非機械專業(yè)機械設(shè)計基礎(chǔ)試題及答案

1、一、 填空題1兩構(gòu)件通過_點_或_線_接觸組成的運動副稱為高副。機構(gòu)要能夠動，其自由度必須_大于零_。2滿足曲柄存在條件的鉸鏈四桿機構(gòu)，取與最短桿相鄰的桿為機架時，為_曲柄搖桿機構(gòu)_機構(gòu)，取最短桿為機架時，為_雙曲柄_機構(gòu)。3在凸輪機構(gòu)中，當從動件的運動規(guī)律為_等速（簡諧）（正弦加速度運動）_運動時，將出現(xiàn)_剛性（柔性）（無）_沖擊。4V帶傳動的主要失效形式是_打滑_和_發(fā)生疲勞損壞_。5直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，取_節(jié)點_處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù)，其載荷由_一_對齒輪承擔。6斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)與端面模數(shù)的關(guān)系為_mn=mt*cos_（寫出關(guān)系式）。7工作時既受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為_轉(zhuǎn)

2、_軸。傳動軸只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，心軸只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩對于閉式軟齒面齒輪傳動，主要按_齒面接觸_強度進行設(shè)計，而按_齒根彎曲_強度進行校核，這時影響齒輪強度的最主要幾何參數(shù)是_齒輪直徑d_。8一對標準漸開線斜齒圓柱齒輪要正確嚙合，它們必須滿足_模數(shù)相等_、壓力角相等_和_螺旋角相等方向相反_。9.凸輪機構(gòu)中，從動件的運動規(guī)律取決于_凸輪輪廓_的形狀。10帶輪的基準直徑越小，帶所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力越_大_。11.兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的活動聯(lián)接稱為_運動副_。12.斜齒圓柱齒輪以_法向_模數(shù)為標準模數(shù)。法向模數(shù)=端面模數(shù)*螺旋角的余弦13.根據(jù)工作原理分類，

3、螺栓聯(lián)接采用對頂螺母防松是屬于_摩擦_防松。14.盤形凸輪的基圓半徑越_大_，則該凸輪機構(gòu)的傳動角越大，機械效率越_高_。15.普通螺栓聯(lián)接在工作時主要承受拉力，它的主要失效形式是螺紋部分的_壓潰_或_剪斷_。16.帶傳動中，小帶輪直徑越_小_，彎曲應(yīng)力越大，彎曲應(yīng)力是引起帶_疲勞破壞_的主要因素。17.磨粒磨損和彎曲疲勞折斷是_開式_齒輪傳動的主要失效形式。18.在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度和_小于或等于_其它兩桿長度之和，則最短桿相鄰桿為機架時，可得曲柄搖桿機構(gòu)。19.型號為6307的滾動軸承，其內(nèi)徑d=_35_mm，公差等級為_零級_。二、選擇題1在曲柄搖桿機構(gòu)中，為提高機構(gòu)的

4、傳力性能，應(yīng)該_。極位角表示極位特性，壓力角，其余角為傳動角，傳動角越大，傳力特性越強A增大傳動角B減少傳動角C增大壓力角D減少極位夾角2在鉸鏈四桿機構(gòu)中，機構(gòu)的傳動角g和壓力角a的關(guān)系是_。Ag=180°-aBg=90°+aC g=90°-aDg=a3鏈條的節(jié)數(shù)宜采用_。A奇數(shù)B偶數(shù)C5的倍數(shù)D3的倍數(shù)4帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于_。A包角a1太小B初拉力F0太小C緊邊與松邊拉力不等D傳動過載5對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是_。A壓力B扭矩C拉力D拉力和扭矩6漸開線標準齒輪的根切現(xiàn)象發(fā)生在 _。A齒數(shù)較少時B模數(shù)較小時C模數(shù)較大時D齒數(shù)

