机械设计基础试卷及答案

模拟试题1一.填空题1.滚动轴承外圈与轴承座的配合应为制，滚动轴承的内圈与轴的配合应为制。2.轴按承受载荷性质不同，分为、、。3.轴受到交变应力的作用，其循环特征为：对称循环时，脉动循环时。4.周期性速度波动用调节，非周期性速度波动用调节。5.蜗轮蜗杆传动的中间平面是，在中间平面上，蜗轮蜗杆相当于啮合传动。6.齿轮传动的失效形式主要有，，。7.齿廓啮合的基本定律为。8.当要求凸轮机构的从动件无冲击时，应选择运动规律。9.实现间歇运动的机构主要有、，实现主、从动件均为等速运动的机构有、。10.一对外啮合圆柱斜齿轮正确啮合的条件是及，其标准齿形参数在上，而几何计算是在上。11.三角螺纹主要用于，梯形螺纹主要用于，非矩形螺纹的自锁条件是。12.螺纹联接的防松措施有，，。13.轴上零件的轴向定位方法有，，。14.转子静平衡的平衡条件是。二.简答题带传动中，弹性滑动和打滑有什么区别？三.分析计算1.计算该机构的自由度，并分析该机构的运动是否确定。（如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出）2.试分析图示锥齿轮与蜗杆机构。(1)对锥齿轮1、2进行受力分析；(2)预使蜗杆3与锥齿轮2的轴向力部分抵消，试确定蜗杆的螺旋线方向和蜗轮4的旋向；(3)画出重物W1和W2的运行方向。第2页(共页)第2页(共页)3.已知：试求：（大小和转向）。4.一工程机械传动装置中的轴，根据工作条件选用角接触球轴承支承，安装方式如图。已知轴承径向载荷，轴向外载荷，内部轴向力，要求：1.确定两轴承内部轴向力的方向。2.计算两轴承上的轴向载荷。5.如图的凸轮机构，要求：（1）图解法设计凸轮轮廓的原理是什么？（2）设计滚子从动件盘形凸轮，为避免凸轮轮廓变尖可采取什么措施？（3）写出该凸轮机构的名称。（4）画出凸轮机构的基圆。（5）画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s，相对应的凸轮转角，B点的压力角。（6）画出推杆的行程H。第5页(共5页)第5页(共5页)

模拟试题2一、填空题1.实现间歇运动的机构有、。2.轴上零件轴向固定的方法有、、。3.齿轮轮齿失效形式主要有、。4.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫轴，只受扭矩不承受弯矩的轴叫轴。5.螺纹连接的常用防松方法有、、。6.已知一孔的标注尺寸为，则该孔的最大极限尺寸，尺寸公差为。7.滚动轴承额定寿命是指同一批轴承，在相同运转条件下轴承不发生时运转的总转数。二、选择题1．平面四杆机构中，是否存在死点，取决于是否与连杆共线。A.主动件B.从动件C.机架D.连架杆2.下述几种运动规律中，既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。A.等速运动规律B.摆线运动规律(正弦)C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律(余弦)3.斜齿圆柱齿轮的齿数z与模数不变，若增大螺旋角，则分度圆直径。A.不变B.增大C.减小D.不一定增大或减小4.与齿轮传动相比，不能作为蜗杆传动的优点。A.传动平稳，噪音小B.传动比可以较大C.可产生自锁D.传动效率高5.在设计直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮时，通常取小齿轮齿宽大于大齿轮齿宽，其主要目的是。A.节省材料B.考虑装配时的轴向窜动C.提高承载能力D.使两齿轮接近等强度6.根据滚动轴承的代号7306C，得知该轴承的内径为。A.6mmB.24mmC.30mmD.36mm7.用于连接的螺纹牙型为三角形，这主要是因为三角形螺纹。A.牙根强度高，自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好8.选取V带型号，主要取决于。A.带的线速度B.带的紧边拉力C.带的有效拉力D.带传递功率和小带轮转速9.带传动在工作中产生弹性滑动的原因是。A.带与带轮间的摩擦系数较小B.所带的外载荷过大C.带的弹性与紧边和松边有拉力差D.初拉力过小10.带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带的处。A．进入小带轮处B．进入大带轮处C．退出大带轮处D．退出小带轮处11.在设计闭式软齿面齿轮传动时，其设计准则为。A.按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度B.按齿根弯曲疲劳强度，校核齿面接触疲劳强度设计C.按齿面接触疲劳强度设计，无需校核计算D.按齿根弯曲疲劳强度，无需校核计算12.当两个被联接之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需经常拆装时，往往采用。A．螺栓联接B．螺钉联接C．双头螺柱联接D．紧定螺钉联接三、计算题1.计算该机构的自由度，并分析该机构的运动是否确定。（如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出）2.已知：，求。3.如图所示，某轴由一对7209AC轴承支承，轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为Fr1=3000N，Fr2=4000N，轴上作用有轴向外载荷A=1800N。