機械壓軸試題

1、機械設計基礎試題一一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。1.在如圖所示的齒輪凸輪軸系中，軸4稱為( A )A零件B.機構C.構件D.部件2.若組成運動副的兩構件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為( B )A.轉動副 B.移動副 C.球面副 D.螺旋副3.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于( D )A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓4.機構具有確定相對運動的條件是( A )A.機構的自由度數目等于主動件數目 B.機構的自由度數目大于主動件數目C.機構的自由度數目小于主動件數目 D

2、.機構的自由度數目大于等于主動件數目5.一般轉速的滾動軸承計算準則為( C )A.進行靜強度計算 B.進行極限轉速計算 C.進行疲勞壽命計算 D.進行熱平衡計算6.柴油機曲軸中部的軸承應采用( B )A.整體式滑動軸承 B. 剖分式滑動軸承 C.深溝球軸承 D.圓錐滾子軸承7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件為( A )A.螺紋升角當量摩擦角 B.螺紋升角>摩擦角 C.螺紋升角摩擦角 D.螺紋升角當量摩擦角 8.機械運轉不均勻系數是用來描述機械運轉不均勻程度的重要參數，其表達式為( C )A. B. C. D. 9.鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在( A )A.從動件與連桿共線位置 B.從動件與機架共線位

3、置C.主動件與連桿共線位置 D.主動件與機架共線位置10.當軸的轉速較低，且只承受較大的徑向載荷時，宜選用( C )A.深溝球軸承 B.推力球軸承 C.圓柱滾子軸承 D.圓錐滾子軸承11.作單向運轉的轉軸，其彎曲應力的變化特征是( A )A.對稱循環(huán) B.脈動循環(huán) C.恒定不變 D.非對稱循環(huán)12.在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應優(yōu)先選用( C )A.圓型帶傳動 B.同步帶傳動 C.V型帶傳動 D.平型帶傳動13.鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構，其機架應取( B )A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對桿 D.任何一桿14

4、.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經常裝拆時，宜采用( B )A.螺栓聯(lián)接 B.雙頭螺柱聯(lián)接 C.螺釘聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接15.在凸輪機構的從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件的運動( A )A.將產生剛性沖擊 B.將產生柔性沖擊 C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊16.與標準直齒圓柱齒輪的復合齒輪形系數YFS值有關的參數是( C )A.工作齒寬b B.模數m C.齒數z D.壓力角17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經常發(fā)生在( B )A.齒根部分 B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分 D.靠近節(jié)線處的齒頂部分18.普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( B ) （注：

5、下標t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=- 19.下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是( D )A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器20.帶傳動的主要失效形式是帶的( A )A.疲勞拉斷和打滑 B.磨損和膠合 C.膠合和打滑 D.磨損和疲勞點蝕二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的運動狀況和受力情況。22.對于動不平衡的回轉件，

6、需加平衡質量的最少數目為2。23.擺動導桿機構的極位夾角與導桿擺角的關系為兩者相等。24.在內嚙合槽輪機構中，主動撥盤與從動槽輪的轉向相同。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應根據軸徑按標準選擇。26.鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力的，所以應屬于嚙合傳動。27.在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是H1=H2。28.蝸桿傳動的效率包括三部分，其中起主要作用的是齒輪嚙合時的摩擦損耗效率。29.滑動軸承的轉速越高，所選用的潤滑油粘度越大。30.聯(lián)軸器型號是根據計算轉矩、轉速和軸徑從標準中選取的。三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)31.已知在

7、一級蝸桿傳動中，蝸桿為主動輪，蝸輪的螺旋線方向和轉動方向如圖所示。試將蝸桿、蝸輪的軸向力、圓周力、蝸桿的螺旋線方向和轉動方向標在圖中。32.試分析只受預緊力F作用的單個螺栓聯(lián)接的應力情況，寫出其強度計算公式，并指出公式中每個參數的物理意義。四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.計算圖示機構的自由度，若含有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。34.已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪的齒數z1=18。試確定大齒輪的齒數z2、齒輪的模數m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。35.在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數為：z1=20, z2

