《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題庫及答案.pdf

1 一 填空 一 填空 每空 1 分 T 1 1 01 2 3 構(gòu)件是機器的運動單元體 零件是機器的制造單元體 部件是機器的裝配單元 體 T 2 2 02 2 4 平面運動副可分為低副和高副 低副又可分為轉(zhuǎn)動副和移動副 T 2 2 03 2 2 運動副是使兩構(gòu)件接觸 同時又具有確定相對運動的一種聯(lián)接 平面運動副可分為低副和 高副 T 2 2 04 2 1 平面運動副的最大約束數(shù)為 2 T 2 2 05 2 1 機構(gòu)具有確定相對運動的條件是機構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目 T 2 2 06 2 1 在機構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機構(gòu)的工作情況和受力情況 T 2 2 07 2 1 平面機構(gòu)中 兩構(gòu)件通過點 線接觸而構(gòu)成的運動副稱為高副 T 3 2 08 2 2 機構(gòu)處于壓力角 90 時的位置 稱機構(gòu)的死點位置 曲柄搖桿機構(gòu) 當曲柄為原動件時 機構(gòu)無死點位置 而當搖桿為原動件時 機構(gòu) 有死點位置 T 3 2 09 2 2 鉸鏈四桿機構(gòu)的死點位置發(fā)生在從動件與連桿共線 位置 T 3 2 10 2 1 在曲柄搖桿機構(gòu)中 當曲柄等速轉(zhuǎn)動時 搖桿往復(fù)擺動的平均速度不同的運動特性稱為 急 回特性 T 3 2 11 2 1 擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為相等 T 4 2 12 2 3 凸輪機構(gòu)是由機架 凸輪 從動件三個基本構(gòu)件組成的 T 5 1 13 2 1 螺旋機構(gòu)的工作原理是將螺旋運動轉(zhuǎn)化為 直線運動 T 6 2 14 2 1 為保證帶傳動的工作能力 一般規(guī)定小帶輪的包角 120 T 6 7 15 2 3 鏈傳動是由主動鏈輪 從動鏈輪 繞鏈輪上鏈條所組成 T 6 7 16 2 3 鏈傳動和帶傳動都屬于撓性件傳動 T 7 2 17 3 6 齒輪嚙合時 當主動齒輪的齒根 推動從動齒輪的齒頂 一對輪齒開始進入嚙合 所 以開始嚙合點應(yīng)為從動輪齒頂圓與嚙合線的交點 當主動齒輪的齒頂推動從動齒輪的齒根 兩輪齒即將脫離嚙合 所以終止嚙合點為主動輪齒頂圓與嚙合線的交點 T 7 3 18 2 2 漸開線標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為模數(shù)和壓力角分別相等 T 7 2 19 3 2 齒面磨損 和 因磨損導(dǎo)致的輪齒折斷 是開式齒輪傳動的主要失效形式 T 7 2 20 2 2 漸開線齒形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 兩類 T 7 2 21 2 2 在一對齒輪嚙合時 其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是 H1 H2 T 7 10 22 2 2 斜齒圓柱齒輪的重合度大于直齒圓柱齒輪的重合度 所以斜齒輪傳動平穩(wěn) 承載能力 高 可用于高速重載的場合 T 8 2 23 2 3 在蝸輪齒數(shù)不變的情況下 蝸桿的頭數(shù)越少 則傳動比就越大 T 8 2 24 2 3 蝸桿傳動的中間平面是指 通過 蝸桿 軸線并垂直于 蝸輪 軸線的平面 T 8 2 25 2 3 普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是 ma1 mt2 a1 t2 T 10 2 26 2 3 若鍵的標記為鍵 C20 70GB1096 79 則該鍵為 C 型平鍵 b 20 L 70 T 10 1 27 2 2 輪系運動時 所有齒輪幾何軸線都固定不動的 稱定軸輪系輪系 至少有一個齒輪幾何軸 線不固定的 稱周轉(zhuǎn)星輪系 T 11 2 28 2 3 軸的作用是支承軸上的旋轉(zhuǎn)零件 傳遞運動和轉(zhuǎn)矩 按軸的承載情況不同 可以分為轉(zhuǎn)軸 心軸 傳動軸 T 10 1 29 2 3 機械靜聯(lián)接又可以分為可拆聯(lián)接和不可拆聯(lián)接 其中鍵聯(lián)接 螺紋聯(lián)接 銷聯(lián)接 屬于可拆連接 T 10 2 30 2 3 螺紋聯(lián)接防松的目的是防止螺紋副的相對運動 按工作原理的不同有三種防松方式 摩 擦力防松 機械防松 其它方法防松 T 10 2 31 2 1 平鍵的工作面是鍵的兩側(cè)面 T 10 2 32 2 1 楔鍵的工作面是鍵的上下兩面 2 T 12 4 33 2 1 滑動軸承中所選用的潤滑油 其粘度越大 則其承載能力越大 T 10 2 34 2 1 普通平鍵的剖面尺寸 b h 一般應(yīng)根據(jù)軸的直徑按標準選擇 