機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試試題及答案

1、1在如圖所示的齒輪一凸輪軸系中，軸4稱為（A ）1卸t 2便 34-se &afisfipmm L la0機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。A零件B. 機(jī)構(gòu)C構(gòu)件D.部件 2若組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件間的相對運(yùn)動是移動，則稱這種運(yùn)動副為 B ）精品文檔8A.轉(zhuǎn)動副B.移動副C.球面副D.螺旋副3. 漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于:A.分度圓B.齒頂圓C.齒根圓D基圓4. 機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是：AA. 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目B. 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目

2、C. 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目D. 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目5. 般轉(zhuǎn)速的滾動軸承計(jì)算準(zhǔn)則為：CA.進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算B.進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速計(jì)算 C.進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算D.進(jìn)行熱平衡計(jì)算 6柴油機(jī)曲軸中部的軸承應(yīng)采用（B ）D.圓錐滾子軸承A.整體式滑動軸承B.剖分式滑動軸承C.深溝球軸承 7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件為（A ）A. 螺紋升角w當(dāng)量摩擦角B.螺紋升角摩擦角C.螺紋升角摩擦角D.螺紋升角當(dāng)量摩擦角8. 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來描述機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為C ）AE八八Demax +Bmin.b=max -min B.鼻C. g-mamin mD. b/maxYmin

3、尬max min9. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在：AA. 從動件與連桿共線位置B. 從動件與機(jī)架共線位置c.主動件與連桿共線位置D.主動件與機(jī)架共線位置10. 當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較低，且只承受較大的徑向載荷時(shí)，宜選用( C )A.深溝球軸承B.推力球軸承C.圓柱滾子軸承D.圓錐滾子軸承11作單向運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力的變化特征是 A )A.對稱循環(huán)B.脈動循環(huán)C.恒定不變D.非對稱循環(huán)12.在一般機(jī)械傳動中，若需要采用帶傳動時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用( c )A.圓型帶傳動B.同步帶傳動C.V型帶傳動D.平型帶傳動 13.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)，其機(jī)

4、架應(yīng)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14.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強(qiáng)度較低、需要經(jīng)常裝拆時(shí)，宜采用( B )A.螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接D.緊定螺釘聯(lián)接 15.在凸輪機(jī)構(gòu)的從動件選用等速運(yùn)動規(guī)律時(shí)，其從動件的運(yùn)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16與標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的復(fù)合齒輪形系數(shù)Yfs值有關(guān)的參數(shù)是(C )A.工作齒寬bB.模數(shù)mC.齒數(shù)zD.壓力角a17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)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

5、分18普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( B )(注：下標(biāo)t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪)A.mti=ma2 a t1= a a2, Y = PB. maFmt2, a a1= a t2, Y = PC. mt1=ma2, a t1=a a2,Y =-PD.ma1=ma2, a a1=a t2,Y =-P19.下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)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20.帶傳動的主要失效形式是帶的(AA.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(diǎn)蝕二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分

6、）21在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況和受力情況。22對于動不平衡的回轉(zhuǎn)件，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為2。23擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為兩者相等。24在內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動撥盤與從動槽輪的轉(zhuǎn)向相回。25普通平鍵的剖面尺寸（bX h）, 一般應(yīng)根據(jù)軸徑按標(biāo)準(zhǔn)選擇。26鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力的，所以應(yīng)屬于嚙合傳動。27在一對齒輪嚙合時(shí)，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是c H1= C H2。28蝸桿傳動的效率包括三部分，其中起主要作用的是齒輪嚙合時(shí)的摩擦損耗效率。29滑動軸承的轉(zhuǎn)速越高，所選用的潤滑油粘度越大。30聯(lián)軸器型號是根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和軸

7、徑從標(biāo)準(zhǔn)中選取的。三、分析題（本大題共2小題，每小題6分，共12分）31.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(zhuǎn)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(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。fl;32試分析只受預(yù)緊力F作用的單個(gè)螺栓聯(lián)接的應(yīng)力情況，寫出其強(qiáng)度計(jì)算公式，并指出公式中每個(gè)參數(shù)的物理意義。四、計(jì)算題（本大題共4小題，每小題6分，共24分）33計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈,局部自由度和虛約束請明確指出。34.已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=108mm傳動比ii2=3小齒輪的齒數(shù)zi=1 &試確定大齒輪的齒數(shù)22、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度

