機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試卷全國自考?xì)v年試題和答案2

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全國2023年4月高等教育自學(xué)考試

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題

課程代碼：02185

一、單項選擇題（本大題共20小題，每題2分，共40分）

在每題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多項選擇或未選均無分。

1.一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若改為以曲柄為機(jī)架，則將演化為（）A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)

B.雙曲柄機(jī)構(gòu)D.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，AB為曲柄，CD為搖桿，BC為連桿。若桿長lAB=30mm,lBC=70mm，lCD=80mm，則機(jī)架最大桿長為（）A.80mmC.120mm

B.100mmD.150mm

3.在以下平面四桿機(jī)構(gòu)中，一定無急回特性的機(jī)構(gòu)是（）A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C.對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

B.搖擺導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)D.偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

4.在設(shè)計直動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時，若發(fā)生運(yùn)動失真現(xiàn)象，可以（）A.減少基圓半徑C.增大基圓半徑

B.增大滾子半徑D.增加從動件長度

5.帶傳動正常工作時不能保證確鑿的傳動比是由于（）A.帶存在彈性滑動C.帶在帶輪上打滑

B.帶簡單變形和磨損D.帶的材料不符合虎克定律

6.在承受橫向載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓桿所受應(yīng)力為（）A.扭切應(yīng)力C.扭切應(yīng)力和拉應(yīng)力

B.拉應(yīng)力

D.扭切應(yīng)力或拉應(yīng)力

7.普通平鍵長度的主要選擇依據(jù)是（）A.傳遞轉(zhuǎn)矩的大小C.軸的的直徑

B.輪轂的寬度D.傳遞功率的大小

8.鏈傳動與帶傳動相比較，其主要優(yōu)點是（）A.工作時平穩(wěn)、無噪聲

B.制造費(fèi)用低

1

C.對環(huán)境要求高D.能保持確鑿的平均傳動比

9.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于（）A.分度圓B.基圓C.齒根圓

D.齒頂圓

10.在單向運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪上，假使齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度不夠，首先出現(xiàn)疲乏裂紋的部位是

（A.受壓側(cè)的節(jié)線部分B.受壓側(cè)的齒根部分C.受拉側(cè)的節(jié)線部分

D.受拉側(cè)的齒根部分

11.開式齒輪傳動的主要失效形式是（）A.過載折斷B.齒面膠合C.齒面點蝕

D.齒面磨損

12.設(shè)計一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動，不應(yīng)圓整的參數(shù)是（）A.分度圓直徑B.齒輪寬度C.傳動中心距

D.齒數(shù)

13.蝸桿傳動比的正確表達(dá)式為（）

A.i?n1dndn?2B.i?1n?1

2d12d2C.i?n1n?z2?dzD.i?1?2d

21?2114.對閉式蝸桿傳動進(jìn)行熱平衡計算的主要目的是（）A.防止?jié)櫥褪軣岷笈蛎浲庖纾斐森h(huán)境污染B.防止?jié)櫥蜏囟冗^高而使?jié)櫥瑮l件惡化C.防止蝸輪材料在高溫下機(jī)械性能下降

D.防止蝸輪蝸桿發(fā)生熱變形后，正確嚙合條件受到破壞15.在以下聯(lián)軸器中，屬于剛性聯(lián)軸器的是（）A.萬向聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C.彈性柱銷聯(lián)軸器

D.凸緣聯(lián)軸器

16.軸的強(qiáng)度計算公式Mv?M2?(?T)2中折算系數(shù)?是考慮（）A.計算公式不確鑿

B.彎矩和轉(zhuǎn)矩的循環(huán)特性不同C.材料抗彎與抗扭的性能不同

D.強(qiáng)度理論的要求不同

17.型號為6310的滾動軸承，其類型名稱為（）

2

）

A.深溝球軸承C.滾針軸承

B.調(diào)心球軸承D.圓錐滾子軸承

18.軸承在基本額定動載荷作用下，運(yùn)轉(zhuǎn)106轉(zhuǎn)時，發(fā)生疲乏點蝕的概率為（）A.10%C.70%

B.50%D.90%

19.對于小型、低速或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的不重要的滑動軸承，應(yīng)采用的潤滑方式是（）A.人工供油潤滑C.浸油潤滑

