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1、学而不思则惘，思而不学则殆机械设计基础考试时间：20XX 年11月 24日9：00-10 ：40 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2 分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.在如图所示的齿轮凸轮轴系中，轴4称为( A ) A零件B.机构C.构件D.部件2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为 ( B ) A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于 ( D ) A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆4.机构具有确定相对运动的条件是 ( A ) A.机构的自由度数目等于
2、主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目5.一般转速的滚动轴承计算准则为 ( C ) A.进行静强度计算B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算D.进行热平衡计算6.柴油机曲轴中部的轴承应采用 ( B ) A.整体式滑动轴承B. 剖分式滑动轴承C.深沟球轴承D.圆锥滚子轴承7.螺纹联接的自锁条件为( A ) A.螺纹升角当量摩擦角 B.螺纹升角摩擦角 C.螺纹升角摩擦角 D.螺纹升角当量摩擦角8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为 ( C ) A.maxminB. maxmin2C.
3、maxminmD. maxminmaxmin9.铰链四杆机构的死点位置发生在 ( A ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置D.主动件与机架共线位置10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用 ( C ) A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D.圆锥滚子轴承11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是 ( A ) A.对称循环B.脉动循环C.恒定不变D.非对称循环12.在一般机械传动中，若需要采用带
4、传动时，应优先选用 ( C ) A.圆型带传动B.同步带传动C.V 型带传动D.平型带传动13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( B ) A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用 ( B ) A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动 ( A ) A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值
5、有关的参数是( C ) A.工作齿宽b B.模数m C.齿数 z D.压力角17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在 ( B ) A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是 ( B ) （注：下标 t 表示端面，a 表示轴向，1 表示蜗杆、2 表示蜗轮）A.mt1=ma2, t1=a2,=B.ma1=mt2, a1=t2,=C.mt1=ma2, t1=a2,=-D.ma1=ma2, a1=t2,=-19.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是 ( D ) A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱
6、销联轴器20.带传动的主要失效形式是带的 ( A ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀二、填空题(本大题共 10小题，每小题1 分，共 10分) 21. 在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和受力情况。22. 对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为2。23. 摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为两者相等。24. 在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向相同。25. 普通平键的剖面尺寸(bh)，一般
7、应根据轴径按标准选择。26. 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于啮合传动。27. 在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是 H1=H2。28. 蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是齿轮啮合时的摩擦损耗效率。29. 滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越大。30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和轴径从标准中选取的。三、分析题(本大题共 2 小题，每小题 6分，共12分) 31.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。32.试分析只受预紧力 F作用的单个螺
8、栓联接的应力情况，写出其强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆四、计算题(本大题共4 小题，每小题6分，共 24分) 33.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。34.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm, 传动比 i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。35.在图示传动装置中， 已知各轮齿数为： z1=20, z2=40, z3=
9、20, z4=30, z5=80，运动从轴输入， 轴输出，n=1000r/min, 转动方向如图所示。试求输出轴的转速n及转动方向。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为 Fr=9000N,Fr=5000N ，其内部轴向力分别为 FS=2430N,FS=1350N, 传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N, 判断系数 e=0.32, 当 Fa/Fre时，X=1,Y=0,当 Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.
