機械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習題及答案

一、選擇題1、平面四桿機構(gòu)中，是否存在死點，取決于B是否于連桿共線。A、主動件B、從動件C、機架D、搖桿2、當四桿機構(gòu)處于死點位置時，機構(gòu)的壓力角為AA、90°B、0°C、180°D、與構(gòu)件有關(guān)3、鉸鏈四桿機構(gòu)的桿長為a=60，b=80，c=100，d=90。若以桿a為機架，則此四桿機構(gòu)A。A、為雙曲柄機構(gòu)B、為曲柄搖桿機構(gòu)C、為雙搖桿機構(gòu)D、為曲柄滑塊機構(gòu)4、具有急回作用的曲柄搖桿機構(gòu)的行程速比系數(shù)K為AA、大于1B、小于1C、等于1D、等于05、采用型銑法加工斜齒輪時，應(yīng)根據(jù)B選擇成型銑刀。A、軸面模數(shù)B、法面模數(shù)C、端面模數(shù)D、大端模數(shù)6、一對漸開線斜齒圓柱齒輪在嚙合傳動過程中，一對齒廓上的接觸線長度是C變化的。A、由小逐漸到大B、由大逐漸到小C、由小逐漸到大再到小D、始終保持定值7、漸開線的彎曲程度取決于B的大小。A、分度圓B、基圓C、齒頂圓D、齒根圓8、一對漸開線齒廓嚙合時，嚙合點處兩者的壓力角AA、一定相等B、一定不相等C、與齒輪傳動比有關(guān)D、與基圓半徑有關(guān)9、一對相互嚙合的漸開線減速齒輪傳動，小齒輪齒面硬度>350HBS，大齒輪齒面硬度<350HBS，在傳遞動力時__B。_____A、小齒輪齒面、B兩齒輪齒面最大接觸應(yīng)力相等C、大齒輪齒面最大接觸應(yīng)力較大、D接觸應(yīng)力與齒數(shù)、材料有關(guān)，不一定哪個大最大接觸應(yīng)力較大10、一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是B。A、齒輪的模數(shù)和齒距分別相等C、兩齒輪的基圓相等B、兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等D、兩齒輪的齒厚和齒槽寬分別相等11、對于開式齒輪傳動，在工程設(shè)計中，一般（D）A、按接觸強度設(shè)計齒輪尺寸，在驗算彎曲強度B、只需按接觸強度設(shè)計C、按彎曲強度設(shè)計齒輪尺寸，在驗算接觸強度D、只需按彎曲強度設(shè)計12、漸開線分度圓上模數(shù)和壓力角B、節(jié)圓等于分度圓；C、分度圓上齒厚等于齒槽寬，而且模數(shù)、壓力角以及齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)均為標準值。直齒圓柱標準齒輪是指___C的_齒輪。_A、；D、分度圓上模數(shù)為標準值13、標準齒條刀具加工標準漸開線直齒圓柱外齒輪時，刀具的中線與齒輪的分度圓____A。______A、相切B、相割C、相離D、與齒數(shù)有關(guān)14、一對漸開線斜齒圓柱齒輪在嚙合傳動過程中，一對齒廓上的接觸線長度是C變化的。A、由小逐漸到大、由大逐漸到小BC、由小逐漸到大再到小、始終D保持定值15、一對圓柱齒輪，在確定大小齒輪的寬度時，通常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪的寬一些，其目的是___C。___A、為了使小齒輪的彎曲強度比大齒輪的高一些B、為了使傳動平穩(wěn)，提高效率C、為了便于安裝，保證接觸線長度D、為了使小齒輪每個齒嚙合次數(shù)比大齒輪多16、帶張緊的目的是DA、減輕帶的彈性滑動C、改變帶的運動方向B、提高帶的壽命D、使帶具有一定的初拉力17、V帶傳動設(shè)計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了___B______A、使結(jié)構(gòu)緊湊B、限制彎曲應(yīng)力C、保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力D、限制小帶輪上的包角18、帶傳動工作時的彈性滑動是由于CA、小帶輪包角過小。B、帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低C、帶的松、緊邊拉力不等D、帶的初拉力不足20、帶傳動主要是依靠（C）來傳遞運動和功率的。