機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)習(xí)題答案.doc

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。 1.在如圖所示的齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為( ) A. 零件 B.機(jī)構(gòu) C.構(gòu)件 D.部件 2.若組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是移動(dòng)，則稱這種運(yùn)動(dòng)副為( ) A.轉(zhuǎn)動(dòng)副 B.移動(dòng)副 C.球面副 D.螺旋副 3.漸開(kāi)線齒輪的齒廓曲線形狀取決于( ) A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓 4.機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是( ) A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動(dòng)件數(shù)目 B.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動(dòng)件數(shù)目 C.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動(dòng)件數(shù)目 D.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動(dòng)件數(shù)目 5.一般轉(zhuǎn)速的滾動(dòng)軸承計(jì)算準(zhǔn)則為( ) A.進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算 B.進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速計(jì)算 C.進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算 D.進(jìn)行熱平衡計(jì)算 6.柴油機(jī)曲軸中部的軸承應(yīng)采用( ) A.整體式滑動(dòng)軸承 B.部分式滑動(dòng)軸承 C.深溝球軸承 D.圓錐滾子軸承 7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件為( ) A.螺紋升角≤當(dāng)量摩擦角 B.螺紋升角>摩擦角 C.螺紋升角≥摩擦角 D.螺紋升角≥當(dāng)量摩擦角 8.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為( ) A. B. C. D. 9.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在( ) A.從動(dòng)件與連桿共線位置 B.從動(dòng)件與機(jī)架共線位置 C.主動(dòng)件與連桿共線位置 D.主動(dòng)件與機(jī)架共線位置 10.當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較低，且只承受較大的徑向載荷時(shí)，宜選用( ) A.深溝球軸承 B.推力球軸承 C.圓柱滾子軸承 D.圓錐滾子軸承 11.作單向運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力的變化特征是( ) A.對(duì)稱循環(huán) B.脈動(dòng)循環(huán) C.恒定不變 D.非對(duì)稱循環(huán) 12.在一般機(jī)械傳動(dòng)中，若需要采用帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用( ) A.圓型帶傳動(dòng) B.同步帶傳動(dòng) C.V型帶傳動(dòng) D.平型帶傳動(dòng) 13.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則為了獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)架應(yīng)取( ) A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對(duì)桿 D.任何一桿 14.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強(qiáng)度較低、需要經(jīng)常裝拆時(shí)，宜采用( ) A.螺栓聯(lián)接 B.雙頭螺柱聯(lián)接 C.螺釘聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接 15.在凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件選用等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)( ) A.將產(chǎn)生剛性沖擊 B.將產(chǎn)生柔性沖擊 C.沒(méi)有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊 16.與標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的復(fù)合齒輪形系數(shù)YFS值有關(guān)的參數(shù)是( ) A.工作齒寬b B.模數(shù)m C.齒數(shù)z D.壓力角α 17.齒輪傳動(dòng)中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在( ) 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 18.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是( ) A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β （注：下標(biāo)t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪） 19.下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移并可緩沖、吸振的是( ) A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬(wàn)向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器 20.帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的( ) 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(diǎn)蝕 二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分) 21.在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀況和________。 22.對(duì)于動(dòng)不平衡的回轉(zhuǎn)件，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為_(kāi)_______。 23.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為_(kāi)_______。 24.在內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)撥盤(pán)與從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)向________。 25.普通平鍵的剖面尺寸(bh)，一般應(yīng)根據(jù)________按標(biāo)準(zhǔn)選擇。 26.鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，所以應(yīng)屬于________傳動(dòng)。 27.在一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是σH1_____σH2。 28.蝸桿傳動(dòng)的效率包括三部分，其中起主要作用的是________的摩擦損耗效率。 29.滑動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速越高，所選用的潤(rùn)滑油粘度越________。 30.聯(lián)軸器型號(hào)是根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和________從標(biāo)準(zhǔn)中選取的。 