10、88 。试分别计算出轴承的当量动载荷。五、设计题(本大题共2 小题，每小题7分，共 14分) 37.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。 已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：(1)当凸轮从初始位置转过1=90时， 从动件走过的位移S1；(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时， 凸轮转过的相应角度2。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；(2)S1和2只需在图上标出，不必度量出数值。38.图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例所示，指出图中的其它结构错误(不少于 7处)。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。 ) 精选
11、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆机械设计基础试题一参考答案一、单项选择题(本大题共 20小题，每小题 2 分，共 40分) 1.A 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A 10.C 11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D 20.A 二、填空题(本大题共 10小题，每小题1 分，共 10分) 21.受力情况22.2 23.两者相等24.相同25.轴径26.啮合27.等于28.轮齿啮合时29.大30.轴径三、分析题(本大题
12、共 2 小题，每小题 6分，共12分) 31.蜗轩转动方向如图所示蜗杆为右旋Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端Fa1与蜗杆轴线平行，指向右Fa2与蜗轮轴线平行，指向左32.螺栓受到拉应力和扭转剪应力的作用= 13412. Fd拉应力，d1螺栓最小直径， 许用拉应力。四、计算题(本大题共 4 小题，每小题 6分，共24分) 33.(1)F处为复合铰链，H 处(或 I 处)为虚约束，应除去(2)计算自由度： n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=36-28-1 =1 34.i12=zz21=3 Z2=i12Z1=318=54 a=m2(z1+z2) m
13、= 22108185412azz=3mm d1=mz1=318=54mm d2=mz2=354=162mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.这是一个混合轮系：齿轮3、4、5 和系杆 H 组成一个行星轮系；齿轮1、2 组成一个定轴轮系。对于 3、4、5、H 组成的行星轮系，有i42080355335zznnnnHHH将 n5=0代入上式得nnnHH34即nnH3=1+4=5 (1) 对于
14、1、2 齿轮组成的定轴轮系，有 i12122140202nnzz即nn12=-2(2) 联立解(1)、(2)式，并考虑到 n=n1, n2=nH,n3=n得nnIII52将 n=1000r/min代入，得n=-2500r/min 负号说明 n转向与n转向相反。36.轴向力：FS+FA=2430+1000=3430NS轴承被放松Fa=FS=2430N 轴承被压紧Fa=FS=3430N 当量动载荷Fa/Fr=2430/9000=0.27e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.4 5000+1.88 3430=12672.6N 五、设计题(本大题共 2 小题，每小题 7分，共14分)
15、37.如图所示，正确作出偏距圆，按-方向转90，在图上正确标出 S1过 B2点作偏距圆切线，正确标出2角精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆38. (1) 缺少调整垫片；(2)轮毂键槽结构不对；(3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；(4)键槽处没有局部剖；(5)端盖孔与轴径间无间隙；(6)多一个键；(7)齿轮左侧轴向定位不可靠；(8)齿轮右侧无轴向定位；(9)轴承安装方向不对；(10)轴承外圈定位超高；(11)轴与轴承端盖相碰。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
16、 - - - - - - -第 8 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆机械设计基础试题二一、选择填空题（有7 小题，每题 2分, 共 14。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上）1.家用缝纫机踏板机构属于 A 机构；A)曲柄摇杆，B)双曲柄，C)双摇杆2.V 带（三角带）传动的带轮基准直径应取为_B_；A) D1 B) D2C) D3D) D43.设计 V带传动时，带轮直径不能太小，是为了限制 D ；A)带的长度，B)传动的中心距，C)带的离心力，D)带的弯曲应力4.标准蜗杆传动中，如果模数 m不变，增大蜗杆特性系数q，则蜗杆的刚度将；A)增大，
