哈工大机械设计基础试题与答案(doc 9页)
哈工大机械设计基础学时试题答案
班 级姓 名题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数一、 填空题（共24 分，每空1分）1）按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。
2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。
3）带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=⋅ 。
4）滚动轴承的基本额定寿命L ，是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运转，其中 90％ 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为106r 。
5）非液体摩擦滑动轴承限制pv 值，主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。
6）弹簧指数C= D/d ，C 越大，弹簧刚度越 小 。
7）当机构处于死点位置时，机构的压力角为 90° 。
8）有一紧螺栓连接，已知预紧力'F =1500N ，轴向工作载荷F =1000N ，螺栓的刚度C b =2000N/mm ，被连接件的刚度C m =8000N/mm ，则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ，剩余预紧力''F = 700 N ，保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。
9）对于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。
10）蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ，而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。
哈工大2005 年秋季学期机械设计基础（80学时）试题答案11）在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击，等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。
二、选择题（共11分，每小题1分）1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过c) 。
哈工大2021年秋季学期机械设计基础试题及答案
哈工大2021年秋季学期机械设计基础试题及答案哈工大2021年秋季学期班级姓名七八九十总分机械设计基础（80学时）试题答案题号分数一二三四五六一、填空题：（每空1分，计32分）1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过摩擦力矩传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过剪切与挤压传递转矩的。
3. 三角形螺纹的牙型角为60度，因其具有较好的自锁性能，所以通常用于连接。
4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是提高轴瓦的减磨耐磨性能写出一种常用轴承衬材料的名称轴承合金。
5. 普通平键的工作面是两侧面，其主要失效形式为平键被压溃，其剖面尺寸b*h是根据轴的直径来选择的。
6. 轮齿折断一般发生在齿根部位，为防止轮齿折断，应进行齿根弯曲疲劳强度计算。
7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生疲劳点蚀前所运转的总转数。
8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松。
9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。
10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应相同。
11.机构具有确定运动的条件是（1）机构自由度大于零（2）原动件数等于自由度数。
12.曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。
13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧受力与变形之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在簧丝内侧点；第 1 页共 5 页弹簧指数是弹簧设计中的一个重要参数，其表达式为C＝D。
d14.在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，匀速运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦运动规律有柔性冲击；正弦运动规律无冲击。
二．问答题：（每题5分，共15分）1.试述摩擦型带传动工作中为什么会产生弹性滑动现象？写出滑动率计算式。
机械设计基础试题(含答案)
机械设计基础试卷1一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。
1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构【】2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：A. 压力角不变B. 啮合角不变C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是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【】7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A．挤压强度 B. 剪切强度C．弯曲强度 D. 耐磨性【】8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2C. σH1=σH2D. 可能相等，也可能不等【】9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】10．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：A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】11. 带传动中，弹性滑动A．在张紧力足够时可以避免B．在传递功率较小时可以避免C．在小带轮包角足够大时可以避免D．是不可避免【】12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A.σ1+σb1+σ cB. σ1+σb2+σ cC. σ2+σb1+σ cD. σ2+σb2+σc 【】13. 转轴的变曲应力为A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力C．非对称循环变应力 D.静应力【】14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为A．10% B. 80% C.90% D.99% 【】15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指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【】二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。
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《机械设计基础》试题库一、填空题（机械原理部分）1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。