载荷平稳，在室温下工作，转速。该轴承额定动载荷C=29800N，内部轴向力，e=0.68，当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。Fa/Fr>eFa/Fr≤eXYXY0.410.8710提示：寿命计算公式，其中。四、分析题在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。已知蜗轮蜗杆均为右旋，并且设计时Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题：①齿轮1的轮齿螺旋线方向是旋。②在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及齿轮2在节点A所受的轴向力的方向。③重物上升时，在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力、圆周力和径向力的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力的方向。五、设计题要求：作图法设计一曲柄滑块机构，已知，求曲柄和连杆的长度。

模拟试题1标准答案一.填空题1.滚动轴承外圈与轴承座的配合应为基轴制，滚动轴承的内圈与轴的配合应为基孔制。2.轴按承受载荷性质不同,分为转轴、心轴、传动轴。3.轴受到交变应力的作用，其循环特征为：对称循环时-1，脉动循环时0。4.周期性速度波动用飞轮调节，非周期性速度波动用调速器调节。5.蜗轮蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面,在中间平面上，蜗轮蜗杆相当于斜齿轮齿条啮合传动。6.齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断，齿面点蚀，塑性变形（举三种即可）7.齿廓啮合的基本定律为互相啮合传动的一对齿轮在任一位置的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点公法线所分成的线段成反比。（也可用公式描述）8.当要求凸轮机构的从动件无冲击时，应选择正弦加速度运动规律。9.实现间歇运动的机构主要有凸轮机构、棘轮机构，实现主、从动件均为等速运动的机构有齿轮机构、蜗杆传动。（举两种即可）10.一对外啮合圆柱斜齿轮正确啮合的条件是及，（也可用文字描述）其标准齿形参数在法面上，而几何计算是在端面上。11.三角螺纹主要用于联接，梯形螺纹主要用于传动,非矩形螺纹的自锁条件是≥。（也可用文字描述）12.螺纹联接的防松措施有摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。13.轴上零件的轴向定位方法有轴肩，套筒，圆螺母。（选三种即可）14.转子静平衡的平衡条件是（也可用文字描述）。二.简答题带传动中，弹性滑动和打滑有什么区别？答：弹性滑动是由于带本身的弹性变形引起的，不可以避免。打滑是由于过载引起的，可以避免。三.分析计算1.计算该机构的自由度，并分析该机构的运动是否确定。（如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出）解：构件数n=10，，局部自由度B点，虚约束IJ，复合铰链G、K。F=3×10-2×14-1=1自由度数等于原动件数，该机构的运动是确定的。2.试分析图示锥齿轮与蜗杆机构。(1)对锥齿轮1、2进行受力分析；(2)预使蜗杆3与锥齿轮2的轴向力部分抵消，试确定蜗杆的螺旋线方向和蜗轮4的旋向；(3)画出重物W1和W2的运行方向。3.已知：求（大小和转向）。解：对差动轮系对定轴轮系定轴轮系考虑到将式代入式，得A、B的转向相反。4.一工程机械传动装置中的轴，根据工作条件选用角接触球轴承支承，安装方式如图。已知轴承径向载荷，轴向外载荷，内部轴向力，要求1.确定两轴承内部轴向力的方向2.计算两轴承上的轴向载荷解：1.方向如图所示2.所以轴承2被压紧，轴承1被放松轴承1轴承25.如图的凸轮机构，要求：（1）图解法设计凸轮轮廓的原理是什么？（2）设计滚子从动件盘形凸轮，为避免凸轮轮廓变尖可采取什么措施？（3）写出该凸轮机构的名称（4）画出凸轮机构的基圆（5）画出从升程开始到图示位置时推杆的位移S相对应的凸轮转角，B点的压力角。（6）画出推杆的行程H。解：（1）反转法原理（2）使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径（3）偏置滚子从动件盘型凸轮机构（4）----（6）如图

