機械設(shè)計基礎(chǔ)考試試題及答案

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題一一、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—凸輪軸系中，軸4稱為(A)A零件B.機構(gòu)C.構(gòu)件D.部件2.若組成運動副的兩構(gòu)件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為(B)A.轉(zhuǎn)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(D)A.分度圓B.齒頂圓C.齒根圓D.基圓4.機構(gòu)具有確定相對運動的條件是(A)A.機構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目B.機構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目C.機構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目D.機構(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)行靜強度計算B.進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速計算C.進(jìn)行疲勞壽命計算D.進(jìn)行熱平衡計算6.柴油機曲軸中部的軸承應(yīng)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(lián)接的自鎖條件為(A)A.螺紋升角≤當(dāng)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(dāng)量摩擦角8.機械運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來描述機械運轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為(C)A.B.C.D.9.鉸鏈四桿機構(gòu)的死點位置發(fā)生在(A)A.從動件與連桿共線位置B.從動件與機架共線位置C.主動件與連桿共線位置D.主動件與機架共線位置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)力的變化特征是(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.在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，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.鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構(gòu)，其機架應(yīng)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(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經(jīng)常裝拆時，宜采用(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.與標(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α17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經(jīng)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.普通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.mt1=ma2,αt1=αa2,γ=βB.ma1=mt2,αa1=αt2,γ=βC.mt1=ma2,αt1=αa2,γ=-βD.ma1=ma2,αa1=αt2,γ=-β19.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分，共10分)21.在機構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機構(gòu)的運動狀況和受力情況。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.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為兩者相等。24.在內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)中，主動撥盤與從動槽輪的轉(zhuǎn)向相同。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，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與鏈節(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σH1=σH2。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，所選用的潤滑油粘度越大。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)力情況，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=108mm,傳動比i12=3,小齒輪的齒數(shù)z1=18。試確定大齒輪的齒數(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：z1=20,z2=40,z3=20,z4=30,z5=80，運動從Ⅰ軸輸入，Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速nⅡ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FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fr≤e時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當(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構(gòu)。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出：(1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過=90°時，從動件走過的位移S1；(2)當(dāng)從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)角度。說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線；(2)S1和只需在圖上標(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結(jié)構(gòu)。試按例①所示，指出圖中的其它結(jié)構(gòu)錯誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》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)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6分，共12分)31.蝸軒轉(zhuǎn)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=≤［σ］σ—拉應(yīng)力，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，每小題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=134.∵i12==3∴Z2=i12Z1=3×18=54∵a=(z1+z2)∴m==3mmd1=mz1=3×18=54mmd2=mz2=3×54=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。對于3、4、5、H組成的行星輪系，有i將n5=0代入上式得即=1+4=5……………(1)對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有i即=-2…(2)聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到nⅠ=n1,n2=nH,n3=nⅡ得將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=0.27<eXⅠ=1YⅠ=0PⅠ=XⅠFrⅠ=9000NFaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>eXⅡ=0.4YⅡ=1.88PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=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-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；(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。