機械設(shè)計基礎(chǔ)考試試題及答案

1、2B! ?一凸粒3*嚏 ETfiR 猾地D.基圓機械設(shè)計基礎(chǔ)試題一、單項選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)1 .在如圖所示的齒輪一凸輪軸系中，軸4稱為（）A零件B.機構(gòu)C.構(gòu)件D.部件2 .若組成運動副的兩構(gòu)件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為（）A.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4 .機構(gòu)具有確定相對運動的條件是（）A.機構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目B.機構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目C.機構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件

2、數(shù)目5 .一般轉(zhuǎn)速的滾動軸承計算準(zhǔn)則為（D.機構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目A.進行靜強度計算B.進行極限轉(zhuǎn)速計算C.進行疲勞壽命計算D.進行熱平衡計算6 .柴油機曲軸中部的軸承應(yīng)采用（）A.整體式滑動軸承B.剖分式滑動軸承C.深溝球軸承D.圓錐滾子軸承7 .螺紋聯(lián)接的自鎖條件為（）A.螺紋升角4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a當(dāng)量摩擦角8機械運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來描述機械運轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達式為（）A. max min B.max min2maxminD.max minmax min9 .較鏈四桿機構(gòu)的死點位置發(fā)生在（）A.從動件與連桿共線位置B.從動

3、件與機架共線位置C.主動件與連桿共線位置D.主動件與機架共線位置10 .當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較低，且只承受較大的徑向載荷時，宜選用（）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作單向運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力的變化特征是（）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在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應(yīng)優(yōu)先選用（）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.較鏈四桿機構(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構(gòu)，其機 架應(yīng)?。ǎ〢.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

4、度較低、需要經(jīng)常裝拆時，宜采用（）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在凸輪機構(gòu)的從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件的運動（）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（）A.工作齒寬bB.模數(shù)mC.齒數(shù)zD.壓力角a17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在（）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18普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是（）（注：下標(biāo)t表不端面，a表本軸向，1表小蝸桿、2表不蝸輪）A.mt1 = ma2 at1=aa2,

5、 丫 = 3B.ma1=mt2, oc a1= oc t2, Y = 3C.mi=ma2, 0Ct1=aa2, 丫 =-BD.ma1=ma2, aa1=at2, 丫 =-B19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（）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（）A.疲勞拉斷和打滑B.磨損和膠合C.膠合和打滑D.磨損和疲勞點蝕二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）21在機構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機構(gòu)的運動狀況和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23擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為24在內(nèi)嚙

6、合槽輪機構(gòu)中，主動撥盤與從動槽輪的轉(zhuǎn)向25普通平鍵白剖面尺寸（bx h）, 一般應(yīng)根據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)選擇。26鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力的，所以應(yīng)屬于傳動。27在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是（T H1（tH2。28蝸桿傳動的效率包括三部分，其中起主要作用的是的摩擦損耗效率。29滑動軸承的轉(zhuǎn)速越高，所選用的潤滑油粘度越30聯(lián)軸器型號是根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和從標(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。題

7、31圖32試分析只受預(yù)緊力F'作用的單個螺栓聯(lián)接的應(yīng)力情況，寫出其強度計算公式，并指出公式中每個參數(shù)的 物理意義。四、計算題（本大題共4小題，每小題6分，共24分）33計算圖示機構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合較鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。題33圈34.已知一l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i12=3小齒輪的齒數(shù)4=1&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、齒頂圓直徑。35在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：zi=20, 22=40, 23=20, 24=30, z=80,運動從I軸輸入，II軸輸出，m 二1000r/min轉(zhuǎn)動方向如圖

8、所示。試求輸出軸n的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)動方向。班38季例少一缺少闞的弟片36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Fn =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/FWe時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4, 丫=1.8&試分別計算出軸承的當(dāng)量動載荷。五、設(shè)計題（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構(gòu)。已知從動件尖底與凸輪廓線在B。點接觸時為初始位置 試用作圖法在圖上標(biāo)出：（1）

