河南理工大学机械设计基础试题1

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业号：级：学号：业班级：专名姓姓：班学：名…………………………………………………封线………………………………………………………………密封……………………………………………………………密…………… ………线…………………………

河南理工大学 2008～2009 学年第 2 学期

《机械设计基础》试卷（A卷）

考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %

一、单项选择题：（每小题1分，共22分）

1、平面运动副中，一个高副引入个约束。（）

A 1

B 2 C 3

D 4

2、曲柄摇杆机构中，曲柄主动时，最小传动角出现在位置。（）

A 曲柄与连杆共线

B 曲柄与机架共线

C 摇杆与连杆共线

冲击。（）

A柔性

B 刚性 C刚性和柔性

D 无冲击

4、使用齿条刀切削齿数Z=15的正常齿制标准直齿渐开线齿轮时根切。（）

A 不会产生 C 会产生严重

B 会产生轻微 D 无法确定是否产生

D 摇杆与机架共线

3、凸轮机构从动件作简谐运动规律运转时，产生

5、斜齿圆柱齿轮的齿数为Z，分度圆压力角为?，分度圆螺旋角为?，则其当量齿数Zv为（）

A Z/cos2?

B Z/cos2? C Z/cos3?

Z/cos3?

6、由飞轮设计公式可知，飞轮转动惯量IF （）

A 与最大盈亏功成正比 C 与不均匀系数成正比

A 产生

B 与最大盈亏功成反比 D 与飞轮角速度成反比

D 储存和释放

7、使用飞轮调速是因为它能能量。（）

B 消耗 C 放大

8、在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发现压力角超协定许用值，且廓线出现变尖，应采取措施。（）