8、圓直徑、齒頂圓直徑。35在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：zi=20, z=40, 2=20, z=30, z=80,運(yùn)動從I軸輸入，n軸輸出，ni=1000r/mir轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸n的轉(zhuǎn)速nn及轉(zhuǎn)動方向。II W-177717771UZZJ IJ777136.某軸用一對圓錐滾、他 1 _/2一 r 尺 N子軸承支承，外圈/窄邊相對安裝，已Fr(知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fri=9000N,Fn=5000N,其內(nèi)部軸向力分別為Fsi=2430N,fSn=1350N傳動件作用于軸上的軸向力Fa=1000N判斷系數(shù)e=0.32當(dāng) Fa/Fre時(shí)，X=1,Y=0,當(dāng)F/Fpe時(shí)，X

9、=0.4,丫=1.88試分別計(jì)算出軸承的當(dāng)量動載荷。五、設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)37圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點(diǎn)接觸時(shí)為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出:(1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過 =90時(shí)，從動件走過的位移Si;(2)當(dāng)從動件尖底與凸輪廓線在B2點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)角度 2。說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線;S和2只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。38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(jié)構(gòu)。試按例所示，指出圖中的其它結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計(jì)。)闌一缺少調(diào)整墊片機(jī)

10、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題一參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1.A2.B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.C11.A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.D20.A二、填空題（本大題共10小題，每小題1分,共10分）21受力情況22.223兩者相等24相同25軸徑26.嚙合27等于28輪齒嚙合時(shí)29大30軸徑三、分析題（本大題共2小題，每小題6分,共12分）31蝸軒轉(zhuǎn)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32螺栓受到拉應(yīng)力C和扭轉(zhuǎn)剪

11、應(yīng)力T的作用rLnJCT拉應(yīng)力，dl 螺栓最小直徑，許用拉應(yīng)力。四、計(jì)算題（本大題共4小題，每小題6分，共24分）33.（1）F處為復(fù)合鉸鏈，H處（或I處）為虛約束，應(yīng)除去（2）計(jì)算自由度：n=6, R=8,吊=1F=3 n-2RPh=3X 6-2 x 8-1 =134.Tii2= =3Z2=ii2Zi=3X 18=54Z1護(hù)弊冋5=總=鬻=3mmcli=mz1=3x 18=54mmd2=mz2=3 x 54=162mmca1=d1+2h*m=54+6=60mmda2=d2+2h：* m=162+6=168nn35這是一個(gè)混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個(gè)行星輪系；齒輪1、2組成一個(gè)定軸

12、輪系。對于3、4、5、H組成的行星輪系,H nsriHZ580,i 35 = = = = 4n5-nHZ320將n5=0代入上式得n3 nH -nH即竺=1+4=5nH(1)對于1、2齒輪組成的定軸輪系,207即晉-2聯(lián)立解（1）、（2）式，并考慮到ni=ni, r2=nH,n3=nn得nII 5將 ni=1000r/min代入，得 nn=-2500r/min負(fù)號說明n.轉(zhuǎn)向與ni轉(zhuǎn)向相反。36軸向力：Fsi+Fa=2430+1000=3430NS軸承i被放松Fai=Fsi=2430N軸承n被壓緊Fan = Fsn=3430N當(dāng)量動載荷Fai/Fri=2430/9000=0.27veY i=0

13、Pi=X iFri=9000NFMFp=3430/5000=0.686eX n=0.4Y n=1.88Pn=X 店丫卄Y nFan=0.4X 5000+1.88 3430=12672.6N五、設(shè)計(jì)題（本大題共2小題，每小題7分，共14分）37.如圖所示，正確作出偏距圓，按-3方向轉(zhuǎn)90，在圖上正確標(biāo)出S1過B2點(diǎn)作偏距圓切線，正確標(biāo)出2角38. (1缺少調(diào)整墊片;(2)輪轂鍵槽結(jié)構(gòu)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(gè)鍵;(7) 齒輪左側(cè)軸向定位不可靠;(8) 齒輪右側(cè)無軸向定位;(9) 軸承安裝方向不對;(10)

