机械设计基础模拟试卷1参考答案
一．填空题（每空2分，22分）
1.大于；
2.等于；
3.高于，蜗轮；
4.法向模数相等，法向压力角相等，螺旋角大小相等方向相反；
5.打滑，疲劳破坏，
6.基本额定，106二．选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
三．1．拉应力、离心拉应力、弯曲应力（3分）；最大应力在紧边刚刚进入小带轮处（2分）。
2．主要失效形式：点蚀（2分）；设计准则：以齿面接触疲劳强度作设计，以齿根弯曲疲劳强度作校核（3分）。
3.根据所受载不同，轴可分转轴、心轴、传动轴。（3分）自行车的前轮轴属于心轴。（2分）
4.（a ）图为双曲柄机构（3分）；（b ）图为曲柄摇杆机构（2分）
四．1.[]3.14210?σπd F ≤（3分）
F
F F F F F 5.25.10=+=+''=（3分）5
.23.14120294.155.2/20????==πF F =6783N （1分）658.1250
6783124422=???==ππD ZF p MPa （3分）2．323
69211==+=z d m a mm （2分）75213288212=-=-=z m a z （2分）
22575322=?==mz d mm （2分）
231)275(3)2(22=+?=+=z m d a mm （1分）
5.217)5.275(3)5.2(22=-?=-=z m d f mm
（1分）3.21
212-=-=z z i （2分）435535335
-=-=--==z z n n n n n n i H H H H H （3分）n 5=0（1分）n 3=5n H （1分）题号1
2345678910D A B C A B B D C C
10523211-=?-==H
H n n n n i （3分）
4．.如图（10分）
载荷为Q ， 驱动力矩为d M ，欲使轴颈加速转动， 则应使[ ]。 A) 2 d Q M d =； B) 2 d Q M d >； C) ρQ M d >。 12、铰链四杆机构的杆长a=60mm,b=80mm,c=100mm,d=90mm,abcd 按顺时针方向布 置；若以杆c 为机架，则此四杆机构[ ]。 A)无整转副，无曲柄存在 ； B)有整转副，无曲柄存在； C)有整转副且有一个曲柄存在； 13、计算机构自由度时， 若计入虚约束，则机构自由度就会[ ]。 A) 增多； B) 减少； C)不变。 14、斜齿圆柱齿轮的标准模数与标准压力角在[ ]上。 A)端面； B)法面； C)主平面。 15、平面运动副按其接触特性，可分成[ ]。 A)移动副与高副； B)低副与高副； C)转动副与移动副。 二、在图示铰链四杆机构中，已知： l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 的最值范围； （3）标出图中所有瞬心。（共12分）
三、图示构件系统中偏心圆盘绕A 点转动，试计算此系统的自由度，并指出它是否为机构，为什么？如有复合铰链、局部自由度、虚约束应明确指出。并将构件系统进行高副低代（圆心位置已用"+"标出，要求重新画图）。（共14分） 四、已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮的中 心距mm a 360=,传动比312=i ，两轮模数mm m 10=，25.0,1==** c h a 。试求： 1）两轮的齿数1z 和2z ； 2）小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径； 3）大齿轮的法向齿距n P ； 4）两轮的节圆半径'1r 和'2r 。（共16分）
机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1
1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。 2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。 6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限与（循环次数）之间关系的曲线。7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（ pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 1.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋的自锁条件为。 2、三角形螺纹的牙型角α＝ 60度，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝30度，适用于传动。 3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永久防松。 4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据轴径d 查标准来确定的,普通平键的工作面是侧面。 5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使包角变大，从而使带的有效拉力值减小。 6、链传动瞬时传动比是变量，其平均传动比是常数。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。 9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核 p ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核 pv 。 