机电学校机械设计基础答案期末考试试题

机械设计复习题

一、填空题

1、机械装置中构件是运动的单元体，零件是制造的单元体。

2、铰链四杆机构基本类型分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

3、联轴器和离合器可联接两轴，使其一同回转。机器工作时，联轴器只能保持联接的结合状态，而离合器却可随时完成联接的结合或分离。

4、凸轮机构按从动件的形式分类可以分为尖顶、滚子和平底从动件三类。

5、闭式软齿面齿轮传动，一般应按齿面接触疲劳强度进行计算，然后再校核齿根弯曲疲劳强度。

6、常用的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和间歇性凸轮机构。

7、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称为失效。

8、带传动的失效形式主要有带的疲劳破坏和打滑。

9、滚动轴承的构造一般分为内圈、外圈、滚动体和保持架四个部分。

10、滚子链为避免采用过渡链节，应尽量采用偶数链节。

11、在完整的机构中由三类构件组成，分别为原动件、从动件和机架。

12、进行轴的结构设计时，必须考虑轴上零件的轴向定位和周向固定。

13、弹簧的功用有缓和冲击和吸收震动、储存及吸收能量、测量载荷及控制运动等

14、螺纹联接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱连接、螺钉联接以及紧定螺钉联接。

15、直齿圆锥齿轮、直齿圆柱齿轮、蜗杆三种传动，其轴间相互位置分别为相交、

平行和交错。

16、螺纹联接的防松方法有摩擦力放松、机械防松和破坏螺旋副关系防松等。

17、润滑油的主要性能指标有粘度、粘--温特性、凝点、倾点及闪点。

18、单圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转1圈，拨盘应转 6 圈。

19、标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的法向模数和法向压力角都相等，齿轮的螺旋角相等而旋向相反。

20、按用途的不同，链传动分为传动链、起重链和牵引链。

21、滚动轴承7210AC表示类型为角接触轴承，内径为50 mm ，公称接触角为25°。

22、轴承是支承轴的部件，根据工作时的摩擦性质不同，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。

23、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮模数和压力角必须分别相等。

24、斜齿圆柱齿轮的标准模数是法向模数，直齿圆锥齿轮的标准模数是大端模数。

25、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称之为失效。

26、当齿轮的模数相等时，齿数越多，分度圆直径就越大，齿廓渐开线就越平缓，齿根圆直径也就越大。

27、工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。

28、轴承按工作时的摩擦性质分为滑动轴承和滚动轴承。

29、机械装置中常用的润滑剂按物态可分为液体（润滑油）、半固体（润滑脂）和固类润滑剂。

30、轴按照承载情况可分为转轴、心轴和传动轴。

31、滑动轴承按工作表面的摩擦状态分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。

32、蜗杆传动的两轴线位置是交错。直齿圆锥齿轮传动，其两轴线位置是相交。

33、润滑油的性能指标中，粘度越大，形成的油膜越厚，能承受的载荷越大。

34、螺纹的螺旋升角愈大，螺纹的自锁性能愈差，效率愈高。

35、按照一对相啮合的齿轮变位因数之和的取值情况不同，可以将变位齿轮的传动分为零传动、正变位和负变位传动。

二、选择题

1、对于曲柄滑块机构，当曲柄处于（ B ）的位置时，从动件滑块处的压力角出现极值。

A．与导路垂直 B．与连杆共线 C．与机架共线

2、一对直齿轮正确啮合的条件是（ C ）。

A、模数相等

B、压力角相等

C、模数相等、压力角相等

3、平面四杆机构有急回特性的条件是（ C ）。

A、K=1

B、 K≤1

C、K>1

4、在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该（ A ）。

A、增大传动角

B、减小传动角

C、增大压力角

5、齿轮与轴应尽可能采用分体式结构，其原因是（ C ）。

A、画零件图方便

B、便于选择不同材料

C、加工方便，且齿轮失效时不至于连轴报废

6、普通车床的丝杠螺纹一般采用（A）。

A．矩形B．梯形 C．锯齿形

7、某机械承受的载荷较大，应选择润滑油的粘度（ A ）。

A、较大

B、较小

C、无所谓

8、为了避免链条出现过渡链节，应使链节数为（ B ）。

A、奇数

B、偶数

C、无所谓

9、普通平键联接传递动力是靠（B）。

A、两侧面的摩擦力

B、两侧面的挤压力

C、上下面的挤压力

10、凸轮机构的从动件采用（ C ）运动规律时会产生刚性冲击。

A、简谐运动

B、等加速等减速

C、等速

11、平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，L AB=40mm，L BC=60mm，L CD=120mm，L AD=150mm，则该机构为 ( B )。

