上海海事大學機械設計基礎試題及答案

第頁填空題1兩構件通過__點__________或_線___________接觸組成的運動副稱為高副。機構要能夠動，其自由度必需_____大于零_______。2滿意曲柄存在條件的鉸鏈四桿機構，取及最短桿相鄰的桿為機架時，為_曲柄搖桿機構___________機構，取最短桿為機架時，為__雙曲柄__________機構。3在凸輪機構中，當從動件的運動規(guī)律為_等速（簡諧）（正弦加速度運動）___________運動時，將出現(xiàn)______剛性（柔性）（無）______沖擊。4V帶傳動的主要失效形式是_打滑___________和__發(fā)生疲憊損壞__________。5直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，取__節(jié)點__________處的接觸應力為計算依據(jù)，其載荷由____一________對齒輪擔當。6斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)及端面模數(shù)的關系為___mn=mt*cosβ_________（寫出關系式）。7工作時既受彎矩又傳遞轉矩的軸稱為_______轉_____軸。傳動軸只傳遞轉矩而不承受彎矩，心軸只承受彎矩而不傳遞轉矩，轉軸既傳遞轉矩又承受彎矩對于閉式軟齒面齒輪傳動，主要按齒面接觸強度進行設計，而按齒根彎曲強度進行校核，這時影響齒輪強度的最主要幾何參數(shù)是齒輪直徑d。8一對標準漸開線斜齒圓柱齒輪要正確嚙合，它們必需滿意模數(shù)相等,壓力角相等和螺旋角相等方向相反。9.凸輪機構中，從動件的運動規(guī)律取決于_凸輪輪廓__________的形態(tài)。10帶輪的基準直徑越小，帶所產(chǎn)生的彎曲應力越___大________。11.兩構件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的活動聯(lián)接稱為__運動副_________。12.斜齒圓柱齒輪以__法向_________模數(shù)為標準模數(shù)。法向模數(shù)=端面模數(shù)*螺旋角的余弦13.依據(jù)工作原理分類，螺栓聯(lián)接采納對頂螺母防松是屬于_摩擦________防松。14.盤形凸輪的基圓半徑越___大______________，則該凸輪機構的傳動角越大，機械效率越______高___________。15.一般螺栓聯(lián)接在工作時主要承受拉力，它的主要失效形式是螺紋部分的___壓潰____________或_剪斷________________。16.帶傳動中，小帶輪直徑越___小_________，彎曲應力越大，彎曲應力是引起帶____疲憊破壞_________的主要因素。17.磨粒磨損和彎曲疲憊折斷是_開式________________齒輪傳動的主要失效形式。18.在鉸鏈四桿機構中，若最短桿及最長桿長度和__小于或等于_______________其它兩桿長度之和，則最短桿相鄰桿為機架時，可得曲柄搖桿機構。19.型號為6307的滾動軸承，其內(nèi)徑d=_35_____________mm，公差等級為_____零級____________。二,選擇題1．在曲柄搖桿機構中，為提高機構的傳力性能，應當__________A_。極位角表示極位特性，壓力角，其余角為傳動角，傳動角越大，傳力特性越強A．增大傳動角 B．減少傳動角 C．增大壓力角 D．減少極位夾角2．在鉸鏈四桿機構中，機構的傳動角和壓力角的關系是_____C_______。A．=180- B．=90+ C．=90- D．=3．鏈條的節(jié)數(shù)宜采納_____B_______。A．奇數(shù) B．偶數(shù) C．5的倍數(shù) D．3的倍數(shù)4．帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于_______C_____。A．包角1太小 B．初拉力F0太小 C．緊邊及松邊拉力不等 D．傳動過載5．對于一般螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是______D______。A．壓力 B．扭矩 C．拉力 D．拉力和扭矩6．漸開線標準齒輪的根切現(xiàn)象發(fā)生在_____A_______。 A．齒數(shù)較少時 B．模數(shù)較小時 C．模數(shù)較大時 D．齒數(shù)較多時7．當一對漸開線齒輪制成后，即使兩輪的中心距稍有改變，其角速度比仍保持原值不變的緣由是_______D_____。A．壓力角不變 B．嚙合角不變 C．節(jié)圓半徑不變 D．基圓半徑不變8．在下列四種型號的滾動軸承中，______D______必需成對運用。 A．深溝球軸承 B．圓柱滾子軸承 C．推力球軸承 D．