2024年普通考研-机械设计笔试历年真题荟萃含答案

2024年普通考研-机械设计笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共30题)1.圆柱螺旋拉（压）弹簧受轴向载荷后，其最大应力产生在弹簧丝剖面的外侧。2.设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下，宜取较少齿数。其目的是（）A、增大重合度，提高传动平稳性B、减小齿面发生胶合的可能性C、增大模数，提高轮齿的抗弯强度D、提高齿面接触强度3.A、B两对齿轮传动，A对为硬齿面齿轮，B对为软齿面齿轮，其它条件相同。则齿向载荷分布不均系数为（）。 A、A对小B、B对小C、A、B对相同4.计算题：图示为一由蜗杆传动、斜齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动所组成的传动系统，已知蜗杆1为主动，锥齿轮6的转动方向（如图），要求Ⅱ、Ⅲ轴所受轴向力能相互抵消一部分，试确定并在图中标出： ①蜗杆、蜗轮的螺旋线方向，圆柱齿轮3、4的螺旋线方向； ②各轴的转动方向； ③画出蜗杆1、蜗轮2、齿轮3、4，齿轮5、6的受力情况。 ④根据所受载荷说明轴III的类型 5.V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是（）A、带的型号B、带的速度C、主动轮转速D、传动比6.材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300N/mm2，循环基数N0=106，寿命指数m=9，当应力循环次数N=105时，材料的弯曲疲劳极限σ-1N=（）N/mm2。7.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8.转轴的弯扭合成强度校核公式中为何要引入应力折合系数α？其值如何选取？9.合金钢与碳素钢相比具有较高的强度，因此用合金钢制造零件不但可以减小尺寸，而且还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求。10.下图为一轴系结构，试说明图中10处标有编号的错误或不合理结构的原因。 11.一标准圆柱齿轮传动，传动中心距和传动比保持不变，试分析说明齿数和模数的不同选择方案各有何利弊？12.蜗杆传动发热计算的目的是防止（）而产生齿面（）失效，热平衡计算的条件式单位时间内（等于同时间内的（）。13.圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于（）14.有A、B两对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数、齿数、齿宽分别为：A对：m=4mm，z=18，z2=41，b=50mm，B对：m=2mm，z1=36，z2=82，b=50mm，其余条件相同，若按无限寿命考虑，这两对齿轮传动按接触强度所传递的转矩比值ta/tb=（）。15.计算题：某轴两端各由一个30307轴承支承，受力情况如图所示。已知：Fr=2500N，F=1000N，载荷系数FP=1.1，试求： 1）两轴承的当量载荷P1，P2； 2）判断哪个轴承的寿命Lh较短，为什么？ 注： 1）30307轴承，Cr=39800N，C0r=35200N，附加轴向力S=R/2Y； 2） 16.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是：Tca<[T]。17.图示为手动起重装置，提升重物G时蜗杆的转动方向如图示。试分析： 1）蜗杆及蜗轮轮齿的螺旋线方向（文字说明并在图上画出）； 2）在图上画出蜗轮轮齿所受的三个分力（Ft2,Fa2,Fr2）的方向。 18.指出带传动的主要失效形式和设计准则19.在下列四种轴承中，（）须成对使用。A、深沟球轴承B、圆锥滚子轴承C、推力轴承D、圆柱滚子轴承20.转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为（）A、脉动循环B、对称循环C、静应力D、非对称循环21.计算题：图示轴系用两个70000B型角接触球轴承支承，已知圆锥齿轮上的轴向力FA1=1200N，斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA2=500N，求得轴承的径向载荷R1=1000N，R=2000N，轴系转速n1=750r/min，预期寿命L’h=7200h，载荷系数fP=1.1。 附：70000B型轴承，S=R，e=1.14，A/R>e，X=0.35，Y=0.57；A/R≤e，X=1，Y=0 22.30207（）轴承的类型名称是（）轴承，内径是（）mm，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是（转时的可靠度是（）。这种类型的轴承主要以承受（）向力为主。23.滑动轴承支承轴颈，在液体动压润滑状态下工作，为表示轴颈的位置，图中（）是正确的。                     