专升本机械设计基础 D卷

《机械设计基础》考试试题（D ）
一、填空题（每空1分，共20分）
1．由于带传动存
在 ，所以不能保证恒定的传动比。

2．在一定的条件下，摩擦系数f 为一定值时，要增加带传
动的传动能力，就应增加
和 。

3．蜗杆传动的失效形式主要有 和 。

4．滚动轴承的典型结构
由 ； ； ； 等四部分组成。

5．理想的齿轮材料性能应是齿面 ；齿芯 。

6．零件在轴上的固定形式包括
和
7．现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm,，z 2=50；m 3=3mm ，z 3=60； m 4=2.5mm ，z 4=40。

其中 齿轮的渐开线形状相同， 齿轮能正确啮合， 齿轮能用一把滚刀制造。

8．在其他条件不变的情况下，载荷增加一倍时，球轴承的寿命将减为原来的 。

9．当n>10r/min 时，滚动轴承的主要失效是 ，此时应按
确定轴承型号。

10．蜗杆传动用于传递空间 间的运动和动力。

二、选择题（每题2分，共20分）
1．为了保证带的传动能力，小带轮的包角α1
应 。

（A ）<120︒ (B)>120︒ (C)<150︒ (D)>150︒ 2．齿面的接触疲劳强度设计
准则是以不产生 破坏为前提建立起来的。

（A ）疲劳点蚀； （B ）磨损； （C ）胶合； （D ）塑性变形。

3．在一般工作条件下，齿面硬度
HB ≤350闭式钢制齿轮传动的主要失效形式为 （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
4．如果一转轴工作时是正反转运动，则轴的计算弯矩公式) (e 2T M M α+=中α 应
取 。

（A ） 0.3； (B) 0.6； (C) 1； (D) 2。

5．蜗杆蜗轮机构传动，中心距可用（ ）计算。

（A ）)(2
1
21z z m a +=； （B ）
)(2
1
2z q m a +=； （C ）)(cos 221z z m a n
+=
β 6．为了把润滑油导入整个磨
擦表面之间，应在轴瓦的 开设油沟。

装 订 线 内 不 要 答 题
（A）非承载区；（B）承载区；（C）任意位置；（D）承载区
与非承载区之间。

8．机构具有确定相对运动的条件是。

（A）F≥0；（B）n ≥ 4；（C）W>1；（D）F=W。

(注：F—自由度数，n --活动构件数，W--主动构件数)
7．带安装后，带在槽中的三个位置如图所示，其中只有
是正确的。

9．曲柄摇杆机构中以为主动件时，会出现死点。

（A）曲柄；（B）连杆；（C）摇杆；（D）曲柄或摇杆。

10．在齿轮减速器中，一般将小齿
轮的宽度b
1
取得比大齿轮的宽度
b
2。

（A）大；（B）小；（C）相等；（D）随意取值。

11．当分度圆直径一定时，在满足
轮齿弯曲强度的条件下，应尽可能
选取。

（A）较宽的齿宽；（B）较大的
模数；（C）较多的齿数；（D）较大的中心距。

12．如果一转轴工作时是单方向转动，则轴的计算弯矩公式
)
(
e2T
M
Mα
+
=中α应
取。

（A） 0.3； (B) 0.6； (C) 1； (D) 2。

13．机器中各运动单元称为。

（A ）零件；（B）构件；（C ）机件（D）机构。

14、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的机构简图称为。

（A）机构运动简图；（B）机构示意图；（C）运动线图。

15、三角带的公称长度是
指。

（A）外圆周长（B）节
线周长（C）内圆周长
三、问答题（共34分）
1．一对直齿圆柱齿轮传动，在传
动比i、中心距a及其它条件都不
变的情况下，若减小模数m并相应
地增加齿数z
1
和z
2
，试问这对弯曲疲劳强度和接触疲劳强度各有什么
影响？在闭式传动中，若强度条件
允许，这种减小模数增加齿数的设
计方案有什么好处？（8分）
2．螺纹联接的基本类型有哪些？
各有什么特点及各用于什么场合？
（8分）
3．普通平键联接的类型有几种，轴
端联接一般采用哪一种类型的平
键？键的尺寸是如何选出的。

试举
一例。

（8分）
4．试分析参数d
d1
、α
1
、v、i、a 对V带传动有何影响？如何选取？
（10分）
四、计算题（共16分）
1、计算以下机构的自由度（如有复
合铰链、虚约束、局部自由度，请
在图中指出）（6分）
2、齿轮轴由一对圆锥滚子轴承“面对面”支承。