试卷2标准答案一、填空题1.实现间歇运动的机构有棘轮机构、槽轮机构。（任两种）2.轴上零件轴向固定的方法有轴肩、套筒、圆螺母等。（任三种）3.齿轮轮齿失效形式主要有轮齿折断、齿面点蚀。（任两种）4.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫心轴，只受扭矩不承受弯矩的轴叫传动轴。5.螺纹连接的常用防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副防松。(或具体)6.已知一孔的标注尺寸为，则该孔的最大极限尺寸50.021mm，尺寸公差为0.021mm。7.滚动轴承额定寿命是指同一批轴承，在相同运转条件下90%轴承不发生疲劳点蚀时的总转数。二选择题1B2B3B4D5B6C7A8D9C10A11.A12.B三、计算题1.解：局部自由度两处两滚子处F=3×9-2×12-2=1自由度数等于原动件数，该机构的运动是确定的。2.解：对差动轮系对定轴轮系定轴轮系考虑到将式代入式，得A、B的转向相反。3.答：Fs1=0.4Fr1=1200NFs2=0.4Fr2=1600N因为A+Fs1>Fs2故Fa1=Fs1=1200NFa2=Fs1+A=3000N比较两轴承受力，只需校核轴承2。Fa2/Fr2=0.75>eP=XFr2+YFa2=0.41×4000+0.87×3000=4250N齿轮1齿轮2齿轮1齿轮2ⅠⅡ·电动机××A·蜗杆3蜗轮4WBFt4Fa3Fa2n1n2Fr3×Ft3①左旋。②齿轮1、齿轮2的转动方向的方向如图所示，的方向如图所示。③各分力方向如图所示。五、设计题解：图解法略

机械设计基础试卷（一）一、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该A．增大传动角B.减小传动角C．增大压力角D.减小极位夹角【】2．渐开线标准齿轮的根切现象，发生在A．模数较大时B.模数较小时C．齿轮较少时D.齿数较多时【】3．斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系式，应该是A．B.C．D.【】4．调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮，其作用是使A．机械运转速度的波动可以消除B．机械运转速度的波动可以减小C．机械运转的平均角速度可以减小D．机械运转的平均角速度可以增大【】5．动平衡的条件是，回转件中各个质量产生的A．离心力的合力等于零B．离心力的合力和合力偶矩均等于零C．离心力的合力偶矩等于零D.离心力的合力和合力偶矩均不等于零【】6．仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力,将拉应力增大30%的原因是考虑A．安装时可能产生的偏心载荷B．载荷可能有波动C．拉伸和扭转的复合作用D．螺栓材料的机械性能不稳定【】7．在一般工作条件下，齿面硬度HBW≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为A．轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀C．齿面胶合D.齿面塑性变形【】8．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在A．齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分C．齿根部分D.靠近节线的齿根部分【】9．标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数数值时，应按A．法面模数B.齿宽bC.实际齿数D.当量齿数【】10.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是A.B.C.D.【】11.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于A．包角太小B.初拉力太小C．紧边与松边拉力不等D.传动过载【】12．在一定转速下，要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷，应该A．增大节距p和增加齿数B．增大节距p和减少齿数C．减小节距p和减少齿数D．减小节距p和增加齿数【】13．转轴弯曲应力σb的应力循环特征为A．r=－1B.r=0C．r=＋1C.－1＜r＜+1【】14．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是A．6208B.N208C.3208D.5208【】15．在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是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【】16．计算圆柱形压缩螺旋弹簧工作圈数n时，主要根据A．强度条件B.刚度条件C．稳定性条件D.安装和结构条件【】二、填空题：17．在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是和。18．在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但是压力角，使机构的工作情况变坏。19．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。20．斜齿圆柱齿轮的标准模数是。直齿圆锥齿轮的标准模数是。21．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。必要时应进行强度校核。22．对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作，并假定全部载荷作用于。24．普通V带传动的设计准则是，保证带以及具有一定的。24．按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为滑动轴承和滑动轴承两种主要类型。