华南农业大学机械设计基础复习参考.docx
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华南农业大学机械设计基础复习参考
一、填空题（每小题1分，共10分）
1. 影响过盈联接承载能力最为敏感的因素是配合面的 。
2.瞬心是两个作平面相对运动刚体上瞬时 为零的 。
3. 影响带传动极限有效拉力的因素是 、 、 。
4. 齿形系数YFa的值与 无关，主要取决于 。
5. 为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数一定时，应限制 。
6. 闭式蜗杆传动中，最易发生的失效是 。
7. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中， 运动规律具有刚性冲击； 运动规律具有柔性冲击。
8. 滚子链由 组成，其中 为过盈配合。
9. 转轴常制成阶梯形，主要目的是 。
10. 滚动轴承额定寿命是指 。
二、选择题（每小题2分，共25分）
1. 轴的结构设计中，（ ）是为了减小应力集中。
A. 越程槽 B. 退刀槽 C. 导锥 D. 凹切圆角
2. 一般来说，下述机械传动效率自高到低的顺序是（ ）。
A．链传动、蜗杆传动、带传动 B. 带传动、蜗杆传动、链传动
C．链传动、带传动、蜗杆传动 D. 蜗杆传动、链传动、带传动
3. 螺纹的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿形四种。
其中用于联接和传动的各有（ ）。
A. 一种和三种 B. 两种和两种 C. 三种和一种 D. 一种和两种
4. 中心距一定的带传动，小带轮上包角大小取决于（ ）
A. 小带轮直径 B. 大带轮直径 C. 两轮直径差
5. 一对相啮合的大小齿轮，两者的齿面接触应力是（ ）。
A. 小轮大 B. 相同 C. 大轮大
6. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，需要经常拆卸的情况下，一般采用（ ）。
A. 螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C. 螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
7. 链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动（ ）。
A. 工作平稳 B. 链条与链轮磨损均匀
C. 提高传动效率 D. 避免采用过渡链节
8. 在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是（ ）。
A. 带传动 B. 齿轮传动 C. 链传动 D. 摩擦轮传动
9. 在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行（ ）。
A. 磨损计算 B. 刚度计算 C. 热平衡计算 D. 稳定性计算
10. 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F2的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb越小，则（ ）。
A. 螺栓中总拉力的变化幅度愈大 B. 螺栓中总拉力的变化幅度愈小
C. 螺栓中总拉力的变化幅度不变 D. 螺栓中的疲劳强度降低
11．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（ ）
大齿轮和小齿轮
A.机构 B.构件 C.零件 D.部件
12.机构具有确定相对运动的条件是（ ）
A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
13.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（ ）
A.曲柄摇杆机构 B.摆动导杆机 C.对心曲柄滑块机构 D.偏心曲柄滑块机构
14.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是（ ）
A.增大滚子半径 B.增加从动件长度 C.减小基圆半径 D.增大基圆半径
15.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（ ）
A.扭切应力 B.拉应力C.扭切应力和拉应力 D.扭切应力或拉应力
三、作图题（10分）
机械设计基础复习试题一
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（ A ）
A.机构B.构件
C.零件D.部件
2.机构具有确定相对运动的条件是（A）
A.机构的自由度数目等于主动件数目
B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目
D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
3.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（ C ）。
A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构
C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构
4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是（D）
A.增大滚子半径B.增加从动件长度
C.减小基圆半径D.增大基圆半径
5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（B）
A．减小凸轮基圆半径B．增大凸轮基圆半径
C．增大滚子半径D．增大从动件长度
6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（ C ）
A.扭切应力B.拉应力
C.扭切应力和拉应力D.扭切应力或拉应力
7.普通平键传递扭矩是靠键的（ C ）
A．顶面B．底面
C．侧面D．端面
8.带传动中，υ1为主动轮圆周速度，υ2为从动轮圆周速度，υ为带速，这些速度之间存在的关系是（B）
A.υ1=υ2=υB.υ1>υ>υ2
C.υ1<υ<υ2D.υ1=υ>υ2
9.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ A ）
A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损