三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分) 31.已知在一級(jí)蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿為主動(dòng)輪，蝸輪的螺旋線方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。試將蝸桿、蝸輪的軸向力、圓周力、蝸桿的螺旋線方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向標(biāo)在圖中。 32.試分析只受預(yù)緊力F′作用的單個(gè)螺栓聯(lián)接的應(yīng)力情況，寫(xiě)出其強(qiáng)度計(jì)算公式，并指出公式中每個(gè)參數(shù)的物理意義。 四、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分) 33.計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束請(qǐng)明確指出。 34.已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=108mm,傳動(dòng)比i12=3,小齒輪的齒數(shù)z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。 35.在圖示傳動(dòng)裝置中，已知各輪齒數(shù)為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，運(yùn)動(dòng)從Ⅰ軸輸入，Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速nⅡ及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 36.某軸用一對(duì)圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對(duì)安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動(dòng)件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fr≤e時(shí)，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時(shí)，X=0.4，Y=1.88。試分別計(jì)算出軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷。 五、設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題7分，共14分) 37.圖示為一偏置式直動(dòng)尖底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B0點(diǎn)接觸時(shí)為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出： (1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)=90時(shí)，從動(dòng)件走過(guò)的位移S1； (2)當(dāng)從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B2點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的相應(yīng)角度。 說(shuō)明：(1)不必作文字說(shuō)明，但必須保留作圖線； (2)S1和只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。 38.圖示為用一對(duì)圓錐滾子軸承外圓窄外圈窄邊相對(duì)安裝的軸系結(jié)構(gòu)。試按例①所示，指出圖中的其它結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(不少于7處)。 (注：潤(rùn)滑方式、倒角和圓角忽略不計(jì)。) 參考答案 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分) 1.A 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A 10.C 11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D 20.A 二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分) 21.受力情況 22.2 23.兩者相等 24.相同 25.軸徑 26.嚙合 27.等于(或=) 28.輪齒嚙合時(shí) 29.大 30.軸徑 三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分) 31.蝸軒轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示 蝸桿為右旋 Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端 Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端 Fa1與蝸桿軸線平行，指向右 Fa2與蝸輪軸線平行，指向左 32.螺栓受到拉應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力τ的作用 σ= ≤［σ］ σ—拉應(yīng)力， d1—螺栓最小直徑， ［σ］—許用拉應(yīng)力。 四、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分) 33.(1)F處為復(fù)合鉸鏈 H處(或I處)為虛約束，應(yīng)除去 (2)計(jì)算自由度 n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1=PH =36-28-1 =1 34.∵i12==3 ∴Z2=i12Z1=318=54 ∵a=(z1+z2) ∴m= =3mm d1=mz1=318=54mm d2=mz2=354=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.這是一個(gè)混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個(gè)行星輪系；齒輪1、2組成一個(gè)定軸輪系。 對(duì)于3、4、5、H組成的行星輪系，有 i 將n5=0代入上式得 即 =1+4=5 ……………(1) 對(duì)于1、2齒輪組成的定軸輪系，有 i 即=-2…………(2) 聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得 將nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min 負(fù)號(hào)說(shuō)明nⅡ轉(zhuǎn)向與nⅠ轉(zhuǎn)向相反。 36.軸向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ 軸承Ⅰ被放松 FaⅠ=FSⅠ=2430N 軸承Ⅱ被壓緊 FaⅡ=FSⅡ=3430N 當(dāng)量動(dòng)載荷 FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27<e XⅠ=1 YⅠ=0 PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e XⅡ=0.4 YⅡ=1.88 PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.45000+1.883430=12672.6N 五、設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題7分，共14分) 37.如圖所示，正確作出偏距圓 按-ω方向轉(zhuǎn)90，在圖上正確標(biāo)出S1 過(guò)B2點(diǎn)作偏距圓切線，正確標(biāo)出2角 38. (1)缺少調(diào)整墊片； (2)輪轂鍵槽結(jié)構(gòu)不對(duì)； (3)與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上； (4)鍵槽處沒(méi)有局部剖； (5)端蓋孔與軸徑間無(wú)間隙； (6)多一個(gè)鍵； (7)齒輪左側(cè)軸向定位不可靠； (8)齒輪右側(cè)無(wú)軸向定位； (9)軸承安裝方向不對(duì)； (10)軸承外圈定位超高； (11)軸與軸承端蓋相碰。