機械設計基礎考試試題及答案

1、機械設計基礎試題一一、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。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.若組成運動副的兩構件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為( B )A.轉動副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( D )A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓4.機構具有確定相對運動的條件是( A )A.機構的自由度數目等于主動件數目B.機構的自由度數目大于主動件數目C.機構的自由度數目小于主動件數目D.機構的自

2、由度數目大于等于主動件數目5.一般轉速的滾動軸承計算準則為( C )A.進行靜強度計算 B.進行極限轉速計算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采用( B )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 )A.螺紋升角當量摩擦角 B.螺紋升角>摩擦角 C.螺紋升角摩擦角 D.螺紋升角當量摩擦角 8.機械運轉不均勻系數是用來描述機械運轉不均勻程度的重要參數，其表達式為( C )A.B. C. D.9.鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在( A )A.從動件及連桿共線位置 B.從動件及機架共線位置C.主動件及連桿共

3、線位置 D.主動件及機架共線位置10.當軸的轉速較低，且只承受較大的徑向載荷時，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.作單向運轉的轉軸，其彎曲應力的變化特征是( 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.在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應優(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.鉸鏈四桿機構中，若最短桿及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14.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材

4、料較軟、強度較低、需要經常裝拆時，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.將產生剛性沖擊 B.將產生柔性沖擊C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊16.及標準直齒圓柱齒輪的復合齒輪形系數YFS值有關的參數是( C )A.工作齒寬b B.模數mC.齒數z D.壓力角17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經常發(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18.普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( B )（注：下標t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿

5、、2表示蝸輪）A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,=C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=-19.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20.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.磨損和疲勞點蝕二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的運動狀況和受力情況。22.對于動不平衡的回轉件，需加平衡質量的最少數目為2。23.擺動導桿機構

6、的極位夾角及導桿擺角的關系為兩者相等。24.在內嚙合槽輪機構中，主動撥盤及從動槽輪的轉向相同。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應根據軸徑按標準選擇。26.鏈傳動是依靠鏈輪輪齒及鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力的，所以應屬于嚙合傳動。27.在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是H1=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的摩擦損耗效率。29.滑動軸承的轉速越高，所選用的潤滑油粘度越大。30.聯(lián)軸器型號是根據計算轉矩、轉速和軸徑從標準中選取的。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

7、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。32.試分析只受預緊力F作用的單個螺栓聯(lián)接的應力情況，寫出其強度計算公式，并指出公式中每個參數的物理意義。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。34.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,小齒輪的齒數z1=18。試確定大齒輪的齒數z2、齒輪的模數m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。35.在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=8

8、0，運動從軸輸入，軸輸出，n=1000r/min,轉動方向如圖所示。試求輸出軸的轉速n及轉動方向。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Fr=9000N,Fr=5000N，其內部軸向力分別為FS=2430N,FS=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數e=0.32,當Fa/Fre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。五、設計題(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。已知從動件尖底及凸輪廓線在B0點接觸時為初始位置。

9、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)當從動件尖底及凸輪廓線在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構。試按例所示，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。)機械設計基礎試題一參考答案一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 1

10、5.A16.C 17.B 18.B 19.D 20.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.蝸軒轉動方向如圖所示 蝸桿為右旋 Ft2及蝸輪分度圓相切，指向左端 Ft1及蝸桿分度圓相切，指向右端 Fa1及蝸桿軸線平行，指向右 Fa2及蝸輪軸線平行，指向左32.螺栓受到拉應力和扭轉剪應力的作用= 拉應力，d1螺栓最小直徑，許用拉應力。四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復合鉸鏈，H處(或I

11、處)為虛約束，應除去 (2)計算自由度： n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=3×6-2×8-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=3×18=54a=(z1+z2) m= =3mm d1=mz1=3×18=54mm d2=mz2=3×54=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=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i 將n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1)

12、對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有 i 即=-2(2) 聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到n=n1, n2=nH,n3=n得 將n=1000r/min代入，得n=-2500r/min 負號說明n轉向及n轉向相反。36.軸向力：FS+FA=2430+1000=3430N>S 軸承被放松 Fa=FS=2430N 軸承被壓緊 Fa=FS=3430N 當量動載荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27<e X=1 Y=0 P=XFr=9000N Fa/Fr=3430/5000=0.686>e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.4×5000+1.88×

13、3430=12672.6N五、設計題(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-方向轉90°，在圖上正確標出S1 過B2點作偏距圓切線，正確標出2角38. (1)缺少調整墊片； (2)輪轂鍵槽結構不對； (3)及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)端蓋孔及軸徑間無間隙； (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)軸及軸承端蓋相碰。機械設計基礎試題二一、選擇填空題（有7小題，每題2分,共14。在每小題的選項中，只有一項是符合題目