8、=40, z3=20, z4=30, z5=80，運動從軸輸入，軸輸出，n=1000r/min,轉動方向如圖所示。試求輸出軸的轉速n及轉動方向。36.某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fr=9000N,Fr=5000N，其內部軸向力分別為FS=2430N,FS=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數e=0.32,當Fa/Fre時，X=1,Y=0,當Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當量動載荷。五、設計題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)37.圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機構。已知

9、從動件尖底與凸輪廓線在B0點接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標出：(1)當凸輪從初始位置轉過=90°時，從動件走過的位移S1；(2)當從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉過的相應角度。說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2)S1和只需在圖上標出，不必度量出數值。38.圖示為用一對圓錐滾子軸承外圓窄外圈窄邊相對安裝的軸系結構。試按例所示，指出圖中的其它結構錯誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。)機械設計基礎試題一參考答案一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A

10、10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D 20.A二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.受力情況 22.2 23.兩者相等 24.相同 25.軸徑26.嚙合 27.等于 28.輪齒嚙合時 29.大 30.軸徑三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)31.蝸軒轉動方向如圖所示 蝸桿為右旋 Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端 Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端 Fa1與蝸桿軸線平行，指向右 Fa2與蝸輪軸線平行，指向左32.螺栓受到拉應力和扭轉剪應力的作用 = 拉應力，d1螺栓最小直徑，許用拉應力。四、計算題(本大題

11、共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復合鉸鏈，H處(或I處)為虛約束，應除去 (2)計算自由度： n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=3×6-2×8-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=3×18=54 a=(z1+z2) 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=168nn35.這是一個混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個行星輪系；齒輪1、2組成一個定軸輪系。 對于3、4、5

12、、H組成的行星輪系，有 i 將n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1) 對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有 i 即=-2(2) 聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到n=n1, n2=nH,n3=n得 將n=1000r/min代入，得n=-2500r/min 負號說明n轉向與n轉向相反。36.軸向力：FS+FA=2430+1000=3430N>S 軸承被放松 Fa=FS=2430N 軸承被壓緊 Fa=FS=3430N 當量動載荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27<e X=1 Y=0 P=XFr=9000N Fa/Fr=3430/5000=0.686>e X=0.4 Y=1

13、.88 P=XFY+YFa=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N五、設計題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)37.如圖所示，正確作出偏距圓，按-方向轉90°，在圖上正確標出S1 過B2點作偏距圓切線，正確標出2角38. (1)缺少調整墊片； (2)輪轂鍵槽結構不對； (3)與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上； (4)鍵槽處沒有局部剖； (5)端蓋孔與軸徑間無間隙； (6)多一個鍵； (7)齒輪左側軸向定位不可靠； (8)齒輪右側無軸向定位； (9)軸承安裝方向不對； (10)軸承外圈定位超高； (11)軸與軸承端蓋相碰。機械設計基礎試題二一、

14、選擇填空題（有7小題，每題2分,共14。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項的字母填在題中的橫線上）1.家用縫紉機踏板機構屬于 A 機構；A)曲柄搖桿，B)雙曲柄，C)雙搖桿2.V帶（三角帶）傳動的帶輪基準直徑應取為_B_；A) D1 B) D2 C) D3 D) D43.設計V帶傳動時，帶輪直徑不能太小，是為了限制 D ；A)帶的長度，B)傳動的中心距，C)帶的離心力，D)帶的彎曲應力4.標準蝸桿傳動中，如果模數m不變，增大蝸桿特性系數q，則蝸桿的剛度將；A)增大， B)減少， C)增大或減少， D)不變5.普通螺紋的公稱直徑是 A 徑；A)大， B)小， C)中6.齒輪彎曲

15、強度計算中所用的齒形系數YF的大小與齒輪的 A 有關；A)齒數， B)模數， C)齒寬7.齒輪的漸開線形狀取決于它的C。A)齒頂圓， B)分度圓， C)基圓， D)齒根圓二、填空題（有4小題，16個空，每空1分,共16分。把答案填在題中橫線上）8.機構運動簡圖是_ , , 的簡單圖形。9.6105(舊標準代號105)軸承，精度是_、內徑為_、_系列的_軸承；10.工作中只受彎矩不受轉矩的軸叫作心軸，只受轉矩不受彎矩的軸叫作傳動軸，同時受彎矩和轉矩的軸叫作轉軸，自行車的前軸是心軸，中軸是轉軸，后軸是心軸；11.平鍵聯(lián)接靠_傳遞轉矩，楔鍵聯(lián)接靠_傳遞轉矩，楔鍵聯(lián)接的主要缺點是_； 三、問答題（有3

