1、1齒屜 2ai-sfi屮t世1由機械設計基礎考試時間：2014年11月24日9: 00-10: 40、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. 在如圖所示的齒輪一凸輪軸系中，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：DA.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；AA. 機構的自由度數目等于主動件數目B. 機

2、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. 機構的自由度數目大于等于主動件數目5. 般轉速的滾動軸承計算準則為；CA. 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螺紋聯接的自鎖條件為（A ）A.螺紋升角w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 ）. max minA. “ max i，min B. -2max - '

3、minC.®mmax -' minD.maxmin9. 鉸鏈四桿機構的死點位置發生在；A ）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B.脈動循環 C.恒定不變D.非對稱循環12. 在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應優先選用( 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

4、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. 若被聯接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經常裝拆時，宜采用( B )A.螺栓聯接 B.雙頭螺柱聯接C.螺釘聯接D.緊定螺釘聯接15. 在凸輪機構的從動件選用等速運動規律時，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bB.模數m C.齒數zD.壓力角a17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經常發生在( B )A.齒根部分B.靠近節線處的齒根部分 C

5、.齒頂部分 D.靠近節線處的齒頂部分18普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( B )(注：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, a t1= a a2, Y = BB.ma=mt2, a aF a t2, Y = BC.mi=ma2 a t1= a a2, Y =- BD.ma"Fma2 a a1= a t2, Y =- B19.下列聯軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是( D )A.凸緣聯軸器B.齒式聯軸器C.萬向聯軸器 D.彈性柱銷聯軸器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

6、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，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（bXh）, 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cH1= cH2。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聯軸器型號是根據計算轉矩、轉

7、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=1 &試確定大齒輪的齒數Z2

8、、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, z=40, z=20, z=30, z=80,運動從I軸輸入，U軸 輸出，m=1000r/mir轉動方向如圖所示。試求輸出軸U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Fri=9000N,F” =5000N其內部軸向力分別為Fsi=2430N,F“=1350N傳動件作用于軸上的軸向力Fa=1000N,判斷系貝1/碼J數 e=0.32 當 Fa/FWe >Z時，X=1,Y=0,當凡fT心題36圖Fa/Fr>e時，X=0.4,Y

9、=1.8 &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。已知從動件尖底與凸輪廓線在Bo點接觸時為初題冊圖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）I. A2.B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.CII. A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.D20.A二、填空題（本大題共10小題，

10、每小題1分，共10分）21受力情況22.223兩者相等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，每小題答31圖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 Fti與蝸桿分度圓相切，指向右端Fai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t的作用（T =13 F-d2(T拉應力，di螺栓最小直徑，許用拉應力四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復合鉸鏈，H處(或I處)為虛約束，應除去(2) 計算自由度：n=6, R=8, PA=1F

11、=3 n-2RPh=3X 6-2 x 8-1 =134.Ti12=絲=3Z2=i12Z1=3X 18=54Z1 a專（Z1+Z2）m=2 108+z218+54=3mmd=mz1=3x 18=54mmd2=mz2=3 x 54=162mmda1=d1+2ha*m=54+6=60mmda2=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。80十20對于3、4、5、H組成的行星輪系，有:H n3 - nHz535 _n5fZ3將n5=0代入上式得 叱些二f 即 竺=1+4=5(1)-nHnH對于1、2齒輪組成的定

12、軸輪系，有i12衛-一40 - _2即空=_2(2)n2 Z120n2聯立解(1)、(2)式，并考慮到n i=ni, r2=nH,n3=n得 罟二-號將 ni=1000r/min代入，得 m=-2500r/min負號說明m轉向與ni轉向相反。36軸向力：Fs】+Fa=2430+1000=3430N>S軸承I被放松Fai=Fs】=2430N軸承H被壓緊Fa 口二Fs 口 =3430N當量動載荷Fa】/Fri=2430/9000=0.27<eXi=1Yi=0Pi=X iFri=9000NFaJF嚴=3430/5000=0.686>eX n=0.4Y n = 1.88Pn=XhFy

