機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)考試試題及答案

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題一一、單項(xiàng)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(xiàng)中只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。1.在如圖所示的齒輪凸輪軸系中，軸4稱為( A )A零件B.機(jī)構(gòu)C.構(gòu)件D.部件2.若組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件間的相對運(yùn)動是移動，則稱這種運(yùn)動副為( B )A.轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是( A )A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目 B.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目C.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目 D

2、.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目5.一般轉(zhuǎn)速的滾動軸承計算準(zhǔn)則為( C )A.進(jìn)行靜強(qiáng)度計算 B.進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速計算 C.進(jìn)行疲勞壽命計算 D.進(jìn)行熱平衡計算6.柴油機(jī)曲軸中部的軸承應(yīng)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(dāng)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(dāng)量摩擦角 8.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來描述機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為( C )A. B. C. D. 9.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在( A )A.從動件與連桿共線位置 B.從動件與機(jī)架共線位

3、置C.主動件與連桿共線位置 D.主動件與機(jī)架共線位置10.當(dāng)軸的轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)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(jī)械傳動中，若需要采用帶傳動時，應(yīng)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(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)，其機(jī)架應(yīng)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(qiáng)度較低、需要經(jīng)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(jī)構(gòu)的從動件選用等速運(yùn)動規(guī)律時，其從動件的運(yùn)動( A )A.將產(chǎn)生剛性沖擊 B.將產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的復(fù)合齒輪形系數(shù)YFS值有關(guān)的參數(shù)是( C )A.工作齒寬b B.模數(shù)m C.齒數(shù)z D.壓力角17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)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(biāo)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(bǔ)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(diǎn)蝕二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況和受力情況。22.對于動不平衡的回轉(zhuǎn)件，

6、需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為2。23.擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為兩者相等。24.在內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動撥盤與從動槽輪的轉(zhuǎn)向相同。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應(yīng)根據(jù)軸徑按標(biāo)準(zhǔn)選擇。26.鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力的，所以應(yīng)屬于嚙合傳動。27.在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)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(zhuǎn)速越高，所選用的潤滑油粘度越大。30.聯(lián)軸器型號是根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和軸徑從標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。答:蝸軒轉(zhuǎn)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.試分析只受預(yù)緊力F作用的單個螺栓聯(lián)接的應(yīng)力情況，寫出其強(qiáng)度計算公式，并指出公式中每個參數(shù)的物理意義。32.螺栓受到拉應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的作用 = 拉應(yīng)力，d1螺栓最小直徑，許用拉應(yīng)力。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(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束請

8、明確指出。33.(1)F處為復(fù)合鉸鏈，H處(或I處)為虛約束，應(yīng)除去 (2)計算自由度： n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=3×6-2×8-1 =134.已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪的齒數(shù)z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。34.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

9、da2=d2+2ha*m=162+6=168nn35.在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，運(yùn)動從軸輸入，軸輸出，n=1000r/min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)動方向。35.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、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=-250

10、0r/min 負(fù)號說明n轉(zhuǎn)向與n轉(zhuǎn)向相反。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(nèi)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(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fre時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當(dāng)量動載荷。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(dāng)量動載荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27<e

11、X=1 Y=0 P=XFr=9000N Fa/Fr=3430/5000=0.686>e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N五、設(shè)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(jī)構(gòu)。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點(diǎn)接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出：(1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過=90°時，從動件走過的位移S1；(2)當(dāng)從動件尖底與凸輪廓線在B2點(diǎn)接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)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(biāo)出，不必度

12、量出數(shù)值。37.如圖所示，正確作出偏距圓，按-方向轉(zhuǎn)90°，在圖上正確標(biāo)出S1 過B2點(diǎn)作偏距圓切線，正確標(biāo)出2角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(jié)構(gòu)。試按例所示，指出圖中的其它結(jié)構(gòu)錯誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。)38. (1)缺少調(diào)整墊片； (2)輪轂鍵槽結(jié)構(gòu)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(cè)軸向定位不可靠； (8)齒輪右側(cè)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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)

13、試題二一、選擇填空題（有7小題，每題2分,共14。在每小題的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，把所選項(xiàng)的字母填在題中的橫線上）1.家用縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)屬于 A 機(jī)構(gòu)；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(zhǔn)直徑應(yīng)取為_B_；A) D1 B) D2 C) D3 D) D43.設(shè)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(yīng)力4.標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動中，如果模數(shù)m不變,增大蝸桿特性系數(shù)q,則蝸桿的剛度將.A；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)