17、B)减少， C)增大或减少， D)不变5.普通螺纹的公称直径是 A 径；A)大， B)小， C)中6.齿轮弯曲强度计算中所用的齿形系数YF的大小与齿轮的 A 有关；A)齿数， B)模数， C)齿宽7.齿轮的渐开线形状取决于它的C。A)齿顶圆， B) 分度圆， C)基圆， D)齿根圆二、填空题（有 4小题，16个空，每空1 分,共 16分。把答案填在题中横线上）8.机构运动简图是_ , , 的简单图形。9.6105(旧标准代号 105)轴承，精度是_ 、内径为_ 、_ 系列的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 31 页学而不思
18、则惘，思而不学则殆_ 轴承；10.工作中只受弯矩不受转矩的轴叫作心轴，只受转矩不受弯矩的轴叫作传动轴，同时受弯矩和转矩的轴叫作转轴， 自行车的前轴是心轴， 中轴是转轴， 后轴是心轴；11.平键联接靠_传递转矩，楔键联接靠_传递转矩，楔键联接的主要缺点是_；三、问答题（有 3小题，每题 5 分,共 15分）12.对轴瓦材料的主要要求有哪些？13.螺纹联接有哪几种基本类型?它们各适用于什么场合？14.典型的滚动轴承由哪些基本元件组成？它们的作用是什么？四、改错题（有 1 小题，每题 2 分，共2 分，圈出题中文字错误处，并用线引在题外的空白处改正）15.最大应力max值相同，循环特征r分别是+1、
19、0、-1 的应力，其中r=+1的应力最易使零件疲劳损伤。五、计算题（有 4小题，分别为 5分，8 分，8 分，8分，共 29分）16.计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出。17.不完全液体润滑（混合润滑）径向滑动轴承，d=60mm，宽径比B/d=1.2，轴承材料的p5MPa ，V=3m/s，pV=10MPa.m/s。求当n=600r/min 时，轴承允许的最大载荷为多少。18.一起重吊钩通过尾部螺纹拧上螺母挂在吊具的孔中（看作松螺栓联接）已知载荷Q=25kN ，吊钩材料为35钢，许用应力=60N/mm2，试求吊钩尾部螺纹的小径。19.已知 V带传动中，最大传递功率P=
20、8kW ，带的速度v=10m/s ，若紧边拉力F1为松边拉力F2的 2 倍， 此时小带轮上包角1=120，求： （1）有效拉力Fe； （2）紧边拉精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆力F1； （3）当量摩擦因数f。六、作图题（有 4小题，每题 2.5 分，共 10分）20.画出普通螺栓联接的结构图；21.对图所示的机构，用作图法找出滑块C的两个极限位置。22画出普通平键 A型、B型、C型的形状；23按l=1mm/mm画出模数m=10mm，=20 的标准齿条齿廓，最少三个齿；七、结构改错题（
21、每指出一处,并正确说明错误内容的,得 2分,总分为 10分） 24. 图中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的错误（在图中错误处写出序号） ，并按序号简要说明错误的内容，不必在图中改正。机械设计基础试题二参考答案一、选择填空题（有 7 小题，每题 2 分,共 14分）1.A 2.B 3.D 4.A 5.A 6.A 7.C 二、填空题（有 4 小题，16个空，每空 1 分, 共 16分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆8.用简单的线条和规定的
22、符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对位置，因而能说明机构各构件间相对运动关系 9.P0 ，25，特轻，深沟球； 10. 心，传动，转，心，转，心； 11. 挤压，摩擦，对心性不好；三、问答题（有 3 小题，每题 5 分,共 15分）12.答：(1) 强度、塑性、摩擦顺应性和嵌入性好； (2) 跑合性、减摩性和耐磨性好； (3) 耐腐蚀性强； (4) 润滑性和导热性良好； (5) 工艺性好13.答: 序号螺纹联接的基本类型适用的场合1 螺栓联接普通螺栓联接两被联接件通孔铰制孔螺栓联接两被联接件通孔, 且两被联接件需要精确固定相对位置 , 或承受横向载荷2 双头螺柱联接被联接件之一
23、太厚不宜制成通孔 ,材料又较软, 且需经常拆卸3 螺钉联接被联接件之一太厚不宜制成通孔 ,受力不大, 且不需经常拆卸4 紧定螺钉联接固定两个零件的相对位置 ,且力或转矩不大时; 也用于调整零件的位置14.答：内圈，内圈用来和轴颈装配。外圈，外圈用来和轴承座装配。滚动体，滚动体的作用是当内圈、外圈相对转动时，滚动体在内、外圈的滚道间滚动，从而形成滚动摩擦。保持架，保持架的作用是避免相邻的滚动体直接接触。四、改错题（有 1 小题，每题 2 分，共 2 分）15.答： r=+1 r=-1 五、计算题（有 4 小题，分别为 6分，8分，8 分，8分，共 30分）16.( 本小题 6分)B处存在局部自由
24、度。Fnpp32362811LH 17.(本小题 8分) VdnV60100060600601000188.m / s由pFBdp1；Bd12126072.mm得FpBd15726021600216NkN.由pVFBdVpV2得FpVBd V21072601882297822/.7 N.98 kN所以轴承允许的最大载荷为FF12,min，即FFma x121.6 kN18. ( 本小题 8分) 解:由松螺栓联接的设计公式得螺纹小径为19. ( 本小题 8分) 解: 有效拉力Fe =1000P/v=1000 8/10=800 N (2 分) 又知:F1-F2= Fe,F1=2F2mmQd033.