A、帶與帶輪接觸面之間的正壓力C、帶與帶輪接觸面之間的摩擦力21、磨損均勻，鏈輪齒數(shù)最好是AA、兩鏈輪齒數(shù)互質(zhì)B、帶的緊邊拉力D、帶的初拉力B、鏈輪齒數(shù)與鏈節(jié)距成比例C、鏈輪齒數(shù)與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)D、兩鏈輪齒數(shù)成比例22下述聯(lián)接中，C一般不用于軸轂聯(lián)接。A、螺紋聯(lián)接B、鍵聯(lián)接C、焊接D、過渡配合聯(lián)接23、既傳遞扭矩又承受彎矩的軸，稱為（B）A、心軸B、轉(zhuǎn)軸C、傳動軸D、柔性軸24、計算軸彎矩Mca公式中的系數(shù)α是考慮（CA、強度理論的要求）。B、材料抗彎與抗扭性能的不同C、彎曲應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ的循環(huán)特性r不同D、同一軸徑d的抗彎、抗扭截面系數(shù)不同25、軸在過渡剖面的圓角半徑，其優(yōu)點是（D）A、使零件的軸向定位比較可靠B、使軸加工方便C、使零件的軸向定位比較可靠D、降低應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強度26、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于____C。_______A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力、增B加螺紋聯(lián)接的橫向力C、防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動、增加D螺紋聯(lián)接的剛度27、計算緊螺栓的拉伸強度時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，應(yīng)將拉伸載荷增大到原來的（B）倍。A、1.1B、1.3C、1.51.728、當被聯(lián)接件一個較薄一個很厚且需經(jīng)常拆卸時，應(yīng)采用DA、螺栓B、螺釘C、緊定螺釘D、雙頭螺柱聯(lián)接。29、普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是(A)。A、剪切和壓潰B、磨損C、斷裂D、膠合30、鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)__D____，按標準選擇。A、傳遞轉(zhuǎn)矩的大小B、傳遞功率的大小C、輪轂的長度D、軸的直徑31、下列四種敘述中，__D____是正確的A、變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生B、靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力B、變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生D、變應(yīng)力由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生32、滾動軸承的額定壽命是指同一批軸承中____A____的軸承所能達到的壽命。A、90%、95B%、50%C、99D%33、30307型號滾動軸承的內(nèi)徑d應(yīng)該是_______B_____mmA、70B、35C、30D、7二、判斷題1、（×）鍵的高度和寬度根據(jù)軸上零件輪轂寬度來定。2、（×）齒輪傳動中，當材料相同時，小齒輪和大齒輪的彎曲強度也相同。3、（×）零件受變應(yīng)力作用，則作用在零件上的載荷一定是變載荷。4、（√）轉(zhuǎn)軸是同時受彎矩和扭矩作用的軸。5、（×）連桿機構(gòu)中，傳動角越小，對傳動越有利。6、（×）鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)輪轂的長度，按標準選擇。7、（√）若一個軸承的當量動載荷P高于其基本額定動載荷C，則該軸承將失效。8、（√）影響一對齒輪齒面接觸強度的主要尺寸是中心距和齒寬。9、（√）若設(shè)計合理，帶傳動的打滑是可以避免的，但彈性滑動卻無法避免。10、（√）曲柄滑塊機構(gòu)不一定存在急回特性。11、（×）只有自由度為1的機構(gòu)才具有確定的運動。12、（×）凸輪的基圓是指凸輪廓線的平均向徑13、（√）鍵的高度和寬度根據(jù)軸的直徑來定。