14、要求的，把所選項的字母填在題中的橫線上）1.家用縫紉機踏板機構屬于A機構；A)曲柄搖桿，B)雙曲柄，C)雙搖桿2.V帶（三角帶）傳動的帶輪基準直徑應取為_B_；A)D1B)D2C)D3D)D43.設計V帶傳動時，帶輪直徑不能太小，是為了限制D；A)帶的長度，B)傳動的中心距，C)帶的離心力，D)帶的彎曲應力4.標準蝸桿傳動中，如果模數m不變，增大蝸桿特性系數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A徑；A)大，B)小，C)中6.齒輪彎曲強度計算中所用的齒形系數YF的大小及齒輪的A有關；A)齒數，B)模數，C)齒寬7.齒輪的漸開線形狀取決于它的C。

15、A)齒頂圓，B)分度圓，C)基圓，D)齒根圓二、填空題（有4小題，16個空，每空1分,共16分。把答案填在題中橫線上）8.機構運動簡圖是_,的簡單圖形。9.6105(舊標準代號105)軸承，精度是_、內徑為_、_系列的_軸承；10.工作中只受彎矩不受轉矩的軸叫作心軸，只受轉矩不受彎矩的軸叫作傳動軸，同時受彎矩和轉矩的軸叫作轉軸，自行車的前軸是心軸，中軸是轉軸，后軸是心軸；11.平鍵聯(lián)接靠_傳遞轉矩，楔鍵聯(lián)接靠_傳遞轉矩，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?它們各適用于什么場合？14.典型的滾動軸承由

16、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，并用線引在題外的空白處改正）15.最大應力smax值相同，循環(huán)特征r分別是+1、0、-1的應力，其中r=+1的應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.計算圖示機構的自由度。如有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應指出。17.不完全液體潤滑（混合潤滑）徑向滑動軸承，d=60mm，寬徑比B/d=1.2，軸承材料的p5MPa，V=3m/s，pV=10MPa.m/s。求當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

17、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，許用應力s=60N/mm2，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=8kW，帶的速度v=10m/s，若緊邊拉力F1為松邊拉力F2的2倍， 此時小帶輪上包角a1=120°，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當量摩擦因數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)接的結構圖；21.對圖所示的機構，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l=1mm/mm畫出模數m=10mm，=20°的標準齒條齒廓，最少三個齒；

18、七、結構改錯題（每指出一處,并正確說明錯誤內容的,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。試指出圖中的錯誤（在圖中錯誤處寫出序號），并按序號簡要說明錯誤的內容，不必在圖中改正。機械設計基礎試題二參考答案一、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，因而能說明機構各構件間相對運動關系9.P0，25，特輕，深溝球；10.心，傳動，轉，心，轉，心；11.

19、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) 強度、塑性、摩擦順應性和嵌入性好；(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通孔,材料又較軟,且需經常拆卸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,且力或轉矩不大時;也用于調整零件的位置14.答：內圈

20、，內圈用來和軸頸裝配。外圈，外圈用來和軸承座裝配。滾動體，滾動體的作用是當內圈、外圈相對轉動時，滾動體在內、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=+1r=-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。17.(本小題8分)由；得由得所以軸承允許的最大載荷為，即18. (本小題8分)解:由松螺栓聯(lián)接的設計公式得螺紋小徑為19. (本小題8分)解:有效拉力Fe =1000P/v=1000×8/10=800 N (2分)又知:F1-

21、F2=Fe,F1=2F2則緊邊拉力 F1=2Fe =1600 N (3分)根據歐拉公式 得 當量摩擦系數f¢=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =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222.答:利用曲柄及連桿共線時，滑塊達到極限位置這一知識，以A為圓心，分別以BC-AC和BC+AC為半徑畫圓，及導路的兩個交點C1和C2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：根據齒距p=m=3.14×10=31.4mm,齒頂高ha=m=10mm,齒根

22、高hf=1.25m=12.5mm,齒廓壓力角=20°畫出的圖見圖6七、結構改錯題（每指出一處,并正確說明錯誤內容的,得2分,總分為10分）25.答:錯誤處見圖第 15 頁1)鍵的位置應及齒輪處在同一直線上，而且結構不正確；2)軸承蓋孔徑應大于軸徑，避免接觸；3)此處不應有鍵聯(lián)接；4)軸長應短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；5)軸應有軸環(huán)，使齒輪定位；6)軸承應正裝；7)軸不應及軸承蓋相碰，且不需這么長；8)左右兩軸承蓋及箱體間應有調整墊片；9)兩軸承內側應加封油環(huán)；10)箱體加工面及非加工面未分開；11)齒輪嚙合的畫法不對；12)兩齒輪的寬度應不等，B1=B2+（35）；13)右端軸承

