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《机械设计基础》试题

（适用于机械制造与自动化、数控技术专业学生，闭卷考试,满分500分）

一、填空（每空1分，共110分）

1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的。

2、三角形螺纹的牙型角α＝，适用于，而梯形螺纹的牙型角α＝，适用于。

3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。

4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有、和，最大应力发生在。

5、链传动设计时，链条节数应选数（奇数、偶数）。

链轮齿数应选数；速度较高时，链节距应选些。

6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核。

7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。

8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η

、效率和效率。

其中啮合效率η

=，影响蜗杆传动总效率的主要因素是效率。

9、轴按受载荷的性质不同，分为、、。

10、滚动轴承接触角越大，承受载荷的能力也越大。

11滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在               或            情况下。

12、dn值大的滚动轴承应采用          润滑，而dn值小的滚动轴承可采用  润滑。

13、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有                                                         。

14、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核            、            、            值。

15、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。

径向或角向位移的能力：

                         ，                     。

16、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称             轴；只承受扭矩称　　　　　　轴；承受弯矩和扭矩称　　　　　　轴。

17、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝　　　　；标准模数和压力角在　   　；受力分析和强度计算用　     　直径。

18、带传动的主要失效形式为　  　　和　   　　。

19、带工作是截面上产生的应力有         ，               ，                  。

20、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是         等的，大小齿轮的弯曲应力是       等的。

21、螺纹的公称直径是指螺纹的        径，螺纹的升角是指螺纹     径处的升角。

螺旋的自锁条件为                  。

22、三角形螺纹的牙型角α＝       ，适用于       ，而梯形螺纹的牙型角α＝     ，适用于        。

23、螺纹联接防松，按其防松原理可分为     防松、        防松和       防松。

24、选择普通平键时，键的截面尺寸（b×h）是根据       查标准来确定的,普通平键的工作面是          。

25、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使       ，从而使带的有效拉力值减小。

26、链传动瞬时传动比是       ，其平均传动比是       。

27、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力       ，材料的许用接触应力       ，工作中产生的齿根弯曲应力     ，材料的许用弯曲应力          。

28、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，其载荷由一对轮齿承担。

29、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核    ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核       。

30、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为             挠性联轴器和          挠性联轴器两大类。

31、构件是机器的______单元体；零件是机器的______单元体，分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。

32、运动副是使两构件________，同时又具有_________的一种联接。

平面运动副可分为________和_______。

33、机构处于压力角α=_________时的位置，称机构的死点位置。

曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构______死点位置，而当摇杆为原动件时，机构______死点位置。

34、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。

35、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥__________。

36、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。

37．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。

38、机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。

39、螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：

_________、_________、_________。

40、按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。

二、选择题（每题2分，共150分）

1、循环特性r=－1的变应力是（     ）应力。

A．对称循环变   B、脉动循环变 C．非对称循环变   D．静

2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是（   ）。

A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大CmC．增大Cb和Cm   D．减小Cb和Cm

3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是（   ）。

   A．避免螺栓受附加弯曲应力作用     B．便于安装    C．为安置防松装置

4、选取V带型号，主要取决于（     ）。

   A．带的线速度   B．带的紧边拉力

   C．带的有效拉力   D．带传递的功率和小带轮转速

5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y

的主要几何参数是（     ）。

A．齿轮的模数   B．齿轮的压力角  C．齿轮的齿数   D．齿轮的顶隙系数

6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（     ）。

   A．0.852   B．O.88   C．0.8   D．0.907

7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（     ）而不能提高轴的（     ）。

   A．强度   B．刚度  

8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用（     ）。

A．深沟球轴承   B．圆锥滚子轴承   C．角接触球轴承   

9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的（     ）。

    A．磨损   B．发热   C．胶合   D．塑性变形

10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于（     ）。

A、30mm,  B、24mm,    C、36mm,    D、40mm

11、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为           。

  A.Ф30H7/k6    B.Ф30H7      C.Ф30k6

12、下列滚动轴承密封装置，其中　　　是属于接触式密封。

Ａ.毡圈密封　　Ｂ.甩油环　　Ｃ.密封环　　Ｄ.缝隙密封

13、在　　　　情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。

Ａ.重载　Ｂ.高速　Ｃ.工作温度　Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷

14、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称　　　　。

Ａ.液体摩擦　Ｂ.半液体摩擦　Ｃ.混合摩擦　Ｄ.边界摩擦

15、半圆键联接当采用双键时两键应　　　　布置。

　　Ａ.在周向相隔９０o　     Ｂ.在周向相隔１２０o　　　

　Ｃ.在周向相隔１８０o　　　Ｄ.在轴向沿同一直线

16、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应　　　　　。

　　Ａ.增加螺栓刚度。

　Ｂ.降低螺栓刚度。

　Ｃ.降低被联接件刚度。

17、弹簧Ａ的刚度为Ｋ１，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ２，两弹簧并联的刚度为　　　　　　。

