机械试题及答案

广东海洋大学2010 —— 2011学年第一学期 一、选择题：（每小题1分，共10分） 1、在下列叙述中，不正确的是（ ）。

A ．构件由一个或者若干个零件组成 B ．机器和零件统称为机械 C ．机器中通常包含若干个机构 D ．机构中包含若干个构件 2、标准直齿轮不发生根切的最少齿数是（ ）。

A ．17 B ．16 C ．15 D ．14 3、如果某型号的滚动轴承的基本额定寿命为8000小时，那么当它工作到2000小时时（ ）会失效。

A ．一定 B ．一定不 C ．可能 4、蜗杆传动的主要优点是（ ）。

A ．功率大 B ．传动比大 C ．效率高 D ．制造成本低 5、螺纹的公称直径是（ ）。

A ．小径 B ．中径 C ．大径 6、构件之间通过（ ）联接就组成连杆机构。

A 、运动副 B 、转动副 C 、高副 D 、低副 7、当被联接件之一较厚、而且该联接需要经常拆卸时，应该选用（ ）联接。

A ．螺栓 B ．螺钉 C ．双头螺柱 8、齿面接触疲劳强度是衡量齿轮抵抗（ ）失效的能力。

A ．轮齿折断 B ．齿面磨损 C ．齿面点蚀 D ．齿面胶合 9、为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_______根。

A. 4 B. 6 C. 2 D. 10 10、___________决定了从动杆的运动规律。

A. 凸轮转速 B. 凸轮轮廓曲线 C. 凸轮形状
二、填空题：（每空1分，共16分）
1、在机械中，用 调节周期性速度波动，用 调节非周期性速度波动。

2、机器中的四种常用机构是： 、 、 、 。

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3、根据轴所承受的载荷，分为心轴、转轴及传动轴。

自行车的前轮轴是。

4、润滑油和是机械中常用的润滑剂，润滑油最主要的指标是。

5、写出轴上零件的轴向固定方法四种、、、。

6、机械平衡的目的是全部或部分地消除力的不良影响。

7、写出两种常用的螺纹防松方法、。

三、计算下列机构的自由度。

若机构中含有复合铰链、局部自由度或者虚约束时，必
须在图中明确指出。

（14分）
四、有一齿轮与轴之间选用A型平键联接，作用
在轴上的圆周力F t＝4500N，已知键的尺寸为：b＝16mm，h＝10mm，L＝90mm。

试计算该键联接所受的挤压应力。

（10分）
五、如图所示为一个由圆柱齿轮（1、2、4′、5）、圆锥齿轮（2′、3）、蜗杆3′和蜗轮4组成的手摇提升装置，其中各轮齿数均已标在图上。

试求传动比i15，并标出当提升重物时各轮的转向。

（20分）
六、某机器需要更换一个损坏的齿轮，已知它是正常齿标准直齿圆柱齿轮，齿数z＝
25，测得其齿顶圆直径d a＝135mm。

试求其模数m、分度圆直径d、齿根圆直径
d f 、齿距p、齿厚s和齿槽宽
e 。

（15分）
七、已知轴颈直径d＝60mm，受纯径向载荷Fr=20KN，载荷平稳（取载荷系数为f p=1），
工作温度低于100ºC，转速n=260r/min，要求轴承的使用寿命为L h=1250小时，试从下表中选择合适的滚动轴承。

（15分）
轴承代号N211 N212 N311 N312
基本额定动载荷(KN)34 41 56 64
广东海洋大学 2009——2010学年第二学期A 一、填空题(10×1=10分) 1．两构件通过点或线接触组成的运动副称为( )。