10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。 1、带传动中, 若主动轮圆周速度为Ｖ1,从动轮圆周速度为Ｖ2 , 带的线速度为Ｖ, 则三者关系是：_Ｖ1__ ＞Ｖ＞ __Ｖ2__ 。 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 3、齿轮传动时,两轮轮齿的齿面接触应力相等，而两轮轮齿的_齿根弯曲__应力不相等。 4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc 选取的。 5、链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性越大。1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。 2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。
机械设计基础试题库 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（B） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键
5、以下不属于机器的工作部分的是（D） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。 5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为 1 。
《机械设计》课程试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力
第2次作业 一、判断题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分） 1. 6205轴承是内径为50mm的深沟球轴承轴承。（） 2. 普通平键的宽和高是根据轴径确定的，其工作面为上下表面。（） 3. 螺纹连接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来。（） 4. 止推滑动轴承主要承受轴向载荷。（） 5. 滚动轴承的主要失效形式为磨损、断裂和胶合。（） 6. 齿距p与π的比值p/π称为模数。（） 7. V带表面上印有B2240，它表示该V带型号是B型，基准长度为2240mm。（） 8. 三角形螺纹常用于连接。（） 9. 在变应力作用下，零件的失效形式主要是疲劳断裂。（） 10. 滑动轴承的轴瓦材料多采用青铜，主要是为了提高耐磨能力。（） 11. 螺旋传动是利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动。（） 12. 高速应选粘度低的润滑油。（） 13. z G 和z K 分别是G、K两轮的齿数，则z G /z K 就是行星轮系中G、K两轮之间的 传动比。（） 14. 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（） 15. 两构件通过点或线接触的运动副叫作高副。（） 16. 螺纹的螺旋升角愈小，或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈好，效率愈低。（） 17. 在设计弹簧时，弹簧钢丝直径是由强度条件确定的。（） 18. 转轴是指既承受弯矩也承受扭矩的轴。（） 19. 通过离合器连接的两轴可在工作中随时分离。（） 20. 齿轮传动的标准安装是指分度圆与节圆重合的安装。（） 21. 蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定。（） 22. 计算载荷为载荷系数与名义载荷的乘积。（） 23. 机械设计中的标准化、系列化、通用化的目的主要是为了提高经济效益和保证产品质量。（） 24. 按照随时间变化的情况，应力可分为静应力和变应力。（） 25. 联轴器的类型确定后，其型号通常根据传递扭矩的大小、转速的高低及轴径来选择。（） 26. 在展成法加工中，采用一种模数的齿轮滚刀，能加工不同齿数的齿轮。（） 27. 斜齿圆柱齿轮的基圆、分度圆、齿顶圆上的螺旋角均相等。（） 28. 在计算蜗杆传动效率时，蜗杆蜗轮间的当量摩擦系数可根据两者的相对滑动速度选取。（） 29. 直齿圆柱齿轮传动，若中心距等于标准中心距，则二齿轮一定是标准齿轮。（） 30. 在变应力条件下工作的机械零件，疲劳破坏是引起零件失效的主要原因。（） 31. 在中间平面内，蜗杆传动为齿轮、齿条传动。（） 32. 凸缘联轴器是刚性可移式联轴器的一种。（）
北京化工大学2006——2007学年第一学期 《机械设计基础Ⅱ》期末考试试卷 班级： 姓名： 学号： 分数： 一、填空、选择题（20分，每空1分） 1．下列措施中， 可以提高承受轴向变载荷的紧螺栓联接中的螺栓强度。 A ．在被联接件间加垫片 B ．采用精制螺栓 C ．增大螺栓长度 D ．螺纹防松 2．普通平键联接强度不够时，采用双键，两键应 布置比较合理。 3．V 带工作时，截面上产生的应力有 ， ， 。 4．链传动的合理链长应取 。 A ．链节距长度的奇数倍 B ．按链轮齿数来决定链长 C ．任意值 D ．链节距长度的偶数倍 5．闭式齿轮传动中，强度条件[]F F σσ≤主要是针对 A ．齿面塑性变形 B ．齿面胶合 C ．齿面磨损和轮齿折断 D ．齿面点蚀 6．在圆柱齿轮传动中，若齿轮直径不变，而减小模数，则轮齿的弯曲强度会 ，齿面接触强度会 ，传动平稳性将 。 7．闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括三部分， ， ， 。 8．在非液体摩擦滑动轴承中，限制v 值的主要目的是防止轴承 。 9．举出4种常用的轴上零件固定的方法： ， ， ， 。 10．在转轴设计中初估轴径时，轴的直径是按 来初步确定的。 A ．弯扭组合强度 B ．轴段上零件的孔径 C ．扭转强度 D ．弯曲强度轴段上零件的孔径 11．用联轴器联接两轴，如果载荷、速度较大，冲击较大，要求缓冲减振时，应选择 联轴器。 A ．无弹性元件的挠性 B ．刚性 C ．有弹性元件的挠性