14、（√）同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。15、（√）相互嚙合的齒輪，齒面接觸強度一定相等，齒根彎曲疲勞強度一般不等。16、（×）螺紋公稱直徑指的是螺紋的中徑。17、（√）零件受變應(yīng)力作用，則作用在零件上的載荷也可以是靜載荷。18、（×）圓柱齒輪傳動適用于中心距較大的場合。19、（√）齒數(shù)、模數(shù)分別對應(yīng)相同的一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動和一對斜齒圓柱齒輪傳動，后者的重合度比前者要大。20、（√）緊聯(lián)接螺栓按拉伸強度計算時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，應(yīng)將拉伸載荷增至1.3倍21、（×）工作時承受彎矩并傳遞扭矩的軸，稱為心軸。22、（×）帶傳動是靠摩擦力工作的，因此帶輪的工作表面越粗糙越好，張緊力越大越好。23、（×）對于雙搖桿機構(gòu)，最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和一定大于其余兩構(gòu)件長度之和。24、（×）漸開線標準齒輪的齒根圓恒大于基圓。25、（√）為減小凸輪機構(gòu)的壓力角可增大凸輪基圓半徑。26、（√）限制帶輪最小直徑的27、（√）滾動軸承的基本額定壽命為100萬轉(zhuǎn)。28、（×）同一軸上不同軸段的鍵槽，最好布置在沿周向相隔180度。29、（√）四桿機構(gòu)處于死點位置時，機構(gòu)的傳動角一定為零。30、（×）傳動帶在工作中受到交變應(yīng)力的作用，最大應(yīng)力發(fā)生在帶剛進入大位置。目的是限制帶的彎曲應(yīng)力。帶輪的31、（√）同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。32、（√）帶傳動中，實際有效拉力的數(shù)值取決于預(yù)緊力、包角和摩擦系數(shù)。33、（√）若設(shè)計合34、（×）鍵的高度和寬度根據(jù)軸上零件輪35、（×）曲柄滑塊機構(gòu)的極位夾角一定大于零。36、（√）帶傳動中，實際有效拉力的數(shù)值取決于預(yù)緊力、包角和摩擦系數(shù)。37、（×）通用的閉式齒輪傳動，當齒輪的圓周速度v≤10m/s時，常采用噴油潤滑。38、（√）鍵的長度主要是根據(jù)輪39、（×）受預(yù)緊力F0后又受軸向載荷F的緊螺栓聯(lián)接，理，帶傳動的打滑是可以避免的，但彈性滑動卻無法避免。轂寬度來定。轂的長度來選擇。它受的總載荷為1.3F。40、（√）帶傳動的彈性滑動是不可避免的。

二、作圖簡答題1、在圖所示機構(gòu)中，構(gòu)件AB,EF,CD相互平行且相等，試計算該機構(gòu)的自由度（由復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出）。F=3n-2P-PLh×6-2×7-2=3=2其中點C為復(fù)合鉸鏈，點G為局部自由度，EF為虛約束2、計算機構(gòu)自由度，確定機構(gòu)是否有確定的運動？計算機構(gòu)自由度，確定機構(gòu)是否有確定的運動？圖中CE、DF、GH三桿平行且相等）CEGBIDFHAF=3n-2P-PLh×7-2×9-1=3=2其中點E、H為復(fù)合鉸鏈，點B為局部自由度，DF為虛約束因為自由度數(shù)等于原動件數(shù)，所以機構(gòu)有確定的運動；3、計算機構(gòu)的自由度，有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出。（其中FI與EH、DG平行且相等，桿DEF與GHI平行且相等）F=3n-2P-PLh×7-2×9-2=3=1其中點F、I為復(fù)合鉸鏈，點C為局部自由度，EH為虛約束因為自由度數(shù)等于原動件數(shù)，所以機構(gòu)有確定的運動；4、計算機構(gòu)自由度，有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出，判斷機構(gòu)運動是否確定？其中點E為復(fù)合鉸鏈，點B為局部自由度，G或I為虛約束--F=3n2PPLh×8-2×11-1=3=1機構(gòu)自由度數(shù)等于原動件數(shù)，機構(gòu)運動確定如圖偏置曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄AB為主動件，5、①、圖上標出滑塊行程H；②、試判斷機構(gòu)是否具有急回特性，并說明理由。