B.壓力潤滑D.滴油潤滑

20.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（）

???minA.??maxB.???max??min

2???min???minC.??maxD.??max

?max??min?m二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共10分）

請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

21.當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目___________其自由度時，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動。22.平底垂直于導(dǎo)路的直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其壓力角等于___________。23.在外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動撥盤與從動槽輪的轉(zhuǎn)向___________。

24.根據(jù)工作原理分類，螺栓聯(lián)接采用開口銷與六角開槽螺母防松是屬于___________防松。25.帶傳動的主要失效形式是___________和打滑。

26.漸開線直齒圓柱齒輪傳動的可分性是指___________不受中心距變化的影響。27.閉式蝸桿傳動的主要失效形式是___________或點蝕。

28.滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、保持架和___________組成。29.工作時既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸叫___________軸。

30.調(diào)理機(jī)械周期性速度波動的方法是在機(jī)械的轉(zhuǎn)動構(gòu)件上加一個轉(zhuǎn)動慣量很大的___________。

三、分析題（本大題共2小題，每題6分，共12分）

31．已知在某一級蝸桿傳動中，蝸桿為主動輪，轉(zhuǎn)動方向如題31圖所示，蝸輪的螺旋線方

向為左旋。試將兩輪的軸向力Fa1、Fa2，圓周力Ft1、Ft2，蝸桿的螺旋線方向和蝸輪的轉(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。

3

32．已知某氣缸用z個小徑為d1的普通螺栓聯(lián)接，作用在汽缸蓋上的總軸向載荷為FΣ，單

個螺栓所受預(yù)緊力為F′，剩余預(yù)緊力為F″，螺栓的許用應(yīng)力為[σ]。分析單個螺栓所受總拉力F0的大小，并寫出其強(qiáng)度條件公式。

四、計算題（本大題共4小題，每題6分，共24分）

33．計算題33圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請明確指出。

4

34．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=200mm，傳動比i12=4，大齒輪

齒數(shù)z2=80，h*a=1.0。試計算小齒輪的齒數(shù)z1，齒輪的模數(shù)m，分度圓直徑d1、d2，齒頂圓直徑da1、da2。

35．在題35圖所示復(fù)合輪系中，已知各輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，各輪齒數(shù)為：z1=18，z2=51，z2′=17，

z4=73，試求該輪系的傳動比i1H，并說明輪1與系桿的轉(zhuǎn)向關(guān)系。

36．某工程機(jī)械傳動中軸承配置形式如題36圖所示。已知軸承型號為30311，判別系數(shù)

e=0.35，內(nèi)部軸向力為Fs=Fr/2Y，其中Y=1.7。當(dāng)Fa／Fr≤e時，X=1，Y=0；當(dāng)Fa／Fr＞e時，X=0.4，Y=1.7，兩軸承的徑向載荷Fr1=4000N，F(xiàn)r2=5000N，外加軸向載荷FA=2000N，方向如題36圖，試畫出內(nèi)部軸向力Fs1、Fs2的方向，并計算軸承的當(dāng)量動載荷P1、P2。

5

24.鏈傳動是由___________、從動鏈輪和鏈條所組成。

25.漸開線形狀與___________圓半徑有關(guān)，此圓半徑越大，漸開線越趨于平直。26.蝸桿傳動的正確嚙合條件是___________、?a1??t2、???。

27.按承受載荷的性質(zhì)分，既承受彎矩載荷又承受扭矩載荷的軸，叫___________軸。28.滑動軸承中所選用的潤滑油，其粘度越大，則其承載能力越___________。29.對于靜不平衡的回轉(zhuǎn)件，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為___________。

30.當(dāng)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速較高時，為了縮短運(yùn)動鏈和提高傳動系統(tǒng)的機(jī)械效率，應(yīng)選用___________轉(zhuǎn)速的電動機(jī)。