二、简答题（10分，每题5分） 1．说明轴承7315C/P5的含义。 2．请分别提出提高轴的刚度和强度的措施各三项。 三、（10分）已知材料的机械性能为MPa S 502=σ，弯曲疲劳极限 MPa 1701=-σ，25.0=σψ。现有一用此材料制造的零件，承受单向稳定变应力，且c r =，在危险截面上的最大应力MPa 120ma x =σ，最小应力MPa σ40min =，零件的材料特性1.0=σe ψ。 （1）试按比例绘制此材料的简化极限应力线图。 （2）求出0σ和综合影响系数K σ。 （3）按比例绘制此零件的极限应力线图。 （4）计算安全系数ca S 。
考试科目：机械设计考试时间： 120 分钟试卷总分 100 分 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6 分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（ 8 分） 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防
松。
3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（ 6 分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（ 6 分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 线上 本大题共 12 小题，总计 24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端 面 C. 法 面 在每题若干个选项中选出正确的选项填在横
二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿
第三章 机械零件的强度 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111 =???==--N N ζζN MPa 3.324105.210 51809469 20112 =???==--N N ζζN MPa 0.227102.610 518095 69 30113 =???==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ，MPa 1701=-ζ，2.0=ζΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 12ζζζΦζ-=- ζ Φζζ+=∴-121 0 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-ζΦζζ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示
3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲 劳曲线。 [解] 因 2.14554 ==d D ，067.045 3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=αζ，查附图3-1得78.0≈ζq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=ζζζq 查附图3-2，得75.0=ζε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=ζβ，已知1=q β，则 35.211191.0175.069.1111k =???? ? ?-+=???? ??-+=q ζζζζββεK ()()() 35 .267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ，应力幅MPa 20a =ζ，试分别按
机械设计模拟题 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。 18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。
2012年9月份考试机械设计基础第一次作业 一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分） 1. 和平型带传动相比较，V带传动的主要优点是（）。 A. 在传递相同功率时，尺寸较小 B. 传动效率高 C. 带的寿命长 D. 带的价格便宜 2. 闭式软齿面齿轮传动的计算准则是（）。 A. 先按弯曲疲劳强度设计，再按接触疲劳强度校核 B. 只按弯曲疲劳强度设计 C. 先按接触疲劳强度设计，再按弯曲疲劳强度校核 D. 只按接触疲劳强度设计 3. 在设计凸轮机构时，要求承载能力大，耐磨损，应采用（）从动件。 A. 尖顶 B. 滚子 C. 平底 D. 都不可以 4. 铰链四杆机构中，能实现急回运动的是（）。 A. 双曲柄机构 B. 双摇杆机构 C. 对心曲柄滑块机构 D. 曲柄摇杆机构 5. 在平面四杆机构中，压力角与传动角的关系为（）。 A. 压力角增大则传动角减小 B. 压力角增大则传动角也增大 C. 压力角始终与传动角相等 D. 压力角与传动角始终不相等 6. 蜗轮常用材料为（）。 A. 青铜 B. 碳钢 C. 铸钢 D. 黄铜 7. 单线螺纹的螺距（）导程。 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 与导程无关 8. 滚子链链条的主要参数是（）。 A. 链节距 B. 销轴的直径 C. 链板的厚度 D. 传动比 9. （）离合器结合最不平稳。 A. 牙嵌