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題二一、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.家用縫紉機踏板機構(gòu)屬于＿A＿機構(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)D1 B)D2 C)D3 D)D43.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，C)帶的離心力，D)帶的彎曲應(yīng)力4.標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動中，如果模數(shù)m不變，增大蝸桿特性系數(shù)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(shù)YF的大小與齒輪的＿A＿有關(guān)；A)齒數(shù)，B)模數(shù)，C)齒寬7.齒輪的漸開線形狀取決于它的＿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.機構(gòu)運動簡圖是____,,的簡單圖形。9.6105(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(yīng)力max值相同，循環(huán)特征r分別是+1、0、-1的應(yīng)力，其中r=+1的應(yīng)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(gòu)的自由度。如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，應(yīng)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]=10MPa.m/s。求當(dāng)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(lián)接）已知載荷Q=25kN，吊鉤材料為35鋼，許用應(yīng)力[]=60N/mm2，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=8kW，帶的速度v=10m/s，若緊邊拉力F1為松邊拉力F2的2倍，此時小帶輪上包角1=120，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當(dāng)量摩擦因數(shù)fˊ。六、作圖題（有4小題，每題2.5分，共10分）20.畫出普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖；21.對圖所示的機構(gòu)，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型的形狀；23．按μl=1mm/mm畫出模數(shù)m=10mm，α=20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條齒廓，最少三個齒；七、結(jié)構(gòu)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，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，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=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③…），并按序號簡要說明錯誤的內(nèi)容，不必在圖中改正。《機械設(shè)計基礎(chǔ)》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.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.用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運動副，并按一定比例繪制各運動副的相對位置，因而能說明機構(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：(1)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)潤滑性和導(dǎo)熱性良好；(5)工藝性好13.答:序號螺紋聯(lián)接的基本類型適用的場合1螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔鉸制孔螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔,且兩被聯(lián)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(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,材料又較軟,且需經(jīng)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,且不需經(jīng)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=+1→r=-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；得由得所以軸承允許的最大載荷為，即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Fe=1000P/v=1000×8/10=800N(2分)又知:F1-F2=Fe,F1=2F2則緊邊拉力F1=2Fe=1600N(3分)根據(jù)歐拉公式得當(dāng)量摩擦系數(shù)f=ln(F1/F2)/α=ln2/(3.14×120/180)=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:利用曲柄與連桿共線時，滑塊達(dá)到極限位置這一知識，以A為圓心，分別以BC-AC和BC+AC為半徑畫圓，與導(dǎo)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(jù)齒距p=πm=3.14×10=31.4mm,齒頂高h(yuǎn)a=m=10mm,齒根高h(yuǎn)f=1.25m=12.5mm,齒廓壓力角α=20°畫出的圖見圖6七、結(jié)構(gòu)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)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu)不正確；2)軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；3)此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；4)軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；5)軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；6)軸承應(yīng)正裝；7)軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；8)左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；9)兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)加封油環(huán)；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(yīng)不等，B1=B2+（3～5）；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(lián)接螺釘；16)左軸承蓋的加工面與非加工面未分開。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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》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(guī)律；A)凸輪轉(zhuǎn)速，B)凸輪輪廓曲線，C)凸輪的形狀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H1，H2，則存在＿＿；A)H1H2，B)H1H2，C)H1=H24.