第一篇：机械设计基础试卷全国自考历年试题和答案2
全国2007年4月高等教育自学考试
机械设计基础试题
课程代码：02185
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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（）A.曲柄摇杆机构 C.双摇杆机构
B.双曲柄机构 D.导杆机构
2.铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长lAB=30mm,lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为（）A.80mm C.120mm
B.100mm D.150mm 3.在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是（）A.曲柄摇杆机构 C.对心曲柄滑块机构
B.摆动导杆机构 D.偏置曲柄滑块机构
4.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（）A.减少基圆半径 C.增大基圆半径
B.增大滚子半径 D.增加从动件长度
5.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（）A.带存在弹性滑动 C.带在带轮上打滑
B.带容易变形和磨损 D.带的材料不符合虎克定律
6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（）A.扭切应力 C.扭切应力和拉应力
B.拉应力
D.扭切应力或拉应力
7.普通平键长度的主要选择依据是（）A.传递转矩的大小 C.轴的的直径
B.轮毂的宽度 D.传递功率的大小
8.链传动与带传动相比较，其主要优点是（）A.工作时平稳、无噪声
B.制造费用低
C.对环境要求高 D.能保持准确的平均传动比
9.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆 B.基圆 C.齿根圆
D.齿顶圆
10.在单向运转的齿轮上，如果齿轮的弯曲疲劳强度不够，首先出现疲劳裂纹的部位是
（A.受压侧的节线部分 B.受压侧的齿根部分 C.受拉侧的节线部分
D.受拉侧的齿根部分
11.开式齿轮传动的主要失效形式是（）A.过载折断 B.齿面胶合 C.齿面点蚀
D.齿面磨损
12.设计一对渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动，不应圆整的参数是（）A.分度圆直径 B.齿轮宽度 C.传动中心距
D.齿数
13.蜗杆传动比的正确表达式为（）A.in1d2 B.in1d1n 2d1n2d2C.in1z2
D.i1d2n2z12d
114.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算的主要目的是（）A.防止润滑油受热后膨胀外溢，造成环境污染 B.防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 C.防止蜗轮材料在高温下机械性能下降
D.防止蜗轮蜗杆发生热变形后，正确啮合条件受到破坏 15.在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是（）A.万向联轴器 B.齿式联轴器 C.弹性柱销联轴器
D.凸缘联轴器
16.轴的强度计算公式MvM2(T)2中折算系数是考虑（）A.计算公式不准确
B.弯矩和转矩的循环特性不同 C.材料抗弯与抗扭的性能不同
D.强度理论的要求不同
17.型号为6310的滚动轴承，其类型名称为（））
A.深沟球轴承 C.滚针轴承
B.调心球轴承 D.圆锥滚子轴承
618.轴承在基本额定动载荷作用下，运转10转时，发生疲劳点蚀的概率为（）A.10% C.70%
B.50% D.90% 19.对于小型、低速或间歇运转的不重要的滑动轴承，应采用的润滑方式是（）A.人工供油润滑 C.浸油润滑
maxmin2maxminmaxminB.压力润滑 D.滴油润滑
20.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（）A.C.
B.maxmin D.maxminm
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21.当机构的原动件数目___________其自由度时，该机构具有确定的运动。22.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角等于___________。23.在外啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向___________。
24.根据工作原理分类，螺栓联接采用开口销与六角开槽螺母防松是属于___________防松。25.带传动的主要失效形式是___________和打滑。
26.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指___________不受中心距变化的影响。27.闭式蜗杆传动的主要失效形式是___________或点蚀。
28.滚动轴承的典型结构是由内圈、外圈、保持架和___________组成。29.工作时既承受弯矩又传递转矩的轴叫___________轴。
30.调节机械周期性速度波动的方法是在机械的转动构件上加一个转动惯量很大的___________。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31．已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。
32．已知某气缸用z个小径为d1的普通螺栓联接，作用在汽缸盖上的总轴向载荷为FΣ，单个螺栓所受预紧力为F′，剩余预紧力为F″，螺栓的许用应力为[σ]。分析单个螺栓所受总拉力F0的大小，并写出其强度条件公式。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33．计算题33图所示机构的自由度，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=200mm，传动比i12=4，大齿轮齿数z2=80，h*a=1.0。试计算小齿轮的齿数z1，齿轮的模数m，分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2。
35．在题35图所示复合轮系中，已知各轮均为标准齿轮，各轮齿数为：z1=18，z2=51，z2′=17，z4=73，试求该轮系的传动比i1H，并说明轮1与系杆的转向关系。
36．某工程机械传动中轴承配置形式如题36图所示。已知轴承型号为30311，判别系数e=0.35，内部轴向力为Fs=Fr/2Y，其中Y=1.7。当Fa／Fr≤e时，X=1，Y=0；当 Fa／Fr＞e时，X=0.4，Y=1.7，两轴承的径向载荷Fr1=4000N，Fr2=5000N，外加轴向载荷FA=2000N，方向如题36图，试画出内部轴向力Fs1、Fs2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37．题37图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。
（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。
（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。
（不必作文字说明，但必须保留作图线。）
38．题38图所示轴系结构，按示例①所示，编号指出其他错误（不少于7处）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。示例：①——缺少调整垫片
全国2007年7月高等教育自学考试
机械设计基础试题
课程代码：02185
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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.题1图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于（）A.动力部分 C.控制部分
2.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为（）A.1 C.m
B.m-1 D.m+l B.传动部分 D.工作部分
3.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为（）A.<0
C.≥0
4.凸轮机构的主要优点是（）A.实现任意预期的从动件运动规律 C.适合于高速场合
B.承载能力大 D.凸轮轮廓加工简单 B.=0 D.>0
5.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（）
A.减小凸轮基圆半径 C.减小平底宽度
B.增大凸轮基圆半径 D.增大平底宽度
6.棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了（）A.防止棘轮反转
C.保证棘轮每次转过相同的角度
B.对棘轮进行双向定位 D.驱动棘轮转动
7.与相同公称尺寸的三角形粗牙螺纹相比，细牙螺纹（）A.自锁性好，螺杆强度低 C.自锁性差，螺杆强度高
B.自锁性好，螺杆强度高 D.自锁性差，螺杆强度低
8.在各种类型的键联接中，传动件定心精度不高的是（）A.楔键联接 C.平键联接
B.花键联接 D.半圆键联接
9.普通V带传动中，若主动轮圆周速度为v1，从动轮圆周速度为v2，带的线速度为v，则（）A.v1=v=v2 C.v1>v=v2
B.v1>v>v2 D.v1=v>v2
10.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是（）A.直齿圆柱齿轮 C.斜齿圆锥齿轮
B.直齿圆锥齿轮 D.蜗轮蜗杆
11.选择齿轮精度的主要依据是齿轮的（）A.圆周速度 C.传递功率
B.转速 D.传递扭矩
12.对齿轮轮齿材料性能的基本要求是（）A.齿面要软，齿芯要韧 C.齿面要软，齿芯要脆
B.齿面要硬，齿芯要脆 D.齿面要硬，齿芯要韧
13.在闭式蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，考虑到相对滑动速度大，摩擦磨损严重，还需进行（）A.磨损计算 C.热平衡计算
B.刚度计算 D.稳定性计算
14.开式蜗杆传动的主要失效形式是（）
A.轮齿折断和齿面胶合 B.齿面磨损和轮齿折断 C.齿面点蚀和齿面磨损
D.齿面胶合和齿面点蚀
15.联接轴线相交、角度较大的两轴宜采用（）A.刚性凸缘联轴器 B.弹性柱销联轴器 C.万向联轴器
D.夹壳联轴器
16.按承受载荷的性质分类，减速器中的齿轮轴属于（）A.传动轴 B.心轴 C.转轴
D.钢丝软轴
17.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为（）A.周转轮系 B.定轴轮系 C.行星轮系
D.混合轮系
l8.型号为7315的滚动轴承，其内径是（）A.15mm B.60mm C.75mm
D.90mm 19.在下列滚动轴承中，极限转速最高的是（）A.圆柱滚子轴承 B.圆锥滚子轴承 C.滚针轴承
D.球轴承
20.为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装(A.调速器 B.变速装置 C.减速器
D.飞轮
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于___________的形状。22.带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越___________。23.普通平键的工作面是___________面。
24.两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为___________。25.斜齿圆柱齿轮以___________模数为标准模数。
26.齿轮传动中的接触应力变化特征可简化为___________循环。27.初步估算阶梯轴的最小直径，通常按___________强度进行计算。)
28.为了使润滑油均布在滑动轴承的整个轴颈上，应在轴瓦内表面制出油孔和___________。29.回转件静平衡条件是分布于回转件上的各个偏心质量的离心惯性力合力为__________。30.根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于___________防松。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft1方向如题31图所示。在图上标出从动轮2的螺旋线方向，轴向力Fa1、Fa2及圆周力Ft2的方向，两轮转向。