B. 摩擦 C. 安全 D. 离心 10. 各构件尺寸如图所示，如果CD杆为机架，则此机构为（）。 A. 曲柄摇杆机构 B. 双摇杆机构 C. 双曲柄机构 D. 不能确定 11. 曲柄连杆机构中以（）为主动件时，会出现死点。 A. 曲柄 B. 连杆 C. 摇杆 D. 上述都不对 12. 一般工业应用中，转速较高的轴承，宜采用（）润滑。 A. 油 B. 脂 C. 固体 D. 气体 13. 杆组是自由度（）的运动链。 A. F=0 B. F=1 C. F=2 D. F=原动件数 14. 一般转速的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，因此应进行轴承的（）。 A. 寿命计算 B. 静强度计算 C. 硬度计算 D. 应力计算 15. 若被连接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用（）。 A. 螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C. 螺钉联接
《机械设计基础》形考作业辅导 第1次形考作业辅导 一、三力汇交于一点的力系一定是平衡力系这句话对吗？你是如何理解三力平衡汇交定理的。 解：1、不对。 原因：三力汇交一点是平面汇交力系的必要条件，但不是充分条件，就是所平面三力汇交力系，若平衡，则三力必须汇交一点，但三力汇交一点不一定平衡。 二、工程中常见的约束类型有哪些？各有什么特点？ 解：常见约束有： ①柔性约束 由绳索、链条、皮带等所形成的约束称为柔性约束。柔性约束只承受拉力，不承受压力。方向：约束反力作用与连接点，方向沿着绳索等背离约束物体。 ②光滑面约束 两个相互接触的物体，摩擦不计，这种光滑表面所构成的约束称为光滑面约束。方向：总是沿着接触表面的公法线指向受力物体（法线方向运动受到限制）。 ③铰链约束 由铰链构成的约束，称为铰链约束。铰链约束限制物体在X 、Y 方向运动，转动方向运动不受限制。 a.中间铰链约束 中间铰链约束结构，中间铰链约束反力一个力，一般约束力方向不确定，约束反力方向可分解为两个相互垂直的分力F NX 和F NY 表示。 b.固定铰链约束 固定铰链约束结构，两个构件中有一个固定，称为支座，所以这种约束又称为固定铰支座约束。一般固定铰链约束的约束力方向不确定时，约束反力可分解为两个相互垂直的分力F NX 和F NY 表示。 c.活动铰链约束 活动铰链约束结构，支座可以移动，这种约束只限制一个方向的移动。约束反力方向为作用在铰链中心，并垂直于支撑面，指向一方。 ④固定端约束 固定端约束又称为插入端支座，是工程中较为常见的一种约束。固定端约束限制了被约束构件沿任何方向的移动和转动，所以在固定端A 处约束反力有约束反力F NX 和Y NY 及约束反力偶M A 。 三、平面任意力系的简化结果是什么？通过对简化结果的分析可以得到什么结论？ 解：力系简化是指用一个最简单的力或力系代替复杂的力系，简化的目的是推出力系的平衡条件和平衡方程式。平面任意力系的简化结果是一个主失和主矩。可得平面任意力系的平衡条件是主失和主矩均为零： 0,0=='o R M F 即： 01=='∑=n i iX RX F F , 01=='∑=n i iY RY F F
精心整理《机械设计》课程试题（一） 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（?????）。 2、三角形螺纹的牙型角α＝（???），适用于（???），而梯形螺纹的牙型角α＝（?????），适用 于（?????）。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（????）防松、（????）防松和（????）防松。 4、（?????）。 5 6 7 力（ ??? 8、（η= （ ??效率。 9 10 1、循环特性r=－1的变应力是（?????）应力。 A．对称循环变???B、脉动循环变?C．非对称循环变???D．静 2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(???)。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm?B．减小Cb．增大CmC．增大Cb和Cm???D．减小Cb 和Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(???)。
???A ．避免螺栓受附加弯曲应力作用?????B ．便于安装????C ．为安置防松装置 4、选取V 带型号，主要取决于（?????）。 ???A ．带的线速度???B ．带的紧边拉力 ???C ．带的有效拉力???D ．带传递的功率和小带轮转速 5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y 的主要几何参数是（?????）。 A ．齿轮的模数??? B ．齿轮的压力角?? C ．齿轮的齿数??? D ．齿轮的顶隙系数 6 b 1＝80，b 2＝???A ．7（????????A 8A 9????A 10A 、F 0＝1000N 总拉力F 2＝?剩余预紧力F 1＝?在预紧力F 0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少??? 2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m ＝8mm ，蜗杆头数z 1＝1，蜗杆分度圆直径d 1＝80mm ，蜗轮齿数z 2＝40，卷筒直径D ＝200mm ，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V ＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问： ???(1)欲使重物W 上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。 ???(2)若重物W ＝ 5000N ，手摇手柄时施加的力F ＝
