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文章发布时间 : 2026/10/25 15:20:51星期日

机械设计基础试卷1

一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。

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γ B. 减小传动角γ

C．增大压力角α D. 减小极位夹角θ 【】 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mn与端面模数mt的关系式，应该是 A．mn=mtsinβ B. mn=mt/cosβ

C．mn=mtcosβ D. mn=mtcosα 【】 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ωm可以减小

D．机械运转的平均角速度ωm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σca=1.3Fˊ/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HB≤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【】

?4d12,将拉应力增大

30%

9．标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数YF数值时，应按

A．法面模数mn B. 齿宽b

C. 实际齿数Z D. 当量齿数zU 【】

10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是

A．d1=ma1q B. d1=mnq

C. d1=ma1z1 D. d1=mnz1 【】 11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于

A．包角α太小 B. 初拉力F0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Z1 B．增大节距p和减少齿数Z1 C．减小节距p和减少齿数Z1

D．减小节距p和增加齿数Z1 【】 13．转轴弯曲应力σb的应力循环特征为

A．r=－1 B. r=0

C． r=＋1 C. －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．6208 B. N208 C. 3208 D. 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：本大题共8个小题，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。

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：本大题只有1个小题，满分14分。

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：本大题共5个小题，共50分）

26（本题满分4分）

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2

27．（本题满分14分）

一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角????°,

*齿顶高系数ha=1,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．（本题满分10分）

?=20, Z3=80。试求轮系的传动比i1H。已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，z2

29．（本题满分12分）

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Fr1=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生轴向力S的计算式为

S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87；Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数fp=1.0.试计算：（1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2; （2）两个轴承的当量动载荷P1、P2

30．（本题满分10分）

用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径d1=14.376mm, 预紧力Fˊ=20000N,轴向工作载荷F=10000N,螺栓刚度Cb=1 ×106N/mm,被联接件刚度Cm=4×106N/mm,螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm2;

（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（本大题只有1个小题，满分10分）

31．按图5给出的条件，设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆DC在两个极限位置时与机架的夹角分别为?=135°。υ2=60°，摇杆DC的长度LDC=50mm，机架AD的长度LAD=70mm。试：用作

1图法求出曲柄AB的长度LAB、连杆BC的长度LBC，以及行程速比系数K。（取比例尺μ1=1mm）

φ2φ2

六、结构改错题：本大题只有1个小题，满分12分。

32．在图6上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器）

图6

机械设计基础试卷2

一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。

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<0 B.ε=0 C.ε<1 D. 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．σB B. σ

s C.

σ0 D. σ

－1

【】

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Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是 A．σC. σ

H1<σH2

B. σH1 >σH2

H1=σH2 D. 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υ

B. 减少蜗杆头数Z1

C．增加蜗杆头数Z1 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σA.σ1+σ

b1+σc B. b1+σc D.

max等于

σ1+σσ2+σ

b2+σc b2+σc

C. σ2+σ 【】

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．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值

D．弹簧中径与簧丝直径之比值【】

二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。

16．槽轮机构的主要参数是和。 17．机械速度的波动可分为和两类。

18．轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是和。

20．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。

21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe3制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力；锡青铜ZCuSn10P1制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力。

22．若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的链速是常数，而其链速是变化的。 24．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。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使；而为了防止过热必须使。

三、分析题：本大题2个小题，共15分

26．（本题满分5分）

图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm, C=450mm,d=550mm。试问：

该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。

图1

27．（本题满分10分）

图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。（垂直纸面的力，向纸内画稍，向纸外画⊙）

Ⅰ

Ⅱ 图2 Ⅲ 四、计算题；本大题共5个小题，共48分。

28．（本题满分6分）

计算图3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3

29．（本题满分12分）

一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。（2）若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1

30. (本题满分10分)

已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。

图4

31．（本题满分10分）

图5表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数?=0.2，可靠性系数KS=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。