A 减小滚子半径 C 减小基圆半径

A 压力角增大

B 加大基圆半径 D 加大从动件杆长

9、凸轮的基圆半径减小，则会导致凸轮（）

B 转速增大 C 压力角减小D 转速减小

D 转化轮系

D 低副

10、自由度为1的周转轮系称为（）

A 差动轮系B 行星轮系C 混合轮系 A 虚约束

B 复合铰链 C 高副

11、直动滚子从动件的滚子也凸轮接触处形成（）

12、对于用脆性材料制成的零件，可按不发生脆性次断裂的条件进行静强度计算，这时应取材料的作为极限应力。（）

A 屈服极限 B 弹性极限C 强度极限D 韧性极限 A 上表面

B 下表面C 两侧表

D 两端面

13、普通平键联接定心性较好，键的是工作面。（）

14、在齿轮传动中，轴承和轴的刚度越小，齿宽越宽，则载荷集中现象越（）

A 与轴承刚度无关 C 不明显

B 与轴的刚度无关

D 严重

15、蜗轮副的材料不仅要求有足够的强度，而且要有良好的减摩，耐磨性能，因此常采用作齿圈。（）

A 中碳钢

B 低碳钢C 青铜

D 合金钢

16、小带轮直径d1应大于或等于规定的最小直径dmm，若d1过小，则带的将过大而导致带的寿命降低。（）

A弯曲应力 C 紧边拉应力

B 离心应力 D 松边拉应力

17、链传动设计时，考虑多边形效应，高速重载工况下应选（）

A 小节距多排链 C 大节距多排链

B 小节距单排链

D 大节距单排链

18、为了保证轴上零件紧靠定位面轴肩，轴肩的圆角半径必须相配零件的倒角尺寸。（）

A 大于

B 小于 C 等于

D 大于等于

19、在轴承中，润滑油最重要的物理性能之一是粘度，粘度表征油（）

A 的抗腐蚀能力 C 层间抗挤压能力

B 对金属表面的吸付能力 D 流动的内摩擦力

D 轴承类型

D D/d

20、滚动轴承代号中，在起第7位数字表示（）

A 内径系列 B 外径系列C 宽度系列 A d/D2 A 弹性

B d/D C D2/d

21、圆柱螺旋弹簧的旋绕比C是（） 22 、齿轮式联轴器属于联轴器。（）

B 刚性C 固定式刚性

D 刚性可移式

二、多项选择题：（每小题2分，共18分在每小题的五个备选答案中选出二个正确答案

1、曲渐开线形成的过程可知：（）

A 渐开线上任意一点的切线正与基圆相切 B 渐开线的形状与基圆的大小无关 C 发生线与基圆之间为纯滚动

D 渐开线上某点的法线与该点速度方向之间所夹的锐角称为该点的压力角E 基圆之内有渐开线

2、曲柄摇杆机构中，若行程速比系数K=1.5，则（）

A 极位夹角为36? C 极位夹角为25? E 该机构无急回运动

3、与标准齿轮相比，变位齿轮的发生了变化。（）

A 分度圆直径 C 分度圆齿厚

B 分度圆齿距

D 分度圆齿槽宽E 基圆直径

B 极位夹角为30? D 该机构有急回运动

4、一对渐开线齿轮的传动比可表示为（）

A da2/da1 B p2/p1 C d2/d1

D df2/df1 E d2?/d1? B 被联接件较薄

5、双头螺柱适用于（）

A 盲孔联接

C 被联接件与螺纹D 允许多次装拆E 不经常装拆

6、开式齿轮传动的设计计算准则为（）

A 齿面接触强度设计 C 不校核齿面接触强度 E点根弯曲强度设计

7、带传动产生的带的离心力引起的拉力（）

A 只作用于紧边

B 只作用于松边

C 只作用于包角部分D 也作用于松紧边E 也作用于包角部分 8、当同一轴上的不同轴段有键联接时，应（）

A 将键槽设计在同一加工线上 B 将键槽设计在相隔90?加工线上 C 将键槽设计在相隔180?加工线上

D 采用同一规格键槽尺寸E采用不同规格槽尺寸

9、判定滚动轴承额定动载荷的条件是（）

A 10%的轴承发生疲劳点蚀 B 寿命106转 E寿命108转

三、填空题：（每小题1分，共10分）

1、在曲柄摇杆机构中，若把曲柄改为机架，可得机构。 2、以凸轮理论轮廓线的最小向径为半径的圆称为。 3、两构件通过点或线接触形成的运动副称为。

4、质量分布不在同一回转平面内的回转件，只要分别在任选的个回转面内各加上适当的平衡质量即可达动平衡。

5、机器稳定运转一个周期，驱动力矩之功阻抗力矩之功。

6、梯形螺纹和锯齿形螺纹之中，只有螺纹能客观存在双向轴向载荷。

7、增大蜗杆的升角可提高蜗杆传动的。 8、安装链传动时，只需不大的张紧力，主要是使链的松边，否则会产生振动，跳齿和脱链。

C 50%的轴承发生疲劳点蚀 D 90%的轴承发生疲劳点蚀

B 齿面接触强度校核 D 齿根弯曲强度校核

9、动压滑动轴承，其它条件相同时工作转速直蒿，则轴颈中心越接近。

10、为了保证压缩弹簧的稳定性，弹簧的不能超过许用值。四、判断题：（每小题1分，共10分）

1、凸轮机构的从动件滚子中心的运动轨迹称为实际廓线（）

2、单销普通外槽轮机构一个运转循环内，从动件的运动时间总是大于静止时间。（）

3、机器周期性的速度波动可用安装飞轮进行调节。（） 4、经过静平衡的回转件一定的动平衡的。（） 5、差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。（） 6、在选择用于紧固联接的螺栓时，一般选用单头。（） 7、对开式齿轮传动，除了作弯曲强度计算外还应进行接触强度校核。（）

8、套筒滚子链的内外链板制成8字形，主要是为了提高其抗拉强度。（）

9、选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用油的粘度应越高。（） 10、凸缘联轴器是刚性固定式联轴器。（）五计算题：（共4题，18分）

1、计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度，虚约束应在图中标出。（4分）

2、一对正常齿制的标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，小齿轮损坏需配制，知大齿轮齿顶圆直径da2=408mm, Z2=100标准中心距a=310mm试求：（1）模数m,小齿轮齿数Z1；（2）小齿轮齿根圆直径df1。（4分）

3、图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1=20，Z2=72，Z2?=15，Z4=60，n1=540rpm，转向如图，试求：nH的大小及方向。（4分）

4、已知图中轴系两支点反力Fr1=1KN，Fr2=1.5KN, 轴向外载荷Ka=0.5KN, 轴向派生力Si=0.7Fri，试画出S1、S2轴向派生力的方向并计算两轴承的轴向载荷Fa1、Fa2。（6分）

六、简答题：（每小题4分，共12分）

1、斜齿圆柱齿轮传动弯曲强度设计公式：

2、何谓链传动的多边形效应？说明该效应传动有何影响？

3、形成动压油膜的必要条件是什么？七、分析作图题：（每小题5分，共10）

1、图示曲柄滑块机构，曲柄等速传动，试：在图在标出机构的极位夹角?和最小传动角?min。

2、指出图中三个主要的结构错误，并说明原因。

《机械设计基础》答案A

一、单项选择题：（每小题1分，共22分） 1 A 12 C 2 B 13 C 3 A 14 D 4 B 15 C 5 D 16 A 6 A 17 A 7 D 18 B 8 B 19 D 9 A 20 C 10 B 21 C 11 C 22 D 二、双项选择题：（每小题2分，共18分） 1 CD 2 AD 3 CD 4 CE 5 AD 6 CE 7 DE 8 AD 9 BD 三、填空题：（每小题1分，共10分） 1、双曲柄 5、等于

2、基圆 3、高副 4、2个 6、梯形 7、传动效率

8、重度不致过大 10、高径比

9、轴承孔中心

四判断题：（每小题1分，共10分） 1 × 2 × 3 √ 4 × 5 √ 6 √ 7 × 8 × 9 × 10 √ 五、计算题：（5题，18分）

1、（4分）解： n=4, PL=5, PH=1 分）

局部自由度：B点处

1m(Z1?Z2),Z1?55 2

（1分）

（2

F=3n-2PL-PH=1

（1分）

2、（4分）解: 1）da2=mZ2+2ha*m ha*=1，m=4mm 分）

2）df1=m(Z1-2ha*-2c*),c*=0.25=210mm （2分） 3、（4分）解： i12=n1/n2=Z2/Z1=3.6 分）

nH=n1/i1H=30rpm,nH与n1同向。

（1分）

4、（5分）解：∵S1=0.7Fr1=700N

S2=0.7Fr2=1050N Ka+S2=1550N>S1=700N

?Hi24?(n2?nH)/(n4?nH)??Z4/Z2??4 (1分)

a? （2

i2H=n2/nH=1+Z4/Z2?=5 （1分） n1H=n1nH=i12?i2H=18

（1

∴Fa1=Ka+S2=1550N, Fa2=S2=1050N

六、简答题：（每小题4分，共12分） 1、答：mn:斜齿轮法面模数?d：齿宽系数

（3分）

YF：齿轮齿形系数K：载荷8=10

2、答：Ⅰ）链条绕入链轮右形成折线，当主动轮以匀角速度?转动时，链的水平分速度及传动比是周期性变化，称此为多边形效应。（Ⅱ）多边形效应使传动产生加速度，冲击和振动。

3、答： 1）两工作表面间必须有楔形间隙；

2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体；

3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出；

4）对于一定的载荷F必须使速度v、粘度n及间隙等匹配恰当。七、分析作图题（每小题5分，共10分）

1、作图：

业：号级：学号：业班级：专名姓姓：班学：名…………………………………………………封线………………………………………………………………密封……………………………………………………………密…………… ………线………………………… 2、答：

1）齿轮上轴孔倒角尺寸应大于轴肩圆角半径； 2）齿轮周向固定缺少键联接； 3）改圆螺母为套筒实现轴向定位； 4）安装齿轮的轴段不要螺纹。

河南理工大学 2008～2009 学年第 2 学期

《机械设计基础》试卷（B卷）

考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %

一、单项选择题：（每小题1分，共22分）

1、平面运动副中，一个转动副引入约束。（）

A 4个

B 3个 C 2个

D 1个

2、某曲柄摇杆机构，其行程速比系数K=1.5，则其极位夹角?等于（）

A 15?