14、軸承外圈定位超高;(11) 軸與軸承端蓋相碰。234 17答3呂圖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題二、選擇填空題（有7小題，每題2分，共14。在每小題的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符 合題目要求的，把所選項(xiàng)的字母填在題中的橫線上）1.家用縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)屬于機(jī)構(gòu);A）曲柄搖桿，B）雙曲柄，C）雙搖桿2.V帶（三角帶）傳動的帶輪基準(zhǔn)直徑應(yīng)取 B.A) D B) DC) D D) D精品文檔143. 設(shè)計(jì)V帶傳動時(shí)，帶輪直徑不能太小，是為了限制_DA）帶的長度，B）傳動的中心距，C）帶的離心力，D）帶的彎曲應(yīng)力4. 標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動中，如果模數(shù)m不變，增大蝸桿特性系數(shù)q,則蝸桿的剛度將.A）增大，B）減少，C）增大或減少，D）不

15、變5. 普通螺紋的公稱直徑是A 徑;A）大，B）小，C）中 6.齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中所用的齒形系數(shù)YF的大小與齒輪的匚A 有關(guān);A）齒數(shù)，B）模數(shù)，C）齒寬 7.齒輪的漸開線形狀取決于它的C_。A）齒頂圓，B）分度圓，C）基圓，D）齒根圓二、填空題（有4小題，16個(gè)空，每空1分,共16分。把答案填在題中橫線上）8.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖是的簡單圖形。系列的9.6105（舊標(biāo)準(zhǔn)代號105）軸承，精度是、內(nèi)徑為,精品文檔軸承;10.工作中只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩的軸叫作心軸，只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩的軸叫作傳動軸，同時(shí)受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸叫作轉(zhuǎn)軸，自行車的前軸是心軸，中軸是轉(zhuǎn)軸，后軸是心軸;11.平鍵聯(lián)接靠傳遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接靠傳

16、遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是 三、問答題（有3小題，每題5分,共15 分）12. 對軸瓦材料的主要要求有哪些?13. 螺紋聯(lián)接有哪幾種基本類型?它們各適用于什么場合?14. 典型的滾動軸承由哪些基本元件組成？它們的作用是什么?四、改錯(cuò)題（有 1小題，每題2分，共2分，圈出題中文字錯(cuò)誤處，并用線引在題外的空白處改正）15.最大應(yīng)力bmax值相同，循環(huán)特征r分別是+1、0、-1的應(yīng)力，其中r=+1的應(yīng)力最易使零件疲勞損傷。五、計(jì)算題（有4小題，分別為5分，8分，8分，8分，共29分）16.計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應(yīng)指出。17.不完全液體潤滑（混合潤滑）徑向滑動軸承，

17、d=60mm寬徑比B/c=1.2，軸承材料的p =5MPaVI=3m/s,pV=10MPam/s。求當(dāng)n=600r/min時(shí)，軸承允許的最大載荷為多少。18. 一起重吊鉤通過尾部螺紋擰上螺母掛在吊具的孔中（看作松螺栓聯(lián)接）已知載 荷Q=25kN吊鉤材料為35鋼，許用應(yīng)力可=60N/mm試求吊鉤尾部螺紋的小徑。19.已知V帶傳動中，最大傳遞功率P=8kVy帶的速度v=10m/s若緊邊拉力只為松邊拉力F2的2倍，此時(shí)小帶輪上包角01=120,求：（1）有效拉力Fe； （2）緊邊拉力Fi； （3）當(dāng)量摩擦因數(shù)f /。六、作圖題（有4小題，每題2.5分，共10分）20. 畫出普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖;21

18、. 對圖所示的機(jī)構(gòu)，用作圖法找出滑塊C的兩個(gè)極限位置。22.畫出普通平鍵A型、B型、C型的形狀;23.按a i=1mm/m畫出模數(shù)nrlOmm a =20的標(biāo)準(zhǔn)齒條齒廓，最少三個(gè)齒;七、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題（每指出一處，并正確說明錯(cuò)誤內(nèi)容的，得2分,總分為10分）24.圖中為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝有聯(lián)軸器。試指出圖中的錯(cuò)誤（在圖中錯(cuò)誤處寫出序號），并按序號簡要說明錯(cuò)誤的內(nèi)容，不必在圖中改正。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題二參考答案一、選擇填空題（有7小題，每題2分共14分）1. A 2.B 3.D 4.A 5.A 6.A 7.C二、填空題（有4小題，16個(gè)空，每空1分,共16分）8