23、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)左軸承蓋的加工面及非加工面未分開。每指出一處，并正確說明錯誤內容的，得2分，超過5個，得滿分10機械設計基礎試題三一、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；A)45，B)GCr15，C)HT200，D)Q2352.決定了從動件的運動規(guī)律；A)凸輪轉速，B)凸輪輪廓曲線，C)凸輪的形狀3.一對標準齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應力分別為sH1 ，sH2，則存在；A)sH1>sH2，B)sH1 <

24、sH2，C)sH1 =sH24.兩個被聯(lián)接件之一較厚，材料較軟，強度較低，且需要經常裝拆時，所用的螺紋聯(lián)接應為聯(lián)接；A)螺栓，B)雙頭螺柱，C)螺釘，D)緊定螺釘5.帶傳動及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，計算當量彎矩公式中的系數是考慮；A)材料抗彎及抗扭的性能不同，B)彎曲應力和扭轉切應力的循環(huán)性質不同，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)齒數較少，B)齒數較多，C)模數較小，D)模數較大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，

25、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HB£350時，主要失效形式為_和_，應按_強度設計，并按_強度進行校核計算；12.直齒標準齒輪的基本參數（用符號表示）是_、_、_、_、c*；13.凸輪機構主要由_、_和固定機架三個基本構件組成；14.在鉸鏈四桿機構中，能作整周連續(xù)旋轉的構件稱為_，只能往復搖擺某一角度的構件稱為_，直接及兩連架桿相連接，借以傳遞運動和動力的構件稱為_；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，

26、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.鉸鏈四桿機構的基本形式有幾種?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軸。五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，9分，8分，共30分） 20.下圖為某深溝球軸承的載荷P及壽命L的關系曲線，試求：1）此軸承的基本額定動載荷C；2）若軸承當量動載荷P0.1C，軸承轉速n=1000r/min，軸承壽命Lh為多少？21.有一滑動軸承

27、，其軸頸直徑d=100mm，B/d=1.4，p8MPa，V=3m/s，pV=15MPa.m/s，轉速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，中徑，）的螺釘固定一牽引鉤。若螺釘材料為Q235鋼，屈服極限，裝配時控制預緊力（安全系數取),考慮摩擦傳力的可靠性系數（防滑系數）,接合面摩擦因數m=0.2，求其允許的牽引力FR（取計算直徑dc=d1）。23.一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪，已知模數m=2mm，齒數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df2，標準中心距a和傳動比i。六、分析題（有1小題，

28、每題6分，共6分） 24.按圖所示鉸鏈四桿機構中的尺寸，分別確定各機構的名稱。七、作圖題（有2小題，每題5分,共10分） 25.請畫出螺栓聯(lián)接式蝸輪結構圖（剖面圖）。 26.試分析圖中受單向軸向力Fa的角接觸球軸承結構中的不合理結構處，并畫出正確結構。機械設計基礎試題三參考答案一、選擇填空題（有8小題，每題2分,共16分）1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B二、填空題（有12小題，16個空，每空1分,共16分） 9.基圓 10.m1=m2，1=2； 11.點蝕，輪齒折斷，接觸，彎曲； 12.z，m，ha*； 13.凸輪，從動件； 14.曲柄，搖桿，連桿；三、問答題（有

29、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，如開口銷及六角開槽螺母，止動墊圈，串聯(lián)鋼絲等。 其它防松，如鉚沖，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外圈的相對轉數（以106為單位）或工作小時數作為軸承的壽命，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轉時，軸承所能承受的載荷。17.答：帶傳動的彈性滑動及打滑的主要區(qū)別是彈性滑動是局部滑動，會引起傳動比不準,是不可避免的；打滑是全面滑動，將是帶的磨損加劇，從動輪的轉速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況

30、應當避免。18.答: 鉸鏈四桿機構的基本型式有三種:曲柄搖桿機構;雙曲柄機構; 雙搖桿機構四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分） 19.答：轉軸傳動軸五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，9分，8分，共30分）20.(本小題5分)1)C45000N2)21.(本小題8分)所以由此得所以，允許最大工作載荷為80150N。 22.(本小題9分)許用拉應力螺釘數z2，接縫面數m=1，則所需預緊力強度條件為 23.解：由已知條件齒距 p=m=3.14×2=6.28mm全齒高 h=2.25m=2.25×2=4.5mm分度圓直徑 d1=mz1=2×25=50mmd2=m

