1、0机械设计基础试题一一、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( D )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 )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
2、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5.一般转速的滚动轴承计算准则为( C )A.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 )1A.螺纹升角当量摩擦角 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 )A. B. C. D. maxinmaxin2maxiniaxn9.铰链四杆机构的死点位置发生在(
3、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( B )A.最短杆
4、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 )2A.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 b B.模数 m C.齿数 z D.压力角 17.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
5、处的齿顶部分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, t1= a2,= B.m a1=mt2, a1= t2,= C.mt1=ma2, t1= a2,=- D.m a1=ma2, a1= t2,=- 19.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
6、 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(bh)，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3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 H 1=H 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
7、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)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4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。534.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
8、=18。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：z 1=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。636.某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 Fr =9000N,Fr =5000N，其内部轴向力分别为FS =2430N,FS =1350N,传动件作用于轴上的轴向力 FA=1000N,判断系数e=0.32,当 Fa/Fre 时，X=1,Y=0,当 Fa/Fre
9、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 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 =90时，从动件走过的位1移 S1；(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)S1和 只需在图上标出，不必度量出数值。238.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)。(注：润滑
10、方式、倒角和圆角忽略不计。)7参考答案一、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.C 6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.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 22.2 23.两者相等 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与蜗轮分度圆相切，指向
11、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 和扭转剪应力 的作用= 拉应力，d 1螺栓最小直径， 许用拉应1342.d力。8四、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, P L=8, PA=1F=3n-2P1PH=36-28-1 =134.i 12= =3 Z 2=i12Z1=318=54z2a= (z1+z2) m= =3mmm2108541azd1=mz1=318=54mm d2=mz2=354=162mmda
12、1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=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 4208355zn将 n5=0 代入上式得 即 =1+4=5 (1)nHnH3对于 1、2 齿轮组成的定轴轮系，有 i 即 =-2(2)122140nzn12联立解(1)、(2)式，并考虑到 n =n1, n2=nH,n3=n 得 nI5将 n =1000r/min 代入，得 n =-2500r/min负号说明 n 转向与 n 转向相反。36.轴向力：F S +
13、FA=2430+1000=3430NS轴承被放松 F a =FS =2430N轴承被压紧 F a =FS =3430N当量动载荷9Fa /Fr =2430/9000=0.27eX =0.4 Y =1.88P =X FY +Y Fa =0.45000+1.883430=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- 方向转 90，在图上正确标出 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
14、；(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；10(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。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 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_B_；A) D1 B) D2 C) D3 D) D43.设计 V 带传动时，带轮直径不能太小，是为了限制 D ；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
15、.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11；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C。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）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_、_系列的_轴承；10.工作中只受弯矩
16、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_传递转矩，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?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？12四、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）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 r=+1 的
17、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。如有复合铰链、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 p5MPa， V=3m/s， pV=10MPa.m/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 =60N/mm2，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=8k
18、W，带的速度 v=10m/s，若紧边拉力 F1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 F1；（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。1322画出普通平键 A 型、B 型、C 型的形状；23按 l=1mm/mm 画出模数 m=10mm， =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
19、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） ，并按序号简要说明错误的内容，不必在图中改正。参考答案一、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二、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149.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
20、应性和嵌入性好； (2) 跑合性、减摩性和耐磨性好；(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 适用的场合普通螺栓联接 两被联接件通孔1 螺栓联接 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
21、、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）1516.(本小题 6 分)B 处存在局部自由度。Fnp3236281LH17.(本小题 8 分) VdV6010618.m/s由 ； 得pFB d260721571 Nk.由 得pVdp2FB21072689782 / .9 kN所以轴承允许的最大载荷为 ，即F12,minFax1.6 18. (本小题 8 分)解:由松
22、螺栓联接的设计公式得螺纹小径为19. (本小题 8 分)解:有效拉力 Fe =1000P/v=10008/10=800 N (2 分)又知: F1-F2= Fe,F1=2F2则紧边拉力 F1=2 Fe =1600 N (3 分)根据欧拉公式 得 当量摩擦系数 f=ln(F1/F2)/ =ln2/(3.14120/180)=0.693/2.0933=0.331 (3 分)Qd03.2614.3531 fe116六、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