A、B、C、D、24.螺纹联接预紧的目的之一是（）A、增强联接的可靠性和紧密性B、增加被联接件的刚性C、减小螺栓的刚性25.设有一平带减速传动，已知两带轮的基准直径分别为dd1=160mm和dd2=390mm，传动中心距a=1000mm小带轮的转速n1=1460r/min，试求：   1）小带轮的包角α1；  2）不考虑带传动的弹性滑动时大带轮的转速n2；  3）当滑动率ε= 0.015时大带轮的实际转速n2。26.指出图中轴系上的结构错误之处，并简要说明错误的原因。（轴承和齿轮均采用油润滑方式） 27.凸缘联轴器属于可移式刚性联轴器。28.下列各种机械设备中（）只采用滑动轴承。A、大型蒸汽涡轮发电机主轴B、轧钢机轧辊支承C、精密车床主轴D、汽车车轮支承29.简述带传动的特点及提高带传动能力的措施。30.计算题：如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、F的方向。（垂直纸面的力，向纸内画稍×，向纸外画⊙） 第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案:错误2.参考答案:C3.参考答案:B4.参考答案: ①蜗杆、蜗轮的螺旋线方向，圆柱齿轮3、4的螺旋线方向； ②各轴转动方向； ③画出蜗杆1、蜗轮2、齿轮3、4，齿轮5、6的受力情况。 ④根据所受载荷说明轴III的类型。轴III所受载荷既有扭矩又有弯矩，属于转轴 5.参考答案:A6.参考答案:387.57.参考答案:轴的直径；轮毂的长度8.参考答案: 引入折合系数α是考虑扭转切应力与弯曲应力的应力循环特征不同的影响。 当扭转切应力为静应力时，取α=0.3； 当扭转切应力为脉动循环应力时，取α=0.6； 当扭转切应力为对称循环应力时，取α=19.参考答案:错误10.参考答案: （1）带轮左端轴向固定不可靠，安装带轮的轴段应比轮毂长度短2 ~3mm； （2）左右轴承端盖外面中间应凹下一点，以便加工表面与非加工表面的区分； （3）端盖无密封装置； （4）左右轴承盖与箱体间缺调整间隙的垫片； （5）挡油环与箱体孔相接触； （6）两套筒外径太大，轴承无法拆卸； （7）齿轮轴向固定不可靠，安装齿轮的轴段应比轮毂长度短2 ~3mm； （8）齿轮无安装定位基准，应在此设一轴环或轴肩； （9）键过长，套筒无法安装； （10）精加工面太长，轴承安装不方便。11.参考答案: 一标准圆柱齿轮传动，由于中心距的计算式为如果传动中心距和传动比保持不变，可以有两种齿数和模数的选择方案：齿数多、模数小或齿数少、模数大，前者由于齿轮的齿数较多，传动比较平稳，但模数小使轮齿的弯曲强度较弱；后者由于齿轮的齿数较少，传动平稳性减弱，但模数大使齿轮的弯曲强度较高。12.参考答案:温升过高胶合；发热量H1）；发热量H213.参考答案:接触角α的大小14.参考答案:115.参考答案: 16.参考答案:正确17.参考答案: 1）蜗杆及蜗轮轮齿的螺旋线方向均为左旋，如图 2）蜗轮轮齿所受三个分力如图18.参考答案:带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。设计准则是：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和寿命19.参考答案:B20.参考答案:B21.参考答案: 22.参考答案:7207；圆锥滚子轴承；35；106）；90%；径23.参考答案:C24.参考答案:A25.参考答案: 26.参考答案: 2．轴端的联接键及键槽太长，不应与轴承端盖发生干涉 3．此处应设置轴肩，便于轴端零件的定位 4．轴承端盖与轴之间应留间隙，防止划伤轴径 5．轴承端盖与轴之间应采取密封措施 6．轴承端盖与箱体之间应加调整垫片 7．轴承的左侧应减小轴径，便于轴承装拆 8．套筒外径应低于轴承内圈的外径，便于轴承的拆卸 9．轴上齿轮的宽度应略大于该处轴径的宽度，保证齿轮的准确固定 10．应设置轴肩或采用其他方式保证轴承的定位27.参考答案:错误28.参考答案:A29.参考答案: 优点：适用于中心距较大的传动；可缓冲、吸振；过载时带与带轮间会出现打滑，防止其它零件损坏；结构简单、成本低廉。 缺点：传动的外廓尺寸较大；需要张紧装置；打滑导致传动比不固定；寿命短；传动效 率低。增大包角或和增大摩擦系数，都可提高带传动所能传递的圆周力。30.参考答案: 第2卷一.参考题库(共30题)1.在带的型号以及小带轮的转速已知的情况下，带所能传递功率的增量取决于（）A、传动比B、小带轮上的包角C、带的线速度高速轴的转速D、小带轮直径2.产品开发性设计的核心是（）及（）设计工作。3.零件结构对刚度的影响主要表现在（）。4.在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的（）A、屈服点B、疲劳极限C、强度极限D、弹性极限5.试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最高？哪个不能承受径向载荷？  N307/P4620730207513076.