重庆大学2006-2007机械设计基础试卷及答案2
机械设计基础习题及答案
机械设计基础习题及答案Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。
( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。
( )4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。
( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。
( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
( )8．平键的工作面是两个侧面。
( )9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。
( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。
（）11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。
( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。
( )13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。
( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
( )15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。
( )16．周转轮系的自由度一定为1。
( )17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。
( )19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
( )20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。
( )二、填空题1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。
2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为。
3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。
4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。
重庆大学机械设计往年考试卷
2、如果螺栓的强度级别为 4.6，则螺栓材料的屈服极限σs 为 240 Mpa； 而螺母的强度 级别 为 8 ，则表示螺母 材料 的 抗 拉强度 σ b 等 于 800 Mpa。 3、普通平键的截面尺寸（键宽 b 和键高 h）按 轴的直径 在标准中选 定；键的长度 L 可根据 轮毂 长度确定，并且还应附合标准 规定的 长度系列 。 4、在带传动中，紧边拉力 F1 和松边拉力 F2 的比值（即 F1/F2）当空载时约为 1 ；当正常工作时为 1～efα ；当载荷使带传动要打滑但还没有打 滑时为
三、 简答题（ 简答题（6 分/1～3 题每题， 题每题，4 题 7 分，共 25 分）
1、为什么皮带传动通常用在高速级，但在设计时又要对它的线速度加以限 制？ 答：由公式 P=FV 知，增加带速 V，在圆周力 F 不变的情况下，可提高带传 动传递的功率 P，即有利于提高带传动的承载能力；在 P 不变的情况下，可 减小圆周力 F， 有利于减少 V 带的根数或采用较小型号的 V 带， 进而减小带 传动的结构尺寸。因此带通常用在高速级。但过高的带速，带的离心力将显 著增大，一方面减小了带与带轮间接触压力，从而降低了传动的工作能力； 另一方面，这将使带的离心应力过大，从而降低带的疲劳寿命。因此在设计 时又要对它的线速度加以限制。带速一般在 5～25m/s 为宜，在 20～25m/s 范围最有利。
（2）在题图（A）中，在安装完毕并已承受工作载荷 F∑之后，为了检 查螺栓预紧力是否达标，可用力矩扳手试扳螺母。当螺母刚刚被扭动时，若 力矩扳手的读数为 12000N-mm， 假定拧紧力矩 T 和螺栓拉力 F’的关系式为： T=2.4F’，支座底板结合面间的摩擦因数 fs=0.4，试求： ① 螺栓的总拉力 F0 和预紧力 F’； ② 支座底板结合面间能产生的最大摩擦力 Ffmax 。 解： （1）这两个设计方案，图（A）更合理。将两图中的外载荷 F∑向螺栓联 接结合面形心简化后可知，图（A）螺栓组只受轴向拉力和横向剪力，每棵
大学机械设计基础期末考试试题+答案解析
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。
《机械设计基础》试题及答案
机械设计基础一．填空题:1 。
凸轮主要由（凸轮），( 从动件）和（机架）三个基本构件组成。
2 。
凸轮机构从动件的形式有由（尖顶)从动件，( 滚子）从动件和（平底)从动件。
3 .按凸轮的形状可分为（盘型）凸轮、（移动）凸轮、( 圆柱）凸轮、( 曲面）4。