2．国标规定，螺纹的公称直径为( )径。

3．带传动中由于过载，则带的有效拉力不能克服从动轮上的阻力矩，带将沿轮面发生全面滑动，这种现象称为( )。

4．若机械零件的( )不足，就会产生断裂或残余变形过大，影响机器正常工作， 因此这项要求是零件设计最基本的准则。

5．轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为( )。

6．为了减低带的弯曲应力，需限制V 带轮的（ ）。

7．一对互相啮合的齿轮，( )愈大，同时参加啮合的轮齿对数愈多，传动就愈平稳。

8．对连续工作的闭式蜗杆传动不仅要进行强度计算，而且还要进行( )计算。

9．轮系中只改变传动比的符号，并不影响传动比大小的中间轮称为( )。

10．推力球轴承只能承受单向的( )的载荷。

二、选择题(10×1=10分) 1．凸轮机构从动件采用以下( )种运动规律时，会产生柔性冲击。

A.等速运动 B.等加速等减速运动 C.摆线运动 2．具有急回特性的曲柄摇杆机构行程速比系数（ ）。

A ．K=1 B ．K ＜1 C ．K ＞1 3．平键联接设计时， 键的公称尺寸是按键所装部位的( )选用标准值后再进行校核计算。

A. 轴的材质 B. 轴径 C. 轮毂宽 4．设计链传动的主要参数时，（ ）最好取偶数以免采用过渡链节。

A.中心距
B.节距
C.链条长度
5．为便于设计、制造和检验，将齿轮分度圆上的齿距p 与π的比值人为规定为一些简单的数值，并将此比值以m 来表示，称为( )。

A. 压力角
B.齿厚
C.模数
6．带传动中，ひ1为主动轮圆周速度，ひ2为从动轮圆周速度，ひ为带速，则三者之
间的关系为 。

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姓名： 学号： 试题共 3 页 加白纸
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A．ひ1= ひ2=ひ；B．ひ1＞ひ＞ひ2；C．ひ1＜ひ＜ひ2； 7．工作时只承受弯矩、不承受转矩的轴称为( )。

A.心轴
B.转轴
C.传动轴
8．选用润滑油的粘度愈大，内摩擦阻力( )，润滑油的流动性愈差。

A.不变
B.愈大
C.愈小
9．在径向尺寸受限制及作摆动运动的机构中，主要用( )。

A.调心滚子轴承
B. 深沟球轴承
C.滚针轴承
10．联接两轴时，若在机器运转过程中能方便地将它们分开或接合，应使用( )。

A.联轴器
B. 离合器
C.制动器
三、判断题(正确的划√，错误的划×，lO×l=lO分)
1．要使机构具有确定的运动，必须使机构的原动件数等于机构的自由度F，而且F必须大于零。

( )
2．任何零件都需要有很大的刚度。

（）
3.当ｍ个构件用复合铰链相联接时，组成的转动副数目也应为ｍ个。

（）
4．在变应力作用下，零件疲劳断裂是主要的损坏形式。

( )
5．紧螺栓联接在装配时必须拧紧，所以在承受工作载荷之前，螺栓就受有一定的预紧力。

( )
6．带工作时，其任一截面上的应力与位置无关，是恒定的。

( )
7. 蜗杆传动常用于传递空间两交错轴之间的运动，通常蜗杆为主动件。

( )
8．为了保证轴上零件的正常工作，其轴向和周向都必须固定。

( ) 9．为了适应不同工作条件的需要，同一内径的轴承可使用不同直径的滚动体，因而轴承的外径和宽度也随着不同。

( )
10．轴做成阶梯形主要是容易加工。

（）
四、简答题(5×5=25分)
1．凸轮机构的优缺点？
2．带传动为什么要设张紧装置?常用的有哪二种形式？
3. 什么是齿轮的根切现象？怎样避免？
4.为什么螺纹联接要采用防松措施? 按防松原理有几种防松方式？
5．为什么有的联轴器要求严格对中，而有的联轴器则可允许有较大综合位移?
五、计算题(10×3=30分)
1．计算下列机构的自由度，并判定该机构是否具有确定的运动规律。

若有复合铰链、局部自由度、虚约束，须做必要的说明。

(2×5=10分)。

(A) (B)
2．一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知z1=19，z2=68，m=2mm，α=20°，计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。

(10分)
3.在图示的轮系中，已知各轮齿数为：z1=20，z2=80，z3=25，z4=75，n l=960r／min。

试求轮4的转速n4和转动方向。

(10分)
六、分析题 (15分)
1．试对图中轴的结构有编号数处不合理之处作简要说明。

(9分)
2．在图示的蜗杆传动中，已知蜗杆轴的转向及螺旋方向，在图上标出蜗杆及蜗轮上作用力的方向。

(6分)
广东海洋大学 2009——2010 学年第二学期 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1、曲柄摇杆机构中．当曲柄与（ A ）处于两次共线位置之—时出现最小传动角。

A 连杆 B ．摇杆 C.机架 2、机构具有确定运动的条件是（ A ） A.当机构中主动件数目等于机构自由度数 B.当机构中主动件数目小于机构自由度数 C.当机构中主动件数目大于机构自由度数 D.当机构中主动件数目小于等于机构自由度数 3、我国标难规定，蜗杆传动在（ C ）内的模数和压力角为标准值。