C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律
10.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z1=18，z2=43，实际中心距a＇=62mm，下面说法正确的是（C）
A.节圆小于分度圆B.节圆与分度圆重合
C.节圆大于分度圆D.分度圆的大小取决于中心距
11.在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使（C）
A.重合度变大B.定角速比无法保证
C.啮合角变大D.分度圆压力角变小
12．齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（A）
A.脉动循环变应力B.对称循环变应力
C.不变化的静应力D.无规律变应力
13．齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（B）
A．齿根部分B．靠近节线处的齿根部分
C．齿顶部分D．靠近节线处的齿顶部分
14.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为（B）
A.周转轮系B.定轴轮系
C.行星轮系D.混合轮系
15.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是（D）
A.凸缘联轴器B.齿式联轴器；
C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器。
16.转轴工作时承受（A）
A.转矩和弯矩B.弯矩
C.转矩D.摩擦力矩
17．既可以单独作成轴瓦，也可以作成轴承衬的材料是（ B ）
A．锡基轴承合金B．铸锡青铜
C．铅基轴承合金D．耐磨铸铁
18.一般转速的滚动轴承计算准则是（C）
A.进行静强度计算B.进行极限转速计算
C.进行疲劳寿命计算D.进行热平衡计算
19、滚动轴承的基本额定动载荷是指（ C ）
A．滚动轴承能承受的最大载荷
B．滚动轴承能承受的最小载荷
C．滚动轴承在基本额定寿命L10＝106转时所能承受的载荷
D．一批滚动轴承能承受的平均载荷。
20．在机械中安装飞轮，可以（A）
A.减小周期性速度波动B.消除周期性速度波动
C.减小非周期性速度波动D.消除非周期性速度波动
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分,共10分）
21.平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为__高副__。
22.四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆____共线____。
23.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是____相同__的。
24.为了使棘轮转角能作无级调节，可采用 摩擦 式棘轮机构。
25.根据工作原理分类，螺栓联接采用开口销与六角开槽螺母防松是属于__机械防松。
26.普通螺栓联接所受预紧力为F′，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，则螺栓受的总拉力F0为F+F''。
27.一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是使实际啮合线长度（
）齿轮的法向齿距。
28.渐开线形状与基圆圆半径有关，此圆半径越大，渐开线越趋于平直。
29.型号为6307的滚动轴承，其内径d=____35___mm。
30.若机械主轴的最大角速度为ωmax、最小角速度为ωmin,则其速度不均匀系数
δ＝
。
3、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31.已知在某二级直齿锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如题31图所示。
为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。
并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。
题31图
31.轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向，答对一个给1分
题31图
32.题32图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为d1），联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]，试分析需要螺栓的个数z的表达式。
题32图
32.
（1）受力分析
设每个螺栓受的工作载荷为F，所需螺栓个数为Z
则：
…………（2分）
（2）应力分析
…………（2分）
故：
…………（2分）
四、计算题（本大题共4小题,每小题6分，共24分）
33.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。
题33图
33．解：
（1）Ｅ、Ｇ为虚约束…………………………………………（1分）
（2）n=４，PL=５，PH=1………………………………………（2分）
F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1…………………………（3分）
34.已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm，齿数z1=18，z2=54，齿顶高系数
，顶隙系数c*=0.25，压力角α=20°。
试求这对齿轮传动的标准中心距a、传动比i12及小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1。
34.
……………………………（1分）
………………………（2分）
d1=mz1=3×18=54mm……………………………（1分）
da1=d1+2ha*m=54+6=60mm……………………………（1分）
df2=m（z1—2ha*—2c*）=3×（18—2×1—2×0.25）=46.5mm…………（1分）
35.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：
z1=20，z2=40，
=50，z3=30，z4=30，
=20，试求此轮系的传动比i1H。
35.
