《机械设计基础》试题

机械设计基础试题1. 一.填空题（每空格1分，共30分）在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和其余两杆长度之和。2. 确定凸轮基圆半径的原则是在保证amaxWa条件下，。3. 一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是等的。4. 在设计V带传动时，V带的型号是根据和选取的。5. 对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向。6. 滚动轴承主要失效形式是和。7. 在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Zi=，蜗杆头数越少，自锁性越。8. 普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠承载，螺栓本身受作用，可能的失效形式为。9. 平键联接中，面是工作面，楔形键联接中，面是工作面。10. 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按强度进行设计，而按强度进行校核。11. 蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效。12. 带传动中，带上受的三种应力是应力，应力和应力。最大应力发生在。13. 链轮的转速，节距，齿数，则链传动的动载荷就越大。14. 轴上的键槽通常采用加工方法获得。15. 联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是。16. 验算非液体摩擦滑动轴承的pv值是为了防止；验算轴承速度v是为了防止。17. 带传动的设计准则是保证带，并具有一定的。18. 螺纹防松的关键在于防止。19. 滑动轴承的润滑作用是减少，提高，轴瓦的油槽应该开在的部位。20. 滚动轴承内圈与轴颈的配合采用制，外圈与座孔的配合应采用制。21径向滑动轴承的直径增大一倍，长径比不变，载荷不变，则轴承压强P为原来的倍。22. 设计一对减速软齿面齿轮时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择应使齿轮硬度高些。23. 在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和其余两杆长度之和。24平键工作时，依靠传递扭矩。25. 链传动中，链节数常取，而链齿数常采用。26. 在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的力大于平带。27. 当两轴线时，可采用蜗杆传动。28. 从减少应力集中考虑，轴上的平键键槽用铳刀加工比较好。29. 按轴类的承载形式，一般可分为受和传递的转轴，不受只传递的传动轴，以及受不传递的心轴。30链轮的转速，节距，齿数，则链传动的动载荷就越大。31. 在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数，则会使轮齿的弯曲强度，接触强度，传动的平稳性。32. 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.判断题（正确的在题后括号内划“V”，错误的划“X”，每小题1分，共1. 15分）一个平键联接能传递的最大扭矩为T,则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。2. （）在铰链四杆机构中，如果以最短构件为机架，则可能存在一个曲柄。（）硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断，不会产生齿面点蚀。（）矩形螺纹用于传动，而普通三角螺纹用于联接。（）对于只有一个圆销的外槽轮机构，槽轮的运动时间一定小于静止的时间。（）滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基轴制。（）适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。（）在螺纹联接中，采用加高螺母以增加旋合圈数的办法对提高螺栓的强度并没有多少作3. 用。（）在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。（）减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。（）维持边界油膜不遭破坏是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。（）一对齿轮圆柱若接触强度不够时，应增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则要加大分度4. 圆直径。（）实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低政治制造费用。