机械设计基础考试试题及答案

1、机械设计基础试题一、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'国晶2a，一金的4一的X一/EMl族弼*1在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，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M B ）C球面副D.螺旋副C.齿根圆D.基圆）B.机构的自由度数目大于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目A.转动副B移动副3渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决D ）A.分度圆B齿顶圆4机构具有确定相对运动的条件灿 AA.机构的自由度数目等于主动件

2、数目C机构的自由度数目小于主动件数目5.一般转速的滚动轴承计算准则为 CA.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0当量摩擦角B.螺纹开角,摩擦角C螺纹开角摩擦角D.螺纹开角当量摩擦角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 ）Abmax min cmax min 口max min2mmax min9较链四杆机构的死点位置发生在 A ）A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置C主

3、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.IS定不变D.非对称循环12在一般机械传动中，若需要采用带传动时，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

4、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值有关的参数烟C )A.工作齿宽bB.模数mC齿数zD.压力角a17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息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.mn=maz的二能产 BB.ma

5、=mt2,oa=02,= 0C.mi=maz年解 干-BD.ma=mazca=电，=-B19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.弹性柱销联轴器20带传动的主要失效形式是带的.( A )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更大”。22对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目诞。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电业。25普通平

6、键的剖面尺寸（bx h）, 一般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，具大小齿轮接触应力值的关系是H1=扫2。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）试将蜗杆、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。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。题31国32试分析只受预紧力F

7、9;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，若含有复合银链，局部自由度和虚约束请明确指出踽33用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=108mmf专动比ii2=3,小齿轮的齿数zi=18o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：zi=20, z=40, z=20, z=30, z=80,运动从I轴输入，II轴输出，ni=1000r/min转动方向如图所示。试求输出轴II的转速必及转动方向。36某

8、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Fri=9000N,舟=5000N,其内部轴向力分别为Fsi=2430N底=1350N传动件作用于轴上的轴向力Fa=1000N判断系数e=0.32g FJFr&e时，X=1,Y=0,当FJF>e时，X=0.4,Y=1.88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Bo点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：（1日凸轮从初始位置转过1=90。时，从动件走过的位移S;（2自从动件尖底与凸轮廓线在

9、&点接触时，凸轮转过的相应角度2。说明：（1必作文字说明，但必须保留作图线；（2）S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）。越赭用（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）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）10.C1.A2.B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D20.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

10、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（本大题共2小题，每小题6分，共12分）答入图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（T和扭转剪应力T的作用声更 w 0拉应力,4一螺栓最小直径，一许用拉应力 d14四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）33.（1）变为复合较链，H处（或I处）为虚约束，应除去（2计算自由度：n=6, PL=8, PA=1F=3n-2pPh=3X6-2X 8-1 =134i12=2=3Z1.

11、Z2=i12Z1=3X 18=54m=2aZi Z2消=3mmd1=mz1=3x 18=54mmd2=mz2=3x 54=162mmda1=d1+2ha m=54+6=60mmda2=d2+2ha m=162+6=168nn35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hn3nHZ580，135 4n5nHZ320将门5=0代入上式得n3 nH 4 即 四=1+4=5nHnH对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有ii2曳三 "2即上=-2(2) n2 z120n2联立解(1) (2试;，并考虑到ni二n1，炉

12、nH,%=nn得 生 - ni 2将 n【=1000r/min代入，得 nn=-2500r/min负号说明nn转向与n1转向相反。36轴向力：FS+Fa=2430+1000=3430N>S轴承I被放松FaI =FsZ =2430N轴承H被压紧Fan =Fsn =3430N当量动载荷Faz /F ri =2430/9000=0.27<eX = 1Y=0PI=XIFrI=9000NF an /F rn =3430/5000=0.686>e a 1Xn=0.4 Yn = 1.88Pn =X nFYn +Y n 巳口 =0.4X 5000+1.88 3430=12672.6N五、设计

13、题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)37如图所示，正确作出偏距圆，按p方向转90° ,在图上正确标出§过B2点作偏距圆切线，正确标出2角答37图38. (1缺少调整垫片；(2耗毂键梢结构不对；(39齿轮处键梢的位置不在同一角度上;(4犍梢处没有局部剖；(5端盖孔与轴径间无间隙；(6修一个键；(7加轮左侧轴向定位不可靠；(8加轮右侧无轴向定位；(9触承安装方向不对；(10轴承外圈定位超高；(11轴与轴承端盖相碰。答38图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