三、分析題（本大題共2小題，每題6分，共12分）

31．已知在某二級直齒圓錐齒輪——斜齒圓柱齒輪傳動中，1輪為驅(qū)動輪，3輪的螺旋線方向如下圖。為了使II軸軸承上所受的軸向力抵消一部分，將各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4輪的螺旋線方向和1輪的轉(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。

32．圖示螺栓組聯(lián)接中，采用兩個M20（其螺栓小徑為d1）的普通螺栓，其許用應(yīng)力為[σ]，聯(lián)接件接合面摩擦系數(shù)為μ，可靠性系數(shù)為K，試分析該聯(lián)接所允許傳遞的載荷F的表達(dá)式。

16

四、計算題（本大題共4小題，每題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，請明確指出。

34．已知一正常齒漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱齒輪傳動，其齒數(shù)z1=30，齒頂高系數(shù)ha*=1,壓力角?=20°，中心距a=300mm，傳動比i12=3，試求兩輪的模數(shù)m,齒數(shù)z2,分度圓直徑d1、d2,齒頂圓直徑da1、da2。

35．在圖示傳動裝置中，已知各輪的齒數(shù)為：z1=20,z2=40,z3=24,z4=32,z5=88,運(yùn)動從I軸輸入，II軸輸出，n1=1500r/min，轉(zhuǎn)向如下圖，試求輸出軸II的轉(zhuǎn)速nII及轉(zhuǎn)動方向。

17

36．某錐齒輪減速器主動軸選用外圈窄邊相對安裝的30206軸承支承，已知軸上的軸向外載荷FA=560N，方向如下圖，兩軸承的徑向載荷分別為FrI=1500N,FrII=3500N,內(nèi)部軸向力為Fs=Fr/2Y,Y=1.6,判別系數(shù)e=0.37（當(dāng)Fa/Fr≤e時，X=1，Y=0；當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4,Y=1.6）。試畫出內(nèi)部軸向力FS的方向，并計算軸承的當(dāng)量動載荷PI、PII。

五、設(shè)計題（本大題共2小題，每題7分，共14分）

37．如下圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件的長度lAB=50mm,lBC=110mm,lCD=80mm,lAD=100mm。

（1）該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？如有，請指出是哪個構(gòu)件；

（2）該機(jī)構(gòu)是否有搖桿？如有，請在圖上畫出搖桿的擺角范圍；

（3）以AB桿為主動件時，該機(jī)構(gòu)有無急回特性？如有，在圖上標(biāo)出極位夾角θ，并寫出行程數(shù)比系數(shù)K的計算公式。

18

38．圖示軸系結(jié)構(gòu)，按例如①所示，編號指出其余錯誤（不少于7處）。（注：不考慮軸承的潤滑方式以及圖中的倒角和圓角）。

例如：①-缺少調(diào)整墊片

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全國2023年4月高等教育自考試題及答案機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)答案

課程代碼：02185

一、單項選擇題(本大題共20小題，每題2分，共40分)1.A2.B3.D4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.C11.A12.C13.B14.B15.A16.C17.B18.B19.D20.A二、填空題(本大題共10小題，每題1分，共10分)21.受力狀況22.223.兩者相等24.一致25.軸徑26.嚙合27.等于(或=)28.輪齒嚙合時29.大30.軸徑

三、分析題(本大題共2小題，每題6分，共12分)

31.蝸軒轉(zhuǎn)動方向如下圖蝸桿為右旋

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.螺栓受到拉應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力τ的作用σ=

13.F?≤［σ］?2d14σ—拉應(yīng)力，

20

d1—螺栓最小直徑，［σ］—許用拉應(yīng)力。

四、計算題(本大題共4小題，每題6分，共24分)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=1F=3n-2P1=PH=3×6-2×8-1=1

z34.∵i12=2=3

z1∴Z2=i12Z1=3×18=54∵a=

m(z1+z2)2∴m=

2a2?108=3mm?z1?z218?54d1=mz1=3×18=54mmd2=mz2=3×54=162mmda1=d1+2ha*m=54+6=60mmda2=d2+2ha*m=162+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

n?nHz580Hi35?3?????4

n5?nHz320將n5=0代入上式得即

n3?nH??4?nHn3=1+4=5……………(1)nH對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有

nz40i12?1?2????2

n2z120即

n1=-2…………(2)n2nII5??nI2聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到nⅠ=n1,n2=nH,n3=nⅡ得