机械设计考试试题及其答案
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【D 】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力
机械设计-连接部分测试题 一、填空： 1、按照联接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。 2、按照螺纹牙型不同，常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。 其中三角螺纹主要用于联接，梯形螺纹主要用于传动。 3、根据螺纹联接防松原理的不同，它可分为摩擦防松和机械防松。螺纹联接的防松， 其根本问题在于防止螺纹副转动。 4、对于螺纹联接，当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时，则应用双头螺柱联接或 螺钉联接，其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。 5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向（拉）力，而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的 力为轴向和剪切力。 6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接，应采用防松装置，以保证联接的可靠。 7、在螺纹中，单线螺纹主要用于联接，其原因是自锁，多线螺纹用于传动，其原因是 效率高。 8、在螺纹联接中，被联接上应加工出凸台或沉头座，这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲 应力。 楔键的工作面是上下面，而半圆键的工作面是（两）侧面。平键的工作面是（两）侧面。 9、花键联接由内花键和外花键组成。 10、根据采用的标准制度不同，螺纹分为米制和英制，我国除管螺纹外，一般都采用米制螺纹。圆柱普通螺纹的公称直径是指大径，强度计算多用螺纹的（）径。圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度，管螺纹的牙型角为（）度。 二、判断： 1、销联接属可拆卸联接的一种。（√） 2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。（√） 3、半圆键是平键中的一种。（×） 4、焊接是一种不可以拆卸的联接。（√） 5、铆接是一种可以拆卸的联接。（×）
一般联接多用细牙螺纹。（×） 6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。（√） 7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。（√） 8、三角形螺纹主要用于传动。（×） 9、梯形螺纹主要用于联接。（×） 10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。（×） 11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（×） 12、平键联接可承受单方向轴向力。（×） 13、普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。（×） 14、键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。（√） 15、紧键联接中键的两侧面是工作面。（×） 16、紧键联接定心较差。（√） 17、单圆头普通平键多用于轴的端部。（√） 18、半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。（√） 19、键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。（×） 20、周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。（√） 三、选择： 1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是( D )。 A 三角形螺纹； B 梯形螺纹； C 锯齿形螺纹； D 矩形螺纹 2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆卸时，往往采用( B )。 A 螺栓联接； B 螺钉联接； C 双头螺柱联接； D 紧定螺钉联接 3、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是( A )。 A 三角形螺纹； B 梯形螺纹； C 锯齿形螺纹； D 矩形螺纹