14、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 BA） DiB） D2 C） D3 D） D4X3设计V带传动时，带轮直径不能太小，是为了限制DA）带的长度，B）#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，B彼少，C海大或减少，D）不变5普通螺纹的公称直径是径；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讷宽7齿轮的渐开线形状取决于它的_C_。A）齿顶圆，B）分度圆，C用圆，D）齿根圆二、填空题（有

15、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。9.610H6标准代号105轴承，精度是 内径为 系列的轴承;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平键联接靠住递转矩，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花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

16、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、0、-1的应力，其中尸+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。如有复合较链、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p = 5MPa V=3m/s, pM=10MPom/s。求当n=600r/min时，轴承允许的最大载荷为多少。18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/m

17、m2,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=8kW,带白速度v=10m/s,若紧边拉力E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）紧边拉力Fi； （3）当量摩擦因数厂。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plmm/mm画出模数m=10mm, o=2O的标准齿条齿廓，最少三个齿；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）24图中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，

18、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O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、选择填空题（有7小题，每题2分共14分）1.A2,B 3.D4.A5.A 6.A 7.C、填空题（有4小题，16个空，每空1分共16分）8用简单的线条和规定的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.PQ 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

19、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校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

20、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处存在局部自由度。F 3n 2 PL pH 3 6 2 8 1 117 .柜小题8分）60 100060 1000188m/s Vdn60 600由 p _F_w p ； B 12 d 12 60 72 mm 得 BdF1W p B d 5 72 60 21600N216 kN,F2一 3由PV 卫;V& PV得10 72 60F2< pV B d /V 229787 N 22.98 kN1

21、.88所以轴承允许的最大载荷为F1, F2 min ,即Fmax F1 21.6 kN18 .本小题8分）解:由松螺栓联接的设计公式得螺纹小径为d123.033mmI 4Q ：4 25 103VT V 3.14 6019.本小题8分）解:有效拉力 Fe =100CP/v=100（X 8/10=800 N （2分）又知:Fi-F2= %F1=2F2则紧边拉力F1=2 Fe =1600 N（3分）根据欧拉公式F1小 - eF2得 当量摩擦系数 f =ln（F1/ F2）/ 0=ln2/（3.14X 120/180）=0.693/2.0933=0.331 （3 分）六、作图题（有5小题，每题2分，共

22、10分）20答：见图121答：见图222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, 11c 11胤重三城式根再配m大用也重辛瑞蛇二册言曲*联24答：根据齿距 p= m=3.14X 10=31.4mm,F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犍的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确；2釉承盖孔

23、径应大于轴径，避免接触；3此处不应有键联接；4触长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮；6并由承应正装；7并由不应与轴承盖相碰，且不需这么长;8斤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并育体加工面与非加工面未分开；5触应有轴环，使齿轮定位;11两轮啮合的画法不对;12两齿轮的宽度应不等，Bi=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

24、，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一；A）45, B）GCr15, C）HT200, D）Q2352 .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H1 ,H2,则存在.3 .一对标准齿轮传动，大小齿轮齿面接触应力分别为A） H1H2, B） H1H2, 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）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，

25、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Mv M 2 T 2编辑版wordA）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 ;10.渐开线直齿圆柱齿轮白正确啮合条件是 、;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

26、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 在钱链四杆机构中，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？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较链四杆机构的基本形式有几种 ？圈出题中文字错误处，

27、并用线引在题外的空白9分，8分，共30分）L的关系曲线，试求：四、改错题（有1小题，每题2分，共2分, 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,20 .下图为某深沟球轴承的载荷 P与寿命1）此轴承的基本额定动载荷C;2）若轴承当量动载荷P=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=15MPam/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d1 8.376mm

28、,中径d2 9.026mm,）的螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为 Q235钢，屈服极限S 240 MPa ,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）Kf 12 ,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）。23.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=2mm ,齿数Zi=25, Z2=75。求齿距p,全齿高h,分度圆直径di, cb,齿顶圆直径dai,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）24按图所示校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）