2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等.3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。
4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好.5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。
6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性.7．摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。
8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ = 30°，则其行程速比系数K的值为9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。
10．在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构.11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构.12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。
13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置.14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。
15．盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。
16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。
17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。
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《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1 —1自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或：F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。
v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比「1/「2。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。
《机械设计基础》试题和答案.doc
《机械设计基础》试题和答案班级 __________ 学号 ___________ 姓名 ____________一、选择题（每小题2分）1. 优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于 _o A.含有害杂质少 B.机械性能良好C.保证化学成分和机械性能 2. 带传动屮V 带是以 _作为公称长度的。
A.外周长度B.内周长度C.基准长度3. 按齿而接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿伦材料的许用接触应力9］屮工9丘，在 计算公式中应代入_进行计算。
A.人者B.小者C.两者分别代入4. 链传动设计时，链条的型号是通过一 C 而确定的。
A.抗拉强度计算公式B.疲劳破坏计算公式C.功率曲线图 5. 平键联接屮的平键截面尺寸bXh 是按— 选定的。
A.转矩TB.功率PC.轴径d6. 一根转轴承受一径向静载荷时，此转轴产牛的弯曲应力是_C —oA.静应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力7. 滚动轴承的额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其屮 C 轴承发 生破坏时所达到的寿命（运转转数或工作小时数）二、填空题（每小题2分）1. 机构要能够动，白由度必须31,机构具有确定运动的条件是—原动件数二白由度数。
2. 机构中的相对静止件称为 机架，机构屮按给定运动规律运动的构件称为 原动件 °3. 工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫 心轴；只传递扭矩不受弯矩的轴叫传动轴:同时承受C.磨损C.采用降低应力集中的结构措施A. 1%B. 5%C. 10%8.螺栓的强度计算是以螺纹的 —来计算的。
A.小径B.中径9. 非液体摩擦滑动轴承主要失效形式是 _A.点蚀B.胶合1（）.为了提高轴的刚度，一般采用的措施是 _OC.人径弯矩和扭矩的轴叫转轴。
4.带传动的全面滑动称为打滑，而由于带的弹性变形和拉力差而引起的滑动称为弹性滑动。
5.蜗杆传动的正确啮合条件是—模数相等，压力角和等，螺旋角与导程角相等。
6.和同尺寸的球轴承与滚子轴承相比，前者承载能力较小，而极限转速较高。
哈工大机械设计试卷一
《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、带传动在工作过程中，带内所受的应力有、和，最大应力发生在。
5、链传动设计时，链条节数应选数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选数；速度较高时，链节距应选些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核。
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，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、效率和效1= ，影响蜗杆传动总效率的主要因率。
其中啮合效率η1素是效率。
9、轴按受载荷的性质不同，分为、、。
10、滚动轴承接触角越大，承受载荷的能力也越大。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)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Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm3、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的主要几何参数5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数YF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、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于——。
《机械设计基础》试题和答案
《机械设计基础》试题和答案《机械设计基础》是机械工程专业的一门重要课程，涵盖了机械设计的基础知识和基本技能。
下面是一份试题和答案，希望能对读者有所帮助。
一、选择题1、下列哪个零件不属于标准件？（） A. 螺栓 B. 轴承 C. 齿轮 D. 连杆答案：D. 连杆2、在机械设计中，哪种材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性？（） A. 铝合金 B. 钢 C. 聚合物 D. 陶瓷答案：D. 陶瓷3、下列哪个零件是机械传动系统中的核心零件？（） A. 轴 B. 轴承 C. 齿轮 D. 联轴器答案：C. 齿轮4、下列哪个参数是用来描述齿轮的尺寸大小的？（） A. 模数 B. 压力角 C. 齿数 D. 螺旋角答案：A. 模数5、下列哪个零件属于常用件？（） A. 弹簧 B. 滚动轴承 C. 联轴器 D. 滑动轴承答案：A. 弹簧二、填空题1、机械设计的基本要求包括________、、、和。
