机械设计基础考试试题及答案

1、1Sit 2it a4亠鬧屮sui la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。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：DA.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；AA. 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

2、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. 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w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 ）Amax ' "'' min '“ 二 max f min B.2maxmin9. 铰

3、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(

4、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值有关的参数是(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

5、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， a t1= a a2, Y = BB.maFmt2, a aF a t2, 丫 = BC.mt1=ma2, a t1= a a2, Y =- BD.ma1=ma2, a a1= a t2, Y =- 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

6、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（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，其大小齿轮接触应力值的关系是c H1= c出。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

7、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。题31图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ii2=3小齿轮的齿数 zi=1 &试确定大齿轮

8、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，U轴 输出，m=1000r/mir转动方向如图所示。试求输出轴U的转速n”及转动方向。4I/I-HZZ/I177717771IZZZJ 5T_J7771题坯图36.某轴用一对圆锥滚X尺子轴承支承，外圈乙H'丿>Z窄边相对安装，已州fT心题35图知两轴承所承受的径向载荷分别为Fri=9000N,F“=5000N,其内部轴向力分别为Fs】=2430N,F；n=1350N传动件作用于轴上的轴向力Fa=1000N判断系数

9、e=0.32当 Fa/Fr<e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=0.4,Y=1.8 &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Si;(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)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

10、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。)刑一缺少调整垫片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）I. A2.B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.CII. A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.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）31蜗轩转动方向如图所示蜗杆为右旋Ft2与蜗轮分

11、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UFa2与蜗轮轴线平行，指向左32螺栓受到拉应力°和扭转剪应力t的作用1.3F（T =（T拉应力，d1螺栓最小直径，许用拉应力7d1四、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, R=8,吊=1F=3 n-2RPh=3X 6-2 x 8-1 =134. vi12=z2=3/.Z2=i12Z1=3X 18=54Z1 a晋（Z1+Z2）2a2 108z1 ' z218 54=3mmd1=mz1=3x 18=54mm

12、d2=mz2=3 x 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i H n3 - nHZ580i 354n5 -nHZ320将n 5=0代入上式得 兰 巴二/ 即 竺=1+4=5(1)-nHnH对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有G二工一竺一聖二即巴=-2(2)n2 Z120n2联立解(1)、(2)式，并考虑到ni=m, rb=nH,rb=m得 空ni 2将 ni=1000r/min代入，得 m=-250

13、0r/min负号说明m转向与n】转向相反。36轴向力：Fs】+Fa=2430+1000=3430N>S轴承I被放松Fax=Fsi=2430N轴承H被压紧Fan = Fsn=3430N当量动载荷Fa】/Fri=2430/9000=0.27<eXi=1Yi=0Pi=X iFi=9000NFan/Frn=3430/5000=0.686>eX n=0.4Y n = 1.88Pn=XhFyh+Y nFan=0.4X 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)37. 如图所示，正确作出偏距圆，按-3方向转90°，在图

14、上正确标出S1过B2点作偏距圆切线，正确标出：2角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。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家用缝纫机踏板机构属于机构；A）曲柄摇杆，B）双曲柄，C）双摇杆2. V带（三角带）传动的

15、带轮基准直径应取 B;A） D B） DC） D D） D43. 设计V带传动时，带轮直径不能太小，是为了限制_；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，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_。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

16、）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、 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 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

17、处改正）15. 最大应力sax值相同，循环特征r分别是+1、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）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, pV=10MPam/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，许用应力可=60N/mm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=8kVy带的速度v=1

18、0m/s若紧边拉力只为松 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. 按卩i=1mm/m画出模数m=10mm a =20°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，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联 轴器。试指出图中的

19、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、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、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. 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

20、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

21、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-2pPh=3 6 -2 8-1 =117. （本小题8分）兀dnV =60 1000二 60 60060 1000二 188 m / s ：由 p = F- < Ip 1； B=12d=1260=72mm得BdF1 <pl B d =5 7260 -21600N =216 kN由 pVFlV< IpV 1得Bdr i10 父 72 汉 60F2 <