29、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，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.B2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.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,斤 ；11点蚀，轮齿折断，接触，弯曲；12z, m,1 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

30、挪冲，胶粘等16 .答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀失效，而 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：钱链四杆机构的基本型式有三种：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构四、改错题（有1小题，每题2分，共2分）19 .答：转轴一

31、传动轴,分别为 5分，8分，9分，8分，共30分)16670 C16670 C 3(-)()3 16670 hn P10000.1C140 mm五、计算题（有4小至20 .（本小题5分）1）C=45000N2） Lh21 .（本小题8分）B 1.4d 14 100F dB p 100 140 8 112000 N100 500V dn / （60 1000）2.62m/s60 1000pV 15 P 2.6215所以 p5725 MPa2.62由此得 F 5725 100 140 80150N所以，允许最大工作载荷为80150N。22.（本小题9分）许用拉应力 240/1.6 150 MPa

32、Ss螺钉数z= 2,接缝面数 m=1,则所需预紧力KfFR1.2FRF-f- 3Fr ,mz 0.2 1 2强度条件为1.3F 行wd24Fr &d124 1.3 3一一一 28.3761502119 N4 1.3 323解:齿距 全齿高由已知条件p=如=3.14 x 2=6.28mm h=2.25m=2.25X 2=4.5mm分度圆直径di= m zi=2 x 25=50mmd2=m Z2=2 x 75=150mm齿顶圆直径dai= di+2 m=50+2 x 2=54mm齿根圆直径df2= d2-2.5m=150-2.5X 2=145mm标准中心距a=（ di+ d2）/2=（50

33、+150）/2=100mm传动比i= z2/ z 1=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 、

34、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是表示钱链四杆机构 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

35、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。、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较链、虚约束。2.在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数Z1 20 , Z2=27, Z2 =45, Z3 40 ,已知齿轮1的转速n1=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Cr=48.1kN,内部轴向力S=0.7Fr,已知轴上承力

36、 Fr=2500N, Fa =1600N ,轴的转速n=960r/min ,尺寸如图所示。若取载荷系数fp=1.2,试计算轴承的使用寿命。eFa/F r < eFa/Fr>eXYXY0.7100.410.85a200100机械设计基础试题四参考答案一、填空题（每空1分，共20分）1. 62.打滑 疲劳破坏3.侧面间隙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8. 179.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 ,

37、高副数Ph =0（3分）因此自由度数F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1（5 分）C为复合钱链（2分）（2） 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.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）转化轮系传动比关系式.H ni Hh Z2 Z3i13 'n3 nH 乙 Z2（3）计算转臂H的转速Hh（2分）（2分）（8分）代入n330,% 0及各轮齿数330 nH27 400 nH20 45330/6

38、1-Hh5nH 150r/min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Fr1IS24 FrSiFr2由力矩平衡Fr2><200-FrX 300+ FaX40=0Fr2= （F RX 300- Fa X 40）/200=（2500 X 3000-1600X 40）/200=3430NFr1= F r2- Fr=3430-2500=930N（2）计算轴向负荷（5分）内部轴向力Si=0.7 Fr1=0.7X 930=651N8=0.7 Fr2=0.7X 3430=2401N由 S1+ F A< S2 ，可知轴承1 为“压紧”轴承，故有Fa1=

39、 S2- FA=2401-1600=801NFa2= S2=2401N（5分）（ 3）计算当量动负荷轴承 1: Fai/ Fri=801/930=0.86>e ;取 X = 0.41, Y=0.87P尸f p（X Fri+Y F ai）=1.2 X （0.41 X 930+0.87X 801）=1294N轴承 2： Fa2/ Fr2=0.7=e ；取 X=1,Y=0P2=f p X Fr2=1.2 X 3430=4116N P2> Pi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 X 960）X （48

40、.1 X 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（）。A. 45号钢 B. ZG340640C. 20CrD. 38CrMnAlA2 . 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dB.模数m C.齿宽bD.齿数z3 .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D 带的松边拉力C.带的紧边拉力5 .