5、較多時7當一對漸開線齒輪制成后，即使兩輪的中心距稍有改變，其角速度比仍保持原值不變的原因是_。A壓力角不變B嚙合角不變C節(jié)圓半徑不變 D基圓半徑不變8在下列四種型號的滾動軸承中，_必須成對使用。A深溝球軸承B圓柱滾子軸承C推力球軸承D圓錐滾子軸承9在計算軸的彎矩時，常用當量彎矩，式中a在不變的轉(zhuǎn)矩作用下可近似取為_。對不變的轉(zhuǎn)矩，a=0.3；當轉(zhuǎn)矩脈動變化時，a=0.6；對頻繁正反轉(zhuǎn)的軸a=1；A0B0.3C0.6D110下列四種聯(lián)軸器，能補償兩軸相對位移，且可緩和沖擊、吸收振動的是_。A凸緣聯(lián)軸器B齒式聯(lián)軸器C萬向聯(lián)軸器D彈性套柱銷聯(lián)軸器11.題1圖為卷揚機傳動示意圖，圖中序號3所示部分屬于

6、( )A.動力部分B.傳動部分C.控制部分D.工作部分12.由m個構(gòu)件所組成的復(fù)合鉸鏈所包含的轉(zhuǎn)動副個數(shù)為( )A.1B.m-1C.mD.m+l13.無急回特性的平面四桿機構(gòu)，其極位夾角為(極位角越大極位特性越強 )A.< B.=C.D.>14.凸輪機構(gòu)的主要優(yōu)點是( )A.實現(xiàn)任意預(yù)期的從動件運動規(guī)律B.承載能力大C.適合于高速場合D.凸輪輪廓加工簡單15.在設(shè)計直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)時，若出現(xiàn)運動失真現(xiàn)象，則應(yīng)( )A.減小凸輪基圓半徑B.增大凸輪基圓半徑C.減小平底寬度D.增大平底寬度16.棘輪機構(gòu)中采用了止回棘爪主要是為了( )A.防止棘輪反轉(zhuǎn)B.對棘輪進行雙向定位C.

7、保證棘輪每次轉(zhuǎn)過相同的角度D.驅(qū)動棘輪轉(zhuǎn)動17.與相同公稱尺寸的三角形粗牙螺紋相比，細牙螺紋( )A.自鎖性好，螺桿強度低B.自鎖性好，螺桿強度高C.自鎖性差，螺桿強度高D.自鎖性差，螺桿強度低18.普通V帶傳動中，若主動輪圓周速度為v1，從動輪圓周速度為v2，帶的線速度為v，則( )A.v1=v=v2B.v1>v>v2C.v1>v=v2D.v1=v>v219.常用來傳遞空間兩交錯軸運動的齒輪機構(gòu)是( )A.直齒圓柱齒輪B.直齒圓錐齒輪C.斜齒圓錐齒輪D.蝸輪蝸桿20.選擇齒輪精度的主要依據(jù)是齒輪的( )A.圓周速度B.轉(zhuǎn)速C.傳遞功率D.傳遞扭矩21.對齒輪輪齒材料性

8、能的基本要求是( )A.齒面要軟，齒芯要韌B.齒面要硬，齒芯要脆C.齒面要軟，齒芯要脆D.齒面要硬，齒芯要韌22.開式蝸桿傳動的主要失效形式是( )A.輪齒折斷和齒面膠合B.齒面磨損和輪齒折斷C.齒面點蝕和齒面磨損D.齒面膠合和齒面點蝕23.在傳動中，各齒輪軸線位置固定不動的輪系稱為( )A.周轉(zhuǎn)輪系B.定軸輪系C.行星輪系D.混合輪系24.型號為7315的滾動軸承，其內(nèi)徑是( )3圓錐滾子軸承5推力球軸承6深溝球軸承7角接觸球軸承+寬度系列代號（可省略）+直徑系列代號+內(nèi)徑寫列代號（5的倍數(shù)）+內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號A.15mmB.60mmC.75mmD.90mm25.當機構(gòu)中主動件數(shù)目（）機構(gòu)自由度

9、數(shù)目時，該機構(gòu)具有確定的相對運動。A.小于B.等于C.大于D.大于或等于26.一對標準齒輪嚙合傳動時，其嚙合角（）其分度圓壓力角。 A.大于B.等于C.小于D.可能等于也可能大于27.帶傳動中緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2，則即將打滑時F1和F2的關(guān)系為（）。A.F1/F2=eB.F2/F1>eC.F2/F1=eD.F2/F1<e28既能承受徑向力又能承受較大軸向力的滾動軸承結(jié)構(gòu)代號為（）。A.51000B.N0000C.30000D.60000三、判斷題1在鉸鏈四桿機構(gòu)中，當最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，為雙曲柄機構(gòu)。X2在凸輪機構(gòu)中，基圓半徑取得較大時，其壓力角

