自学考试密押题库与答案解析机械设计基础真题.docx
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自学考试密押题库与答案解析机械设计基础真题
[自学考试密押题库与答案解析]机械设计基础真题2010年04月
机械设计基础真题2010年04月
一、单项选择题
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。
问题:
1.在下图所示的齿轮—凸轮轴系中，键2称为
A.零件
B.机构
C.构件
D.部件
答案:
A
问题:
2.下列关于虚约束说法正确的是
A.虚约束不是实实在在的约束，是没有用的，所以等于不存在
B.虚约束是不存在的约束
C.计算机构自由度时可以去掉虚约束，所以虚约束的存在没有任何意义
D.虚约束的存在要满足特定的几何条件，若这些条件不满足时它将会变成实际约束
答案:
D
问题:
3.当机构具有急回特性时，行程速比系数K应满足的条件是
A.K=0
B.K＜1
C.K=1
D.K＞1
答案:
D[解析]由式可知，K值的大小取决于极位夹角θ，θ角越大，K值越大，急回运动特征越明显；反之，则越不明显。
当θ=0时，K=1，机构无急回运动特性。
故平面连杆机构有无急回运动特性取决于极位夹角θ是否存在。
不论是曲柄摇杆机构还是其他类型的平面连杆机构，只要机构的极位夹角θ不为零，则机构就有急回运动特性，其行程速比系数K仍可用上式计算。
问题:
4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是
A.增大滚子半径
B.增加从动件长度
C.减小基圆半径
D.增大基圆半径
答案:
D
问题:
5.自行车后轴上的超越离合器是
A.凸轮机构
B.棘轮机构
C.槽轮机构
D.齿轮机构
答案:
B
问题:
6.楔键连接的主要缺点是
A.轴与轴上零件对中性差
B.键安装时易损坏
C.键装入键槽后，在轮毂中产生初应力
D.键的斜面加工困难
答案:
A[解析]由于楔键上表面和轮毂上键槽底面均有1:
100的斜度，使轴与轮毂产生偏心，在高速、振动下容易松动，所以楔键连接适用于对中性要求不高、载荷平稳和低速的场合。
问题:
7.在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是
A.锯齿形螺纹
B.梯形螺纹
C.三角形螺纹
D.矩形螺纹
答案:
C
问题:
8.带传动中，v1为主动轮圆周速度，v2为从动轮圆周速度，v为带速，这些速度之间存在的关系是
A.v1=v2=v
B.v1＞v＞v2
C.v1＜v＜v2
D.v1=v＞v2
答案:
B[解析]带传动工作时，由于传动带具有弹性，受力后要产生弹性变形，导致带的线速度v小于主动轮的圆周速度v1，同时也导致带的线速度v大于从动轮的圆周速度v2。
问题:
9.带传动的主要失效形式是带的
A.胶合和打滑
B.磨损和胶合
C.疲劳拉断和打滑
D.磨损和疲劳点蚀
答案:
C
问题:
10.链传动设计中，当载荷大、传动比大、中心距小时，宜选用
A.大节距单排链
B.小节距多排链
C.小节距单排链
D.大节距多排链
答案:
B
问题:
11.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知m=2mm，z1=18，z2=43，实际中心距a'=62mm，下面说法正确的是
A.节圆小于分度圆
B.节圆与分度圆重合
C.节圆大于分度圆
D.分度圆的大小取决于中心距
答案:
C
问题:
12.对渐开线齿轮的齿廓曲线形状没有影响的参数是
A.模数
B.齿轮齿数
C.压力角
D.齿顶高系数
答案:
D[解析]因渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于基圆半径，且db=mzcosα，故齿廓曲线形状与齿轮的模数、齿数和压力角有关。
问题:
13.高速、重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是
A.轮齿折断
B.齿面胶合
C.齿面磨粒磨损
D.齿面塑性变形
答案:
B
问题:
14.起吊重物用的手动蜗杆传动装置，采用的蜗杆应满足的条件是
A.单头，小导程角
B.单头，大导程角
