机械设计基础模拟题含答案.docx

1、机械设计基础模拟题含答案机械设计基础试卷1一、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

2、连续传动时，其重合度为A0 B.=0 C.Z1，b1b2,其接触应力的大小是AH1H2C. H1=H2 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s B. 减少蜗杆头数Z1C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 【

3、】12带传动作减速传动时，带的最大应力max等于A.1+b1+c B. 1+b2+cC. 2+b1+c D. 2+b2+c 【 】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A10% 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

4、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

5、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127（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

6、。（垂直纸面的力，向纸内画稍 ， 向纸外画）图2四、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329（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r130. (本题满分10分)已知图4

7、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431（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=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。图532（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

8、2的轴向载荷A1和A2。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。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）机械设计基础试题参考答案及评分标准 一、选择题：每小题3分，共45分。1.B 2.A 3.D 4.D 5.B6.B 7.A 8.

9、C 9.A 10.C11.D 12.A 13.A 14.C 15.D二、填空题：每空1分，共20分。16槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性18动 两 19. 分度圆直径d1（或中心距a） 齿宽b20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22包角 摩擦系数 23. 平均 瞬时24弯矩 扭矩 25. 三、分析题：共15分26（本题满分5分）最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。 （3分）故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 （2分）27（本题满分10分）答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向 （2分）Ft2

10、、Fa2、Ft3、Fa3的方向 （8分）第27题答案图四、计算题：共48分。28（本题满分6分）解 （4分）E、F处之一为虚约束 （2分）29（本题满分12分）解（1）小齿轮齿数 模数 （2分）分度圆半径 （2分）基圆半径 （2分）分度圆齿厚 （2分）（2）节圆半径 =41.00mm（或） （2分）30（本题满分10分）解 该轮系为混合轮系。由齿轮1、2、3和转臂H组成行星轮系，齿轮3固定，。则 得由题图知 （6分）由题图轮4、5组成定轴轮系，则 （2分） （2分）31（本题满分10分）解 一个螺栓的横向工作载荷 （1分）预紧力 （4分）强度校核 N/mm2 强度满足 （4分）32（本题满分1

11、0分）解 S1、S2方向见第32题答案图 轴承1“压紧”，A1=FA+S2=3520N （5分）轴承2“放松”，A2=S2=2720N （5分）第32题答案图五、作图题：本题满分10分。33答案见第33题答案图。基圆和基圆半径r0 （3分）从动件在C点接触时位移s （3分）在C点和D点接触时压力角 （4分）第33题答案图六、结构改错题：本题满分12分34答案见第34题答案图第34题答案图应画出键； 去掉套筒，画出定位轴肩；画出密封件； 轴承改为面对面正安装；缩短装齿轮的轴段长度； 键长应短于轮毂长度；左右两轴承内侧加档油环； 左右两轴承盖与箱体间加垫片。每改正1处错误 （2分）（改正6处错误得

12、满分）机械设计基础试卷 2一、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 B. 减小传动角C增大压力角 D. 减小极位夹角 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 Amn=mtsin B. mn=mt/cosCmn=mtcos D. mn=mtcos 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

13、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m可以减小D机械运转的平均角速度m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F作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力ca=1.3F/,将拉应力增大30%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HB350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

14、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 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xU 10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是Ad1=ma1q B. d1=mnqC. 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Z1B增大节距p和减少齿数Z1C减小节距p和减少

15、齿数Z1D减小节距p和增加齿数Z1 13转轴弯曲应力b的应力循环特征为Ar=1 B. r=0C r=1 C. 1r+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A6208 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

16、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

17、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227（本题满分14分）一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已

18、知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角,齿顶高系数=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）已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，=20, Z3=80。试求轮系的传动比i1H。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

19、径向载荷之比Fa/Fre时，X=0.41，Y=0.87；Fa/Fre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、P230（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F=20000N,轴向工作载荷F=10000N,螺栓刚度Cb=1 106N/mm,被联接件刚度Cm=4106N/mm,螺栓材料的许用应力=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

20、摇杆DC在两个极限位置时与机架的夹角分别为=135。2=60，摇杆DC的长度LDC=50mm，机架AD的长度LAD=70mm。试：用作图法求出曲柄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1=1）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）机械设计基础试题参考答案及评分标准一、选择题：每小题3分，共48分。1. A 2.C 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.D9.D 10.A 11.C 12.D 13.A 14.B 15.D 16.B二、填空题：每空1分，共16分。17有一最短杆 最短杆与最长杆长度

21、之和小于或等于其余两杆长度之和18小 增大 19. 模数 压力角20法面模数mn 大端模数m21轴径 d 轮毂长度 22. 悬臂梁 齿顶23不打滑 疲劳寿命 24. 非液体摩擦 液体摩擦三、分析题：本题满分14分。25答案见第25题答案图。（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向 （6分）（2）Fa2、Fa3的方向 （4分）（3）Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向 （4分）第25题答案图四、计算题：共50分。26（本题满分4分）解 （3分）滚子处局部自由度 （1分）27（本题满分14分）解 模数 （4分）分度圆半径 （1分） （1分）基圆半径 （2分） （2分）齿顶圆半径 （2分） （2分）28（

22、本题满分10分）解 （6分） i1H=9 （4分）29（本题满分12分）解 （1）S1=0.7Fr1=0.72000=1400NS2=0.7Fr2=0.74000=2800NS1、S2方向如第29题答案图。 S1+KA=1400+1000=2400N （5分）五、作图题：本题满分10分。31答案见第31题答案图。解 按已知条件连接AC1和AC2，则 （4分）联立解出 （3分）（允许作图时有少量误差）量出 极位夹角 （3分）六、结构改造错题：本题满分12分。32答案见第32题答案图。应画出垫片；应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；应画出键；应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；画出轴径变化，减小轴

23、承装配长度；画出密封件；画出联轴器定位轴肩；键长应改为短于轮毂长度；每改正1处错误 （2分）（改正6处错误得满分）第31题答案图第32题答案图机械设计基础试卷3一、选择题（共30分、每小题2分）1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承

24、刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。A弹性柱销联轴器 B凸缘联轴器C. 十字滑块联轴器 D万向联轴器4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C ）。A进入大带轮处 B离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A带传动 齿轮传动 链传动 B链传动 齿轮传动 带传动C带传动 链传动 齿轮传动 D链传动 带传动 齿轮传动6螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度7为联接承受横向工

25、作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A ）。A螺栓联接 B. 双头螺柱联接C螺钉联接 D. 紧定螺钉联接8齿面硬度HB350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。A齿面磨损 B齿面点蚀 C齿面胶合 D. 轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。A两端固定 B两端游动 C一端固定一端游动 DA，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（

26、 B ）。A限制加工蜗杆的刀具数量B限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C为了装配方便 D为了提高加工精度12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A、转动心轴 B、转轴 C、传动轴 D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（ A ）。A工作面被压溃或键被剪断 B工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低 C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态 C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定二、标准件（4题共12分，每小题3分）1、请按GB/T 5781-200