31、z2=2×75=150mm齒頂圓直徑 da1= d1+2m=50+2×2=54mm齒根圓直徑 df2= d2-2.5m=150-2.5×2=145mm標準中心距 a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm傳動比 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）雙曲柄機構；b）曲柄搖桿機構；c）雙搖桿機構；d）雙搖桿機構(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)不合理結構：1）受軸向力方向應為軸承“大口”指向“小口”，

32、圖中軸承裝反；2）沿軸向力傳遞路線，角接觸軸承外圈左側的彈性擋圈無必要。正確結構如圖。機械設計基礎試題四一、填空題（每空1分，共20分）1一個沒有任何約束的物體，它有個自由度。2帶傳動的主要失效形式是、及帶及帶輪的磨損。3平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的傳力，高度方向有，不會影響軸及軸上零件的對中。4常用的滑動軸承材料分為金屬材料、和_ （3166三類。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及之和。6行程速比系數K是表示鉸鏈四桿機構性質的參數。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生應力，其中

33、面接觸傳力為應力，點、線接觸傳力為應力。10在凸輪機構的設計中，適當加大凸輪的是避免機構發(fā)生運動失真的有效措施。11螺桿相對于螺母轉過一周時，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的。 12在V帶傳動設計中，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和。 14滾動軸承的配合制度是軸承及軸的配合為，軸承及軸承座孔的配合為。二、計算題（每小題20分，共60分）1計算下列結構的自由度，并指出機構中的復合鉸鏈、虛約束。2在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數，Z2=27，Z2=45，已知齒輪1的轉速=330r/min，試求轉臂H的轉速nH(大小及方向)。3有一軸用一對463

34、09軸承支承，軸承的基本額定動負載=48.1kN，內部軸向力S=0.7Fr，已知軸上承力=2500N， =1600N，軸的轉速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數=1.2，試計算軸承的使用壽命。eFa/FreFa/FreXYXY0.7100.410.85機械設計基礎試題四參考答案一、填空題（每空1分，共20分）162打滑疲勞破壞3側面 間隙4非金屬材料粉末冶金材料5剩余預緊力6急回運動7轉軸8179擠壓 接觸10基圓半徑11導程12彎曲應力13磨損 輪齒折斷14基孔制基軸制二、計算題（每小題20分，共60分）1解（共20分）（1） 活動構件數n=5，低副數 PL =7，高副數PH

35、=0 （3分）因此自由度數 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （5分）C為復合鉸鏈 （2分）（2） 活動構件數n=5，低副數 PL =7，高副數PH =0 （3分）因此自由度數 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）判斷轉化輪系齒輪的轉動方向 由畫箭頭法可知，齒輪1及齒輪3的轉動方向相反。 （2分）（2）轉化輪系傳動比關系式 （8分）（3）計算轉臂H的轉速代入及各輪齒數 轉臂H的轉動方向及齒輪1相同。 （10分）3解（共20分）（1）計算徑向負荷 FA Fr1 S2 FR S1 Fr2由力矩平衡Fr

36、2×200- FR×300+ FA×40=0Fr2= (FR×300- FA×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430NFr1= Fr2- FR=3430-2500=930N （5分）（2）計算軸向負荷內部軸向力S1=0.7 Fr1=0.7×930=651NS2=0.7 Fr2=0.7×3430=2401N由S1+ FA< S2 ，可知軸承1為“壓緊”軸承，故有Fa1= S2- FA=2401-1600=801NFa2= S2=2401N （5分）（3）計算當量動負荷

37、軸承1：Fa1/ Fr1=801/930=0.86>e；取X0.41，Y0.87P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N軸承2：Fa2/ Fr2=0.7=e；取X=1,Y=0P2=fp×Fr2=1.2×3430=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)( Ct/P)= 106 /(60×960)×(48.1×103/4116)=27706h （3分）機械設計基礎試題五一選擇題

38、(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（）。45號鋼 BZG340640 C20Cr D38CrMnAlA2一對標準漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的（）必須相等。A直徑d B模數m C齒寬b D齒數z3蝸桿傳動是（）A嚙合傳動 B在中間平面內，蝸輪蝸桿嚙合相當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（）來傳遞運動和功率的。A帶及帶輪接觸面之間的正壓力 B帶及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軸承的軸承套圈內徑