A、双曲柄机构

B、双摇杆机构

C、曲柄摇杆机构

12、凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律时，（ C）。

A 、无冲击 B、有刚性冲击 C、有柔性冲击

13、传动轴工作时主要承受( A )。

A、纯转矩

B、纯弯矩

C、转矩和弯矩

14、转轴工作时主要承受( C )。

A、纯转矩

B、纯弯矩

C、转矩和弯矩

15、渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为( B )。

A、ε<1

B、ε≥1

C、ε>0

16、带在工作时产生弹性滑动，是由于（ C ）。

A、带是绝对挠性件

B、带与带轮间的摩擦系数偏低

C、带的紧边与松边拉力不等

17、采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装拆的情况下宜采用（ B ）。

A、螺栓联接

B、双头螺柱联接

C、螺钉联接

18、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用（C）。

A、带传动

B、一对齿轮传动

C、轮系传动

19、尖顶从动件凸轮机构中的压力角是指（ B ）间的夹角。

A、凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向。

B、凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向。

C、凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向。

20、蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止（ B ）。

A 、点蚀

B 、胶合 C、传动效率下降

21、起重机的电动机的轴与减速箱的轴宜选用（ B ）联轴器。

A、滑块

B、弹性圆柱销

C、凸缘

22、一定型号的V带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带绕过大带轮上的弯曲应力（ A ）。