16、小題，每題5分,共15分）12.對軸瓦材料的主要要求有哪些？13.螺紋聯(lián)接有哪幾種基本類型?它們各適用于什么場合？14.典型的滾動軸承由哪些基本元件組成？它們的作用是什么？四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分，圈出題中文字錯誤處，并用線引在題外的空白處改正）15.最大應力smax值相同，循環(huán)特征r分別是+1、0、-1的應力，其中r=+1的應力最易使零件疲勞損傷。五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，8分，8分，共29分）16.計算圖示機構的自由度。如有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應指出。 17.不完全液體潤滑（混合潤滑）徑向滑動軸承，d=60mm，寬徑比B/d=1.2，軸承材料的p5MP

17、a，V=3m/s，pV=10MPa.m/s。求當n=600r/min時，軸承允許的最大載荷為多少。18.一起重吊鉤通過尾部螺紋擰上螺母掛在吊具的孔中（看作松螺栓聯(lián)接）已知載荷Q=25kN，吊鉤材料為35鋼，許用應力s=60N/mm2，試求吊鉤尾部螺紋的小徑。19.已知V帶傳動中，最大傳遞功率P=8kW，帶的速度v=10m/s，若緊邊拉力F1為松邊拉力F2的2倍， 此時小帶輪上包角a1=120°，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當量摩擦因數f。六、作圖題（有4小題，每題2.5分，共10分）20.畫出普通螺栓聯(lián)接的結構圖；21.對圖所示的機構，用作圖法找出滑塊C的兩個極

18、限位置。22畫出普通平鍵A型、B型、C型的形狀；23按l=1mm/mm畫出模數m=10mm，=20°的標準齒條齒廓，最少三個齒；七、結構改錯題（每指出一處,并正確說明錯誤內容的,得2分,總分為10分） 24.圖中為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝有聯(lián)軸器。試指出圖中的錯誤（在圖中錯誤處寫出序號），并按序號簡要說明錯誤的內容，不必在圖中改正。機械設計基礎試題二參考答案一、選擇填空題（有7小題，每題2分,共14分）1.A 2.B 3.D 4.A 5.A 6.A 7.C二、填空題（有4小題，16個空，每空1分,共16分）8.用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構件和運動副

19、，并按一定比例繪制各運動副的相對位置，因而能說明機構各構件間相對運動關系 9.P0，25，特輕，深溝球； 10.心，傳動，轉，心，轉，心； 11.擠壓，摩擦，對心性不好；三、問答題（有3小題，每題5分,共15分）12.答：(1) 強度、塑性、摩擦順應性和嵌入性好；(2) 跑合性、減摩性和耐磨性好； (3) 耐腐蝕性強； (4) 潤滑性和導熱性良好； (5) 工藝性好13.答:序號螺紋聯(lián)接的基本類型適用的場合1螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔鉸制孔螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔,且兩被聯(lián)接件需要精確固定相對位置,或承受橫向載荷2雙頭螺柱聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,材料又較軟,且需經常拆卸3螺釘聯(lián)

20、接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,受力不大, 且不需經常拆卸4緊定螺釘聯(lián)接固定兩個零件的相對位置,且力或轉矩不大時;也用于調整零件的位置14.答：內圈，內圈用來和軸頸裝配。外圈，外圈用來和軸承座裝配。滾動體，滾動體的作用是當內圈、外圈相對轉動時，滾動體在內、外圈的滾道間滾動，從而形成滾動摩擦。保持架，保持架的作用是避免相鄰的滾動體直接接觸。四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分）15.答： r=+1r=-1五、計算題（有4小題，分別為6分，8分，8分，8分，共30分）16.(本小題6分)B處存在局部自由度。 17.(本小題8分)由；得由得所以軸承允許的最大載荷為，即18. (本小題8分)解:由松

