1、机械设计制造及其自动化 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
2、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 ) A. max
3、min B. max min2 C. max minmD. max minmax min9.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 机械设计制造及其自动化 1 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
4、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 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
5、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, = C.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.
6、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 机械设计制造及其自动化 2 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 (b h)，一般应根据轴径按标准选择。 26.链传动是
7、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 H1= H2。 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
8、强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。 机械设计制造及其自动化 3 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 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： z1=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
9、速 n 及转动方向。 机械设计制造及其自动化 4 36.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/Fr e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
10、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 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 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。 ) 机械设计制造及其自动化 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
11、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 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.螺栓受到拉应力和扭转剪应力的
12、作用 = 134 12. Fd 拉应力， d1 螺栓最小直径， 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=zz21=3 Z2=i12Z1=3 18=54 a= m2 (z1+z2) m= 2 2 10818 541 2az z =3mm d1=mz1=3 18=54mm d2=mz2=3 54=162mm 机械设计制造及其自动化 6 da1=d1+2ha*m=54+6=60m
13、m 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 i 42080355335 zznn nn HHH将 n5=0 代入上式得 n nn HH3 4 即 nnH3=1+4=5 (1) 对于 1、 2齿轮组成的定轴轮系，有 i12 12 21 4020 2 nn zz即 nn12=-2 (2) 联立解 (1)、 (2)式，并考虑到 n =n1, n2=nH,n3=n 得 nnIII 52将 n =1000r/min代入，得 n =-2500r/
14、min 负号说明 n 转向与 n 转向相反。 36.轴向力： FS +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=0.27e X =0.4 Y =1.88 P =X FY +Y Fa =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 -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 机械设计制造及其自动化 7 38. (1)缺少调整垫片；
15、 (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。 机械设计制造及其自动化 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_；
16、A) D1 B) D2 C) D3 D) D4 3.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.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 C。 A)齿顶圆， B)分度圆， C)基圆， D)齿根 圆 二、填空题（有 4小题， 1
17、6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 _、 _系列的机械设计制造及其自动化 9 _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
18、.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） 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 p 5MPa， 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=8kW，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