32.题32图所示单个铰制孔螺栓联接，承受横向载荷Ft。试写出该螺栓强度条件的表达式，并说明式中各符号代表的意义。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33.计算题33图所示机构的自由度，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=300mm，传动比i12=5,小齿轮齿数z1=20，ha*=1.0，C*=0.25。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2和基圆直径db2。
35.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：z1=20，z2=40，z2=50，z3=30，z4=30，z3=20，试求此轮系的传动比i1H。
36.一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的角接触球轴承，如题36图所示。已知两轴承的径向载荷Frl=1000N，Fr2=2060N，外加轴向载荷FA=880N，内部轴向力为FS=0.68Fr，判别系数e=0.68，当Fa／Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87。试画出内部轴向力FS1、FS2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37.如题37图所示，设计一摆动导杆机构。已知机架lAC=50mm，行程速比系数K=2，用图解法求曲柄的长度lAB。
(注：写出简单的作图步骤，并保留作图线。)
38.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片
全国2006年7月高等教育自学考试
机械设计基础试题
课程代码：02185
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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（）A.动力部分
B.传动部分
C.控制部分
D.工作部分
2.平面运动副所提供的约束为（）A.1 C.1或2
B.2 D.3 3.图示为摆动导杆机构，以构件1为主动件，则机构在图示位置时的传动角γ=（）A.BAC
B.BCA C.90°
D.0°
4.从动件运动规律不变的情况下，若减小凸轮的基圆半径，则压力角（）A.增大 C.保持不变
B.减小 D.不确定
5.设计滚子从动件盘状凸轮轮廓时，对于外凸的理论廓线，若将滚子半径加大，那么凸轮轮廓上的各点曲率半径（）A.一定变大 C.不变
6.能满足超越要求的机构是（）A.外啮合棘轮机构 C.外啮合槽轮机构
B.内啮合棘轮机构 D.内啮合槽轮机构 B.一定变小
D.可能变大也可能变小
7.用于薄壁零件的联接螺纹，应采用（）A.三角形细牙螺纹 C.锯齿形螺纹
8.楔键联接的主要缺点是（）A.键的斜面加工困难
C.键楔紧后在轮毂中产生初应力
B.键安装时易损坏 D.轴和轴上零件对中性差 B.梯形螺纹 D.三角形粗牙螺纹
9.带传动中弹性滑动现象的产生是由于（）A.带的初拉力达不到规定值 C.带的弹性变形
B.带与带轮的摩擦系数过小 D.带型选择不当
10.常用来传递两相交轴运动的齿轮机构是（）A.直齿圆柱齿轮 C.圆锥齿轮
B.斜齿圆柱齿轮 D.蜗轮蜗杆
11.齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（）A.齿面点蚀 C.齿面磨损
B.齿面胶合 D.轮齿折断
12.一对相互啮合的齿轮传动，小齿轮1材料为40Cr，大齿轮2材料为45号钢，啮合处的接触应力关系为（）A.不确定 C.H1H2
B.H1H2 D.H1H2
13.计算蜗杆传动在单位时间内的发热量时，已知的参数是（）A.传递的功率和传动效率 C.传动比和传动效率
B.蜗杆的转速和传动效率 D.润滑油黏度和滑动速度
14.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，在闭式蜗杆传动中，最易发生的失效形式是（）A.点蚀和磨损 B.磨损和胶合 C.齿根的弯曲折断
D.齿面的塑性变形
15.在下列联轴器中，有弹性元件的挠性联轴器是（）A.夹壳联轴器 B.齿式联轴器 C.弹性柱销联轴器
D.凸缘联轴器
16.作单向运转的转轴，在转矩作用下，频繁起停时，其扭转应力的循环特性是（A.对称循环 B.脉动循环 C.静应力
D.非对称循环
17.在不完全液体润滑滑动轴承中，限制平均压强Pm的主要目的是（）A.防止轴承过度磨损
B.防止轴承发生塑性变形 C.防止轴承因过大压力而过度发热
D.防止出现过大的摩擦阻力矩
18.内径d=75mm的滚动轴承，其可能的型号是（）A.6306 B.6310 C.6315
D.6330 19.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（）A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀
D.胶合
20.机械系统安装上飞轮后，其系统中（）A.仍然存在速度波动，只是波动程度较小 B.速度波动完全消除 C.可以保证任意时刻的角速度均为常数
D.速度不均匀系数0
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.凸轮轮廓形状由从动件的___________决定。
22.普通V带传动设计中，限制小带轮直径的目的是为了防止___________达大。23.普通三角形螺纹的自锁条件是___________。）
24.链传动是由___________、从动链轮和链条所组成。
25.渐开线形状与___________圆半径有关，此圆半径越大，渐开线越趋于平直。26.蜗杆传动的正确啮合条件是___________、a1t2、。
27.按承受载荷的性质分，既承受弯矩载荷又承受扭矩载荷的轴，叫___________轴。28.滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越___________。29.对于静不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为___________。
30.当工作机构的转速较高时，为了缩短运动链和提高传动系统的机械效率，应选用___________转速的电动机。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31．已知在某二级直齿圆锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。
32．图示螺栓组联接中，采用两个M20（其螺栓小径为d1）的普通螺栓，其许用应力为[σ]，联接件接合面摩擦系数为μ，可靠性系数为K，试分析该联接所允许传递的载荷F的表达式。
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．已知一正常齿渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其齿数z1=30，齿顶高系数ha*=1,压力角=20°，中心距a=300mm，传动比i12=3，试求两轮的模数m,齿数z2,分度圆直径d1、d2,齿顶圆直径da1、da2。
35．在图示传动装置中，已知各轮的齿数为：z1=20, z2=40,z3=24,z4=32,z5=88,运动从I轴输入，II轴输出，n1=1500r/min，转向如图所示，试求输出轴II的转速nII及转动方向。
36．某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷FA=560N，方向如图所示，两轴承的径向载荷分别为FrI=1500N,FrII=3500N,内部轴向力为Fs=Fr/2Y,Y=1.6,判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.4, Y=1.6）。试画出内部轴向力FS的方向，并计算轴承的当量动载荷PI、PII。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37．如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度lAB=50mm, lBC=110mm, lCD=80mm, lAD=100mm。
（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件；
（2）该机构是否有摇杆？如有，请在图上画出摇杆的摆角范围；
（3）以AB杆为主动件时，该机构有无急回特性？如有，在图上标出极位夹角θ，并写出行程数比系数K的计算公式。
38．图示轴系结构，按示例①所示，编号指出其余错误（不少于7处）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。
示例：①-缺少调整垫片
全国2002年4月高等教育自考试题及答案机械设计基础答案
课程代码：02185
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.C 11.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(或=)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σ和扭转剪应力τ的作用
σ= 1.3F42d1 ≤［σ］
σ—拉应力，d1—螺栓最小直径，［σ］—许用拉应力。
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, PL=8, PA=1
F=3n-2P1=PH
=3×6-2×8-1
=1 34.∵i12=z2z1=3
∴Z2=i12Z1=3×18=54
∵a=m2(z1+z2)2az1z2210818
∴m= =3mm
d1=mz1=3×18=54mm
d2=mz2=3×54=162mm
da1=d1+2ha*m=54+6=60mm
da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.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
H
i35n3nHz5804n5nHz320
将n5=0代入上式得
即 n3nHn3nH4nH=1+4=5
……………(1)
对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有
i12 即n1n2n1n2z2z140202
=-2…………(2)
nIInI
联立解(1)、(2)式，并考虑到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得
将nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min
负号说明nⅡ转向与nⅠ转向相反。36.轴向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ
轴承Ⅰ被放松
FaⅠ=FSⅠ=2430N
轴承Ⅱ被压紧
FaⅡ=FSⅡ=3430N
当量动载荷
FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27 XⅠ=1 YⅠ=0 PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e XⅡ=0.4 YⅡ=1.88 PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+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-ω方向转90°，在图上正确标出S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。 全国2008年4月自考历年真题机械设计基础试题 课程代码：02185 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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．机器中各制造单元称为（）A．零件 C．机件 B．构件 D．部件 2．在平面机构中，每增加一个高副将引入（）A．0个约束 C．2个约束 B．1个约束 D．3个约束 3．铰链四杆机构的死点位置发生在（）A．从动作与连杆共线位置 C．主动件与连杆共线位置 B．从动件与机架共线位置 D．主动件与机架共线位置 4．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，则要获得双摇杆机构，机架应取（）A．最短杆 C．最短杆的对面杆 B．最短杆的相邻杆 D．无论哪个杆 5．凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（）A．将产生刚性冲击 C．没有冲击 B．将产生柔性冲击 D．既有刚性冲击又有柔性冲击 6．在单圆销的平面槽轮机构中，当圆销所在构件作单向连续转动时，槽轮的运动通常为 （） A．双向往复摆动 C．单向连续转动 B．单向间歇转动 D．双向间歇摆动 7．当两个被联接件均不太厚，便于加工通孔时，常采用（）A．螺栓联接 C．双头螺栓联接 8．普通平键传递扭矩是靠键的（） B．螺钉联接 D．紧定螺钉联接 A．顶面 B．底面 C．侧面 D．端面 9．V带传动工作时，与带轮轮槽接触的是带的（）A．底面 B．顶面 C．两侧面 D．