机械设计基础考试题及答案

1、. z.- - - .可修编 .机械设计根底 考试时间：2014年11月24日 9：00-10：40一、单项选择题(本大题共20小题，每题2分，共40分)在每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.在如下图的齿轮凸轮轴系中，轴4称为( A )A零件B.机构C.构件D.部件2.假设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动件数目B

2、.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.进展静强度计算 B.进展极限转速计算C.进展疲劳寿命计算 D.进展热平衡计算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.B. C. D.9.铰链四杆机构的死点位置发生在( A

3、 )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( 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，假设需要采用带传动时，应优先选用( C )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，假设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

4、短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆 D.任何一杆14.假设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值有关的参数是( C )A.工作齿宽b B.模数mC.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.齿根局部 B.靠近节线处的齿根局部C.齿顶局部 D.靠近节线处的齿顶局部18.普通圆柱

5、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.以下联轴器中，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.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.磨损和疲劳点蚀二、填空题(本大题共10小题，每题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。2

6、2.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一样。25.普通平键的剖面尺寸(bh)，一般应根据轴径按标准选择。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局部，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，每题6分，共12分)

7、31.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下图。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，每题6分，共24分)33.计算图示机构的自由度，假设含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。34.一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，各轮齿数为：z1=20, z2=

8、40, z3=20, z4=30, z5=80，运动从轴输入，轴输出，n=1000r/min,转动方向如下图。试求输出轴的转速n及转动方向。36.*轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，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/Fre时，*=1,Y=0,当Fa/Fre时，*=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。从动件尖底与凸轮廓线在

9、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=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。说明：(1)不必作文字说明，但必须保存作图线；(2)S1和只需在图上标出，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构造。试按例所示，指出图中的其它构造错误(不少于7处)。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)机械设计根底试题一参考答案一、单项选择题(本大题共20小题，每题2分，共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 1

10、4.B 15.A16.C 17.B 18.B 19.D 20.A二、填空题(本大题共10小题，每题1分，共10分)21.受力情况22.223.两者相等24.一样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，每题6分，共12分)31.蜗轩转动方向如下图 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= 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，每题6分，共24分)33.(1)F处为复合铰链，H处(或

11、I处)为虚约束，应除去 (2)计算自由度： n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=36-28-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=318=54a=(z1+z2) m= =3mm d1=mz1=318=54mm d2=mz2=354=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn35.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 将n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1)对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有 i 即=-2(2) 联立

12、解(1)、(2)式，并考虑到n=n1, n2=nH,n3=n得 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=0.27e *=0.4 Y=1.88 P=*FY+YFa=0.45000+1.883430=12672.6N五、设计题(本大题共2小题，每题7分，共14分)37.如下图，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

13、调整垫片； (2)轮毂键槽构造不对； (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。机械设计根底试题二一、选择填空题有7小题，每题2分,共14。在每题的选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的，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_；A)D1B)D2C)D3D)D43.设计V带传动时，

14、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，16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

15、的_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.螺纹联接有哪几种根本类型它们各适用于什么场合？14.典型的滚动轴承由哪些根本元件组成？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ma*值一样，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

16、。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p5MPa，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.V带传动中，最大传递功率P=8kW，带的速度v=10m/s，假设紧边拉力F1为松边拉力F2的2倍， 此时小带轮上包角1=

17、120，求：1有效拉力Fe；2紧边拉力F1；3当量摩擦因数f。六、作图题有4小题，每题2.5分，共10分20.画出普通螺栓联接的构造图；21.对图所示的机构，用作图法找出滑块C的两个极限位置。22画出普通平键A型、B型、C型的形状；23按l=1mm/mm画出模数m=10mm，=20的标准齿条齿廓，最少三个齿；七、构造改错题每指出一处,并正确说明错误内容的,得2分,总分为10分24.图中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的错误在图中错误处写出序号 = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 3 * GB3 ，并按序号简要说明错误的内容，不必在图中改正

18、。机械设计根底试题二参考答案一、选择填空题有7小题，每题2分,共14分1.A 2.B 3.D 4.A 5.A 6.A 7.C二、填空题有4小题，16个空，每空1分,共16分8.用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例绘制各运动副的相对位置，因而能说明机构各构件间相对运动关系9.P0，25，特轻，深沟球；10.心，传动，转，心，转，心；11.挤压，摩擦，对心性不好；三、问答题有3小题，每题5分,共15分12.答：(1) 强度、塑性、摩擦顺应性和嵌入性好；(2) 跑合性、减摩性和耐磨性好； (3) 耐腐蚀性强；(4) 润滑性和导热性良好； (5) 工艺性好13.答:序号螺纹联接的根本