常用的间歇运动机构有（棘轮）机构，（槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和（不完全齿）机构等几种.5 螺纹的旋向有（左旋）和（右旋）; 牙形有( 三角形）。
（梯形）. ( 矩形）。
（锯齿形)6.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的（法面模数）和（法面压力角）都相等，齿轮的（螺旋）相等（旋向）_相反7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150，b=500，c=300, d=400，当取c 杆为机架时，它为（曲柄摇杆）机构；当取d杆为机架时,则为( 双摇杆)机构。
8 平面连杆机构当行程速比K（＞1 )时，机构就具有急回特性.9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为（曲柄)主动件（曲柄与机架）共线时。
13 螺纹联接的基本类型有（螺栓联接）、（双头螺柱联接)、( 螺钉联接）、( 紧定螺钉联接）四种。
14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴）轮系和(周转）轮系.15 滚动轴承代号为62305/P5；各部分的含义是：“6”表示（沟球轴承)；“23”表示（宽度系数）；“05”表示（内径代号);P5表示( 精度公差等级）.16.螺纹的公称直径是指它的( 大径），螺纹“M12X1.5左”的含义是（左旋细牙螺纹公称直径12 ）。
17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。
M16*2的含义是（细牙螺纹外径16螺距2 ）。
18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ （”6"_表示是普通深沟球轴承，2_是宽度系列5是内径代号）.20。
一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转___1/3______圈。
重庆大学机械原理期末试卷
提示： Lh
=
16670 ⎜⎛ C ⎟⎞ε n ⎝P⎠
2. 在图示轮系中，已知各齿轮齿数（括号内为齿数），1 为单头左旋蜗杆， 试判定该轮系是什么轮系，计算传动比 i16，并用箭头表示各轮的转向。
得分
16. 平键联接的工作面是平键的上、下表面。
（）
审 题
人
（）
：
一、 判断题（1 分/每小题，共 16 分，对打“√”，错打“×”） 二、 单项选择题（2 分/每小题，共 30 分）
1. 设计软齿面闭式齿轮传动时，小齿轮齿面硬度应小于大齿轮齿面硬度。 （）
1. 齿轮齿根弯曲强度计算中的齿形系数 YFa 与____________无关。
D、保证链条与轮齿间的良好啮合
11. 采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大且材料较软，强度较低，需
要经常装拆，则一般宜采用____________。
A、螺栓联接
B、双头螺柱联接
C、螺钉联接
D、紧定螺钉联接
12. 凸 轮 机 构 中 当 从 动 件 位 移 规 律 为 等 加 速 等 减 速 运 动 规 律 时 ，
____________。
A、不存在冲击
B、存在刚冲击
C、存在柔性冲击
D、同时存在刚性和柔性冲击
13. 限制蜗杆分度圆直径的目的是____________。
A、保证蜗杆有足够的刚度
B、提高蜗杆的传动效率
C、减少蜗轮滚刀的数目，并便于刀具的标准化
D、保证蜗杆有足够的弯曲强度
14. 在轴的初步计算中，轴的直径是按____________进行初步确定的。
重大机械制造技术基础试卷(答案)
D、选一个中心孔和一个不加工的外圆 C ） 。
专业、班
3.
经济加工精度系指采用某种加工方法（ A、能达到的最高精磨
B、能达到的平均精度 D、 在最不利条以下所能保证的精度
C、在正常பைடு நூலகம்以下所能保证的精度
线
4.
下列陈述错误的是（ D
二、 填空题（3 分/每小题，共 30 分）
1. 工序是指一个 （或一组） 工人在 工件 一个 工作地点对一个 （或同时对几个）
答： （1）刀具耐用度的概念 刀具耐用度 T 定义为：一把新刃磨的刀具从开始切削至达到磨损限度所经
重庆大学试卷
教务处 07 版
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过的总的切削时间，以 T 表示，单位为分钟。 （2）切削用量 切削速度 Vc、 背吃刀量（切削深度）ap、进给量增大，使切削温度提高，刀具耐 用度Ｔ下降。Vc 影响最大、 进给量 f 其次，ap 影响最小。 （3）工件材料 ①硬度或强度提高，使切削温度提高，刀具磨损加大，刀具耐用度Ｔ下降。 ②工件材料的延伸率越大或导热系数越小，切削温度越高，刀具耐用度Ｔ下降。 （4）刀具几何角度 ①前角对刀具耐用度的影响呈“驼峰形”。 ②主偏角Κr 减小时，使切削宽度 bD 增大，散热条件改善，故切削温度下降， 刀具耐用度Ｔ提高。 （5）刀具材料 刀具材料的高温硬度越高、越耐磨，刀具耐用度Ｔ越高。加工材料的延伸率越 大或导热系数越小，均能使切削温度升高因而使刀具耐用度 T 降低。
4.