21、螺栓聯(lián)接的設計公式得螺紋小徑為19. (本小題8分)解:有效拉力Fe =1000P/v=1000×8/10=800 N (2分)又知:F1-F2= Fe,F1=2F2則緊邊拉力 F1=2 Fe =1600 N (3分)根據歐拉公式 得 當量摩擦系數f¢=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =0.693/2.0933=0.331 (3分)六、作圖題（有5小題，每題2分，共10分） 20.答：見圖121.答：見圖2 22.答:利用曲柄與連桿共線時，滑塊達到極限位置這一知識，以A為圓心，分別以BC-AC和BC+AC為半徑畫圓，與導路的兩個交點C1

22、和C2即可得到滑塊C的兩個極限位置，如圖3所示23.答：見圖524.答：根據齒距p=m=3.14×10=31.4mm,齒頂高ha=m=10mm,齒根高hf=1.25m=12.5mm,齒廓壓力角=20°畫出的圖見圖6七、結構改錯題（每指出一處,并正確說明錯誤內容的,得2分,總分為10分）25.答:錯誤處見圖171)鍵的位置應與齒輪處在同一直線上，而且結構不正確；2)軸承蓋孔徑應大于軸徑，避免接觸；3)此處不應有鍵聯(lián)接；4)軸長應短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；5)軸應有軸環(huán)，使齒輪定位；6)軸承應正裝；7)軸不應與軸承蓋相碰，且不需這么長；8)左右兩軸承蓋與箱體間應有調整墊片

23、；9)兩軸承內側應加封油環(huán)；10)箱體加工面與非加工面未分開；11)齒輪嚙合的畫法不對；12)兩齒輪的寬度應不等，B1=B2+（35）；13)右端軸承缺中心線；14)箱體機座孔的投影線漏畫；15)右軸承蓋缺聯(lián)接螺釘；16)左軸承蓋的加工面與非加工面未分開。每指出一處，并正確說明錯誤內容的，得2分，超過5個，得滿分10機械設計基礎試題三一、選擇填空題（有8小題，每題2分,共16。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項的字母填在題中的橫線上）1.用于制造滾動軸承套圈及滾動體的常用材料是；A)45， B)GCr15， C)HT200， D)Q2352.決定了從動件的運動規(guī)律；A)凸輪轉

24、速，B)凸輪輪廓曲線，C)凸輪的形狀3.一對標準齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應力分別為sH1 ，sH2，則存在；A)sH1>sH2，B)sH1 <sH2，C)sH1 =sH24.兩個被聯(lián)接件之一較厚，材料較軟，強度較低，且需要經常裝拆時，所用的螺紋聯(lián)接應為聯(lián)接；A)螺栓，B)雙頭螺柱，C)螺釘，D)緊定螺釘5.帶傳動與齒輪傳動相比的一個優(yōu)點是；A)可緩和沖擊、吸收振動，B)傳動比穩(wěn)定，C)壽命長，D)效率高 6.按彎扭合成計算軸的強度時，計算當量彎矩公式中的系數是考慮；A)材料抗彎與抗扭的性能不同，B)彎曲應力和扭轉切應力的循環(huán)性質不同，C)強度理論的要求7.齒輪根切的現象發(fā)生在的場

25、合；A)齒數較少， B)齒數較多， C)模數較小 ，D)模數較大8.不能保證固定不變的傳動比的傳動是；A)齒輪傳動， B)帶傳動， C)蝸桿傳動二、填空題（有6小題，16個空，每空1分,共16分。把答案填在題中橫線上） 9.以凸輪的理論輪廓曲線的最小半徑所做的圓稱為_； 10.漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是_、_； 11.對鋼制閉式齒輪傳動，當HB£350時，主要失效形式為_和_，應按_強度設計，并按_強度進行校核計算； 12.直齒標準齒輪的基本參數（用符號表示）是_、_、_、_、c*； 13.凸輪機構主要由_、_和固定機架三個基本構件組成；14.在鉸鏈四桿機構中，能作整周連續(xù)旋