兩個被聯(lián)接件之一較厚，材料較軟，強度較低，且需要經(jīng)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.帶傳動與齒輪傳動相比的一個優(yōu)點是＿＿；A)可緩和沖擊、吸收振動，B)傳動比穩(wěn)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(dāng)量彎矩公式中的系數(shù)α是考慮＿＿；A)材料抗彎與抗扭的性能不同，B)彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)性質(zhì)不同，C)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)行校核計算；12.直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)（用符號表示）是______、______、______、______、c*；13.凸輪機構(gòu)主要由___________、___________和固定機架三個基本構(gòu)件組成；14.在鉸鏈四桿機構(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___________，直接與兩連架桿相連接，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,共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(xiàn)象。彈性滑動和打滑會引起什么后果？二者都可以避免嗎？18.鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式有幾種?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P與壽命L的關(guān)系曲線，試求：1）此軸承的基本額定動載荷C；2）若軸承當(dāng)量動載荷P＝0.1C，軸承轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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，中徑，）的螺釘固定一牽引鉤。若螺釘材料為Q235鋼，屈服極限，裝配時控制預(yù)緊力（安全系數(shù)取),考慮摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）,接合面摩擦因數(shù)=0.2，求其允許的牽引力FR（取計算直徑dc=d1）。23.一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=25，z2=75。求齒距p，全齒高h(yuǎn)，分度圓直徑d1，d2，齒頂圓直徑da1，齒根圓直徑df2，標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)中的尺寸，分別確定各機構(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)接式蝸輪結(jié)構(gòu)圖（剖面圖）。26.試分析圖中受單向軸向力Fa的角接觸球軸承結(jié)構(gòu)中的不合理結(jié)構(gòu)處，并畫出正確結(jié)構(gòu)?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》試題三參考答案一、選擇填空題（有8小題，每題2分,共16分）1.B2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.B二、填空題（有12小題，16個空，每空1分,共16分）9.基圓10.m1=m2，α1=α2；11.點蝕，輪齒折斷，接觸，彎曲；12.z，m，α，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(lián)鋼絲等。其它防松，如鉚沖，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106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(zhuǎn)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(qū)別是彈性滑動是局部滑動，會引起傳動比不準(zhǔn),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(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。18.答:鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式有三種:曲柄搖桿機構(gòu);雙曲柄機構(gòu);雙搖桿機構(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)21.(本小題8分)所以由此得所以，允許最大工作載荷為80150N。22.(本小題9分)許用拉應(yīng)力螺釘數(shù)z＝2，接縫面數(shù)m=1，則所需預(yù)緊力 ，強度條件為 23.解：由已知條件齒距p=πm=3.14×2=6.28mm全齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25×2=4.5mm分度圓直徑d1=mz1=2×25=50mmd2=mz2=2×75=150mm齒頂圓直徑da1=d1+2m=50+2×2=54mm齒根圓直徑df2=d2-2.5m=150-2.5×2=145mm標(biāo)準(zhǔn)中心距a=(d1+d2)/2=(50+150)/2=100mm傳動比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(gòu)；b）曲柄搖桿機構(gòu)；c）雙搖桿機構(gòu)；d）雙搖桿機構(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)不合理結(jié)構(gòu)：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）沿軸向力傳遞路線，角接觸軸承外圈左側(cè)的彈性擋圈無必要。正確結(jié)構(gòu)如圖?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》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(lián)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(lián)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(shù)K是表示鉸鏈四桿機構(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表面上會產(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．在凸輪機構(gòu)的設(shè)計中，適當(dāng)加大凸輪的是避免機構(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移動的距離是螺旋的。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．滾動軸承的配合制度是軸承與軸的配合為，軸承與軸承座孔的配合為。二、計算題（每小題20分，共60分）1．計算下列結(jié)構(gòu)的自由度，并指出機構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈、虛約束。2．在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)，Z2=27，Z2’=45，，已知齒輪1的轉(zhuǎn)速=330r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)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(fù)載=48.1kN，內(nèi)部軸向力S=0.7Fr，已知軸上承力=2500N，=1600N，軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min，尺寸如圖所示。若取載荷系數(shù)=1.2，試計算軸承的使用壽命。eFa/Fr≤eFa/Fr＞eXYXY0.7100.410.85《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題四參考答案一、填空題（每空1分，共20分）1．62．打滑疲勞破壞3．側(cè)面間隙4．非金屬材料粉末冶金材料5．剩余預(yù)緊力6．