B 30? C 36?

D 26?

3、凸轮机构的从动件按等加速—等减速规律运动，在运动开始和终止时，其加速度（）

A 出现有限值的突变B 无穷大 C 无变化D 无法确定

D 变化不定

D 无定于

4、变位系灵敏X=0.2的变位齿轮，其分度圆上齿厚S （）A 减小了 B 增加了C 不变

A 大于

5、槽数为4的单圆销外槽轮机构，槽轮运动时间静止时间。（）

B 等于 C 小天

6、由飞轮设计公式可知，飞轮转动惯量IF （）

A 与飞轮转速n的平方成反比 B 与最大盈亏功Wmax成反比 C 与飞轮转速n成正比 D 与不均匀系数?成正比

7、若单从减轻飞轮的重量考虑，飞轮应安装在（）

A 低速轴上 B 中间轴上C 高速轴上 A 传动角?越小 C 极位夹角?越小

（）

A 导杆机构 B 曲柄摇杆机构C 双摇杆机构D 双曲柄机构 10、汽车后桥差速器可实现运动的分解，其轮系属于（）

A 定轴轮系 B 差动轮系C 行星轮系 A 回转副

B 移动副C 低副

D 轮化轮系 D 高副

11、摆动滚子从动件的滚子与凸轮接触形成（）

12、设计零件时，按强度条件判定危险截面处的应小于零件的许用应力。（）

A 名义应力 B 计算应力C 极限应力 A 梯形

B 三角形 C 锯齿形

D 最大应力

D 矩形

B 闭式传动

13、在螺纹联接中，常用于紧固联接的牙形是（）

14、在齿轮传动中，能保证良好的润滑，不易落入灰尘、杂质的工作条件称为形式齿轮传动的主要破坏，形式是（）A 开工传动齿面磨损齿面点蚀

C 半开式传动轮齿折断 D 半闭式传动齿面胶合

15、阿基米德蜗杆在通过其轴线的截面内其齿廓侧边为（）

A 阿基米德螺线

B 直线 C 渐开线 D 任意曲线

16、若带所传递的圆周力超毂带与轮面间的极限摩擦力的总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为（）A 弹性滑动最好取为奇数

