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1、机械设计基础练习题机械设计基础练习题一、选择题一、选择题1.一铰链四杆机构，连杆长度BC55mm、一连架杆长度CD35mm、机架长度DA30mm。若为曲柄摇杆机构，AB 为曲柄，AB 杆的最大值为。A.60mmB.10mmC.50mmD.20mm2 在曲柄摇杆机构中，已知极位夹角 20，则行程速比系数 K=。A.1.5B.1.25C.1.75D2.53 在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该。A增大传动角 B减小传动角 C增大压力角 D减小极位夹角 4 画出下图 1 所示凸轮机构从图示位置转过45后的压力角，其中正确的是_。454545=0图 1ABCD5 设计滚子从动件盘形凸轮廓线时，
2、若减小滚子半径，则凸轮轮廓廓线上个点曲率半径。A.变大B.变小C.不变D 可能变大也可能变小6.渐开线的形状取决于（）的大小。A 基圆 B 分度圆 C 齿顶圆 D 齿根圆7.渐开线标准直齿圆柱齿轮齿顶圆上的压力角_20。A.大于B.等于C.小于D.无关8 渐开线上离基圆越远的部分，其曲率半径越，其压力角越。A.大，小B.小，大C.小，小D 大，大9 一对渐开线齿轮传动的正确啮合条件不包括。A.m1 m2B.12C.pb1 pb2D.=45110 渐开线标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆齿厚_齿槽宽的齿轮。A小于B等于C大于D小于且等于11 双线螺纹的直径为：大径
3、d 20mm，小径d117.294mm，中径d218.376mm，螺距p 2.5mm，则螺纹升角为_。A2.48B4.55C4.95D5.2612 受轴向工作载荷作用的普通螺栓联接，其强度条件为_。A41.3Qp4Q41.3Q222 N/mmN/mmBC N/mm222d1d1d113 在下列键联接中，对轴的强度削弱最大的是_。A.平键B.半圆键C.楔键D.切向键14 普通平键的横截面尺寸是根据_，按照标准选择。A传递转矩的大小B传递功率的大小C轴的直径D轮毂长度115 在普通平键联接中，键的横截面尺寸bh 是根据_确定的。A传递的转矩B传递的功率C轴的直径D轮毂长度16.带传动正常工作时不能
4、保证准确的传动比是因为。A.带的材料不符合虎克定律B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动17.设计 V 带传动时，为防止_，应限制小带轮的最小直径。A.带的离心力过大B.小带轮上的包角过大C.带内弯曲应力过大D.带的长度过长18.带传动在工作时，设小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带_。A进入大带轮处B进入小带轮处C离开大带轮处D离开小带轮处19.对于链传动，下列叙述不正确的是_。A.没有弹性滑动和打滑B.瞬时传动比是恒定的C.可实现远距离传动D.能在高温有油污的环境下工作20.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应_。A增大链节距和链轮齿数B减小链节距和链轮
5、齿数C增大链节距，减小链轮齿数D减小链节距，增大链轮齿数21.一减速齿轮传动，小齿轮选45 钢淬火，大齿轮采用45 钢调质，它们的齿面接触应力_。A.H1H 2B.H1H 2C.H1=H 2D.H1H 222 若 Z1、Z2分别代表主、从动链轮的齿数，1、2分别代表主、从动链轮的角速度，d1、d2分别代表主、从动链轮的分度圆直径，则链传动的瞬时传动比_。A Z2/Z1B2/1C d2/d123 蜗杆传动设计中，除进行蜗轮接触和弯曲强度计算外，还必须进行（）A磨损计算 B 热平衡计算 C刚度计算 D 稳定性计算24 计算蜗杆传动比时，下面的公式_是错误的。Ai 1/2Bi d2/d1Ci n1/