26、轉的構件稱為_，只能往復搖擺某一角度的構件稱為_，直接與兩連架桿相連接，借以傳遞運動和動力的構件稱為_；三、問答題（有4小題，每題5分,共20分） 15.螺紋聯(lián)接的防松方法，按工作原理來分可分為哪幾種？要求每一種舉一例。 16.什么是滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷？ 17.試解釋帶傳動中彈性滑動和打滑現象。彈性滑動和打滑會引起什么后果？二者都可以避免嗎？ 18.鉸鏈四桿機構的基本形式有幾種?四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分，圈出題中文字錯誤處，并用線引在題外的空白處改正） 19.僅承受扭矩的軸叫轉軸。五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，9分，8分，共30分） 20.下圖為某深

27、溝球軸承的載荷P與壽命L的關系曲線，試求：1）此軸承的基本額定動載荷C；2）若軸承當量動載荷P0.1C，軸承轉速n=1000r/min，軸承壽命Lh為多少？ 21.有一滑動軸承，其軸頸直徑d=100mm，B/d=1.4，p8MPa，V=3m/s，pV=15MPa.m/s，轉速n=500r/min，問此軸承允許最大工作載荷為多少？ 22.如圖所示用兩個M10（小徑，中徑，）的螺釘固定一牽引鉤。若螺釘材料為Q235鋼，屈服極限，裝配時控制預緊力（安全系數取),考慮摩擦傳力的可靠性系數（防滑系數）,接合面摩擦因數m=0.2，求其允許的牽引力FR（取計算直徑dc=d1）。23.一對外嚙合標準直齒圓柱齒

28、輪，已知模數m=2mm，齒數z1=25，z2=75。求齒距p，全齒高h，分度圓直徑d1，d2，齒頂圓直徑da1，齒根圓直徑df2，標準中心距a和傳動比i。六、分析題（有1小題，每題6分，共6分） 24.按圖所示鉸鏈四桿機構中的尺寸，分別確定各機構的名稱。七、作圖題（有2小題，每題5分,共10分） 25.請畫出螺栓聯(lián)接式蝸輪結構圖（剖面圖）。 26.試分析圖中受單向軸向力Fa的角接觸球軸承結構中的不合理結構處，并畫出正確結構。機械設計基礎試題三參考答案一、選擇填空題（有8小題，每題2分,共16分） 1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B二、填空題（有12小題，16個空，每

29、空1分,共16分） 9.基圓 10.m1=m2，1=2； 11.點蝕，輪齒折斷，接觸，彎曲； 12.z，m，ha*； 13.凸輪，從動件； 14.曲柄，搖桿，連桿；三、問答題（有5小題，每題4分,共20分）15.答：摩擦防松，如用對頂螺母，彈簧墊圈，自瑣螺母等。 機械防松，如開口銷與六角開槽螺母，止動墊圈，串聯(lián)鋼絲等。 其它防松，如鉚沖，膠粘等16.答：按一組軸承中10的軸承發(fā)生點蝕失效，而90的軸承不發(fā)生點蝕失效前軸承內外圈的相對轉數（以106為單位）或工作小時數作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做基本額定壽命。滾動軸承基本額定動載荷，就是使軸承的基本額定壽命恰好為106轉時，軸承所能承受的載荷

30、。17.答：帶傳動的彈性滑動與打滑的主要區(qū)別是彈性滑動是局部滑動，會引起傳動比不準,是不可避免的；打滑是全面滑動，將是帶的磨損加劇，從動輪的轉速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應當避免。18.答: 鉸鏈四桿機構的基本型式有三種:曲柄搖桿機構;雙曲柄機構; 雙搖桿機構四、改錯題（有1小題，每題2分，共2分） 19.答：轉軸傳動軸五、計算題（有4小題，分別為5分，8分，9分，8分，共30分） 20.(本小題5分)1)C45000N 2) 21.(本小題8分)所以由此得所以，允許最大工作載荷為80150N。 22.(本小題9分)許用拉應力螺釘數z2，接縫面數m=1，則所需預緊力，強度條件為 23.

