?2022年遼寧專升本機械設計基礎模擬試題

一、填空(每空1分)

1.構件是機器的 運動 單元體;零件是機器的 制造 單元體;部件是機器的 裝配 單元體。

2.平面運動副可分為 低副 和 高副 ，低副又可分為 轉動副 和 移動副 。

3.運動副是使兩構件接觸，同時又具有確定相對運動的一種聯(lián)接。平面運動副可分為 低副和 高副 。

4.平面運動副的最大約束數(shù)為 2 。

5.機構具有確定相對運動的條件是機構的自由度數(shù)目 等于 主動件數(shù)目。

6.在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的 工作情況和 受力情況 。

7.平面機構中，兩構件通過點、線接觸而構成的運動副稱為 高副 。

8.機構處于壓力角α=90°時的位置，稱機構的死點位置。曲柄搖桿機構，當曲柄為原動件時，機構 無 死點位置，而當搖桿為原動件時，機構 有 死點位置。

9.鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在從動件與連桿 共線 位置。

10.在曲柄搖桿機構中，當曲柄等速轉動時，搖桿往復擺動的平均速度不同的運動特性稱為： 急回特性 。

11.擺動導桿機構的極位夾角與導桿擺角的關系為 相等 。

12.凸輪機構是由 機架、凸輪、從動件 三個基本構件組成的。

13.螺旋機構的工作原理是將螺旋運動轉化為 直線 運動。

14.為保證帶傳動的工作能力，一般規(guī)定小帶輪的包角α≥120°。

15.鏈傳動是由 主動鏈輪 、從動鏈輪 、繞鏈輪上鏈條 所組成。

16.鏈傳動和帶傳動都屬于 撓性件 傳動。

17.齒輪嚙合時，當主動齒輪的 齒根_推動從動齒輪的 齒頂 ，一對輪齒開始進入嚙合，所以開始嚙合點應為從動輪 齒頂圓 與嚙合線的交點;當主動齒輪的 齒頂 推動從動齒輪的 齒根 ，兩輪齒即將脫離嚙合，所以終止嚙合點為主動輪 齒頂圓 與嚙合線的交點。

18.漸開線標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為 模數(shù) 和 壓力角 分別相等。

19._齒面磨損__和_因磨損導致的輪齒折斷__是開式齒輪傳動的主要失效形式。

20.漸開線齒形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 兩類。

21.在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是σH1 = σH2。

22.斜齒圓柱齒輪的重合度 大于 直齒圓柱齒輪的重合度，所以斜齒輪傳動平穩(wěn)，承載能力 高 ，可用于高速重載的場合。

23.在蝸輪齒數(shù)不變的情況下，蝸桿的頭數(shù) 越少 ，則傳動比就越大。

24.蝸桿傳動的中間平面是指：通過_蝸桿_軸線并垂直于__蝸輪__軸線的平面。

25.普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是_ ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。

26.若鍵的標記為鍵C20×70GB1096-79,則該鍵為C型平鍵，b=20，L=70。

27.輪系運動時，所有齒輪幾何軸線都固定不動的，稱定軸輪系輪系，至少有一個齒輪幾何軸線不固定的，稱 周轉星輪 系。

28.軸的作用是支承軸上的旋轉零件，傳遞運動和轉矩，按軸的承載情況不同，可以分為 轉軸、心軸、傳動軸 。

29.機械靜聯(lián)接又可以分為 可拆 聯(lián)接和 不可拆 聯(lián)接，其中鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、銷聯(lián)接屬于 可拆 連接。

30.螺紋聯(lián)接防松的目的是防止螺紋副的相對運動，按工作原理的不同有三種防松方式： 摩擦力 防松、 機械 防松、 其它方法 防松。

31.平鍵的工作面是鍵的 兩側面 。

32.楔鍵的工作面是鍵的 上下兩面 。

33.滑動軸承中所選用的潤滑油，其粘度越大，則其承載能力越 大 。

34.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應根據(jù) 軸的直徑 按標準選擇。

35.滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用 基孔 制，外圈與軸承孔的配合采用 基軸 制。

二、判斷題(正確的打√，錯誤的打×)(每題2分)

1.所有構件一定都是由兩個以上零件組成的。(×)

2.鉸鏈四桿機構中，傳動角γ越大，機構傳力性能越高。(√ )

3.極位夾角是曲柄搖桿機構中，搖桿兩極限位置的夾角。 (×)

4.機構處于死點位置時，其傳動角等于90°。 (×)

5.凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運動規(guī)律。(×)

6.凸輪機構中，從動件按等速運動規(guī)律運動時引起剛性沖擊。(√)

