機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)考試試題及答案

《機(jī)械設(shè)計根底》

考試時間:2014年11月24日9:00-10:40

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(nèi)。

1.在如圖所示的齒輪一凸輪軸系中，軸4稱為

（A）

A零件

B.機(jī)構(gòu)

I—齒輪2—st3一凸輪4-505—或栓6一軸場措蜥

C.構(gòu)件題1圖

D.部件

2.若組成運動副的兩構(gòu)件間的相對運動是挪動，則稱這種運動副為（B）

A.轉(zhuǎn)動副B.挪動副C.球面副D.螺旋副

3.漸開線齒輪的齒廓曲線形態(tài)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.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)展靜強度計算B.進(jìn)展極限轉(zhuǎn)速計算C.進(jìn)展疲憊壽命計算D.進(jìn)展熱

平衡計算

6.柴油機(jī)曲軸中部的軸承應(yīng)采納（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w當(dāng)量摩擦角B.螺紋升角〉摩擦角C.螺紋升角之摩擦角D.螺紋升角

2當(dāng)量摩擦角

8.機(jī)械運轉(zhuǎn)不勻稱系數(shù)是用來描繪機(jī)械運轉(zhuǎn)不勻稱程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為

（C）

A_zQ__⑴max+①mCo=①max-①minQ_8max8min

/A?O=（Dmax—⑴min0一

8m⑴max+3min

9.銀鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點位置發(fā)生在（A)

A.從動件及連桿共線位置B.從動件及機(jī)架共線位置

C.主動件及連桿共線位置D.主動件及機(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.作單向運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力的變更特征是（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，若須要采納帶傳動時，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.銀鏈四桿機(jī)構(gòu)中?若最短桿及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)?。˙）

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.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、須要常常裝拆時，宜采納

（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動規(guī)律時，其從動件的運動（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.及標(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bB.模數(shù)mC.齒數(shù)zD.壓力角a

17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲憊點蝕常常發(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

18.一般圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是（B）（注：下標(biāo)t表示端面,a表示

軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）

A.mti=ma2zati=aa2，Y=PB.mai=mt2,aai=at2，Y=P

=

C.mti=ma2,ati=o（a2，Y=-BD.mai=ma2,aai=at2，Y-p

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.疲憊拉斷和打滑B.磨損和膠合C.膠合和打滑D.磨損和疲憊點

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)中采納虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的運動狀況和受力堀°

22.對于動不平衡的回轉(zhuǎn)件?需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為2。

23.搖擺導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的板位夾角及導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為整甥。

24.在內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動撥盤及從動槽輪的轉(zhuǎn)向二甘。

25.一般平鍵的剖面尺寸（bxh），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及鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力的，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。HI=OH2。

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，所選用的光滑油粘度越大。

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。

32.試分析只受預(yù)緊力F'作用的單個螺栓聯(lián)接的應(yīng)力狀況?寫出其強度計算公式?

并指出公式中每個參數(shù)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(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合較鏈-部分自由度和虛約束請明確指出。

.已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距傳動比

34a=108mm,i12=3z

小齒輪的函數(shù)zi=18。試確定大幅輪的齒數(shù)Z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓

直徑、齒頂圓直徑。

35.在圖示傳動裝置中■已知各輪齒數(shù)為：Zi=20,Z2=40,Z3=20,0=30,Z5=80?運

動從I軸輸入，口軸輸出，ni=1000r7min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸口的

轉(zhuǎn)速n□及轉(zhuǎn)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其內(nèi)部軸向力分別為

FrI=9000N,Frn=5000N?