T 12 2 35 2 2 滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制 外圈與軸承孔的配合采用基軸制 二 判斷題二 判斷題 正確的打 錯誤的打 每題 2 分 P 1 1 01 2 2 所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件組成的 P 3 2 02 2 2 鉸鏈四桿機構(gòu)中 傳動角 越大 機構(gòu)傳力性能越高 P 3 2 03 2 2 極位夾角是曲柄搖桿機構(gòu)中 搖桿兩極限位置的夾角 P 3 2 04 2 2 機構(gòu)處于死點位置時 其傳動角等于 90 P 4 2 05 2 2 凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運動規(guī)律 P 4 2 06 2 2 凸輪機構(gòu)中 從動件按等速運動規(guī)律運動時引起剛性沖擊 P 6 3 07 2 2 帶傳動的彈性滑動是不可避免的 打滑是可以避免的 P 6 3 08 2 2 V 帶型號中 截面尺寸最小的是 Z 型 P 7 1 09 2 2 基圓以內(nèi)無漸開線 P 7 9 20 2 2 在直齒圓柱齒輪傳動中 忽略齒面的摩擦力 則輪齒間受有圓周力 徑向力和軸向力三個力 作用 P 8 2 21 2 2 蝸桿傳動一般用于大速比的場合 P 8 2 22 2 2 蝸桿傳動一般用于傳動大功率 大速比的場合 P 9 1 23 2 2 定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比 P 10 1 24 2 2 楔鍵的頂?shù)酌媸枪ぷ髅?P 10 1 25 2 2 設(shè)計鍵聯(lián)接時 鍵的截面尺寸通常根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小來選擇 P 10 2 26 2 2 在螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中 通常要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面 其目的是 使螺栓免受彎曲和減小加工面 P 10 2 27 2 2 螺紋聯(lián)接是可拆聯(lián)接 P 12 3 28 2 2 滾動軸承的基本額定動載荷 C 值越大 則軸承的承載能力越高 P 12 3 29 2 2 在相同工作條件的同類型滾動軸承 通常尺寸越大 其壽命越長 三 選擇題三 選擇題 將正確答案的序號填在括號中 每題 2 分 A 1 1 01 3 2 在如圖所示的齒輪 凸輪軸系中 軸4稱為 A A 零件B 機構(gòu)C 構(gòu)件D 部件 A 2 2 02 3 2 平面運動副所提供的約束為 C A 1B 2C 1 或2D 3 A 2 2 03 3 2 若兩構(gòu)件組成低副 則其接觸形式為 A A 面接觸B 點或線接觸C 點或面接觸D 線或面接觸 A 2 4 04 3 2 機構(gòu)具有確定相對運動的條件是 A A 機構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目B 機構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目 C 機構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目D 機構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目 A 3 2 05 3 2 鉸鏈四桿機構(gòu)中 若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和 則為了獲得曲柄搖 3 桿機構(gòu) 其機架應(yīng)取 B A 最短桿B 最短桿的相鄰桿C 最短桿的相對桿D 任何一桿 A 4 2 06 3 2 在凸輪機構(gòu)的從動件選用等速運動規(guī)律時 其從動件的運動 A A 將產(chǎn)生剛性沖擊B 將產(chǎn)生柔性沖擊C 沒有沖擊D 既有剛性沖擊又有柔性沖擊 A 6 5 07 3 2 帶傳動的主要失效形式是帶的 A A 疲勞拉斷和打滑B 磨損和膠合C 膠合和打滑D 磨損和疲勞點蝕 A 6 3 08 3 2 帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于 C A 帶的初拉力達不到規(guī)定值B 帶與帶輪的摩擦系數(shù)過小C 帶的彈性變形D 帶型選擇不當 A 6 3 09 3 2 A 是帶傳動中所固有的物理現(xiàn)象 是不可避免的 A 彈性滑動B 打滑C 松馳D 疲勞破壞 A 7 2 10 3 2 漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于 D A 分度圓B 齒頂圓C 齒根圓D 基圓 A 7 7 11 3 2 閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是 