9、當(dāng)凸輪從初女&位置轉(zhuǎn)過1=90。時，從動件走過的位移S1；（2）當(dāng)從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)角度2。說明：（1齊必作文字說明，但必須保留作圖線；（2）9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)錯誤（不少于7處）。（注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。）機械設(shè)計基礎(chǔ)試題-一參考答案一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)I .A2,B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.CII .A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.D20.A

10、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期軒轉(zhuǎn)動方向如圖所示答凱國蝸桿為右旋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(T和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力T的作用(T = 13 F < (T d 一拉應(yīng)力，d1 一螺 ,2一d 1 4栓最小直徑，(T 許用拉應(yīng)力。四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復(fù)合較鏈，H處(或I處

11、)為虛約束，應(yīng)除去(2)計算自由度：n=6, P=8, R=1F=3n-2PPH=3X 6-2X 8-1 =134門12=幺=3.-.Z2=i12Z1=3X 18=54Z1a=m (Z1+Z2)- m=2aZ1 Z22 10818 54=3mmd=mz1=3x 18=54mmcb=mz2=3x 54=162mmda1=d1 +2ha*m=54+6=60mmda2=d2+2ha* m=162+6=168nn35這是一個混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個行星輪系；齒輪1、2組成一個定軸輪系 對于3、4、5、H組成的行星輪系，有. h飛nHZ580i 35 -n5nHZ320將 n5=0 代入

12、上式得 n3-n-H-4 即 -n3-=1+4=5(1)nHnH對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有i12 型 絲 402即業(yè)=2-(2)nilnin2 Z120n2聯(lián)立解(1)、(2)式,并考慮到ni=m, n2=nH,n3=n口得將 ni=1000r/min代入，彳導(dǎo) nn=-2500r/min 負號說明n口轉(zhuǎn)向與a轉(zhuǎn)向相反。36軸向力：Fsi+Fa=2430+1000=3430N>S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=0.27<eXi=1Yi=0pI=XiFn=9000NFan/Frn=343

13、0/5000=0.686>eXn=0.4Yn=1.88Pn=XnFYn+YnFan=0.4X 5000+1.88< 3430=12672.6N五、設(shè)計題(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Si過B2點作偏距圓切線，正確標(biāo)出2角38 . (1瞅少調(diào)整墊片；(2監(jiān)轂鍵槽結(jié)構(gòu)不對；(3行齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上;(4漁槽處沒有局部剖；(5)端蓋孔與軸徑間無間隙；(6)多一個鍵；(7)齒輪左側(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)軸承外圈定位超高；試題二(11并由與

14、軸承端蓋相碰。1 .家用縫紉機踏板機構(gòu)屬于機構(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)取為A) D B) D C) D D) Q3 .設(shè)計V帶傳動時，帶輪直徑不能太小，是為了限制;A)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）不變5 .普通螺紋的公稱直徑是_徑；A）大，B）小，C）中 一6 .齒輪彎曲強度計算中所用的齒形系數(shù)Y的大小與齒輪的有關(guān)；A）齒數(shù)，B）模數(shù)，C）齒寬一7 .齒輪的漸開線形狀取決于它的。A）齒頂圓，B）分度

15、圓，C）基圓，D）齒根圓8 .機構(gòu)運動簡圖是，,的簡單圖形。9.6105（舊標(biāo)準(zhǔn)代號105）軸承，精度是內(nèi)徑為 系列的軸承;10.工作中只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩的軸叫作軸.只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩的軸叫作_軸.同時受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸叫作軸、自行車的前軸是軸、中軸是一軸.后軸是一由；11 .平鍵聯(lián)接靠餞遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接靠餞遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接的主要缺點是三、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花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、改錯題（有1小題，每題2分，共2分，圈出題中文字錯誤處，并用線引在題外的

