(非机类)机械设计基础试题及答案

15. 为避免使用过渡链节，设计链传动时应使链条长度为Ａ。

Ａ. 链节数为偶数；Ｂ. 链节数为小链轮齿数的整数倍； Ｃ. 链节数为奇数； Ｄ. 链节数为大链轮齿的整数倍。 16. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是Ｄ。 Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零； Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 33. 30000型轴承是代表Ｄ。

Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆柱滚子轴承；Ｄ. 圆锥滚子轴承。

34. 推力球轴承的类型代号为Ｃ。

Ａ. 10000；Ｂ. 30000；Ｃ. 50000；Ｄ. 60000。 35. 在各种类型轴承中，Ｄ不能承受轴向载荷。

Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆锥滚子两齿轮的模数和压力角分别相等。

17. 在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使Ａ。

Ａ. 传动效率提高；Ｂ. 蜗杆强度提高；Ｃ. 传动中心距增大；Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。 18.自行车车轮的前轴属于Ｃ轴。

Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴；Ｄ. 转动心轴。 19.自行车的中轴属于Ｂ轴。

Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴；Ｄ. 转动心轴。 20.自行车的后轴属于Ｃ轴。

Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴Ｄ. 转动心轴。 21. 渐开线的形状取决于Ｂ直径。

Ａ. 节圆；Ｂ. 基圆；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿顶圆。 22. Ａ是齿轮最主要的参数 。

Ａ. 模数； Ｂ. 压力角；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿数。 23. 国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=

Ｄ。 Ａ. 35°； Ｂ. 30°；Ｃ. 25°；Ｄ. 20°。 24. 圆锥齿轮传动适用于Ａ传动。

Ａ. 相交轴； Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。 25. 蜗杆传动适用于Ｃ传动。

Ａ. 相交轴； Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。 26. 传动比大而且准确的传动是Ｄ。

Ａ. 带传动； Ｂ. 链传动；Ｃ. 齿轮传动； Ｄ. 蜗杆传动。

27. 不能用于传动的螺纹为Ａ螺纹。

Ａ. 三角形； Ｂ. 矩形 ；Ｃ. 梯形；Ｄ. 锯齿形。 28. 定轴轮系的总传动比等于各级传动比Ｂ。

Ａ. 之和； Ｂ. 连乘积 ；Ｃ. 之差；Ｄ. 平方和。 29. Ａ的周转轮系，称为行星轮系。

Ａ. 单自由度； Ｂ. 无自由度 ；Ｃ. 双自由度；Ｄ. 三自由度。

30. 减速器的传动比ｉ=Ａ。

Ａ. ＞1； Ｂ. ＜1；Ｃ. ＝1。 31. 普通螺纹的公称直径是Ｃ。

Ａ. 螺纹的中径； Ｂ. 螺纹的小径；Ｃ. 螺纹的大径。

32. 在螺栓的直径参数中Ｃ与螺栓的抗拉强度关系最大。

Ａ. 中径；Ｂ. 小径；Ｃ. 大径。

轴承；Ｄ. 圆柱滚子轴承。

36. 下列密封方法，其中Ａ是属于接触式密封。

Ａ. 毡圈式密封；Ｂ. 间隙式密封；Ｃ. 迷宫式密封。

37. 下列密封方法，其中Ｃ是属于非接触式密封。 Ａ. 毡圈式密封； Ｂ. 皮碗式密封；Ｃ. 迷宫式密封。 38. 凸缘联轴器是一种Ａ联轴器。

Ａ. 固定式刚性联轴器；Ｂ. 可移式刚性联轴器；Ｃ. 弹性 联轴器；Ｄ. 金属弹簧式弹性联轴器。 39.自行车飞轮的内部结构是属于Ｂ。

Ａ链传动Ｂ. 超越离合器Ｃ. 安全 离合器Ｄ.弹性联轴器。 40. 转轴承受Ｃ。Ａ. 扭矩；Ｂ. 弯矩Ｃ. 扭矩和弯矩。 41. 对于高负荷、重要的转轴，应选用Ｄ材料。 Ａ. Q235；Ｂ.45钢；Ｃ. 20钢；Ｄ.40Cr。 42. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是Ｂ。Ａ易拧紧；Ｂ避免偏心载荷；Ｃ 增大接触面；Ｄ.外观好。

43. 圆锥销的锥度是Ｂ。

Ａ.1：60；Ｂ.1：50；Ｃ. 1：40；Ｄ.60：1。 44. 液压传动不宜用于Ｂ的场合。

Ａ. 实现控制Ｂ定传动比Ｃ. 大型机械；Ｄ.要求无级调速。 45.在液压系统中，压力通过液体传到连通器中的任意点，各个方向的压力都Ａ。Ａ.相等Ｂ 不相等；Ｃ.不确定。

四、 分析题与计算题：

1. 一对斜齿轮传动如图所示，试画出从动轮的转向、

轮齿倾斜方向以及受力方向。(见附件)

2. 一对直齿锥齿轮传动如图所示，主动轮z1=17，转速

n1=800r／min，从动轮z2=38。求：①传动比i12、

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从动轮转速n2、两轮分度圆锥角δ1、δ2。图示从动轮的三个分力方向。(① i=2.235，n2=357.9 r／min，δ1=26°46′49″，δ2=73°13′11″；②见附件。)

