机械设计基础期末考试试题答案解析.pdf

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 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数 等于 机构的自由度 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束�而引入一个低副将引入_2___个约束�构件数、约束数与机构自由度的关系是 F=3n-2Pl-Ph 5.当两构件构成运动副后�仍需保证能产生一定的相对运动�故在平面机构中�每个运动副引入的约束至多为 2�至少为 1 6.在平面机构中�具有两个约束的运动副是 低 副�具有一个约束的运动副是 高 副 7.计算平面机构自由度的公式为 F= F=3n-2Pl-Ph �应用此公式时应注意判断�A. 复合 铰链�B. 局部 自由度�C. 虚 约束。

二、选择题(每空一分) 1.有两个平面机构的自由度都等于 1�现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构�则其自由度等于 B A. 0 B. 1 C. 2 2.在机构中原动件数目 B 机构自由度时�该机构具有确定的运动 A. 小于 B. 等于 C. 大于 3.计算机构自由度时�若计入虚约束�则机构自由度就会 B A. 增多 B. 减少 C. 不变 4.构件运动确定的条件是 C A. 自由度大于 1 B. 自由度大于零 C. 自由度等于原动件数 三、计算图示平面机构的自由度 �机构中如有复合铰链�局部自由度,虚约束,予以指出 �(每题 5 分) F=3×5-2×7=1 F=3×7-2×9-1=2 F=3×5-2×7=1 F=3×9-2×12-1×2=1 F=3×3-2×4=1 F=3×3-2×4=1 F=3×3-2×4=1 四.如图所示为一缝纫机下针机构� 试绘制其机构运动简图5 分) 三、平面连杆机构 一、填空�(每空一分) 1.平面连杆机构由一些刚性构件用_转动___副和_移动___副相互联接而组成。

2. 在铰链四杆机构中�能作整周连续旋转的构件称为__曲柄_____�只能来回摇摆某一角度的构件称为__摇杆_____�直接与连架杆相联接�借以传动和动力的构件称为_连杆______ 3. 图 1-1 为铰链四杆机构�设杆 a 最短�杆 b 最长试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件� �1�___a+b≤c+d_____ �2�以__b 或 d__为机架�则__a__为曲柄 4.在图示导杆机构中�AB 为主动件时�该机构传动角的值为 90 5.在摆动导杆机构中�导杆摆角ψ =3 0°�其行程速度变化系数 K 的值为 1.4 6.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ 值 �0 �对心曲柄滑块机构的θ值 �0 � 所以它 无 急回特性�摆动导杆机构 有 急回特性 7.当四杆机构的压力角α =90°时�传动角等于 0 �该机构处于 死点 位置 8.一对心式曲柄滑块机构�若以滑块为机架�则将演化成 定块 机构 二、选择题�(每空一分) 1�在曲柄摇杆机构中�只有当 C 为主动件时�才会出现“死点”位置 A.连杆 B.机架 C.摇杆 D�曲柄 2�绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和�大于其余两杆的长度之和时�机构 B A.有曲柄存在 B.不存在曲柄 C. 有时有曲柄�有时没曲柄 D. 以上答案均不对 3�当急回特性系数为 C 时�曲柄摇杆机构才有急回运动。

A. K�1 B. K�1 C. K�1 D. K�0 4�当曲柄的极位夹角为 D 时�曲柄摇杆机构才有急回运动 A.θ �0 B.θ =0 C. θ ≦0 D. θ �0 5�当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对�曲柄在“死点”位置 的瞬时运动方向是 � C � A.按原运动方向 B.反方向 C.不确定的 D. 以上答案均不对 6�曲柄滑决机构是由 A 演化而来的 A. 曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D. 以上答案均不对 7�平面四杆机构中�如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于 其余两杆的长度之和�最短杆为机架�这个机构叫做 B 。

A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D. 以上答案均不对 8�平面四杆机构中�如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和�最短杆为连杆�这个机构叫做 A A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D. 以上答案均不对 9� B 能把转动运动转变成往复摆动运动 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D�摆动导杆机构 10. C 能把转动运动转换成往复直线运动�也可以把往复直线运动转换成转动运动 A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D�曲柄滑决机构 11.设计连杆机构时�为了具有良好的传动条件�应使 A A.传动角大一些�压力角小一些 B.传动角和压力角都小一些 C.传动角和压力角都大一些。

12.在曲柄摇杆机构中�当摇杆为主动件�且 D 处于共线位置时�机构处于死点位置 A.曲柄与机架 B.曲柄与连杆 C.连杆与摇杆 13.在摆动导杆机构中�当曲柄为主动件时�其传动角 A 变化的 A.是由小到大 B.是由大到小 C.是不 14.下图所示的摆动导杆机构中�机构的传动角是 B A.角 A B.角 B D.0° E.90° 15.压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的 C 方向所夹的锐角 A.法线 B.速度 C.加速度 D.切线 16.为使机构具有急回运动�要求行程速比系数 E A.K=1 B.K>1 C.Ke 时�x=0.41�y=0.85�A/R≤e 时�x=1�y=0 解� 1、计算轴承的轴向力 派生力 S1 S2 S1=0.7R1=0.7×200=140N S2=0.7R2=0.7×100=70N Fa=0 ∵S1> S2 ∴轴左移�轴承 2 被压紧 A2= S1=140N 轴承 1 被放松 A1= S1=140N 2、计算当量动载荷 A1/ R1=140/200=0.7=e x1=1�y1=0 A2/ R2=140/100=1.4 x2=0.41�y2=0.85 取 fp=1.0 则 P1=fp�x1 R1+ y1 A1� =200N P2=fp�x2 R2+ y2 A2� =160N 2、 如图所示为某机械中的主动轴� 拟用一对角接触球轴承支承。

初选轴承型号为 7211AC已知轴的转速n=1450r/min�两轴承所受的径向载荷分别为Fr1=3300N�Fr2=1000N�轴向载荷FA=900N�轴承在常温下工作�运转时有中等冲击�Cr=50500N 圆锥滚子轴承 角接触球轴承 70000C�α=150� 70000AC�α=250� 70000B�α=400� FS=Fr/�2Y� FS=e Fr FS=0.68 Fr FS=1.14 Fr 轴承类型 Fa/Co e Fa/Fr�e Fa/Fr≤e X Y X Y 角接 触秋 轴承 α =250 — 0.68 0.41 0.87 1 0 α =400 — 1.14 0.35 0.57 1 0 载荷系数fp 载荷性质 无冲击或轻微冲 击 中等冲击 强烈冲击 fp 1.0�1.2 1.2�1.8 1.8�3.0 解 1�计算轴承的轴向力Fa1、Fa2 由表查得 7211AC 轴承内部轴向力的计算公式为 Fs=0.68Fr �故有� Fs1=0.68 Fr1=0.68×3300N=2244N Fs2=0.68 Fr2=0.68×1000N=680N 因为 Fs2+FA=(680�900)N=1580N�Fs1=2244N 故可判断轴承 2 被压紧, 轴承 1 被放松�两轴承的轴向力分别为� Fa1= Fs1=2244N Fa2= Fs1�FA=(2244�900)N=1344N 2�计算当量动载荷P1、P2 由表查得e=0.68�而 eFFra���68.03300224411344.11000134。