底面和两侧面 10．一对渐开线标准圆柱齿轮要正确啮合，一定相等的是（）A．直径 B．宽度 C．齿数 D．模数 11．高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮的主要失效形式是（）A．轮齿疲劳折断 B．齿面疲劳点蚀 C．齿面磨损 D．齿面胶合 12．一对双向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（A．对称循环变应力 B．脉动循环变应力 C．静应力 D．无规律变应力 13．对比较重要的蜗杆传动，最为理想的配对材料组合是（）A．钢和铸铁 B．钢和青铜 C．钢和铝合金 D．钢和钢 14．在蜗杆传动中，当其它条件相同时，减少蜗杆头数，则传动效率（）A．提高 B．降低 C．保持不变 D．或者提高，或者降低 15．在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是（）A．万向联轴器 B．齿式联轴器 C．弹性柱销联轴器 D．凸缘联轴器 16．按承受载荷的性质分类，双万向联轴器的中间轴属于（）A．传动轴 B．心轴 C．转轴 D．钢丝软轴 17．高速、重载下工作的重要滑动轴承，其轴瓦材料宜选用（）A．锡基轴承合金 B．铸锡青铜 C．铸铝铁青铜 D．耐磨铸铁） 18．一向心角接触球轴承，内径85mm，正常宽度，直径系列3，公称接触角15°，公差等级为6级，游隙组别为2，其代号为（）A．7317B/P62 C．7317C/P6/C2 B．7317AC/P6/C2 D．7317C/P62 19．角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随公称接触角α的减小而（）A．增大 C．不变 B．减小 D．增大或减小随轴承型号而定 20．回转件动平衡条件是分布在回转件上的各个偏心质量的（）A．离心惯性力合力为零 C．离心惯性力合力及合力矩均为零 B．离心惯性力的合力矩为零 D．离心惯性力的合力及合力矩均不为零 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 21.平面机构中，两构件通过面接触构成的运动副称为___________。 22.在摆动导杆机构中，导杆摆角=30°，则其行程速比系数K的值为___________。23.棘轮机构中采用止回棘爪主要是为了___________。24.螺栓联接防松的实质是为了防止螺纹副发生___________。 25.滚子链传动中，主要参数为___________，当其增大时，传递的功率也随着增大。26.为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中，___________不宜过大。27.开式蜗杆传动的主要失效形式是齿面磨损和___________。 28.联轴器的型号是根据转矩、___________和被联接两轴的直径从标准中选取的。29.根据滑动轴承工作时的润滑状态不同，可分为不完全液体润滑滑动轴承和___________滑动轴承。 30.若机械主轴的最大角速度为max=55.5rad/s、最小角速度为min=54.5 rad/s，则其速度不均匀系数=___________。 三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分） 31.已知在某二级斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，4轮的螺旋线方向和转动方向如题31图所示。为了使Ⅱ轴轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试确定1、2两轮的螺旋线方向和转速方向，2、3两轮轴向力Fa2、Fa3的方向，并将其标在图中。 32.某气缸用z个小径为d1的普通螺栓联接，每个螺栓的剩余预紧力为F,是单个螺栓轴向工作载荷F的1.5倍，已知螺栓的许用拉应力[σ]，试求该螺栓组联接所能承受的最大轴向工作载荷F∑。 四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 33.计算题33图所示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度或虚约束的地方请明确指出。 34.已知一对正常齿渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，其模数m=4mm，压力角α=20°，ha*=1.0,中心距a=200mm,传动比i12=3,试求两轮的齿数z1、z2，分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2。 35.在题35图所示轮系中，已知各轮齿数为：z1=60,z2=15,z2′=30，z3=105,z4=35,z5=32。试求传动比i15。 36.某工程机械传动中轴承配置形式如题36图所示。已知轴承型号为30311，轴上的轴向外载荷FA=980N，方向如题36图所示，两轴承的径向载荷分别为Fr1=2568N，Fr2=3952N,内部轴向力为Fs= Fr2Y，其中Y=1.6，判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0;当Fa/Fr＞e时，X=0.4,Y=1.6）。试画出内部轴向力Fs的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。 五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分） 37.题37图所示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在点O′，凸轮绕轴心O逆时针转动，求： （1）在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆； （2）在图中作出凸轮在C点接触时推杆的位移s和压力角α； （3）在图中作出凸轮与滚子从C点接触到D点接触时，凸轮的转角δ。（不必作文字说明，但必须保留作图线。） 38.在题38图所示结构中，编号指出错误的地方，并说明原因（不少于7处）。a)、滚动轴承与轴的联接，b)、轴承盖与轴，c)、蜗轮齿圈与轮毂的过盈配合联接，d)、普通平键联接，e)、普通螺栓联接。 （注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。 全国2008年7月自考机械设计基础试卷 课程代码：02185 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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在铰链四杆机构中，传动角和压力角的关系是（）A．=180°- B．=90°+ C．=90°- D．= 2．设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则（）A．基圆半径越大，压力角越大 C．滚子半径越小，压力角越小 B．基圆半径越小，压力角越大 D．滚子半径越大，压力角越小 3．在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是（）A．三角形螺纹 B．梯形螺纹 C．锯齿形螺纹 D．矩形螺纹 4．计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸应力扩大的倍数是（）A．1.1 B．1.3 C．1.5 D．1.7 5．矩形花键联接常采用的定心方式是（）A．按大径定心 B．按侧面(齿宽)定心 C．按小径定心 D．按大径和小径共同定心 6．带传动在正常工作时产生弹性滑动，是由于（）A．包角1太小 B．初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D．传动过载 7．链传动属于（） A．具有挠性拉曳元件的摩擦传动 B．具有挠性拉曳元件的啮合传动 C．具有直接接触的工作元件的摩擦传动 D．具有直接接触的工作元件的啮合传动 8．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其传动比仍保持不变的原因是（） A．压力角不变 B．啮合角不变 C．节圆半径不变 D．基圆半径不变 9．渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）A．齿数较少时 B．模数较小时 C．模数较大时 D．齿数较多时 10．标准直齿圆锥齿轮的标准模数是（）A．大端模数B．小端模数 C．平均模数 D．求出平均模数后圆整所得的模数 11．圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变，而减小齿轮的模数时，可以（）A．提高齿轮的弯曲强度 B．提高齿面的接触强度 C．改善齿轮传动的平稳性 D．减少齿轮的塑性变形 12．在闭式蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行（）A磨损计算 B．刚度计算 C．热平衡计算 D．稳定性计算 13．蜗杆传动的正确啮合条件中，不正确的是（）A．ma1 mt2 B．a1t2 C．12 D．螺旋线方向相同 14．联轴器与离合器的主要作用是（）A．缓冲、减震 B．传递运动和扭矩 C．防止机器发生过载 D．补偿两轴的不同心或热膨胀 15．轴环的用途是（）A．作轴加工的定位面 B．提高轴的强度 C．使轴上零件获得轴向定位 D．提高轴的刚度 16．工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为（）A．心轴 B．转轴 C．传动轴 D．柔性轴 17．不完全液体润滑径向滑动轴承的主要失效形式为（）A．工作表面磨损与胶合 B．轴承材料塑性变形 C．工作表面点蚀 D．轴承衬合金开裂 18．型号为30312的滚动轴承，其类型名称为（）A．调心滚子轴承 B．调心球轴承 D．圆锥滚子轴承 C．向心角接触球轴承 19．滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是（）A．106转 B．5×106转 C．107转 D．25×107转 20．在机械中安装飞轮，可以（） A．减小周期性速度波动 B．消除周期性速度波动 C．减小非周期性速度波动 D．消除非周期性速度波动 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。21．两构件通过点、线接触构成的运动副称为_______。 22．铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和______其它两杆长度之和时，则一定 是双摇杆机构。 23．在外啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向________。24．键的截面尺寸通常是根据_________按标准选择的。 25．V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为带的______长度。26．磨粒磨损和弯曲疲劳折断是______齿轮传动的主要失效形式。 27．对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为定轴轮系和______两大类。28．滚动轴承中，代号为6116的轴承，其内径为__________。29．选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用的油粘度越_________。30．在传动方案设计中，链传动通常布置在传动的________速级。 三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)31．对于题31图所示的啮合传动，试在图中画出主动轮与从动轮在啮合点处所受到的各个作用力(Ft、Fr和Fa)的方向，图中标有箭头的为主动轮。 32．题32图是用z个普通螺栓联接的凸缘联轴器。已知联轴器传递的扭矩为T，螺栓的中心圆直径为D，联轴器接合面的摩擦系数为，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[]，试分析所需螺栓的最小直径的表达式。 四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)33．计算如题33图所示机构的自由度。 34．已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距amn4250mm,z123z298， mm,han1,cn0.25。试求： (1)这对齿轮的螺旋角，端面模数mt和端面压力角t；(2)齿轮2的分度圆直径d2、齿顶圆直径da2和齿根圆直径 df2。 35．如题35图所示轮系中，已知n1=480r／min，n3=-80r／min，其转向如题35图，z160，z2=40，z2z3=20，求系杆H的转速nH的大小和方向。 36．一对角接触球轴承(=25°)反安装。已知：径向力FrⅠ=6750N，FrⅡ=5700N，外部轴向力FA=3000N，方向如题36图所示，试求两轴承的当量动载荷PⅠ、PⅡ。注：内部轴向力Fs=0.68Fr，e=0.68，当Fa／Fr≤e时，X=l，Y=0；当Fa／Fr>e时，X=0.41，Y=0.87。 