19、类型适用的场合1螺栓联接普通螺栓联接两被联接件通孔铰制孔螺栓联接两被联接件通孔,且两被联接件需要准确固定相对位置,或承受横向载荷2双头螺柱联接被联接件之一太厚不宜制成通孔,材料又较软,且需经常拆卸3螺钉联接被联接件之一太厚不宜制成通孔,受力不大, 且不需经常拆卸4紧定螺钉联接固定两个零件的相对位置,且力或转矩不大时;也用于调整零件的位置14.答：内圈，内圈用来和轴颈装配。外圈，外圈用来和轴承座装配。滚动体，滚动体的作用是当内圈、外圈相对转动时，滚动体在内、外圈的滚道间滚动，从而形成滚动摩擦。保持架，保持架的作用是防止相邻的滚动体直接接触。四、改错题有1小题，每题2分，共2分15.答： r=+1

20、r=-1五、计算题有4小题，分别为6分，8分，8分，8分，共30分16.(本小题6分)B处存在局部自由度。17.(本小题8分)由；得由得所以轴承允许的最大载荷为，即18. (本小题8分)解:由松螺栓联接的设计公式得螺纹小径为19. (本小题8分)解:有效拉力Fe =1000P/v=10008/10=800 N (2分)又知:F1-F2=Fe,F1=2F2则紧边拉力 F1=2Fe =1600 N (3分)根据欧拉公式 得 当量摩擦系数f=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14120/180) =0.693/2.0933=0.331 (3分)六、作图题有5小题，每题2分，共10分20.答：见图1

21、21.答：见图222.答:利用曲柄与连杆共线时，滑块到达极限位置这一知识，以A为圆心，分别以BC-AC和BC+AC为半径画圆，与导路的两个交点C1和C2即可得到滑块C的两个极限位置，如图3所示23.答：见图524.答：根据齿距p=m=3.1410=31.4mm,齿顶高ha=m=10mm,齿根高hf=1.25m=12.5mm,齿廓压力角=20画出的图见图6七、构造改错题每指出一处,并正确说明错误内容的,得2分,总分为10分25.答:错误处见图-. z.1)键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且构造不正确；2)轴承盖孔径应大于轴径，防止接触；3)此处不应有键联接；4)轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧

22、齿轮；5)轴应有轴环，使齿轮定位；6)轴承应正装；7)轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长；8)左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片；9)两轴承内侧应加封油环；10)箱体加工面与非加工面未分开；11)齿轮啮合的画法不对；12)两齿轮的宽度应不等，B1=B2+35；13)右端轴承缺中心线；14)箱体机座孔的投影线漏画；15)右轴承盖缺联接螺钉；16)左轴承盖的加工面与非加工面未分开。每指出一处，并正确说明错误内容的，得2分，超过5个，得总分值10-. z.机械设计根底试题三一、选择填空题有8小题，每题2分,共16。在每题的选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上1.用于制造

23、滚动轴承套圈及滚动体的常用材料是；A)45，B)GCr15，C)HT200，D)Q2352.决定了从动件的运动规律；A)凸轮转速，B)凸轮轮廓曲线，C)凸轮的形状3.一对标准齿轮传动，大小齿轮齿面接触应力分别为H1 ，H2，则存在；A)H1H2，B)H1 H2，C)H1 =H24.两个被联接件之一较厚，材料较软，强度较低，且需要经常装拆时，所用的螺纹联接应为联接；A)螺栓，B)双头螺柱，C)螺钉，D)紧定螺钉5.带传动与齿轮传动相比的一个优点是；A)可缓和冲击、吸收振动，B)传动比稳定，C)寿命长，D)效率高 6.按弯扭合成计算轴的强度时，计算当量弯矩公式中的系数是考虑；A)材料抗弯与抗扭的性

24、能不同，B)弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同，C)强度理论的要求7.齿轮根切的现象发生在的场合；A)齿数较少，B)齿数较多，C)模数较小，D)模数较大8.不能保证固定不变的传动比的传动是；A)齿轮传动，B)带传动，C)蜗杆传动二、填空题有6小题，16个空，每空1分,共16分。把答案填在题中横线上 9.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为_； 10.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是_、_； 11.对钢制闭式齿轮传动，当HB350时，主要失效形式为_和_，应按_强度设计，并按_强度进展校核计算； 12.直齿标准齿轮的根本参数用符号表示是_、_、_、_、c*； 13.凸轮机构主要由_、_和