（）蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使传动效率降低，蜗杆刚度提高。（）链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的，但链传动的平均传动比恒定不变。（）5. 螺旋副中，螺纹的升角愈高，自锁性愈差。（）材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适当的热处理方式是表面淬火。（）非液体滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。（）滚动轴承的公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力越大。（）在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。（）若带传动的初拉力一定，增大摩擦系数和包角都可提高带传动的极限摩擦力。（）闭式蜗杆传动的主要失效形式是蜗杆齿面的胶合。（）滚动轴承中，极限转速最高的轴承是调心滚子轴承。（）传递功率一定时，带传动的速度过低，会使有效拉力加大，所需带的根数过多。一对标准直齿圆柱齿轮，若Z1=18、Z2=72则这对齿轮的弯曲应力二F1：二F2。（）24可以用飞轮来调节机器的非周期性速度波动。（）25设计普通平键的设计时，若采用两个按1800对称布置的平键时，强度比采用一个平键要大（）。26. 闭式软齿面齿轮传动设计中，小齿轮齿数的选择应以不根切为原则，选少些（）。1. 减速器输出轴的直径应大于输入轴的直径。（）圆盘摩擦离合器靠在主、从摩擦盘的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩。（）三.问答题（共40分）带传动为什么要限制小带轮的最小直径、最大传动比和带的根数？（10分）轴按受载情况分类有哪些形式？自行车的前轮轴、中轴和后轮轴各属于什么轴？（102. 分）导向平键和普通平键各适用于什么场合，可能出现的失效形式是什么？其尺寸宽度b、1. 高度h、长度I如何确定？（10分）什么叫硬齿面齿轮？什么叫软齿面齿轮？各适用于什么场合？（10分）花键连接的类型有那几种？各有何定心方式（10分）试述齿轮传动的失效形式？（5分）与带传动及齿轮传动相比，链传动的主要优缺点是什么？（10分）斜齿圆柱齿轮传动中螺旋角B的大小对传动有何影响，其值通常限制在什么范围？（7分）带传动中，为何产生弹性滑动？（8分）选择题（每小题1分，共15分）下面那种情况下，存在死点。A、双曲柄机构；B、对心曲柄滑块机构，曲柄主动;C、曲柄摇杆机构，曲柄主动；D、曲柄摇杆机构，摇杆主动。2.最适合凸轮高速运转的从动件运动规律是A、等速运动;B、等加速运动与等减速运动;D、摆线运动。3.C、简谐运动；蜗杆传动中，作用在蜗轮上的三个啮合力，通常以B、径向力Fr2；为最大。A、圆周力Ft2；C、轴向力Fa2。4.带传动采用张紧轮的目的是A、减轻带的弹性滑动;C、改变带的运动方向;F列零件的失效形式中，B、提高带的寿命；D、调节带的初拉力。不属于强度问题。6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.A、滑动轴承的轴瓦发生胶合；B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀；C、平键联接中的侧面挤压；D、滚动轴承滚道的塑性变形。齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在。A、靠近齿顶处；B、靠近齿根处；C、靠近节线的齿顶处；D、靠近节线的齿根部分。一对相啮合的圆柱齿轮Z2Z1，b1b2,其接触应力的大小是A、二H1；B、二H2匸H1；C、二H1=；：H2；D、可能相等，也可能不相等。在良好的润滑和密封情况下，滚动轴承的主要失效形式是A、塑性变形；B、胶合；C、磨损；D、疲劳点蚀。当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用来轴向定位，所受的轴向力较大。A.圆螺母；B.紧定螺钉；C.弹性挡圈；D.楔形键。在圆柱螺旋弹簧中，弹簧旋绕比是之比。A、弹簧线径d与中径D；B、自由长度Ho与弹簧线径d；C、弹簧中径D与弹簧线径d；D、弹簧外径D2与弹簧线径d。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。用于薄壁零件联接的螺纹，应采用。A、三角形细牙螺纹；B、梯形螺纹；C、锯齿型螺纹；D、多线三角形粗牙螺纹。闭式软齿面齿轮传动设计中，小齿轮齿数的选择应。A、以不根切为原则，选少些；B、选多少都可以;C、在保证齿根弯曲强度前提下，选多些。受不变载荷作用的心轴，轴表面某固定点的弯曲应力是。A、静应力；B、脉动循环变应力；C、对称脉动循环变应力；D、非对称脉动循环变应力。链传动中，链节数取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是A、链条与链轮轮齿磨损均匀；B、工作平稳；C、避免采用过渡链节；D、具有抗冲击力。