急回運動7．轉(zhuǎn)軸8．179．?dāng)D壓接觸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）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)F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1（5分）C為復(fù)合鉸鏈（2分）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)F=3n-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(zhuǎn)化輪系齒輪的轉(zhuǎn)動方向由畫箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)動方向相反。（2分）（2）轉(zhuǎn)化輪系傳動比關(guān)系式（8分）（3）計算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速代入及各輪齒數(shù)轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向與齒輪1相同。（10分）3．解（共20分）（1）計算徑向負(fù)荷FAFr1S2FRS1Fr2由力矩平衡Fr2×200-FR×300+FA×40=0Fr2=(FR×300-FA×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430NFr1=Fr2-FR=3430-2500=930N（5分）（2）計算軸向負(fù)荷內(nèi)部軸向力S1=0.7Fr1=0.7×930=651NS2=0.7Fr2=0.7×3430=2401N由S1+FA<S2，可知軸承1為“壓緊”軸承，故有Fa1=S2-FA=2401-1600=801NFa2=S2=2401N（5分）（3）計算當(dāng)量動負(fù)荷軸承1：Fa1/Fr1=801/930=0.86>e；取X＝0.41，Y＝0.87P1=fp(XFr1+YFa1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N軸承2：Fa2/Fr2=0.7=e；取X=1,Y=0P2=fp×Fr2=1.2×3430=4116N∵P2>P1∴取P=P2=4116N計算軸承壽命。（7分）（4）計算軸承壽命Lh=(106/60n)(Ct/P)ε=〔106/(60×960)〕×(48.1×103/4116)ε=27706h（3分）《機械設(shè)計基礎(chǔ)》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．ZG340~640C2．一對標(biāo)準(zhǔn)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(shù)mC．齒寬bD．齒數(shù)z3．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．帶與帶輪接觸面之間的正壓力B．帶與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．提高帶的壽命C．改變帶的運動方向D．使帶具有一定的初拉力6．型號為7210AC軸承的軸承套圈內(nèi)徑為（…）A．72B．10C7．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)軸器與離合器的主要作用是（）。A．緩沖、減振B．傳遞運動與轉(zhuǎn)矩C．防止機器發(fā)生過載D．補償兩軸的不同心或熱膨脹9．的孔與軸可以是（…）。A．過盈配合B．間隙配合C．過渡配合D．非配合連接10．當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)相同時，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．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構(gòu)中，其壓力角等于（）。6．一臺機器空運轉(zhuǎn)。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(gòu)，如果以曲柄作為機架，則該機構(gòu)為（）。8．當(dāng)平面連桿機構(gòu)在死點位置時，此時的傳動角為（）。9．平面機構(gòu)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(gòu)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(gòu)中，存在曲柄的必要條件是（）和（）。13．在設(shè)計凸輪機構(gòu)時，凸輪基圓半徑取得越（），所設(shè)計的機構(gòu)越緊湊，但是壓力角（），使機構(gòu)的工作情況變壞。14．漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪（）和（）必須分別相等。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（）必須分別相等。17．直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，?。ǎ┨幍慕佑|應(yīng)力為計算依據(jù)，其載荷由（）對輪齒承擔(dān)。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)行強度校核。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)計的錯誤結(jié)構(gòu)（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z1=z2=z4=z5=20，z3=z6=60，齒輪1的轉(zhuǎn)速n1=1440(r/min),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(jù)給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數(shù)z2=iz1=3.5×20=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=mz2=2×70=140齒頂圓直徑da2=(z2+2ha*)m齒根圓直徑df=(z2-2ha*-2c*)m齒全高h(yuǎn)=(2ha*+c*)m=(2×1+0.25)2=中心距mm《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題五參考答案一．選擇題1．C2．B3．A4．B5．D6．C7．D8．B9．D10．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．雙曲柄機構(gòu)。8．0。9．自由度=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(shù)，壓力角15．法面模數(shù)mn大端模數(shù)m16．模數(shù)，壓力角和螺旋角17．節(jié)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(jié)構(gòu)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：轉(zhuǎn)動件與靜止件接觸：軸與軸蓋；套筒與軸承外圈軸上零件未定位、未固定：筒頂不住齒輪（過定位）；卡圈不需要工藝不合理：加工：精加工面過長且加工不方便；聯(lián)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(diào)整：無墊片，無法調(diào)整軸承游隙潤滑與密封：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：本題所示為一個定軸輪系。其轉(zhuǎn)動比為==(-1)齒輪6的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同。如圖所示。五、計算題解：根據(jù)給定的傳動比i，可計算從動輪的齒數(shù)z2=iz1=3.5×20=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=mz2=2×70=140齒頂圓直徑da2=(z2+2ha*)m齒根圓直徑df=(z2-2ha*-2c*)m全齒高h(yuǎn)=(2ha*+c*)m=(2×1+0.25)2=中心距mm《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題六及答案一、填空題（每空1分，共30分）1.機構(gòu)具有確定運動的條件是自由度F>0且原動件數(shù)等于自由度F。2.在曲柄搖桿機構(gòu)中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