13、h+Y nFan=0.4X 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-3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、選擇填空題（有7小

14、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一機構；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 B;A） D B） DC） D 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. 齒輪彎曲強度計算中所用的齒形系數YF的大小與

15、齒輪的一 A 一有關:A）齒數，B）模數，C）齒寬7. 齒輪的漸開線形狀取決于它的_。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 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. 平鍵聯接靠 轉矩，楔鍵聯接靠傳遞轉矩，楔鍵聯接的主要缺點是_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？

16、13. 螺紋聯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:ma值相同，循環特征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p =5MPa V|=3m/s, pV=10MPam/s。求

17、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（看作松螺栓聯接）已知載 荷Q=25kN吊鉤材料為35鋼，許用應力L=60N/mm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=8kVy帶的速度v=10m/s若緊邊拉力R為松 邊拉力F2的2倍，此時小帶輪上包角衣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的兩個極限位置。22. 畫出普通平鍵A型、B型、C型的

18、形狀；23 .按卩i=1mm/mr畫出模數m=10mm a =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 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. 用簡單的線條和規定的符號代表構件和運動副，并按一定比例繪制各運動副

19、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:序號螺紋聯接的基本類型適用的場合1螺栓 聯接普通螺栓聯接兩被聯接件通孔鉸制孔螺栓聯接兩被聯接件通孔，且兩被聯接件需要精確固定相對位置,或承受橫向載荷2雙頭螺柱聯接被聯接件之一太厚不宜制成通孔，材料又較軟,且需經常拆卸3螺釘聯接被聯接件之一太厚不宜制成通孔,受

20、力不大，且不需經常拆卸4緊定螺釘聯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、夕卜圈相 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 p 二旦 < Ip ； B=12d=1.260 =72 mm 得Bd由pV它V

21、 < IpV得Bd所以軸承允許的最大載荷為 片，F2 min，即二R = 21.6 kN18. （本小題8分）解：由松螺栓聯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=1000X 8/10=800 N （2 分） 又知:F-F2= Fe, F=2F2則緊邊拉力 F1=2 Fe =1600 N（3 分）根據歐拉公式F2得 當量摩擦系數 f =ln（ F/ F2）/ a =ln2/（3.14 X 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222. 答:

22、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+A為半徑畫圓，與導 路的兩個交點C1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= n m=3.14X 10=31.4mm,齒頂高h=m=10mn齒根高hf=1.25m=12.5mm齒廓壓力角七、結構改錯題（每指出25. 答:錯誤處見圖1）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，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

23、；8）左右兩軸承蓋與箱體間應有調整墊片；=20°畫岀的圖見圖6，處，并正確說明錯誤內容的，得2分,總分為10分）9）兩軸承內側應加封油環；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=B+ （35）；13）右端軸承缺中心線；14）箱體機座孔的投影線漏畫；15）右軸承蓋缺聯接螺釘；16）左軸承蓋的加工面與非加工面未分開。每指岀一處，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

24、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律；A）凸輪轉速，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：H1，:H2，則存在；A） Hi ：2，B） Hi ?H2， C） Hi = H24. 兩個被聯接件之一較厚，材料較軟，強度較低，且需要經常裝拆時，所用的螺紋聯接應為 聯接；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點是;A）可緩和沖擊、吸收振動，B）傳動比穩定，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

25、數a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性質不同，C）強度理論的要求7. 齒輪根切的現象發生在的場合；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分洪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場50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* ；

26、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，能作整周連續旋轉的構件稱為 ，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。彈性滑動和打滑會弓|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，圈岀題中文字錯誤處，并用線引在題外的空白處 改正）19. 僅承受

27、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 P = 0.1C，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，p = 8MPa ,V=3?m/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d1 = 8.376mm， 中 徑d2 = 9.026 mm，）的螺釘固定一牽引鉤。 若螺釘材料為 Q