19、. 用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定比例繪制各運(yùn)動副的相對位置，因而能說明機(jī)構(gòu)各 構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系9. P0 , 25,特輕，深溝球；10. 心，傳動，轉(zhuǎn)，心，轉(zhuǎn)，心；11. 擠壓，摩擦，對心性不好；三、問答題（有3小題，每題5分共15分）12. 答：（1）強(qiáng)度、塑性、摩擦順應(yīng)性和嵌入性好；（2）跑合性、減摩性和耐磨性好；（3）耐腐蝕性強(qiáng)；（4）潤滑性和導(dǎo)熱性良好；（5）工藝性好13. 答：序號螺紋聯(lián)接的基本類型適用的場合1螺栓 聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔鉸制孔螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔，且兩被聯(lián)接件需要精確固定相對位置,或承受橫向載荷2雙頭螺柱聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成

20、通孔，材料又較軟,且需經(jīng)常拆卸3螺釘聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，受力不大，且不需經(jīng)常拆卸4緊定螺釘聯(lián)接固定兩個(gè)零件的相對位置,且力或轉(zhuǎn)矩不大時(shí)；也用于調(diào)整零件的位置14. 答：內(nèi)圈，內(nèi)圈用來和軸頸裝配。外圈，外圈用來和軸承座裝配。滾動體，滾動體的作用是當(dāng)內(nèi)圈、外圈相 對轉(zhuǎn)動時(shí)，滾動體在內(nèi)、外圈的滾道間滾動，從而形成滾動摩擦。保持架，保持架的作用是避免相鄰的滾動體直 接接觸。四、改錯(cuò)題（有1小題，每題2分，共2分）15. 答：r =+1-r =-1五、計(jì)算題（有4小題，分別為6分，8分，8分，8分，共30分）16. （本小題6分）B處存在局部自由度。F =3n-2pL -PH =3x6-2

21、x8-1 =1兀dnV 60x 100017.（本小題8分）= =188m/sVFi60 000由 P = W p ； B = 12 d = 12 X 60 = 72 mm 得 BdF, px Bd =572天 60 =21600N =216kNF2由 pV = V pV 得BdF2 pV% Bd /V = O% 72X60 =229787 N =22.98 kN 1.88所以軸承允許的最大載荷為f1, F2 min，即= R =21.6 kN空込=23.033mmd118. （本小題8分）解:由松螺栓聯(lián)接的設(shè)計(jì)公式得螺紋小徑為Y兀b3.14咒6019.（本小題8分）解：有效拉力 Fe =10

22、00P/v=1000X 8/10=800 N （2 分） 又知：F1- F= Fe, F1=2F2(3分）則緊邊拉力F=2 Fe =1600 N根據(jù)歐拉公式得 當(dāng)量摩擦系數(shù)f=ln(F1/F2)/=0.693/2.0933=0.331(3F2a=ln2/(3.14 X 120/180)分)六、作圖題（有5小題，每題2分，共10分）20.答：見圖121.答：見圖2I - J11!ftiii/ /厶，22. 答:利用曲柄與連桿共線時(shí)，滑塊達(dá)到極限位置這一知識，以A為圓心，分別以BC-AC和BC+A為半徑畫圓, 與導(dǎo)路的兩個(gè)交點(diǎn)C和C即可得到滑塊C的兩個(gè)極限位置，如圖3所示23.答：見圖524. 答

23、：根據(jù)齒距p= n mT3.14X 10=31.4mm齒頂高h(yuǎn)FmT10mn齒根高h(yuǎn)f=1.25mT12.5mm齒廓壓力角a =20畫出 的圖見圖6七、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題（每指出一處,并正確說明錯(cuò)誤內(nèi)容的,得2分,總分為10分）JL1SSSS&VSSSi25.答:錯(cuò)誤處見圖1）鍵的位置應(yīng)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu) 不正確；2）軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；3）此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；4）軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；5）軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；6）軸承應(yīng)正裝；7）軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；8）左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；9）兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)加封油環(huán)；10）箱體加工面與非加工面未分開；

24、11）齒輪嚙合的畫法不對；12）兩齒輪的寬度應(yīng)不等，B=E2+ （3-5）；13）右端軸承缺中心線；14）箱體機(jī)座孔的投影線漏畫；15）右軸承蓋缺聯(lián)接螺釘；16）左軸承蓋的加工面與非加工面未分開。每指出一處，并正確說明錯(cuò)誤內(nèi)容的，得2分， 超過5個(gè)，得滿分10機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題三一、 選擇填空題（有 8小題，每題2分，共16。在每小題的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要 求的，把所選項(xiàng)的字母填在題中的橫線上）1. 用于制造滾動軸承套圈及滾動體的常用材料是A）45, B）GCr15 ,C）HT200 ,D）Q2352. _決定了從動件的運(yùn)動規(guī)律；A）凸輪轉(zhuǎn)速，B）凸輪輪廓曲線，C）凸輪的形狀Bl ,H2

25、,則存在.3. 一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力分別為A）OH1AGH2, B）OH|1 M40c8 = 112000 NV = Tidn / (60x1000)=曲00500 = 2.62m / s 60x1000pV = 15 = pc2.6215所以 P =5725 MPa2.6280150N。由此得 F =5725 咒 100x140 =80150N所以，允許最大工作載荷為22.（本小題9分）bs許用拉應(yīng)力L肯嚴(yán)亦6“50 MPa螺釘數(shù)z= 2,接縫面數(shù)m=1，則所需預(yù)緊力K=0H,強(qiáng)度條件為4d1TTdj t 2兀 X 8.376 X1504 X 1.3X3= 2119 N4心

26、.3323.解:齒距 全齒高 分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑標(biāo)準(zhǔn)中心距 傳動比 （每個(gè)答案1由已知條件p= n m=3.14 X 2=6.28mm h=2.25m=2.25 X 2=4.5mm d1=m Z1=2 X 25=50mmd2=m Z2=2 X 75=150mmda1= d1+2m=50+2 X 2=54mmdf2= d2-2.5m=150-2.5 X 2=145mm a=( ch+ d2)/2=(50+150)/2=100mmi = Z2/ Z1=75/25=3分，共8分)六、分析題（有1小題，每題6分，共6分）24. 答：a）雙曲柄機(jī)構(gòu)；b ）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；C）雙 搖桿機(jī)構(gòu)；d）

27、雙搖桿機(jī)構(gòu)（答對一個(gè)得1分，共4分）七、作圖題（有2小題，每題2分，共12分）25.（本小題5分）26.（本小題5分）不合理結(jié)構(gòu)：1）受軸向力方向應(yīng)為軸承“大口”指向“小口”，圖中軸承裝反；2）沿軸向力傳遞路線,角接觸軸承外圈左側(cè)的彈性擋圈無必要。正確結(jié)構(gòu)如圖。c、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題四一、填空題（每空1分，共20分）1一個(gè)沒有任何約束的物體，它有個(gè)自由度。2 帶傳動的主要失效形式是及帶與帶輪的磨損。3 平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的傳力，高度方向有，不會影響軸與軸6 行程速比系數(shù) K是表示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)性質(zhì)的參數(shù)。三類。之和。上零件的對中。4 常用的滑動軸承材料分為金屬材料、5受軸向外載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓

28、的軸向總載荷等于工作載荷與7 既受到扭矩又受到彎距的軸稱為&在用范成法加工齒輪時(shí)，若被加工齒輪的齒數(shù)小于，則可能出現(xiàn)根切現(xiàn)象。應(yīng)力，點(diǎn)、9零件受載時(shí)在傳力的接觸表面上會產(chǎn)生應(yīng)力，其中面接觸傳力為應(yīng)力。線接觸傳力為10在凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，適當(dāng)加大凸輪的是避免機(jī)構(gòu)發(fā)生運(yùn)動失真的有效措施。11 螺桿相對于螺母轉(zhuǎn)過一周時(shí)，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的12在V帶傳動設(shè)計(jì)中，限制帶輪最小直徑主要是為了限制帶傳動中的13. 開式齒輪傳動的主要失效形式是14.滾動軸承的配合制度是軸承與軸的配合為，軸承與軸承座孔的配合為二、計(jì)算題（每小題 20分，共60分）1.計(jì)算下列結(jié)構(gòu)的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中的復(fù)合鉸

29、鏈、虛約束。(2)2 .在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)Zi =20 , Z2=27, Z2 =45, Z40 ,已知齒輪1的轉(zhuǎn)速n1=330r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH（大小與方向）。3.有一軸用一對 46309軸承支承，軸承的基本額定動負(fù)載Cr=48.1kN，內(nèi)部軸向力 S=0.7Fr , 已知軸上承力 Fr=2500N, Fa =16OON，軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數(shù)fp=1.2，試計(jì)算軸承的使用壽命。eFa/F r W eFa/Fr eXYXY0.7100.410.85Fa200100機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題四參考答案一、填空題（每空1分，共20分）1.

30、 62 .打滑疲勞破壞.側(cè)面 間隙4 .非金屬材料粉末冶金材料5剩余預(yù)緊力6急回運(yùn)動7.轉(zhuǎn)軸 8 . 17 9擠壓接觸10 基圓半徑11導(dǎo)程12彎曲應(yīng)力 13磨損輪齒折斷14基孔制基軸制二、計(jì)算題（每小題 20分，共60分）1.解（1）（共活動構(gòu)件數(shù)n=5, 因此自由度數(shù)C為復(fù)合鉸鏈 活動構(gòu)件數(shù)n=5, 因此自由度數(shù) I20分），低副數(shù)Pl =7,高副數(shù)F=3 n-2 Pl-P h=3*5-2*7=1（2分），低副數(shù) Pl =7 ,高副數(shù)F=3 n-2 Pl- Ph=3*5-2*7=1Ph =0（3 分）（5分）Ph =0（5 分）（3 分）2.解F、G為同一個(gè)移動副，存在一個(gè)虛約束。（2 分

31、）（共 20 分）:（1 ）判斷轉(zhuǎn)化輪系齒輪的轉(zhuǎn)動方向由畫箭頭法可知，齒輪 1與齒輪3的轉(zhuǎn)動方向相反。（2 分）（2 ）轉(zhuǎn)化輪系傳動比關(guān)系式.Hn1 - nHi13 -n3 nHJ送3乙込（8 分）（3）計(jì)算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH代入m =330, n3 =0及各輪齒數(shù)330 -niH0 niH_ 27x4020x45330 -6+1 =m5nH =150r /min(10 分)轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向與齒輪1相同。3.解(共20分)(1) 計(jì)算徑向負(fù)荷Frr2Fr2 X 200- F rX 300+ FaX 40=0Fr2= (F rX 300- F aX 40)/200=(2500 X 3000-160

32、0 X 40)/200=3430NFr1= Fr2 - F r=3430-2500=930N(2)計(jì)算軸向負(fù)荷由力矩平衡(5 分)內(nèi)部軸向力S=0.7 F ri=0.7 X 930=651NS=0.7 F r2=0.7 X 3430=2401N由s+ Fae ;取 X= 0.41 , Y= 0.87P=fP(X Fr1+Y Fa1)=1.2 X (0.41 X 930+0.87 X 801)=1294N軸承 2: Fa2/ F r2=0.7=e ;取 X=1,Y=0P=fp X Fr2=1.2 X 3430=4116N P2 P1取P=F2=4116N計(jì)算軸承壽命。(7 分)(4)計(jì)算軸承壽命

33、6 Lh=(10 /60n)( C t/P)106 /(60 X 960)X (48.1 X 103/4116)=27706h(3 分)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題五.選擇題（每題2分，共20分）1 .齒輪采用滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是（）。A. 45號鋼B. ZG340640C. 20CrD. 38CrMnAIA2.一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合,它們的（）必須相等。A .直徑dB .模數(shù)mC. 齒寬bD .齒數(shù)z3蝸桿傳動是（）A .嚙合傳動B .在中間平面內(nèi)，蝸輪蝸桿嚙合相當(dāng)于斜齒輪直齒輪嚙合C .傳動效率高D .傳動比不大4.帶傳動是依靠（）來傳遞運(yùn)動和功率的。A .帶與帶輪接觸面