25、固定机架三个根本构件组成；14.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为_，只能往复摇摆*一角度的构件称为_，直接与两连架杆相连接，借以传递运动和动力的构件称为_；三、问答题有4小题，每题5分,共20分 15.螺纹联接的防松方法，按工作原理来分可分为哪几种？要求每一种举一例。 16.什么是滚动轴承的根本额定寿命和根本额定动载荷？ 17.试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。弹性滑动和打滑会引起什么后果？二者都可以防止吗？ 18.铰链四杆机构的根本形式有几种四、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 19.仅承受扭矩的轴叫转轴。五、计算题有4小题，分别为

26、5分，8分，9分，8分，共30分 20.以下图为*深沟球轴承的载荷P与寿命L的关系曲线，试求：1此轴承的根本额定动载荷C；2假设轴承担量动载荷P0.1C，轴承转速n=1000r/min，轴承寿命Lh为多少？21.有一滑动轴承，其轴颈直径d=100mm，B/d=1.4，p8MPa，V=3m/s，pV=15MPa.m/s，转速n=500r/min，问此轴承允许最大工作载荷为多少？ 22.如下图用两个M10小径，中径，的螺钉固定一牵引钩。假设螺钉材料为Q235钢，屈服极限，装配时控制预紧力平安系数取),考虑摩擦传力的可靠性系数防滑系数,接合面摩擦因数=0.2，求其允许的牵引力FR取计算直径dc=d1

27、。23.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，模数m=2mm，齿数z1=25，z2=75。求齿距p，全齿高h，分度圆直径d1，d2，齿顶圆直径da1，齿根圆直径df2，标准中心距a和传动比i。六、分析题有1小题，每题6分，共6分 24.按图所示铰链四杆机构中的尺寸，分别确定各机构的名称。七、作图题有2小题，每题5分,共10分 25.请画出螺栓联接式蜗轮构造图剖面图。 26.试分析图中受单向轴向力Fa的角接触球轴承构造中的不合理构造处，并画出正确构造。机械设计根底试题三参考答案一、选择填空题有8小题，每题2分,共16分1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B二、填空题有12小题，16

28、个空，每空1分,共16分 9.基圆 10.m1=m2，1=2； 11.点蚀，轮齿折断，接触，弯曲； 12.z，m，ha*； 13.凸轮，从动件； 14.曲柄，摇杆，连杆；三、问答题有5小题，每题4分,共20分15.答：摩擦防松，如用对顶螺母，弹簧垫圈，自琐螺母等。 机械防松，如开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝等。 其它防松，如铆冲，胶粘等16.答：按一组轴承中10的轴承发生点蚀失效，而90的轴承不发生点蚀失效前轴承内外圈的相对转数以106为单位或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做根本额定寿命。滚动轴承根本额定动载荷，就是使轴承的根本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷。

29、17.答：带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是弹性滑动是局部滑动，会引起传动比不准,是不可防止的；打滑是全面滑动，将是带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当防止。18.答: 铰链四杆机构的根本型式有三种:曲柄摇杆机构;双曲柄机构; 双摇杆机构四、改错题有1小题，每题2分，共2分 19.答：转轴传动轴五、计算题有4小题，分别为5分，8分，9分，8分，共30分20.(本小题5分)1)C45000N2)21.(本小题8分)所以由此得所以，允许最大工作载荷为80150N。 22.(本小题9分)许用拉应力螺钉数z2，接缝面数m=1，则所需预紧力，强度条件为 23.解：由条件齿距

30、p=m=3.142=6.28mm全齿高 h=2.25m=2.252=4.5mm分度圆直径 d1=mz1=225=50mmd2=m z2=275=150mm齿顶圆直径 da1= d1+2m=50+22=54mm齿根圆直径 df2= d2-2.5m=150-2.52=145mm标准中心距 a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm传动比 i= z2/ z1=75/25=3(每个答案1分,共8分)六、分析题有1小题，每题6分，共6分 24答：a双曲柄机构；b曲柄摇杆机构；c双摇杆机构；d双摇杆机构(答对一个得1分,共4分)七、作图题有2小题，每题2分,共12分25.(本小题5分)

31、26.(本小题5分)不合理构造：1受轴向力方向应为轴承大口指向小口，图中轴承装反；2沿轴向力传递路线，角接触轴承外圈左侧的弹性挡圈无必要。正确构造如图。机械设计根底试题四一、填空题每空1分，共20分1一个没有任何约束的物体，它有个自由度。2带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。3平键联接靠键和键槽的传力，高度方向有，不会影响轴与轴上零件的对中。4常用的滑动轴承材料分为金属材料、和_ 三类。5受轴向外载荷的螺栓联接，其螺栓的轴向总载荷等于工作载荷与之和。6行程速比系数K是表示铰链四杆机构性质的参数。7既受到扭矩又受到弯距的轴称为。8在用*成法加工齿轮时，假设被加工齿轮的齿数小于，则可能出现根