22、lp B d /V229787 N = 22.98 kN188所以轴承允许的最大载荷为I.F1, F2 Imin，即二F 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4 25 1033.14 60二 23.033mm19. （本小题8分）解：有效拉力 Fe =1000P/v=1000X 8/10=800 N （2 分） 又知：F1- F2= Fe, F1=2F2则紧边拉力F=2 Fe =1600 N （3分）F1eeF2a=ln2/(3.14 X 120/180)分)根据欧拉公式得 当量摩擦系数f=ln（Fi/F2）/ =0.693/2.0933=0.331（3六

23、、作图题（有5小题，每题2分，共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+A为半径画圆, 与导路的两个交点G和C即可得到滑块C的两个极限位置，如图3所示23. 答：见图524. 答：根据齿距p= n m=3.14X 10=31.4mm齿顶高h=mF10mm齿根高hf=1.25mr12.5mm齿廓压力角a =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

24、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；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，B=B+ （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

25、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）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3. 一对标准齿轮传动，大小齿轮齿面接触应力分别为OH1，: "H2，则存在；A） ；：H1 ,'.；H2, B）”_H1 :;H2, C）“_Hl =；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）

26、可缓和冲击、吸收振动，B）传动比稳定，C）寿命长，D）效率高Mv 二 M2:T 26. 按弯扭合成计算轴的强度时，计算当量弯矩公式中的系数a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 ；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

27、动，当HB1350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？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.

28、 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：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=15MPa m/s,转速n=500r/min，问此轴承允许最大工作载荷为多

29、少？牵引钩。若螺钉材料为22. 如图所示用两个 M10 （小径d! = 8.376mm，中径d? = 9.026mm ,）的螺钉固定一Q235钢，屈服极限匚$ = 240MPa，装配时控制预紧力（安全系数取ISs I - 16 ）,考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数） Kf二12 ,接合面摩擦因数 上0.2 ,求 其允许的牵引力Fr （取计算直径dc=d1）o23. 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）24.

30、 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，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）I. B2.B3.C4.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. mi=m2, a != a 2；II. 点蚀，轮齿折断，接触，弯曲；*12. z, m, a , ha ；13. 凸轮，从动件；14. 曲柄，摇杆，连杆；三、问答题

31、（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

32、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）16670 C16670 C 31)C= 45000N2) Lh( )() =16670 hn P10000.1C21. (本小题8分)B =1.4d = 14100 =140 mmF=dBpl- 1001408 =112000 NV ndn / (60 1000)100 500 = 2.62m / s60 "000pV|-15=p 2.6

33、215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 卜丨-；丄广240/1.6二150 MPa螺钉数z= 2,接缝面数m=1，则所需预紧力2Jmz1.2Fr0.2 1 2= 3Fr强度条件为1.3F二 d24d1Fr= 2119 N二d12 8.3762 1504 1.3 34 1.3 323. 解：由已知条件齿距p= n m=3.14 X 2=6.28mm全齿高h=2.25m=2.25 X 2=4.5mm分度圆直径 d1=m Z1=2 X 25=50mmd2=m Z2=2 X 75

34、=150mm齿顶圆直径da1= d1+2m=50+2 X 2=54mm齿根圆直径df2= d2-2.5m=150-2.5 X 2=145mm标准中心距a=（ d什 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” 角接触轴承外圈左

35、侧的弹性挡圈无必要。，图中轴承装反；2）沿轴向力传递路线,rxA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 、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 。&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

36、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。、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Z20，Z2=27，Z2' =45，Z3=40，已知齿轮1的转速n1=330r/min

37、，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 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 W eFa/F r > eXYXY0.7100.410.85Faa-200R-100机械设计基础试题四参考答案、填空题（每空1分，共20分）1. 62 .打滑疲劳破坏.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 . 17 9挤压接触10 基圆半径11.