6、n2Di Z2/Z125 验算时若发现材料为 45 号钢的轴刚度不够，应当采取的措施为（）。A改为合金钢轴 B改为滚子轴承C增加轴的直径 D对轴的表面进行强化处理26 计算单向稳定运转轴的当量弯矩MVAM2(T)2时，式中的取值应为。b1;Bb 0;Cb 1;Db 1b0b1b1b127 在计算齿轮的弯曲强度时，将轮齿看作一悬臂梁，并假定全部载荷作用于轮齿的 _，以这时的齿根弯曲应力作为计算强度的依据。A齿根处B节圆处C齿顶处28 工作时，既传递转矩又承受弯矩的轴称为_。A心轴B转轴C传动轴D柔性轴29 只能承受径向载荷，而不能承受轴向载荷的滚动轴承是（）。A 深沟球轴承 B角接触球轴承 C
7、圆柱滚子轴承 D推力球轴承30.非液体摩擦滑动轴承，验算pv pv是为了防止轴承_。2A过渡磨损B过热产生胶合C产生塑性变形D发生疲劳点蚀31 联轴器与离合器的主要作用是。A缓冲、减振B传递运动和转矩C防止机器发生过载D补偿两轴的不同心或热膨胀32 联轴器与离合器的主要作用是。A.缓冲、减振B.传递运动和转矩C.防止机器发生过载D.补偿两轴的不同心或热膨胀33.一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成，本课程主要研究的是_。A原动机B传动部分C工作机D控制部分34.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合（）。A.均为基孔制B.前者为基轴制，后者为基孔制C.均为基轴制D.前者为基孔制，
8、后者为基轴制二、填空题二、填空题1、在机构中，采用虚约束的目的是。2、曲柄摇杆机构中，压力角越，传动性能越好,传动角越大，传动性能越。3、铰链四杆机构存在两个曲柄的条件是。4、在凸轮机构中，从动件的运动规律具有柔性冲击；从动件的运动规律具有刚性冲击。5、渐开线直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是。6、材料牌号 HT200 中，HT 代表，200 代表。7、采用螺纹连接时，有一被连接件很厚且需经常拆卸时，宜采用。8、螺栓性能等级为 4.8，它的含义是。9、设计平键联接时，键的长度根据确定，平键连接的工作面是。10、决定带传动最大传动能力的因素有。11、.链传动的节距越大，承载能力，齿数越多，。12、设计
9、圆柱齿轮时，通常使小轮齿宽大于大轮齿宽的目的是。13、已知某齿轮的转矩 T100 Nm，分度圆直径 d=200mm，则其圆周力 Ft。14、转轴承受的载荷是，心轴承受的载荷是，齿轮减速器中的轴是。15、滚动轴承 7208AC 的类型是，内径是。17、刚性联轴器与挠性联轴器的区别是。18、欲使一对齿廓在其啮合过程中保持传动比不变，该对齿廓应满足。三、简答题三、简答题1.机构具有确定运动的条件是什么？2.曲柄摇杆机构中最大压力角出现在什么位置？3 机构处于死点位置时从动件会发生什么现象？4.图解法设计凸轮轮廓中使用的反转法，其实质是什么？5 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，如果实际轮廓上出现尖点，将
10、可能出现什么后果？设计上应如何避免实际轮廓上出现尖点？6 为什么渐开线齿轮具有可分性？7 齿轮机构中，实际啮合线是如何确定的？8 哪种机构可用于传递相交轴之间的运动和动力？9.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？310 课程设计中，你设计的单级圆柱齿轮减速器中用到了哪几种形式的螺纹联接？各用在什么位置？被联接件是什么？螺纹联接件是什么牙形的螺纹？11 最常用的螺纹防松方法有哪些，说出二个。12 平键联接设计中怎样确定键的剖面尺寸bh 和键长 L？13 带传动中带受哪些应力作用，且哪种应力影响带的疲劳强度最大？14 带传动设计中，为什么限制带速5 v 25m/s？如果设计中遇到在已选定的参数条件下带速