34、之間的正壓力B .帶與帶輪接觸面之間的摩擦力C.帶的緊邊拉力D .帶的松邊拉力5.帶張緊的目的是（）A .減輕帶的彈性滑動B.提高帶的壽命C.改變帶的運(yùn)動方向D .使帶具有一定的初拉力6. 型號為7210AC軸承的軸承套圈內(nèi)徑為（）A. 72B. 10C. 50D . 2107. 鍵的剖面尺寸bXh通常是根據(jù)（）從標(biāo)準(zhǔn)中選取。A .傳遞的轉(zhuǎn)矩 B .傳遞的功率C.輪轂的長度D.軸的直徑&聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（A.緩沖、減振C .防止機(jī)器發(fā)生過載B .傳遞運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩D .補(bǔ)償兩軸的不同心或熱膨脹9 .28H7的孔與27p6軸可以是（）。A.過盈配合B .間隙配合10 .當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型

35、角、螺紋線數(shù)相同時(shí)，細(xì)牙螺紋的自鎖性能比粗 牙螺紋的自鎖性能（）。A .好B.差C .過渡配合D .非配合連接C.相同D.不一定二. 填空題（每空1.5分，共30分）1 .采用凸臺或沉頭座孔做為螺栓頭或螺母的支承面是為了（2.自行車的中軸是（）軸，而前輪軸是（）軸。3平鍵 B20X80 GB1096-79 中， 20X80 是表示 (）。4滾子鏈 16A1X88 GB/T 1243-97 的節(jié)距為（）。5平底垂直于導(dǎo)路的直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)中， 其壓力角等于（）。6一臺機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)。對外不做功，這時(shí)機(jī)器的效率等于（）。7對于四桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)， 如果以曲柄作為機(jī)架， 則該機(jī)構(gòu)為（）。8當(dāng)平面連桿機(jī)

36、構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，此時(shí)的傳動角為（）。9平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是（）。）功之比，它反映了10機(jī)械效率等于（）功與（）功在機(jī)械中的有效利用程度。11外力撤消后構(gòu)件上能完全消失的變形稱為（），不能完全消失而殘留的永久變形稱為（）。12在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，存在曲柄的必要條件是（）和13在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，凸輪基圓半徑取得越（），所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)越緊湊，但是壓力角（），使機(jī)構(gòu)的工作情況變壞。14漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（）和）。16漸開線斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（）、）和（）必須分別相等。17直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，?。ǎ┨幍慕佑|應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)，其載荷由（）對輪齒承擔(dān)。18平

37、鍵的截面尺寸應(yīng)按（）從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取，鍵的長度 L可參照（）從標(biāo)準(zhǔn)中選取。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。19軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受（）的軸為心軸，主要受）必須分別相等。15斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（ ）。直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（）的軸為傳動軸。20機(jī)械速度的波動可分為（）和（ ）兩類。三、試分析齒輪、軸、軸承部件組合設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)（如下圖） ，至少找出五處或五處以上的錯(cuò)誤；用序號指明錯(cuò)誤的位置并用文字說明。 （ 15 分）四、計(jì)算題（1題，共15分）如圖所示的輪系中，已知 Z1 =Z2 =Z4 =Z5 =20，Z3 =Z6 =60，齒輪1的轉(zhuǎn)速 n1=1440（r/min）,求齒輪6的轉(zhuǎn)速（大小

38、及方向）（方向用箭頭表示）。 _KZI5 一KXIiirzil/zl1I/1t1/ti14TT3G五、已知一正常齒制的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)Z1=20,模數(shù)2mm,擬將該齒輪作某外嚙合傳動的主動齒輪，現(xiàn)須配一從動齒輪,(20要求傳動比i=3.5,試計(jì)算從動齒輪的幾何尺寸及兩輪的中心距。分）解：根據(jù)給定的傳動比i，可計(jì)算從動輪的齒數(shù)z - izi =3.5X 20 = 70已知齒輪的齒數(shù)Z2及模數(shù)m,由表5-2所列公式可以計(jì)算從動輪各部分尺寸。分度圓直徑d2 = mz2 = 2X 70 = 140 mm齒頂圓直徑da2 = (z2 + 2ha) m = (70+2 x 1)2=144 mm齒根圓