39、為（）A72 B10 C50 D2107鍵的剖面尺寸bXh通常是根據（）從標準中選取。A傳遞的轉矩 B傳遞的功率 C輪轂的長度 D軸的直徑8聯(lián)軸器及離合器的主要作用是（ ）。A緩沖、減振 B傳遞運動及轉矩C防止機器發(fā)生過載 D補償兩軸的不同心或熱膨脹9的孔及軸可以是（）。A過盈配合 B間隙配合C過渡配合 D非配合連接10當螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數相同時，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 GB109

40、6-79中，20X80是表示 （ ）。4滾子鏈16A1X88 GB/T 1243-97的節(jié)距為（ ）。5平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構中，其壓力角等于（ ）。6一臺機器空運轉。對外不做功，這時機器的效率等于（ ）。7對于四桿曲柄搖桿機構，如果以曲柄作為機架，則該機構為（ ）。8當平面連桿機構在死點位置時，此時的傳動角為（ ）。9平面機構具有確定運動的條件是（ ）。10機械效率等于（ ）功及（ ）功之比，它反映了（ ）功在機械中的有效利用程度。11外力撤消后構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在鉸鏈四桿機構中，存在曲柄的必要條件是（ ）和（ ） 。

41、13在設計凸輪機構時，凸輪基圓半徑取得越（ ），所設計的機構越緊湊，但是壓力角（ ），使機構的工作情況變壞。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斜齒圓柱齒輪的標準模數是（ ）。直齒圓錐齒輪的標準模數是（ ）。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，取（ ）處的接觸應力為計算依據，其載荷由（ ）對輪齒承擔。18平鍵的截面尺寸應按（ ）從鍵的標準中查取，鍵的長度L可參照（ ）從標準中選取。必要時應進行強度校核。19軸如按受載性質區(qū)分，主要受（ ）的軸為心軸，主要受（ ）的軸為傳動軸。2

42、0機械速度的波動可分為（ ）和（ ）兩類。三、試分析齒輪、軸、軸承部件組合設計的錯誤結構（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的轉速n1 =1440(r/min),求齒輪6的轉速（大小及方向）（方向用箭頭表示）。五、已知一正常齒制的標準直齒圓柱齒輪，齒數z1=20，模數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）解：根據給定的傳動比i，

43、可計算從動輪的齒數z2 = iz1 =3.5× 20 = 70已知齒輪的齒數z2及模數m，由表5-2所列公式可以計算從動輪各部分尺寸。分度圓直徑 d2 = mz2 = 2×70 = 140mm齒頂圓直徑 da2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2×1)2=144mm齒根圓直徑 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2×1-2×0.25)2=135mm齒全高 h=(2ha*+c*)m= ( 2×1 + 0.25) 2=4.5 mm中心距 mm機械設計基礎試題五參考答案一選擇題1C 2B 3A 4B 5D

44、 6C 7D 8B 9D 10A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。425.4。50度。60。7雙曲柄機構。80。9自由度=原動件數。10有用功，總功，總。11彈性變形，塑性變形。 12有一最短桿，最短桿及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，壓力角15法面模數mn 大端模數m16模數，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。三結構改錯題 1解題要點此軸承組合設計有以下四個方面的錯誤：（1） 轉動件及靜止件接觸：軸及軸蓋；套筒及軸承外圈（2） 軸上零件未定位、未固定：筒頂不住齒輪（過定位）；卡

45、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；箱體加工面及非加工面沒有分開安裝：軸肩過高，無法拆卸軸承；鍵過長，套筒無法裝入調整：無墊片，無法調整軸承游隙（4） 潤滑及密封：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） 其轉動比為=(-1) 齒輪6的轉向及齒輪1的轉向相同。如圖所示。五、計算題解：根據給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數z2 = iz1 =3.5× 20 = 70已知齒輪的齒數z2及模數m，由表5-2所列公式可以計算從動輪各部分尺寸。分度圓直徑 d2 = mz2 = 2×7

46、0 = 140mm齒頂圓直徑 da2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2×1)2=144mm齒根圓直徑 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2×1-2×0.25)2=135mm全齒高 h=(2ha*+c*)m= ( 2×1 + 0.25) 2=4.5 mm中心距 mm機械設計基礎試題六及答案一、填空題 （每空1分，共30分）1. 機構具有確定運動的條件是 自由度F>0 且 原動件數等于自由度F 。2. 在曲柄搖桿機構中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄及連桿處于共線位置時稱為死點，此時機構的傳動角為0°，壓力角為90°。3. 在凸輪機構四種常用的推桿運動規(guī)律中， 等速 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，最大應力發(fā)生在 緊邊進入小帶輪處 ，最大值為。5. 帶傳動的設計準則為：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