Fsi=2430N,Fsn=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,推斷系數(shù)

當(dāng)時?當(dāng)時，。試分別計算

e=0.32,Fa/Fr<eX=1,Y=O,Fa/Fr>eX=0.4-Y=1.88

出軸承的當(dāng)量動載荷。

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③后

知從動件尖底及凸輪廓線在Bo點接觸時為初始位d―、

置。試用作圖法在圖上標(biāo)出：/A\

B2

題37圖

⑴當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過牝=90°時，從動件走過的位移Si;

⑵當(dāng)從動件尖底及凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)角度中2。

說明：（1）不必作文字說明?但必需保存作圖線；

（2）Si和中2只需在圖上標(biāo)出,不必度量出數(shù)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構(gòu)造。試按例①所

示，指出圖中的其它構(gòu)造錯誤（不少于7處）。

（注：光滑方式、倒角和圓角忽視不計。）

《機(jī)械設(shè)計根底》試題一參考答案

-、單項選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）

1.A2,B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.C

11.A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.D20.A

二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）

21.受力狀況22.223.兩者相等24.一樣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(zhuǎn)動方向如圖所示?一~Q——1_杏，

蝸桿為右旋

%及蝸輪分度圓相切，指向左端一（------\---—=人-J

%及蝸桿分度圓相切，指向右端口4

Fai及蝸桿軸線平行，指向右答31圖

Fa2及蝸輪軸線平行，指向左

32.螺栓受到拉應(yīng)力。和改變剪應(yīng)力T的作用

o=<[O]Q—拉應(yīng)力，di—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.（1）F處為復(fù)合較鏈-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-2Pi—PH=3X6-2X8-1=1

34//i=^=3.-.Z=iiZi=3xl8=54

12Z122

?.,a=-(zi+z).'.01=3

2〃2Z1+Z218+54=mm

di=mzi=3xl8=54mmd2=mz2=3x54=162mm

dai=di+2ha*m=54+6=60mmda2=d2+2ha*m=1624-6=168nn

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

-H_n3-nH_z5_80_

]as————?

n5-nHz320

將"二0代人上式得上二迎即*=1+4=5.............⑴

-nHnH

對于1、2齒輪組成的定軸輪系-有i|2=U-紅=-竺=-2即曳=-2...(2)

n2Z]20n2

聯(lián)立解(1)、(2)式■并考慮到ni=r)Ln2=nH,ri3=nn得^-=--

nj2

將ni=1000r/min代入>得nn=-2500r/min

負(fù)號說明nn轉(zhuǎn)向及ni轉(zhuǎn)向相反。

36.軸向力:FSi+FA=2430+1000=3430N>Sn

軸承I被放松FaI=FSi=2430N

軸承H被壓緊Fan=Fsn=3430N

當(dāng)量動載荷

Fai/Fri=2430/9000=0.27<e

Xi=lYi=0

pI=XiFri=9000N

Fan/Frn=3430/5000=0.686>e

Xn=0.4Yn=1.88

Pn=XnFYn+YnFan=0.4x5000+1.88x3430=12672.6N

五、設(shè)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-3方向轉(zhuǎn)90"在圖上正確標(biāo)出Si

過B2點作偏距圓切線?正確標(biāo)出(p2角

38.⑴缺少調(diào)整墊片；

(2)輪轂鍵槽構(gòu)造不對；

(3)及齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上；

(4)鍵槽處沒有部分剖；

(5)端蓋孔及軸徑間無間隙；

⑹多一個鍵；

(7)齒輪左側(cè)軸向定位不行靠；

(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；

Q1)軸及軸承端蓋相碰。

《機(jī)械設(shè)計根底》試題二

-、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(jī)踏板機(jī)構(gòu)屬于_上_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)2B)4C)2D)2

3.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，。帶的離心力，D）帶的彎曲應(yīng)力

4.標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動中，假如模數(shù)m不變，增大蝸桿特性系數(shù)q，則蝸桿的剛度將一_;

A）增大，B）削減，C）增大或削減，D）不變

5.一般螺紋的公稱直徑是__徑；

A）大，B）小，C）中

6.齒輪彎曲強度計算中所用的齒形系數(shù)上的大小及齒輪的有關(guān);

A）齒數(shù)，B）模數(shù)，。齒寬

7.齒輪的漸開線形態(tài)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)運動簡圖是,,的

簡潔圖形。

96105（舊標(biāo)準(zhǔn)代號105）軸承，精度是、內(nèi)徑為、系列的

_________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，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)接靠傳遞轉(zhuǎn)矩楔鍵聯(lián)接靠傳遞轉(zhuǎn)

矩，楔鍵聯(lián)接的主要缺點是；

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？

13.螺紋聯(lián)接有哪幾種根本類型?它們各適用于什么場合？

14.典型的滾動軸承由哪些根本元件組成？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(yīng)力max值一樣，循環(huán)特征廠分別是+1'0'-1的應(yīng)力，其中U+1的應(yīng)

力最易使零件疲憊損傷。

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(jī)構(gòu)的自由度。如有復(fù)合錢鏈、部分自由度和虛約束-應(yīng)指出。

17.不完全液體光滑（混合光，￡

滑）徑向滑動軸承,\

/60mm，寬徑比i

夕1.2-軸承材料的㈤=

5MPa>[I4=3m/s-[pl4=10MPa.m/s°求當(dāng)/7=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(yīng)力[]=60N/min2-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A8kW?帶的速度i^lOm/s，若緊邊拉力后

為松邊拉力5的2倍，此時小帶輪上包角1=120，求：（1）有效拉力力;（2）

緊邊拉力A；（3）當(dāng)量摩擦因數(shù)二。

六、作圖題（有4小題，每題2.5分，共10分）

20.畫出一般螺栓聯(lián)接的構(gòu)造圖；

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。

22?畫出一般平鍵A型、B型、C?

型的形態(tài)；

23?按〃/=lmm/mm畫出模數(shù)"g~

/77=10mm，a=20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條齒

廓,最少三個齒；

七、構(gòu)造改錯題（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-齒輪油光滑，軸承脂光滑，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①②③…)-并按序號簡要說明

錯誤的內(nèi)容，不必在圖中改正。

《機(jī)械設(shè)計根底》試題二參考答案

-、選擇填空題(有7小題，每題2分共14分)

1.A2,B3.D4.A5.A6.A7.C

二、填空題(有4小題，16個空，每空1分，共16分)

8.用簡潔的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運動副，并按肯定比例繪制各運動副的

相對位置?因此能說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運動關(guān)系

9.P0，25，特輕，深溝球;

10.心?傳動?轉(zhuǎn)，心，轉(zhuǎn)?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：⑴強度、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;(4)光滑性和導(dǎo)熱性良好;(5)工藝性好

13.答:

序號螺紋聯(lián)接的根本類型適用的場合

1螺栓一般螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔

聯(lián)接校制孔螺栓聯(lián)兩被聯(lián)接件通孔,且兩被聯(lián)接件須要準(zhǔn)確固定相對位

接置，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，且需常

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

常常拆卸

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.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?保持架的作用是避開相鄰的滾動體干脆接觸。

四、改錯題（有1小題，每題2分,共2分）

15.答：u+1-u-l

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）

8處存在部分自由度。

17.體小題8分）

由p=^-W[p]；8=L2d=1.2x60=72mm得

所以軸承允許的最大載荷為[片，工]min，即4ax=6=21.6kN

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.（本小題8分）解：

有效拉力=10001000x8/10=800N（2分）

又知石二FJ\=2A

則緊邊拉力Fi=2后=1600N（3分）

根據(jù)歐拉公式

A=*

居

得當(dāng)量摩擦系數(shù)f=ln（6/6）/c^ln2/（3.14xl20/180）

=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1

21.答:見圖2

22.答:利用曲柄及連桿共線時?滑塊到達(dá)極限位置這一學(xué)問，以A為圓心，分別

以BC-AC和BC+AC為半徑畫圓?及導(dǎo)路的兩個交點G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5

圖6第三端能梗答軸

24.答:根據(jù)齒距夕=77/77=3.14x10=31.4mm,齒頂高九=/77=10mm,齒根高

力尸1.25ml2.5mm,齒廓壓力角產(chǎn)20°畫出的圖見圖6

七、構(gòu)造改錯題（每指出一處，并正確說明錯誤內(nèi)容的，得2分,總分為10分）

25.答:錯誤處見圖

1）鍵的位置應(yīng)及齒輪處在同始終線6）軸承應(yīng)正裝；

上?而且構(gòu)造不正確；7）軸不應(yīng)及軸承蓋相碰，且不需這

2）軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑-避開接么長；

觸；8）左右兩軸承蓋及箱體間應(yīng)有調(diào)整

3）此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；墊片；

4）軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套9）兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)加封油環(huán)；

壓緊齒輪；10）箱體加工面及非加工面未分開；

5）軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；11）齒輪嚙合的畫法不對;

12）兩齒輪的寬度應(yīng)不等，BI=B2+

（3~5）;

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）左軸承蓋的加工面及非加工面

未分開°

每指出一處，并正確說明錯誤內(nèi)容

的，得2分，超過5個，得滿分10

《機(jī)械設(shè)計根底》試題三

-'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）GCrl5，QHT200-D）Q235

2.__確定了從動件的運動規(guī)律；

A）凸輪轉(zhuǎn)速，B）凸輪輪廓曲線，。凸輪的形態(tài)

3.一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力分別為-H2-

則存在__；

A）HI柩’B）柩H2'QHl=H2

4.兩個被聯(lián)接件之一較厚?材料較軟?強度較低，且須要常常裝

拆時-所用的螺紋聯(lián)接應(yīng)為__聯(lián)接；

A）螺栓-B）雙頭螺柱，C）螺釘，D）緊定螺釘

5.帶傳動及齒輪傳動相比的一個優(yōu)點是一_;

A）可緩和沖擊、汲取振動?B）傳動比穩(wěn)定，。壽命長■D）效率高

6.按彎扭合成計算軸的強度時，計算%+（"）2

當(dāng)量彎矩公式

中的系數(shù)a是考慮__；

A）材料抗彎及抗扭的性能不同，B）彎曲應(yīng)力和改變切應(yīng)力的循環(huán)性質(zhì)

不同,

。強度理論的要求

7.齒輪根切的現(xiàn)象發(fā)生在__的場合;

A）齒數(shù)較少?B）齒數(shù)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__;

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(dāng)HB350時，主要失效形式為

和?應(yīng)按強度設(shè)計，并按

強度進(jìn)展校核計算；

12.直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪的根本參數(shù)（用符號表示）是、、

13.凸輪機(jī)構(gòu)主要由、和固定機(jī)架三個根

本構(gòu)件組成；

14.在銀鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為

?只能往復(fù)搖擺某一角度的構(gòu)件稱為-干脆及

兩連架桿相連接，借以傳遞運動和動力的構(gòu)件稱為；

三'問答題（有4小題，每題5分洪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根本額定壽命和根本額定動載荷？

17.試說明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？二者都可以避開嗎？

18.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的根本形式有幾種?

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(zhuǎn)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戶及壽命/的關(guān)系曲線?試求：

1）此軸承的根本額定動載荷C;

2）若軸承擔(dān)量動載荷P=0.1C^軸承轉(zhuǎn)速〃=1000i7min，軸承壽命

4為多少？

21.有一滑動軸承，其

軸頸直徑100mm1

B/cf=lA-[p]=8MPa，

W=3m/s-

[夕刃=15MPa.m/s，轉(zhuǎn)速

/7=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[=8.376mm?中徑4=9.026mm'）

的螺釘固定一牽引鉤若螺釘材料為Q235鋼屈從極限bs=240MPa,

裝配時限制預(yù)緊力（平安系數(shù)取[Ss]=1.6）,考慮摩擦傳力的牢靠性系數(shù)

（防滑系數(shù)）&=12才妾合面摩擦因數(shù)=0.2-求其允許的牽引力%

（取計算直徑及二的）。

23.一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪-已知模數(shù)/77=2mm，齒數(shù)

4=25-22=75°求齒距p-全齒高h(yuǎn)-分度圓直徑&，齒頂圓

直徑da小齒根圓直徑da?標(biāo)準(zhǔn)中心距a和傳動比，。

六、分析題（有1小題,每題6分，共6分）

24按圖所示校鏈四桿機(jī)構(gòu)中的尺寸，分別確定各機(jī)構(gòu)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)接式蝸輪構(gòu)造圖