三、分析题：25．图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析：（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。四、计算题：26.计算图2所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。）图227．一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数，，分度圆压力角,齿顶高系数，径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。28．已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：，，,。试求轮系的传动比。29．图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为，，轴上作用的轴向外载荷，轴承内部派生轴向力S的计算式为，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比时，X=0.41，Y=0.87；r≤e时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数。试计算：（1）两个轴承的轴向载荷；（2）两个轴承的当量动载荷。30．用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径,预紧力Fˊ=20000N，轴向工作载荷F=10000N，螺栓刚度，被联接件刚度，螺栓材料的许用应力；（1）计算螺栓所受的总拉力F（2）校核螺栓工作时的强度。五、作图题31．按图5给出的条件，设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆在两个极限位置时与机架的夹角分别为，，摇杆的长度，机架的长度。试：用作图法求出曲柄的长度、连杆的长度，以及行程速比系数。（取比例尺）六、结构改错题：32．在图6上直接改正轴系结构的错误。（轴端安装联轴器）

机械设计基础试卷（二）一、选择题：1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是A．双摇杆机构B.曲柄摇杆机构C．双曲柄机构D.对心曲柄滑块机构【】2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A．机构的传力性能较好B.机构的传力性能较差C．可以满足机构的自锁要求D.机构的效率较低3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：A.压力角不变B.啮合角不变C．节圆半径不变D.基圆半径不变【】4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为A.ε<0B.ε=0C.ε<1D.ε≥1【】5.塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为A.B.C.D.【】6.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是A．粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹D.锯齿形螺纹【】7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A．挤压强度B.剪切强度C．弯曲强度D.耐磨性【】8．一对相啮合的圆柱齿轮的，，其接触应力的大小是A．σH1<σH2B.σH1>σH2C.σH1=σH2D.可能相等，也可能不等【】9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A．直齿圆柱齿轮的最大B.斜齿圆柱齿轮的最大C．直齿圆锥齿轮的最大D.三者数值相同【】10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：A．减小齿面滑动速度B.减少蜗杆头数C．增加蜗杆头数D.增大蜗杆直径系数q【】11.带传动中，弹性滑动A．在张紧力足够时可以避免B．在传递功率较小时可以避免C．在小带轮包角足够大时可以避免D．是不可避免【】12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A.σ1+σb1+σcB.σ1+σb2+σcC.σ2+σb1+σcD.σ2+σb2+σc【】13.转轴的变曲应力为A．对称循环变应力B.脉动循环变应力C．非对称循环变应力D.静应力【】14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为A．10%B.80%C.90%D.99%【】15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指A．弹簧外径与弹簧丝直径之比值B．弹簧内径与弹簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与弹簧丝直径之比值D．弹簧中径与弹簧丝直径之比值