五、设计题(本大题共2小题，每小题7分。共14分)37．如题37图示为一曲柄摇杆机构运动简图，AB为曲柄，CD是摇杆，摇杆为原动件。在图中作出： (1)图示位置机构的压力角和传动角。(2)机构处于死点位置的机构运动简图。(不必作文字说明，但必须保留作图线。)37 38．如题38图所示轴系结构，按示例①所示，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)示例：①—缺少调整垫片 全国2009年4月自学考试机械设计基础试题 课程代码：02185 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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．机构具有确定相对运动的条件是（）A．机构的自由度数目等于主动件数目 C．机构的自由度数目小于主动件数目 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 2．平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，LAB=40mm，LBC=60mm，LCD=120mm，LAD=120mm，那么（）A．AB杆为曲柄，CD杆为摇杆 C．AB杆与CD杆均为摇杆 B.AB杆与CD杆均为曲柄 D.AB杆为摇杆，CD杆为曲柄 3．当从动件在推程按照简谐运动规律运动时，在一般情况下，从动件在行程的（）A．起始位置有柔性冲击，终止位置有刚性冲击 B．起始和终止位置都有刚性冲击 C．起始位置有刚性冲击，终止位置有柔性冲击 D.起始和终止位置都有柔性冲击 4．电影院放电影时，实现胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景的机构是（）A．凸轮机构 C．棘轮机构 B．连杆机构 D.槽轮机构 5．在各种类型的键联接中，对轴和轮毂对中性能影响较大的是（）A．楔键联接 C．平键联接 B.花键联接 D．半圆键联接 6．在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（）A．扭切应力 C．扭切应力和拉应力 B．拉应力 D．扭切应力或拉应力 7．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则其传递的有效圆周力为（）A．（Fl-F2）/2 C．Fl+F2 B．F1-F2 D.(F1+F2)/2 8．带传动在正常工作时不能保证准确的传动比是因为（）A．带存在弹性滑动 C．带在带轮上打滑 B.带容易变形和磨损 D.带的材料不符合虎克定律 9．与齿轮传动相比，链传动的优点是（）A．工作时平稳、无噪声 B.传动效率高 C．承载能力大 10．单个渐开线齿轮（）A．分度圆等于节圆 C．分度圆大于节圆 D.能传递的中心距大 B．分度圆小于节圆 D．没有节圆 l1．对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（）A．小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度 C．小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 B．小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度 D.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度 12．与标准直齿圆柱齿轮的复合齿形系数YFS值有关的参数是（）A．工作齿宽b C．齿数z B.模数m D.压力角 13．为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，应取标准值的是（）A．蜗轮齿数 C．蜗杆头数 B.蜗杆分度圆直径 D.蜗轮分度圆直径 14．闭式蜗杆传动的主要失效形式是（）A．齿面胶合或齿面疲劳点蚀 C．齿面磨损或齿面胶合 B．齿面疲劳点蚀或轮齿折断 D.齿面磨损或轮齿折断 15．联轴器和离合器均具有的主要作用是（）A．补偿两轴的综合位移 C．防止机器过载 B.联接两轴，使其旋转并传递转矩 D.缓和冲击和振动 16．作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是（）A．对称循环 C．恒定不变 955104B.脉动循环 D.非对称循环 Pn317．在轴的设计中，公式A．固定心轴最小直径的计算 0.2d[]MPa适用于（） B.转动心轴最大直径的计算 D.转轴最小直径的估算 C．转轴危险截面直径的校核计算 18．在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承（）A．过度磨损 C．温升过高 B.塑性变形 D.疲劳破坏 19．当滚动轴承转速很低(n<10r／min)、在过大静载荷或冲击载荷作用下，其主要失效形式 是（）A．过量的塑性变形 C．疲劳点蚀 B．过度磨损 D．胶合 20．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（）A．6208 C．3208 B．N208 D．7208 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21．机构的压力角越___________，传力性能越好。 22．按从动件的运动方式不同，分为___________从动件凸轮机构和摆动从动件凸轮机构两大类。 23．拧紧螺母时，螺纹副的效率计算公式为___________。24．带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越___________。 25．在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是H1___________H2。 26．用范成法(展成法)切制正常齿标准齿轮时，产生根切与否取决于被切齿轮的_______。27．蜗杆传动进行热平衡计算的目的是限制___________不超过许用值。28．对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为___________。 29．为了使润滑油均布在滑动轴承的整个轴颈上，应在轴瓦内表面制出油沟和___________。30．在多级减速传动中，链传动因运转不均匀宜布置在___________。 三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)31．如题3l图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。(1)试判断斜齿轮 4、蜗轮6的螺旋线方向；(2)试将斜齿轮 4、蜗轮6的转动方向标在图上；(3)试将斜齿轮 4、蜗杆5的的轴向力Fa4、Fa5标在图中。 32．如题32图所示，用z个铰制孔螺栓联 接的铸铁制凸缘联轴器，已知联轴器传递 的扭矩T。试写出螺栓强度条件的表达式，并说明式中各符号代表的意义。 题32图 四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）33．计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。 34．已知一正常齿渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数m=4mm，压力角=20°，ha*=1，c=0.25，中心距a=200mm，传动比i12=3。试求两轮的齿数z1、z2，分度圆直径d1、*d2，齿顶圆直径da1、da2。 35．在题35图所示轮系中，已知各轮齿数为：z1=20, z2=24, z2′=30，z3=40, 又齿轮1和齿轮3的转速分别为n1=200r/min, n3=-100r/min, 转向如题35图所示。试求系杆nH的大小和转向。 36．题36图所示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支撑的轴，根据外载荷情况，已算出轴承I、II的径向支反力为FrI=5000N，FrII=4000N，轴上零件所受的轴向力如图。试画出两轴承内部轴向力FS的方向，并计算轴承的当量动载荷PI、PII。（注：已从手册查出该轴承的e=0.29, FS=Fr/2Y，其中：Y=2.1。当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.4, Y=2.1） 五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分） 37．设计一偏置曲柄滑块机构。如题37图所示，已知滑块的行程长H=50mm，偏距e=15mm, 行程速比系数K=1.5，试用作图法求曲柄、连杆的长度lAB=，lAB。（另按比例1图，要求保留作图线） 1mm1mm作 38．题38图所示轴系结构，按示例①所示，编号并指出其他错误（不少于7处）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。 全国2009年7月自考机械设计基础试题 课程代码：02185 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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．机器中各运动单元称为（）A．零件 B．构件 C．部件 D．机件 2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束 3．曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（）4．压力角 B．传动角 C．极位夹角 D．摆角 4．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则机构为（A．曲柄摇杆机构 B．曲柄滑块机构 C．双曲柄机构 D．双摇杆机构 5．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.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 6．槽轮机构所实现的运动变换是（）A．变等速连续转动为间歇转动 B．变转动为移动 C．变等速连续转动为不等速连续转动 D．变转动为摆动 7．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（A．螺栓联接 B．螺钉联接 C.双头螺柱联接 D．紧定螺钉联接 8．普通楔键的工作面是键的（）A上下表面 B．底面 C．两侧面 D．两端面 9．平带、V带传动传递运动和动力主要是依靠（）A．带的紧边拉力 B.带的松边拉力 C．带的预紧力 D．带和带轮接触面间的摩擦力 10．渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A．分度圆 B．基圆 C．齿根圆 D．齿顶圆 11．齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（）A．齿根部分 B．靠近节线处的齿根部分 45）） C．齿顶部分 D．靠近节线处的齿顶部分 12．齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（）A．脉动循环变应力 C．不变化的静应力 B．对称循环变应力 D．无规律变应力 13．选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的（）A．传递功率 C．传动比 B．滑动速度 D．效率 14．在蜗杆传动中，当其它条件相同时，若要提高传动效率，则蜗杆头数应（）A．增加 C．保持不变 B．减小 D．或者增加，或者减小 15．下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（）A．凸缘联轴器 C．齿式联轴器 B．万向联轴器 D．弹性套柱销联轴器 16．按承受载荷的性质分类，减速器的低速轴属于（）A．传动轴 C．转轴 17．适合于做轴承衬的材料是（）A．合金钢 C．巴氏合金 B．铸铁 D．非金属材料 B．心轴 D．钢丝软轴 18．圆锥滚子轴承，内径100mm，正常宽度，直径系列为2，公差等级为0级，游隙组别为0，其代号为（）A．30220／C0 C．30220／P0 B．3220／P0 D．30220 19．在下列滚动体的滚动轴承中，极限转速最高的是（）A．球轴承 C．圆锥滚子轴承 B．圆柱滚子轴承 D．球面滚子轴承 20．在机械系统速度波动的一个周期中，（） A．当系统出现盈功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将储存能量 B．当系统出现盈功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将释放能量 C．当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量 D．当系统出现亏功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将释放能量 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。 21．机构具有确定运动的条件是：机构的自由度数目必须与______相等。 22．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为______。 23．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向______转动。24．按照螺纹联接的防松方法，采用弹簧垫圈防松是属于______防松。25．滚子链传动中，链节距越______，传递的功率越大。 26．在齿轮机构中，______齿轮用于几何轴线相交的两轴之间的传动。27．通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为______。 28．当载荷平稳，被联接的两轴安装时能严格对中、工作中又没有相对位移时，可选用______联轴器。 29．为了保证滑动轴承工作时的润滑，不产生过度的磨损，应限制轴承的______。30．若机械主轴的最大角速度为ωmax=25.5rad／s，平均角速度为ωm=25rad／s，则其速度不均匀系数δ=______。 三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)31．已知在某二级直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向为右旋，如题3l图所示。为了使Ⅱ轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定各轴的转动方向，各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向及齿轮4的螺旋线方向，并标在题3l图中。 32．题32图所示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓(其螺纹小径为d1)，联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]。问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求?螺栓个数用z表示。 四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)33．计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。 34．已知一对正常齿渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，其齿数z1=25，压力角α=20°，ha* =1，c*=0.25，中心距a=200mm，传动比i12=3。试求两轮的模数m；齿数z2；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。 35．题35图所示轮系中，各轮齿数为：z1=20，z2=38，z3=18，z4=42，z=24，z5=36，又A4轴和B轴的转速分别为nA=350r／min，nB=-400r／min，转向如题35图所示。试求C轴的转速nC的大小和转向。 36．一对7207AC轴承，外圈宽边相对安装。已知两轴承的径向载荷FrI=5000N，FrⅡ=4500N，外加轴向载荷FA=2600N，方向如题36图所示。判别系数e=0.68，当 Fa／Fr≤e时，X=l，Y=0；当Fa／Fr>e时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力Fs=0.68Fr。试画出两轴承内部轴向力Fs的方向，并计算轴承的当量动载荷PI、PⅡ。 五、设计题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)37．在题37图所示的凸轮机构中，(1)画出基圆、偏距圆、理论廓线； (2)画出从动件在图示位置时的压力角α、位移s。 (α和s只需在图上标出，不必度量出数值) 38．题38图所示轴系结构，按示例①所示，编号并指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。 示例：①-缺少调整垫片 机械设计基础期末考试试题 一、填空题（30分） 1.两构件通过____________或____________接触组成的运动副称为高副； 2.曲柄摇杆机构的__________不等于00，机构就具有急回特性； 3.机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为_________角，用它来衡量机构的__________性能； 4.重合度的大小表明同时参与啮合的_________的对数的多少，重合度越大，传动越 _________，承载能力越_________； 5.从切制原理上讲，加工齿轮的方法有__________、_________两种； 6.V带传动的主要失效形式是__________和__________； 7.凸轮机构从动件的形式有________从动件，________从动件和________从动件； 8.设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据__________由标准中选择； 9.在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将_______边布置在上面，_______边布置在下面； 10.牙嵌离合器只能在___________或___________时进行接合； 11.对齿轮材料性能的要求是齿面要__________，齿芯要__________； 12.按防松原理，螺纹联接常用的防松方法有__________、_________、__________三种； 13.在平键联接工作时，是靠__________和__________侧面的挤压传递转矩的； 14.按齿轮的啮合方式不同，圆柱齿轮可以分为________齿轮传动、________齿轮传动和________传动。 二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，10分）1.四杆机构中的最短杆是曲柄。（） 2.在摆动导杆机构中，当导杆为主动件时，机构有死点位置。（）3.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（）4.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持不变。（）5.螺纹联接件具有自锁性，不需要防松。（） 6.间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。（）7.球轴承的旋转精度比滚子轴承的大。（） 8.联轴器在机器运转中可将传动系统随时分离或接合。（）9.与齿轮传动相比较，链传动的优点是工作平稳，无噪声。（）10.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。（） 三、综合题（第1题6分，第2题8分，共14分） 1.图示的四杆机构，已知：lAB=72mm，lBC=40mm，lCD=100mm，lAD=120mm请问：当分别取AB、BC、CD、AD杆为固定件时，各 将得到哪种机构? 2.说明下列型号轴承代号的意义。1 0 8 3 2 2 0 0 三、计算题（每题12分，共36分） 1.计算图示组合体的自由度，并指出该组合体具有确定相对运动的条件。 1.一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角°，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2；基圆半径rb1、rb2；齿顶圆半径ra1、ra2；齿距P。 =20, Z3=80。试说明轮系类型并2.已知图示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，z2求轮系的传动比i1H。 五、问答题（每题5分，共10分） 1.弹簧有哪些功用？至少各举出一例。 2.节圆和分度圆有何区别？在什么条件下节圆与分度圆重合。 答案： 一、填空题 1.点 线 2.极位夹角 3.压力 传力 4.轮齿平稳 大 5.仿形法、范成法 6.打滑 疲劳破坏 7.尖顶 滚子平底 8.轴的直径 9.紧 松 10.两轴不回转 两轴的转速差很小 11.硬 韧 12.键、键槽 13.外啮合 内啮合 齿轮齿条 二、判断题 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 三、综合题 1.分别以AB、BC、CD、AD杆为固定件时，各得到 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构。2.6——深沟球轴承 3——圆锥滚子轴承 0（省略）——宽度系列代号 2——宽度系列代号 1——直径系列代号 2——直径系列代号 08——轴承内径d＝40mm 00——轴承内径d＝10mm 四、计算题（每题12分，共36分） 1.n7,pL9,pH 2F3n2pLpH 372921 该组合体具有确定相对运动的条件是原动件数为1 2.am2(z1z2), × 10.模数 m2a21404mm z1z23040分度圆半径 r1mz143060mm 22mz2440r280mm 22基圆半径 rb1r1cos60cos2056.382mm rb2r2cos80cos2075.175mm *齿顶圆半径 ra1r1ham601464mm *ra2r2ham801484mm 齿距P＝mπ＝4π＝12.56mm 3.此为周转轮系 1Hz2z3 3Hz1z12H1H40808 18 i1H=9 H2020H 五、问答题 1.弹簧是一种弹性元件，在外力作用下能产生较大的弹性变形，在机械设备中应用十分广泛。 1）控制机构运动或零件的位置，如凸轮机构、离合器、阀门等； 2）缓冲吸振，如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧； 3）存储能量；如钟表仪器中的弹簧； 4）测量力的大小，如弹簧秤中的弹簧。 2.分度圆是单个齿轮所具有的参数，而节圆只有在两个齿轮啮合时才出现，一对齿轮传动时，可以看作为一对节圆在作纯滚动。当两轮按标准中心距安装时，分度圆与节圆重合时。 《机械设计基础》答案 一、填空（每空1分，共20分） 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为 范成法和 仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为 双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分） （） 1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 C 始终相切。(A)分度圆(B)基圆(C)节圆(D)齿根圆 （） 2、一般来说，A 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A)滚子轴承(B)球轴承(C)向心轴承(D)推力轴承（） 3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A。（A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90°（） 4、一个齿轮上的圆有 B。 （A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根圆 （） 5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 （A）oab（B）bc（C）cd（D）de （） 6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d。（A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量（） 7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A)带传动(B)一对齿轮传动(C)轮系传动（D）螺纹传动（） 8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 A。 (A)行星齿轮系(B)定轴齿轮系(C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系（） 9、螺纹的a 被称为公称直径。(A)大径(B)小径(C)中径（D）半径 （） 10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D。 (A)齿轮线(B)齿廓线(C)渐开线（D）共轭齿廓 （B） 11、在摩擦带传动中 是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A)带的打滑(B)带的弹性滑动(C)带的老化（D）带的磨损（D） 12、金属抵抗变形的能力，称为(D)。(A)硬度(B)塑性(C)强度（D）刚度 （B） 13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 （A）转动副(B)高副(C)移动副（D）可能是高副也可能是低副（） 14、最常用的传动螺纹类型是 c。 （A）普通螺纹(B)矩形螺纹(C)梯形螺纹（D）锯齿形螺纹（） 15、与作用点无关的矢量是 c。 （A）作用力(B)力矩(C)力偶（D）力偶矩 （） 16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。（A）轴向正应力σ(B)轴向线应变ε(C)轴向伸长△l（D）横向线应变 （） 17、作用于某一物体同一点上的两个力，F1=5N，F2=12N。当两个力的夹角为 d __ 时，它们的合力大小为7N。 （A）300(B)600(C)900（D）1800（） 18、为使移动后的作用力与原作用力等效，应附加一 c。（A）作用力(B)力矩(C)力偶（D）平衡力系（） 19、阶梯轴应用最广的主要原因是 a。 （A）便于零件装拆和固定(B)制造工艺性好(C)传递载荷大（D疲劳强度高 （）20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是(A)。 （A）中心距可分性(B)齿轮啮合重合度大于1(C)啮合角为一定值（D）啮合线过两齿轮基圆公切线 （） 21、V带传动属于__B__。 （A）电传动(B)摩擦传动(C)液压传动（D）啮合传动 （）22、7、由力的可传性原理可知，力对刚体的作用效果不取决于力的 c。 （A）作用线(B)方向(C)作用点（D）大小 （） 23、普通V带按截面尺寸由小到大分为__D__七种。 （A）G F C D E B A(B)E B C B A Z Y(C)A B C D E F G（D）Y Z A B C D E （） 24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是 b。（A）齿面胶合(B)齿面点蚀(C)齿根折断（D）齿面磨损（） 25、一对啮合传动齿轮的材料应(A)。 （A）小齿轮材料力学性能略好(B)相同(C)大、小齿轮材料不同（D）大齿轮材料力学性能略好 （） 26、载荷中等冲击，频繁启动和正反转、两轴对中不准确的情况下，联结两轴宜选用 c 联轴器。 （A）刚性固定式(B)刚性补偿式(C)弹性（D）安全 （） 27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成 b。（A）刚性冲击(B)柔性冲击(C)无冲击（D）内冲击 （） 28、材料相同、横截面面积相等的两拉杆，一为圆形截面，另一为方形截面，在相同拉力作用下，两拉杆横截面上的应力 a。 （A）相等(B)圆杆大于方杆(C)方杆大于圆杆（D）长杆大于短杆（） 29、齿轮正变位可以 d。 （A）提高齿轮传动的重合度(B)提高从动齿轮转速(C)改变齿廓形状（D）提高其承载能力 （）30、一对齿轮连续传动的条件是(B)。 （A）模数相等(B)重合度大于1(C)压力角相等（D）传动比恒定（） 31、6.12在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将(B)。 （A）转动变为往复移动(B)连续转动变为往复摆动(C)往复移动变为转动（D）往复摆动变为连续转动 （） 32、组成凸轮机构的基本构件有A。（A）3个(B)2个(C)5个（D）4主动件 从动件 机架（） 33、如图所示该机构是 A。（A）平底移动从动件盘形凸轮机构（B）曲柄滑块机构 （C）滚子直动从动件盘形凸轮机构（D）偏心轮机构 （） 34、如图所示凸轮机构的推程运动角是 A。（A）120°（B）110°（C）70°（D）40° （） 35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是 c。（A）Zmin＝14(B)Zmin＝24(C)Zmin＝17（D）Zmin＝21（） 36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为 c。（A）只可用(－1)m确定(B)只可用画箭头方法确定(C)既可用(－1)m确定也可用画箭头方法确定（D）用画箭头方法确定 （B） 37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在()会发生刚性冲击。 （A）推程的全过程(B)推程开始瞬时(C)远休止时（D）推程的中点 （） 38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则 c 对于提高其强度较为有效。 （A）改用合金钢材料(B)改用铸铁(C)增加圆轴直径，且改用空心圆截面（D）减小轴的长度 （） 39、7.12如图所示凸轮机构中，c 从动件的摩擦损失小且传力性能好。 （A）图a（B）图b（C）图c （）40、带传动采用张紧轮的目的是___A_。 （A）调整带的张紧力(B)提高带的寿命(C)减轻带的弹性滑动（D）提高带的承载能力 三、判断题（每题0.5分，共10分） （∨） 1、齿轮传动的标准安装是指 ：分度圆与节圆重合。 （∨） 2、滚动轴承代号“6215”的含义是 深沟球轴承，直径系列2，内径75mm。 （×） 3、键联接的主要用途是：轴向固定。 （×） 4、渐开线齿廓形状取决于分度圆直径大小。基圆（∨） 5、标准滚动轴承的组成：内圈、外圈、滚动体、保持架。（×） 6、采用合金钢能提高轴的刚度。 （∨） 7、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过许可的单位长度扭转角作为圆轴扭转时的刚度条件。 （×） 8、按轴的受载情况可分为：传动轴、心轴、正轴。转轴 （∨） 9、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。（×） 10、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。（×） 11、按照有关标准就能选用的零部件，称为标准件，如螺栓、螺母、轴承、齿轮、内燃机的曲轴等。 （∨） 12、力偶对刚体的转动效应与它在作用面内的位置无关。（×） 13、运动副是联接，联接也是运动副。（×） 14、物体的平衡就是指物体静止不动。 （×） 15、铰链四杆机构根据各杆的长度，即可判断其类型。（∨） 16、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。 （×） 17、点在某瞬时的速度为零，那么该瞬时点的加速度也为零。（×） 18、由于移动副是构成面接触的 机械设计基础试卷及答案 （一）一、填空题（30分） 1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系分（）和（）两类。 2、按轴的承载情况不同,可分为（），（），（）。 3、当两个构件通过运动副联接，任一个构件的运动受到限制，从而使自由度减少，这种限制就称为（）。 4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合，其（）和（）必须相等。 5、铰链四杆机构的基本类型有（）、（）、（）三种。 6、加惰轮的轮系只改变（），不改变（）。 7、直齿圆柱齿轮的基本参数有（）、（）、（）、齿顶高系数和顶隙系数。 8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为（）从动杆、（）从动杆和（）从动杆。 9、键联接主要用于联接（）和（）用来确定转动零件的（）和（）。 10、螺纹联接的防松方法常用（）、（）、（）。 11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为（）（）两大类。 12、根据工作原理的不同,离合器主要分为()（）两大类 三、选择题：（15分） 1、机械中常利用（）的惯性力来越过机构的死点位置。A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件 2、普通螺纹的牙型角是（）。A、30° B、55° C、60° 3、（）个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。A、1 B、2 C、3 4、标准齿轮的压力角为20°，在（）上。A、基圆 B、分度圆 C、节圆 5、复合铰链的转动副数为（）。 A、活动构件数－1 B、构件数－1 C、等于构件数 6、一对渐开线齿轮传动（）。 A、保持传动比恒定不变； B、传动比与中心距有关 C、在标准中心距的条件下，分度圆与节圆不重合。 7、螺纹的公称直径是指（）。 A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径 8、双线螺纹的螺距P=导程L的（）倍。A、1/2 B、2 C、3/2 9、一个作平面运动的构件具有（）个自由度。A、1 B、2 C、3 10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用（）。A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销) 四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。（15分） 五、已知一定轴轮系如图所示，已知Z1=40，Z2=80，Z3=20，Z4=60，Z5=25，Z6=50，Z7=3，Z8=30，n1=1440r/min，求（1）轮系的传动比；（2）末轮的转速n8；（3）假定轮1的转向如图，在图中标出各轮的转向。(15分) 2007～2008下学期《机械设计基础》期考试题(B)参考答案 一、填空题 1、定轴轮系 周转轮系 2、心轴 转轴 传动轴 3、约束 数 压力角 5、曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 6、方向 传动比 7、齿数 模数 压力角 8、尖顶 滚子平底 9、轴 轴上零件 周向固定 传递转矩 10、摩擦防松 机械防松 铆钉防松 11、滑动轴承 滚动轴承 12、啮合式 摩擦式 三、选择题 1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、A 7、C 8、A 9、C 10、C 四、解：n=7 Pl=9 Ph=1 F＝3 n－2 Pl－Ph ＝3×7－2×9－1 ＝2 因为原动件说明数目与自由度数相同，所以有确定的运动。 五、解：i18=120 n8=36r/min 机械设计基础试卷及答案 （二）一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分 1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为 【 】 A．轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D.齿面塑性变形 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 A．6208 B.N208 C.3208 D.5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 A．90° B.120° C.135° D.180° 9．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 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。 1．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。2．代号62203的滚动轴承，为 轴承，其内径为 mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1 大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取。 4．普通平键联接的工作面是键的 ；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用 制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用 制。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和 等。8．按照工作条件，齿轮传动可分为 和 两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按 设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。 10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。 1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？ 2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？ 6．滚动轴承的基本类型有哪些？ 标准答案 一、选择题： 1－5：BCBDC 6－10：DBDDD 二、填空题： 1． 弯矩，转矩 2． 深沟球轴承，17 3． 大于，大齿轮齿宽b2 4． 两侧面，上下面 5． 基孔，基轴 6． 静应力，变应力，循环变应力 7． 三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹 8． 开式传动，闭式传动 9． 齿面接触强度 10． 齿轮轴 三、简答题： 1． 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2． 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围； 改善螺纹牙间的载荷分布； 减小应力集中； 避免或减小附加应力。 3． 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。 4． 适于中心矩较大的场合；……………1分 带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分 过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；…………2分 结构简单、成本低廉……………1分 5． 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。……………0.5分 机械设计基础试卷及答案 （三）一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分 1．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在【 】 A．齿顶部分 B.靠近节线的齿顶部分 C．齿根部分 D.靠近节线的齿根部分 4．齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式为 【 】 A．轮齿折断 B.齿面点蚀 C．齿面磨损 D.齿面胶合 7．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是 【 】 A．6208 B.N2208 C.3208 D.5208 9．代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为 【 】 A.90mm B.40mm C.19mm D.8mm 10．下列哪种螺纹主要用于联接？ 【 】 A.矩形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.三角形螺纹 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。 1．软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。 2．按照螺旋线的旋向，螺纹分为 和。 4．键是标准件，主要分为、、楔键和切向键等。 5．开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，固通常只进行 计算。 6．开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式；闭式齿轮传动通常采用 或 的方式。 7．滚动轴承一般是由、、和保持架组成。 9．按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为 和。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述轮齿的失效形式主要有哪五种？ 3．试说明滚动轴承代号6308的含义。4．简述联轴器的分类及各自的特点。5．常用的螺纹紧固件有哪些？ 一、选择题： 1－5：DDDCC 6-10：BBAAD 二、填空题： 1．≤350，点蚀 2．国家标准，行业标准 3．左旋螺纹，右旋螺纹 4．平键，半圆键 5．弯曲强度 6．浸油润滑，喷油润滑 7．滚子链，齿形链 8．外圈，内圈，滚动体 9．向心轴承，推力轴承 10．螺旋弹簧，环形弹簧 三、简答题： 1．轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形…………各1分 2．若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。…………2分 这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。…………2分 打滑应当避免，弹性滑动不可避免。…………1分 3．6─深沟球轴承…………1分 3─中系列…………1分 08─内径d=40mm…………1分 公差等级为0级…………1分 游隙组为0组…………1分 4．联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。…………1分 刚性联轴器又分为固定式和可移式。…………1分 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。…………1分 可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。…………1分 弹性联轴器包含弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具有吸收振动和缓和冲击的能力。…………1分 5．常用的螺纹紧固件品种很多，包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。 机械设计基础试卷及答案 （四）一、填空题（每空1分，共30分） 1、构件是机器的_运动___单元体；零件是机器的__制造___单元体；部件是机器的__装配___单元体。 2、平面运动副可分为______低副__和____高副___，低副又可分为__转动副_____和___移动副____。 3、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称___定轴轮系____轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称___行星轮系______轮系。 4、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥___120°_______。 5、若键的标记为键B20×70GB1096－79，则该键为__B____平键，b＝___20___，L＝_____70___。 6、轴的作用是_____支承轴上的旋转零件________________________。按轴的承载情况不同，可以分为___传递运动和转矩____、___心轴_____、__转轴、传动轴_______。 7、凸轮机构是由_____机架_______、________凸轮____、______从动件______三个基本构件组成的。 8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为___急回特性_________。 9、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越_______大_____。 10、齿轮啮合时，当主动齿轮的____齿根__推动从动齿轮的___齿顶___，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为______从动轮齿顶圆______与啮合线的交点；当主动齿轮的___齿顶___推动从动齿轮的___齿根___，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为________主动轮齿顶圆____与啮合线的交点。 11、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用____基孔制__制，外圈与轴承孔的配合采用 基轴制 _______制。 二、判断题（每题1分，共10分） 1、基圆以内有渐开线。（×） 2、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。（×） 3、螺纹联接是不可拆联接。（×） 4、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。（×） 5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（×） 6、蜗杆传动一般用于大速比的场合。（√） 7、楔键的两侧面是工作面。（×） 8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。（×） 9、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。（√） 10、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。（√） 三、选择题（每题2分，共20分） 1、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性?（B） A、齿轮 B、飞轮 C、凸轮 2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常（B）。 A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度 B、小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度 C、大、小齿轮的硬度相同 3、下列哪一种普通平键用于轴端。（C）。 A、A型 B、B型 C、C型 4、渐开线在基圆上的压力角 为多大?（A） A、0° B、20° C、90° 5、下列螺纹用于传动的是（A）。 A、梯形螺纹 B、管螺纹 C、普通螺纹 6、在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（C）。 A、曲柄摇杆机构 B、双摇杆机构 C、双曲柄机构 7、在螺栓联接中，当有一个被联接件较厚，而且需要经常拆卸时，宜选用的联接类型是 （A）联接。 A、双头螺柱 B、紧定螺栓 C、普通螺栓 8、用来传递双向转矩的一对切向键，在轴上相隔多少度为宜? （C） A、90°～120° B、135°～150° C、120°～135° 9、带传动的主要失效形式是带的（A）。 A、疲劳断裂和打滑 B、磨损和打滑 C、磨损和疲劳断裂 10、当凸轮机构的从动件选用摆线运动规律时，其从动件的运动（C）。 A、将产生刚性冲击 B、将产生柔性冲击 C、没有冲击 四、简答题（每题3分，共12分） 1、简述齿廓啮合基本定律。 不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变 2、说明螺纹连接的基本类型及应用。 螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。 3、轴上零件的周向及轴向固定各有哪些方法?分别适用于什么场合?（各举出两种及四种以上方法） 周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接 轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈 4、说明带的弹性滑动与打滑的区别。 弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。 五、计算题（共20分） 1、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定?（6分） 已知 一、解：机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中接受外界给定运动规律的原动件的个数。 n＝3，PL＝3，PH＝2 机构自由度 F＝3n－2PL－PH＝1，因为W＝1＝F，所以机构的运动确定。 2、对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a＝150mm，齿数Z1＝20，Z2＝80，齿顶高系数ha* ＝1，压力角＝20°。试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径及啮合角。（8分） 3、如下图所示轮系中，已知Z1＝16，Z2＝32，Z3＝20，Z4＝40，Z5＝4，Z6＝40，若n1＝800r/min，求蜗轮的转速n6及各轮的转向。（6分） 六、分析齿轮轴系上的错误结构，并改正。轴承采用油润滑。（8分） 机械设计基础试卷（A5）参考答案 一、填空题 1．17； 2.基孔制、基轴制； 3.胶合、疲劳点蚀、磨损； 4.应力集中 5.传动机构、执行机构； 6.刚性联轴器、挠性联轴器； 7.棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构； 8.心轴、传动轴、转轴； 9.带绕入主动小带轮处； 10.等速运动规律；等加速等减速运动规律、简谐运动规律 二、简答题 1．答：二力平衡条件是作用在同一个刚体上的等值、反向、共线的一对力。 作用力反作用力是作用在相互作用的两个物体上的等值、反向、共线的一对力。 ommm,202122．两齿轮的模数与压力角分别相等，且均为标准值。1 3．答（1）螺栓连接，适用于被联接件不太厚和两边都有足够装配空间的场合。（2）双头螺柱连接，适用于被联接件之一太厚，不便制成通孔。或材料比较软且需经常拆装的场合。 （3）螺钉连接，适用于被连接零件之一太厚而又不需要经常拆装的场合。 （4）紧定螺钉连接。利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入该零件的凹坑中以固定两零件的相互位置，并可传递不大的载荷。 