11、v 25m/s的情况，设计上应采用什么措施使带速降低？15 齿轮传动与链传动组成的减速传动，链传动应安排在高速级还是低速级？为什么？16 齿轮轮齿的主要失效形式有哪些？设计准则是什么？17 滚动轴承的额定动载荷的定义是什么？18、40Cr 是什么钢？牌号中各参数的含义是什么？19、写出图示螺纹连接的失效形式和相应的设计准则（设计准则用公式表示，并解释公式中各符号的意义）。20、写出图示油缸缸体和缸盖所用螺纹连接的失效形式和相应的设计准则，并写出预紧力与总拉力的关系（设计准则及预紧力与总拉力的关系用公式表示，并解释公式中各符号的意义）。四、平面机构的自由度四、平面机构的自由度1.计算图示几个机构
12、的自由度，若有虚约束、局部自由度或复合铰链请指出来。并判断该机构是否具有确定的运动，说明理由。4EDBACF2.计算机构的自由度并确定机构具有确定运动的主动构件数。EFE/DGCBA五、连杆机构题五、连杆机构题1、根据尺寸判断下列各铰链四杆机构是否有曲柄，说明理由，并判断该机构为何类型的铰链四杆机构。52、如图所示四杆机构，在图上画出机构的极位夹角及图示位置的压力角。六、凸轮机构题六、凸轮机构题用作图法设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓。已知凸轮逆时针转动，从动件升距为15mm，从动件按等速运动规律上升和下降，推程运动角为 150，回程运动角为 90，远程休止角为 30，凸轮基圆半
13、径为 20mm。（要求画出完整的 S-线图，按 1:1 比例作图，保留设计过程的线条、符号等）。七、齿轮计算题七、齿轮计算题1、一对按标准中心距安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：m=10mm，=20，ha*=1，c*=0.25，传动比 i12=2，中心距 a=300mm。要求计算齿数 Z1、Z2；基圆半径 rb1、rb2；齿顶圆半径 ra1、ra2；分度圆半径 r1、r2；节圆半径 r1、r2。2、一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，其中小齿轮已丢失，但已知与之相配的大齿轮齿数z2 48，齿顶圆直径da2125mm，中心距a 85mm。计算丢失的小齿轮的模数m、齿数 z
14、1、分度圆直径d1、基圆直径db1。八、螺纹连接计算题八、螺纹连接计算题1、如图所示凸缘联轴器采用普通螺栓连接。已知传递的转矩T 180Nm，螺栓个数z=6，螺栓均匀分布在 D=120mm 的圆周上，螺栓性能等级为 5.6 级，安全系数 S=3；结合面的摩擦系数f 0.15，可靠性系数Kf=1.2，试求螺栓小径。2、图示钢板用两个普通螺栓联接，螺栓许用拉应力为 =160 N/mm2，允许传递的横向载荷 R=21000 N，被联接件接合面的摩擦系数f=0.2，可靠性系数 Kf=1.2，试求螺栓的直径。R2RR2九、轮系计算题九、轮系计算题6D1、图 1 轮系中，各轮齿数：Z1=15,Z2=25,
15、Z2=20,Z3=60，已知n1 200r min，n3 50r min，转向如图中箭头所示。求系杆H 的转速nH和转向。图 1图 22、图 2 轮系中，已知 Z1=16，Z3=48，n1=20r/min，n3=10r/min，n1和 n3方向相反，求：（1）Z2=？，（2）nH的大小和方向。3、图 3 轮系中，已知各轮齿数分别为z1 z2 20、z250、z336、z3 24、z480；n1=980r/min；试计算系杆 H 的转速大小及方向。12/n1233232H1H图 3图 4/4z4 在图 4 轮系中，已知各轮齿数为z1 20,z22,z3 39，求系杆 H 与齿轮 1 的传动比 i
16、H1。25 图示行星搅拌机的机构简图，已知Z1=40,Z2=20，当轴 H 以F 的角速度H31 rad/s角速度回转时，求搅拌叶轮F。十、齿轮及蜗杆受力分析题十、齿轮及蜗杆受力分析题1.已知从动蜗轮的转向和齿向如图1 所示，判定蜗杆的转向和齿向，并画出啮合点处蜗轮、蜗杆所受各分力的方向。7图 1图 22、已知主动轮的转向如图2 所示。为减少轴承的载荷，确定齿轮3 的齿向和转动方向，并在啮合点处画出齿轮 2、齿轮 3 所受各分力的方向3、图示传动中，蜗杆（右旋）主动，转向如图。圆柱齿轮为斜齿轮。为使、轴上的轴向力方向相反，试求：蜗轮的螺旋线方向；n14（1）齿轮 3、4 的螺旋线方向；1（2）
17、蜗轮 2、齿轮 3 的受力分析。O1324.图示传动系统中，蜗杆 1 为主动件，（1）试确定蜗杆的螺旋线方向；（2）为使蜗轮 2 与小锥齿轮 3 的轴向力能相互抵消一部分，确定蜗杆的转动方向；（3）画出锥齿轮 4 转动方向；（4）画出蜗轮 2 和小锥齿轮3 所受的各分力。5、图示为斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动。已知齿轮 1 的螺旋线方向和轴的转向。试求：8(1)画出轴、轴的转向；(2)判断齿轮 2 的螺旋线方向，蜗杆 3 旋向（使轴上轴承所受轴向力最小）；(3)在啮合点处，画出齿轮2、蜗杆 3 所受各分力。1n132O346、图示为斜齿圆柱齿轮-直齿圆锥齿轮-蜗杆传动。已知 I 轴的转向。试求：(1
18、)画出 III 轴和 IV 轴的转向；(2)画出齿轮 1 和蜗杆 5 的螺旋线方向（使 II 轴、III 轴上所受轴向力最小）；(3)在啮合点处，画出齿轮2、蜗杆 5 所受各分力方向。I（输入）nIII2153III4IV6十一、轴承寿命计算题十一、轴承寿命计算题1、计算轴承寿命 Lh，已知：轴承所受载荷 R1=2500N，R2=4200N；FA=830N，轴的工作转速 n=960 r/min，工作温度低于 120，冲击载荷系数 fp=1.2。轴承型号7208ACC（kN）25.8e0.68A/R eX1Y09A/R eX0.41Y0.87S0.68R1FA2R1R22、图示轴承组合，已知：R
19、1=7500N，R2=15000N，FA=2000N，n=1450 r/min，动载荷系数 fd=1.2，工作温度低于 120，试计算轴承寿命Lh。轴承型号30312C（N）162000e0.35A/R eX1Y0XA/R eY1.70.4SR/2YFAR1R23、计算图示滚动轴承寿命Lh。已知：R1=1000N，R2=1500N，FA=500N，n=500 r/min，fd=1.2，工作温度低于 120。轴承型号7307ACC（N）32800e0.7X0.41Y0.85S0.63R1FA2R1R2十二、轴结构改错题十二、轴结构改错题1 分析下图中的结构错误，指出错误原因，并在下面空白处对应地
20、画出正确结构10正确答案：错误原因：1）轴端过长，轴端未倒角；2）轴肩过高，轴承无法拆卸；3）键过长，其长度应略小于该轴段的长度。4）轴头过长，传动件定位不可靠；5）悬伸轴精加工面过长；6）端盖与轴伸直接接触；7）联轴器无轴向定位，此处应采用轴肩定位；8）键的位置没有在同一母线上；9）无调整垫片；10）无砂轮越程槽。改正后的正确图：2.分析下图中的结构错误，指出错误原因。11说明：轴承部件采用两端固定式支承，轴承采用脂润滑。解：错误原因说明如下：（1）弹簧垫圈开口方向错误；（2）螺栓布置不合理，且螺纹孔结构表示错误；（3）轴套过高，超过轴承内圈定位高度；（4）齿轮所在轴段过长，轴套定位齿轮不可靠；（5）键过长，轴套无法装入；（6）键顶面与轮毂接触，且键与固定齿轮的键不位于同一轴向剖面的同一母线上；（7）轴与轴承端盖直接接触，且无密封圈；（8）箱体的加工面未与非加工面分开，且无调整垫片；（9）重复定位轴承；（10）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无档油盘；（11）悬伸轴精加工面过长，装配轴承不便；（12）应减小轴承端盖加工面。3、图示为单级圆柱齿轮减速器的大齿轮轴系，图中轴系存在一些结构错误,要求画出该轴系的正确结构。正确结构图如下：124、下图是单级齿轮减速器中的输出轴。试述各轴段轴径尺寸d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7 的确定原则。13