试述制定机械加工工艺规程的步骤。
答： （1）确定生产类型； （2）零件工艺分析； （3）确定毛坯制造方式； （4）选择定位基准、拟定工艺路线； （5）确定各工序的设备和工艺装备； （6）确定加工余量、工序尺寸； （7）确定切削用量及时间定额； （8）填写工艺文件。
2006-2007(1)机械原理试卷B
重庆大学《机械原理》课程试卷2006 ~2007 学年 第 1 学期开课学院： 机械工程 考试日期：考试方式： 考试时间： 120 分钟一、 结构设计（共20分）⒈试计算图示机构自由度，若有虚约束、复合铰链、局部自由度请在图中标明。
（10分）题一 1 图⒉ 试对图示机构进行结构分析，要求画出原动组、基本组，并指出该机构的级别。
（6分）题一 2 图3．试对图示机构进行高副低代，要求画出替代机构。
（4分）题一 3 图二、 连杆机构设计题（共40分）⒈试标注出图示机构的所有瞬心。
（8）题二 1 图⒉试画出图示机构的极位夹角θ和最小传动角γmin 。
（10分）题二 2 图（画极位夹角θ） 题二 2 图（画最小传动角γmin ）3.图中已经给出了摩擦园和摩擦角、图中M d 为驱动力矩，F r 为阻力。
试画出图示机构的静力分析图。
（10分）题二 3图4.已知曲柄滑块机构的行程速比系数K=1.25、滑块行程H=250mm、偏距e=50mm。
试用图解法设计该机构。
要求画出设计图（不得书写作图过程）、写出极位夹角θ、曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。
建议作图比例尺为μL=0.01m/mm。
（6分）5. 已知铰链四杆运动链构件1、2、3、4的杆长分别为L1=350mm、L2=250mm、L3=300mm、L4=100mm。
(1)试通过计算说明有无整转副。
(2)若有整转副，以哪个构件为机架可构成双曲柄机构？（6分）三、凸轮机构题（共10分）图示凸轮机构的凸轮为圆盘。
（1）画出理论廓线；（2）画出基园；（3）画出凸轮从当前位置顺时针转过120︒时的机构压力角α和从动件位移s；（4）画出从动件升程h。
（10分）题三图四、轮系题（共20分）1.图示轮系各轮的齿数已在括号中标注，已知主动轮1的转速为每分钟1转、主动轮4的转速为每分钟2转，转向如图所示。
试求输出构件H的转速和转向。
（15分）2.图示轮系由标准齿轮标准安装组成，已知 z1=30，z2=25。
(主观题及答案)《机械设计基础》试题库
《机械设计基础》题库
题型说明：
一、单项选择题（每小题1分，共10分）
二、多项选择题（每小题2分，共20分，错选或漏选均不得分）
三、填空题（每小题2分，共20分）
四、分析设计题（每小题10分，共30分）（一）第一小题：运动简图、自由度计算或受力分析（二）第二小题：连杆机构或凸轮机构的分析与设计
（三）第三小题：轴系结构改错
五、计算题（每小题10分，共20分）
（一）第一小题：齿轮机构或轮系相关计算
（二）第二小题：带传动、齿轮传动、轴承、联接等相关计算
第二部分主观题
四、分析设计题
（一）第一小题：运动简图、自由度计算或受力分析
1、根据下列题图，绘制活塞泵的机构运动简图，注意标注构件或运动副的编号（10分）。
1、答：如图所示，以规定的符号绘出机构的运动副A、B、C、D、E、F（5分，D或E错扣1分，其他错一个扣0.5分），以简单的线条绘出构件AB、BC、CE、EF及机架（5分，错一个扣1分）。
2、根据下列题图，绘制的牛头刨床的机构运动简图，注意标注构件的编号（10分）。
2、答：如图所示，以简单的线条绘出构件机架1、2、
3、
4、
5、
6、7（7分，错
一个扣1分），以规定的符号绘出机构的运动副（3分，错一个扣0.5分）。
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FA1 FR1 = 1000 4000 = 0.25 < e ，X1=1，Y1=0
P1 = fd ( X 1FR1 + Y1FA1 ) = fd FR1 = 1.2 × 4000 = 4800N
FA2 FR2 = 1860 6000 = 0.31 > e ，X2=0.4，Y2=2
P2 = fd ( X 2 FR2 + Y2 FA2 ) = 1.2 × (0.4 × 6000 + 2 × 1860) = 7344N
1
2
Fa
FR1
解： S1 = FR1 2Y = 4000 (2 × 2) = 1000N
FR2
S2 = FR2 2Y = 6000 (2 × 2) = 1500N S1 + Fa = 1000 + 860 = 1860 > S2 ，2 轴承压紧。 所以， FA1 = S1 = 1000N ， FA2 = Fa + S1 = 1860N
(1)材料抗弯与抗扭的性能不同 (2) 强度理论的要求 (3)弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同
四轴系由一对圆锥滚子轴承支承（基本额定动载荷 Cr=57700N），轴的
转速 n=1380r/min，已求得轴承的径向支反力为：FR1=4000N，FR2=6000N，
轴向外载荷 Fa=860N，载荷系数 fp=1.2。求轴承寿命为多少小时?
