机械设计模拟卷及答案 (1)解析

模拟试卷1一、填空题（每空1.5分，共30 分）1、机构具有确定运动的条件为：机构自由度数=原动件数。

2、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。

3、当两轴垂直交错时，可采用蜗杆传动。

4、螺旋副自锁条件为：螺纹升角≤当量摩擦角。

5、带传动工作时，带中的应力有：紧边和松边拉力产生的拉应力、离心力产生的拉应力、弯曲应力。

6、凸轮机构按凸轮形状可以分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。

7、设计链传动时，链节数最好取偶数节。

8、齿轮的常见失效形式有：疲劳点蚀、齿面胶合、齿根折断、齿面磨损等。

9 、在普通蜗杆传动中，在中间平面上的参数为标准参数，在该平面内其啮合状态相当于齿轮与齿条的啮合传动。

10、压缩弹簧两端各有3/4~5/4 圈是并紧的，它们称为：支承圈或死圈。

二、单项选择题（每小题1 分，共10 分）1、带传动采用张紧装置的目的是。

（ D ）A、减轻带的弹性滑动B、提高带的寿命C、改变带的运动方向D、调节带的预紧力2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是。

（ C ）A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、摩擦轮传动3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中最易发生。

A、点蚀与磨损B、胶合与磨损（ B ）C、轮齿折断D、塑性变形4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为。

（ A ）A、定轴轮系B、转化轮系C、周转轮系D、复合轮系5、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力，这种摩擦状态称为：（ A ）A、液体摩擦B、干摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是：。

（ D ）A、矩形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、三角螺纹7、速度瞬心是两刚体上为零的重合点。

（ C ）A、瞬时角速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8 、在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移量的情况下，通常宜采用联轴器。

（ B ）A、刚性固定式B、刚性可移式C、弹性D、安全9、普通平键的工作面是（ A ）A、键的两侧面B、键的上下两面C、键的横截面D、键的两侧面与上下两面10、直齿锥齿轮的标准模数是。

（ B ）A、小端模数B、大端模数C、齿宽中点法向模数D、齿宽中点的平均模数三、简答题（每小题5分，共20 分）1、简述机构的定义。

答：用来传递运动和力的，有一个构件为机架的，用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统成为机构。

2、螺栓的主要失效形式有哪些？答：1）螺栓杆拉断2）螺纹的压馈和剪断3）滑扣3、解释心轴、传动轴和转轴？试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种轴？答：1）转轴：既传递转矩，又承受弯矩。

2）传动轴：只传递转矩，不承受弯矩或弯矩很小。

3）心轴：只承受弯矩，不传递转矩。

自行车的前、后轴为心轴；中轴转轴。

4、试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。

弹性滑动和打滑会引起什么后果？二者都可以避免吗？答：1）由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。

由过载引起的全面滑动称为打滑。

2）弹性滑动引起从动轮转速的降低，由滑移率来衡量。

打滑使传动失效，引起带的剧烈磨损；但过载时的打滑可以防止损坏其他零件。

3）弹性滑动不可避免。

打滑应避免且可以避免。

四、计算题（每小题10分，共30 分）i = 131、计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？ 答：其中 A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J 、K 处各有一个转动副，I 处有一个局部 B 自 由 度 ， C 处 有 一 个 移 动 副 ， I 处 有 一 个 高 副 。

即ACn = 9, 为： p l = 11, p h = 1, p ' = 0，F ' = 1 ；所以该机构自由度 ED FHJF = 3n (2 p l + p h p ' ) F 'G = 3 ⋅ 9 （2 ⋅12 + 1 0） 1 IK= 12、图示轮系中各轮齿数为 z 1 = z 22 = 25 ， z 2 = z 3 = 20 ， z H = 100 ， z 4 = 20 ，试求 i 14。

答：齿轮 1、2、2’、3、H 组成行星轮系部分； 2 2’齿轮 4、H 组成定轴轮系部分；1 其中行星轮系部分的传动比： H 3H ⎤1 ⎤ H ⎤3 ⎤ H = + z 2 z 3 == + z z 220 ⋅ 20 25 ⋅ 25 = + 16 25 （1） 4 1 2定轴轮系部分：⎤4z H⎤ 1005i4 H ==H z4= =20（2）⎤3 = 0（3）由式1、2、3 联立可得：i =9141253、试在图示齿轮轴系结构上用序号标出错误，并用文字对应说明错误原因。

至少说明5 处以上。

答：z轴承端盖与轴直接接触了。

z轴套右端太高，影响轴承的拆卸。

z轴段太长，影响齿轮定位z连轴器轴向没有固定，应作出轴肩。

z连轴器周向没有固定。

z无需挡圈。

若加挡圈，则要求减短轴段2~3mm。

z轴承与轴的配合处加工要求高，应作出轴肩。

z连轴器应该是通孔，然后装配精度不高。

z轴承端盖与座的配合处加工要求高，应作出凸台。

z若齿轮油润滑，轴承脂润滑，则应增加挡油环。

z键太长，套筒无法装入。

z增加垫圈，调整间隙；五、设计题（10 分）如图所示，设已知破碎机的行程速比系数K=1.2，颚板长度l CD = 300mm ，颚板摆角∏= 35︒。

试设计该四杆机构。

作图步骤：a) 由给定的行程速比变化系数K，得曲柄摇杆机构的极位夹角⎝=180︒⋅(K 1)=180︒⋅(1.2 1)= 16.36︒ K +1 1.2 +1b) 作出摇杆两个极限位置C1D 和C2Dc) 连接C1、C2，并作C1M 垂直于C1C2。

d) 作C1C2 N = 90︒ ⎝= 90︒ 16.36︒= 73.64︒，N 与M 相交于P 点，由图可见，C1 PC2 =⎝= 16.36︒。

e) 作 PC1C2 的外接圆，在此圆周上任取一点A 作为曲柄的固定铰链。

连AC1 和AC2。

f) 在合适位置选择A 点，量得l AC1 和l AC2，量得机架长l AD（A 点选择不同，结论不同）g) 曲柄长：l AB=l AC 2 l AC12连杆长度：l BC=l AC 2 +lAC12模拟试卷2一、填空题（每空1.5 分，共30 分）1、零件是最小的制造单元。