41、带张紧的目的是（）B.提高带的寿命A 减轻带的弹性滑动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（）A 72B 10C 50D 2107 .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9 .28H 7的孔与 27 P6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（）0A

42、.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16A 1X88 GB/T1243-97的节距为（） 。5 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中， 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

43、（ ）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条件是两齿轮（）和（ ）必须分别相等。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

44、（ ）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。编辑版 word20.机械速度的波动可分为（）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zi =Z2 =Z4 =Z5 =20, Z3 =Z6 =60,齿轮1的转速ni二1440（r/min）,求齿轮6的转速（大小及方向）（方向用箭头表示）。五、已知一正常齿

45、制的标准直齿圆柱齿轮，齿数 乙二20,模数m =2mm,拟将该齿轮作某外啮合传动的主动齿轮，现须配一从动齿轮，要求传动比i=3.5,试计算从动齿轮的几何尺寸及两轮的中心距。（20分）解：根据给定的传动比i,可计算从动轮的齿数z2 = iz1 =3.5 x 20 = 70已知齿轮的齿数Z2及模数m,由表5-2所列公式可以计算从动轮各部分尺寸。分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿全高中心距d2 = mz2= 2 x 70 = 140nm _ _ _ _ _ _ _ _ _da2 =(Z2+ 2hO m= (70+2 乂 1)2=14mmdf = (z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2 x

46、 1-2 x 0.25)2=135mmh=(2ha*+c*)m = ( 2 x 1 + 0.22= 4.5 mmdi d2Jm(ziz2) I (20 70)90mm机械设计基础试题五参考答案1 .选择题1. C 2. B 3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B 9. D 10. A2 .填空题1 .防止螺栓承受弯矩。 2.阶梯轴，固定心轴。 3.键宽X键高。4. 25.4。5.0度。6. 0。7.双曲柄机构。8.0。9.自由度=原动件数。10.有用功，总功，总。11 .弹性变形，塑性变形。 12.有一最短杆，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。13.小，增大

47、。14.模数，压力角15.法面模数mn 大端模数m16.模数，压力角和螺旋角 17.节点，一。18.轴径d,轮毂长度。19.弯矩，扭矩。20.周期性非周期性。三.结构改错题1 .解题要点此轴承组合设计有以下四个方面的错误：(1) 转动件与静止件接触：轴与轴盖；套筒与轴承外圈(2) 轴上零件未定位、未固定：筒顶不住齿轮(过定位)；卡圈不需要(3) 工艺不合理：加工：精加工面过长且加工不方便；联轴器孔未打通；箱体加工面与非加工面没有分开安装：轴肩过高，无法拆卸轴承；键过长，套筒无法装入调整：无垫片，无法调整轴承游隙(4) 润滑与密封：齿轮用油润滑，轴承用脂润滑而挡油盘；缺缺密封件四.计算题解题要点

48、：(1) 本题所示为一个定轴轮系。(2) 其转动比为ni -、2 Z2Z344Z3460X60ii2= - =(-1)n6z z2z4z5Z1z420X20ni1214409160(r min)编辑版word齿轮6的转向与齿轮1的转向相同。如图所示。已知齿轮的齿数 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 全齿高五、计算题解：根据给定的传动比i,可计算从动轮的齿数z2 = iz=3.5 X 20 = 70z2及模数m,由表5-2所列公式可以计算从动轮各部分尺寸。d2 = mz2 = 2 x 70 = 140mmda2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2 X 1)2=14mimdf = (

49、z2 - 2h2c*) m = (70-2X1-2X 0.25)2=135mmh=(2 ha*+c*)m = ( 2x 1 + 0.22= 4.5 mm中心距a 1d2m(z1z2)2(2070) 90 mm2213.在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律有刚性冲击; 生 弦加速度 运动规律无冲击。 4.带传动工作时，最大应力发生在紧边进入小带轮处，最大值为1 b1 coc 5.带传动的设计准则为：在保证带传动不发生打滑的前提下,带具有一定的疲劳 强 度和使用寿命。2机械设计基础试题六及答案一、填空题（每空1分，共30分）1 .机构具有确定运动的条件是自由度F>0且 原动件数等于自由度 F 。2 .在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为 死点 ，此时机构的彳动角为0°