（剖面圖）。

26.試分析圖中受單向軸向力月的

角接觸球軸承構(gòu)造中的不合理構(gòu)造處，

并畫出正確構(gòu)造。

《機(jī)械設(shè)計根底》試題三參考答案

-、選擇填空題（有8小題，每題2分，共16分）

l.B2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.B

二、填空題（有12小題，16個空，每空1分洪16分）

9.基圓

1O./77I=/772'6二啰；

IL點蝕，輪齒折斷，接觸，彎曲；

12.z'm'a'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(jī)械防松，如開口銷及六角開槽螺母，止動墊圈，串聯(lián)鋼絲等。

其它防松，如釧沖，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(nèi)外圈的相對轉(zhuǎn)數(shù)（以為單位）或工作小時

數(shù)作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做根本額定壽命。滾動軸承根本

額定動載荷，就是使軸承的根本額定壽命恰好為轉(zhuǎn)時,軸承所能

承受的載荷。

17.答：帶傳動的彈性滑動及打滑的主要區(qū)分是彈性滑動是部分滑動■

會引起傳動比不準(zhǔn),是不行避開的；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，這種狀況應(yīng)當(dāng)避開。

18.答：銀鏈四桿機(jī)構(gòu)的根本型式有三種: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）

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.（本小題5分）

1）C=45000N2）A=3（ge=x（￡尸=16670h

nP10000.1C

21.（本小題8分）

所以〃=色=5.725MPa

2.62

由此得F=5.725xlOOx140=80150N

所以，允許最大工作載荷為80150N。

22.（本小題9分）

許用拉應(yīng)力口］%240/1.6=150MPa

螺釘數(shù)z=2，接縫面數(shù)?則所需預(yù)緊力

強度條件為

-df

41

23.解：由已知條件

齒距夕=77/77=3.14x2=6.28mm

全齒高/7=2.25/77=2.25x2=4.5mm

分度圓直徑4=/7?馬=2x25=50mm

/7722=2x75=150mm

齒頂圓直徑da\=<91+2/77=50+2x2=54mm

齒根圓直徑^-2.5/77=150-2.5x2=145mm

標(biāo)準(zhǔn)中心距a=（a+d）/2=（50+150）/2=100mm

傳動比i=Z2/ZI=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(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)（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）不合理構(gòu)造：

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）

沿軸向力傳遞路途?角接觸軸承外圈左側(cè)的彈性擋圈無必要。

_gl

//

正確構(gòu)造如圖。H

《機(jī)械設(shè)計根底》試題四

-'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、及帶及帶輪的

磨損。

3?平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的傳力，高度方向有，不

會影響軸及軸

上零件的對中。

4?常用的滑動軸承材料分為金屬材料、和

_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載荷及

之和。

6?行程速比系數(shù)K是表示較鏈四桿機(jī)構(gòu)性質(zhì)

的參數(shù)。

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(shù)小于，則可

能出現(xiàn)根切現(xiàn)象。

9?零件受載時在傳力的接觸外表上會產(chǎn)生應(yīng)力，其中面接觸傳力為

應(yīng)力，點'線接觸傳力為應(yīng)力。

10?在凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計中，適當(dāng)加大凸輪的是避

開機(jī)構(gòu)發(fā)生運動失真的有效措施。

11螺桿相對于螺母轉(zhuǎn)過一周時，它們沿軸線方向相對挪動的間隔是

螺旋的°

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°

13?開式齒輪傳動的主要失效形式是

和°

14?滾動軸承的協(xié)作制度是軸承及軸的協(xié)作為?軸

承及軸承座孔的協(xié)作為。

二、計算題（每小題20分，共60分）

1?計算下列構(gòu)造的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中的復(fù)合較鏈、虛約束。