14、中6.齒輪彎曲強(qiáng)度計算中所用的齒形系數(shù)YF的大小與齒輪的 A 有關(guān)；A)齒數(shù)， B)模數(shù)， 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(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖是用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定比例繪制各運(yùn)動副的相對位置，因而能說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。9.6105(舊標(biāo)準(zhǔn)代號105)軸承，精度是_ P0_內(nèi)徑為_25_特輕_系列的_深溝球_軸承；10.工作中只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩的軸叫作心軸，只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩的軸叫作傳動軸，同時受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸叫作轉(zhuǎn)軸，

15、自行車的前軸是心軸，中軸是轉(zhuǎn)軸，后軸是心軸；11.平鍵聯(lián)接靠_擠壓_傳遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接靠_摩擦_傳遞轉(zhuǎn)矩，楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是_對心性不好_； 三、問答題（有3小題，每題5分,共15分）12.對軸瓦材料的主要要求有哪些？12.答：(1) 強(qiáng)度、塑性、摩擦順應(yīng)性和嵌入性好；(2) 跑合性、減摩性和耐磨性好；(3) 耐腐蝕性強(qiáng)； (4) 潤滑性和導(dǎo)熱性良好； (5) 工藝性好13.螺紋聯(lián)接有哪幾種基本類型?它們各適用于什么場合？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

16、聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,材料又較軟,且需經(jīng)常拆卸3螺釘聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,受力不大, 且不需經(jīng)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(zhuǎn)矩不大時;也用于調(diào)整零件的位置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？14.答：內(nèi)圈，內(nèi)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(dāng)內(nèi)圈、外圈相對轉(zhuǎn)動時，滾動體在內(nèi)、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，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(yīng)力smax值相同，循環(huán)特征r分別是+1、0

17、、-1的應(yīng)力，其中r=+1的應(yīng)力最易使零件疲勞損傷。15.答： r=+1r=-1五、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(jī)構(gòu)的自由度。如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應(yīng)指出。16.(本小題6分)B處存在局部自由度。 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p5MPa，V=3m/s，pV=10MPa.m/s。求當(dāng)n=600r/min時，軸承允許的最大載荷為多少。17.(本小題8分)由；得由得所以軸承允許的最大載荷為，即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，

18、吊鉤材料為35鋼，許用應(yīng)力s=60N/mm2，試求吊鉤尾部螺紋的小徑。18. (本小題8分)解:由松螺栓聯(lián)接的設(shè)計公式得螺紋小徑為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(dāng)量摩擦因數(shù)f。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(jù)歐拉公式 得 當(dāng)量摩擦系數(shù)f¢=ln(F1

19、/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =0.693/2.0933=0.331 (3分)六、作圖題（有4小題，每題2.5分，共10分）21.對圖所示的機(jī)構(gòu)，用作圖法找出滑塊C的兩個極限位置。利用曲柄與連桿共線時，滑塊達(dá)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(dǎo)路的兩個交點(diǎn)C1和C2即可得到滑塊C的兩個極限位置，20.畫出普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖；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(shù)m=10mm，=20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條齒廓，最少三個齒；24.答：根據(jù)齒距p=m=3.14×10=31.4mm,齒頂高

20、ha=m=10mm,齒根高h(yuǎn)f=1.25m=12.5mm,齒廓壓力角=20七、結(jié)構(gòu)改錯題（每指出一處,并正確說明錯誤內(nèi)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(nèi)容，不必在圖中改正。25.答:錯誤處見圖111)鍵的位置應(yīng)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu)不正確；2)軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；3)此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；4)軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；5)軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；6)軸承應(yīng)正裝；7)軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；8)左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)有

21、調(diào)整墊片；9)兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)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(yīng)不等，B1=B2+（35）；13)右端軸承缺中心線；14)箱體機(jī)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。15機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，把所選項(xiàng)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.B ；A)45， B)GCr15， C)HT200， D)Q2352.B決定了從動件的運(yùn)動規(guī)律；A)凸輪轉(zhuǎn)速，B)凸輪輪廓曲線，C)凸輪的形狀3.一