采用螺纹连接时，当被连接件很厚且经常拆卸时，宜采用（）A螺栓连接B螺钉连接C双头螺栓连接在带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大拉应力发生在带开始（A进入从动轮处B退出主动轮处18. C退出从动轮处D进入主动轮处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19. C增加轴的直径D对轴的表面进行强化处理只承受弯矩的传动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是（）A静压力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.非对称循环变应力20. 链传动的大链轮齿数不宜过多是因为要（）A减少速度波动B避免运动的不均匀性C避免传动比过大D避免磨损导致过早掉链21. 为了减轻摩擦表面的疲劳磨损，下列措施中（）不是正确的措施。A合理选择表面粗糙度B合理选择润滑油粘度C合理选择表面硬度D合理控制相对滑动速度分析及计算1已知某齿轮的转矩T=100Nm,分度圆直径d=200mm，则其圆周力A1000NB1NC500ND0.5N2. 平键的设计中，先根据轴径D从标准中选取键宽B和键高H，再按（A长径比L/DB滑移距离C毂长与滑移距离D轮毂长度L3. 圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减少模数时,可以（）A提高轮齿的弯曲强度B提高轮齿的接触强度C提高轮齿的静强度D改善传递的平稳性（）选出相应键长。4. 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热平衡计算C刚度计算D稳定性计算5. 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（60000）B角接触球轴承（70000）C圆柱滚子轴承（N型）D6. 圆柱形螺旋弹簧的有效圈数是按弹簧的推力球轴承（51000）（）要求计算得到的。A结构尺寸B稳定性C刚度D强度7.角接触轴承承受轴向负荷的能力随接触角A增大B减少C不变a的增大而（）。D增大或减少随轴承型号而定8. 在良好润滑的情况下,耐磨性最好的涡轮材料是（）。A铸铁B锡青铜C无锡青铜D黄铜9. 有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案（A带传动t齿轮传动t链传动B链传动t齿轮传动t带传动C带传动t链传动t齿轮传动D链传动t带传动t齿轮传动）为好。五.题（共40分）1.（10分）图中所示轴承中,采用一对角接触球轴承（轴承的附加轴向力的计算式为S=0.7R），轴承的径向载荷分别为Ri=15000N,R2=7000N，作用在轴上的轴向外加载荷Fa=5600N,46312型轴承的e=0.68，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比A/Re时，X=0.41,Y=0.87,fp=1，试计算:（1）两个轴承的轴向载荷A2;（2）两个轴承的当量动载荷Pi、P2。2. 第1题图（10分）如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？1电动机2、4联轴器3斜齿圆柱齿轮减速器5蜗杆减速器第2题图3. （10分）受轴向力紧螺栓联接的螺栓刚度为C1=400000N/mm，被联接件刚度为C2=1600000N/mm，螺栓所受预紧力F=8000N，螺栓所受工作载荷F=4000N。要求：1）按比例画出螺栓与被联接件变形关系图（比例尺自定）；2）用计算法求出螺栓所受的总拉力F0和剩余预紧力F。（10分）某单根V带传动，已知小轮包角a1=150。，若带与带轮间的当量摩擦因素卩v=0.5，张紧力Fo=28ON，带速u=7m/s，若不计离心力影响，试求该传动所能传递的最大功率P。六.结构设计题（10分）1. 指出图上的错误并改正。（用图表示或用文字解释均可）五、分析及计算题（共40分）（10分）一V带传动传递的功率P=10kw，带的速度v=12.5m/s，预紧力Fo=1OOON试求紧边拉力Fi及松边拉力F2。2. （15分）图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器，各已知条件如图示。1）为使n轴的轴向力相互抵消一部分，试确定各齿轮的螺旋方向，请标在图上；2）分别画出轴n上齿轮2、3啮合点处的三个分力Fr、Fa、Ft（O表示垂直穿出纸面；：表示垂直进入纸面）3）试通过齿轮受力分析绘出中间轴（n轴）强度计算的受力简图。（15分）某汽缸，缸内压力p在00.5MPa之间变化，汽缸内直径D=800mm，汽缸盖上用28个M16（d1=13.835mm）的普通螺栓联接，螺栓材料为45号钢，许用拉应力=280Mpa。采用铜皮石棉垫片密封，其螺栓相对刚度系数Cb/（Cb+Cm）=0.8。为保证密封性要求，若采用残余预紧力Q为螺栓的工作压力F的1.5倍，试计算螺栓所需的预紧力Qp并校核螺栓的静强度。六、结构设计题（10分）指出图上的错误并改正。（用图表示或用文字解释均可）