1、机械设计基础试题 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. 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 ( ) 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 ( ) 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.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
2、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 ( ) 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 ( ) A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承 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.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 ( ) A. max min B. max min2 C. max minmD
3、. max minmax min9.铰链四杆机构的死点位置发生在 ( ) 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 ( ) 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.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 ( ) 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
4、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 ( ) 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 ( ) 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.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 ( ) 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
5、常发生在 ( ) 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 ( ) A.mt1=ma2, t1= a2, = B.ma1=mt2, a1= t2, = C.mt1=ma2, t1= a2, =- D.ma1=ma2, a1= t2, =- （注：下标 t 表示端面， a 表示轴向， 1 表示蜗杆、 2 表示蜗轮） 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 ( ) 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.疲劳拉断和打滑 B.磨
6、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 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 _。 22.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为 _。 23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 _。 24.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向 _。 25.普通平键的剖面尺寸 (b h)，一般应根据 _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 _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，
7、其中起主要作用的是 _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 _。 30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和 _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
8、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。试求输出轴的转速 n 及转动方向。 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
9、,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；
10、(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。 ) 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.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 2
11、4.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.螺栓受到拉应力和扭转剪应力的作用 = 13412. 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
12、=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 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 i35 35 53 8020 4H HHn n
13、n n zz 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/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=
14、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 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。