轴向载荷Fa=2200N ，径向载荷F R1=5400N 、F R2=3600N ，方向如图所示。

试计算两轴承承受的轴向载荷。

派生轴向力F S =F R /2Y ，Y=0.9。

(10分)
五、试画出主动轮与从动轮在啮合点处所受到的各个作用力（Ft 、Fr 、Fa ）的方向，图中标有箭头的为主动轮。

(10分)
《机械设计基础》考试试题（D ）
答案
一．填空题
1．弹性滑动，； 2．初拉力，小带轮包角；
3．磨损，胶合； 4．外圈，内圈，滚动体，保持架；
1. 5．硬，韧； 6．周向固定、轴向固定 7． 1和4 ， 1和2， 1和2； 8． 1
2.5% 9．疲劳点蚀，寿命计算; 10． 两交错轴
二．选择题
1．B ，2．A ，3．B ，4．C ，5．A ， 6．A ，7．D 8．a 9． C 10． A
11．C 12．C 13．B 14．A 15．B 三．问答题
1．答：（1）一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比，中心距及其它条件不变的情况下，若减小模数并相应地增加齿数时，会使弯曲强度下降，对接触疲劳强度无影响。

（2）在闭式传动中，若弯曲强度条件允许，减小模数，增加齿数，可以使重合度增加，传动的平稳性增加，模数齿顶圆直径也小，既可节省材料，又减少了切齿的工作量。

2．答：螺纹联接的基本类型有螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接和紧定螺钉联接。

螺栓联接又分为普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接两种，普通螺栓联接
结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，故孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，适用于被联接件不太厚和两边都有足够装配空间的场合。

铰制孔用螺栓联接的孔和螺栓杆多采用基孔制过渡配合，故孔的加工精度要求高，适用于利用螺杆承受横向载荷或需精确固定被联接件相对位置的场
合。

双头螺柱联接，是将双头螺柱的一端旋紧在一被联接
件的螺纹孔中，另一 端则穿过另一被联接件的孔，再
放上垫圈，拧上螺母。

双头螺柱联接适用于被联接零件之一太厚，不便制成通孔，或材料比
较软且需经常拆装的场合。

螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的孔，并旋人另一被联接件的螺纹孔中。

螺钉联接适用于被联接零件之一太厚而又不需经常拆装的场合。

紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入该零件的凹坑中，以固定两零件的相互位置，并可传递不大的载荷。

3．答：普通平键分为圆头(A 型) 、平头(B 型)和半圆头(C 型)。

轴端联接一般采用半圆头(C 型)。

键的尺寸是根据键联接的轴径和长度由标准中查得。

如轴径为60时，轴长为60时，键的尺寸
系部： 年级/班级： 姓名： 学号：________________
装 订 线 内 不 要 答 题
应为 b=18mm ，h=11mm ，L=50mm 标记为 键16×50 GB1096—79
4．答：①d d1不宜过小，否则会使带的包角减小，同时增加带的弯曲应力，应不小于表标准中的最小直径，并符合带轮直径系列。

②α1小，有效拉力小，降低带传动的工作能力。

α1越大，有效拉力越大应使包角>120°
③速度过大，则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。

带速v 也不能过小（一般不应小于5 m/s ）。

带速太小说明所选的d dl 太小，这将使所需的圆周力过大，从而使所需的胶带根数过多。

④中心距小虽能使传动紧凑，但带长太小，单位时间内胶带绕过带轮次数增多，即带的应力循环次数增加，将降低带的寿命。

此外，中心距小又减小了包角α1，降低了摩擦力和传动能力。

⑤中心距过大时除有相反的利弊外，高速时还易引起带的颤动。

故应合理选择。

四．计算题
1、解：（1）F=3n －2P L －P H =3×6－2×8－1＝1；有1处虚约束，1处局部自由度，1处复合铰链。

（2）F=3n －2P L －P H =3×4－2×5－1＝1；有1处局部自由度。

2、解：F S1=F R1/2Y=5400/1.8=3000N, F S2=F R2/2Y=3600/1.8=2000N, F a + F S2=2200+2000=4200N
＞
F S1=3000 N
1为紧边，2为松边。

F A1= F
a
+F S2=4200N
F A2=
F S2=2000N
五、。