（1）滑塊行程H，（2）機構(gòu)具有急回特性，因為機構(gòu)具有不為0的極位夾角θBAθH2BC11C26、偏置曲柄滑塊機構(gòu)中，已知偏距為10mm（滑塊的導(dǎo)路方向線在曲柄轉(zhuǎn)動中心之上），曲柄為20mm，連桿為70mm，試繪圖表示：（1）滑塊的行程（2）曲柄為主動件時最大的壓力角（3）滑塊為主動時機構(gòu)的死點位置（HαCCC213AB2B1B37、設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu)，已知滑塊行程H=50mm，導(dǎo)路偏距e=20mm，滑塊的導(dǎo)路方向線在曲柄轉(zhuǎn)動中心之上，作圖求曲柄和連桿長度。-AC)/21作圖求曲柄和連桿長度：AB=(AC2HCC12AB2B18、圖示機構(gòu)中，AB為機架，在圖中標出機構(gòu)的極位夾角θ及推桿的最大擺角ψAθBψC9、已知曲柄搖桿機構(gòu)行程速比系數(shù)K=1，搖桿CD的長度為40mm，搖桿極限位置如圖所示，機架AD位于水平位置，試作圖設(shè)計此曲柄搖桿機構(gòu)AB、BC的長度。已知鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD，搖桿CD的行程速比系數(shù)K=1，則極位夾角為0，AB、BC、AD的長度如圖，AB=CC/212C2C1B2ADB110、圖示鉸鏈四桿機構(gòu)，AB=20mm，BC=35mm，CD=40mm，AD=30mm，問：（1）如果以AB桿為機架，機構(gòu)為雙曲柄（2）如果以BC桿為機架，機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)機構(gòu)（3）如果以CD桿為機架，機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)（4）以AD桿為機架，AB為原動件，在圖上作出機構(gòu)從動件的擺角φ,和機構(gòu)的極位夾角θCC2BB2C1φAθDB111、對心直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)如圖所示。①標出實際廓線和理論廓線②畫出凸輪基圓③標出K點壓力角。α理論廓線實際廓線基圓CS12、圖為對心直動推桿偏心圓凸輪機構(gòu)，已知滾子半徑r=10mm，要求：O為幾何中心，OA=2O1O=60mm,r（1）直接在圖上畫出凸輪的基圓，算出基圓半徑（2）算出推桿的最大升程H（3）在圖上畫出圖示位置的壓力角α及推桿位移S（不要求具體數(shù)值）（1）基圓半徑40mm（2）推桿的最大升程（3）壓力角α及推桿位移Hm60mS如圖αHS13、圖示偏心圓盤凸輪，逆時針方向旋轉(zhuǎn)，滾子擺動從動件，(1)標出實際廓線η和理論廓線η（2）標出基圓r（3）標出圖示位置的角位移′bδ（4）標出圖示位置的壓力角α14、在圖示傳動系統(tǒng)中，斜齒輪（1）為使Ⅱ軸上的軸承所受軸向力最小，確定斜齒輪(2)在圖上標出斜齒輪1、2和圓錐齒輪3、4所受三個分力的方向，（1）使Ⅱ軸上的軸承所受軸向力最小，斜齒輪1為主動輪1、2的螺旋線方向（畫于圖上）1左旋、2右旋（畫于圖上）⊕Ft⊙Ft21ⅠⅡFa11FF1r1r22⊕Ft⊙Ft34FFa3a23FFa4r3FⅢr415、如圖所示嚙合傳動，標出主動輪與從動輪在嚙合點處所受的各個作用力方向（圖中標有箭頭的為主動輪）⊕Ft⊙Ft12⊕Ft⊙FtFa221F2a1Fa11FF2Fr2r1r2Fr1Fa2116、根據(jù)圖示機械裝置中各軸的受載情況，判斷它們是什么軸？(1)扭矩，傳動軸(2)彎扭，轉(zhuǎn)軸（3）彎扭，轉(zhuǎn)軸（4）彎，心軸⊕Ft⊙Ft21Fr2FFa2a1Fr317、圖示標準斜齒圓柱齒輪組成二級傳動，齒輪（1）使軸Ⅱ軸向力最小時齒輪3、4螺旋線方向1、2和3、4在嚙合點處各分力的方向。1為主動輪，求：（2）在圖中標出齒輪使軸Ⅱ軸向力最小時齒輪3左旋、齒輪4右旋⊕2⊕Ft⊙Ft43Ft⊙Ft114Fr1ⅠFFFr4a2a1FFa3a4ⅡFr2Fr332四、計算題1、圖示輪系中，已知各輪的齒數(shù)為：Z=28，Z2=18，Z3=70，試求傳動比i11H解：齒輪1-2=2′-3為周轉(zhuǎn)輪系nnZZ2iH13HnnZZ1133H2'且n=03Z+Z=Z－Z′∴Z′=2412322所以i==23/81H2、圖示的轉(zhuǎn)速為200r/min(箭頭向上)，齒輪差動輪系中，各輪齒數(shù)為：Z=30，Z2=25，Z2′=20，Z3=75，齒輪113的轉(zhuǎn)速為50r/min(箭頭向下)，求行星架轉(zhuǎn)速的大小和方向。