2?在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)4=20-Z2=27

Z2'=45-Z3=40，已知齒輪1的轉(zhuǎn)速〃尸330r7min，試求轉(zhuǎn)臂H

的轉(zhuǎn)速nH（大小及方向）。

3?有一軸用一對46309軸承支承，軸承的根本額定動負(fù)載G=48.1kN，

內(nèi)部軸向力S=0.7Fr，已知軸上承力外二2500N，F(xiàn)A=1600N，軸的

轉(zhuǎn)速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數(shù)力,=1.2，試計算軸承

的運用壽命。

《機(jī)械設(shè)計根底》試題四參

觸10?基圓半徑

11?導(dǎo)程12-彎曲應(yīng)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(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)（分）

F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=15

C為復(fù)合較鏈（2分）

（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)（分）

F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=15

F、G為同一個挪動副-存在一個虛約束。（2分）

2?解（共20分）:

（1）推斷轉(zhuǎn)化輪系函輪的轉(zhuǎn)動方向

由畫箭頭法可知，齒輪1及齒輪3的轉(zhuǎn)動方向相反。

分）

（2）轉(zhuǎn)化輪系傳動比關(guān)系式

珞二吐空二-互2

"3-Z1?Z2

（3）計算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速〃，

代入勺=330,%=0及各輪齒數(shù)

轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向及齒輪1一樣。（10分）

3?解（共20分）

（1）計算徑向負(fù)荷

由力矩平衡Fr2x200-FRX300+FAX40=0

Fr2=(FRX300-FAX40)/200=(2500X3000-1600X40)/200=3430N

Frl=Fr2-FR=3430-2500=930N

(5分)

(2)計算軸向負(fù)荷

內(nèi)部軸向力

Si=0.7Frl=0.7x930=651N

S2=0.7Fr2=0.7x3430=2401N

由Si+FA<S2,可知軸承1為"壓緊"軸承，故有

Fal=S2-FA=2401-1600=801N

Fa2=S2=2401N

(5分)

(3)計算當(dāng)量動負(fù)荷

軸承1:Fal/Fri=801/930=0.86>e;?X=0.41-Y=0.87

Pi=fp(XFn+YFai)=1.2x(0.41x930+0.87x801)=1294N

軸承2:Fa2/Fr2=0.7=e;取X=l,Y=0

p2=fpxFr2=1.2x3430=4116N

P2>Pi

取P=R2=4116N計算軸承壽命。

(7分)

(4)計算軸承壽命

6￡63￡

Lh=(10/60n)(Ct/P)=[10/(60x960)]x(48.1x10/4116)

=27706h(3分)

《機(jī)械設(shè)計根底》試題五

--選擇題(每題2分，共20分)

1?齒輪采納滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是(…)。

A?45號鋼B-ZG340-640C-20Cr

D-38CrMnAIA

2-一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的（…）必需相

等。

A?直徑dB?模數(shù)mC?齒寬bD?齒

數(shù)z

3?蝸桿傳動是（…）

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（...）來傳遞運動和功率的。

A-帶及帶輪接觸面之間的正壓力B?帶及帶輪接觸面之

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?進(jìn)步帶的壽命

C?變更帶的運動方向D?使帶具有肯定的

初拉力

6?型號為7210AC軸承的軸承套圈內(nèi)徑為（…）

A-72B-10C-50

D-210

7?鍵的剖面尺寸bXh通常是根據(jù)（...）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)軸器及離合器的主要作用是()°

A-緩沖、減振B?傳遞運動及轉(zhuǎn)矩

C-防止機(jī)器發(fā)生過載D?補償兩軸的不同

心或熱膨脹

9?①28H7的孔及727P6軸可以是(...)。

A?過盈協(xié)作B?間隙協(xié)作C?過渡協(xié)作D?非

協(xié)作連接

10?當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)一樣時，細(xì)牙螺紋的自

鎖性能比粗牙螺紋的自鎖性能(…)。

A?好B?差C?一樣D?不肯定

二?填空題(每空1.5分，共30分)

1?采納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B20X80GB1096-79中-20X80是表示()■