图5

32．（本题满分10分）

一对70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图6所示轴系中，轴承1的径向载荷R1=2000N，轴承2的径向载荷R2=4000N，轴上作用的轴向外载荷FA=800N，轴承附加轴向力S的计算式为

S=0.68R。求轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2。

21R1R2图6

五、作图题：本大题只有1个小题，满分10分

33．已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7所示，凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图法画出：（1）凸轮的基圆和基圆半径r0;

（2）凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C点与凸轮接触时，从动件的位移S；（3）从动件尖顶在图示C点和D点接触时压力角α。

图7

六、结构改错题：本大题只有1个小题，满分12分

34．在图8上直接改正轴系结构的错误。（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）

机械设计基础试卷3

一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。

1．渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径为：

A．mx B. mz-2h*am

C. mz-h*am D. mz-2(h*a+c*)m 2．斜齿圆柱齿轮的当量齿数为

A．zv=z/cos3β B. zv=z/cos2β

C. zv=z/cosβ D. zv=z/sinβ 3．单向转动的一对齿轮传动，其齿根弯曲应力的循环特性为

A．r=－1 B. r=0 C. r=＋1 D.－1＜r＜1 4．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是

A．螺栓联接 B.双头螺柱联接

C．螺钉联接 D.紧定螺钉联接 5．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为

A．90° B. 120° C.135° D.180° 6.齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式为

A．轮齿折断 B. 齿面点蚀

C．齿面磨损 D. 齿面胶合 7．要求具有自锁性的蜗杆传动，其蜗杆头数应选

A．z1=1 B. z1=2 C. z1=3 D. z1=4 8. 在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，应采用

A．大直径系数的蜗杆 B. 单头蜗杆

C．多头蜗杆 D. 较多的蜗轮齿数 9．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在

A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处

C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 10．设计V带传动时，选择小带轮基准直径d1≥dmin，其主要目的是为了

A．使传动的包角不致于过小 B．使带的弯曲应力不致于过大 C．增大带轮间的摩擦力

D．便于带轮的制造 11．滚子链传动中，如采用的大链轮齿数大于120，则

】【】【】【】【】【】【】【】【】【】【

A．传动的动载荷和冲击增大 B．包角增大

C．铰链磨损后，易发生脱链和跳齿现象

D．噪音增大【】 12．选择或校核联轴器时，应以计算转矩Tca 为依据而不采用名义转矩T，是因为考虑到

A．旋转时产生的离心载荷

B．起动和制动时惯性力和工作中的过载 C．联轴器的制造误差

D．联轴器的材料机械性能有偏差【】 13．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是

A．6208 B. N2208 C. 3208 D. 5208 【】 14．非液体摩擦滑动轴承，验算压强p≤[p]的目的在于避免轴承产生

A．过度磨损 B. 点蚀 C. 胶合 D. 压溃【】 15．圆柱拉伸（压缩）螺旋弹簧受载后，簧丝截面上的最大应力是

A．扭矩T引起的扭切应力τ′ B．弯矩M引起的弯曲应力σb C．剪力F引起的切应力τ″

D．扭切应力τ′和切应力τ″之和【】

二、填空题：本大题共9个小题，共18个空，每空1分，共18分。把答案填在题中横线上。

16．凸轮机构中，从动件的运动规律为等速运动时，将出现冲击；而从动件的运动规律为简谐运动时，将出现冲击。

17．为使凸轮机构结构紧凑，应选择基圆半径，但会导致压力角，这对凸轮机构受力不利。

18．满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为机构；取最短杆为机架时，为机构。

19．渐开线直齿圆柱齿轮上具有标准和标准的圆，称为分度圆。 20．槽轮机构可以将拔盘的转动变成槽轮的转动。

21．机械中加上飞轮，可以调节速度波动；而采用特殊装置调速器，可以调节速度波动。

22．对回转件进行静平衡时，应取个校正平面；对回转件进行动平衡时，应取个校正平面。

23．摩擦带传动中，从动带轮的圆周速度V2总是于主动带轮的圆周速度V1,这种现象是由所引起的。

24．代号7208的滚动轴承，其内径为 mm,轴承公差等级为。

三、分析题：本大题只有一个小题，满分12分

25．图1所示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力从I轴输入，小圆锥齿轮1的转向n1如图1所示。试分析：