A ．蜗杆端面 B ．蜗轮法向平面 C ．蜗杆、蜗轮啮合时中间平面 4、在链传动中，链条的节数应尽量取为（ B ）。

A ．标准值 B ．偶数 C ．奇数 D ．5的整数倍 5、 在非液体摩擦滑动轴承设计中，为了防止轴承过度磨损及胶合损坏验算p 值、v 值和( A )值。

A ．pv B ．σB C ．σH D ．τ 6、与传动用的螺纹相比较，三角形螺纹用于连接的原因是（ B ）。

A ．强度高 B.自锁性好 C ．效率高 D ．便于加工 8、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（ A ）。

A ．限制弯曲应力 B. 使结构紧凑 C.限制带轮包角 9.我国标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角应为（ A ）度。

A. 20 B.30 C.60 D.90 10.当两个被联接之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需经常拆装时，往往采用（ C ）。

A ．螺栓联接 B ．螺钉联接 C ．双头螺柱联接 D ．紧定螺钉联接 二、填空题（每空2分，共20分） 1、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔 180 度 。

2、带传动工作时，带中的最大应力发生在 绕进主动轮的一边 处。

3、滚动轴承代号30208／P6中的“3”表示 圆锥滚子轴承 ，“02“表示 尺寸系列，“08”表示 内径=40 ， P6表示 公差等级 。

4、直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数为 17 。

5、螺纹的自锁条件是 螺旋升角小于摩擦角 。

6、平键联接的工作面是 键的两侧面 。

7. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 压力角和模数分别相等 。

三、简答（16分，每题4分）
1、什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑有何本质区别？（4分）
答：弹性滑动是由于带本身的弹性变形引起的，不可以避免。

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打滑是由于过载引起的，可以避免。

2、联轴器和离合器的主要区别是什么？（4分）
答：联轴器和离合器主要用于将两轴连接成一体，用以传递转矩或运动。

离合器能够在工作时接合和分离，联轴器则不能。

3、轴上零件的轴向固定和周向固定主要有哪些方式（各举3例）?
轴向固定：轴肩、轴环、轴伸、套筒、圆锥面、锁紧挡圈、圆螺母、轴端挡圈等。

周向固定：平 键、楔 键、花 键、滑键、圆柱销、圆锥销、过盈配合。

4、如图所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm ，b =650mm ， C =450mm ，d =550mm 。

试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。

答：曲柄摇杆机构。

四、(14分)试计算图示机构的自由度，并分析该机构的运动是否确定。

若机构中含有复
合铰链、局部自由度或虚约束，必须在图中明确指出。

，
解：构件数n =10， 114H L ==P P ，，（3分）
局部自由度B 点，虚约束IJ ，复合铰链G 、K 。

（6分）
F =3×10-2×14-1=1 （4分）
自由度数等于原动件数，该机构的运动是确定的。

（1分）
五、（10分）一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的参数为：Z1=20，Z2=100，
m=2mm ，020=α，ha * =1，c *=0.25。

试计算传动比i ，两轮的分度圆直径、齿顶圆及齿根圆直径，中心距，齿距。

解：
(1) 传动比：520
10012===z z i （2分） (2) 分度圆直径：mm mz d 4020211=⨯== （1分）
mm mz d 200100222=⨯== （1分）
(3) 齿顶圆直径：
mm m h z h d d a a a 442)1220()2(2*111=⨯⨯+=+=+= （1分）
mm m h z h d d a
a a 2042)12100()2(2*221=⨯⨯+=+=+= （1分） (4) 齿根圆直径：
mm m c h z h d d a f f 352)25.021220()22(2**111=⨯⨯-⨯-=--=-= （1分）
mm m c h z h d d a f f 1952)25.0212100()22(2**222=⨯⨯-⨯-=--=-= (1分)
(5) 中心距：mm z z m d d a 120)10020(2
2)(222121=+=+=+= （2分） (6) 齿距： mm m p 28.6214.3=⨯≈=π （2分）
六、（10分）图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n 1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。

试分析：
（1）为使中间轴I 所受轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；
（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力F t2、径向力F r2和斜齿轮3的圆周力F t3、径向力F r3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力F a2和斜齿轮3的轴向力F a3方向。

七、（10分）如图所示的轮系中，已知单头蜗杆的旋向和转向，Z
2=25、Z¹
2
=20、Z
3
=25、
Z 3¹=25、Z
4
=30、Z
4
¹=50、Z
5
=55、Z
5
¹=21、Z
6
=84。