38、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（1）（2）（共20分）活动构件数n=5, 因此自由度数C为复合铰链 活动构件数n=5,因此自由度数 I，低副数Pl =7,高副数F=3 n-2PL-PH=3*5-2*7=1（2分），低副数 Pl =7,高副数F=3 n-2PL-PH=3*5-2*7=1Ph =0Ph =02.解F、G为同一个移动副，存在一个虚约束。（共 20 分）:（1 ）判断转化轮系齿轮的转动方向（3 分）（5分）3 分）（5分）（2 分）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

39、Z2 Z3.hn1 nHI13n3 nHZ1 'Z2（8 分）（3）计算转臂H的转速nH代入q =330, n3 =0及各轮齿数330 -nH27 400 -nH20 45330 彳 6 1 二nH5nH =150r/min(10 分)v Fr转臂H的转动方向与齿轮1相同。 3解(共20分)(1) 计算径向负荷r1Sr2由力矩平衡Fr2 X 200- F RX 300+ Fax 40=0Fr2= (F RX 300- F AX 40)/200=(2500 X 3000-1600 X 40)/200=3430NFr1= Fr2 - F r=3430-2500=930N( 5 分)(2)

40、计算轴向负荷内部轴向力S=0.7 F r1=0.7 X 930=651NS=0.7 F r2=0.7 X 3430=2401N由s+ Fa< S2，可知轴承1为“压紧”轴承，故有Fa1= S2- F A=2401-1600=801NFa2= S2=2401N( 5 分)(3) 计算当量动负荷轴承 1: Fa1/ F r1=801/930=0.86>e ;取 X= 0.41 , Y= 0.87R=fp(X F r1+Y Fa1)=1.2 X (0.41 X 930+0.87 X 801)=1294N轴承 2: Fa2/ F r2=0.7=e ;取 X=1,Y=0Pa=fp X Fr2

41、=1.2 X 3430=4116N P2> P1取p=F2=4116N计算轴承寿命。(7分)(4) 计算轴承寿命(3 分)Lh=(10 /60n)( C t/P) = 10 /(60 X 960)X (48.1 X 10 /4116)=27706h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. 38CrMnAIA2. 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mC.齿宽bD .齿数z3. 蜗杆传动是（）A .啮合传动B .在中间平面内

42、，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C.带的紧边拉力5. 带张紧的目的是（）A.减轻带的弹性滑动C.改变带的运动方向B .带与带轮接触面之间的摩擦力D .带的松边拉力B. 提高带的寿命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

43、器发生过载D .补偿两轴的不同心或热膨胀9. ：28H7的孔与：27p6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 B20X80GB1096-79 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机构中， 其压力角

44、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

45、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（ ）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

46、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=1440（r/min）,求齿轮6的转速（大小及方向）（方向用箭头表示）。3B2 _5_RLZJVT7trxi1斗T五、已知一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数 Zi=20,模数m二 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Z - izi =3.5X 20 = 70已知齿

47、轮的齿数Z2及模数m,由表5-2所列公式可以计算从动轮分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿全高中心距各部分尺寸d2 = mz2 = 2 x 70 = 140 mmda2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2 x 1)2=144 mmdf = (Z2 - 2ha - 2c ) m = (70-2 x 1-2 x 0.25)2=135mmh=(2ha*+c*)m = ( 2x 1 + 0.25) 2= 4.5 mmd1 亠d2m2mma-列乙 Z) (20 70) =90机械设计基础试题五参考答案一.选择题3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B 9. D 10. A

48、二.填空题I. 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。II. 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。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、

49、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. 计算题本题所示为一个定轴轮系。其转动比为解题要点:(1)(2)ii2 = n1=(-i)2ZZ3Z=Z=60X60 =9n6zi Z2Z4Z5 Z1Z4 20X20neni1214409=160(r min)齿轮6的转向与齿轮1的转向相同。如图所示。36五、计算题 解：根据给定的传动比i，可计算从动轮的齿

50、数Z2 = iZ1 =3.5 >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d2 = mZ2 = 2 > 70 = 140 mm齿顶圆直径da2 =(Z2 + 2ha*) m = (70+2 > 1)2=144 mm齿根圆直径df = (Z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2 > 1-2 > 0.25)2=135mm全齿高h=(2 ha*+c*)m = ( 2 > 1 + 0.25) 2= 4.5 mmd +d2中心距a =- =m(z_, z2) = (20 70) = 90 mm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，此时机构的传动角为 0°，