机械设计考试必备

1、一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺纹中径d2=D2=14mm,牙侧角=15,螺纹副材料的当量摩擦系数f=0.080.10, 经计算该螺纹副 a 自锁性要求。 a.满足 b.不满足3. 导向平键连接的主要失效形式是 工作面的磨损 ，设计时通过限制 工作面间的压强 来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是 键槽对轴强度削弱较大 ，所以主要适用于轴端。4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为=40，相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 b 。 a.大于40 b.小于40 c. 等于40。9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是

2、 疲劳点蚀 , 对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是 局部塑性变形 , 对于高速轴承， 发热以至胶合 是其主要失效形式。1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用

3、弯曲应力不相等等。 9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。 10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。A. 模数较大时 B. 模数较小时C. 齿数较少时 D. 齿数较多时2. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。 A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器

4、4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角 和压力角 的关系是 。 A. B. C. D. 5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。 A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩 三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分）三、判断提 X X V X X X X V. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。 （ ）2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （ 3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ ）4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 （ ）5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动

5、过载。 （ ）6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 （ ）7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 （ ）8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （二、问答题（24分,每小题4分）1. 齿向载荷分布系数K的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？K的物理意义考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。(2分)措施：（答出以下7点中3点以下者1分，答出3点以上者2分）1) 齿轮的制造和安装精度2) 轴、轴承及机体的刚度3) 齿轮在轴上的布置合理选择4) 轮齿的宽度设计时合理选择5) 采用软齿面通过跑合使载荷均

6、匀6) 硬齿面齿轮将齿端修薄、或做成鼓形齿7) 齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。3. 按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。评分标准：以下3点各点1分，举例正确合计1分。（1）仅受弯矩M的轴心轴，只起支撑零件作用，如自行车前轴。 （2）仅受转矩T的轴传动轴，只传递运动和转矩不起支撑作用，如汽车后轮传动轴。 （3）既受弯矩又受转矩的轴转轴，既起支撑又起传运动和转矩作用，如减速器的输出轴。四、问答题1. 试述齿廓啮合基本定律。1）.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心。线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线

7、段的与齿轮的角速成反比。 2. 试述螺纹联接防松的方法（2）.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。1 摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 2机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 3破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。 四、结构题（20分）1试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图；画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固定的结构图（要求齿轮也要画出来）。（12分）评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各0.5分，每画对一种结构1分；齿轮（2.5分）在

8、轴端实现周向固定（普通平键）（1分）和轴向固定（轴肩和轴端挡板）（1分）4.5分。改错1、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。、(分)解 画出的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。1(10分)指出图中的结构错误(在有错处画编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。解 画出

9、的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。2分析题（30分）每题10分1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。 111116111121111811117111131111511114111191111101、.无垫片；无间隙、无密封键太长无定位轴肩无轴肩 套筒高于内圈高度轴和轮毂一样长，起不到定位作用；无定位；无垫片采用反装。3(1)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号，并

10、分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。答垫圈；端盖与轴连接处应有密封圈；安装轴承处应有轴肩；套筒高度不能高于轴承内圈高度；与齿轮配合的轴的长度应略小于齿轮宽度；轴承内圈应有定位轴肩；端盖卡紧端高度应小于轴承内圈高度。2、(14分)解 画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm；与蜗轮轮

11、毂配合轴颈长度应比轮毂长短12mm，轴颈右端面缩进去；左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的23左右；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。23 图4-2解 画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm；与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比

12、轮毂长短12mm，轴颈右端面缩进去；左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的23左右；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。题22图解（1）弹簧垫圈开口方向错误；（2）螺栓布置不合理，且螺纹孔结构表示错误；（3）轴套过高，超过轴承内圈定位高度；（4）齿轮所在轴段过长，出现过定位现象，轴套定位齿轮不可靠；（5）键过长，轴套无法装入；（6）键顶面与轮毂接触；且键与固定齿轮的键不位于同一轴向剖面的同一母线上；（7）轴与端盖直接接触，且无密封圈；（8）重复定位轴承；（9）箱体的加工面未与非加工面分开，且无调整垫片；（10）齿轮油润滑，轴

13、承脂润滑而无挡油盘；（11）悬伸轴精加工面过长，装配轴承不便；（12）应减小轴承盖加工面。期末考试一、选择题（共30分、每小题2分）2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度36螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度8齿面硬度HB350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。A齿面磨损 B齿面点蚀 C齿面胶合 D. 轮齿折断10、对于温度变化不大

14、的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。A两端固定 B两端游动 C一端固定一端游动 DA，B，C均可以12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A、转动心轴 B、转轴 C、传动轴 D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（ A ）。A工作面被压溃或键被剪断 B工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D键被弯曲折断1二、标准件（4题共12分，每小题3分）1、请按GB/T 5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并按GB/T 41-2000的标准标注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。螺栓 M16 60 GB

15、/T 5781-2000螺母M16 GB/T 41-20002、请按GB/T 1096-2003标准标注出：宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm圆头普通平键；按GB/T 119-2000标准标注出：直径为10 mm，长为100 mm，直径允差为d4，材料为35号钢，热处理硬度为HRC2838，不经表面处理的圆柱销。键 18100 GB/T 1096-2003销 10100 GB/T 119-2000四、分析题（8分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：轴为输入轴，转向如图所示。（1） 在下图中标出各轮转向。（2分）（2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中

16、标出3、4两轮的螺旋线方向。（2分）（3） 在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力、轴向力和径向力的方向。（4分）（1）各轴转向如图所示。（2） 3轮左旋，4轮右旋。（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。 Fa3Fr3 Ft3 Ft2 Fr2 Fa2 六、结构题（10分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1 在图中用序号标注设计错误处；2 按序号列出错误，并用文字提出改正建议；3 不必在图中改正。1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度12mm5套筒

17、高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。题22图解（1）弹簧垫圈开口方向错误；（2）螺栓布置不合理，且螺纹孔结构表示错误；（3）轴套过高，超过轴承内圈定位高度；（4）齿轮所在轴段过长，出现过定位现象，轴套定位齿轮不可靠；（5）键过长，轴套无法装入；（6）键顶面与轮毂接触；且键与固定齿轮的键不位于同一轴向剖面的同一母线上；（7）轴与端盖直接接触，且无密封圈；（8）重复定位轴承；（9）箱体的加工面未与非加工面分开，且无调整垫片；（10）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡

18、油盘；（11）悬伸轴精加工面过长，装配轴承不便；（12）应减小轴承盖加工面。机械设计试题一、单项选择题1.在如图所示的齿轮凸轮轴系中，轴4称为( )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( )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( )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.机构的自由度数目等于主动件数目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A.螺纹升角当量摩擦角 B.螺纹升角摩擦角

19、C.螺纹升角摩擦角 D.螺纹升角当量摩擦角 9.铰链四杆机构的死点位置发生在( )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( )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.对称循环 B.脉动循环C.恒定不变 D.非对称循环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( )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

20、一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( )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.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17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )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_。23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为_。227.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力

21、值的关系是H1_H2。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。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

22、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=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。机械设计基础试题参考答案一、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.C6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A16.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22.223.两者相等24.相同25.轴径26.啮合27.等于(或=)28.轮齿啮合时29.