4?滾子鏈16A—1X88GB/T1243-97的節(jié)距為

()。

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

)°

6?一臺機(jī)器空運轉(zhuǎn)。對外不做功?這時機(jī)器的效率等于

）°

7?對于四桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，假如以曲柄作為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)為

（）°

8?當(dāng)平面連桿機(jī)構(gòu)在死點位置時此時的傳動角為（）。

9?平面機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件是（）。

10?機(jī)械效率等于（）功及（）功之比，它

反映了（）功在機(jī)械中的有效利用程度。

11?外力撤消后構(gòu)件上能完全消逝的變形稱為（），不能

完全消逝而殘留的永久變形稱為（）。

12在銀鏈四桿機(jī)構(gòu)中存在曲柄的必要條件是（）

和（）。

13?在設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)時?凸輪基圓半徑獲得越（），

所設(shè)計的機(jī)構(gòu)越緊湊，但是壓力角（），使機(jī)構(gòu)的工作狀況

變壞。

14?漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪

（）和（）必需分別相等。

15?斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（）。直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模

數(shù)是（）。

16?漸開線斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪

（）'（）和（）必需分別相等。

17?直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，?。ǎ┨幍慕佑|

應(yīng)力為計算根據(jù)?其載荷由（）對輪齒擔(dān)當(dāng)。

18?平鍵的截面尺寸應(yīng)按（）從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取，

鍵的長度L可參照（）從標(biāo)準(zhǔn)中選取。必要時應(yīng)進(jìn)展強度校

核。

19?軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受（）的軸為心軸，

主要受（）的軸為傳動軸。

20?機(jī)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(shè)計的錯誤構(gòu)造（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Z7=Z2=ZZ/=Z5=20-Zj=z^=60'齒輪1

的轉(zhuǎn)速ri】=1440(i7min),求齒輪6的轉(zhuǎn)速(大小及方向)(方向用箭

頭表示)°

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/=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/-可計算從動輪的齒數(shù)

Z2=ii\=3.5x20=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=mz.2=2x70=140mm

齒頂圓直徑&2=⑵+2力a*)m=(70+2x1)2=144mm

齒根圓直徑df=(z2-2h^-2c*)m=

(70-2xl-2x0.25)2=135mm

齒全高h(yuǎn)=Qh；-(2x1+0.25)2=4.5mm

a=^|+^=m2=9()

中心距22-2，2'mm

《機(jī)械設(shè)計根底》試題五參考答案

-?選擇題

1-C2-B3-A4-B5?D6-C7-D8?B9-D

10?A

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。

4?25.4。

5?0度。6?0。7?雙曲柄機(jī)構(gòu)。8?0。9?自由度二原動件數(shù)。

10?有用功，總功，總。

11?彈性變形，塑性變形。12?有一最短桿，最短桿及最長桿

長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。13?小，增大。14?模數(shù)?

壓力角15?法面模數(shù)mn大端模數(shù)m

16?模數(shù)，壓力角和螺旋角17?節(jié)點，一。18?軸徑輪轂

長度。19?彎矩，扭矩。

20?周期性非周期性。

三?構(gòu)造改錯題

1?解題要點

此軸承組合設(shè)計有以下四個方面的錯誤：

(1)轉(zhuǎn)動件及靜止件接觸：軸及軸蓋；套筒及軸承外圈

(2)軸上零件未定位'未固定：筒頂不住齒輪(過定位)；卡圈不

須要

(3)工藝不合理：

加工：精加工面過長且加工不便利；聯(lián)軸器孔未打通；箱體加工

面及非加工面沒有分開

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)光滑及密封：齒輪用油光滑，軸承用脂光滑而擋油盤；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(zhuǎn)動比為

—(_1.Z2Z3Z5Z6zj_60X60：

zzZZ

~Z2451420X20

齒輪6的轉(zhuǎn)向及齒輪1的轉(zhuǎn)向一樣。如圖所示。

五、計算題

解：根據(jù)給定的傳動比/?可計算從動輪的齒數(shù)

Z2=/Zi=3.5x20=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=mz.2=2x70=140mm

齒頂圓直徑&2=⑵+