（1）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向（画在图1上）；

（2）在图1上分别画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受的圆周力Ft，径向力Fr，轴向力Fa的方向（垂直纸面向外的力用⊙表示，向内的力用表示）

n1 图1

四、计算题：本大题共有5个小题，共53分。

26．（本题满分6分）

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）。

27．（本题满分14分）

已知一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，其参数为：齿数Z1=18，Z2=54，分度圆压力角α=20°,齿顶高系数h*a=1,顶隙系数C*=0.25,小齿轮1的齿顶圆直径da1=100mm。试求：

（1）模数m、标准中心距a、基圆半径rb1和rb2；

（2）若将齿轮的齿数改为Z1=17，z2=53,齿轮模数和实际安装中心距不变，此时啮合角αˊ、径向间隙的数值应为多少。

28．（本题满分10分）

?=20，z4=75。图3所示混合轮系中，已知各齿轮的齿数为：z1=20，z2=30，z2ˊ=25，z3=30，z3试求：

（1）轮系的传动比i1H;

（2）齿轮1的转速n1=1000r/min时，转臂H的转速nH。

29（本题满分11分）

图4为一压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强P=2N/mm2,缸径D=150mm。

?=1.6F，F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力QP材料为35钢，安全系数S=2。试计算所需螺栓的小径d1。

30（本题满分12分）

图5所示为一对代号为3208E的圆锥滚子轴承背对背反安装。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=4000N、R2=2000N，而且轴上作用的轴向外载荷FA=1030N；轴承载荷平稳，载荷系数f?1,

d工作温度小于120 ℃,轴承附加轴向力S的计算公式为s?R2y，当轴承轴向载荷A与径向载荷R之比

A＞e时（e=0.375），X=0.4，Y=1.6；A?e时，X=1，Y=0。试计算：

RR（1）轴承1和轴承2的轴向载荷A1、A2；

（2）轴承1和轴承2的当量动载荷P1、P2。并判断哪个轴承额定寿定较短。

五、作图题：本大题只有一个小题，满分10分

31．按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度lCD=30mm,摇杆的两个极限位置C1D和

C2D如图6所示，要求行程速比系数K=1.4，按结构要求曲柄AB与机架AD的铰链点A在t-t线上。试用图解法确定曲柄长度lAB连杆长度lBC和机架长度lAD.(取长度比例尺?V?1mm) mm 16

32．图7为一对角接触球轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装联轴器。试指出图中的结构错误（在错误处写出序号，并在图下空白处按号简要说明错误之内容，不必在图上改正）。

机械设计基础试卷4

一、选择题：本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选择中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题后的括号内。

1．平面四杆机构中，如存在急回运动特性，则其行程速比系数

A．K＞1 B. K=1 C.K＜1 D.K=0 【】 2．设计凸轮机构，当凸轮角速度ω1、从动件运动规律已知时，则 A．基圆半径r0越大，压力角α就越大 B．基圆半径r0越小，压力角α就越大 C．滚子半径rb越小，压力角α就越小

D．滚子半径rb越大，压力角α就越小【】 3．渐开线上某一点的压力角αk与该点的向径rk和基圆半径rb的关系是

A．rkC.

