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A双摇杆机构C 双 曲 柄 机 构】机械设计基础试卷 1、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B.曲柄摇杆机构D. 对 心 曲 柄 滑 块 机 构2平面连杆机构中，当传动角 A 机构的传力性能较好 C可以满足机构的自锁要求较大时，则B. 机构的传力性能较差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：D. 1D. 1D. 锯 齿 形 螺 纹D. 耐 磨 性4渐开线齿轮

2、实现连续传动时，其重合度为A 0 B.=0 C. Z1， b1b2,其接触应力的大小是A H1 H2C. 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：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13. 转轴的变曲应力为A弹簧外径与簧丝直径之比值B弹簧

3、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 ZCuAl10Fe 3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

4、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。27（本题满分 10 分）图 2 所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传

5、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。（垂直图2具体指出）。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 i 12=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 r b1;分度圆上的齿

6、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 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 K S=1.2，螺栓材料的的许用应力 =120N/mm 2,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

7、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。12R1 R2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；六、结构改错题：本大题只有 1 个小

8、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、选择题：每小题 3 分，共 45分1.B 2.A3.D4.D5.B6.B 7.A8.C9.A10.C11.D 12.A13.A14.C15.D二、填空题：每空1分，共 20 分。16槽数 z 拨盘圆销数 K17. 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1 摩擦系数23.平均瞬时24弯矩扭矩25.pppp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+6

9、50 ）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、Fa2、Ft3、Fa3的方向 （ 8 分）第 27 题答案图四、计算题：共 48 分4 分）z1 z2 20 60分度圆半径mz1 r14 20（ 2 分）22基圆半径rb1 r1 cosmm40cos20 37.59 （ 2 分）分度圆齿厚m s3.14 46.28mm （ 2 分）2a21602 分）4mm模数 m23.54=41.00mm则H

10、i131H z3H z180 4203得 i1H15H由题图知4Hi14 i1H 5（ 6 分）由题图轮 4、5 组成定轴轮系，则i454z550 2（ 2 分）5z4252 分）i15 i14 i45 5 2 1031（本题满分 10 分）解 一个螺栓的横向工作载荷 R F 6000 3000N （ 1 分） z2强度满足（ 4 分）32（本题满分 10 分）解S1 0.68R1 0.68 2000 1360NS2 0.68R2 0.68 4000 2720NS1、S2 方向见第 32 题答案图FA S2 800 2720 3520N S1轴承 1“压紧”，A1=FA+S2=3520N（ 5

11、 分）轴承 2“放松”， A 2=S 2=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；画出密封件；缩短装齿轮的轴段长度； 左右两轴承内侧加档油环； 每改正 1 处错误（改正 6 处错误得满分）去掉套筒，画出定位轴肩；轴承改为面对面正安装；键长应短于轮毂长度；左右两轴承盖与箱体间加垫片。（ 2 分）10机械设计

12、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A mn=mtsin B. mn=mt/cosC mn=mtcos D. mn=mtcos4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

13、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 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/ 4 d12 ,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 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

14、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119标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数 Y F数值时，应按A法面模数 mn B. 齿宽 bC. 实际齿数 Z D. 当量齿数 xU10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于B. r=0A r= 1C r= 1C. 1re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、 P230（本题满分 10 分）

15、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/mm 2;（ 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 1 =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

16、 LAB、连杆 BC 的长度 LBC，以及行程速比系数 K 。（取比 例尺 1=1 mm ）mm15六、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机械设计基础试题参考答案及评分标准一、选择题：每小题 3 分，共 48分1. A2.C3.C4.B 5.B 6.C 7.B 8.D9.D10.A11.C12.D 13.A 14.B 15.D 16.B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

17、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）F a2、 Fa3的方向 （ 4 分）（3）Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向 （ 4 分）16第 25 题答案图四、计算题：共 50 分2 分）rb2 r2 cos 80 cos20 75.175mm齿顶圆半径 ra1 r1 ha*m 60 1 4 64mm （ 2 分）ra2 r2 ha*m 80 1 4 84mm （ 2 分）28（本题满分 10 分）17z2z313 H z1z21H4

18、0 80 820 206 分）1Hi1H=94 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+K A=1400+1000=2400N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 AC 1和 AC2，则4 分）lAC1 l BC lAB 49.5mmlAC2 lBC lAB 104.4mm联立解出允许作图时有少量误差）量出 极位夹角 21.08六、结构改造错题：本题满分 12 分32答案见第 32 题答案图。1应画出垫片；2应画

19、出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；3应画出键；4应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；5画出轴径变化，减小轴承装配长度；6画出密封件；197画出联轴器定位轴肩；8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 32 题答案图20第 31 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

20、齿数时，则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为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是 （ A ）。21C螺钉联接 D. 紧定螺钉联接8

21、 齿面 硬度 HB 350HBS的 闭 式钢 制 齿 轮 传 动 中 ， 主 要 失 效 形 式 为B ）。A齿面磨损C齿面胶合BD.齿面点蚀轮齿折断9. 不完全液体润滑滑动轴承，验算pv pv 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 D A，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（ 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

22、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 A 、转动心轴 BC 、传动轴 D13、普通平键的主要失效是 （ A A工作面被压溃或键被剪断 C. 工作面产生过度磨损14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ A、带不是绝对挠性体 BB ）。、转轴、固定心轴）。B工作面产生胶合破坏D键被弯曲折断D ）。、带与带轮间的摩擦系数偏低D 、带的紧边与松边拉力不等22C、带绕过带轮时产生离心力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 5781-2000 标准标注出：公称直径为 16mm、长 60mm全螺纹六角头螺栓；并按 GB/T 41-2000 的标准标注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普 通粗牙六角螺母。螺栓 M16