解：齒輪1-2=2′-3為周轉(zhuǎn)輪系nnZZ2iH13HnnZZ1133H2'且n=200r/min，n=－50r/min13所以n=10.61，方向與n相同H1圖示的輪系中，已知各輪的齒數(shù)為Z=Z=17，Z3=30，Z4=45，n1=200r/min123、求nH的大小和方向。解：齒輪1-2=3-4為周轉(zhuǎn)輪系nnZZ2iH143HnnZZ1144H且n=04所以i==5/21H4、起重卷筒用8個普通螺栓與齒輪聯(lián)接在一起，已知卷筒直徑D=400mm，螺栓0分布直徑D=500mm，接合面間摩擦系數(shù)f=0.12，可靠性系數(shù)C=1.2，起重鋼索拉力Q=10000N，螺栓許用拉伸應(yīng)力[ζ]=100Mpa，試設(shè)計該螺栓組螺栓最小直徑d。1D解：∵（1）TQ022TD（2）F'mfzC1.3F（3）'[]1d241∵m=1，f=0.12，z=8，C=1.2，[ζ]=160Mpa，D=500mm，D0=400mm，Q=10000Nd=10.174mm∴由以上條件得：15、有一12只普通螺栓與Mpa，取安全系數(shù)S=2，殘余預(yù)緊力壓力容器，已知容器內(nèi)直徑D=280mm，氣體壓強p=0.5Mpa，容器蓋用確定螺栓最小徑d，已知螺栓材料屈服極限ζS=2401容器相聯(lián)，試為工作載荷的1.8倍。1）汽缸所受工作載荷FpD42解：∵（（2）每個螺栓所受總載荷FF''F2.8F0zz（3）1.3F[]01d241[ζ]=ζS/S=120Mpa，p=0.5Mpa,D=280mm,z=12∵mm∴由以上條件得：d=16、圖示兩根梁用4個4.6級普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系數(shù)f=0.2，可靠性系數(shù)C=1.2，控制預(yù)緊力，許用應(yīng)力[ζ]=120MP，試確定所需螺栓的最小直徑。解：∵（1）mfzCFFFF'1.3F'（2）[]14d21f=0.2，z=4，C=1.2，[ζ]=160Mpa，F(xiàn)=28KN∵m=2，mmd=17.0241∴由以上條件得：7、鋼制液壓缸，缸體內(nèi)徑D＝160mm，缸內(nèi)壓強p＝3MPa，用８個普通螺栓鎖緊缸蓋，螺栓許用拉伸應(yīng)力［ζ］＝180MPa，螺栓分布直徑1．8倍，求螺栓的最小直徑。D＝200mm，為保0證氣密性要求，殘余預(yù)緊力取工作載荷的解：∵（1）汽缸所受工作載荷FpD24（2）每個螺栓所受總載荷F2.8F8FF''081.3F[]0（3）1d241[ζ]=180Mpa，p=3Mpa,D=160mm∵mmd=13.931∴由以上條件得：8、圖示為6000N，軸上作用的FS=Fr/（2Y），Y=1.9某轉(zhuǎn)軸由一對30307型軸承支承，軸承所受徑向負載F=7000N，F(xiàn)r2=r1軸向負載F=1000N，試求兩軸承的軸向力F、Fa2。其中a1A軸承受內(nèi)部軸向力FA(1)FFS1=Fr1/（2Y）S2=Fr2/（2Y）FS1FS2=1842N=1579N(2)由于FS1=1842N＜F+FS2=2579NAFr1Fr2所以軸承1被壓緊，軸承2被放松，F(xiàn)9、減速器低速軸采用軸承6308，已知軸承上所受徑向載荷N，外來軸向載荷FFF軸承受軸向力即：a1=F+S2=2579N；a2=S2=1579NAF=2200N，F(xiàn)=1600r1r2F=800N，軸承轉(zhuǎn)速n=500r/min，e=0.23，Cr=25800N，工Af=1，作輕微沖擊fp=1.2，常溫工作t當F/Fr＞e時，X=0.56，Y=1.9，當Fa/Fr≤e時，X=1，Y=0）a當量載荷P、P2（附：求（1）兩軸承的1（2）求此對軸承哪個壽命長？解：軸承1受軸向載荷F=F=800N，a1A0.23，X=0.56，Y=1.9且Fa1/Fr1=0.36＞所以則P1=f（X.4F+YFa1）=3302NFApr1fP2=pFr2=1920NFr1Fr2P1＞P2，所以軸承1壽命長10、某設(shè)備中的一轉(zhuǎn)軸，兩端用30207E型軸承，如圖，軸工作轉(zhuǎn)速n=14