16、空白處改正）15 .最大應(yīng)力max值相同，彳f環(huán)特征r分另是+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、計算題（有4小題，分別為5分，8分，8分，8分，共29分）16 .計算圖示機構(gòu)的自由度。如有復(fù)合較鏈、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，d=60mm寬徑比E/d=1.2, 軸承材料的p =5MPa V=3m/s,pV=10MPam/s。求當(dāng) n=600r/min時，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C=25kN吊鉤材料為35 鋼，許用應(yīng)力=60N/mm試求吊鉤尾

17、部螺紋的小徑。19 .已知V帶傳動中，最大傳遞功率P=8kW帶的速度v=10m/s,若緊邊拉力Fi為松邊拉力F2的2倍，此時 小帶輪上包角1=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 .對圖所示的機構(gòu)，用作圖法找出滑塊C的兩個極限位置。22 .畫出普通平鍵A型、B型、C型的形狀；23 .按（1 l=1mm/m0出模數(shù) m=10mma =20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條齒廓，最少三個齒；七、結(jié)構(gòu)改錯題（每指出一處，并正確說明錯誤內(nèi)容的，得2分,總分為10分）24 .圖中為一對圓錐

18、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。試指出圖中的錯誤（在圖中錯誤處寫出序號），并按序號簡要說明錯誤的內(nèi)容，不必在圖中改正機械設(shè)計基礎(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個空，每空1分，共16分）8 .用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運動副，并按一定比例繪制各運動副的相對位置，因而能說明機構(gòu)各 構(gòu)件間相對運動關(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：（

19、1）強度、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；（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)接件通孔校制孔螺栓聯(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)接固定兩個零件的相對位置,且力或轉(zhuǎn)矩不大時;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

20、對轉(zhuǎn)動時，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、改錯題（有1小題，每題2分，共2分）15 .答：r =+b r =-1五、計算題（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。F3n 2 PL Ph17 .（本小題8分）dn60 10006060 600 188m/s V1000Fi<FiBd12d12 60 72 mm 得72 60 21600N216 kN10 72 60F2 < pV B d /V 22978.7 N 22.98 kN1.88所以軸承允許的最大載荷為F

21、l, F2 m'n ,即FmaxF121.6 kN4 25 1033.14 6023.033mm18 .（本小題8分）解:由松螺栓聯(lián)接的設(shè)計公式得螺紋小徑為d 4Qd 119 .（本小題8分）解：有效拉力 Fe =1000P/v=100OX 8/10=800 N （2 分）又知：Fi-F= R, Fi=2F2則緊邊拉力R=2 E =1600 N （3分）根據(jù)歐拉公式FiF2當(dāng)量摩擦系數(shù) f =1pi（Fi/F2）/ a=ln2/（3.14 x 120/180）=0.693/2.0933=0.331 （3分）六、作圖題（有5小題，每題2分，共10分）20 .答：見圖121 .答：見圖22

22、2 .答:利用曲柄與連桿共線時，滑塊達到極限位置這一知識，以A為圓心，分別以BC-ACBC+ACj半徑畫圓, 與導(dǎo)路的兩個交點C和G即可得到滑塊C的兩個極限位置，如圖3所示23 .答：見圖524 .答：根據(jù)齒距 p=n m=3.14X 10=31.4mm,F頂高 h=m=10mnmj根高 hf=1.25m=12.5mm廓壓力角 a =20° 畫出 的圖見圖6七、結(jié)構(gòu)改錯題（每指出一處，并正確說明錯誤內(nèi)容的，得2分，總分為10分）25 .答:錯誤處見圖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，

23、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；11）齒輪嚙合的畫法不對；12）兩齒輪的寬度應(yīng)不等，B=B+ （35）; 13） 右端軸承缺中心線；14）箱體機座孔的投影線漏畫；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。機械設(shè)計基礎(chǔ)試題三一、選擇填空題（有8小題，每題2分，共16。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項的字 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一；A）45, B