?rb/cos?k B. rk?rbcos?k

rk?rb/sin?k D. rk?rbsin?k 【】

4．渐开线齿轮分度圆的定义是

A．齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆 B．齿轮上具有标准模数的圆 C．齿轮上齿厚与齿槽宽相等的圆

D．两个齿轮啮合时作纯滚动的两个圆【】 5．滚动轴承工作时，滚动体的应力循环特性是 A．r??1 B. r?0

C. r??1 D. 0＜r＜+1 【】 6．螺纹的牙型角为α，牙型半角为β，升角为λ，螺纹副的当量摩擦角为?V，则螺纹副的自锁条件是

A．λ≤β B. β≤?r C.α≤?V D.λ≤?V 【】 7．一对单向运转的齿轮传动，轮齿的疲劳折断通常首先发生在 A．节线附近的受拉侧 B. 节线附近的受压侧

C．齿根部分的受拉侧 D. 齿根部分的受压侧【】 8．齿轮传动中，动载系数KV是考虑 A．载荷沿齿宽方向分布不均的影响系数

B．齿轮传动本身的啮合误差引起的内部动力过载的影响系数 C．由于齿轮啮合中原动机引起的动力过载的影响系统

D．由于齿轮啮合中工作机引起的动力过载的影响系统。【】 9．普通圆柱蜗杆传动的中心距为 A．a=0.5m(z1+q) B.a=0.5q(z1+z2)

C. a=0.5m(z1+z2) D. a=0.5m(q+z2) 【】 10. 带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内 A．不发生过度磨损 B.不发生打滑和疲劳破坏

C．不发生弹性滑动 D.不发生磨损又不发生打滑【】 11．带传动中，初拉力为F0，紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则有效圆周力Fe等于 A．F0-F2 B. F1-F0 C. F1+F2 D. F1-F2 【】 12．工作条件恶劣、润滑不良的开式链传动，其主要失效形式是 A．铰链磨损 B销轴与套筒的胶合

C．链板的疲劳破坏 D.套筒、滚子的冲击疲劳破坏【】 13．按弯扭合成计算轴的强度时，当量弯矩MM产生的应力

A．方向不同 B.循环特性可能不同

C．类型不同 D.位置不同【】 14．非液体摩擦滑动轴承作校核计算时，限制PV值的主要目的是防止 A．轴承压溃 B.轴承过度磨损

C．轴承过度发热而产生胶合 D.润滑油从轴承两端流失

15．对于主要受径向载荷、支点跨距大和弯曲刚度小的轴，其支承轴承应选用下列四种型号滚动轴承中的

A．6310 B. 1310 C. 2310 D. 3310 【】 16. 当簧丝直径d一定时，圆柱形螺旋弹簧的旋绕比C如果取得太小，则 A．弹簧尺寸大，结构不紧凑 B. 弹簧的刚度太小

C．弹簧卷绕有困难 D. 簧丝的长度和重量较大【】

V?M2?(?T)2，式中，α是为了考虑扭矩T与弯矩

二、填空题：本大题共8个小题，16个空，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。

17．对于尖顶从动件盘形凸轮机构，其实际轮廓线理论轮廓线；对于滚子从动件盘形凸轮机构，其实际轮廓线与理论轮廓线为一对曲线。

18．棘轮机构由于棘爪与棘轮的骤然接触，产生，故多用于传动。 19．飞轮由于具有作用，故它可以用于调节机械的速度波动。 20．要使动不平衡的回转件得到平衡，就必须使几个回转面产生的离心力的与这些离心力产生的均为0。

21．双头螺柱联接的两被联接件之一是孔，另一是孔。 22．平键联接的主要失效形式有：工作面（静联接），工作面（动联接），个别情况会出现键的剪断。

23．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1 大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取。

24．在润滑良好的闭式蜗杆传动中，其主要失效形式是蜗轮齿面产生、和磨损，很少发生轮齿弯曲折断。

三、分析题：本大题只有一个小题，满分12分

25．图1所示斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动装置。动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。试：

（1）为使蜗轮4按图1中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向

（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；（3）在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分（Ft、Fr、Fa）方向（垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画）

四、计算题：本大题5个小题，共52分

26．（本小题满分6分）

计算图2所示机构的自由度。若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时，应具体指出。

27．（本小题满分14分）

一对正常齿外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，齿数z1=20，z2=40，模数m=4mm，分度圆压力角α=20°，实际安装中心距a?=121.20mm,重合度?a?1.35。试求啮合角a?、节圆半径r?1和r?2、基圆半径rb1和rb2、基节pb，实际啮合线长度B1B2（保留两位小数）

28．（本小题满分10分）

?=20、z4=65试求轮系的已知图3所示轮系中各齿轮的齿数：Z1=15、z2=20、z?=60、z3=15 z32传动比i1H.