（1）轮系的划分
行星轮系：
3'—3、2'、4、H…………………（1分）
定轴轮系：
1、2…………………（1分）
（2）计算传动比
对于3'—3、2'、4、H组成的行星轮系，有
……………①…………………（1分）
对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有
…………②…………………（1分）
N4=0
……………③…………………（1分）
联立解①、②、③式，得
…………………（1分）
负号说明齿轮1转向与系杆H转向相反。
36.某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷FA=560N，方向如图所示，两轴承的径向载荷分别为FrI=1500N，FrII=3500N，内部轴向力为Fs=Fr/2Y，Y=1.6，判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6）。
试画出内部轴向力FSI、FSII的方向，并计算轴承当量动载荷PI、PII。
题36图
36
（1）内部轴向力…………（2分）
（2）轴向力…………（2分）
FSⅡ+FA=1094+560=1654N>FSⅠ
轴承Ⅰ被压紧FaⅠ=FSⅡ+FA=1654N
轴承Ⅱ被放松FaⅡ=FSⅡ=1094N
（3）当量动载荷…………（2分）
FaⅠ/FrⅠ=1654/1500>e
XⅠ=0.4YⅠ=1.6
PⅠ=XⅠFrⅠ+YⅠFaⅠ=0.4×1500+1.6×1654=2646.4N
FaⅡ/FrⅡ=1094/3500XⅡ=1YⅡ=0
PⅡ=XⅡFYⅡ=1×3500=3500N
5、设计题（本大题共2小题，每小题7分。
共14分）
37．题37图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。
（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。
（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。
（不必作文字说明，但必须保留作图线。
）
题37图
37.
（1）正确作出基圆rb、偏距圆e。
…………………（2分）
（2）正确标出凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α
…………………（4分）
38.如题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误（不少于7处）。
（注：
不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。
示例：
①—缺少调整垫片
题38图
38.
（1）缺少调整垫片；
（2）轮毂键槽结构不对；
（3）与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；
（4）键槽处没有局部剖；
（5）端盖孔与轴径间无间隙；
（6）多一个键；
（7）齿轮左侧轴向定位不可靠；
（8）齿轮右侧无轴向定位；
（9）轴承安装方向不对；
（10）轴承外圈定位超高；
（11）轴与轴承端盖相碰。
（注：
答对一个1分，答对7个或7个以上给7分）
一、选择题：
本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】
A．轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀
C．齿面胶合D.齿面塑性变形
2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】
A．包角α太小B.初拉力F0太小
C．紧边与松边拉力不等D.传动过载
3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】
A．6208B.N208C.3208D.5208
4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】
A．粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹
C．梯形螺纹D.锯齿形螺纹
5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】
A．减小齿面滑动速度υsB.减少蜗杆头数Z1
C．增加蜗杆头数Z1D.增大蜗杆直径系数q
6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】
A．弹簧外径与簧丝直径之比值
B．弹簧内径与簧丝直径之比值
C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值
D．弹簧中径与簧丝直径之比值
7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】
A．90°B.120°C.135°D.180°
8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】
A．V带离开大带轮处B.V带绕上大带轮处
C．V带离开小带轮处D.V带绕上小带轮处
9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】
A．拉力B.扭矩
C．压力D.拉力和扭矩
10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】
A．制造困难B.要使用较长的销轴
C．不便于装配D.链板要产生附加的弯曲应力
二、填空题：
本大题共10个小题，每空1分，共20分。
把答案填在题中横线上。
1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。
2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。
3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。
4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。
5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。
6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。
7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。
8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。
9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。
10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。
三、简答题：
本大题共6个小题，每题5分，共30分。
把答案填在题中横线上。
1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？
2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
3．闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？
4．简述带传动的优点？
5．链传动的主要失效形式有哪些？
6．滚动轴承的基本类型有哪些？
四、计算题：
本大题只有一个小题，满分14分
下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数KS=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2，螺栓的小径d1=17.294mm。
试校核螺栓的强度。
五、结构改错题：
请用圆圈标出错误的位置，满分16分
一、选择题：
1－5：
BCBDC6－10：
DBDDD
二、填空题：
1．弯矩，转矩
2．深沟球轴承，17
3．大于，大齿轮齿宽b2
4．两侧面，上下面
5．基孔，基轴
6．静应力，变应力，循环变应力
7．三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹
8．开式传动，闭式传动
9．齿面接触强度
10．齿轮轴
三、简答题：
39.螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。
40.降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；
改善螺纹牙间的载荷分布；
减小应力集中；
避免或减小附加应力。
41.闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：
轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。
42.适于中心矩较大的场合；……………1分
带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分
过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；…………2分
结构简单、成本低廉……………1分
43.链板疲劳破坏；……………1分
滚子套筒的冲击疲劳破坏；……………1分
销轴与套筒的胶合；……………1分
链条铰链磨损；……………1分
过载拉断。
……………1分
44.调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。
……………0.5分
五、结构改错题：
共八处错误
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