39、直徑df = (z2 - 2ha - 2c ) m = (70-2 x 1-2 x 0.25)2=135mm齒全高h(yuǎn)=(2ha*+c*)m = ( 2x 1 + 0.25) 2= 4.5 mm中心距di +d2m2a=hP(Z1+Z2)P(20 +70)=90 mm機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題五參考答案3.A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B 9. D 10. A二.填空題1.防止螺栓承受彎矩。2.階梯軸，固定心軸。3.鍵寬X鍵高。4. 25.4。5. 0度。6. 0。7.雙曲柄機(jī)構(gòu)。8. 0。9.自由度=原動件數(shù)。10.有用功，總功，總。11彈性變形，塑性變形。12有一最短桿，最短桿與最

40、長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。13.小，增大。14.模數(shù)，壓力角15.法面模數(shù)mn大端模數(shù)m16.模數(shù)，壓力角和螺旋角17.節(jié)點(diǎn)，一。18.軸徑d,輪轂長度。19.彎矩，扭矩。20.周期性非周期性。三. 結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題1. 解題要點(diǎn)此軸承組合設(shè)計(jì)有以下四個(gè)方面的錯(cuò)誤：(1) 轉(zhuǎn)動件與靜止件接觸：軸與軸蓋；套筒與軸承外圈;卡圈不需要(2) 軸上零件未定位、未固定：筒頂不住齒輪(過定位)(3) 工藝不合理：加工：精加工面過長且加工不方便；聯(lián)軸器孔未打通；箱體加工面與非加工面沒有分開安裝：軸肩過高，無法拆卸軸承；鍵過長，套筒無法裝入 調(diào)整：無墊片，無法調(diào)整軸承游隙（4）潤滑與密封：齒輪用油潤滑

41、，軸承用脂潤滑而擋油盤；缺缺密封件四. 計(jì)算題解題要點(diǎn):（1）（2）本題所示為一個(gè)定軸輪系。 其轉(zhuǎn)動比為i12 =(-1)n62 Z2Z3Z5 Z6Z3 Z6Z1Z2Z4Z5Z1Z4=沁=920X20齒輪_ni121440=石一 =160(i7min)6的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同。如圖所示。36五、計(jì)算題解：根據(jù)給定的傳動比i，可計(jì)算從動輪的齒數(shù)Z2 = iz1 =3.5 20 = 70已知齒輪的齒數(shù)Z2及模數(shù)m,由表5-2所列公式可以計(jì)算從動輪各部分尺寸。 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 全齒高中心距d2 = mz2 = 2 70 = 140 mmda2 = (Z2 + 2ha) m =

42、(70+2 1)2=144 mmdf = (z2 - 2ha - 2c ) m = (70-2 1-2 0.25)2=135mm h=(2ha +c )m = ( 2 1 + 0.25) 2= 4.5 mm a=y=*(Z1+z2) =2(20 +70)=90 mm機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題六及答案、填空題（每空1分，共30 分）1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是自由度 F0 且 原動件數(shù)等干自由度 F。2. 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄與連桿處于共線位置時(shí)稱為 死點(diǎn) ，此時(shí)機(jī)構(gòu)的傳動角為0，壓力角為90。3. 在凸輪機(jī)構(gòu)四種常用的推桿運(yùn)動規(guī)律中，等速 運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊;.弦加速度運(yùn)動規(guī)律無沖擊。4.帶傳動工作時(shí)，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊進(jìn)入小帶輪處 ，最大值為 C71 +bb1 +bc。5.帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：在保證帶傳動不發(fā)生 度和使用壽命。打滑的前提下，帶具有一定的 疲勞強(qiáng)6. 一對漸開線齒輪正確嚙合條件為:模數(shù)相等壓力角相等 及P2，齒輪連續(xù)嚙合條件為：重合度大于7.圖示減速器中，1為蝸桿，2為蝸輪，3、4均為斜齒輪，主動軸蝸桿為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，蝸 輪為右旋，