25、236014.310254431精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆则紧边拉力F1=2 Fe =1600 N (3分) 根据欧拉公式得当量摩擦系数f=ln(F1/F2)/ =ln2/(3.14 120/180) =0.693/2.0933=0.331 (3分) 六、作图题（有 5 小题，每题 2 分，共 10分） 20. 答：见图 1 21.答：见图 2 22. 答:利用曲柄与连杆共线时，滑块达到极限位置这一知识，以 A为圆心，分别以 BC-AC 和 BC+AC 为半径画圆，与导路的两个交
26、点 C1和 C2即可得到滑块 C的两个极限位置，如图 3所示23.答：见图 5 24.答： 根据齿距p=m=3.1410=31.4mm, 齿顶高ha=m=10mm, 齿根高hf=1.25m=12.5mm, 齿廓压力角=20画出的图见图 6 七、结构改错题（每指出一处 ,并正确说明错误内容的 ,得 2 分, 总分为 10分）25.答: 错误处见图1)键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确；2)轴承盖孔径应大于轴径，避免接触；3)此处不应有键联接；4)轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮；5)轴应有轴环，使齿轮定位；feFF21精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
27、 - - - - - - -第 13 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆6)轴承应正装；7)轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长；8)左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片；9)两轴承内侧应加封油环；10)箱体加工面与非加工面未分开；11)齿轮啮合的画法不对；12)两齿轮的宽度应不等，B1=B2+（35） ；13)右端轴承缺中心线；14)箱体机座孔的投影线漏画；15)右轴承盖缺联接螺钉；16)左轴承盖的加工面与非加工面未分开。每指出一处，并正确说明错误内容的，得 2 分，超过 5个，得满分 10 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14
28、页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆机械设计基础试题三一、选择填空题（有8 小题，每题2 分,共 16。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上）1.用于制造滚动轴承套圈及滚动体的常用材料是；A)45 ， B)GCr15 ， C)HT200 ， D)Q235 2.决定了从动件的运动规律；A) 凸轮转速， B)凸轮轮廓曲线，C)凸轮的形状3.一对标准齿轮传动，大小齿轮齿面接触应力分别为H1 ，H2，则存在；A)H1H2，B)H1 H2，C)H1 =H24.两个被联接件之一较厚，材料较软，强度较低，且需要经常装拆时，所用的螺纹联接应为联接；A) 螺栓， B)
29、双头螺柱， C)螺钉， D)紧定螺钉5.带传动与齿轮传动相比的一个优点是；A) 可缓和冲击、吸收振动，B) 传动比稳定， C)寿命长， D)效率高6.按弯扭合成计算轴的强度时，计算当量弯矩公式中的系数 是考虑；A)材料抗弯与抗扭的性能不同，B) 弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同，C)强度理论的要求7.齿轮根切的现象发生在的场合；A) 齿数较少，B)齿数较多，C)模数较小，D)模数较大8.不能保证固定不变的传动比的传动是；A) 齿轮传动，B)带传动，C)蜗杆传动二、填空题（有6 小题， 16 个空，每空1 分,共 16 分。把答案填在题中横线上）9.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为_
30、；10.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是_、_；11.对钢制闭式齿轮传动，当HB 350 时，主要失效形式为_和_，应按 _强度设计，并按_强度进行校核计算；12.直齿标准齿轮的基本参数（用符号表示）是_、_、_、 _、c*；13.凸轮机构主要由_、_和固定机架三个基本构件组成；14.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为_，只能往复摇摆某一角度的构件称为_，直接与两连架杆相连接，借以传递运动和动力的构件称为_；三、问答题（有4 小题，每题5 分 ,共 20 分）15.螺纹联接的防松方法，按工作原理来分可分为哪几种？要求每一种举一例。16.什么是滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷？