圓錐滾子軸承9．在計算軸的彎矩時，常用當量彎矩，式中在不變的轉矩作用下可近似取為___________B_____。對不變的轉矩，=0.3；當轉矩脈動變化時，=0.6；對頻繁正反轉的軸=1；A．0 B．0.3 C．0.6 D．110．下列四種聯(lián)軸器，能補償兩軸相對位移，且可緩和沖擊,汲取振動的是_________D___。A．凸緣聯(lián)軸器 B．齒式聯(lián)軸器 C．萬向聯(lián)軸器 D．彈性套柱銷聯(lián)軸器11.題1圖為卷揚機傳動示意圖，圖中序號3所示部分屬于(B)A.動力部分 B.傳動部分C.限制部分 D.工作部分12.由m個構件所組成的復合鉸鏈所包含的轉動副個數(shù)為(B)A.1 B.m-1C.m D.m+l13.無急回特性的平面四桿機構，其極位夾角為(極位角越大極位特性越強B)A.< B.=C.≥ D.>14.凸輪機構的主要優(yōu)點是(D)A.實現(xiàn)隨意預期的從動件運動規(guī)律 B.承載實力大C.適合于高速場合 D.凸輪輪廓加工簡單15.在設計直動平底從動件盤形凸輪機構時，若出現(xiàn)運動失真現(xiàn)象，則應(C)A.減小凸輪基圓半徑 B.增大凸輪基圓半徑C.減小平底寬度 D.增大平底寬度16.棘輪機構中采納了止回棘爪主要是為了(A)A.防止棘輪反轉 B.對棘輪進行雙向定位C.保證棘輪每次轉過相同的角度 D.驅動棘輪轉動17.及相同公稱尺寸的三角形粗牙螺紋相比，細牙螺紋(A)A.自鎖性好，螺桿強度低 B.自鎖性好，螺桿強度高C.自鎖性差，螺桿強度高 D.自鎖性差，螺桿強度低18.一般V帶傳動中，若主動輪圓周速度為v1，從動輪圓周速度為v2，帶的線速度為v，則(B)A.v1=v=v2 B.v1>v>v2C.v1>v=v2 D.v1=v>v219.常用來傳遞空間兩交織軸運動的齒輪機構是(D)A.直齒圓柱齒輪 B.直齒圓錐齒輪C.斜齒圓錐齒輪 D.蝸輪蝸桿20.選擇齒輪精度的主要依據(jù)是齒輪的()A.圓周速度 B.轉速C.傳遞功率 D.傳遞扭矩21.對齒輪輪齒材料性能的基本要求是(D)A.齒面要軟，齒芯要韌 B.齒面要硬，齒芯要脆C.齒面要軟，齒芯要脆 D.齒面要硬，齒芯要韌22.開式蝸桿傳動的主要失效形式是(B)A.輪齒折斷和齒面膠合 B.齒面磨損和輪齒折斷C.齒面點蝕和齒面磨損 D.齒面膠合和齒面點蝕23.在傳動中，各齒輪軸線位置固定不動的輪系稱為(B)A.周轉輪系 B.定軸輪系C.行星輪系 D.混合輪系24.型號為7315的滾動軸承，其內(nèi)徑是(C)3圓錐滾子軸承5推力球軸承6深溝球軸承7角接觸球軸承+寬度系列代號（可省略）+直徑系列代號+內(nèi)徑寫列代號（5的倍數(shù)）+內(nèi)部結構代號A.15mm B.60mmC.75mm D.90mm25.當機構中主動件數(shù)目（B）機構自由度數(shù)目時，該機構具有確定的相對運動。A.小于 B.等于C.大于 D.大于或等于26.一對標準齒輪嚙合傳動時，其嚙合角（D）其分度圓壓力角。A.大于 B.等于C.小于 D.可能等于也可能大于27.帶傳動中緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2，則即將打滑時F1和F2的關系為（A）。A.F1/F2=eμα B.F2/F1>eμαC.F2/F1=eμα D.F2/F1<eμα28既能承受徑向力又能承受較大軸向力的滾動軸承結構代號為（C）。A.51000 B.N0000C.30000 D.60000三,推斷題1．在鉸鏈四桿機構中，當最短桿及最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，為雙曲柄機構。X2．在凸輪機構中，基圓半徑取得較大時，其壓力角也較大。X3．一對齒輪嚙合時，其齒相互作用的輪齒上受的接觸應力大小相等。V5．在蝸桿傳動中，由于蝸輪的工作次數(shù)較少，因此采納強度較低的有色金屬材料7．帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動是由于傳動過載。X8．轉軸彎曲應力的應力循環(huán)特性為脈動循環(huán)變應力。V9．推力調(diào)心球軸承既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷。X(單列球軸承僅承受單向軸向荷載，雙列球軸承可承受雙向軸向荷載)10.四桿機構的傳動角是指從動揺桿的受力方向及受力點的速度方向之間所夾的銳角。（X）11.帶傳動的最大應力點發(fā)生在緊邊繞上小帶輪處，其值近似地表示為：σmax=σ1+σb2+σc。（V）12.螺紋的公稱直徑為：及外螺紋牙頂（或內(nèi)螺紋牙底）相重合的假想圓柱體的直徑。（V）13.一標準直齒圓柱齒輪傳動，主動輪1和從動輪2的材料和熱處理硬度不相同，齒數(shù)Z1<Z2，它們的齒面接觸應力σH1=σH2。（V）四,問答題五,分析計算題1．