7.帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。 (√ )

8.V帶型號中，截面尺寸最小的是Z型。(×)

9.基圓以內(nèi)無漸開線。(√)

10.在直齒圓柱齒輪傳動中，忽略齒面的摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個力作用。(×)

11.蝸桿傳動一般用于大速比的場合。(√)

12.蝸桿傳動一般用于傳動大功率、大速比的場合。(×)

13.定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。(×)

14.楔鍵的頂?shù)酌媸枪ぷ髅妗?√)

15.設計鍵聯(lián)接時，鍵的截面尺寸通常根據(jù)傳遞轉矩的大小來選擇。 (×)

16.在螺紋聯(lián)接的結構設計中，通常要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受彎曲和減小加工面。(√)

17.螺紋聯(lián)接是可拆聯(lián)接。 (√)

18.滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。(√ )

19.在相同工作條件的同類型滾動軸承，通常尺寸越大，其壽命越長。(√ )

三、選擇題 (將正確答案的序號填在括號中)(每題2分)

1.在如圖所示的齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為(A)

A.零件 B.機構 C.構件 D.部件

2.平面運動副所提供的約束為(C)

A.1 B.2 C.1或2 D.3

3.若兩構件組成低副，則其接觸形式為(A)

A.面接觸B.點或線接觸C.點或面接觸 D.線或面接觸

4.機構具有確定相對運動的條件是(A)

A.機構的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目 B.機構的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目

C.機構的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目D.機構的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目

5.鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構，其機架應取(B)

A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對桿 D.任何一桿

6.在凸輪機構的從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件的運動(A)

A.將產(chǎn)生剛性沖擊B.將產(chǎn)生柔性沖擊 C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊

7.帶傳動的主要失效形式是帶的(A)

A.疲勞拉斷和打滑 B.磨損和膠合 C.膠合和打滑D.磨損和疲勞點蝕

8.帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于(C)

A.帶的初拉力達不到規(guī)定值 B.帶與帶輪的摩擦系數(shù)過小 C.帶的彈性變形 D.帶型選擇不當

9. (A )是帶傳動中所固有的物理現(xiàn)象，是不可避免的。

A.彈性滑動 B.打滑 C.松馳 D.疲勞破壞

10.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于(D)

A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓

11.閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是(B)

A.齒面膠合 B.輪齒疲勞折斷 C.齒面磨粒磨損 D.輪齒過載折斷

12.齒面接觸疲勞強度設計準則針對的齒輪失效形式是(A)

A.齒面點蝕 B.齒面膠合 C.齒面磨損 D.輪齒折斷

13.為了實現(xiàn)兩根相交軸之間的傳動，可以采用(C)

A.蝸桿傳動 B.斜齒圓柱齒輪傳動 C.直齒錐齒輪傳動 D.直齒圓柱齒輪傳動

14.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在(B)

A.齒根部分 B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分 D.靠近節(jié)線處的齒頂部分

15.一對正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動的(A)均為標準值。

A.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角 B.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角

C.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角、分度圓上的螺旋角 D.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角、分度圓上的螺旋角

16.普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是(B)

A.mt1=ma2, αt1=αa2,λ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,λ=β

C.mt1=ma2, αt1=αa2,λ= -β D.ma1=ma2, αa1=αt2,λ= -β

(注：下標t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪)

17蝸桿傳動的傳動比i等于(D)

18.普通平鍵的長度應(B)

A .稍長于輪轂的長度 B .略短于輪轂的長度 C.是輪轂長度的三倍D.是輪轂長度的二倍

19.鍵的截面尺寸b×h主要是根據(jù)( D )來選擇。

A.傳遞扭矩的大小B.傳遞功率的大小 C.輪轂的長度 D.軸的直徑

20.當兩個被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時，宜采用(C)

A.螺栓聯(lián)接 B.螺釘聯(lián)接 C.雙頭螺柱聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接

A-12-2-21-3-2、滾動軸承在一般轉速下的主要失效形式是(C)

A.過大的塑性變形 B.過度磨損 C.疲勞點蝕 D.膠合

21.聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是(B)

A.補償兩軸的綜合位移 B.聯(lián)接兩軸，使其旋轉并傳遞轉矩 C.防止機器過載 D.緩和沖擊和振動

22.下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是(D )

A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器

四、問答題(每題5分)

1.說出凸輪機構從動件常用運動規(guī)律，沖擊特性及應用場合。

答：等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律(余弦加速度運動規(guī)律);等速運動規(guī)律有剛性沖擊，用于低速輕載的場合;等加速等減速運動規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速的場合;簡諧運動規(guī)律(余弦加速度運動規(guī)律)當有停歇區(qū)間時有柔性沖擊，用于中低速場合、當無停歇區(qū)間時無柔性沖擊，用于高速場合。

2.說明帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別。

彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差，所以彈性滑動是不可避免的;而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。

3.簡述齒廓嚙合基本定律。

不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所做的公法線一定通過連心線上一定點，才能保證傳動比恒定不變。

4.為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算?

蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又因為閉式蝸桿傳動散熱性差，容易產(chǎn)生膠合，所以要進行熱平衡計算。

5.說明螺紋連接的基本類型及應用。

螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接用于被連接件不厚、通孔且經(jīng)常拆卸的場合;雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚、盲孔且經(jīng)常拆卸的場合;螺釘連接用于被連接件之一較厚、盲孔且不經(jīng)常拆卸的場合。

6.軸上零件的周向固定各有哪些方法?(指出四種以上方法)

周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接

7.軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類?各有什么特點?(指出四種以上)

軸向固定：軸肩、軸環(huán)、軸套、軸端擋板、彈性檔圈軸肩、軸環(huán)、軸套固定可靠，可以承受較大的軸向力;彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力;軸端擋板用于軸端零件的固定。

五、計算題

1.說明機構具有確定相對運動的條件，并判斷機構運動是否確定?(10分)

2.說明機構具有確定相對運動的條件，并判斷機構運動是否確定?(15分)

3.計算圖示機構的自由度，若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束請明確指出。(15分)

4.計算圖示機構的自由度，若含有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。(15分)

5.圖示四桿機構中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同構件為機架，可得到什么類型的鉸鏈四桿機構? (15分)

6.已知圖示機構中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：

(1)此機構中，當取構件AD為機架時，是否存在曲柄?如果存在，指出是哪一構件?(必須根據(jù)計算結果說明理由)

(2)當分別取構件AB、BC、CD為機架時，各將得到什么機構?(10分)

7.如圖所示鉸鏈四桿機構，已知各構件的長度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。

(1)該機構是否有曲柄?如有，請指出是哪個構件(必須根據(jù)計算結果說明理由);

(2)當分別取構件AB、BC、CD為機架時，各將得到什么機構?(10分)

8.已知一對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪的標準中心距a=200mm，齒數(shù)Z1=20，Z2=80，齒頂高系數(shù)ha* =1，壓力角=20° 。試求這對齒輪的模數(shù)m，傳動比i12，節(jié)圓直徑及嚙合角。

9.某標準直齒圓柱齒輪，已知齒距p=12.56mm，齒數(shù)z=20，正常齒制。求該齒輪的分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、、齒根圓直徑df、基圓直徑db、、齒高h及齒厚s。(cos20o≈0.94)

10.已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪齒數(shù)Z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)Z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑。

11.如下圖所示輪系中，已知Z1=16，Z2=36，Z3=25，Z4=50，Z5=2，Z6=20，若n1=600r/min，求蝸輪的轉速n6及各輪的轉向。(10分)

12.在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：Z1=20, Z2=40, Z3=20, Z4=30, Z5=80，運動從Ⅰ軸輸入，Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉動方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ的轉速nⅡ及轉動方向。(20分)

13.某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當Fa/Fr≤e時，X=1,Y=0,當Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當量動載荷。

六、設計題(每小題20分)

1.圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機構。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標出：

(1)當凸輪從初始位置轉過=90°時，從動件走過的位移S1;

(2)當從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉過的相應角度。

說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線;

(2)S1和只需在圖上標出，不必度量出數(shù)值。

七、分析題(本題20分)

1.已知在一級蝸桿傳動中，蝸桿為主動輪，蝸輪的螺旋線方向和轉動方向如圖所示。試將蝸桿、蝸輪的軸向力、圓周力、蝸桿的螺旋線方向和轉動方向標在圖中。

解：蝸軒轉動方向如圖所示

蝸桿為右旋Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端

Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端

Fa1與蝸桿軸線平行，指向右

Fa2與蝸輪軸線平行，指向左

2.圖示為用一對圓錐滾子軸承外圓窄外圈窄邊相對安裝的軸系結構。試按例①所示，指出圖中的其它結構錯誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。)

解答：

(1)缺少調(diào)整墊片;(2)輪轂鍵槽結構不對; (3)與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上;(4)鍵槽處沒有局部剖;(5)端蓋孔與軸徑間無間隙;(6)多一個鍵; (7)齒輪左側軸向定位不可靠; (8)齒輪右側無軸向定位; (9)軸承安裝方向不對; (10)軸承外圈定位超高;(11)軸與軸承端蓋相碰。