31、17.试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。弹性滑动和打滑会引起什么后果？二者都可以避免吗？18.铰链四杆机构的基本形式有几种? 四、改错题（有1 小题，每题2 分，共2 分，圈出题中文字错误处，并用线引在题外的空白处改正）19.仅承受扭矩的轴叫转轴。五、计算题（有4 小题，分别为5 分， 8 分， 9 分， 8 分，共 30 分）20.下图为某深沟球轴承的载荷P 与寿命 L 的关系曲线，试求：22TMMV精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆1）此轴承的基本额定动载荷C；2）若轴承当量动载荷P
32、0.1C，轴承转速n=1000r/min ，轴承寿命Lh为多少？21. 有 一 滑 动 轴 承 ， 其 轴 颈 直 径d=100mm ， B/d=1.4 ， p 8MPa ， V=3 m/s ，pV=15MPa.m/s，转速 n=500r/min，问此轴承允许最大工作载荷为多少？22.如图所示用两个M10（小径d18.376mm，中径d29 026.mm， ）的螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为Q235 钢，屈服极限SMPa240，装配时控制预紧力（安全系数取SS16 .),考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）Kf12 .,接合面摩擦因数=0.2，求其允许的牵引力FR（取计算直径dc=d1） 。2
33、3.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=2mm，齿数 z1=25，z2=75。求齿距p，全齿高 h，分度圆直径d1，d2，齿顶圆直径da1，齿根圆直径df2，标准中心距a 和传动比i。六、分析题（有1 小题，每题6 分，共 6 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆24.按图所示铰链四杆机构中的尺寸，分别确定各机构的名称。七、作图题（有2 小题，每题5 分 ,共 10 分）25.请画出螺栓联接式蜗轮结构图（剖面图）。26.试分析图中受单向轴向力Fa的角接触球轴承结构中的不合理结构处，
34、并画出正确结构。机械设计基础试题三参考答案一、选择填空题（有8 小题，每题2 分,共 16 分）1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B二、填空题（有12 小题， 16 个空，每空1 分,共 16 分）9.基圆10.m1=m2，1=2；11.点蚀，轮齿折断，接触，弯曲；12.z， m， ，ha*；13.凸轮，从动件；14.曲柄，摇杆，连杆；三、问答题（有5 小题，每题4 分 ,共 20 分）15.答：摩擦防松，如用对顶螺母，弹簧垫圈，自琐螺母等。机械防松，如开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝等。其它防松，如铆冲，胶粘等16.答：按一组轴承中10的轴承发生点蚀失效，而
35、90的轴承不发生点蚀失效前轴承内外圈的相对转数（以106为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆寿命。滚动轴承基本额定动载荷，就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷。17.答：带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是弹性滑动是局部滑动，会引起传动比不准,是不可避免的；打滑是全面滑动，将是带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。18.答: 铰链四杆机构的基本型式有三种:曲柄摇杆机构;双曲柄机
36、构 ; 双摇杆机构四、改错题（有1 小题，每题2 分，共 2 分）19.答：转轴传动轴五、计算题（有4 小题，分别为5 分， 8 分， 9 分， 8 分，共 30 分）20.(本小题 5 分) 1)C45000N 2)LnCPCCh166701667010000116670 h3()(.)21.(本小题 8 分) Bd1414100140 mm.FdB p1001408112000 NVdn / ().6010001005006010002 62m / spVp152 62.所以p152 625725 MPa.由此得F572510014080150.N所以，允许最大工作载荷为80150N。22
37、.(本小题 9 分) 许用拉应力 MPa0156.1/240SSS螺钉数 z 2，接缝面数m=1，则所需预紧力RRRf3212 .02 .1FFmzFKF，强度条件为2143 .1dFN192133 .14150376.833 .14221RdF23.解：由已知条件齿距p= m=3.142=6.28mm 全齿高h=2.25m=2.252=4.5mm 分度圆直径d1=m z1=225=50mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆d2=m z2=275=150mm 齿顶圆直径da1= d1+