32、切现象。9零件受载时在传力的接触外表上会产生应力，其中面接触传力为应力，点、线接触传力为应力。10在凸轮机构的设计中，适当加大凸轮的是防止机构发生运动失真的有效措施。11螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离是螺旋的。 12在V带传动设计中，限制带轮最小直径主要是为了限制带传动中的。13开式齿轮传动的主要失效形式是和。 14滚动轴承的配合制度是轴承与轴的配合为，轴承与轴承座孔的配合为。二、计算题每题20分，共60分1计算以下构造的自由度，并指出机构中的复合铰链、虚约束。2在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数，Z2=27，Z2=45，齿轮1的转速=330r/min，试求转臂H的

33、转速nH(大小与方向)。3有一轴用一对46309轴承支承，轴承的根本额定动负载=48.1kN，内部轴向力S=0.7Fr，轴上承力=2500N， =1600N，轴的转速n=960r/min，尺寸如下图。假设取载荷系数=1.2，试计算轴承的使用寿命。eFa/FreFa/Fre*Y*Y0.7100.410.85机械设计根底试题四参考答案一、填空题每空1分，共20分162打滑疲劳破坏3侧面 间隙4非金属材料粉末冶金材料5剩余预紧力6急回运动7转轴8179挤压 接触10基圆半径11导程12弯曲应力13磨损 轮齿折断14基孔制基轴制二、计算题每题20分，共60分1解共20分活动构件数n=5，低副数 PL

34、=7，高副数PH =0 3分因此自由度数 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 5分C为复合铰链 2分活动构件数n=5，低副数 PL =7，高副数PH =0 3分因此自由度数 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1 5分F、G为同一个移动副，存在一个虚约束。 2分2解共20分：1判断转化轮系齿轮的转动方向 由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。 2分2转化轮系传动比关系式 8分3计算转臂H的转速代入及各轮齿数 转臂H的转动方向与齿轮1一样。 10分3解共20分1计算径向负荷 FA Fr1 S2 FR S1 Fr2由力矩平衡Fr2200- FR300+ FA40=0Fr2= (

35、FR300- FA40)/200=(25003000-160040)/200=3430NFr1= Fr2- FR=3430-2500=930N 5分2计算轴向负荷内部轴向力S1=0.7 Fr1=0.7930=651NS2=0.7 Fr2=0.73430=2401N由S1+ FAe；取*0.41，Y0.87P1=fp(* Fr1+Y Fa1)=1.2(0.41930+0.87801)=1294N轴承2：Fa2/ Fr2=0.7=e；取*=1,Y=0P2=fpFr2=1.23430=4116N P2 P1 取P=P2=4116N计算轴承寿命。 7分4计算轴承寿命Lh=(106/60n)( Ct/P

36、)= 106 /(60960)(48.1103/4116)=27706h 3分机械设计根底试题五一选择题(每题2分，共20分)1齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是。45号钢 BZG340640 C2一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的必须相等。A直径d B模数m C齿宽b D齿数z3蜗杆传动是A啮合传动 B在中间平面内，蜗轮蜗杆啮合相当于斜齿轮直齿轮啮合C传动效率高 D传动比不大4带传动是依靠来传递运动和功率的。A带与带轮接触面之间的正压力 B带与带轮接触面之间的摩擦力 C带的紧边拉力 D带的松边拉力5带*紧的目的是A减轻带的弹性滑动 B提高带的寿命C改变带的运动方向 D使带

37、具有一定的初拉力6型号为7210AC轴承的轴承套圈内径为A72 B10 C7键的剖面尺寸b*h通常是根据从标准中选取。A传递的转矩 B传递的功率 C轮毂的长度 D轴的直径8联轴器与离合器的主要作用是 。A缓冲、减振 B传递运动与转矩C防止机器发生过载 D补偿两轴的不同心或热膨胀9的孔与轴可以是。A过盈配合 B间隙配合 C过渡配合 D非配合连接10当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数一样时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。A好 B差 C一样 D不一定二填空题每空1.5分，共30分1采用凸台或沉头座孔做为螺栓头或螺母的支承面是为了 2自行车的中轴是 轴，而前轮轴是 轴。3平键B20*80 GB