31、解：由已知條件齒距 p=m=3.14×2=6.28mm全齒高 h=2.25m=2.25×2=4.5mm分度圓直徑 d1=m z1=2×25=50mm d2=m z2=2×75=150mm齒頂圓直徑 da1= d1+2m=50+2×2=54mm齒根圓直徑 df2= d2-2.5m=150-2.5×2=145mm標準中心距 a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm傳動比 i= z2/ z1=75/25=3(每個答案1分,共8分)六、分析題（有1小題，每題6分，共6分） 24答：a）雙曲柄機構；b）曲柄搖桿機構；c）雙搖

32、桿機構；d）雙搖桿機構(答對一個得1分,共4分)七、作圖題（有2小題，每題2分,共12分） 25.(本小題5分) 26.(本小題5分)不合理結構：1）受軸向力方向應為軸承“大口”指向“小口”，圖中軸承裝反；2）沿軸向力傳遞路線，角接觸軸承外圈左側的彈性擋圈無必要。正確結構如圖。機械設計基礎試題四一、填空題（每空1分，共20分）1一個沒有任何約束的物體，它有 個自由度。2帶傳動的主要失效形式是 、 及帶與帶輪的磨損。3平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的 傳力，高度方向有 ，不會影響軸與軸上零件的對中。4常用的滑動軸承材料分為金屬材料、 和_ （3166三類。5受軸向外載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓的軸向總載荷等于工作

33、載荷與 之和。6行程速比系數K是表示鉸鏈四桿機構 性質的參數。7既受到扭矩又受到彎距的軸稱為 。8在用范成法加工齒輪時，若被加工齒輪的齒數小于 ，則可能出現根切現象。9零件受載時在傳力的接觸表面上會產生應力，其中面接觸傳力為 應力，點、線接觸傳力為 應力。10在凸輪機構的設計中，適當加大凸輪的 是避免機構發(fā)生運動失真的有效措施。11螺桿相對于螺母轉過一周時，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的 。 12在V帶傳動設計中，限制帶輪最小直徑主要是為了限制帶傳動中的 。13開式齒輪傳動的主要失效形式是 和 。 14滾動軸承的配合制度是軸承與軸的配合為 ，軸承與軸承座孔的配合為 。二、計算題（每小題2

34、0分，共60分）1計算下列結構的自由度，并指出機構中的復合鉸鏈、虛約束。2在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數，Z2=27，Z2=45，已知齒輪1的轉速=330r/min，試求轉臂H的轉速nH(大小與方向)。3有一軸用一對46309軸承支承，軸承的基本額定動負載=48.1kN，內部軸向力S=0.7Fr，已知軸上承力=2500N， =1600N，軸的轉速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數=1.2，試計算軸承的使用壽命。eFa/FreFa/FreXYXY0.7100.410.85機械設計基礎試題四參考答案一、填空題（每空1分，共20分）16 2打滑 疲勞破壞 3側面 間隙 4非金屬

35、材料 粉末冶金材料5剩余預緊力 6急回運動 7轉軸 817 9擠壓 接觸 10基圓半徑11導程 12彎曲應力 13磨損 輪齒折斷 14基孔制 基軸制二、計算題（每小題20分，共60分）1解（共20分）（1） 活動構件數n=5，低副數 PL =7，高副數PH =0 （3分）因此自由度數 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （5分）C為復合鉸鏈 （2分）（2） 活動構件數n=5，低副數 PL =7，高副數PH =0 （3分）因此自由度數 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （5分）F、G為同一個移動副，存在一個虛約束。 （2分）2解（共20分）：（1）判斷轉化輪系齒輪的轉動方向 由

36、畫箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉動方向相反。 （2分）（2）轉化輪系傳動比關系式 （8分）（3）計算轉臂H的轉速 代入及各輪齒數 轉臂H的轉動方向與齒輪1相同。 （10分）3解（共20分）（1）計算徑向負荷 FA Fr1 S2 FR S1 Fr2 由力矩平衡Fr2×200- FR×300+ FA×40=0Fr2= (FR×300- FA×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430NFr1= Fr2- FR=3430-2500=930N （5分）（2）計算軸向負荷內部軸向力S1=0.7 Fr1=0