2、锡锑轴承合金常用于制造要求高速、重载的轴瓦及轴承衬。

3、常用于滑动轴承的润滑装置有：针阀式油杯、弹簧盖油杯、润滑脂用油杯。

4、凸轮机构中常用从动件形式有：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。

5、在螺纹联结中，利用附加摩擦力防松的方法有：弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母等。

6、洛氏硬度的符号为：HR（或 HRA、HRB、HRC）。

7、棘轮机构的主要组成构件有：棘轮、棘爪、止动爪等。

8、20 钢含碳量为0.2% 。

9、轴按承受载荷的不同可分为：心轴、转轴、传动轴。

10、当凸轮机构按正弦加速度运动时，则机构既无刚性冲击又无柔性冲击。

二、单项选择题（每小题2 分，共20 分）1、带传动中，在预紧力相同的饿条件下，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2、若要使机构受力良好，运转灵活，其传动角© 。

（ B ）A、小一些好B、大一些好C、和压力角相等好D、无关3 、对于渐开线圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算，一般以处的接触应力作为计算应力。

（ D ）A、分度圆B、齿顶C、齿根D、节点4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为。

（ D ）A、液体摩擦B、干摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦5、螺纹联接防松的根本问题在于。

（ C ）A、增加螺纹联结的轴向力B、增加螺纹联结的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联结的刚度6、设计链传动中，链节数最好取。

（ A ）A、偶数B、奇数C、质数D、链轮齿数的整数倍7、速度瞬心是两刚体上为零的重合点。

（ C ）A、瞬时角速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8、齿式联轴器是属于：。

（ B ）A、固定式刚性联轴器B、可移式刚性联轴器C、弹性联轴器D、柔性联轴器9、下列性质中，不属于高聚物的基本性能。

（ D ）A、密度小B、耐热性低C、导热性差D、膨胀系数小10 、当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用来进行轴向固定，所能承受的轴向力较大。

（ A ）A、螺母B、紧定螺钉C、弹性挡圈D、键三、简答题（每小题5 分，共20分）1、简述螺纹联结防松的常用方法。

答：1）利用附加摩擦力防松：¾ 弹簧垫圈¾ 对顶螺母¾ 尼龙圈锁紧螺母2）采用专门防松元件防松：¾ 槽形螺母和开口销¾ 圆螺母带翅垫片¾ 止动垫片3）其他方法防松：¾ 点冲法防松¾ 粘合法防松2、简述动压油膜形成条件：答：1）两工作表面间必须有楔形间隙。

2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体。

3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。

3、简述齿轮常用的热处理方法，及一对齿轮传动时的齿面硬度配对原则答：1）齿轮常用热处理方法：¾ 表面淬火：齿面硬度52~56HRC¾ 渗碳淬火：齿面硬度56~62HRC¾ 调质：齿面硬度220~260HBS¾ 正火：齿面硬度150~220HBS¾ 渗氮：齿面硬度60~62HRC2）配对原则：¾ 大小齿轮为软齿面时：小齿轮的齿面硬度比大齿轮高20~50HBS¾ 大小齿轮为硬齿面时：小齿轮的硬度应略高，也可和大齿轮相等4、根据公差带的相对位置，配合可以分为哪几类？并说明滚动轴承的内外圈分别采用哪种配合制度？答：1）根据公差带的相对位置，配合可以分为：¾ 间隙配合¾ 过渡配合¾ 过盈配合2）滚动轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基轴制。

v四、计算题（每小题10 分，共20 分）Fw1、请描述图示凸轮机构全称；并求轮廓上D 点与尖顶接触时的压力D γα角与传动角，并作图加以表示。

答：O1）图示凸轮机构全称为：偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构。

2）α为所求压力角（见图）3）γ 为所求传动角（见图）i = 46 ⎤2 、 在 图 示 轮 系 中 ， 已 知z 1 = z 4 = 40, z 2 = z 5 = 30, z 3 = z 6 = 100 ，求 i 1H36答：1）分析：齿轮 1、2、3 组成定轴轮系部分；齿轮 4、5、6、H 组成行星轮系部分；2）计算行星轮系部分的传动比： 2 5H 14H ⎤4 ⎤ H ⎤6 ⎤ H = z 5 z 6z 4 z 5 == 30 ⋅100 40 ⋅ 30 = 5 2 （1）3）计算定轴轮系传动比：⎤1 i 13 = 3 = z 2 z 3z 1z 2= 30 ⋅100 40 ⋅ 30 = 52（2）4）联系条件：⎤6 = 0（3）⎤3 = ⎤4（4）5）联立方程求解：由式（1）、（2）、（3）、（4）联立可得：35i1H =4五、设计题（10 分）设计一曲柄滑块机构。