10、也較大。X3一對齒輪嚙合時，其齒相互作用的輪齒上受的接觸應(yīng)力大小相等。V5在蝸桿傳動中，由于蝸輪的工作次數(shù)較少，因此采用強度較低的有色金屬材料7帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動是由于傳動過載。X8轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特性為脈動循環(huán)變應(yīng)力。V9推力調(diào)心球軸承既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷。X(單列球軸承僅承受單向軸向荷載，雙列球軸承可承受雙向軸向荷載)10.四桿機構(gòu)的傳動角是指從動揺桿的受力方向與受力點的速度方向之間所夾的銳角。（X）11.帶傳動的最大應(yīng)力點發(fā)生在緊邊繞上小帶輪處，其值近似地表示為：max=1+b2+c。（V）12.螺紋的公稱直徑為：與外螺紋牙頂（或內(nèi)螺紋牙底）相重合的假想圓柱體

11、的直徑。（V）13.一標準直齒圓柱齒輪傳動，主動輪1和從動輪2的材料和熱處理硬度不相同，齒數(shù)Z1<Z2，它們的齒面接觸應(yīng)力H1=H2。（V）四、問答題五、分析計算題1在鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=67mm，lAD=80mm，試判斷該機構(gòu)的類型，并說明理由。（本題6分）曲柄搖桿機構(gòu)因為30+8070+67，且最短邊的鄰邊作機架題五、1圖2.計算題33圖所示機構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請明確指出。活動構(gòu)件5個，平面高副0個，低副7個，所以自由度=3*5-2*7=1，其中e、f處為虛約束，d處僅僅是滑動副。3.計算圖示機構(gòu)的自由度，如有

12、復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，必須編號明確指出。有虛約束，兩處都有復(fù)合鉸鏈，活動構(gòu)件=7，低副=10，高副=0，自由度=3*7-2*10=1，由一個自由度有一個主動力，所以機構(gòu)有確定的運動。4.如題37圖所示，設(shè)計一擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。已知機架lAC=50mm，行程速比系數(shù)K=2，用圖解法求曲柄的長度lAB。(注：寫出簡單的作圖步驟，并保留作圖線。)5.已知圖示機構(gòu)中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：（1）此機構(gòu)中，當取構(gòu)件AD為機架時，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一構(gòu)件？（必須根據(jù)計算結(jié)果說明理由）（2）當分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機架時，各將得到

13、什么機構(gòu)？50+120=170大于72+96=168，所以 機構(gòu)沒有整轉(zhuǎn)副，所以無論那個機構(gòu)作為機架都只能得到雙搖桿機構(gòu)。6下圖蝸桿傳動中，標出未注明的蝸輪的螺旋線旋向、蝸輪轉(zhuǎn)向，并繪出蝸桿傳動中蝸桿的三個分力方向（本題12分）逆時針7.已知在一對斜齒圓柱齒輪傳動中，1輪為主動輪，其螺旋線方向為左旋，圓周力Ft1方向如題31圖所示。在圖上標出從動輪2的螺旋線方向，軸向力Fa1、Fa2及圓周力Ft2的方向，兩輪轉(zhuǎn)向。輪1逆時針旋轉(zhuǎn)，輪2順時針旋轉(zhuǎn)，輪2右弦，輪2圓周力向右（2圖中），輪1軸向力水平向右，輪2軸向力水平向左（1圖中）8.圖示一斜齒輪一蝸桿傳動裝置（轉(zhuǎn)向如圖）。(1)分析蝸桿3受力，

14、用分力表示于嚙合點A；(2)判斷蝸輪4轉(zhuǎn)動方向（標明在圖上）。逆時針9如下圖示，一鋼制液壓油缸，已知油壓p=1.6N/mm2，D=160 mm，采用8個螺栓進行聯(lián)接。根據(jù)密封性要求，對于壓力容器可取殘余預(yù)緊力Qr =1.8Qe（工作載荷）。另外，螺栓材料的屈服強度為ss=306，安全系數(shù)可取3。試計算其缸蓋聯(lián)接螺栓的直徑d 。（本題15分）1. 軸向工作荷載fe=p*a/z=1.6*160*160/8=5120n;2. 殘余預(yù)緊力：fr=1.8*fe=1.8*5120=9216,則總的軸向荷載為：fa=fe+fr=5120+9216=14336n;3. 螺栓材料的屈服強度為ss=306，安全系