在鉸鏈四桿機構中，已知lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=67mm，lAD=80mm，試推斷該機構的類型，并說明理由。（本題6分）曲柄搖桿機構因為30+80≦70+67，且最短邊的鄰邊作機架題五,1圖2.計算題33圖所示機構的自由度，若含有復合鉸鏈,局部自由度和虛約束，請明確指出。活動構件5個，平面高副0個，低副7個，所以自由度=3*5-2*7=1，其中e,f處為虛約束，d處僅僅是滑動副。3.計算圖示機構的自由度，如有復合鉸鏈,局部自由度和虛約束，必需編號明確指出。有虛約束，兩處都有復合鉸鏈，活動構件=7，低副=10，高副=0，自由度=3*7-2*10=1，由一個自由度有一個主動力，所以機構有確定的運動。4.如題37圖所示，設計一搖擺導桿機構。已知機架lAC=50mm，行程速比系數(shù)K=2，用圖解法求曲柄的長度lAB。(注：寫出簡單的作圖步驟，并保留作圖線。)5.已知圖示機構中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：（1）此機構中，當取構件AD為機架時，是否存在曲柄？假如存在，指出是哪一構件？（必需依據(jù)計算結果說明理由）（2）當分別取構件AB,BC,CD為機架時，各將得到什么機構？50+120=170大于72+96=168，所以機構沒有整轉副，所以無論那個機構作為機架都只能得到雙搖桿機構。6．下圖蝸桿傳動中，標出未注明的蝸輪的螺旋線旋向,蝸輪轉向，并繪出蝸桿傳動中蝸桿的三個分力方向（本題12分）逆時針7.已知在一對斜齒圓柱齒輪傳動中，1輪為主動輪，其螺旋線方向為左旋，圓周力Ft1方向如題31圖所示。在圖上標出從動輪2的螺旋線方向，軸向力Fa1,Fa2及圓周力Ft2的方向，兩輪轉向。輪1逆時針旋轉，輪2順時針旋轉，輪2右弦，輪2圓周力向右（2圖中），輪1軸向力水平向右，輪2軸向力水平向左（1圖中）8.圖示一斜齒輪一蝸桿傳動裝置（轉向如圖）。(1)分析蝸桿3受力，用分力表示于嚙合點A；(2)推斷蝸輪4轉動方向（標明在圖上）。逆時針9如下圖示，一鋼制液壓油缸，已知油壓p=1.6N/mm2，D=160mm，采納8個螺栓進行聯(lián)接。依據(jù)密封性要求，對于壓力容器可取殘余預緊力Qr=1.8Qe（工作載荷）。另外，螺栓材料的屈服強度為s=306，安全系數(shù)可取3。試計算其缸蓋聯(lián)接螺栓的直徑d。（本題15分）軸向工作荷載fe=p*a/z=1.6*160*160/8=5120n;殘余預緊力：fr=1.8*fe=1.8*5120=9216,則總的軸向荷載為：fa=fe+fr=5120+9216=14336n;螺栓材料的屈服強度為s=306，安全系數(shù)取3，則【s】=s除以s=306/3=102mpa;故螺栓小徑為：d≧√4*1.3fa/3.14/【s】=15.25;查表，取m20,則螺栓分布圓直徑為DO=D+2E+2B=160+2*(20+(3-6))+2B=10.如題35圖所示輪系中，已知各輪的齒數(shù)為：z1=20，z2=40，=50，z3=30，z4=30，=20，試求此輪系的傳動比i1H。11.在圖示輪系中，已知z1=40,z2=20,n1=120r/min，求使系桿轉速nH=0時齒輪3的轉速n3的大小和方向。12.圖示單個鉸制孔螺栓聯(lián)接，兩被聯(lián)接件的材料及厚度相同，已知該聯(lián)接承受橫向載荷為Ft=5000N，光桿部分直徑為d0=9mm，h1=8mm<h2，螺桿的許用切應力［τ］＝100MPa，較弱受壓面的許用擠壓應力［σp］＝150MPa，試校核該螺栓聯(lián)接的強度。13．一對角接觸球軸承反安裝（寬邊相對安裝）。已知：徑向力FrI=6750N，F(xiàn)rII=5700N，外部軸向力FA=3000N，方向如圖所示，試求兩軸承的當量動載荷PI,PII，并推斷哪個軸承壽命短些。注：內(nèi)部軸向力Fs=0.7Fr，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。（本題15分）題五,5圖14.一工程機械的傳動裝置中，依據(jù)工作條件擬在某傳動軸上安裝一對型號為7307AC的角接觸球軸承，如題36圖所示。已知兩軸承的徑向載荷Frl=1000N，F(xiàn)r2=2060N，外加軸向載荷FA=880N，內(nèi)部軸向力為FS=0.68Fr，判別系數(shù)e=0.68，當Fa／Fr≤e時，X=1，Y=0；當Fa/Fr>e時，X=0.41，Y=0.87。試畫出內(nèi)部軸向力FS1,FS2的方向，并計算軸承的當量動載荷P1,P2。15.某軸系部件用一對角接觸球軸承支承。已知斜齒圓柱齒輪上的軸向力FA＝1200N，方向如圖所示，軸承內(nèi)部軸向力FS1＝2800N,FS2＝2400N。(1)試畫出FS1,FS2的方向，并確定軸承1的軸向載荷Fa1；(2)若軸