[机械设计试题12及答案]机械设计试题答案
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1.无垫片，无法调整轴承的游系
2.轴肩过高，无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮（过定位）
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。
9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
一 填空题（每小题2分，共20分）
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分）三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。 （ ）
2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （
3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ ）
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 （ ）
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 （ ）
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 （ ）
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 （ ）
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （
四、问答题（每小题3分，共9分）
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题（共12分）
1. 在铰链四杆机构中，已知 mm， mm， mm， mm，试判断该机构的类型，并给出判断依据。（本题6分）题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 和轴向力 、 的方向。（本题6分）题五、3图五、分析判断题
1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab＋Lad《 Lbc＋Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构
2.解：
1）3齿轮为右旋
2）受力方向如图
六、计算题（共36分）
1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3分，共6分） 题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中， ， ， ? ， ， ，且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。（本题10分）
3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强 ，缸径 ，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。（本题10分）题六、2图 题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力 ， ，外部轴向力 ，方向如图所示，试求两轴承的轴向力 、 。（注：内部轴向力 ）。（本题10分）
题六、4图六、计算题
1. a）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*5－2*7－0
＝1
此题中存在复合铰链
备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副
b）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*4－2*5－1
＝1
此题中滚子为局部自由度
2.
解：由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系
i54H＝n5-nH/n4－nH ＝－Z3*Z4/Z5*Z6
因为1－2－5组成定轴轮系
i12＝n1/n2＝n1/n5＝Z2/Z1
所以n5＝450r/min
把n4＝0及n5＝450r/min代入上式
得到
nH＝5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解：
单个螺栓的Q＝Q’＋F＝2.6F
Q*Z＝S*P*A
2.6F*6＝2*3.14*D2/4
得F＝2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得，d1＝15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题（本题10分）
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。（注：不必改正）
题七图第七题
2.轴肩过高，无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮（过定位）
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。
9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
一 填空题（每小题2分，共20分）
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分）三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。 （ ）
2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （
3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ ）
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 （ ）
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 （ ）
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 （ ）
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 （ ）
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （
四、问答题（每小题3分，共9分）
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题（共12分）
1. 在铰链四杆机构中，已知 mm， mm， mm， mm，试判断该机构的类型，并给出判断依据。（本题6分）题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 和轴向力 、 的方向。（本题6分）题五、3图五、分析判断题
1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab＋Lad《 Lbc＋Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构
2.解：
1）3齿轮为右旋
2）受力方向如图
六、计算题（共36分）
1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3分，共6分） 题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中， ， ， ? ， ， ，且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。（本题10分）
3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强 ，缸径 ，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。（本题10分）题六、2图 题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力 ， ，外部轴向力 ，方向如图所示，试求两轴承的轴向力 、 。（注：内部轴向力 ）。（本题10分）
题六、4图六、计算题
1. a）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*5－2*7－0
＝1
此题中存在复合铰链
备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副
b）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*4－2*5－1
＝1
此题中滚子为局部自由度
2.
解：由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系
i54H＝n5-nH/n4－nH ＝－Z3*Z4/Z5*Z6
因为1－2－5组成定轴轮系
i12＝n1/n2＝n1/n5＝Z2/Z1
所以n5＝450r/min
把n4＝0及n5＝450r/min代入上式
得到
nH＝5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解：
单个螺栓的Q＝Q’＋F＝2.6F
Q*Z＝S*P*A
2.6F*6＝2*3.14*D2/4
得F＝2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得，d1＝15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题（本题10分）
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。（注：不必改正）
题七图第七题
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