山大机械设计基础答案1.doc

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1、一、单向选择题 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数（ B ）机构的自由度数。A.多于 B. 等于 C. 少于2.曲柄摇杆机构的急回特性可以用（ A ）表示，其值越大，急回性能越（ C ）。A. 行程速比系数K B. 摇杆的摆角 C. 显著 D.不显著3.在h*a和相同时,斜齿轮不根切的最少齿数（ B ）直齿轮不根切的最少齿数。A、等于 B、小于 C、大于4.混合轮系中，太阳轮（中心轮）指的是 （ C ）。 A. 轴线不固定的齿轮 B. 轴线固定的齿轮 C. 轴线固定且与行星轮啮合的齿轮。5.机械结构中，常用（ B ）螺纹作为联接螺纹。 A. 梯形 B. 三角形 C. 矩形6.在平键联接中

2、，键的剖面尺寸b、h是按（ A ）选取的。 A. 轴的直径 B. 键的强度 C. 轮毂尺寸7.一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力（ C ）。A. H1=H2 B. H1H2 C. H1H2 二、填空题1两个构件 直接接触 而又能产生一定 相对运动 的联接称为运动副。2、斜齿轮的 端 面参数为标准参数，而几何尺寸计算中，套用直齿轮公式时，应代入 端 面参数3. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB25mm、BC70mm、CD65mm、AD95mm，当AD为机架时，是 曲柄摇杆 机构，当AB为机架时，是 双曲柄 机构。4.周转轮系按太阳轮是否运动分为 行星轮系 和 差动轮系 两类5.直齿锥

3、齿轮的强度计算是按 齿宽中点处 的当量直齿圆柱齿轮进行的。6.经过动平衡的回转构件 能 达到静平衡。三、作图题 1.在图示尖底从动件盘状凸轮机构中，凸轮作逆时针转动，绘出图中凸轮机构的压力角。 2、图示减速带传动，要求在图上标出：1）n1的转向2）画出带在传动过程中应力分布图，并指出最大应力发生在何处，写出的表达式解：发生在带的紧边开始绕上小带轮处 四、自由度计算题计算图示机构自由度，如有局部自由度、虚约束、复合铰链应指出，并判定机构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动件）。解：D为局部自由度 B为复合铰链 F为虚约束F=3*6-2*8-1=1=原动件数运动确定五、齿轮机构计算题已知齿轮1、2

4、是一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，m =2mm ,20, z120，z248；齿轮3、4是一对外啮合标准斜齿圆柱齿轮,z316，z437, mn=2.5mm ,n20,试完成:计算直齿轮1的分度圆半径r1,齿顶圆半径ra1,基圆半径rb1,及齿距(周节)p1 ；若斜齿轮3、4的中心距与直齿轮1、2的标准中心距相等,试求斜齿轮的螺旋角b,并判断齿轮3是否根切。解： =0.97 六、轮系计算题图示周转轮系中，已知各轮齿数分别为：Z1 = 15，Z2 = 25，Z3 = 20，Z460，n1= 200rpm ,n4= 50rpm，试求：转臂H的转速nH的大小和方向。(1) n1 、n4 转向相同

5、时；(2) n1 、n4 转向相反时。 七、联接计算题图示汽缸内的工作压力p1.4 MPa，内径D220mm，缸盖与缸体间由沿圆周均布的10个普通螺栓相联接,螺栓的许用应力120MPa，取残余预紧力F为工作载荷F的1.5倍。试求：1）每个螺栓所受的工作载荷F ；2）每个螺栓所受的总拉力F0 ；3）计算所用螺栓公称直径d 。大径d( mm)12161820小径d1 (mm)10.10613.83515.29417.294 解： 1） 2)3)所以，取公称直径d=16mm八、齿轮强度计算题已知外啮合标准直齿圆柱齿轮减速器输出轴的转速 n2 = 400 r/min，输入轴功率 P1 = 4kW,K=

6、1.4,ZE = 189.8, ZH = 2.5，其余参数如下表所示。验算齿轮传动的接触疲劳强度（忽略摩擦损失）。参数轮号m(mm)Zb(mm)HMPa小齿轮2.52055600大齿轮2.55050540注：齿面接触强度条件式：九、轴承计算题图示为受轴向载荷FA作用的轴，两端用相同的70000AC型轴承支承，已知：Fr1=2100N，Fr2=4200N，FA=1000N；有关参数见表，试求：1）内部轴向力Fs1，Fs2，并在图上标出方向；2）轴承所受的轴向负荷Fa1，Fa2；3）当量动负荷Pr1，Pr2，并指出哪个轴承先失效。 (Fa/Fr)e(Fa/Fr)eeFS XY XY100.410.