24、）GCr15, C）HT200, D）Q2352 .決定了從動件的運動規(guī)律；A）凸輪轉(zhuǎn)速，B）凸輪輪廓曲線，C）凸輪的形狀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H1 , H2,則存在.A） H1 H2, B） H1 H2, C） H1 = H24 .兩個被聯(lián)接件之一較厚，材料較軟，強度較低，且需要經(jīng)常裝拆時，所用的螺紋聯(lián)接應(yīng)為聯(lián)接;A）螺栓，B）雙頭螺柱，C）螺釘，D）緊定螺釘5 .帶傳動與齒輪傳動相比的一個優(yōu)點是；A）可緩和沖擊、吸收振動，B）傳動比穩(wěn)定，C）壽命長，D）效率高6.按彎扭合成計算軸的強度時，計算當(dāng)量彎矩公式中的系數(shù)”是考慮Mv M2A）材料抗彎與抗扭的性能不同，B

25、）彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)性質(zhì)不同，C）強度理論的要求7 .齒輪根切的現(xiàn)象發(fā)生在的場合；A）齒數(shù)較少，B）齒數(shù)較多，C）模數(shù)較小，D）模數(shù)較大8 不能保證固定不變的傳動比的傳動是；A）齒輪傳動，B）帶傳動，C）蝸桿傳動二、填空題（有6小題，16個空，每空1分，共16分。把答案填在題中橫線上）9 .以凸輪的理論輪廓曲線的最小半徑所做的圓稱為 10 .漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是 11對鋼制閉式齒輪傳動，當(dāng)HB 350時，主要失效形式為 應(yīng)按強度設(shè)計，并按強度進行校核計算；12 .直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)（用符號表示）是 > c*；13 .凸輪機構(gòu)主要由 和固定機架三個基本構(gòu)件組成；1

26、4 .在錢鏈四桿機構(gòu)中，能作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為 只能往復(fù)搖擺某一角度的構(gòu)件稱為 直接與兩連架桿相連接，借以傳遞運動和動力的構(gòu)件稱為 三、問答題（有4小題，每題5分共20分）15 .螺紋聯(lián)接的防松方法，按工作原理來分可分為哪幾種？要求每一種舉一例。16 .什么是滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷？17 .試解釋帶傳動中彈性滑動和打滑現(xiàn)象。彈性滑動和打滑會引起什么后果？二者都可以避免嗎？18 .錢鏈四桿機構(gòu)的基本形式有幾種？四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分，圈出題中文字錯誤處，并用線引在題外的空白處改正）19 .僅承受扭矩的軸叫轉(zhuǎn)軸。五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，9分，8分

27、，共30分）20 .下圖為某深溝球軸承的載荷P與壽命L的關(guān)系曲線，試求：1）此軸承的基本額定動載荷C;2）若軸承當(dāng)量動載荷P= 0.10,軸承轉(zhuǎn)速n=1000r/min,軸承壽命Lh為多少？21有一滑動軸承，其軸頸直徑d=100mm, B/d=1.4,p = 8MPa, V=3 m/s, pVj=15MPam/s,轉(zhuǎn)速n=500r/min,問此軸承允許最大工作載荷為多少?22如圖所示用兩個M10 （小徑d1 8.376mm ,中徑d2 9.026 mm j的螺釘固定一牽引鉤。若螺釘材料為Q235鋼，屈服極限s 240 Mpa ,裝配時控制預(yù)緊力（安全系數(shù)取Ss 16 ），考慮摩擦傳力的可靠性系