一、选择题（每题 0.5分，共 20 分） 1．平带、 V 带传动主要依靠 ___D______来传递运动和动力。 A．带的紧边拉力B．带的松边拉力 C．带的预紧力D．带和带轮接触面间的摩擦力2．下列普通 V 带中，以 ___D______型带的截面尺寸最小。 A． A B． C C． E D． Z 3．在初拉力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带 ___C______。 A．强度高B．尺寸小 C．有楔形增压作用D．没有接头 4．带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为___D______。 A．带的材料不符合虎克定律B．带容易变形和磨损 C．带在带轮上打滑D．带的弹性滑动 5．带传动在工作时产生弹性滑动，是因为___B______。 A．带的初拉力不够B．带的紧边和松边拉力不等 C．带绕过带轮时有离心力D．带和带轮间摩擦力不够6．带传动中，v1为主动轮的圆周速度，v2为从动轮的圆周速度，v 为带速，这些速度之间存在的关系是 ___B______。 A．v = v ．＞ v＞ v 1 = v 2 B v12 C．v＜v＜v D．v＞ v2 121= v 7． V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B_____。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力8． V 带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是____A_____。 A．带的型号B．带的速度 C．主动轮转速D．传动比 9．设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内____D_____。 A．不发生弹性滑动B．不发生打滑 C．不发生疲劳破坏D．既不打滑，又不疲劳破坏 10． V 带带轮槽形角随带轮直径的减小而 ___A______。 A．减小B．增大 C．不变D．先增大，后减小 11．与齿轮传动相比，带传动的优点是___A______。 A．能过载保护B．承载能力大
试题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区； 当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 （ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2
1、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生1个约束，而保留了2个自由度。 5、行程速比系数K是表示铰链四杆机构急回性质的参数。 7、如图所示铰链四杆机构中，若机构 以AB杆为机架时，为双曲炳机构； 以CD杆为机架时，为双摇杆机构； 以AD杆为机架时，为曲柄摇杆机构。 1、工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作心轴；只受扭矩不受弯矩的轴叫作传动轴；同时受弯矩和扭矩的轴叫作转轴。 3．链传动设计时，链条节数应选偶数(奇数、偶数)。链轮齿数应选奇数 1.带安装后，带在槽中的三个位置如图所示，正确的是（ A ） 3．在当从动件运动规律为（ D ），会产生刚性冲击，其冲击发生运动（ D ）部位。 A.匀加速或匀减速开始或转折处； B.简谐运动开始或终止； C.匀速运动全部推程段； D.匀速运动开始或终止。 4．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为（ B ）。 A．90° B. 120° C.135° D.180° 5．凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（ D ）半径。 A. 理论轮廓线上的最大 B. 实际轮廓线上的最大 C. 实际轮廓线上的最小 D. 理论轮廓线上的最小 1. 尖底从动件的优点是无论凸轮为何种曲线都是与凸轮轮廓上所有点接触。(√) 2. 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为带在带轮上易打滑。（×） 3. 斜齿圆柱齿轮强度按其法面齿形计算。(√) 4. 蜗杆传动的正确啮合条件之一是：蜗杆的螺旋线升角γ与蜗轮齿螺旋角β大小相等， 方向相反。（×） 5. 在平面机构中，自由度的减少数就等于约束数。(√)
1. 试述齿轮传动的设计准则? （1）软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。1 （2）硬齿面式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。1 （3）高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。0.5 （4）开式齿轮传动：目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数适当增大（加大10~15%）。0.5 2. 现有四个标准渐开线直齿圆柱齿轮，压力角为20?，齿顶高系数为1，径向间隙系数为 0.25。且：(1)51=m mm ，201=z ；(2)42=m mm ，252=z ；(3)43=m mm ，503=z ；(4)34=m mm ，604=z 。问：(A)轮2和轮3哪个齿廓较平直？为什么？(B)哪个齿轮的齿最高？为什么？(C)哪个齿轮的尺寸最大？为什么？(D)齿轮1和2能正确啮合吗？为什么？ (1) 3齿轮 r b 大，所以齿廓平直； (2) 1齿轮齿最高，因为m 最大； (3) 3齿轮尺寸最大，因为d 最大； (4) 1齿轮和2齿轮不能啮合，因为m m 12cos cos αα≠。 1. 绘出下图所示机构的运动简图，并计算其自由度。