22、對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力分別為sH1 ，sH2，則存在.C；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(qiáng)度較低，且需要經(jīng)常裝拆時，所用的螺紋聯(lián)接應(yīng)為B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(diǎn)是A；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(qiáng)度時，計算當(dāng)量彎矩公式中的系數(shù)是考慮.B；A)材料抗彎與抗扭的性能不同，B)彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)性質(zhì)不同，C)強(qiáng)度理論的要求7.齒輪根切的現(xiàn)象發(fā)生在A的場合；A)齒數(shù)較少， B)齒數(shù)

23、較多， C)模數(shù)較小 ，D)模數(shù)較大8.不能保證固定不變的傳動比的傳動是B；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_.基圓_； 10.漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是_.m1=m2，1=2；_； 11.對鋼制閉式齒輪傳動，當(dāng)HB£350時，主要失效形式為_點(diǎn)蝕_和_輪齒折斷_，應(yīng)按_接觸_強(qiáng)度設(shè)計，并按_彎曲_強(qiáng)度進(jìn)行校核計算； 12.直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)（用符號表示）是_.z，m，ha*_、c*； 13.凸輪機(jī)構(gòu)主要由_.凸輪，從動件_和固定機(jī)架三個基本

24、構(gòu)件組成；14.在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為_.曲柄 _，只能往復(fù)搖擺某一角度的構(gòu)件稱為_搖桿_，直接與兩連架桿相連接，借以傳遞運(yùn)動和動力的構(gòu)件稱為_連桿_；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。15.答：摩擦防松，如用對頂螺母，彈簧墊圈，自瑣螺母等。 機(jī)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 16.什么是滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷？16.答：按一組軸承中10的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕失效，而90的軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕失效前軸承內(nèi)外圈的相對轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作

25、小時數(shù)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(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷。 17.試解釋帶傳動中彈性滑動和打滑現(xiàn)象。彈性滑動和打滑會引起什么后果？二者都可以避免嗎？ 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(zhǔn),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(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。 18.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式有幾種?18.答: 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式有三種:曲柄搖桿機(jī)構(gòu);雙曲柄機(jī)構(gòu); 雙搖桿機(jī)構(gòu)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

26、引在題外的空白處改正）19.僅承受扭矩的軸叫轉(zhuǎn)軸。 19.答：轉(zhuǎn)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.下圖為某深溝球軸承的載荷P與壽命L的關(guān)系曲線，試求：1）此軸承的基本額定動載荷C；2）若軸承當(dāng)量動載荷P0.1C，軸承轉(zhuǎn)速n=1000r/min，軸承壽命Lh為多少？ 1)C45000N 2) 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(zhuǎn)速n=500r/min，問此軸承允許最大工作載荷為多少？ 21.(本小題8分)所以由此得所以，允許最大工作載荷為80150N。 22.如圖所示用兩個

27、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(yù)緊力（安全系數(shù)取),考慮摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）,接合面摩擦因數(shù)m=0.2，求其允許的牽引力FR（取計算直徑dc=d1）。 許用拉應(yīng)力螺釘數(shù)z2，接縫面數(shù)m=1，則所需預(yù)緊力，強(qiáng)度條件為23.一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=25，z2=75。求齒距p，全齒高h(yuǎn)，分度圓直徑d1，d2，齒頂圓直徑da1，齒根圓直徑df2，標(biāo)準(zhǔn)中心距a和傳動比i。 23.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

28、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(biāo)準(zhǔn)中心距 a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm傳動比 i= z2/ z1=75/25=3六、分析題（有1小題，每題6分，共6分）24.按圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的尺寸，分別確定各機(jī)構(gòu)的名稱。答：a）雙曲柄機(jī)構(gòu)；b）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；c）雙搖桿機(jī)構(gòu)；d）雙搖桿機(jī)構(gòu)(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(jié)構(gòu)圖

29、（剖面圖）。 26.試分析圖中受單向軸向力Fa的角接觸球軸承結(jié)構(gòu)中的不合理結(jié)構(gòu)處，并畫出正確結(jié)構(gòu)。不合理結(jié)構(gòu)：1）受軸向力方向應(yīng)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(cè)的彈性擋圈無必要。正確結(jié)構(gòu)如圖。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)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 6 個自由度。2帶傳動的主要失效形式是 打滑 ,疲勞破壞 及帶與帶輪的磨損。3平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的 側(cè)面 傳力，高度方向有 間隙 ，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、非金屬材料 粉末冶金材料 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