28、數(shù)（防滑系數(shù)）Kf12，接合面摩擦因數(shù)=0.2,求其允許的牽引力Fr （取計算直徑dc=d1）。23.一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知模數(shù)m=2mm,齒數(shù)z1=25, z2=75。求齒距p,全齒高h,分度圓直徑 d1, d2,齒頂圓直徑da1,齒根圓直徑di2,標(biāo)準(zhǔn)中心距a和傳動比i。六、分析題（有1小題，每題6分，共6分）24.按圖所示校鏈四桿機構(gòu)中的尺寸，分別確定各機構(gòu)的名稱。七、作圖題（有2小題，每題5分，共10分）25 .請畫出螺栓聯(lián)接式蝸輪結(jié)構(gòu)圖（剖面圖）。26 .試分析圖中受單向軸向力Fa的角接觸球軸承結(jié)構(gòu)中的不合理結(jié)構(gòu)處，并畫出正確結(jié)構(gòu)。機械設(shè)計基礎(chǔ)試題三參考答案一、選擇填空題（

29、有 8小題，每題2分，共16分）1.B2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.B二、填空題（有12小題，16個空，每空1分，共16分）9 .基圓10 .m1=m2, a 1= a 2;11 .點蝕，輪齒折斷，接觸，彎曲；*12 .z） m, a ） ha ,13 .凸輪，從動件；14 .曲柄，搖桿，連桿；三、問答題（有5小題，每題4分，共20分）15 .答：摩擦防松，如用對頂螺母，彈簧墊圈，自瑣螺母等。機械防松，如開口銷與六角開槽螺母，止動墊圈，串聯(lián)鋼絲等。其它防松，如挪沖，膠粘等16 .答：按一組軸承中10%的軸承發(fā)生點蝕失效，而 90%的軸承不發(fā)生點蝕失效前軸承內(nèi)外 圈的相對轉(zhuǎn)數(shù)（以106

30、為單位）或工作小時數(shù)作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做基本額定 壽命。滾動軸承基本額定動載荷，就是使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷。17 .答：帶傳動的彈性滑動與打滑的主要區(qū)別是彈性滑動是局部滑動，會引起傳動比不準(zhǔn)，是不可避免的；打滑是全面滑動，將是帶的磨損加劇，從動輪的轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。18 .答：錢鏈四桿機構(gòu)的基本型式有三種：曲柄搖桿機構(gòu)；雙曲柄機構(gòu)；雙搖桿機構(gòu)四、改錯題（有1小是19 .答：轉(zhuǎn)軸一傳動 五、計算題（有4小是20 .（本小題5分）Lh1）C=45000N2）2分，共2分)分別為5分,16670 Cx()n P8分，9分，8

31、分，共30分）16670 C 3()3 16670 h10000.1 C21.(本小題8分)B 1.4d 14 100 140 mmF dB p 100 140 8 112000 Ndn / (60 1000)100 50060 10002.62 m / spV 15 p 2.6215p 5725 MPa所以 2.62由此得 F 5725 100 140 80150N所以，允許最大工作載荷為80150N。22.（本小題9分）S- 240 /1.6150 MPa許用拉應(yīng)力Ss螺釘數(shù)z= 2,接縫面數(shù)m=1,則所需預(yù)緊力FKfFR12 Frmz 0.2 1 213F -wd12強度條件為4d124

32、 1.3 3一一一28.3761504 1.3 32119 N齒距全齒高分度圓直徑23.解:由已知條件p=n m=3.14 x 2=6.28mm h=2.25m=2.25X 2=4.5mmd=m zi=2 x 25=50mmd2=m z2=2 x 75=150mm齒頂圓直徑 齒根圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距 傳動比dai= di+2m=50+2 x 2=54mmdf2= d2-2.5m=150-2.5 x 2=145mm a=( di+ d2)/2=(50+150)/2=100mm i = Z2/ z1=75/25=3（每個答案1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

33、機構(gòu)；b）曲柄搖桿機構(gòu)；c）雙搖桿機構(gòu)；d）雙搖桿機構(gòu)（答對一 個得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。試題四1. 一個沒有任何約束的物體，它有個自由度。及帶與帶輪的磨損。2 .帶傳動的主要失效形式是2.在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)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載Cr=48.1kN,內(nèi)部軸向力 S=0.7Fr ,3 .平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵

34、槽的 傳力，高度方向有 ,不會影響軸與軸 上零件的對中。4 .常用的滑動軸承材料分為金屬材料、 和三類。5 .受軸向外載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓的軸向總載荷等于工作載荷與 之和。6 .行程速比系數(shù) K是表示錢鏈四桿機構(gòu) 性質(zhì)的參數(shù)。7 .既受到扭矩又受到彎距的軸稱為 。8 .在用范成法加工齒輪時，若被加工齒輪的齒數(shù)小于 ,則可能出現(xiàn)根切現(xiàn)象。9 .零件受載時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，點、 線接觸傳力為 應(yīng)力。10 .在凸輪機構(gòu)的設(shè)計中，適當(dāng)加大凸輪的 是避免機構(gòu)發(fā)生運動失真的 有效措施。11 .螺桿相對于螺母轉(zhuǎn)過一周時，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的 12 .在V

35、帶傳動設(shè)計中，限制帶輪最小直徑主要是為了限制帶傳動中的 c13 .開式齒輪傳動的主要失效形式是 和。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。、計算題（每小題 20分，共60分）1 .計算下列結(jié)構(gòu)的自由度，并指出機構(gòu)中的復(fù)合較鏈、虛約束。Z1 20, Z2=27, Z2 =45, Z3 40 ,已知齒輪1的轉(zhuǎn)速n1=330r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速已知軸上承力 Fr =2500N, Fa =1600N,軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數(shù)fp=1.2 ,試計算軸承的使用壽命。eFa/F r < eFa/F r > eXYXY0.7

36、100.410.85三、設(shè)計題（共20分）根據(jù)同學(xué)們所學(xué)過的知識及所經(jīng)歷的生活常識，設(shè)計一個有創(chuàng)意的機構(gòu)，可以是水位報警器、智能防盜系統(tǒng)、電動剃須刀（簡單的旋轉(zhuǎn)型除外）、洋參切片機、自動面條機等，要求畫出機構(gòu)簡圖，并算出其機構(gòu)的自由度。其中簡圖為 12分，自由度計算為8分。（要說明 哪些是局部約束，那些是虛約束）機械設(shè)計基礎(chǔ)試題四參考答案一、填空題（每空1分，共20分）1. 6 2 .打滑疲勞破壞 3 .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.急回運動7.轉(zhuǎn)軸 8 . 17 9 .擠壓 接觸10 .基圓半徑基軸制11.導(dǎo)程12 .彎曲應(yīng)力 13 .磨損 輪齒折斷 14 .基孔制

37、二、計算題（每小題 20分，共60分）1 .解（共20分）（1） 活動構(gòu)件數(shù)n=5,低副數(shù)Pl =7,高副數(shù)Ph =0（3分）因此自由度數(shù)F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1（5 分）C為復(fù)合錢鏈（2分）（2） 活動構(gòu)件數(shù)n=5,低副數(shù)Pl =7,高副數(shù)Ph =0（3分）因止匕自由度數(shù)F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1（5分）F、G為同一個移動副，存在一個虛約束。（2分）2 .解（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.hnnH Z2 Z3（8分）i13n3nHZ1 Z2'（3）計算轉(zhuǎn)

38、臂H的轉(zhuǎn)速nH代入n 330,% 0及各輪齒數(shù)330 nH27 400 nH20 4533061-nH5nH 150r /min轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向與齒輪1相同。 （10分）3.解（共20分）（1）計算徑向負荷由力矩平衡Fr2 X 200- F RX 300+ Fax 40=0Fr2= (F RX 300- F AX 40)/200=(2500 X 3000-1600 X 40)/200=3430NFr1= Fr2- F R=3430-2500=930N( 5 分)(2)計算軸向負荷內(nèi)部軸向力8=0.7 F r1=0.7 X930=651NQ=0.7 F r2=0.7 X3430=2401N由Si