B 打滑 C 滑动率 B 最好取为偶数

D 只能取为奇数

D 失速

17、链传动中，链节数，以避免链板承受附加弯曲载荷。（）A

C 奇偶数均可

D 任意轴上 B 传动角?越大

8、曲柄摇杆机构的，传动特性越好。（）

D 极位夹角?越大

9、若取曲柄摇杆机构中的最短杆为机架，则原曲柄摇杆机构将演化为 18、既传递转矩又承受弯矩的轴称为（）

A 心轴 B 转轴C 传动轴 D 挠性轴

19、边界油膜的厚度小于一微米时，不足以将两相对运动表面的金属分隔开，这种状态称为（）

A 干摩擦

B 边界摩擦C 液体摩擦

D 混合摩擦

20、滚动轴承的接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力（）A 越大

B 越小 C 与公称接触角无关

B 压缩 C 扭转 D 可移式刚性

D 无法确定

D 弯曲

21、环形弹簧和碟形弹簧均为弹簧。（）

A 拉伸

22、不能补偿两轴相对位移的联轴器称为联轴器（）A 弹性 B 刚性 C 固定式刚性

二、多项选择题：（每小题2分，共18分在每小题的五个备选答案中选出二个正确答案

1、凸轮的基圆半径（）

A 是理论轮廓线最小向径B 是实际廓线最小向径 C 是理论廓线最大向径D 是实际廓线最大向径 E 越小，在其它条件不变的情况下，压力角就越大

2、齿轮传动中，重合度越大，则表示（）

A 模数越大 C 传动比越大

B 中心距越大 D 同时啮合的齿的对数越多

E 啮合线长度与齿距之比越大

3、由渐开线的形成过程可知（）

A 渐开线上任意一点的切线总与基圆相切 B 渐开线的形状决定于基圆的大小 C 发生线与基圆之间为滚动兼滑动

D 渐开线齿廓上某点的法线与该点速度方向所夹锐角称为该点的压力角 E 基圆之内有渐开线

4、两轴不平行的齿轮机构称为空间齿轮机构，有（）

A 外啮合直齿轮圆柱齿轮机构B 内啮合直齿圆柱齿轮机构 C 外啮合斜齿圆柱齿轮机构D 圆锥齿轮机构

E 蜗杆蜗轮传动机构

5、零件在不发生失效的条件下，能安全工作的限度称为（）A 抗断能力

C 抗振能力

B 工作能力

D 抗变形能力 E 承载能力

6、半月键联接的特点是（）

A 适于重载B 只适于轻载C 上下表面是工作面

E 两侧面为工作面

B Z2/Z1 C d2/d1

D n1/n2 E Z1/Z2

D 用于轴

7、蜗杆传动的传动比等于（）

A n2/n1 A 无打滑

8、链传动的特点是（）

B 瞬时传动比不恒定

C 无弹性滑动D 需要较大张紧力E 无冲击噪声

9、液体的动和粘度的单位是（） cm2/S

10、可用作轴上零件轴向固定的元件有（）

A 轴肩

B 键 C 套筒

D 芯键 E 双圆螺母

A St

B pa?S

C N?S/m2

D CSt

三、填空题：（每空1分，共10分）

1、机构中随着主动件的运动而运动的其余活动构件均称为。

2、曲柄摇杆机构中，曲柄两次与连杆共线时，摇杆处于两极限位置，曲柄在该两位置所夹锐角称为。

3、凸轮机构中，从动件运动向和轮廓接触点法线方向所夹的锐角称为。

4、静平衡的条件是：分布于该回转件上各个质量的离心力的向量和等于。

5、一对标准渐开线直齿轮分度圆相切时的中心距称为

6、是指零部件承受外载荷后，抵抗断裂，塑变等的能力。 7、齿轮传动强度计算公式中的ZE称为系数。 8、带传动中，带的最小应力发生在。 9、轴的结构设计就是使轴的各部分具有

10、轴承套圈与滚动体接触处的法线与轴承径向平面之间的夹角称为。

四、判断题：（每小题1分，共10分）

1、安装飞轮调速可以使机器不均匀系数?为零。（） 2、对轴向尺寸较大的回转件（D/b<5），只需静平衡。（） 3、机构运动简图中的构件数与其实际机构的构件数是相同的。（） 4、两齿轮的中心距稍有改变，其角速度也随之改变，这种性质称为渐开线齿轮的可分性。（）

5、斜齿轮的法面参数取为标准值，而端面参数为非标准值。） 6、机械零件常常因为刚度不够而发生塑性变形。（）

7、平键联接与花键联接相比，其主要优点是拆装方便，成本低，所以广泛应用于中小转矩的传递。（）

8、蜗杆传动的热平衡计算是为了控制点蚀。（）

9、三角带的横剖面中两工作侧边的夹角40?，所以带轮槽相应的夹角也是40?。（）

10、深沟球轴承只能承受径向力，不能承受轴向力。（）五、计算题：（共5题，22分）

1、计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，请在图中指出。（4分）

2、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，正常齿制，标准中心距a=240mm，传动比i=3，模数m=3mm，试求：

（1）两轮齿数Z1、Z2

（2）大齿轮的齿顶圆直径da2，齿根圆直径df2。（4分）

3、图示轮系中，各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z2?=20，Z3=40，Z4=100，试求传动比i1H。（4分）

4、受横向工作载荷的普通螺栓联接，被联接件为3件，螺栓个数Z=2，摩擦系数f=0.15，横向载荷R=104N可靠性系数Kf=1.2，试求保证被联接件向不产生相对滑动的最小予紧力F?的大小。（5分）

5、已知46307轴承额定动负荷C=33.4KN。试问，如当量动负荷F=6.2KN时要求寿命Lh?104小时，允许的最高转速。（5分）六、简答题：（每小题4分，共8分）

1、为什么具有收敛油楔的两相对运动平板具有承载能力。（解释承载原理）。

2、为什么三角带的张紧轮常压在带的内侧，其致使包角有所减小，而不压在外侧，使包角增加？

七、分析作图题：（每小题5分，共10分）

1、画出图示凸轮机构的基圆及凸轮机构在该位置的压力角?；画出凸轮由图示位置顺时针转过45?时的压力角。

2、在图示斜齿圆柱齿轮、蜗杆传动系统中，蜗轮为在旋，为使蜗轮顺时针转动，试：（1）标出蜗杆点向；（2）标出Ⅰ、Ⅱ轴的转向；（3）为使Ⅱ轴上两零件的轴向力相反方向，标出斜齿轮2和蜗杆3的齿向。

《机械设计基础》答案B

一、单项选择题：（每小题1分，共22分） 1 C 12 B 2 C 13 B 3 A 14 B 4 B 15 B 5 C 16 B 6 A 17 B 7 C 18 B 8 B 19 B 9 D 20 A 10 B 21 B 11 D 22 C 二、双项选择题：（每小题2分，共18分） 1 AE 2 DE 3 BD 4 DE 5 BE 6 BE 7 BD 8 AC 9 BC 三、填空题：（每小题1分，共10分） 1、从动件

2、极位夹角3、压力角

4、零 5、标准中心距

6、强度7、弹性

8、松边与大带轮的接触处

10、接触角

9、合理的形状和尺寸

四判断题：（每小题1分，共10分） 1 × 2 × 3 √ 4 × 5 √ 6 × 7 √ 8 × 9 × 10 × 五、计算题：（5题，22分） 1、（4分）解： n=5, PL=7, PH=0

（2分）

2、（4分）解: a? （2分）

F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1

1mZ1(1?i),Z1?2a/m(1?i)?40 2

（2

Z2=i?Z1=120

分）

da2=mZ2+2ha*m=366mm

df2=m(Z2-2(ha*-c*)m=352.5mm （2分）

3、（4分）解： i1H=i12?i2H

i12=n1/n2=-Z2/Z1=-2; i2H=n2/nH (1分)

iH(nZ?24?2?nH)/(n4?nH)??4/Z2??5;n4?0（1分） i2H=n2/nH=1+Z4/Z2?=6; n2=n2? （1分）

n1H=i12?i2H=-12

（1分）

4、（5分）解： F??1.2RfZm1.2104?0.15?2?2 六、简答题：（每小题4分，共12分） 1、答：

2、答：使带受单向弯曲，避免对称循环变应力的产生，延缓疲劳断裂。（分）

七、分析作图题（每小题5分，共10分） 1、作图：

1）从动件原始位置压力角?（1分） 2）凸轮机构若圆?min。（1分）

3）从动件顺时针相对转动45?后的压力角?。（3分） 2、答 1）标出蜗杆齿右旋；（1分）

2）标出Ft4、fa3；（1分）

3）右手定则，标出nⅡ标出nⅠ；（1分） 4）标出Fa2、Fa1;（1分）

5）左手定则，标出1轮左旋；标出2轮右旋。（1分）

：号级：学学号：班名：业班级：专姓名业姓…………………………线……………………………………………………封封…………………………………………………密………………………密…………………………… …………线…………………………

河南理工大学 2007～2008 学年第 2 学期

《机械设计基础》试卷（A卷）

考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %

一、单项选择题：（每小题1分，共22分）

1、凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时产生冲击。（）

A 刚性

B 柔性 C 刚性和柔性

D 无

2、用齿条刀切削齿数Z=16的正常齿制标准直齿渐开线齿轮时根切。（）

A 不会产生

B 会产生轻微

C 无法确定是否产生

度圆

5、在刚性回转件的平衡中，经过动平衡的回转件是静平衡的。（）是否

6、由飞轮设计公式可知，飞轮转动惯量IF （）

A 与最大盈亏Amax成反比 B 与不均匀系数?成正比

A 一定

B 一定不 C 不一定

D 无法确定

A 曲柄 A 基圆

D 会产生严重

D 导杆

D 分

3、曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是（）

B 连杆 C 滑块

4、齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为（）

B 齿顶圆 C 齿根圆

C 与不均匀系数?成反比 D 与飞轮角速度?m成正比

7、机器安装飞轮后可使其周期性速度波动（）

A 消除

B 减小 C 增大

D 保持原状

8、对轮廓外凸的凸轮来说，滚子半径?T与凸轮理论轮廓的最小曲率半径?min的关系应满足（）

A ?T=?min B ?T>?min C ?T

D ?T与?min无关

9、凸轮的基圆半径增大，则会使凸轮（）

A 压力角减小B 转速减小C 压力角增大D 转速增大 A 行星轮系B 定轴轮系C 转化轮系

D 差动轮系

10、用作合成运动和分解运动的轮系应是（） 11、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合，其接触处形成（）

A 移动副

B 回转副 C 高副 D 低副

12、在理想的平稳工作条件下，作用在零件上的载荷称为（）

A 实际载荷 B 计算载荷 C 名义载荷 D 工作载荷 A 梯形

B 三角形 C 锯点形

D 矩形

13、在螺旋传动中，一般不采用的牙形是（） 14、齿轮传动中，若只单向转动，则齿根应力按（）

A 脉动循环变化 C 非对称循环变化

（）

A 渐开线

B 直线 C 阿基米德螺线

D 任意曲线

16、带绕过主动轮时，速度落后于主动轮的圆周速度，这种由于材料的变形而产生的滑动称为（）

A 弹性滑动 B 打滑C 传动失效 A 多边形效应越不明显 C 传递的功率越大

D 张紧失效

17、链的节距是链的主要参数，节距越大，则（）

B 振动越小 D 传动比越稳定

B 对称循环变化

D 静应力存在

15、渐开线蜗杆在垂直于其轴线的截面内，其齿形为

18、只传递扭矩而不承受弯矩的轴称为（）

轴

A 心轴 B 转轴 C 传动轴 D 曲

19、摩擦特性曲线的纵坐标p为轴承的压强，横坐标7n/p称为轴承特性数，其中n为轴每转数。（）

A 分钟 A 向心

B 小时 C 秒钟

D 106转

20、滚动轴承的公称接触角从0?到45?的轴承是轴承。（）

B 推力 C 向心推力

D 推力向心

21、是用金属丝螺旋线卷绕而成，按受载情况又可分为拉伸，压缩和扭转弹簧。（）器。性

二、多项选择题：（每小题2分，共18分）在每小题的五个备选答案中选出二个正确答案

1、曲柄摇杆机构中曲柄所夹的锐角称为极位夹角。（） A 曲柄两次与连杆共线时B 曲柄两次与机架共线时 C 摇杆两次与连杆共线时D 摇杆两次与机架共线时 E 摇杆处于两极限位置时

2、斜齿圆柱齿轮的齿数为Z，压力角为?，分度圆螺旋角为?，则其没量齿数Zv为（）

A Z/cos2?

B Z/cos2? C Z/cos3?

D Z/cos3?