计算题：图示为一蜗杆传动装置，蜗杆分度圆直径d1=40mm，头数z1=2,模数m=4mm，蜗轮齿数z2=48，蜗杆主动，转速n1=960r/min，蜗杆功率P=10kW，当量摩擦系数fv=0.08，压力角α=20° 1）标出蜗轮转动方向； 2）计算蜗杆传动效率（轴承损失及搅油损失忽略不计） 3）标出蜗轮所受各力的方向，计算蜗轮所受各力的大小。7.当轴上零件要求承受轴向力时，采用（）来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。A、圆螺母B、紧定螺钉C、弹性挡圈8.干摩擦时，摩擦力与所受载荷及表观接触面积的关系为（）A、与表观面积无关而与载荷成正比B、与表观面积有关与载荷无关C、与表观面积有关与载荷成正比9.国家标准规定矩形花键采用 （）A、小径定心B、中径定心C、大径定心D、侧面定心10.齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面11.链传动中链节数取偶数，链轮齿数为奇数，最好互为质数，其原因是 （）A、磨损均匀B、具有抗冲击力C、减少磨损与胶合D、瞬时传动比为定值12.花键连接的承载能力应按其齿侧面的挤压强度计算。13.当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且连接需要经常拆装时，往往采用（）A、双头螺柱连接B、螺栓连接C、螺钉连接D、紧定螺钉连接14.轧钢机或锻压机械中的低俗重载齿轮传动，对齿面载荷分布的均匀性要求较高，以传递较大动力。因此，应首先考虑第（）公差组的精度的选取。A、ⅠB、ⅡC、Ⅲ15.边界摩擦润滑中，物理吸附膜适用于（）工况下工作；化学吸附膜适用于（）工况下工作；化学反应膜适用于（）工况下工作。16.平键连接选取键的公称尺寸b × h的依据是（）A、轮毂长B、键长C、传递的转矩大小D、轴的直径17.在传递转矩和齿轮许用应力一定的情况下，若适当选取较大的齿宽系数，可（）A、减小齿轮传动的径向尺寸和圆周速度B、减小齿轮传动的轴向尺寸C、降低齿向载荷分布不均的程度18.举出两种滚动轴承内圈轴向固定的方法：（），（）。19.指出图中齿轮轴系上的结构错误之处，并简要说明错误的原因。（轴承和齿轮均采用油润滑方式） 20.牙嵌式离合器允许径向位移21.说明下列滚动轴承代号的含义。  6109  7211B22.工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为（）A、心轴B、转轴C、传动轴D、曲轴23.普通平键联接的承载能力通常取决于（）A、键的剪切强度B、轮毂工作部位的剪切强度C、轴工作部分的剪切强度D、轮毂工作表面或键或轴的工作表面的挤压强度24.一个钢制零件，已知σH=750N/mm2，σs=550N/mm2，σ-1=350N/mm2，零件的最大工作应力为σmax=185N/mm2，最小应力σmin=-75N/mm2，综合影响系数Kσ=1.44，ψσ=0.25，则当r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数为（）。A、2.97B、1.74C、1.9D、1.4525.计算题：图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式锥齿轮所组成的传动系统。已知动力由轴Ⅰ输入，转动方向如图所示，为使轴Ⅱ和轴Ⅲ的轴向力尽可能小，试确定减速器中各斜齿轮的轮齿旋向，并画出各对齿轮在啮合处的受力方向。 26.合金钢与碳素钢相比有较高的强度和较好的热处理能力，因此用合金钢制造零件不但可以减小尺寸，还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求。27.试写出平键的失效形式和相应计算公式？28.发生全齿折断而失效的齿轮，一般是（）A、齿宽较小的直齿圆柱齿轮B、齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮C、斜齿圆柱齿轮D、人字齿轮29.一对齿轮若接触强度不够时，应增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则要加大分度圆直径30.一对圆柱齿轮，若保持中心距与齿宽不变，减小模数、增加齿数，则可降低齿面接触应力，却增加了齿根弯曲应力第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:A2.参考答案:功能设计；结构3.参考答案:剖面形状，支承方式与位置及加强筋4.参考答案:B5.参考答案: 1）各轴承的内径均为35mm； 2）轴承公差等级最高是N307/P4； 3）极限转速最高的轴承是6207； 4）承受径向载荷能力最高的轴承是N307/P4； 5）不能承受径向载荷的轴承是51307。6.参考答案: 7.参考答案:A8.参考答案:A9.参考答案:A10.参考答案:错误11.参考答案:A12.参考答案:错误13.参考答案:A14.参考答案:C15.参考答案:常温、轻载及低