38、1096-79中，20*80是表示 。4滚子链16A1*88 GB/T 1243-97的节距为 。5平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于 。6一台机器空运转。对外不做功，这时机器的效率等于 。7对于四杆曲柄摇杆机构，如果以曲柄作为机架，则该机构为 。8当平面连杆机构在死点位置时，此时的传动角为 。9平面机构具有确定运动的条件是 。10机械效率等于 功与 功之比，它反映了 功在机械中的有效利用程度。11外力撤消后构件上能完全消失的变形称为 ，不能完全消失而残留的永久变形称为 。12在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。13在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所设计的机

39、构越紧凑，但是压力角 ，使机构的工作情况变坏。14渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 和 必须分别相等。15斜齿圆柱齿轮的标准模数是 。直齿圆锥齿轮的标准模数是 。16渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 、 和 必须分别相等。17直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。18平键的截面尺寸应按 从键的标准中查取，键的长度L可参照 从标准中选取。必要时应进展强度校核。19轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。20机械速度的波动可分为 和 两类。三、试分析齿轮、轴、轴承部件组合设计的错误构造如以下图，至少找出五处或五处以上的

40、错误；用序号指明错误的位置并用文字说明。15分四、计算题1题，共15分如下图的轮系中，z1 =z2 =z4 =z5 =20，z3 =z6 =60，齿轮1的转速n1 =1440(r/min),求齿轮6的转速大小及方向方向用箭头表示。五、一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数z1=20，模数m = 2mm，拟将该齿轮作*外啮合传动的主动齿轮，现须配一从动齿轮，要求传动比i=3.5，试计算从动齿轮的几何尺寸及两轮的中心距。20分解：根据给定的传动比i，可计算从动轮的齿数z2 = iz1 =3.5 20 = 70齿轮的齿数z2及模数m，由表5-2所列公式可以计算从动轮各局部尺寸。分度圆直径 d2 = mz

41、2 = 270 = 140mm齿顶圆直径 da2 = (z2 + 2ha*) m 齿根圆直径 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m齿全高 h=(2ha*+c*)m= ( 21 + 0.25) 中心距 mm机械设计根底试题五参考答案一选择题1C 2B 3A 4B 5D 6C 7D 8B 9D 10A二填空题1防止螺栓承受弯矩。2阶梯轴，固定心轴。3键宽*键高。425.4。50度。60。7双曲柄机构。80。9自由度=原动件数。10有用功，总功，总。11弹性变形，塑性变形。 12有一最短杆，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。13小，增大。14模数，压力角15法面模数mn 大

42、端模数m16模数，压力角和螺旋角17节点，一。18轴径d，轮毂长度。19弯矩，扭矩。20周期性 非周期性。三构造改错题 1解题要点此轴承组合设计有以下四个方面的错误：转动件与静止件接触：轴与轴盖；套筒与轴承外圈轴上零件未定位、未固定：筒顶不住齿轮过定位；卡圈不需要工艺不合理：加工：精加工面过长且加工不方便；联轴器孔未打通；箱体加工面与非加工面没有分开安装：轴肩过高，无法拆卸轴承；键过长，套筒无法装入调整：无垫片，无法调整轴承游隙润滑与密封：齿轮用油润滑，轴承用脂润滑而挡油盘；缺缺密封件四计算题解题要点：此题所示为一个定轴轮系。其转动比为=(-1) 齿轮6的转向与齿轮1的转向一样。如下图。五、计

43、算题解：根据给定的传动比i，可计算从动轮的齿数z2 = iz1 =3.5 20 = 70齿轮的齿数z2及模数m，由表5-2所列公式可以计算从动轮各局部尺寸。分度圆直径 d2 = mz2 = 270 = 140mm齿顶圆直径 da2 = (z2 + 2ha*) m 齿根圆直径 df = (z2 - 2ha*- 2c*) m全齿高 h=(2ha*+c*)m= ( 21 + 0.25) 中心距 mm机械设计根底试题六及答案一、填空题 每空1分，共30分1. 机构具有确定运动的条件是 自由度F0 且 原动件数等于自由度F 。2. 在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为死点，此时机构的传动角为0，压力角为90。3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中， 等速 运动规律有刚性冲击； 正弦加速度 运动规律无冲击。4. 带传开工作时，最大应力发生在 紧边进入小带轮处 ，最大值为。5. 带传动的设计准则为：在保证带传动不发生 打滑 的前提下，带具有一定的 疲劳 强度和使用寿命。6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为： 模数相等 、 压力角相等 及，齿轮连续啮合条