15、數(shù)取3，則【ss】=ss除以s =306/3=102mpa;4. 故螺栓小徑為：d4*1.3fa/3.14/【ss】=15.25;5. 查表，取m20,則螺栓分布圓直徑為DO=D+2E+2B=160+2*(20+(3-6)+2B=?10.如題35圖所示輪系中，已知各輪的齒數(shù)為：z1=20，z2=40，=50，z3=30，z4=30，=20，試求此輪系的傳動比i1H。11.在圖示輪系中，已知z1=40、z2=20、n1=120r/min，求使系桿轉(zhuǎn)速nH=0時齒輪3的轉(zhuǎn)速n3的大小和方向。12.圖示單個鉸制孔螺栓聯(lián)接，兩被聯(lián)接件的材料及厚度相同，已知該聯(lián)接承受橫向載荷為Ft=5000N，光桿部分

16、直徑為d0=9mm，h1=8mm<h2，螺桿的許用切應(yīng)力100MPa，較弱受壓面的許用擠壓應(yīng)力p150MPa，試校核該螺栓聯(lián)接的強度。13一對角接觸球軸承反安裝（寬邊相對安裝）。已知：徑向力FrI=6750N，F(xiàn)rII=5700N，外部軸向力FA=3000N，方向如圖所示，試求兩軸承的當量動載荷PI、PII，并判斷哪個軸承壽命短些。注：內(nèi)部軸向力Fs=0.7Fr，e=0.68，X=0.41、Y=0.87。（本題15分）題五、5圖14.一工程機械的傳動裝置中，根據(jù)工作條件擬在某傳動軸上安裝一對型號為7307AC的角接觸球軸承，如題36圖所示。已知兩軸承的徑向載荷Frl=1000N，F(xiàn)r2=

17、2060N，外加軸向載荷FA=880N，內(nèi)部軸向力為FS=0.68Fr，判別系數(shù)e=0.68，當FaFre時，X=1，Y=0；當Fa/Fr>e時，X=0.41，Y=0.87。試畫出內(nèi)部軸向力FS1、FS2的方向，并計算軸承的當量動載荷P1、P2。15.某軸系部件用一對角接觸球軸承支承。已知斜齒圓柱齒輪上的軸向力FA1200N，方向如圖所示，軸承內(nèi)部軸向力FS12800N、FS22400N。(1)試畫出FS1、FS2的方向，并確定軸承1的軸向載荷Fa1；(2)若軸向力FA方向向左，試確定軸承1的軸向載荷Fa1。16下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑，指出該設(shè)計的錯

18、誤。要求：1 在圖中用序號標注設(shè)計錯誤處；2 在圖下方的空白處標注序號，按序號列出錯誤，并提出修改建議；3 不必在圖中直接改正?？词詹氐幕脽羝拜S的作業(yè)”1. 端蓋與軸接觸且無密封，應(yīng)有一定的空隙且裝有密封；2. 套筒與軸承接觸時超過軸承內(nèi)圈高度，使軸承裝卸不方便，應(yīng)低于軸承內(nèi)圈高度；3. 套筒頂不住齒輪，應(yīng)使軸肩適當向齒輪內(nèi)部，使套筒只是頂在齒輪上；4. 精加工面過長，且裝卸軸承不方便，應(yīng)該給軸分級；5. 聯(lián)軸器的鍵和齒輪的鍵位置不對，兩者的鍵應(yīng)該在同一條直線上；6. 軸肩過高超過軸承內(nèi)圈高度，無法拆卸軸承，應(yīng)適當降低高度，使其在軸承內(nèi)圈內(nèi)；題六圖17.題38圖所示軸系結(jié)構(gòu)，按示例，編號指出其他錯誤(不少于7處)。(注：不考慮軸承的潤滑方式以及圖中的倒角和圓角)。示例：缺少調(diào)整