Ａ.　Ｋ１　　Ｂ.　Ｋ２　　Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２  Ｄ.　　Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）

18、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝　　　　　ＭＰａ。

Ａ.　６００　Ｂ.　８００　　Ｃ.　６８０　Ｄ.　４８０

19、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取　　　　　。

Ａ.　任意值　　　Ｂ.　等于链节长度的偶数倍  Ｃ.等于链节长度的奇数倍

20、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大　　　　　？

　　Ａ.　大轮　Ｂ.　小轮　Ｃ.　主动论　　Ｄ.　从动轮

21.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用    。

   A螺栓联接；   B双头螺柱联接；   C螺钉联接。

22.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则      。

A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；

B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差；

C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；

D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；

23、当键联接强度不足时可采用双键。

使用两个平键时要求键      布置。

   A 在同—直线上;   B相隔900;C．相隔1200；   D相隔1800

24、普通平键联接强度校核的内容主要是    。

A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D．校核磨损。

25、选取V带型号，主要取决于     。

A．带的线速度   B．带的紧边拉力   C．带的有效拉力   D．带传递的功率和小带轮转速

26、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时,．应该限制    。

A．小链轮的转速n1；   B.传动的功率P；   C.传递的圆周力。

27、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以      。

A．提高轮齿的弯曲强度；  B.提高轮齿的接触强度；

C.提高轮齿的静强度；   D．改善传动的平稳性。

28、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用    。

A．深沟球轴承   B．圆锥滚子轴承   C．角接触球轴承   

29、温度升高时，润滑油的粘度       。

A.随之升高；  B.保持不变；C．随之降低； D.可能升高也可能降低。

30、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于       。

A、30mm,  B、24mm,    C、36mm,    D、40mm

31、若机构由n个活动构件组成，则机构自由度为（）

A、>3n　　　　B、=3n　　　　C、<3n

32、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性？

（）

A、齿轮B、飞轮C、凸轮

33、当曲柄为原动件时，下述哪种机构具有急回特性？

（）

A、平行双曲柄机构B、对心曲柄滑块机构C、摆动导杆机构

34、凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律上升时，在何处发生刚性冲击？

（）

A、推程开始点B、推程结束点C、推程开始点和结束点

35、带传动的中心距过大将会引起什么不良后果？

（）

A、带产生抖动B、带易磨损C、带易疲劳断裂

36、渐开线在基圆上的压力角

为多大？

（）

A、0°B、20°C、90°

37、蜗杆传动传动比的正确计算公式为（）

A、

B、

C、

38、经校核，平键联接强度不够时，可采用下列措施中的几种?

①适当地增加轮毂及键的长度；②改变键的材料；③增大轴的直径，重新选键；④配置双键或选用花键。

（）

A、①、②、③、④均可采用B、采用②、③、④之一

C、采用①、③、④之一D、采用①、②、④之一

39、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接?

（）

A、螺栓联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接

40、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么?

（）

A、性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内则没有

B、性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补偿

C、性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能

41、（）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。

Ａ.机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。

42、两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（）。

Ａ.低副；Ｂ.高副；Ｃ.移动副；Ｄ.转动副。

42、一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（）。

Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。

43、一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（）。

Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。

44、一般飞轮应布置在转速（）的轴上。

Ａ.较低；Ｂ.较高；Ｃ.适中。

45、在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（）。

Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.摆动导杆机构；Ｄ.转动导杆机构。

46、在下列平面四杆机构中，（）存在死点位置。

Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.曲柄摇杆机构；Ｄ.转动导杆机构。

47、曲柄摇杆机构的压力角是（）。

Ａ.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角；Ｂ.连杆与从动摇杆之间所夹锐角；

Ｃ.机构极位夹角的余角；Ｄ.曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹锐角。

48、带传动是借助带和带轮间的（）来传递动力和运动的。

Ａ.啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ.粘接。

49、图示铰链四杆机构是（）。

Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双曲柄机构；Ｃ.双摇杆机构。

50、能实现间歇运动的机构是（）。

Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双摇杆机构；Ｃ.槽轮机构；Ｄ.齿轮机构。

51、曲柄摇杆机构的死点发生在（）位置。

Ａ.主动杆与摇杆共线；Ｂ.主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ.从动杆与机架共线。

52、在带传动中（减速传动），带的应力最大值发生在带（）。

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。

53、为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（）Ｖ带截面的楔角。

Ａ.小于；Ｂ.大于；Ｃ.等于。

54、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。

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.两齿轮的模数和压力角分别相等。

55、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.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。