E Zv大于实际齿数Z

3、一个平面运动副对构件的约束数可以是（）

A 1个

B 2个 C 3个

D 4个 E 5个

4、变位齿轮与标准齿轮相比，其发生变化。（）

A 分度圆直径 C 分度圆齿槽宽

B 分度圆齿宽

D 分度圆上的齿距E 基圆直径

A 弹性

B 刚性 C 固定式刚性

D 可移式刚

A 环形弹簧 B 盘簧 C 螺旋弹簧

D 板簧

22、能补偿两轴相对位移，并具有吸振和缓冲能力的联轴器称为联轴

5、轴的失效，可能由于疲劳断裂，也可能由于过大的弹性变形。前者，轴的承载能力取决于；而后者则取决于（）

A 疲劳强度 B 冲击韧性 C 刚度

A 只适于重载

D 振动稳定性 E 耐磨性

B 只适于轻载

6、楔键联接的特点是（）

C 上下表面是工作面 D 定心精度不高 E 两侧面是工作面

7、为了国家制定了蜗杆中圆直径及其直径系数q的标准系列。（）

A 减少刀具数量

B 便于刀具标准化

C 提高滚刀精度 D 提高加工效率E 加工任意直径的蜗轮 8、链的节距越在，则（）

A 越容易疲劳破坏

B 传递功率越大

C 速度波动越大 D 越容易产生付加弯矩E 传动比越准确 9、液体的运动粘度的单位是（）

A St

B pa?S

C p D cst

E N?S/m2

三、填空题：（每小题1分，共10分）

1、在曲柄摇杆机构中，若把摇杆改换成机架，则可演变为机构。

2、机构中，按照给定的独立运动规律运动的构件称为。

3、为保证槽轮运动，槽轮机构运动特性系数?应大于。 4、由渐开线性质知：渐开线上各点离基圆中心越近，其曲率半径越。

5、铰链四杆机构处于死点位置时，传动角等于字。 6、在?max?0, ?min=0时循环特性?=0，此时的应力状态称为变应力。

7、齿轮强度计算中的ZH称为系数。

8、因为三角带的当量摩擦系数大于平皮带的摩擦系数，故在相同条件下，三角带能。

9、传动轴一般只承受扭矩，当单向运转时，其内部应力按循环变应力处理。

10、一组同一型号的轴承在相同条件下动转，其可靠度为90%时，能达到或超过的寿命称为。四、判断题：（每小题1分，共10分）

你认为正确的题干后括号内划“√”，反之划“×”。 1、滚子动件盘表凸轮基圆半径是凸轮实际廓线的最（） 2、机器的周期性速度波动一般常用调速器进行调节。（） 3、对轴向尺寸较小的回转件（D/b>5），只需进行静平（）

4、斜齿圆柱齿轮的端面参数为标准值，故榀将直齿轮的几何计算公式用于斜齿轮端面。（）

5、机构运动简图与其实际机构的构件数是不相同的。（） 6、静应力可视为变应力的特侧，其循环特性r=+1。（）

7、半圆键是靠键侧面与键槽间的挤压和键承受剪切来传递扭矩的。（） 8、其它条件相同时，若增加蜗杆头数，则齿面相对滑动速度会减小。（）

9、三菜带传动的公称带长是指通过带的横截面形心的节线长度。（） 10、滚动轴承的额定载荷是轴承固有的性能，不随载荷的大小和性质而改变。（）

五、计算题：（共5题，22分）

1、计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，请在图中指出。（4分）

2、在外啮合标准直齿圆柱齿轮传动中，已知：安装中心距a? 等于标准中心距a, a=160mm；Z1=24，Z2=56，?=20?，试求：（1）模数；（2）大齿轮的分度圆直径d2，齿顶圆直径da2,齿根圆直径df2；（3）两齿轮的节圆直径d1?、d2?。（4分） 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z2?=24，Z3=36，Z3?=24，Z4=84，试求：传动比i1H。（4分）

4、普通螺栓联接，设螺栓刚度为kb，被联拉件刚度为kc，且kb=kc，予紧力Q0=1000N, 外载荷Qe=1100N，试求被联接件中的残余予紧力QF。（5分） 5、凸缘联轴器，用6个普通螺栓联接，螺栓分布在D直径的圆周上，接合面摩擦系数为f，防滑可靠性系数为c，若该联轴器传递扭矩为T，试求螺栓予紧力均为Q0时，两个半联轴器之间无相对滑动时的判定条件表达式。（5分）六、简答题：（每题4分，共8分）

1、轴的结构设计为什么要在轴的强度设计之前进行？ 2、在什么情况下采用小节距多排链，并简述其理由。七、分析作图题：（每小题5分，共10分）

1、判断图示机构为何种铰链四杆机构，并简述其理由；若CD杆为主动件，传动角?=0的位置有几个？试画出其中一个位置（在原图上画出即可）。 2、对图示锥齿，斜齿圆柱齿轮传动，为使Ⅱ轴的轴向力尽量减少，（1）标出齿轮3、4的齿向；（2）标出齿轮2、4所受的切向力Ft，轴向力Fa的方向。

《机械设计基础》答案A

一、单项选择题：（每小题1分，共22分） 1 B 12 C 2 B 13 B 3 C 14 A 4 D 15 A 5 A 16 A 6 C 17 C 7 B 18 C 8 C 19 C 9 A 20 A 10 D 21 C 11 C 22 A 二、双项选择题：（每小题2分，共18分） 1 AE 2 DE 3 AB 4 BC 5 AC 6 CD 7 AB 8 BC 9 AD 三、填空题：（每小题1分，共10分）

1、双摇杆2、原动件 3、零4、小 5、零 6、脉动循环 7、节点区域8、传递较大的功率 9、脉动 10、额定寿命四判断题：（每小题1分，共10分） 1 × 2 × 3 √ 4 × 5 × 6 √ 7 √ 8 × 9 × 10 √ 五、计算题：（5题，22分） 1、（4分）解： n=7, PL=10, PH=0

分）

F=3n-2PL-PH=1 复合铰链

（3

（1分） 2、（4分）解:1)

a?1(Z1?Z2);m?2a/(Z1?Z2)?4mm （1分） 2d2=m?Z2=224mm

da2=m(Z2+2ha*)=232mm

df2=m(Z2-2ha*-c*)=214mm （2分） 3) a?=a

d1?=d1=m?Z1=96mm d2?=d2=m?Z2=224mm

（1分）

(1分)

3、（4分解： i1H=i12?i2H; i12=-Z2/Z1=-2

H''i24?(n2?nH)/(n4?nH)??(Z3?Z4)/(Z2?Z3)??5.25（1分）

∵n4=0 ∴（n2-nH）/(-nH)=5.25, i2H=n2/nH=6.25 (1分)

i1H=i12?i2H=-12.5 （1分）4、（5

kc) kb?kc分）解：Qr?Q0?Qe(

（1分）（3分）

1 ?Q0?Qe(kc/2kc)?Q0?,Qe

=450N

（1分）

（3分）（2分）

5、（5分）解： 6Q0 mf?CR，m=1 R?D/2=T，R=2T/D

六、简答题：（每小题4分，共8分）

1、答：1）轴的结构设计是使轴上各段具有合理的形状和尺

寸。（1分）

2）只有各段轴向尺寸确定后，才有轴的支点。（1分）

3）只有支点确定后，才能进行弯相合成，找出危险截面，从而进行轴的

强度计算。（2分）

2、答：在高速、大功率时采用。（2分）

小节距链在高速时，多边形效应较小。（1分）多排链适用于重载，大功率传动。（1分）

七、分析作图题（每小题5分，共10分）

业号：级：学号：业班级：专名姓姓：班学：名…………………………………………………封线………………………………………………………………密封……………………………………………………………密…………… ………线………………………… 1、解： ∵AB+BC+AD+CD+120mm

又AD为机架，

∴图示机构为曲柄摇杆机构。（2分）

若取CD为主动件，?=0的位置有两处（在摇杆处于两极限位置时）（3分）

河南理工大学 2007～2008 学年第 2 学期

《机械设计基础》试卷（B卷）

考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %

一、单项选择题：（每小题1分，共22分）

1、机构的自由度为F，机构具有确定运动的条件是（）A F>0

C F=0

B F>0且自由度数于原动件数 D F>0且自由度数大于原动件数

D 1个

2、平面运动副中，一个转动副引入个约束。（）

A 4个

B 3个 C 2个

3、曲柄摇杆机构中，若摇杆为主动件则会出现死点位置，此时（）

A 压力角为0 C 传动角90?

B 传动角为0

D 压力角小于许用压力角

4、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且取最短杆为机加，可得（）

A 曲柄摇杆机构 C 双曲柄机构

B 双摇杆机构

D 导杆机构

5、分度圆压力角?=20?齿顶高系数ha*=1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条型刀具加工时，不发生根切的最小齿数 Zmin= （）

A 16

B 17

C 18

D 14

6、由飞轮设计公式可知，飞轮传动惯量IF （）

A 与不均匀系数?成正比B 与最大盈亏功Wmax成反比

C 与飞轮角速度?m成反比D 与飞轮角速度?m的平方成反比

7、不均匀系数?表示机器速度波动的相对程度，其表达式为?= （）

?max??min

?mB

?max??min C ?max+?min

?max-?min

8、曲柄摇杆机构中，传动性能越好。（）

A 压力角越小 C 极位夹角越小

B 压力角越大 D 极位夹角越大

B 双曲柄机构

9、一曲柄摇杆机构，若取连杆为机架，可得（）

A 双摇杆机构 C 曲柄摇杆机构

D 导杆机构

D 转化轮系 D 移动副

10、自由度为2的周转轮系称为（）

A 差动轮系 B 行星轮系C 混合轮系 A 低副

B 高副 C 转动副

11、一对渐开线斜齿轮啮合，齿廓接触处形成（） 12、由图可查得齿轮的许用接触应力[?]H，与[?]H无关的因素为（）

A 齿轮材料 B 齿轮的热处理C 齿面硬度D 齿轮的转动方向 13、普通三角形螺纹的牙型角?等于度。（）

A 60

B 30 C 55

D 3

14、一对齿轮在传递功率时，一般小轮齿面较硬，小轮齿面接触应力大轮齿面的接触应力。（）

A小于

B 等于 C 大于

D 大于或等于

15、在两轴交错角为90?的蜗杆传动中，蜗杆的升角?应蜗轮的螺旋角?。（）于

16、由柔韧体（皮带）摩擦的基本公式可知：增大摩擦系数和（或）增大都可提高其传动能力。（）

A 大于

B 小于 C 等于

D 小于或等

动比

A 转速 B 带的弹性 C 包角 D 传

17、链板在松边拉力和紧边拉力的反复作用下会发生破坏，如润滑正常，则是限定其承载能力的主要因素。（）

A 极限转速 B 抗过载拉断能力C 静强度D 疲劳强度

A 心轴 A 径向

B 转轴 C 传动轴 B 轴向 C 径向和轴向

D 挠性轴

D 轴向和径向

18、只承受弯矩，而不传递扭矩的轴称为（） 19、主要承受载荷的轴承称为推力滑动轴承（）

20、滚动轴承在一定载荷和润滑条件下，允许的最高转速称为极限转速。轴承极限转速最高。（）

A 0型

B 6型 C 7型

D 弯曲

D 8型

21、圆柱拉、压螺旋弹簧，其簧丝横截面主要承受应力。（）A 拉

B 压 C 剪切 A 弹性

22、齿式联轴器属于联轴器。（）

B 刚性 C 固定式刚性 D 可移式刚性

二、多项选择题：（每小题2分，共18分在每小题的五个备选答案中选出二个正确答案

1、曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时会出现死点位置，此时（）A 曲柄与连杆共线

C 压力角为90度

B 曲柄与机架共线

D 传动角为零度E 摇杆与连杆共线

2、凸轮机构的从动件作等速规律运动时（）

A 会产生刚性冲击B 会产生柔性冲击 C 会产生刚性和柔性冲击

D 运动开始和终止时加速度突变为无穷大 E 运动开始和终止时加速度为有限值突变

3、一对渐开线齿廓从进入啮合到脱离啮合，若忽略摩擦，齿廓间作用力方向始终沿着方向。（）

A 中心线

B 基圆内公切线

C 节圆公切线 D 啮合线 E 分度圆公切线

4、一对渐开线标准圆柱齿轮传动，若实际中心距不等于标准中心距，其分度圆半径分别为?1和?2；节圆半径分别为?1?和?2?，则（）A ?1=?1?

