《机械设计基础》试题（二十） 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>1B.K=1C.K<1D.K=0【】 2.设计凸轮机构，当凸轮角速度⊙1、从动件运动规律已知时，则 A.基圆半径r0越大，压力角a就越大 B.基圆半径r0越小，压力角a就越大 C.滚子半径rb越小，压力角a就越小 D.滚子半径rb越大，压力角a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.=r/cosakB.n=cosa C./sin asp.sin[ 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=-1B.r=0 C.r=+lD.0<r<+1【】 6.螺纹的牙型角为ā，牙型半角为B,升角为入，螺纹副的当量摩擦角为P?,则螺纹副的自 锁条件是 A.x≤BB.B≤P,C.a≤PD.X≤Pr【】 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【】
1 《机械设计基础》试题（二十） 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＞1B.K=1C.K＜1D.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． k b k r = r / cos B. k b k r = r cos C. k b k r = r /sin D. k b k r = r sin 【】 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≤βB.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-F2B.F1-F0C.F1+F2D.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，当量弯矩从，=+a:,式中，a是为了考虑扭矩T与弯矩 M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.6310B.1310C.2310D.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【】
2 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-F2B.F1-F0C.F1+F2D.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 2 2 M M ( T) V = + ，式中，α是为了考虑扭矩 T 与弯矩 M 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．6310B.1310C.2310D.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【】
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一一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⊙、 向内的力画受 2
3 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）
图1 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。 Y K时 A 1 班 PA 89 图2 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a =20°，实际安装中心距d=121,20m,重合度。=1.35。试求睹合角d、节圆半径1和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)
4 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) 己知图3所示轮系中各齿轮的齿数：Z1=15、z2=20、=60、z3=152=20、24=65试求轮系的传 动比iH. 图3 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 C。-=0.2 力Qp=12000N,螺栓材料的许用应力[o]=150N/m2,相对刚度C。+Cm 为同时保证螺栓的强 度和残余预紧力C,≥800ON,试求允许的最大工作拉力Fma.。 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。己知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=584W、 R S= 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°2Y,e=0.37,轴承的轴 A A ≤e 向载荷A与径向载荷R之比R>e时，X=0.4,Y=1.6:R时，X=1,Y=0。轴承载荷有中等冲击， 载荷系数=1.5，工作温度不大于120℃. 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:
5 28．（本小题满分 10 分） 已知图 3 所示轮系中各齿轮的齿数：Z1=15、z2=20、 2 z =60、z3=15 3 z =20、z4=65 试求轮系的传 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 = 0.2 b + m b C C C 。为同时保证螺栓的强 度和残余预紧力 Qp ≥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 Y R S 2 = ，e=0.37，轴承的轴 向载荷 A 与径向载荷 R 之比 R A ＞e 时，X=0.4，Y=1.6; e R A 时，X=1，Y=0。轴承载荷有中等冲击， 载荷系数 d f =1.5,工作温度不大于 120℃. 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；
6 8 p R R 图4 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。己知摇杆长度1CD=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p'=30°、0”=90°，行程速比系数K=1。试用图 解法确定曲柄长度1AB和连杆长度1BC. C: C1⊙ 图5 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。) 6
6 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。）
图6
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