37、.7×930=651NS2=0.7 Fr2=0.7×3430=2401N由S1+ FA< S2 ，可知軸承1為“壓緊”軸承，故有Fa1= S2- FA=2401-1600=801NFa2= S2=2401N （5分）（3）計算當量動負荷軸承1：Fa1/ Fr1=801/930=0.86>e；取X0.41，Y0.87P1=fp(X Fr1+Y Fa1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N軸承2：Fa2/ Fr2=0.7=e；取X=1,Y=0P2=fp×Fr2=1.2×3430=4116N P

38、2> P1 取P=P2=4116N計算軸承壽命。 （7分）（4）計算軸承壽命Lh=(106/60n)( Ct/P)= 106 /(60×960)×(48.1×103/4116)=27706h （3分）機械設計基礎試題五一選擇題(每題2分，共20分)1齒輪采用滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是（）。45號鋼 BZG340640 C20Cr D38CrMnAlA2一對標準漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的（）必須相等。A直徑d B模數m C齒寬b D齒數z3蝸桿傳動是（）A嚙合傳動 B在中間平面內，蝸輪蝸桿嚙合相當于斜齒輪直齒輪嚙合C傳動效率高 D傳動比不大

39、4帶傳動是依靠（）來傳遞運動和功率的。A帶與帶輪接觸面之間的正壓力 B帶與帶輪接觸面之間的摩擦力 C帶的緊邊拉力 D帶的松邊拉力5帶張緊的目的是（）A減輕帶的彈性滑動 B提高帶的壽命C改變帶的運動方向 D使帶具有一定的初拉力6型號為7210AC軸承的軸承套圈內徑為（）A72 B10 C50 D2107鍵的剖面尺寸bXh通常是根據（）從標準中選取。A傳遞的轉矩 B傳遞的功率 C輪轂的長度 D軸的直徑8聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（ ）。A緩沖、減振 B傳遞運動與轉矩C防止機器發(fā)生過載 D補償兩軸的不同心或熱膨脹9的孔與軸可以是（）。A過盈配合 B間隙配合 C過渡配合 D非配合連接10當螺紋公稱直徑

40、、牙型角、螺紋線數相同時，細牙螺紋的自鎖性能比粗牙螺紋的自鎖性能（）。A好 B差 C相同 D不一定二填空題（每空1.5分，共30分）1采用凸臺或沉頭座孔做為螺栓頭或螺母的支承面是為了（ ）2自行車的中軸是（ ）軸，而前輪軸是（ ）軸。3平鍵B20X80 GB1096-79中，20X80是表示 （ ）。4滾子鏈16A1X88 GB/T 1243-97的節(jié)距為（ ）。5平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構中，其壓力角等于（ ）。6一臺機器空運轉。對外不做功，這時機器的效率等于（ ）。7對于四桿曲柄搖桿機構，如果以曲柄作為機架，則該機構為（ ）。8當平面連桿機構在死點位置時，此時的傳動角為（ ）。9

41、平面機構具有確定運動的條件是（ ）。10機械效率等于（ ）功與（ ）功之比，它反映了（ ）功在機械中的有效利用程度。11外力撤消后構件上能完全消失的變形稱為（ ），不能完全消失而殘留的永久變形稱為（ ）。12在鉸鏈四桿機構中，存在曲柄的必要條件是（ ）和（ ） 。13在設計凸輪機構時，凸輪基圓半徑取得越（ ），所設計的機構越緊湊，但是壓力角（ ），使機構的工作情況變壞。14漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（ ）和（ ）必須分別相等。15斜齒圓柱齒輪的標準模數是（ ）。直齒圓錐齒輪的標準模數是（ ）。16漸開線斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（ ）、（ ）和（ ）必須分別相等。17直齒