B A 齒面膠合B 輪齒疲勞折斷C 齒面磨粒磨損D 輪齒過載折斷 A 7 7 12 3 2 齒面接觸疲勞強度設(shè)計準則針對的齒輪失效形式是 A A 齒面點蝕B 齒面膠合C 齒面磨損D 輪齒折斷 A 7 11 13 3 2 為了實現(xiàn)兩根相交軸之間的傳動 可以采用 C A 蝸桿傳動B 斜齒圓柱齒輪傳動C 直齒錐齒輪傳動D 直齒圓柱齒輪傳動 A 7 7 14 3 2 齒輪傳動中 輪齒齒面的疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在 B A 齒根部分B 靠近節(jié)線處的齒根部分C 齒頂部分D 靠近節(jié)線處的齒頂部分 A 7 10 15 3 2 一對正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動的 A 均為標準值 A 法面模數(shù) 分度圓上的法面壓力角B 端面模數(shù) 分度圓上的端面壓力角 C 端面模數(shù) 分度圓上的端面壓力角 分度圓上的螺旋角D 法面模數(shù) 分度圓上的法面壓力角 分度圓上的螺旋角 A 8 2 16 3 2 普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是 B A mt1 ma2 t1 a2 B ma1 mt2 a1 t2 C mt1 ma2 t1 a2 D ma1 ma2 a1 t2 注 下標 t 表示端面 a 表示軸向 1 表示蝸桿 2 表示蝸輪 A 8 2 17 3 2 蝸桿傳動的傳動比 i 等于 D A 1 2 d d B 1 2 n n C 2 1 d d D 2 1 n n A 10 1 18 3 2 普通平鍵的長度應(yīng) B A 稍長于輪轂的長度B 略短于輪轂的長度C 是輪轂長度的三倍D 是輪轂長度的二倍 A 10 1 19 3 2 鍵的截面尺寸 b h 主要是根據(jù) D 來選擇 A 傳遞扭矩的大小B 傳遞功率的大小C 輪轂的長度D 軸的直徑 A 10 2 20 3 2 當兩個被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔 且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時 宜采用 C A 螺栓聯(lián)接B 螺釘聯(lián)接C 雙頭螺柱聯(lián)接D 緊定螺釘聯(lián)接 A 12 2 21 3 2 滾動軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是 C A 過大的塑性變形B 過度磨損C 疲勞點蝕D 膠合 A 13 1 22 3 2 聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是 B A 補償兩軸的綜合位移B 聯(lián)接兩軸 使其旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩C 防止機器過載D 緩和沖擊和振動 A 13 1 23 3 2 下列聯(lián)軸器中 能補償兩軸的相對位移并可緩沖 吸振的是 D A 凸緣聯(lián)軸器B 齒式聯(lián)軸器C 萬向聯(lián)軸器D 彈性柱銷聯(lián)軸器 四 問答題 問答題 每題 5 分 4 W 4 2 01 2 5 說出凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律 沖擊特性及應(yīng)用場合 答 等速運動規(guī)律 等加速等減速運動規(guī)律 簡諧運動規(guī)律 余弦加速度運動規(guī)律 等速運動規(guī)律有剛性 沖擊 用于低速輕載的場合 等加速等減速運動規(guī)律有柔性沖擊 用于中低速的場合 簡諧運動規(guī)律 余 弦加速度運動規(guī)律 當有停歇區(qū)間時有柔性沖擊 用于中低速場合 當無停歇區(qū)間時無柔性沖擊 用于高 速場合 W 6 3 01 2 5 說明帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別 彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的 只要傳遞圓周力 就存在著拉力差 所以彈性滑動是不可避免 的 而打滑是由于過載引起的 只要不過載 就可以避免打滑 所以 打滑是可以避免的 W 7 1 01 2 5 簡述齒廓嚙合基本定律 不論齒廓在任何位置接觸 過接觸點所做的公法線一定通過連心線上一定點 才能保證傳動比恒定不變 W 8 6 01 2 5 為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算 蝸桿傳動存在著相對滑動 摩擦力大 又因為閉式蝸桿傳動散熱性差 容易產(chǎn)生膠合 所以要進行熱平衡 計算 W 10 2 01 2 5 說明螺紋連接的基本類型及應(yīng)用 螺栓連接 雙頭螺柱連接 螺釘連接 緊定螺釘連接 螺栓連接用于被連接件不厚 