A、减小

B、增大

C、不变

23、加工直齿圆柱齿轮轮齿时，一般检测（ A ）尺寸确定该齿轮是否合格。

A、公法线长度

B、齿厚

C、齿根圆直径

24、直齿圆柱齿轮减速器的轴，宜用（ C ）类型滚动轴承。

A、圆锥滚子

B、调心球

C、深沟球

25、在下列材料中，滑动轴承的轴瓦宜选用（C）。

A碳素钢 B 合金钢 C 铸造铜合金

26、普通电动机转子轴的轴承常用的润滑剂是（ B ）。

A、润滑油

B、润滑脂

C、固体润滑剂

27、螺旋机构自锁的条件为（ C ）。

A、ψ=ρv

B、ψ>ρv

C、ψ≤ρv

28、机器中的各运动单元称为（ B ）。

A 零件

B 构件

C 部件

29、平面四杆机构当（ B ）时，无急回特性。

A、行程速比系数K＞0

B、行程速比系数K=1

C、行程速比系数K＞1

30、凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律时（ C）。

A、无冲击

B、有刚性冲击

C、有柔性冲击

31、一对齿轮啮合时,两齿轮的（ C ）始终相切。

A、分度圆

B、基圆

C、节圆

32、直齿圆锥齿轮用于传递（A）两轴的运动和动力。

A 、相交

B 、平行

C 、交错

33、蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止（ A ）。

A、胶合

B、点蚀

C、磨损

34、带在工作时产生弹性滑动，是由于（ A ）。

A、带的紧边与松边拉力不等

B、带与带轮间的摩擦系数偏低

C 、带是绝对挠性件

35、机器工作时，（ B ）可在机器运转过程中随时完成联接的结合或分离。

A 、联轴器 B、离合器 C、制动器

36、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于（C）

A、包角α太小

B、传动过载

C、紧边与松边拉力不等

37、对滚动轴承进行轴向固定时，若需传递较大轴向力，常采用（ A ）。

A、轴肩或圆螺母

B、轴肩或弹性挡圈

C、套筒或轴端挡圈

38、对于硬度≤350HBS的闭式软齿轮传动，设计时一般（A）。

A、先按齿面接触强度计算

B、先按齿根弯曲强度计算

C、先按磨损条件计算

39、渐开线标准齿轮的根切现象，发生在（ C ）。

A、模数较大时

B、模数较小时

C、齿数较少时

40、轴承60000系列轴承是（ A ）

A、深沟球轴承

B、角接触轴承

C、调心球轴承

41、轴环的用途是（ A ）。

A使轴上零件获得轴向定位 B提高轴的强度 C 作轴加工的定位面

42、圆锥齿轮机构中，（ B ）模数是标准值

A．小端 B. 大端 C.背锥截面

43、在缝纫机中，通常利用( A )的惯性储蓄能量，以越过平面连杆机构的死点位置。A．大带轮 B.踏板 C.连杆

44、在移动从动件盘形凸轮机构中，（ C ）从动件的端部形状传力性能最好的。

A．尖顶 B．滚子 C．平底

45、带传动工作时，若小带轮为主动轮，则带应力的最大值应发生在带（ C ）。

A．进入大带轮处B．离开大带轮处 C．进入小带轮处

46、增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是（ B ）。

A．使零件的轴向定位比较可靠 B．降低应力集中，提高轴的疲劳强度

C．使零件的轴向固定比较可靠

47、一般来说，( B )更适合于较高的转速下工作。

A．滚子轴承 B. 球轴承 C．滚针轴承

48、车床主轴箱中滑移齿轮与轴之间的联接主要用（ B ）。

A．花键 B．普通平键C．楔键

49、自行车坐垫的弹簧起（ C ）作用。

A．测量载荷B．控制运动C．缓冲吸振

50、已知某铰链四杆机构，l BC=50mm，l CD=35mm，l AB=30mm，l AD=40mm,且以 AD为机架，该机构的类型为（ C ）。

A、曲柄摇杆机构

B、双曲柄机构

C、双摇杆机构

51、曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，（ A ）为止点位置；

A 曲柄与连杆共线时

B 摇杆与连杆共线时

C 不存在

52、内燃机配气机构中的凸轮机构中，通常采用（ C）从动件凸轮机构。

A尖顶 B滚子 C平底

53、用齿条型刀具展成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，若h a*=1，α=20°当（ B ）时将发生根切现象。

A Z=17

B Z＜17

C Z＞17

54、采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且不需要经常拆卸的情况下，宜采用（ B ）。A螺钉联接 B 双头螺栓联接 C螺栓联接

55、滚子链为避免采用过渡链节，应尽量采用（ C ）链节。

A整数 B奇数 C偶数

56、蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止（ B）。

A点蚀 B胶合 C磨损

57、一般来说，滚子轴承更能承受冲击，（ B ）更适合于较高的转速下工作。

A滚子轴承 B 球轴承 C 滚针轴承

58、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮（ B ）所决定的。

A 转速

B 轮廓曲线 C基圆半径

59、直齿圆锥齿轮传动通常用来传递（ B ）两轴的运动和转矩。

A 平行

B 相交

C 空间交错

60、凸轮机构的从动杆运动规律为（ A ）时，会产生刚性冲击。

A、等速

B、等加速等减速

C、简谐

三、简答题

1、标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？

答:标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等

2、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？

答：斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的法向模数和压力角都相等，齿轮的螺旋角相等。外啮合斜齿轮传动旋向相反，内啮合斜齿轮传动旋向相同。或者用公式表示