42、圓柱齒輪作接觸強度計算時，?。?）處的接觸應力為計算依據，其載荷由（ ）對輪齒承擔。18平鍵的截面尺寸應按（ ）從鍵的標準中查取，鍵的長度L可參照（ ）從標準中選取。必要時應進行強度校核。19軸如按受載性質區(qū)分，主要受（ ）的軸為心軸，主要受（ ）的軸為傳動軸。20機械速度的波動可分為（ ）和（ ）兩類。三、試分析齒輪、軸、軸承部件組合設計的錯誤結構（如下圖），至少找出五處或五處以上的錯誤；用序號指明錯誤的位置并用文字說明。（15分）四、計算題（1題，共15分）如圖所示的輪系中，已知z1 =z2 =z4 =z5 =20，z3 =z6 =60，齒輪1的轉速n1 =1440(r/min),求齒輪6

43、的轉速（大小及方向）（方向用箭頭表示）。 五、已知一正常齒制的標準直齒圓柱齒輪，齒數z1=20，模數m = 2mm，擬將該齒輪作某外嚙合傳動的主動齒輪，現須配一從動齒輪，要求傳動比i=3.5，試計算從動齒輪的幾何尺寸及兩輪的中心距。（20分）解：根據給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數z2 = iz1 =3.5× 20 = 70已知齒輪的齒數z2及模數m，由表5-2所列公式可以計算從動輪各部分尺寸。分度圓直徑 d2 = mz2 = 2×70 = 140 mm齒頂圓直徑 da2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2×1)2=144 mm齒根圓直徑 df =

44、(z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2×1-2×0.25)2=135mm齒全高 h=(2ha*+c*)m = ( 2×1 + 0.25) 2= 4.5 mm中心距 mm 機械設計基礎試題五參考答案一選擇題1C 2B 3A 4B 5D 6C 7D 8B 9D 10A二填空題1防止螺栓承受彎矩。2階梯軸，固定心軸。3鍵寬X鍵高。425.4。50度。60。7雙曲柄機構。80。9自由度=原動件數。10有用功，總功，總。11彈性變形，塑性變形。 12有一最短桿，最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。13小，增大。14模數，壓力角15法面模數mn 大

45、端模數m16模數，壓力角和螺旋角17節(jié)點，一。18軸徑d，輪轂長度。19彎矩，扭矩。20周期性 非周期性。三結構改錯題 1解題要點此軸承組合設計有以下四個方面的錯誤：（1） 轉動件與靜止件接觸：軸與軸蓋；套筒與軸承外圈（2） 軸上零件未定位、未固定：筒頂不住齒輪（過定位）；卡圈不需要（3） 工藝不合理：加工：精加工面過長且加工不方便；聯(lián)軸器孔未打通；箱體加工面與非加工面沒有分開安裝：軸肩過高，無法拆卸軸承；鍵過長，套筒無法裝入調整：無墊片，無法調整軸承游隙（4） 潤滑與密封：齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑而擋油盤；缺缺密封件四計算題解題要點：（1） 本題所示為一個定軸輪系。（2） 其轉動比為 =(

46、-1) 齒輪6的轉向與齒輪1的轉向相同。如圖所示。五、計算題解：根據給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數z2 = iz1 =3.5× 20 = 70已知齒輪的齒數z2及模數m，由表5-2所列公式可以計算從動輪各部分尺寸。分度圓直徑 d2 = mz2 = 2×70 = 140 mm齒頂圓直徑 da2 = (z2 + 2ha*) m = (70+2×1)2=144 mm齒根圓直徑 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2×1-2×0.25)2=135mm全齒高 h=(2ha*+c*)m = ( 2×1 + 0.25) 2= 4.5 mm中心距 mm 機械設計基礎試題六及答案一、填空題 （每空1分，共30分）1. 機構具有確定運動的條件是 自由度F>0 且 原動件數等于自由度F 。2. 在曲柄搖桿機構中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄與連桿處于共線位置時稱為 死點 ，此時機構的傳動角為 0°，壓力角為 90°。3. 在凸輪機構四種常用的推桿運動規(guī)律中， 等速 運動規(guī)律有剛性沖擊； 正弦加速度 運動規(guī)律無沖擊。4. 帶傳動工作時，最大應力發(fā)生在 緊邊進入小帶輪處 ，最大值為 。5. 帶傳動的設計準則為：在保證帶傳動不發(fā)生 打滑 的前提下，帶具有一定的 疲