30、作載荷與 剩余預(yù)緊力 之和。6行程速比系數(shù)K是表示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 急回運(yùn)動 性質(zhì)的參數(shù)。7既受到扭矩又受到彎距的軸稱為 轉(zhuǎn)軸 。8在用范成法加工齒輪時，若被加工齒輪的齒數(shù)小于 17 ，則可能出現(xiàn)根切現(xiàn)象。9零件受載時在傳力的接觸表面上會產(chǎn)生應(yīng)力，其中面接觸傳力為 擠壓 應(yīng)力，點(diǎn)、線接觸傳力為 接觸 應(yīng)力。10在凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計中，適當(dāng)加大凸輪的 基圓半徑 是避免機(jī)構(gòu)發(fā)生運(yùn)動失真的有效措施。11螺桿相對于螺母轉(zhuǎn)過一周時，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的 導(dǎo)程 。 12在V帶傳動設(shè)計中，限制帶輪最小直徑主要是為了限制帶傳動中的 彎曲應(yīng)力 。13開式齒輪傳動的主要失效形式是 磨損, 輪齒折斷 。 1

31、4滾動軸承的配合制度是軸承與軸的配合為基孔制 軸承與軸承座孔的配合為 基軸制 。二、計算題（每小題20分，共60分）（1） 1計算下列結(jié)構(gòu)的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈、虛約束。（2） 活動構(gòu)件數(shù)n=5，低副數(shù) PL =7，高副數(shù)PH =0 （3分）因此自由度數(shù) F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 （5分）C為復(fù)合鉸鏈 （2分）（3） 活動構(gòu)件數(shù)n=5，低副數(shù) PL =7，高副數(shù)PH =0 （3分）因此自由度數(shù) 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在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)，Z2=27，Z2=45，已知齒輪1的轉(zhuǎn)速=

32、330r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH(大小與方向)。（1）判斷轉(zhuǎn)化輪系齒輪的轉(zhuǎn)動方向 由畫箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)動方向相反。 （2分）（2）轉(zhuǎn)化輪系傳動比關(guān)系式 （8分）（3）計算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速 代入及各輪齒數(shù) 轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向與齒輪1相同。3有一軸用一對46309軸承支承，軸承的基本額定動負(fù)載=48.1kN，內(nèi)部軸向力S=0.7Fr，已知軸上承力=2500N， =1600N，軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數(shù)=1.2，試計算軸承的使用壽命。eFa/FreFa/FreXYXY0.7100.410.85（1）計算徑向負(fù)荷 FA Fr1 S2 FR S1 Fr2 由力

33、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(fù)荷內(nèi)部軸向力S1=0.7 Fr1=0.7×930=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

34、當(dāng)量動負(fù)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 P2> 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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題

35、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（ C ）。45號鋼 BZG340640 C20Cr D38CrMnAlA2一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的（B ）必須相等。A直徑d B模數(shù)m C齒寬b D齒數(shù)z3蝸桿傳動是（A ）A嚙合傳動 B在中間平面內(nèi)，蝸輪蝸桿嚙合相當(dāng)于斜齒輪直齒輪嚙合C傳動效率高 D傳動比不大4帶傳動是依靠（B ）來傳遞運(yùn)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（ D ）A減輕帶的彈性滑動 B提高帶的壽命C改變帶的運(yùn)動方向 D使帶具有一定的初拉力6型

36、號為7210AC軸承的軸承套圈內(nèi)徑為（ C ）A72 B10 C50 D2107鍵的剖面尺寸bXh通常是根據(jù)（D ）從標(biāo)準(zhǔn)中選取。A傳遞的轉(zhuǎn)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（B ）。A緩沖、減振 B傳遞運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩C防止機(jī)器發(fā)生過載 D補(bǔ)償兩軸的不同心或熱膨脹9的孔與軸可以是（D ）。A過盈配合 B間隙配合 C過渡配合 D非配合連接10當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)相同時，細(xì)牙螺紋的自鎖性能比粗牙螺紋的自鎖性能（ A ）。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( 防止螺栓承受彎矩 ）

