机械设计基础模拟题1

机械设计基础模拟题1
一、单向选择题
1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数（ B ）机构的自由度数。
A.多于 B. 等于 C. 少于
2.曲柄摇杆机构的急回特性可以用（ A ）表示，其值越大，急回性能越（ C ）。
A. 行程速比系数K B. 摇杆的摆角φ C. 显著 D.不显著
3.在h*a和α相同时,斜齿轮不根切的最少齿数（ B ）直齿轮不根切的最少齿数。
A、等于 B、小于 C、大于
4.混合轮系中，太阳轮（中心轮）指的是 （ C ）。
A. 轴线不固定的齿轮 B. 轴线固定的齿轮
C. 轴线固定且与行星轮啮合的齿轮。
5.机械结构中，常用（ B ）螺纹作为联接螺纹。
A. 梯形 B. 三角形 C. 矩形
6.在平键联接中，键的剖面尺寸b、h是按（ A ）选取的。
A. 轴的直径 B. 键的强度 C. 轮毂尺寸
7.一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力（ C ）。
A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2
　二、填空题
1．两个构件 直接接触 而又能产生一定 相对运动 的联接称为运动副。
　2、斜齿轮的 端 面参数为标准参数，而几何尺寸计算中，套用直齿轮公式时，应代入 端 面参数
　3. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝25mm、BC＝70mm、CD＝65mm、AD＝95mm，当AD为机架时，是 曲柄摇杆 机构，当AB为机架时，是 双曲柄 机构。
4.周转轮系按太阳轮是否运动分为 行星轮系 和 差动轮系 两类
5.直齿锥齿轮的强度计算是按 齿宽中点处 的当量直齿圆柱齿轮进行的。
6.经过动平衡的回转构件 能 达到静平衡。






三、作图题
1.在图示尖底从动件盘状凸轮机构中，
凸轮作逆时针转动，绘出图中凸轮机构的压力角。



2、图示减速带传动，要求在图上标出：
1）n1的转向
2）画出带在传动过程中应力分布图，并指出最大应力发生在何处，写出的表达式
发生在带的紧边开始绕上小带轮处

四、自由度计算题
计算图示机构自由度，如有局部自由度、虚约束、复合铰链应指出，并判定机构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动件）。

五、齿轮机构计算题
已知齿轮1、2是一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，m =2mm ,α＝20°, z1＝20，z2＝48；齿轮3、4是一对外啮合标准斜齿圆柱齿轮,z3＝16，z4＝37, mn=2.5mm ,αn＝20°,试完成:
①计算直齿轮1的分度圆半径r1,齿顶圆半径ra1,基

圆半径rb1,及齿距(周节)p1 ；
②若斜齿轮3、4的中心距与直齿轮1、2的标准中心距相等,试求斜齿轮的螺旋角,并判断齿轮3是否根切。

　六、轮系计算题
图示周转轮系中，已知各轮齿数分别为：Z1 = 15，Z2 = 25，Z3 = 20，Z4＝60，n1= 200rpm ,n4= 50rpm，
试求：转臂H的转速nH的大小和方向。
(1) n1 、n4 转向相同时；
(2) n1 、n4 转向相反时。

七、联接计算题
图示汽缸内的工作压力p＝1.4 MPa，内径D＝220mm，缸盖与缸体间由沿圆周均布的10个普通螺栓相联接,螺栓的许用应力[б]＝120MPa，取残余预紧力F″为工作载荷F的1.5倍。试求：
1）每个螺栓所受的工作载荷F ；
2）每个螺栓所受的总拉力F0 ；
3）计算所用螺栓公称直径d 。
大径d( mm) 12 16 18 20
小径d1 (mm) 10.106 13.835 15.294 17.294


八、齿轮强度计算题
已知外啮合标准直齿圆柱齿轮减速器输出轴的转速 n2 = 400 r/min，输入轴功率 P1 = 4kW,K=1.4,ZE = 189.8, ZH = 2.5，其余参数如下表所示。验算齿轮传动的接触疲劳强度（忽略摩擦损失）。
参数
轮号 m
(mm) Z b
(mm) ［σH］MPa
小齿轮 2.5 20 55 600
大齿轮 2.5 50 50 540
　注：齿面接触强度条件式：

九、轴承计算题
图示为受轴向载荷FA作用的轴，两端用相同的70000AC型轴承支承，
已知：Fr1=2100N，Fr2=4200N，FA=1000N；有关参数见表，试求：
1）内部轴向力Fs1，Fs2，并在图上标出方向；
2）轴承所受的轴向负荷Fa1，Fa2；
3）当量动负荷Pr1，Pr2，并指出哪个轴承先失效。
(Fa/Fr)≤e (Fa/Fr)＞e
e
FS
X Y X Y
1 0 0.41 0.87 0.68 0.68Fr






参考答案 ：
四、F=1 机构运动确定
解：D为局部自由度
B为复合铰链
F为虚约束
F=3*6-2*8-1=1=原动件数
运动确定

五、①




②







不根切。
六、

1）n1 、n4 转向相同时

与n1 、n4同向
2）n1 、n4 转向相反时

与n4同向
七、外载 Q=5.322×104（N）
每个螺栓F＝5.322×103（N）
F0=+F
已知＝1.5F
F0=1.33×104（N）
d1≥13.544(mm)
查表取M16螺栓 d1=13.835(mm)> 13.544(mm)
八、i=z2/z1=50/20=2.5
T1=38200Nmm
b=b2=50mm
[σH]=（[σH]1，[σH]2）min=540MPa

σH<[σH]，∴满足接触强度条件。

九、1） FS1=0.68 Fr1=1428N
FS2=0.68Fr2=2856N
FS1 朝左，FS2朝右。
2） Fa1=1856N
Fa2= 2856N
3） Fa1/ Fr1=1856/2100>e
Fa2/ Fr2=2856/4200=e
∴X2=1,Y2=0 ，X1=0.41,Y1=0.87
Pr1= 2475N
Pr2==4200N ∵Pr2 >Pr1， ∴2轴承先失效。