C.多头，小导程角
D.多头，大导程角
答案:
A
问题:
15.下列联轴器中，能补偿较大角位移（可达40°～45°）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
答案:
C
问题:
16.在计算轴的当量弯矩公式中，折算系数α是为了考虑扭矩T与弯矩M产生的应力
A.方向不同
B.类型不同
C.位置不同
D.循环特征不同
答案:
D[解析]在轴的当量弯矩公式中，知α为应力折算系数，且α是考虑弯曲应力与扭切应力的循环特性不同，将转矩转化为弯矩的系数。
故选D。
问题:
17.在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制p值的主要目的是
A.防止轴承衬材料过度磨损
B.防止轴承衬材料发生塑性变形
C.防止轴承衬材料过度发热
D.防止轴承温升过高
答案:
A[解析]轴承的平均压力p值过大，会使轴瓦产生塑性变形，润滑油被从工作表面挤出。
为保证轴承良好润滑，且不产生过度的磨损，应保证平均压力p不超过许用值[p]。
问题:
18.一角接触球轴承，内径85mm，正常宽度，直径系列为3，公称接触角α=15°，公差等级为0级，游隙组别为0，其代号为
A.7317AC
B.7317D/C0
C.7317B/P0
D.7317C
答案:
D
问题:
19.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是
A.过量的塑性变形
B.过度磨损
C.疲劳点蚀
D.胶合
答案:
C[解析]滚动轴承在正常工作条件下，最易发生的失效形式是滚动体或内、外圈滚道上的点因承受脉动循环变化的接触应力作用而出现的疲劳点蚀。
问题:
20.在机械系统中安装飞轮后，其周期性速度波动会
A.消除
B.增大
C.减小
D.不变
答案:
C[解析]调节周期性速度波动的方法是增加构件的质量或转动惯量，通常是在机械系统中安装飞轮。
一般飞轮安装在主轴上（也有装在高速轴上，以减轻飞轮的重量）。
系统装上飞轮后，当驱动功大于阻力功时，飞轮就把多余的能量积蓄起来而只使主轴的角速度略增，反之当阻力功大于驱动功时，飞轮就放出能量而使主轴速度略降，从而使速度波动减小。
恰当地确定飞轮转动惯量，就能把机械系统的周期性速度波动限制在所允许的范围内。
但飞轮不可能使机械的周期性速度波动完全消除。
二、填空题
问题:
1.两个构件直接接触并能产生相对运动的活动连接，称为______。
答案:
运动副
问题:
2.在曲柄摇杆机构中，若以______为主动件时，会出现死点位置。
答案:
摇杆
问题:
3.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，该机构成为______机构。
答案:
双摇杆
问题:
4.槽轮机构的运动变换形式是将主动拨盘的连续回转运动变为从动槽轮的______。
答案:
间歇回转运动
问题:
5.按照螺纹连接的防松方法，采用串联钢丝防松属于______防松。
答案:
机械
问题:
6.根据齿轮的工作特点，轮齿芯部应有足够的抗弯曲强度和冲击韧度，齿面应有足够的______。
答案:
硬度和耐磨性
问题:
7.用齿条型刀具范成法加工渐开线标准齿轮时，若刀具的齿顶线超过啮合极限点N1，就会产生______。
答案:
根切
问题:
8.斜齿轮和锥齿轮强度计算公式中的齿形系数YF应按______查图表而得。
答案:
当量齿数
问题:
9.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越______。
答案:
低
问题:
10.回转件动平衡的条件是分布在回转件不同平面内的各个偏心质量所产生的离心惯性力系的______均为零。
答案:
合力及合力矩
三、分析题
问题:
1.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。
试将蜗杆和蜗轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和转动方向n1标在图中。
答案:
解：
蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向如图所示。
问题:
2.如图所示已知某气缸用z个小径为d1的普通螺栓连接，作用在汽缸盖上的总轴向载荷为F∑，单个螺栓受力后剩余预紧力为F"，螺栓的许用应力为[σ]。
分析单个螺栓所受总拉力F0的大小，并写出其强度条件公式。
答案:
解：
单个螺栓所受工作载荷
单个螺栓所受总拉力
其强度条件公式为
四、计算题
问题:
1.计算下图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出，图中CD∥EF∥GH，CD=EF=GH。
答案:
解：
因图中CD∥EF∥GH，CD=EF=OH，故杆EF为虚约束，C点和G点均为复合铰链。
自由度为：
F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1
问题:
2.一对标准安装的渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知中心距a=100mm，z1=20，z2=30，α=20°，，c*=0.25。
试求：
（1）齿轮的模数m；
（2）齿轮2的分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2和基圆直径db2。
答案:
解：
d2=mz2=4×30=120（mm）
db2=d2cosα=120×cos20°=112.76（mm）
问题:
3.在下图所示轮系中，已知各轮齿数为z1=20，z2=40，z2'=50，z3=30，z3'=20，z4=30,nA=1000r/min。
试求：
该轮系的传动比iAB，轴B的转速nB的大小，并说明其转向与A轴是否相同?
答案:
解：
这是一个复合轮系，1、2组成定轴轮系，2'、3、3'、4、H组成周转轮系且是一个行星轮系。
n2=n2'
联立以上各式，得：
iAB=i1H=i12·i2'H=-2×1.9=-3.8
nB与nA转向相反。
问题:
4.减速器的一根轴用一对7307AC轴承安装（如图所示）。
已知两轴承的径向载荷FrⅠ=1320N，FrⅡ=3010N，外加轴向载荷FA=500N，方向如图。
判别系数e=0.68，当Fa/Fr≤P时，X=1，Y=0；Fa/Fr＞e时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力Fs=0.68Fr，试画出两轴承内部轴向力FSⅠ、FSⅡ的方向，并计算轴承的当量动载荷PⅠ、PⅡ。
答案:
解：
内部派生轴向力的方向如图所示。
FSⅠ=0.68FrⅠ=0.68×1320=897.6（N）
FSⅡ=0.68FrⅡ=0.68×3010=2046.8（N）
由FSⅡ+FA＞FSⅠ，故轴承Ⅰ“压紧”，轴承Ⅱ“放松”。
FaⅠ=FSⅡ+FA=2046.8+500=2546.8（N）FaⅡ=FSⅡ=2046.8（N）
PⅠ=X1FrⅠ+Y1FaⅠ=0.41×1320+0.87×2546.8=2756.9（N）
PⅡ=X2FrⅡ+Y2FaⅡ=1×3010+0×2046.8=3010（N）
五、设计题
问题:
1.下图为一尖端偏置直动推杆盘形凸轮机构，凸轮绕轴心O逆时针转动，凸轮廓线的AB段和CD段为两段圆弧，圆心均为凸轮回转轴心。
求：
（1）在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆；
（2）在图上标出推程运动角Φ，远休止角ΦS，回程运动角Φ'和近休止角ΦS'；
（3）在图中作出凸轮在E点接触时推杆的位移s和压力角α；
（不必作文字说明，但必须保留作图线）
答案:
解：
如图所示：
（1）凸轮机构的基圆、偏距圆；
（2）推程运动角Φ，远休止角ΦS，回程运动角Φ'和近休止角ΦS'；
（3）在E点接触时推杆的位移s和压力角α。
问题:
2.下图为一轴系结构，按示例①所示，编号并指出其他错误（不少于7处）。
（注：
不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）
示例：
①缺少调整垫片。
答案:
解：
②右端轴承的左侧没有轴向固定。
③键与轮毂键槽底部之间没有间隙，键装不进去。
④键的位置应该与⑩处的键处于同
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