37、2自行車的中軸是（轉(zhuǎn)軸，）軸，而前輪軸是（ 心軸）軸。3平鍵B20X80 GB1096-79中，20X80是表示 （ 鍵寬X鍵高 ）。4滾子鏈16A1X88 GB/T 1243-97的節(jié)距為（ 25.4 ）。5平底垂直于導(dǎo)路的直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，其壓力角等于（ 0度）。6一臺機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)。對外不做功，這時機(jī)器的效率等于（ 0 ）。7對于四桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如果以曲柄作為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)為（ 雙曲柄機(jī)構(gòu)。 ）。8當(dāng)平面連桿機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時，此時的傳動角為（ 0 ）。9平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是（ 自由度=原動件數(shù) ）。10機(jī)械效率等于（有用功 ）功與（ 總功， ）功之比，它反映了（ 總。 ）功在

38、機(jī)械中的有效利用程度。11外力撤消后構(gòu)件上能完全消失的變形稱為（ 彈性變形 ），不能完全消失而殘留的永久變形稱為（ ，塑性變形。 ）。12在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，存在曲柄的必要條件是（ 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在設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)時，凸輪基圓半徑取得越（ ?。?，所設(shè)計的機(jī)構(gòu)越緊湊，但是壓力角（ 增大 ），使機(jī)構(gòu)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（ 模數(shù) ）和（ 壓力角 ）必須分別相等。15斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（法面模數(shù)mn ）。直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（ 大端模數(shù)m ）。16漸開線斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（模數(shù)，壓力角和螺旋

39、角 ）必須分別相等。17直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計算時，?。ü?jié)點(diǎn)）處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù)，其載荷由（ 一）對輪齒承擔(dān)。18平鍵的截面尺寸應(yīng)按（ 軸徑d， ）從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取，鍵的長度L可參照（輪轂長度）從標(biāo)準(zhǔn)中選取。必要時應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。19軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受（ 彎矩， ）的軸為心軸，主要受（ 扭矩 ）的軸為傳動軸。20機(jī)械速度的波動可分為（ 周期性 ）和（ 非周期性。 ）兩類。三、試分析齒輪、軸、軸承部件組合設(shè)計的錯誤結(jié)構(gòu)（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）1解題要點(diǎn)此軸承組合設(shè)計有以下四個方面的錯誤：（1） 轉(zhuǎn)動件與靜止件接觸：軸與軸

40、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(diào)整：無墊片，無法調(diào)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（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(zhuǎn)速n1 =1440(r/min),求齒輪6的轉(zhuǎn)速（大小及方向）（方向用箭頭表示）。 （1） 本題所示為一個定軸輪系。（2） 其轉(zhuǎn)動比為 =(-1) 齒輪6

41、的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同。如圖所示。五、已知一正常齒制的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)z1=20，模數(shù)m = 2mm，擬將該齒輪作某外嚙合傳動的主動齒輪，現(xiàn)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(jù)給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數(shù)z2 = iz1 =3.5× 20 = 70已知齒輪的齒數(shù)z2及模數(shù)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

42、 - 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(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題六及答案一、填空題 （每空1分，共30分）1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是 自由度F>0 且 原動件數(shù)等于自由度F 。2. 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)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(diǎn) ，此時機(jī)構(gòu)的傳動角為 0°，壓力角為 90°。3. 在凸輪機(jī)構(gòu)四種常用的推桿運(yùn)動規(guī)律中， 等速 運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊； 正弦加速度 運(yùn)動規(guī)律無沖擊。4. 帶傳動工作時，最大應(yīng)力發(fā)生在 緊邊進(jìn)入小帶輪處 ，最大值為 。5. 帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則為：在保證帶傳動不發(fā)生 打滑 的前提下，帶具有一定的 疲勞 強(qiáng)度和使用壽命。6. 一對漸開線齒輪正確嚙合條件為： 模數(shù)相等 、 壓力角相等 及 ，齒輪連續(xù)嚙合條件為：重合度大于1 。7. 圖示減速器中，1為蝸桿，2為蝸輪，3、4均為斜齒輪，主動軸蝸桿為順時針旋轉(zhuǎn)，蝸輪為右旋，則蝸桿螺旋線方向?yàn)?右旋 ，若希望蝸輪2和小齒