23、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 51724.答：根据齿距 p=m =3.1410=31.4mm,齿顶高 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)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，
24、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，B1=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 101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，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)GCr1
25、5， 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 H1 ， H2，则存在；A)H1H2，B) H1 H2，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，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；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
26、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.对钢制闭式齿轮传动，当 HB350 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
27、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.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
28、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 P0.1 C，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， p8MPa， 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少？22.如图所示用两个 M10（小径 ，中径 ， ）的螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为 Q235 钢，屈服极限18.376m2906.m，装配时控制预紧力（安全系数
29、取 ),考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数） ,接合面摩擦因数 =0.2，求其SMPa240 S1 Kf12.允许的牵引力 FR（取计算直径 dc=d1） 。2TMV223.一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.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
30、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。参考答案一、选择填空题（有 8 小题，每题 2 分,共 16 分）1.B 2.B 3.C 4.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.m1=m2， 1= 2；11.点蚀，轮齿折断，接触，弯曲；12.z， m， ， 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，如铆冲，胶
31、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: 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
32、传动轴3五、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)1)C45000N 2) LnCPCh167016701670 h3()(.)21.(本小题 8 分)Bd144 mFp0120 NVn/().6566/s52.所以 p167 MPa.由此得 F014850N所以，允许最大工作载荷为 80150N。22.(本小题 9 分)许用拉应力 Pa6./2S螺钉数 z2，接缝面数 m=1，则所需预紧力，RRf 321.0FFK强度条件为 2143d N 1923.507683.221R F23.解：由已知条件齿距 p=m =3.142=6.2
33、8mm全齿高 h=2.25m=2.252=4.5mm分度圆直径 d1=m z1=225=50mmd2=m z2=275=150mm齿顶圆直径 da1= d1+2m=50+22=54mm齿根圆直径 df2= d2-2.5m=150-2.52=145mm标准中心距 a=( d1+ 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 1
34、2 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 、 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4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
35、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 。二、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
36、链、虚约束。2在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数 ，Z2=27，Z2=45， ，已知齿轮 1 的转速 =330r/min，试求转臂 H 的转速120Z340Z1nnH(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 =48.1kN，内部轴向力 S=0.7Fr，已知轴上承力 =2500N， =1600N，轴的转速rC RFAn=960r/min，尺寸如图所示。若取载荷系数 =1.2，试计算轴承的使用寿命。pf参考答案一、填空题（每空 1 分，共 20 分）16 2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 817 9挤压
37、 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Fa/Fre Fa/Free X Y X Y0.7 1 0 0.41 0.855二、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 P L =7，高副数 PH =0 （3 分）因此自由度数 F=3n-2P L-PH=3*5-2*7=1 （5 分）C 为复合铰链 （2 分）（2） 活动构件数 n=5，低副数 P L =7，高副数 PH =0 （3 分）因此自由度数 F=3n-2P L-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
38、分）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 分）（2）转化轮系传动比关系式 （8 分）21331ZniH（3）计算转臂 H 的转速 代入 及各轮齿数 130,27456150/minHHnnr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F AFr1S2 FRS1Fr2由力矩平衡 F r2200- FR300+ FA40=0Fr2= (FR300- FA40)/200=(25003000-160040)/200=3430NFr1= Fr2- FR=3430-2500=930
39、N （5 分）（2）计算轴向负荷内部轴向力S1=0.7 Fr1=0.7930=651NS2=0.7 Fr2=0.73430=2401N由 S1+ FAe；取 X0.41，Y0.87P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.2(0.41930+0.87801)=1294N轴承 2：F a2/ Fr2=0.7=e；取 X=1,Y=0P2=fpFr2=1.23430=4116N P 2 P1 取 P=P2=4116N 计算轴承寿命。 （7 分）（4）计算轴承寿命Lh=(106/60n)( Ct/P) = 10 6 /(60960)(48.110 3/4116) =27706h （3 分）6机械设计基
40、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（） 。45 号钢 BZG340640 C20Cr D38CrMnAlA2一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 d B模数 m C齿宽 b D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 C带的紧边拉力 D带的松边拉力5带张紧的目的是（）A减轻带的弹性滑动 B提高带的寿命C改变带的运动方向 D使带具有一定的初拉力6
41、型号为 7210AC 轴承的轴承套圈内径为（）A72 B10 C50 D2107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 的孔与 轴可以是（） 。728H62pA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（
42、）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 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（ ）
43、 ，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（ ）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
44、参照（ ）从标准中选取。必要时应进行强度校核。719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 z1 =z2 =z4 =z5 =20，z 3 =z6 =60，齿轮 1 的转速 n1 =1440(r/min),求齿轮 6 的转速（大小及方向） （方向用箭头表示） 。五、已知一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数 z1=20，模数 m =
45、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 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 = 270 = 140 mm齿顶圆直径 da2 = (z2 + 2ha*) m = (70+21)2=144 mm齿根圆直径 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-21-20.25)2=135mm齿全高 h=(2ha*+c*)m = ( 21 + 0.25)