答案：使用性能好、经济性好、可靠性高、安全可靠、环保性好2、根据轴的承载情况，轴可分为________、和。
答案：心轴、传动轴、转轴3、机械传动系统一般由________、________、________和________组成。
答案：原动机、传动装置、工作机构、控制系统4、齿轮的失效形式有________、________、和。
答案：轮齿折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀5、弹簧的特性线有________、和。
答案：直线型、抛物线型、对数型三、简答题1、请简述机械设计在工业设计中的重要性。
答案：机械设计在工业设计中具有举足轻重的地位。
机械设计为产品的实现提供了技术和美学的支撑，是产品性能和使用寿命的重要保障。
同时，机械设计的美学价值也在现代工业设计中发挥着越来越重要的作用，成为产品外观和结构设计的灵感来源。
2、请说明机械零件常用金属材料应具备哪些性能。
答案：机械零件常用金属材料应具备以下性能：力学性能，包括强度、硬度、塑性和韧性等；物理性能，如导热性、导电性和密度等；化学性能，如耐腐蚀性和抗氧化性等；工艺性能，如铸造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。
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1分，共30分）
本题分数
1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。
2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击；
正弦加速度运动规律无冲击。
3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。
4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。
5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。
6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率η1、
（2）搅油效率η2、（3）轴承效率η3；总的传动效率为：η=η1η2η3。
7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。
8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，平
键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。
9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为
40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。
10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。
(每题4分,共20分)
答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。
或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。
三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。
2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？
答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。
弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。
只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。
3．按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？
答: 转轴，心轴，传动轴。
转轴既传递转矩又承受弯矩。
传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。
心轴则承受弯矩而不传递转矩。
4. 螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？
答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。
但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。
因此，设计时必须采取防松。
摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。
5. 简述动压油膜形成的必要条件。
答：
1．相对运动表面间必须形成收敛形间隙；
2. 要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出。
3. 间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
三、 分析计算题（共38分）
1．（7分）计算图中所示机构的自由度数。
若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束
等请在图中指明。
解：
n = 10；P L = 14；P H =1 (3分) F = 3n-2P L -P H
=3x 10-2x 14-1x 1=1 (1分)
2．（8分）已知铰链四杆机构中各杆的长度为：l AB =80mm, l BC =115mm, l CD =95mm,
l A D =120mm 。
请分析：
虚约束
(1分)
（1）该机构中是否存在曲柄？
（2）如果存在曲柄，该机构是否具有急回运动特性？
（3）计算该机构的最小传动角？
解：
（1）80 +120 < 115 + 95 (1分)
最长杆l A D为机架，(1分)
故该机构中存在曲柄。
(1分)
（2）如图，因为存在极位夹角θ(1分)
故该机构具有急回运动特性。
(1分)
（3）该机构的最小传动角如图所示。
(3分)
C
3.(7分)图示齿轮蜗杆减速器中，1、2均为斜齿轮，3为蜗杆，4为蜗轮；其中主动齿轮1为右旋，其转动方向如图所示。
为使齿轮2和蜗杆3的轴向力能抵消一部分，试回答以下问题：
（1）判断齿轮2和蜗杆3的旋向；
（2）画出蜗杆3在节点处的三个分力方向；
（3）画出蜗杆3和蜗轮4的转动方向。
解：
（1）齿轮2为左旋(1分)，蜗杆3为左旋(1分)；
（2）蜗杆3在节点处的三个分力方向如图所示；（每问1分）；
（3）蜗杆3和蜗轮4的转动方向如图所示。
（每问1分）
4．（6分）图示轮系，已知：Z 1=20，Z 2=40，Z 3=80，Z 4=Z 5=30，Z 6=90。
求i 16=?
解： n 3=n 4
46i =(n 4/n 6)=-(z 6/z 4)=-3 n H =n 6
13
H
i =(n 1-n 6)/(n 3-n 6)=-(z 3/z 1)=-4
i 16=17
5. （10分）图示轴系由一对圆锥滚子轴承支承（基本额定动载荷C r =57700N ），轴的转速n =1380r/min ，已求得轴承的径向支反力为：F r1=4000N ，F r2=8000N ，轴向外载荷F A =860N ，受力方向如图所示，载荷系数f d
=1.2。
求轴承寿命为多少小时? （轴承e =0.3，时 X =0.4，Y =2 ）
F F e a r
＞1
4
2
3
F a2
F a2F r3F a3
六处即可，轴承采用脂润滑）。
1 滚动轴承内圈的定位轴肩已高于内圈高度，无法拆卸。
2 轴环处圆角半径大于轮毂圆角半径，无法实现对轮毂的轴向定位。
3 安装齿轮处键槽位置偏左，应该稍偏向右端。
4 轮毂的宽度小于相应轴段的宽度，无法实现对轮毂的轴向定位。
5 密封圈处轴承盖与轴之间没有间隙。
6 左端轴承处轴上没有砂轮越程槽。
7 轴端要倒角。
8 端盖处应减少加工面.
9 应加调整垫片。