29. (本小题满分10分)

一个受轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓的公称直径为M16，小径d1=13.835mm，安装时预紧力Qp=12000N, 螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm2,相对刚度

Cb?0.2。为同时保证螺栓的

Cb?Cm强度和残余预紧力Q?p≥8000N，试求允许的最大工作拉力Fmax.。

30．(本小题满分12分)

图4所示一对圆锥滚子轴承面对面正安装。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=584N、R2=1776N，轴上作用的轴向载荷FA=146N，轴承的附加轴向力S的计算式S?轴向载荷A与径向载荷R之比击，载荷系数试求：

（1）轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2；（2）轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2；

fdR2Y，e=0.37，轴承的

AA＞e时，X=0.4，Y=1.6;?e时，X=1，Y=0。轴承载荷有中等冲RR=1.5,工作温度不大于120 ℃.

五、作图题：本大题只有一个题，满分10分

31．按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度lCD=150mm,摇杆的两个极限位置C1D和C2D如图5所示，摇杆与机架（t-t线）所夹的角??=30°、???=90°，行程速比系数K=1。试用图解法确定曲柄长度lAB和连杆长度lBC.

六、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分

32．图6为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮稀油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误（在图6中错误处写出序号，并在图下空白处按序号简要说明错误之内容，不

必在图上改正。）

机械设计基础试卷5

一、选择题：本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。

1．在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，为 A．双曲柄机构 B．双摇杆机构 C．曲柄摇杆机构

D．可能是双曲柄机构，也可能是双摇杆机构【 2．在铰链四杆机构中，机构的传动角?和压力角α的关系是 A．γ =α B. γ=90°－α

C. γ=90°+α D. γ=180°－α 【 3．标准斜齿圆柱齿轮齿顶高ha的计算式为

A．h**a?hamt B. ha?hamn

C. h*a?hamt/cos? D. h*a?hamncos? 【 4．标准直齿圆柱齿轮传动的重合度?a应等于

A．理论啮合线长度与周节之比 B. 实际啮合线长度与周节之比 C．理论啮合线长度与基节之比 D. 实际啮合线长度与基节之比 5．既受弯矩又受扭矩作用的转轴，其弯曲应力的循环特径γ是 A．γ=+1 B. γ=0

C. γ=-1 D. 0<γ<+1 【 6．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 A．拉力 B.扭矩

C．压力 D. 拉力和扭矩【 7．带传动产生打滑的原因是 A．紧边拉力F1大于摩擦力极限值 B．松边拉力F2大于摩擦力极限值 C．有效圆周力Fe大于摩擦力极限值 D．

F1?F22大于摩擦力极限值 8．普通V带传动中，小带轮包角??应不小于120°，主要是为了 A．减小弹性滑动 B. 减小离心拉应力

C．减小弯曲应力 D. 增大摩擦力【 9．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后 A．制造困难 B.要使用较长的销轴

】】

】】】】

C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力

10．在圆柱齿轮强度计算中，一般小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2,其齿宽系数?d应是 A．

b1bbb B.2 C.1 D.2 【】

d2d2d1d111．对于经常正反转的直齿圆柱齿轮传动，进行齿面接触疲劳强度计算时，若[σ]H1>[σ]H2,则接触许用应力应取为

A．[σ]H1 B. [σ]H2 C．0.7[σ]H2 D.