28、235鋼，屈服極限匚s = 240MPa， 裝配時控制預緊力（安全系數取ISs I - 16 ），考慮摩擦傳力的可靠性系數 （防滑系數）Kf = 12 ,接合面摩擦因數 =0.2，求其允許的牽引力Fr （取計算直徑dc=d1）o23. 一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪，已知模數m=2mm，齒數Z1=25，z?=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. 請畫岀螺栓聯接式蝸輪結構圖（剖

29、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，并畫岀正確結構。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）I. B2.B 3.C 4.B5.A 6.B7.A8.B二、填空題（有 12小題，16個空，每空1分洪16分）9基圓10.m1=m2， a 1= a 2；II. 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。機械防松，如開口銷與六角開槽螺母，止動墊圈，串聯鋼絲等。其它

30、防松，如鉚沖，膠粘等16答：按一組軸承中10%的軸承發生點蝕失效，而90 %的軸承不發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。17. 答：帶傳動的彈性滑動與打滑的主要區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四、改錯題（有 1小題，19.答：轉軸t傳動軸4小題，5分）五、計算題（有20.（本小題1

31、)C = 45000N2) Lh:曲柄搖桿機構；雙曲柄機構；雙搖桿機構 每題2分，共2分）分別為 5分，8分，9分,8分，共30分）16670_ 16670_ 1000C 3(旋)=16670 h21. （本小題= 5725 MPa15所以p二2.62由此得 F -5725 100 140 = 80150N 所以，允許最大工作載荷為80150N。22. （本小題9分）KfFRJmz1.2Fr0.2 1 2= 3Fr許用拉應力.S 240/1.6 =150 MPaSs螺釘數z=2，接縫面數 m=1，則所需預緊力強度條件為3F 三 I.二 d2d1423.解：由已知條件齒距全齒高分度圓直徑p= n

32、 m=3.14 X 2=6.28mm h=2.25 m=2.25 X 2=4.5mm d1=m Z1=2 X 25=50mm d2=m Z2=2 X 75=150mm齒頂圓直徑 齒根圓直徑 標準中心距 傳動比da1= d1+2m=50+2 X 2=54mmdf2= d2-2.5m=150-2.5 X 2=145mm a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm 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

33、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。r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、 和三類。5 受軸向外載荷的螺栓聯接，其螺栓的軸向總載荷等于工作載荷與之和。6 行程速比系數 K是表示鉸鏈四桿機構 性質的參

34、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，則可能岀現根切現象。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。、計算題（每小題 20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

35、鏈、虛約束2在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數乙=20 , Z2=27, Z2' =45，Z3 =40，已知齒輪1的轉速n1=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Cr=48.1kN，內部軸向力 S=0.7Fr，已知軸上承力Fr=2500N, Fa =1600N，軸的轉速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數fp=1.2，eFa/F r W eFa/F r > eXYXY0.7100.410.85機械設計基礎試題四面 間隙4 .非金屬材料粉末冶金材料試計算軸承的使用壽命。參考答案一、填空題（每空

36、 1分，共20分）1.62 打滑 疲勞破壞 3 側5 剩余預緊力6急回運動 7轉軸 8 17 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PiH =0（3分）因此自由度數F=3 n-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PiH =0（3分）因此自由度數F=3 n-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

37、化輪系齒輪的轉動方向(2 分)由畫箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉動方向相反。(2 )轉化輪系傳動比關系式.Hi13一nHZ2 Z3_Zi Z2'(8 分)(3 )計算轉臂H的轉速nH代入小=330, n3 =0及各輪齒數轉臂H的轉動方向與齒輪 1相同3 解(共20分)(1)計算徑向負荷(10 分)r1r2由力矩平衡Fr2 X 200- F rX 300+ F aX 40=0Fr2= (F rX 300- F aX 40)/200=(2500 X 3000-1600 X 40)/200=3430NFr1= Fr2 - F r=3430-2500=930N(2)計算軸向負荷(5 分)內部軸