⒎ 合金钢具有较高的机械性能，因此采用合金钢可提高轴的刚度。（ × ） ⒏ 圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数
线 ⒏ 一对相互啮合的齿轮，当其中一个齿轮的齿面硬度大于 350HBS 时称为硬 时，轮齿的弯曲强度___（3）____。
齿面齿轮传动。（ × ） ⒐ 普通圆柱蜗杆传动中心距为 a = m(z1 + z2 ) 2 。（ × ） ⒑ 平键的剖面尺寸通常是根据轴的直径大小按标准选择。（ √ ）
分
⒊ 带传动中，主动轮圆周速度 v1，从动轮圆周速度 v2，带速 v，它们之间
得分
存在的关系是 （2）
。
(1)v1=v2=v (2) v1>v>v2
(3) v1<v<v2
审
题
(4) v>v1>“√”，错误打“×”）（共 10 分）
⒋ 带传动不能保证精确传动比，其原因是 （3）
(2)靠近节线的齿顶部分
题 时
封 ⒊ 齿轮的齿形系数与齿轮的模数无关。（ √ ）
(3)齿根部分
(4)靠近节线的齿根部分
间
：
⒋ 带传动必须限制带速，以免产生过大离心力，因此在一般的传动装置中， ⒍对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致
带传动放在低速部分较为合适。（ × ）
（4） 。 (1)材料的机械性能下降 (2)润滑油变质
(1)带容易变形和磨损
(2)带在带轮上打滑
。 (3)带的弹性滑动
⒈ V 带横截面中两工作面之间的夹角为 40º，所以带轮轮槽角也是 40º。 （ × ）
⒌ 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在_____（4）______。
命
⒉ 变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。（ √ ）
(1)齿顶部分
（轴承 e=0.3， FA > e 时 X=0.4，Y=2，内部轴向力： S = Fr ）
FR
2Y
三、填空及选择填空题（2 分/每空，共 20 分）
⒈ 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的____大径____，计算螺纹的摩擦力矩 时使用的是螺纹的_中径_____，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的____小 径________。 ⒉ 普通平键联接的主要失效形式为____压溃__________。 ⒊ 阿基米德蜗杆传动在__中间_____平面上的模数 m 和压力角 α 取为标准 值。 4．在链传动中，链轮的转速越高，节距越__大_____，齿数越___少____， 则传动的动载荷越大。 5 ． 在 齿 轮 传 动 中 ， 将 齿 轮 进 行 齿 顶 修 缘 的 目 的 是 ____ 减 小 动 载 荷 __________。 6．一齿轮传动装置如图所示，轮 2 主动，轮 1 与轮 3 从动，则轮 2 的齿面 接触应力按___脉动_____循环而变化，齿根弯曲应力按___脉动____循环而 变化。
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教务处 07 版
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姓名
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
学号
年级
重庆大学 《机械设计》课程试卷
A卷
二、单项选择题（2 分/每小题，共 20 分）
命 题
B卷
人
2006 ~2007 学年 第二学期
⒈下列应力符号中，表示脉动循环变应力的是 （2）
。
：
开课学院： 机械工程学院 课程号：
考试日期：
(1) σ −1
(2) σ 0 (3) σ +1
(4) σ s
⒉ 与平键联接相比，楔键联接的主要缺点是 （4）
。
组
考试方式： 开卷 闭卷 其他
考试时间： 120 分钟
(1) 键的斜面加工困难
题
(2) 键安装时易损坏
人
：
密
总 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
(3) 键楔紧后在轮毂中产生初应力 (4) 轴和轴上零件对中性差
(1)降低 (2)不变 (3)提高
⒐ 对于齿面硬度 HB≤350 的闭式齿轮传动，设计时一般 （1）
。
(1)先按接触强度条件计算 (2)先按弯曲强度条件计算
(3)先按磨损条件计算 (4)先按胶合条件计算
专业、班
学院
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⒑ 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折算系数 α 是考虑 __（3） ___。
因 P2 > P1，应按 2 轴承计算，
Lh2
=
16670 ( C )ε n P2
=
16670 × (57700)10/3 1380 7344
= 11647 h
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五、普通紧螺栓联接计算题（10 分）
下图所示被联接件用两个普通紧螺栓联接，已知被联接件所承受的横向 外载荷 F=15000N，接合面之间的摩擦因数 f=0.2，可靠性系数 Ks=1.2，螺栓 许用拉应力[σ]=160Mpa。试求所需螺栓的最小直径 d1。
⒌ 链传动的运动不均匀性，造成了平均传动比不恒定。（ × ）
(3)蜗杆热变形过大
(4)润滑条件恶化
教
⒍ 链传动中，链条的节距越大，其承载能力越高，但高速重载时宜用节距 ⒎ 工程上使用的轴多做成阶梯形，这主要是为了 （3） 。
务 处
较小的多排链条。（ √ ）
(1)减轻轴的重量 (2)节省制造费用 (3)便于装配、加工和零件定位 制