3、平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？是否都可以避免？

4、根据图中所注尺寸判断四杆机构的类型。

答：40+110=150；

70+90=160；

150＜160，机构为双曲柄机构。

5、机械装置中通常有润滑装置，其润滑的作用有哪些？

答：机械装置中润滑的作用有：

减少摩擦，降低磨损；降温冷却；防止腐蚀；减振；密封。

6、带传动中的打滑与弹性打滑有什么不同？

答：带传动的打滑是由于过载引起的带与带轮之间的相对滑动，而弹性打滑是由于带两边拉力不等致使两边弹性变形不同,从而引起的带与带轮之间的滑动；

打滑可以避免，而弹性打滑不可避免。

7、带传动的最大应力处于何处?写出其计算公式。

8、普通V带传动最大应力发生在什么位置？其值是多少？

答：最大应力点为：带的紧边进入主动轮的初始接触点。

大小为：σmax=σ1+σc+σbb1

9、请写出轴承60210的各数字的含义。

答：60210：

10：轴承内径为50mm；

02：尺寸系列，其中宽度系列为0，直径系列为2；

6：深沟球轴承

10、请写出轴承70210AC的各字母或数字的含义。

答：轴承70210AC

7：角接触轴承；

02：尺寸系列；宽度系列为0，直径系列为2；

10：轴承内径为50mm；

AC：公称接触角为25°。

11、简述弹簧的功用？

答：弹簧的功用：

1）、缓和冲击和吸收载荷；

2）、储存及输出能量；

3）、测量载荷；

4）、控制运动。

12、内燃机配气凸轮机构，从动杆一般为平底，试分析说明原因。

答：平底从动件受力比较平稳，接触面间容易形成油膜，减少磨损，适用于高速传动。

13、自行车的两脚踏曲拐一般按180°方向布置，试分析说明原因。

答：错位排列的方法度过止点位置。

14、自行车用链传动而不用带传动，试分析说明原因。

答：链传动用于低速运动，带传动用于高速运动；带传动存在弹性滑动；带须张紧，增加了传动轴的压力。

15、绘制凸轮机构图示位置的压力角。

16、用范成法加工齿轮为什么可能会产生根切现象？正常齿制标准齿轮不发生根切的最少齿数是多少？

答：用范成法加工齿轮时，如果被加工齿轮的齿数太少，可能会出现刀具的齿顶线超过理论

啮合线段的端点N1点，刀具的顶部切入齿根，产生根切现象。正常齿制标准齿轮不发生根切的最少齿数是17。（允许少量根切时最小齿数14）

四、综合题

1、（1）指出图示机构中是否具有复合铰链、局部自由度和虚约束。

（2）计算图示机构的自由度。

（3）判定机构是否具有确定的相对运动。

2、某镗床主轴箱中有一正常齿制渐开线直齿圆柱标准齿轮，其参数为：ɑ=20O，m=3mm，Z=50，ha*=1，c*=0.25，α=20°，cos20°=0.94。试计算该齿轮的齿顶高、齿根高、分度圆直径、齿顶圆直径及齿根圆直径。

解：mm m h h a a 3**==

mm m c h h a f 75.3*)(**=+=

mm mz d 150==

mm h d d a a 1562=+= mm h d d f f 5.1422=-=

3、已知一标准直齿圆柱齿轮传动的传动比i=4，从动轮齿数Z2=100，模数m =4mm ，ha*=1，c*=0.25，α=20°，cos20°=0.94。求主动轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径和两轮中心距。

解：Z 1=Z 2/i=100/4=25； d 1=mz 1=4x25=100mm ；

d a1=（z 1+2ha *）m=（25+2x1）x4=108mm ；

d f1=(z 1-2 ha *-2c *)m=(25-2x1-2x0.25)x4=90mm; d b1=dcos α=100x0.94=94mm 。 a=1/2（d 1+ d 2）=250mm

4、图示轮系中，设已知151=z ，252=z ，20'

2=z ，603=z 。 (1)分析轮系的组成，判断轮系的类型。 (2)计算传动比H i 13

。

（3）若m i n /2001r n =（逆时针）， m in /503r n -=（顺时针），试求行星架H 的转速H n 的大小和方

向。

解：H ,3,22,1'-组成周转轮系

min)

/(3.85

502005)1(2

1321

3113

r n n n z z z z n n n n i

H H

H

H H H

-=∴-=----='?-=--=

系杆H 的转速H n 大小为8.3r/min ，方向与轮1转向相反（順时针）

5、图示为某轮系简图，已知ｚ１＝24，ｚ２＝48，ｚ’２＝25,ｚ３＝75,ｚ’