39、+ Fa< S2 ,可知軸承1為“壓緊”軸承，故有Fa1= S2- F A=2401-1600=801NFa2= S2=2401N(5 分)(3)計算當(dāng)量動負荷軸承 1: Fa1/ F r1=801/930=0.86>e ;取 X= 0.41 , Y= 0.87P1=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=0B=fpXFr2=1.2 X 3430=4116N P2> P1取P=P2=4116N計算軸承壽命。(7分)(4)計算軸承壽命Lh=(106/60n

40、)( C t/P) '= 106 /(60 X 960) X (48.1 X 103/4116) ' =27706h(3 分)三、設(shè)計題（共20分）此題目靈活性較大，批卷老師可根據(jù)學(xué)生設(shè)計的程度和創(chuàng)意，主觀打分。（20分機械設(shè)計基礎(chǔ)試題五1 .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 . 38CrMnAlA2 . 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

41、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（）來傳遞運動和功率的。A.帶與帶輪接觸面之間的正壓力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8 .聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（）。A .緩沖、減振B .傳遞運動與轉(zhuǎn)矩C.防止機器發(fā)生過載D.補償兩軸的不同心或熱膨脹

42、9 .28H7的孔與 27P6軸可以是（）。A .過盈配合B.間隙配合 C.過渡配合 D .非配合連接10 .當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)相同時，細牙螺紋的自鎖性能比粗牙螺紋 的自鎖性能（）。A.好B.差C.相同D.不一定2 .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構(gòu)中，其壓力角等于（）6 . 一臺機器空運轉(zhuǎn)。對外

43、不做功，這時機器的效率等于（）。7 .對于四桿曲柄搖桿機構(gòu)，如果以曲柄作為機架，則該機構(gòu)為（）8 .當(dāng)平面連桿機構(gòu)在死點位置時，此時的傳動角為（）。9 .平面機構(gòu)具有確定運動的條件是（）。10 .機械效率等于（）功與（）功之比，它反映了（）功在機 械中的有效利用程度。）,不能完全消失而殘留的）和（）,所設(shè)計的機構(gòu)越緊11 .外力撤消后構(gòu)件上能完全消失的變形稱為（永久變形稱為（）。12 .在較鏈四桿機構(gòu)中，存在曲柄的必要條件是（13 .在設(shè)計凸輪機構(gòu)時，凸輪基圓半徑取得越（湊，但是壓力角（），使機構(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（）必須分別相等。15,斜齒

44、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（）。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度計算時，?。ǎ┨幍慕佑|應(yīng)力為計算依據(jù),其載荷由（）對輪齒承擔(dān)18 .平鍵的截面尺寸應(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。必要時應(yīng)進行強度校核。19 .軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受（）的軸為心軸，主要受（）的軸為傳動軸。20 .機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)計的錯誤結(jié)構(gòu)（如下圖），至少找出五處或五處以上的錯誤；用序號指明錯誤的位置并用文字說明。（15分）四、計算題（1題，共1

45、5分）如圖所示的輪系中，已知zi =z2 =Z4=Z5=20, Z3 =Z6 =60,齒輪1的轉(zhuǎn)速ni =1440（r/min）,求齒輪6的轉(zhuǎn)速（大小及方向）（方向用箭頭表示）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)m = 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，要求傳動比 i=3.5,試計算從動齒 輪的幾何尺寸及兩輪的中心距。 （20分）機械設(shè)計基礎(chǔ)試題五參考答案1. C 2. B 3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B 9. D 10. A1.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

46、。6. 0。7.雙曲柄機構(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，一。18.軸徑d,輪轂長度。19.彎矩，扭矩。20 .周期性 非周期性。1 .解題要點此軸承組合設(shè)計有以下四個方面的錯誤：（1） 轉(zhuǎn)動件與靜止件接觸：軸與軸蓋；套筒與軸承外圈（2） 軸上零件未定位、未固定：筒頂不住齒輪（過定位）；卡圈不需要（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