7、870.680.68Fr机械设计基础模拟题2一、单向选择题 1.如果原动件的数目大于机构自由度的数目，那么（ b ）。A具有确定性运动 B可以运动，但运动不确定C无法运动，机构可能损坏2.在曲柄摇杆机构中，常以特性参数（ c ）作为判断其传力性能的标志。A. 摆角 B. 极位夹角 C. 传动角 D. 行程速比系数3.凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角（ c ）。A. 减小 B. 不变 C增大4. 一直齿圆锥齿轮， 齿数Z 15，分度圆锥角d30，用齿条插刀进行展成法加工时，( a )根切。 A.不会 B.一定 C.不一定5.在定轴轮系中，惰轮(介轮)的使用，( b

8、 )传动比的大小，（ a ）传动比的符号。A.改变 B.不改变 C.不一定改变6.刚性转子动平衡的条件是（ c ）。A. 总惯性力之和为零 B. 总惯性力矩之和为零C. 总惯性力和总惯性力矩之和都为零7. 螺纹联接防松的根本问题在于( d )。A.增加螺纹联接的轴向力 B. 增加螺纹联接的横向力 C. 防止螺纹副的相对转动 D. 增加螺纹联接的刚度8.在蜗杆传动中，其传动比 i = （ c ）。 A. B. C. 二、填空题1.两构件在速度瞬心点的瞬时相对速度为_0_，瞬时绝对速度_不为0_。2. 铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长条件必须满足： 最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两构

9、件的长度之和 且必须_ 最短杆_作机架。3. 凸轮机构中，从动件的运动规律为等速运动时，将出现 刚性 冲击；而从动件的运动规律为简谐运动时，将出现 柔性 冲击。4.平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 端面模数和端面压力角分别相等。 5. 齿轮机构的可分性是指 传动比不受中心距变化的影响 。6.齿轮传动的主要失效形式有 轮齿折断、齿面磨损、齿面污浊、齿面胶合、塑性变形 。7.平键是靠键的 侧 面来传递载荷；而楔键是靠 上下 面来传递载荷。8.带传动的弹性滑动是由 带的弹性变形 引起的，它是 不可 避免的。三、作图题1.如图所示为一偏置曲柄滑块机构，用作图法画出： 1) 滑块的行程H 2) 曲柄为

10、原动件时的最大压力角。 2. v带传动的工作原理是什么？在图上画出作用在与主动轮1接触胶带上的摩擦力方向和作用在与从动轮2接触胶带上的摩擦力方向。工作原理：利用带与带轮之间的摩擦传动四、机构自由度计算题计算下面机构的自由度，并指出其中的局部自由度、虚约束、复合铰链等，并判定机构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动件）。解：F=3*4-2*5-1=1=原动件数，运动是确定的。五、齿轮机构计算题在一对标准安装的外啮合渐开线正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动中，已知:m = 2 mm 、a = 20、 z1 20 、z2 60。试求两轮下列尺寸 中心距a 、分度圆半径r1 、r2 ;基圆半径rb1 、rb

11、2 ; 若改为两标准外啮合斜齿轮传动,参数不变(即an=20, mn=2mm， z1 20 、z2 60),安装中心距为82mm,求其螺旋角b的大小六、轮系计算题图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z250,Z3=30，Z3=20，Z4=30，n1=1000r/min。求：(1)i1H ； (2) nH的大小，并指出转向与n1是否相同。解：1）由于所以所以 2） 方向与相同七、螺纹联接题1.在图示的单个普通螺栓紧联接中，被联接件承受横向载荷Fp、摩擦系数为f、可靠性系数为C。试写出螺栓预紧力F的表达式。 解： 2.如图1所示，方形盖板用四只M16螺钉与箱体联接，盖板中心O点装有吊环。已知F

12、z=20kN，残余预紧力F”=06F(F为单个螺钉的工作载),螺钉许用应力=120MPa，M16螺纹小径d1=13.835mm。试校核螺钉的强度。答：每个螺钉受力 每个螺钉总拉力所以是合格的八、轴承计算题eFa/FreFa/Fre0.23XYXY100.561.81一个水泵选用一对型号为6307型滚动轴承，基本额定动载荷，轴承转速为，两端轴承受到的径向力相等，均为1810N，I端轴承所受轴向力为740N，II端轴承不受轴向力的作用，要求轴承的工作寿命为15000h，载荷平稳，工作温度低于120度，问此对轴承能否满足要求。 九、综合分析题图示为一传动装置，蜗杆为主动，通过蜗轮再带动一对直齿圆锥齿