38、向力S=0.7 F r1=0.7 X 930=651NS2=0.7 F r2=0.7 X 3430=2401N由S1+ F a< S 2，可知軸承1為"壓緊”軸承，故有Fa1= S2- F a=2401-1600=801NFa2= S2=2401N(3)計算當量動負荷軸承 1: Fa1/ F r1=801/930=0.86>e ;取 X= 0.41 , Y= 0.87R=fp(X F r1+Y Fa1)=1.2 X (0.41 X 930+0.87 X 801)=1294N 軸承 2: Fa2/ F r?=0.7=e ;取 X=1,Y=0P2=f p X Fr2=1.2

39、X 3430=4116N/ P 2> P1(5 分)取P=F2=4116N計算軸承壽命。(7 分)(4)計算軸承壽命Lh=(10 6/60n)( C t/P) E= 106 /(60 X 960)X (48.1 X 103/4116) E =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（）。A. 45號鋼B. ZG340640C. 20CrD. 38CrMnAIA2. 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dB .模數mC.齒寬bD .齒數z3. 蝸桿傳動是（）A .嚙合傳動B.在中

40、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C.帶的緊邊拉力5. 帶張緊的目的是（）A.減輕帶的彈性滑動C.改變帶的運動方向6. 型號為7210AC軸承的軸承套圈內徑為（）A. 72B. 10C. 507. 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B .帶與帶輪接觸面之間的摩擦力D .帶的松邊拉力B. 提高帶的壽命D .使帶具有一定的初拉力D . 210D .軸的直徑8. 聯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

41、. 防止機器發生過載D .補償兩軸的不同心或熱膨脹9. ：28H7的孔與叮27p6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、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 B20X80GB1096-79 中，20X80 是表示 （）。4滾子鏈 16A1X88 GB/T 1243-97的節距為（）。5. 平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構中， 其壓力

42、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. 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

43、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. 直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，取（）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15

44、分)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。（四、計算題（1題，共15分）如圖所示的輪系中，已知 zi =z2 =Z4 =Z5 =20，Z3 =Z6 =60，齒輪1的轉速 ni =1440（r/min）,求齒輪6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二2mm,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 =3.5X 20 = 70已知齒輪的齒數Z2及模數m,由表5-2所列公式可

45、以計算從動輪 各部分尺寸。分度圓直徑d2 = mz2 = 2 x 70 = 140 mm齒頂圓直徑da2 =(Z2 + 2ha*) m = (70+2 x 1)2=144 mm齒根圓直徑df =(Z2 - 2ha*- 2c*) m = (70-2 x 1-2 x 0.25)2=135mm齒全咼中心距一.選擇題h=(2ha*+c*)m = ( 2X 1 + 0.25) 2= 4.5 mmd. -d2 m2a 一22(zi - Z23(20 70) =90222mm機械設計基礎試題五參考答案I. C 2. B 3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B 9. D 10. A二. 填

46、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 雙曲柄機構。8. 0。9自由度=原動件數。10.有用功，總功，總II. 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 大端模數m16.模數，壓力角和螺旋角17 節點，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(

47、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ni2 Z2Z3Z5Z6Z3Z6 60X60 °i12=(-1)9n6z1 z2 z4z5z-|Z4 20X20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 = i Z1 =3.5 >20 = 7

48、0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 x 70 = 140 mm齒頂圓直徑da2 = （z 2 + 2ha） m = （70+2 x 1）2=144 mm齒根圓直徑df = （z2 - 2ha*- 2c*） m = （70-2 x 1-2 x 0.25）2=135mm* *全齒咼h=（2ha +c ）m = （ 2 x 1 + 0.25） 2= 4.5 mm中心距a二乞空=巴（乙 Z2） '（20 70）=90 mm2 2 2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律中，等速運動規律有剛性沖擊:正弦加