38、2m=50+2 2=54mm 齿根圆直径df2= d2-2.5m=150-2.52=145mm 标准中心距a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm 传动比i= z2/ z1=75/25=3 (每个答案1 分,共 8 分) 六、分析题（有1 小题，每题6 分，共 6 分）24答： a）双曲柄机构；b）曲柄摇杆机构；c）双摇杆机构；d）双摇杆机构 (答对一个得 1 分,共 4 分 )七、作图题（有2 小题，每题2 分 ,共 12 分）25.(本小题 5 分) 26.(本小题 5 分)不合理结构：1）受轴向力方向应为轴承“大口”指向“小口”，图中轴承装反；2）沿轴向力传递路线，角
39、接触轴承外圈左侧的弹性挡圈无必要。正确结构如图。机械设计基础试题四精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆一、填空题（每空1 分，共 20 分）1一个没有任何约束的物体，它有个自由度。2带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。3平键联接靠键和键槽的传力，高度方向有，不会影响轴与轴上零件的对中。4常用的滑动轴承材料分为金属材料、和_ 三类。5受轴向外载荷的螺栓联接，其螺栓的轴向总载荷等于工作载荷与之和。6行程速比系数K是表示铰链四杆机构性质的参数。7既受到扭矩又受到弯距的轴称为。8在用范成法加
40、工齿轮时，若被加工齿轮的齿数小于，则可能出现根切现象。9零件受载时在传力的接触表面上会产生应力，其中面接触传力为应力，点、线接触传力为应力。10在凸轮机构的设计中，适当加大凸轮的是避免机构发生运动失真的有效措施。11螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离是螺旋的。12在 V带传动设计中，限制带轮最小直径主要是为了限制带传动中的。13开式齿轮传动的主要失效形式是和。14滚动轴承的配合制度是轴承与轴的配合为，轴承与轴承座孔的配合为。二、计算题（每小题20 分，共 60 分）1计算下列结构的自由度，并指出机构中的复合铰链、虚约束。2在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数120Z，Z2
41、=27，Z2=45，340Z，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆已知齿轮1的转速1n =330r/min，试求转臂H的转速nH(大小与方向 ) 。3有一轴用一对46309 轴承支承，轴承的基本额定动负载rC=48.1kN，内部轴向力S=0.7Fr ，已知轴上承力RF=2500N，AF =1600N，轴的转速n=960r/min ，尺寸如图所示。若取载荷系数pf=1.2 ，试计算轴承的使用寿命。机械设计基础试题四参考答案一、填空题（每空1 分，共 20 分）16 2打滑疲劳破坏 3侧面间隙
42、 4非金属材料粉末冶金材料5剩余预紧力6急回运动7转轴 817 9挤压接触 10基圆半径11导程 12弯曲应力 13 磨损轮齿折断 14基孔制基轴制二、计算题（每小题20 分，共 60 分）1解（共20 分）（1）活动构件数n=5，低副数PL =7，高副数PH =0 （3 分）因此自由度数F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （5 分）e Fa/Fre Fa/Fre X Y X Y 0.7 1 0 0.41 0.85 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆C 为复合铰链（2 分）（2）
43、活动构件数n=5，低副数PL =7，高副数PH =0 （3 分）因此自由度数F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （ 5 分）F、G 为同一个移动副，存在一个虚约束。（2 分）2解（共20 分） ：（1）判断转化轮系齿轮的转动方向由画箭头法可知，齿轮1 与齿轮 3 的转动方向相反。（2 分）（2）转化轮系传动比关系式21323113ZZZZnnnniHHH（8 分）（3）计算转臂H的转速Hn代入13330,0nn及各轮齿数33027 40020 45330615150 /minHHHHnnnnr转臂 H的转动方向与齿轮1 相同。（10 分）3解（共20 分）（1）计算径向负荷 FA Fr
44、1 S2 FR S1 Fr2 由力矩平衡Fr2200- FR 300+ FA40=0 Fr2= (FR300- FA40)/200=(25003000-1600 40)/200=3430N Fr1= Fr2- FR=3430-2500=930N （ 5 分）（2）计算轴向负荷内部轴向力S1=0.7 Fr1=0.7 930=651N S2=0.7 Fr2=0.7 3430=2401N 由 S1+ FAe ；取 X0.41 ，Y0.87 P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.2 (0.41 930+0.87 801)=1294N 轴承 2： Fa2/ Fr2=0.7=e ；取 X=1,Y=0