13、轮传动, 输出轴上锥齿轮4的转向如图所示。试求： （1）为使轴上所受轴向力较小，在图上标出蜗杆、蜗轮的旋向； （2）在图上标出蜗杆、蜗轮的转向； （3）在图上画出蜗轮2及锥齿轮3啮合点处的各作用力方向（用三个分力表示，进入纸面的力画 ，从纸面出来的力画）。 机械设计基础模拟题3一、单向选择题 1. 如果机构自由度的数目大于零，那么机构（ C ）具有确定性运动。A. 一定 B一定不 C不一定2. 右图所示的铰链四杆机构中，L1=40mm、L2=100mm、L3=90mm、L4=60mm，当以（ C ）为机架时，此机构为双摇杆机构。A. 1 B. 2 C. 3 D. 43.设计凸轮机构，当凸轮角速

14、度1、从动件运动规律已知时，则（ B ）。A. 基圆半径r0越大，压力角就越大B. 基圆半径r0越小，压力角就越大C. 滚子半径rb越小，压力角就越小4.斜齿圆柱齿轮的齿数为z，分度圆处螺旋角为,其当量齿数Zv为 （ B ）。A、 B、 C、 5.标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YF只与（ A ）有关。A. 齿宽b B. 齿数z C. 模数m D. 分度圆直径d6.要传递转矩大、导向精度要求高的动联接，轴与毂间宜采用（ C ）联接。 A. 普通平键 B. 导向平键 C. 花键7.带传动中，打滑首先发生在（ B ）。 A.大轮上 B. 小轮上 C.两轮同时打滑8、按弯扭合成计算轴径 公式中，当量弯距M

15、e =（ B ）。 A. B. C. C. 二、填空题1. 两构件通过面接触组成的运动副称为 低副 ；两构件通过点或线接触组成的运动副称为 高副 。2. 家用缝纫机在使用时，有时会出现踏不动或倒车现象，这是由于_ 处于死点位置_而引起的。正常运转时，借助于 皮带轮的惯性 消除这种不良影响。3.一对齿轮传动中，纯滚动的两个圆是 节 圆，啮合角与两齿轮 节 圆上的压力角相等。4.差动轮系是指 自由度为2 的周转轮系。5.常用联接螺纹用_圆锥_牙型，传动螺纹用 圆柱 牙型。6.齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在_ 靠近节线的齿根面上（接触疲劳强度最低） _。7.设计V带传动时，应根据 V带的带型 来确定小

16、带轮的直径。8.刚性回转体的静平衡条件： 分布于转子上的各个偏心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零 ，而动平衡条件为： 当转子转动时，转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零 。三、作图题1. 试画出机构在图示位置的压力角和传动角，并标出其极位夹角。 2. 在图中O、A分别为盘状凸轮的回转中心和形心，试在图中画出凸轮的偏距圆、基圆、B点的压力角a，B点从动件的位移s，行程h。 四、机构自由度计算 计算图示机构的自由度，若存在局部自由度、虚约束、复合铰链，请指出，并判定机构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动件）。答：F=3*3-2*3-2=1=原动件数、运

17、动是是确定的。五、齿轮机构计算题 一对标准安装的外啮合渐开线正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动中，已知安装中心距为112mm，其中，小齿轮的各有关参数为：m14 mm，1=20，齿数z116。试确定：1) 大齿轮2的模数m2、压力角2和齿数Z2；2) 计算小齿轮的尺寸：分度圆半径r1，基圆半径rb1，分度圆齿距p1。解：（1） 所以，（2） 六、联接计算题 图示凸缘联轴器，其左右两联轴节用4只普通螺栓联接，传递的转矩T = 200 Nm，两联轴节间的摩擦系数f = 015，螺栓的许用应力为 s = 77MPa，若取可靠性系数C =1.2，试确定螺栓小径d1 ? ？七、齿轮传动计算题试应用公式 ，分析

18、： 1) 哪个齿轮弯曲强度弱； 2) 验算最弱齿轮的弯曲疲劳强度。 已知：P1 = 10 kW、n1 = 955 r/min、m = 3 mm、K = 1.6小 轮大 轮Z1b1mmYFa1YSa1F1MPaZ2b2mmYFa2YSa2F2MPa20652.81.5546060602.271.73400解：（1）因为 所以，小齿轮弯曲强度弱（2） 所以，小齿轮合格八、轴承计算题某深沟球轴承，基本额定动负荷，轴承I受径向力Fr1=1000N，轴向力Fa1=1425N，轴承II受径向力Fr2=2000N，轴向力Fa2 =625N，转速n = ，工作中受等冲击，工作温度低于120度，问此轴承的工作寿命可达多少小时？ eFa/FreFa/Fre0.37XYXY100.41.6