３＝20，ｚ4＝30，ｚ５＝60。（1）判断该轮系的组成。（2）求传动比ｉ１5。（3）判断齿轮5的转向。

．解：（1）定轴轮系

（2）9.3418

212478

7852''4321543215=????=??????=

z z z z z z z z i

（3）与轮1回转方向相反。

6、图示轮系，已知Z 1=18、Z 2=20、Z 2'=25、Z 3=25、Z 3'=2（右）。 （1）、判断该轮系的类型；（2）、当a 轴旋转100圈时，b 轴转4.5圈，求Z 4=？（3）、判断齿轮4的转向。

解：（1）轮系为定轴轮系。 （2）

（3）逆时针转动。

7、下图所示轮系中，已知各轮齿数为：z 1= z 2′= z 3′=15，z 2=25，z 3= z 4=30，z 4′=2（左旋），z 5=60，z 5′=20（m=4mm ）。

（1）判断该轮系的类型（2）计算传动比15i ；（3）若n 1=500r/min ，转向如图所示，求齿条6的线速度v 的大小和移动方向（在图中标出）。

．解：（1）轮系为定轴轮系。

（2）

（3）齿条速度方向向下。

5.41002251825204'3'214324114=

????=????==Z Z Z Z Z Z Z n n i 40

4=z 200215151560303025'4'3'2154325115

=??????=??????==Z Z Z Z Z Z Z Z n n i '

51515min /5.2200500n r i n n ====s m s mm mZ n r v /01.0/5.102

20

4605.222602'5'5'5'5==???=?=?=ππ?

8、图示为斜齿轮、蜗杆传动装置。已知主动轮斜齿轮1的转向n1及旋向如图所示。若轴Ⅱ上传

动件轴向力相抵消，试确定从动件2、3、4轮齿的旋向及蜗轮4的转

向。

9、下图为一蜗杆传动的起重装置，当重物上升时，确定蜗轮、蜗杆的转向?当驱动蜗杆的电动机停电时，重物是否掉下,为什么？

答：图中蜗轮、蜗杆的转向为顺时针方向。

当电动机停电时，重物不会掉下，蜗杆传动具有自锁性。

10、如图所示为一蜗杆斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，按逆时针方向转动如图所示。已知蜗轮轮齿的螺旋线方向为右旋，当II轴受力最小时，试选择判断斜齿轮Z3的旋向和转向。

答：．斜齿轮3螺旋角旋向：右旋

斜齿轮3螺旋角转向：向上

11、图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知主动轮1的螺旋角及转向，为了使装有齿轮2和齿轮3的中间轴的轴向力互相抵消，试在图中画出齿轮2、3、4的轮齿螺旋角旋向和各齿轮产生的轴向力方向。

解：齿轮2、3与齿轮1 的转向相反，齿轮4与齿轮1的转向相同

12、（1）轴的结构设计应满足那些要求？（2）指出图示轴的结构中标出位置的结构错误并说明。

1、

①轴承内圈定位过高

②与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度

③键槽过长

④应有调整垫片

⑤动静件之间应有间隙应有调整垫片

⑥轴承盖处应设密封装置

⑦轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴

⑧键槽位置错误

⑨联轴器轴向定位错误

2、

①联轴器上应为通孔

②联轴器无轴向定位

③键槽位置错误

④动静件之间应有间隙

⑤轴承盖处应设密封装置

⑥应有调整垫片

⑦轴承内圈定位过高

⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度

⑨轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴

⑩轴承内圈无定位

3、

①左端轴承的左端无轴向定位

②与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度

③与轮毂相配键槽位置错误

④右端轴承的右端无轴向定位

⑤右端齿轮处的键槽位置错误

⑥右端齿轮处的轴径错误

⑦中间齿轮相配轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴

①轴端无倒角，装拆不方便；与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度；

②轴肩过高

③轴承内圈定位过高

④轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴

⑤键槽位置错误，联轴器没有轴向定位。

6：

①无倒角，轴承装拆不方便；与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度；

②轴肩过高，轴承无法拆卸；

③轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠；

④轴头过长，齿轮装拆不便；

⑤轴与轴承盖无密封件，盖孔与轴间无间隙，动静件未分开，工作时会干涉；