算其螺旋角β、分度圆直径、齿顶圆直径da 、基圆直径db。(β=18°40′, d1=126.662mm , d2=253.325mm , da1=134.662mm , da2=261.325mm , db1=118.239mm , db2=236.479mm)

7. 现有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿数z=30，

齿顶圆直径da=160mm。要求为之配制一大齿轮，装入中心距a=250mm的齿轮箱内传动。试确定配制齿轮的基本参数。(m=5mm，z2=70，α=20°)

8. 设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，要求传动比

3. 机械传动系统如图所示，根据图示参数和信息，求

运动链末端构件的运动速度或行程并标明其运动方向。(a. n6=26.1r/min，b. n4=7r/min，c. 手柄每转行程：l=2.22mm)

试列举出三种实现间歇运动的机构。(凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构。)

试列举出三种将转动变成直动的机构。(曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮-齿条机构。)

一对标准斜齿圆柱齿轮的齿数z1=30、z2=60，模数

mn=4mm，中心距a=190mm。=28″, 正常齿制。试计

i=4.5，齿轮模数mn=3mm，中心距a=200mm，试确定这对齿轮的基本参数。(z1=24，z2=108，β=9°0′38″。)

手动起重装置如图所示，已测得中心距a=125mm，

手柄半径R=100mm，卷筒直径D=140mm。蜗杆传动参数m=5mm， z1=1,z2=40, 蜗杆和蜗轮间当量摩擦系数fv=0.18, 手柄上的作用力Ｐ=200N, 试求：① 图中画出起吊重物时手柄转向，蜗轮旋向；② 该装置的最大起重量Q；③ 提升过程中松手, 重物能否自行下降？(①右旋；②最大起重量Q=409.3kg；③λ=5.71°＜ψv=10.2°，故具有自锁性。)

10. 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，传动

比i=3(允差3％) 。试确定齿轮齿数、中心距、齿顶高、齿根高、全齿高、齿距、齿厚、齿槽宽、。(a. Z2=50，b. d1=68mm，a=268mm，hf=5mm，ha=4mm，h=9mm，da1=76mm，df1=58mm，p=12.57mm，s=e=6.28mm)

11. 在一中心距a=150mm的旧箱体内，配上一对传动比

i=76/23、模数m=3mm的斜齿圆柱齿轮，试问这对齿轮的螺旋角β应为多少？(β=9°0′38″) 32

9.

4. 5. 6.

一 填空题（每小题2分，共20分）

1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。 2. 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，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。

3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。

4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。

5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。

6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。

7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。 8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。

9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。

10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。 二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D

1. 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. 齿数较少时 D. 齿数较多时

2. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承

3. 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以缓和冲击、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. 弹性套柱销联轴器

4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角 和压力角 的关系是 。 A. B. C. D.

5. 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 三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分）三、判断提 X X V X X X X V

1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。 （ ）

2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （ ）

3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ ） 4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 （ ） 5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 （ ）

6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 （ ）

7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 （ ）

8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （

四、问答题（每小题3分，共9分）

1. 试述齿廓啮合基本定律。2. 试述螺纹联接防松的方法。3. 试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题 1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。 2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。 3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v

五、分析判断题（共12分）

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1. 在铰链四杆机构中，已知 mm， mm， mm， mm，试判断该机构的类型，并给出判断依据。（本题6分）题五、1图

2. 如图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 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，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 此题中滚子为局部自由度

2.解：由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系 i54H＝n5-nH/n4－nH ＝－Z3*Z4/Z5*Z6

因为1－2－5组成定轴轮系 i12＝n1/n2＝n1/n5＝Z2/Z1 所以n5＝450r/min

和轴向力 、 的方向。（本题6分）题五、3图五、分析判断题

1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件 Lab＋Lad《 Lbc＋Lcd

且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构

2.解： 1）3齿轮为右旋 2）受力方向如图 六、计算题（共36分）

1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3分，共6分）

题六、1图

2. 已知轮系如2图所示中， ， ， ? ， ， ，且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。（本题10分） 3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强 ，缸径 ，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。（本题10分）题六、2图 题六、3图 4. 一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力 ， ，外部轴向力 ，方向如图所示，试求两轴承的轴向力 、 。（注：内部轴向力 ）。（本题10分）

题六、4图六、计算题

1. a）解：F＝3n－2PL－Ph＝3*5－2*7－0＝1 此题中存在复合铰链 备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副

b）解：F＝3n－2PL－Ph＝3*4－2*5－1＝1

把n4＝0及n5＝450r/min代入上式 得到 nH＝5.55r/min 这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致 3. 解： 单个螺栓的Q＝Q’＋F＝2.6F Q*Z＝S*P*A 2.6F*6＝2*3.14*D2/4 得F＝2264.4N

[σ]=300/2=150N/mm 所以d1由公式得，d1＝15.81mm 取螺栓的直径为16mm

4.你换掉这道题目好了 七、结构题（本题10分）

下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。（注：不必改正）题七图第七题

1.无垫片，无法调整轴承的游系

2.轴肩过高，无法拆卸轴承

3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘 4.轴套长度应小于轮毂的长度

5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。 6.套筒顶不住齿轮（过定位） 7.套筒应低于轴承外圈

8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。

9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触 10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。

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