机械设计基础考试题及答案

1、一 填空题（每小题2 分，共 20 分）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，其许用弯曲应力不相等 等。7. V 带传动的主要失效形式是 .打滑和疲劳断裂 。

2、8. 在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据 计算功率 Pc 和小轮转速 n1 选取的。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CBD BD1.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

3、轴器C. 万向联轴器D. 弹性套柱销联轴器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 V1.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

4、滑动是由于传动过载。（ ）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。（四、问答题（每小题3分，共 9分）1. 试述齿廓啮合基本定律。2. 试述螺纹联接防松的方法。3. 试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题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段的与齿轮的角速成反比。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

5、。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、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。3.初拉力 Fo? 包角 a? 摩擦系数 f? 带的单位长度质量q? 速度 v五、分析判断题（共12 分）1. 在铰链四杆机构中，已知 mm ， mm ， mm ， mm ，试判断该机构的类型，并给出判断依据。（本题 6 分）题五、 1 图2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，轴为输入轴，已知小齿轮1 的转向和齿轮 1、 2 的轮齿旋向如图所示。为使中间轴所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3 的轮齿旋向，并在图中标出齿轮

6、2 、 3 所受的圆周力、 和轴向力、 的方向。（本题6 分）题五、 3 图五、分析判断题1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件Lab Lad Lbc Lcd且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构2.解：1） 3 齿轮为右旋2）受力方向如图六、计算题（共36 分）1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3 分，共 6 分）题六、1图2. 已知轮系如2 图所示中， ， ? ， ， ，且顺时针转动。求杆系H 的转数和回转方向。（本题10 分）3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6 个普通螺栓联接，缸内压强，缸径，根据联接的紧密性要求，每个

7、螺栓的残余预紧力F=1.6F,F 为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限N/mm2 ，试按安全系数S=2 时计算所需螺栓的小径。（本题 10 分）题六、 2 图 题六、 3 图4. 一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力， ，外部轴向力，方向如图所示，试求两轴承的轴向力、 。（注：内部轴向力）。（本题10 分）题六、 4 图六、计算题1. a ）解： F3n 2PL Ph 3*52*7 0 1此题中存在复合铰链备注：此题中5 个构件组成复合铰链，共有4 个低副b）解： F3n 2PL Ph 3*42*5 1 1此题中滚子为局部自由度2.解：由题意的得，5-3-6-4 组成

8、行星轮系i54H n5-nH/n4 nH Z3*Z4/Z5*Z6因为 1 25 组成定轴轮系i12 n1/n2 n1/n5 Z2/Z1所以 n5 450r/min把 n4 0 及 n5 450r/min 代入上式得到nH 5.55r/min这表明系杆H 的旋转方向和齿轮1 的一致3.解：单个螺栓的Q Q F2.6FQ*Z S*P*A2.6F*6 2*3.14*D2/4得 F 2264.4N =300/2=150N/mm所以 d1 由公式得， d1 15.81mm取螺栓的直径为16mm4.你换掉这道题目好了七、结构题（本题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，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。（注：不必改正）题七图 第七题1.无垫片，无法调整轴承的游系2.轴肩过高，无法拆卸轴承3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘4