1、0机械设计基础考试时间：2014 年 11 月 24 日 9：00-10：40一、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
2、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 )A.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 )1A. B. C. D. maxinmaxi
3、n2maxinmaxin9.铰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
4、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 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
5、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.ma1=mt2, a1= t2,= 2C.mt1=ma2, t1= a2,=- D.ma1=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
6、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
7、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)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。332.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
8、距 a=108mm,传动比 i12=3,小齿轮的齿数 z1=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。436.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=0.3
9、2,当Fa/Fre 时， X=1,Y=0,当 Fa/Fre 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
10、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。)5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)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
11、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 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。四、计算题(本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分)633.(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=1F=3n-2P1PH=36-28-1 =134.i 12= =3 Z 2=i12Z1=318=54z2a= (z1+z2) m= =
12、3mmm2108541azd1=mz1=318=54mm d2=mz2=354=162mmda1=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
13、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 +FA=2430+1000=3430NS轴承被放松 Fa =FS =2430N轴承被压紧 Fa =FS =3430N当量动载荷Fa /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
14、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。8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
15、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.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96.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。9.6
16、105(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？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）