21

將nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min負(fù)號說明nⅡ轉(zhuǎn)向與nⅠ轉(zhuǎn)向相反。36.軸向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ軸承Ⅰ被放松FaⅠ=FSⅠ=2430N軸承Ⅱ被壓緊FaⅡ=FSⅡ=3430N當(dāng)量動載荷

FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27eXⅡ=0.4YⅡ=1.88

PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N五、設(shè)計題(本大題共2小題，每題7分，共14分)37.如下圖，正確作出偏距圓

按-ω方向轉(zhuǎn)90°，在圖上正確標(biāo)出S1過B2點作偏距圓切線，正確標(biāo)出?2角

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；

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(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。

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全國2023年4月自考?xì)v年真題機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題

課程代碼：02185

一、單項選擇題（本大題共20小題，每題2分，共40分）

在每題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多項選擇或未選均無分。1．機(jī)器中各制造單元稱為（）A．零件C．機(jī)件

B．構(gòu)件D．部件

2．在平面機(jī)構(gòu)中，每增加一個高副將引入（）A．0個約束C．2個約束

B．1個約束D．3個約束

3．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點位置發(fā)生在（）A．從動作與連桿共線位置C．主動件與連桿共線位置

B．從動件與機(jī)架共線位置D．主動件與機(jī)架共線位置

4．在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其它兩桿長度之和，則要獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)，機(jī)架應(yīng)?。ǎ〢．最短桿C．最短桿的對面桿

B．最短桿的相鄰桿D．無論哪個桿

5．凸輪機(jī)構(gòu)的從動件選用等加速等減速運(yùn)動規(guī)律時，其從動件的運(yùn)動（）A．將產(chǎn)生剛性沖擊C．沒有沖擊

B．將產(chǎn)生柔性沖擊

D．既有剛性沖擊又有柔性沖擊

6．在單圓銷的平面槽輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)圓銷所在構(gòu)件作單向連續(xù)轉(zhuǎn)動時，槽輪的運(yùn)動尋常為

（）

A．雙向往復(fù)搖擺C．單向連續(xù)轉(zhuǎn)動

B．單向間歇轉(zhuǎn)動D．雙向間歇搖擺

7．當(dāng)兩個被聯(lián)接件均不太厚，便于加工通孔時，常采用（）A．螺栓聯(lián)接C．雙頭螺栓聯(lián)接

8．普通平鍵傳遞扭矩是靠鍵的（）

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B．螺釘聯(lián)接D．緊定螺釘聯(lián)接

A．頂面B．底面C．側(cè)面

D．端面

9．V帶傳動工作時，與帶輪輪槽接觸的是帶的（）A．底面B．頂面

C．兩側(cè)面

D．底面和兩側(cè)面

10．一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪要正確嚙合，一定相等的是（）A．直徑B．寬度C．齒數(shù)

D．模數(shù)

11．高速重載齒輪傳動中，當(dāng)散熱條件不良時，齒輪的主要失效形式是（）A．輪齒疲乏折斷B．齒面疲乏點蝕C．齒面磨損

D．齒面膠合

12．一對雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪傳動，工作時在輪齒根部所受的彎曲應(yīng)力變化特征可簡化為（A．對稱循環(huán)變應(yīng)力B．脈動循環(huán)變應(yīng)力C．靜應(yīng)力