通孔且經(jīng)常拆卸的場 合 雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚 盲孔且經(jīng)常拆卸的場合 螺釘連接用于被連接件之一較厚 盲 孔且不經(jīng)常拆卸的場合 W 12 3 01 2 5 軸上零件的周向固定各有哪些方法 指出四種以上方法 周向固定 鍵連接 花鍵連接 過盈配合連接 W 12 3 01 2 5 軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類 各有什么特點 指出四種以上 軸向固定 軸肩 軸環(huán) 軸套 軸端擋板 彈性檔圈 軸肩 軸環(huán) 軸套固定可靠 可以承受較大的軸向力 彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力 軸端擋板用 于軸端零件的固定 五 計算題五 計算題 J 2 5 01 4 10 說明機構(gòu)具有確定相對運動的條件 并判斷機構(gòu)運動是否確定 10 分 解 機構(gòu)具有確定相對運動的條件是 機構(gòu)的自由度數(shù)等于機構(gòu)中 接受外界給定運動規(guī)律的 原動件的個數(shù) n 3 PL 3 PH 2 機構(gòu)自由度 F 3n 2PL PH 1 因為 W 1 F 所以機構(gòu)的運動確定 J 2 5 02 4 15 說明機構(gòu)具有確定相對運動的條件 并判斷機構(gòu)運動是否確定 15 分 解答 機構(gòu)具有確定相對運動的條件是 機構(gòu)的自由度數(shù) 等于機構(gòu)中 接受外界給定運動規(guī)律的 原動件的個數(shù) 機構(gòu)中 n 7 PL 9 PH 1F 3n 2PL PH 2 W 0 所以機構(gòu)運動確定 C G 處復(fù)合鉸鏈 E 處虛約束 F 處局部自由度 J 2 5 03 4 15 計算圖示機構(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 15 分 解答 C 處為復(fù)合鉸鏈 則 n 5 PL 7 PH 0 F 3n 2PL PH 3 5 2 7 1 J 2 5 04 4 15 計算圖示機構(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 15 分 5 解答 F 處為復(fù)合鉸鏈 H 或 I 處為虛約束 則 n 6 PL 8 PH 1 F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1 J 3 2 05 3 10 圖示四桿機構(gòu)中 已知 a 62mm b 152mm c 122mm d 102mm 取不同構(gòu)件為機架 可得到什 么類型的鉸鏈四桿機構(gòu) 15 分 解 因為最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于 等于另外兩構(gòu)件的長度之和 滿足構(gòu)件的長度 和條件 所以取 AB 為機架 得雙曲柄機構(gòu) 取 BC 或 AD 為機架 得曲柄搖桿機構(gòu) 取 CD 為機架 得雙搖桿機構(gòu) J 3 2 06 3 10 已知圖示機構(gòu)中 LAB 82mm 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 各將得到什么機構(gòu) 10 分 J 3 2 07 3 10 如圖所示鉸鏈四桿機構(gòu) 已知各構(gòu)件的長度 LAB 50mm LBC 110mm LCD 80mm LAD 100mm 1 該機構(gòu)是否有曲柄 如有 請指出是哪個構(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 各將得到什么機構(gòu) 10 分 解答 因為 LAB LBC 50 110 160mm LAB LBC 80 100 180mm 所以 LAB LBC LAB LBC符合曲柄存在的桿長之和條件 1 當取 AD 為機架時 得到曲柄搖桿機構(gòu) 2 當取 AB 為機架時 得到雙曲柄桿機構(gòu) 當取 BC 為機架時 得到曲柄搖桿機構(gòu) 當取 CD 為機架時 得到雙搖桿機構(gòu) J 7 3 08 3 10 已知一對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪的標準中心距 a 200mm 齒數(shù) Z1 20 Z2 80 齒 頂高系數(shù) ha 1 壓力角 20 試求這對齒輪的模數(shù) m 傳動比 i12 節(jié)圓直徑及嚙合角 解答 因為 LBC LAD 50 120 170 mm LBC LCD 82 96 178 mm 所以 LBC LADe 時 X 0 4 Y 1 88 試分別計算出軸承 的當量動載荷 8 解 軸向力 FS FA 2430 1000 3430N S 軸承 被放松Fa FS 2430N 軸承 被壓緊Fa FS 3430N 當量動載荷 Fa Fr 2430 9000 0