[?]H1?[?]H2 【】

212．对于相对滑动速度较高（Vs?6m/s）的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用

A.铸锡青铜 B.铸铝铁青铜 C.铸铁 D.碳钢【】 13．代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为

A. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 8mm 【】 14．非液体摩擦滑动轴承的设计依据是保证 A．轴瓦不压溃 B. 轴瓦不点蚀

C．边界油膜不破裂 D. 形成动压油膜【】 15．联轴器型号的选择依据应该是 A．被联接两轴直径和转速n B．计算转矩Tca和被联接两轴直径 C．转速n和计算转矩Tca

D. 被联接两轴直径、计算转矩Tca和转速n 【】 16．设计圆柱拉伸螺旋弹簧时，簧丝直径d的确定主要依据弹簧的 A．稳定性条件 B. 刚度条件

C. 强度条件 D. 变形条件【】

二、填空题：本大题共8个小题，16个空，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。

17．对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，从动件方向和接触点处凸轮轮廓方向之间所夹的锐角，称为凸轮机构的压力角。

18．在槽轮机构的组成中，主动件是，从动件是。 19．机械主轴运转速度波动用不均匀系数δ表示， δ的计算式为；δ越大，表明机械主轴运转速度波动越。

20．回转件静平衡计算的理论依据是，添加后，回转件各质量产生的之和必须为零。

21．螺旋副中，螺纹的升角λ愈，自锁性愈好，螺纹的升角λ愈

，螺旋副效率愈高。

22．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。

23．软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。

24．普通圆柱蜗杆传动中，若蜗杆的螺旋线方向为右旋，导程角γ=15°,则蜗轮的轮齿旋向为，其螺旋角β= 。

三、分析题：本大题只有一个小题，满分12分

25．某展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮4转动方向如图1所示，已知I轴为输入轴，齿轮4为右旋齿。若使中间轴Ⅱ所受的轴向力抵消一部分，试在图中标出

（1）各轮的轮齿旋向；

（2）各轮轴向力Fal、Fa2、Fa3和Fa4的方向。

四、计算题：本大题共有5个小题，共52分

26．（本小题满分6分）

计算图2所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应具体指出。

27．（本小题满分14分）

已知一对外啮合正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距a=200mm，法向模数mn=2mm，法向压力角αn=20°齿数z1=30，z2=166。试计算该对齿轮的端面模数mt，分度圆直径d1、d2, 齿根圆直径df1、df2和螺旋角β。

28．（本小题满分10分）

已知图3所示的轮系中各齿轮的齿数为：z1=19、z2=76、z?=40、z3=20、z4=80。试求轮系的传2动比i1H。

29．（本小题满分10分）

图4所示被联接件用两个普通紧螺栓联接，已知被联接件所承受的横向外载F=15000N，接合面之间的摩擦系数f=0.2,可靠性系数Ks=1.2,螺栓许用拉应力[σ]=160Mpa。试求所需螺栓的最小直径d1

30. (本小题满分12分)

图5所示一对角接触球轴承正安装（面对面）。轴承1的径向载荷R1=2500N，轴承2的径向载荷R2=5000N，轴承的附加轴向力S=0.7R。试求：

（1）当轴上作用的轴向外载荷FA=2000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2；（2）当轴上作用的轴向外载荷FA=1000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2；（3）当轴上作用的轴向外载荷FA=1750N时，轴承1和轴承2和轴向载荷A1和A2。

五、作图题：本大题只有一个小题，满分10分

31．图6所示曲柄摇杆机构。已知曲柄长度lAB=150mm，连杆长度lBC=350mm，摇杆长度lCD=320mm,机架长度lAD=400mm，取长度比例尺?l=0.01m/mm。试用作图法画出该机构的

（1）最小传动角?min；

（2）极位夹角θ，并写出行程速比系数K的表达式。

六、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分

32．图7所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），轴端装有联轴器，齿轮用稀油润滑，轴承用脂润滑。试指出原图中的轴系结构错误（在错误处写出序号，并在图下空白处

按序号简要说明错误内容，不必在图上改正）

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