45、P2=fpFr2=1.2 3430=4116N P2 P1 取 P=P2=4116N计算轴承寿命。（7 分）（4）计算轴承寿命Lh=(106/60n)( Ct/P)= 106 /(60 960) (48.1 103/4116)=27706h （3 分）机械设计基础试题五一选择题 (每题 2 分，共 20 分) 1齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是（） 。45 号钢BZG340640 C20Cr D38CrMnAlA 2一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。A直径 d B模数 m C齿宽 b D齿数 z 3蜗杆传动是（ ）A啮合传动B在中间平面内，蜗轮蜗杆啮合相当于
46、斜齿轮直齿轮啮合C传动效率高D传动比不大4带传动是依靠（ ）来传递运动和功率的。A带与带轮接触面之间的正压力B带与带轮接触面之间的摩擦力C带的紧边拉力D带的松边拉力5带张紧的目的是（ ）A减轻带的弹性滑动B提高带的寿命C改变带的运动方向D使带具有一定的初拉力6型号为 7210AC 轴承的轴承套圈内径为（ ）A72 B10 C50 D210 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆7键的剖面尺寸 bXh 通常是根据（ ）从标准中选取。A传递的转矩B传递的功率C轮毂的长度D轴的直径8联轴器与离合器
47、的主要作用是（） 。A缓冲、减振B传递运动与转矩C防止机器发生过载D补偿两轴的不同心或热膨胀9728H的孔与627p轴可以是（ ） 。A过盈配合B间隙配合C过渡配合D非配合连接10当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能（ ） 。A好B差C相同D不一定二填空题（每空1.5分，共 30 分）1采用凸台或沉头座孔做为螺栓头或螺母的支承面是为了（）2自行车的中轴是（）轴，而前轮轴是（）轴。3平键 B20X80 GB1096-79 中，20X80 是表示 （） 。4滚子链 16A1X88 GB/T 1243-97的节距为（） 。5 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮
48、机构中，其压力角等于（） 。6一台机器空运转。对外不做功，这时机器的效率等于（） 。7 对于四杆曲柄摇杆机构， 如果以曲柄作为机架， 则该机构为（） 。8当平面连杆机构在死点位置时，此时的传动角为（） 。9平面机构具有确定运动的条件是（） 。10机械效率等于（）功与（）功之比，它反映了（）功在机械中的有效利用程度。11外力撤消后构件上能完全消失的变形称为（） ，不能完全消失而残留的永久变形称为（） 。12在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是（）和（） 。13在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越（） ，所设计的机构越紧凑，但是压力角（） ，使机构的工作情况变坏。14渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合
49、条件是两齿轮（）和（）必须分别相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆15斜齿圆柱齿轮的标准模数是（） 。直齿圆锥齿轮的标准模数是（） 。16渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮（） 、（）和（）必须分别相等。17直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取（）处的接触应力为计算依据，其载荷由（）对轮齿承担。18平键的截面尺寸应按（）从键的标准中查取，键的长度L可参照（）从标准中选取。必要时应进行强度校核。19轴如按受载性质区分，主要受（）的轴为心轴，主要受（）的轴为传动轴。20机械速度的波动可
50、分为（）和（）两类。三、试分析齿轮、轴、轴承部件组合设计的错误结构（如下图），至少找出五处或五处以上的错误；用序号指明错误的位置并用文字说明。（ 15 分）四、计算题（ 1 题，共 15 分）如图所示的轮系中，已知z1 =z2 =z4 =z5 =20，z3 =z6 =60，齿轮 1 的转速n1 =1440(r/min),求齿轮 6 的转速（大小及方向）（方向用箭头表示）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 31 页学而不思则惘，思而不学则殆五、已知一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数z1=20，模数 m = 2mm，拟将该齿