4．答：弹性滑动是由于带本身是挠性件引起的，只要带工作就会存在弹性滑动，是不可避免的。打滑现象是由于过载引起的，在工作过程中是可以避免的。 三、解： 1.F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1＝1；有1处虚约束，1处局部自由度，1处复合铰链。2.F=3n－2PL－PH=3×4－2×5－1＝1；有1处局部自由度。 四、解：i(1)3Z2Z4Z5Z72724819 Z1Z3Z4Z6181818 n7与n1的转速相反；Z4为惰轮。 五、解：（a）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆之和；以最短杆或其相邻杆为机架。 （b）左图：30＋70<50＋60，并以最短杆30为机架，所以该机构为双曲柄机构。右图：40＋70>55+50，该机构为双摇杆机构。六、七、解：（1）该轴承为正装 （2）S1=0.7Fr1=0.7×1500=1050N；S2=0.7Fr2=0.7×3090=2163N FA+S1=980+1050=2030N 八、解：FA=FB=F； MmaxMAMBF l 4l4lM FWZ 4WZ Fmax40.29KN F1702371034F10340.29KN3410 2007～2008下学期《机械设计基础》期考试题(B) 一、填空题（30分） 1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系分（）和（）两类。 2、按轴的承载情况不同,可分为（），（），（）。 3、当两个构件通过运动副联接，任一个构件的运动受到限制，从而使自由度减少，这种限制就称为（）。 4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合，其（）和（）必须相等。 5、铰链四杆机构的基本类型有（）、（）、（）三种。 6、加惰轮的轮系只改变（），不改变（）。 7、直齿圆柱齿轮的基本参数有（）、（）、（）、齿顶高系数和顶隙系数。 8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为（）从动杆、（）从动杆和（）从动杆。 9、键联接主要用于联接（）和（）用来确定转动零件的（）和（）。 10、螺纹联接的防松方法常用（）、（）、（）。 11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为（）（）两大类。 12、根据工作原理的不同,离合器主要分为()（）两大类 三、选择题：（15分） 1、机械中常利用（）的惯性力来越过机构的死点位置。A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件 2、普通螺纹的牙型角是（）。 A、30° B、55° C、60° 3、（）个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。A、1 B、2 C、3 4、标准齿轮的压力角为20°，在（）上。A、基圆 B、分度圆 C、节圆 5、复合铰链的转动副数为（）。 A、活动构件数－1 B、构件数－1 C、等于构件数 6、一对渐开线齿轮传动（）。 A、保持传动比恒定不变； B、传动比与中心距有关 C、在标准中心距的条件下，分度圆与节圆不重合。 7、螺纹的公称直径是指（）。 A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径 8、双线螺纹的螺距P=导程L的（）倍。A、1/2 B、2 C、3/2 9、一个作平面运动的构件具有（）个自由度。A、1 B、2 C、3 10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用（）。A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销) 四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。（15分） / 6 五、已知一定轴轮系如图所示，已知Z1=40，Z2=80，Z3=20，Z4=60，Z5=25，Z6=50，Z7=3，Z8=30，n1=1440r/min，求（1）轮系的传动比；（2）末轮的转速n8；（3）假定轮1的转向如图，在图中标出各轮的转向。(15分) 2007～2008下学期《机械设计基础》期考试题(B)参考答案 一、填空题 1、定轴轮系 周转轮系 2、心轴 转轴 传动轴 3、约束 数 压力角 5、曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 6、方向 传动比 7、齿数 模数 压力角 8、尖顶 滚子平底 9、轴 轴上零件 周向固定 传递转矩 10、摩擦防松 机械防松 铆钉防松 11、滑动轴承 滚动轴承 12、啮合式 摩擦式 三、选择题 1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、A 7、C 8、A 9、C 10、C 四、解：n=7 Pl=9 Ph=1 F＝3 n－2 Pl－Ph ＝3×7－2×9－1 ＝2 因为原动件说明数目与自由度数相同，所以有确定的运动。 五、解：i18=120 n8=36r/min 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分 1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为 【 】 A．轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀 / 6 C．齿面胶合 D.齿面塑性变形 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 A．6208 B.N208 C.3208 D.5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 A．90° B.120° C.135° D.180° 9．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 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。 1．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。2．代号62203的滚动轴承，为 轴承，其内径为 mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1 大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取。 4．普通平键联接的工作面是键的 ；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用 制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用 制。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和 等。8．按照工作条件，齿轮传动可分为 和 两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按 设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。 10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？ 2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？ 6．滚动轴承的基本类型有哪些？ 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分 1．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 【 】 A．齿顶部分 B.靠近节线的齿顶部分 C．齿根部分 D.靠近节线的齿根部分 4．齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式为 【 】 / 6 A．轮齿折断 B.齿面点蚀 C．齿面磨损 D.齿面胶合 7．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是 【 】 A．6208 B.N2208 C.3208 D.5208 9．代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为 【 】 A.90mm B.40mm C.19mm D.8mm 10．下列哪种螺纹主要用于联接？ 【 】 A.矩形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.三角形螺纹 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。 2．按照螺旋线的旋向，螺纹分为 和。4．键是标准件，主要分为、、楔键和切向键等。5．开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，固通常只进行 计算。6．开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式；闭式齿轮传动通常采用 或 的方式。 7．滚动轴承一般是由、、和保持架组成。 9．按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为 和。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述轮齿的失效形式主要有哪五种？ 3．试说明滚动轴承代号6308的含义。4．简述联轴器的分类及各自的特点。5．常用的螺纹紧固件有哪些？ 答案： 一、选择题： 1－5：DDDCC 6-10：BBAAD 二、填空题： 1．≤350，点蚀 2．国家标准，行业标准 3．左旋螺纹，右旋螺纹 4．平键，半圆键 5．弯曲强度 6．浸油润滑，喷油润滑 7．滚子链，齿形链 8．外圈，内圈，滚动体 9．向心轴承，推力轴承 / 6 10．螺旋弹簧，环形弹簧 三、简答题： 1．轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形…………各1分 2．若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。…………2分 这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。…………2分 打滑应当避免，弹性滑动不可避免。…………1分 3．6─深沟球轴承…………1分 3─中系列…………1分 08─内径d=40mm…………1分 公差等级为0级…………1分 游隙组为0组…………1分 4．联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。…………1分 刚性联轴器又分为固定式和可移式。…………1分 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。…………1分 可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。…………1分 弹性联轴器包含弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具有吸收振动和缓和冲击的能力。…………1分 5．常用的螺纹紧固件品种很多，包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。 / 6 标准答案 一、选择题： 1－5：BCBDC 6－10：DBDDD 二、填空题： 1． 弯矩，转矩 2． 深沟球轴承，17 3． 大于，大齿轮齿宽b2 4． 两侧面，上下面 5． 基孔，基轴 6． 静应力，变应力，循环变应力 7． 三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹 8． 开式传动，闭式传动 9． 齿面接触强度 10． 齿轮轴 三、简答题： 1． 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2． 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围； 改善螺纹牙间的载荷分布； 减小应力集中； 避免或减小附加应力。 3． 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。 4． 适于中心矩较大的场合；……………1分 带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分 过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；…………2分 结构简单、成本低廉……………1分 5． 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。……………0.5分 / 6第二篇：机械设计基础试卷及答案
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