47、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，軸承用脂潤滑而擋油盤；缺缺密封件四.計算題 解題要點：(1) 本題所示為一個定軸輪系。(2) 其轉(zhuǎn)動比為ni 2 Z2Z3Z5Z6Z3Z6 60X60 門Ii2 = =(-1) 9%Z1Z2Z4Z54 z4 20X20ni1440n6160(r min)ii29齒輪6的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同。如圖所示。五、計算題解：根據(jù)給定的傳動比i,可計算從動輪的齒數(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所列公式可以計算從動

48、輪各部分尺寸。分度圓直徑d2 = mz2 = 2X 70 = 140 mm齒頂圓直徑da2 =億2 + 2ha*) m = (70+2 x1)2=144 mm齒根圓直徑df =億2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2x 1-2 x 0.25)2=135mm全齒高h=(2 ha*+c*)m = ( 2X1 + 0.25) 2= 4.5 mmd1d2m2中心距a 2一 萬(乙 Z2) ,(20 70) 90 mm試題六一、填空題(每空1分，共30分)1 .機構(gòu)具有確定運動的條件是自由度F>0目 原動件數(shù)等千自由度 F 。2 .在曲柄搖桿機構(gòu)中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄與

49、連桿處于共線位置時稱為 死點 ，此時機構(gòu)的彳動角為 0° ,壓力角為90°。3 .在凸輪機構(gòu)四種常用的推桿運動規(guī)律中，筐速運動規(guī)律有剛性沖擊； 正弦加速度 運動規(guī)律無沖擊。4 .帶傳動工作時，最大應(yīng)力發(fā)生在_緊邊講入小帶輪處,最大值為_ 1 b1 c5 .帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則為：在保證帶傳動不發(fā)生打滑的前提下,帶具有一定的 疲勞 強度和使用壽命。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 12,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，主動軸蝸桿為順時針旋轉(zhuǎn)，蝸 輪為右旋，則蝸桿螺旋線方向為 右旋，若希望蝸輪2和

50、小齒輪3的軸向力能抵消一部分, 則齒輪3的螺旋線方向為右旋，齒輪4的軸向力方向為 向上。8 .按軸工作時所承受的載荷不同，可把軸分成心軸 ， 轉(zhuǎn)軸 ， 傳動軸 。9 .代號為7312C的滾動軸承，其類型名稱為角接觸球軸承，內(nèi)徑為60mm,寬度系列代號為0,直徑系列代號為3。10.螺紋連接中，按其工作原理不同，螺紋防松方法有摩擦防松、 機械防松 和 破壞螺紋副關(guān)系防松等。11.軸承的基本額定動載荷是指軸承的基本額定壽命恰好為106r時,軸承所能承受的載荷值。二、問答題（每題6分，共24分）1 .請說明平面機構(gòu)速度瞬心的概念，并簡述三心定理。答：瞬心是指互相作平面相對運動的兩構(gòu)件在任一瞬時，其相對

51、速度為0的重合點，或者是絕對速度相等的重合點。（3分）三心定理：作平面運動的三個構(gòu)件共有三個瞬心（1.5分），它們位于同一直線上（1.5分）。2 .簡述閉式齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則答：1）對于軟齒面閉式齒輪傳動，通常先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計（2分），然后校核齒根彎曲疲勞強度（1分）。2）對于硬齒面閉式齒輪傳動，通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計（2分），然后校核齒面接觸疲勞強度 （1分）。3 .平鍵連接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平鍵的截面尺寸 bxh是如何確定的？答：平鍵的工作面為兩側(cè)面，工作時靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。（2分）主要失效形式是工作面的壓潰和鍵的剪斷。（2分）截面尺寸根據(jù)軸徑 d由標(biāo)準(zhǔn)查出。（2分）4 .簡述形成流體動壓油