D．無規(guī)律變應(yīng)力

13．對比較重要的蝸桿傳動，最為理想的配對材料組合是（）A．鋼和鑄鐵B．鋼和青銅C．鋼和鋁合金

D．鋼和鋼

14．在蝸桿傳動中，當(dāng)其它條件一致時，減少蝸桿頭數(shù)，則傳動效率（）A．提高B．降低

C．保持不變

D．或者提高，或者降低

15．在以下聯(lián)軸器中，屬于剛性聯(lián)軸器的是（）A．萬向聯(lián)軸器B．齒式聯(lián)軸器C．彈性柱銷聯(lián)軸器

D．凸緣聯(lián)軸器

16．按承受載荷的性質(zhì)分類，雙萬向聯(lián)軸器的中間軸屬于（）A．傳動軸B．心軸C．轉(zhuǎn)軸

D．鋼絲軟軸

17．高速、重載下工作的重要滑動軸承，其軸瓦材料宜選用（）A．錫基軸承合金B(yǎng)．鑄錫青銅C．鑄鋁鐵青銅

D．耐磨鑄鐵

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）

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全國2023年7月自考機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試卷

課程代碼：02185

一、單項選擇題(本大題共20小題，每題2分，共40分)

在每題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多項選擇或未選均無分。

1．在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，傳動角?和壓力角?的關(guān)系是（）A．?=180°-?B．?=90°+?C．?=90°-?D．?=?

2．設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪角速度和從動件運(yùn)動規(guī)律已知時，則（）A．基圓半徑越大，壓力角越大C．滾子半徑越小，壓力角越小

B．基圓半徑越小，壓力角越大D．滾子半徑越大，壓力角越小

3．在常用的螺紋聯(lián)接中，自鎖性能最好的螺紋是（）A．三角形螺紋B．梯形螺紋C．鋸齒形螺紋D．矩形螺紋

4．計算緊螺栓聯(lián)接的拉伸強(qiáng)度時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，應(yīng)將拉伸應(yīng)力擴(kuò)大的倍數(shù)是（）A．1.1B．1.3C．1.5D．1.7

5．矩形花鍵聯(lián)接常采用的定心方式是（）A．按大徑定心B．按側(cè)面(齒寬)定心C．按小徑定心D．按大徑和小徑共同定心

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6．帶傳動在正常工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于（）A．包角?1太小B．初拉力F0太小C．緊邊與松邊拉力不等D．傳動過載7．鏈傳動屬于（）

A．具有撓性拉曳元件的摩擦傳動B．具有撓性拉曳元件的嚙合傳動C．具有直接接觸的工作元件的摩擦傳動

D．具有直接接觸的工作元件的嚙合傳動

8．當(dāng)一對漸開線齒輪制成后，即使兩輪的中心距稍有改變，其傳動比仍保持不變的原因是（）

A．壓力角不變B．嚙合角不變C．節(jié)圓半徑不變

D．基圓半徑不變

9．漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的根切現(xiàn)象發(fā)生在（）A．齒數(shù)較少時B．模數(shù)較小時C．模數(shù)較大時D．齒數(shù)較多時

10．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是（）A．大端模數(shù)B．小端模數(shù)

C．平均模數(shù)D．求出平均模數(shù)后圓整所得的模數(shù)

11．圓柱齒輪傳動中，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小齒輪的模數(shù)時，可以（）A．提高齒輪的彎曲強(qiáng)度B．提高齒面的接觸強(qiáng)度C．改善齒輪傳動的平穩(wěn)性

D．減少齒輪的塑性變形

12．在閉式蝸桿傳動設(shè)計中，除進(jìn)行強(qiáng)度計算外，還必需進(jìn)行（）A磨損計算B．剛度計算C．熱平衡計算D．穩(wěn)定性計算

13．蝸桿傳動的正確嚙合條件中，不正確的是（）A．ma1?mt2

B．?a1??t2

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C．?1???2D．螺旋線方向一致

14．聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（）A．緩沖、減震B(yǎng)．傳遞運(yùn)動和扭矩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

15．軸環(huán)的用途是（）A．作軸加工的定位面

B．提高軸的強(qiáng)度

C．使軸上零件獲得軸向定位D．提高軸的剛度16．工作時既傳遞扭矩又承受彎矩的軸，稱為（）A