B ?1??1? C ?2=?2? D ?2??2?

E 两轮的分度圆压力角等于节圆压力角

5、螺纹联接中有各种防松方法，用摩擦力防松的形式有（）A 对顶螺母

C 槽形螺母和带孔螺杆

A 对轴的削弱大

B 弹簧垫圈

D 止动垫片 E 点焊

B 轴与轮的对中性好

6、平键联接的特点是（）

C 两侧面是工作面 D 上下面是工作面 E 能起轴向固定作用 7、蜗轮副常用的材料是（）

A 铸铁蜗杆 C 钢齿圈

B 钢蜗杆

D 青铜齿圈 E 铸铁齿圈

B 铰链磨损

8、链传动在润滑良好的情况下，常出现的失效形式是（）A 销轴与套筒胶合

C 边载拉断 D 链板疲劳破坏 E 滚子与套筒的冲击疲劳破坏 9、滑动轴承最小油膜厚度与有关。（）

A 转速

B 温升C 偏心率

D 轴瓦、轴颈表面粗糙度 E 流量三、填空题：（每小题1分，共10分）

1、一对正确啮合的斜齿轮，其模数、分度圆上压力角必须分别相等，其分度圆螺旋角。

2、自由度为1的周转轮系称为轮系。 3、机械系统中，驱动功大于阻抗功时称。 4、刚性回转件静平衡的条件是回转件上各个质量的之间量和为零。

5、单圆销的外槽轮机构，槽轮的运动时间总静止时间。 6、在齿轮的接触应力计算中，考虑两齿轮配对材料的影响，IE称为。

7、斜齿轮的齿形系数YE是根据由表格中查得的。 8、在0型和A型两种三角带中，横截面积较大的是型带。

9、在轴的结构设计中，轴肩过渡处应采用圆角，以减少。

10、轴承寿命为106转，可靠度为90%时，轴承能承受的载荷称为滚动轴承的。

四、判断题：（每小题1分，共10分）

1、回转件的动平衡是消除不平衡的离心力。（）

2、凸轮机构从动件作等加速~等减速规律运动时，既可避免刚性冲击，又可避免柔性冲击。（）

3、一对渐开线齿轮传动，其两节圆相对作纯滚动。（） 4、在渐开线齿轮传动中，中心距的微量改变不会影响其传动比。 5、机器的非周期性速度波动，一般常用飞轮不进行调节。

6、小带轮包角?1越大，接触弧上可产生的摩擦力越大，则带传动的传载能力就越小。（）

7、链传动的瞬时传动比是恒定的。（）

8、普通圆柱蜗杆在通过轴线的平面内是直线齿形。（）

9、带传动的弹性滑动是其固有特性，而打滑才是其失效形式。（） 10、向心推力滚动轴承接触角越小，承受轴载荷的能力越大（）五、计算题：（共5题，22分）

1、计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请在图上标出。（4分）

2、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，正常齿制，若标准中心距a=360mm，传动比i=3，模数m=10mm，试求：（1）两轮齿数Z1、Z2；（2）大齿轮齿顶圆直径da2，齿根圆直径df2。（4分）

3、图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1=10，Z2=30，Z2?=30，Z3=20，Z4=70，n1=100rpm，转向如图，试求：nH的大小及方向。（方向用箭头标出）（4分） 4、一对标准直齿圆齿轮传动，已知齿形系数YF1=2.8，YF2=2.4；许用应[?]H1=600MP?，[?]H2=500MP?，[?]F1=179MP?，[?]F2=144MP?，试问：（1）那个齿轮的接触强度弱，为什么？（2）那个齿轮弯曲强度弱，为什么？

附：?HC3KT1?u?1??21200???[?]H(MPa) 2bd1?u?3m?12.63KT1YF(mm)（5分）

?dZ12[?]F 5、一平带传动，已知带在小带轮上的包角?=170?，带与轮面间的摩擦系数f?=0.3，带所传递的有效圆周力Ft1=1000N。试求带的紧边拉力F1，松边拉力F2。附：

F1F?ef?? 170?=2.97rad e=2.718 2六、简答题：（每题4分，共8分）

1、简述齿轮什么在开式和闭式两种装置形式下的设计计算准则。 2、说明滚动轴承G36308代号的意义。七、分析作图题：（每小题5分，共10分）

1、画出图示凸轮机构的基圆及该位置时的压力角?。

2、图示传动装置中，蜗杆右旋，转向如图，要求Ⅱ轴的轴向力尽量减小。（画出斜齿轮5.6的齿向；（2）画出各轮的转向。

1）

《机械设计基础》答案B

一、单项选择题：（每小题1分，共22分） 1 B 12 D 2 C 13 A 3 B 14 B 4 C 15 C 5 B 16 C 6 D 17 D 7 B 18 A 8 A 19 B 9 C 20 A 10 A 21 C 11 B 22 D 二、双项选择题：（每小题2分，共18分） 1 AD 2 AD 3 BD 4 BD 5 CD 6 BC 7 BD 8 DE 9 CD 三、填空题：（每小题1分，共10分） 1、大小相等，方向相反 5、小于

8、A 9、应力集中

2、行星3、盈功

4、离心力

6、弹性影响系数7、当量齿数

10、额定动载荷

四判断题：（每小题1分，共10分） 1 × 2 × 3 √ 4 √ 5 × 6 × 7 × 8 √ 9 √ 10 × 五、计算题：（5题，22分）

1、（4分）解： n=5, PL=7, PH=0 分）

F=3n-2PL-PH=1

a? （1

（2分）E点：复合铰链

Z2=i?Z1=54

（1分）