56、自行车车轮的前轴属于（）轴。

Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。

57、渐开线的形状取决于（）直径。

Ａ.节圆；Ｂ.基圆；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿顶圆。

58、（）是齿轮最主要的参数。

Ａ.模数；Ｂ.压力角；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿数。

59、国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（）。

Ａ.35°；Ｂ.30°；Ｃ.25°；Ｄ.20°。

60、圆锥齿轮传动适用于（）传动。

Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。

61、蜗杆传动适用于（）传动。

Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。

62、传动比大而且准确的传动是（）。

Ａ.带传动；Ｂ.链传动；Ｃ.齿轮传动；Ｄ.蜗杆传动。

63、不能用于传动的螺纹为（）螺纹。

Ａ.三角形；Ｂ.矩形；Ｃ.梯形；Ｄ.锯齿形。

64、定轴轮系的总传动比等于各级传动比（）。

Ａ.之和；Ｂ.连乘积；Ｃ.之差；Ｄ.平方和。

65、减速器的传动比ｉ=（）。

Ａ.＞1；Ｂ.＜1；Ｃ.＝1。

66、普通螺纹的公称直径是（）。

Ａ.螺纹的中径；Ｂ.螺纹的小径；Ｃ.螺纹的大径。

67、30000型轴承是代表（）。

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。

68、推力球轴承的类型代号为（）。

Ａ.10000；Ｂ.30000；Ｃ.50000；Ｄ.60000。

69、在各种类型轴承中，（）不能承受轴向载荷。

Ａ.调心球轴承；Ｂ.深沟球轴承；Ｃ.圆锥滚子轴承；Ｄ.圆柱滚子轴承。

70、凸缘联轴器是一种（）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。

71、自行车飞轮的内部结构是属于（）。

Ａ.链传动；Ｂ.超越离合器；Ｃ.安全离合器；Ｄ.弹性联轴器。

72、转轴承受（）。

Ａ.扭矩；Ｂ.弯矩；Ｃ.扭矩和弯矩。

73、对于高负荷、重要的转轴，应选用（）材料。

Ａ.Q235；Ｂ.45钢；Ｃ.20钢；Ｄ.40Cr。

74、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（）。

Ａ.易拧紧；Ｂ.避免偏心载荷；Ｃ.增大接触面；Ｄ.外观好。

三、判断题（每题1分，共40分）

1.一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。

（）

2.销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。

（）

3.两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。

（）

4.局部自由度是与机构运动无关的自由度。

（）

5.虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。

（）

6.在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。

（）

7.压力角越大对传动越有利。

（）

8.在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。

（　　）

9.偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。

　　　　　　　　　（　　）

10.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。

　　　　　　　　（　　）

11.减速传动的传动比i＜1。

　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

12.Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。

　　　　　　　　　　　　　　（　　）

13.在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。

（　　）

14.带传动一般用于传动的高速级。

　　　　　　　　　　　　　　（　　）

15.带传动的小轮包角越大，承载能力越大。

　　　　　　　　　　（　　）

16.选择带轮直径时，直径越小越好。

　　　　　　　　　　　　　（　　）

17.渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。

　　　　　（　　）

18.基圆直径越大渐开线越平直。

　　　　　　　　　　　　　　（　　）

19.设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。

（　　）

20.在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。

　（　　）

21.只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。

　　　　　　　　　　（　　）

22.螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。

　　　　（　　）

23.受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。

（）

24.仅传递扭矩的轴是转轴。

（）

25.低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。

（）

26.代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。

（）

27.对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。

（）

28.用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。

（）

29.凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。

（　　）

30.花键联接只能传递较小的扭矩。

　　　　　　　　　　　　　　（　　）

31、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

　　　　　　　　　（　）

32、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。

　　　　（　）

33、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。

　　（　）

34、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。

　　　　　　　　　　　（　）

35、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。

　　　　　　（　）

36、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

37、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。

　　　　　　　（　）

38、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。

（　）

39、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。

　　　　　　　　（　）

40、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。

（）

四、简答题（每题5分，共20分）

1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。

2、说明带的弹性滑动与打滑的区别。

3、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？

4、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?

各有什么特点?

（指出四种以上）。

五、计算题（每题10分，共100分）

1、有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝?

剩余预紧力F1＝?

在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少?

  2、如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。

巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03，

轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

（1）欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?

并在图上标出手柄的转动方向。

（2）若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少?

3、某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。

己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝0.68Fr,试求轴承轴向载

荷Fa1和Fa2。

4、图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。

已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：

（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；

（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