2013年哈工大机械设计基础研究生考题解答
机械设计基础题库及答案..
《机械设计基础》试题及答案
绪论
一、填空（每空1分）
T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。
T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。
T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。
T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2 。
T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。
T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。
T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°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，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。
T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。
T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。
T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。
2013年哈尔滨工业大学839机械设计基础(含机械原理与机械设计)考研试题(回忆版)
2013年哈尔滨工业大学839机械设计基础（含机械原理
与机械设计与机械设计））考研试题考研试题（（回忆版回忆版））
一.填空20x1=20
1 螺纹和螺旋传动的线数一般不少于10的原因
2带传动中一般把松边放在上边的原因
3带传动中带类型的选择是根据什么因素决定的
4带传动中问带的角度与带轮的角度那个大
5滑动轴承的问题失效形式，看成什么状态
6动力粘度的单位及其物理意义
7滚动轴承中正常工作条件应校核什么，静止或摆动的应校核什么（11年的简答题）
其余的基本上都是常规的了
二简答题5x5=25
1 根据螺纹牙型的不同分析普通螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹自锁性能和传动效率的差别
2带传动中基本额定功率的意义及其影响因素
3关于齿轮的布置问题，有两个图，一个是把齿轮布置在靠近转矩输入端，一个是把齿轮布置在远离转矩输入端，问那个合理及其原因
4据图推导齿轮的齿根弯曲应力的校核公式及分析各个参数的物理意义
5忘了
三
（今年没考自由度计算的问题）
考的是一个分析杆件受力的题，利用每个杆件所受的力必交于一点，以及转动副处总反力的特点可解决问题
四 一个曲柄摇杆机构，已知曲柄，连杆，和摇杆的尺寸，且要求传动角不小于45度，求支架的长度
五
凸轮机构
1）求基圆的表达式以及在图上画出基圆
2）在图上画出所示位置的机构转角，从动件位移，压力角
3）求从动件的速度
六 齿轮问题
不是太难，其中要求的有
1）求大齿轮的某个参数（忘了，不难）
2）分度圆齿厚，齿顶高压力角
3）已知实际啮合线的长度求重合度（不要用公式求，用定义求简单）
4）问齿轮传动能不能连续传动（有3可得到重合度大于1，因此能连续传动）
哈尔滨工程大学机械设计基础 第十三章 带传动简答题
第十三章带传动
1.在V带传动中，影响最大有效圆周力的因素有哪些，其关系如何？
答：（1）初拉力F0，最大有效圆周力的大小随初拉力F0的增大而增大；
（2）包角α，包角越大最大有效圆周力也越大；
（3）当量摩擦系数f'，当量摩擦系数越大，最大有效圆周力也越大；
（4）V带的型号，V带型号有Y，Z，A，B，C，D，E，从左往右单根V带能够传递的最大有效圆周力增大；
（5）V带的根数，V带根数越多，最大有效圆周力越大。
2.（1）带传动的弹性滑动将引起什么样的后果？减少弹性滑动可采取哪些措施？答：后果：
（1）从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使得传动比不准确；
（2）传动效率降低；
（3）会引起带的磨损；
（4）会使带的温度升高。
措施：
（1）增加张紧轮减小拉力差，同时增大当量摩擦系数，从而减小滑动率ε；（2）改用同步齿形带以完全消除；
（3）增大摩擦力，例如采用多楔带、增大初拉力、改变轮槽角等。
3.带传动的打滑通常在什么情况下发生？打滑是发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？
答：当工作载荷超过限定值时就会发生打滑；随着有效圆周力的增大，弹性滑动带将会逐渐扩大，当扩大至整个圆弧段时即达到最大有效圆周力，若此时工作载荷进一步增大，则会发生带轮与带的全面滑动，即打滑。小带轮的包角小于大带轮的包角，所以一般打滑发生在小带轮上。
4.（1）带传动的弹性滑动与打滑的区别是什么？
答：（1）弹性滑动是指的是带传动工作时，带受到拉力而产生弹性变形，而紧边和松边的拉力不同，对应的弹性变形也不同，因而在主、从动轮边缘处会出现相对滑动的现象；打滑指的是带传动工作时所承受的工作载荷超过极限值时出现的带轮和带全面相对滑动的现象；
哈尔滨理工大学机械设计试卷(含答案)
A.7145 B.6209 C.7209C D.7309AC 10、转轴承受_______；心轴承受__________；传动轴承受_________。 A.扭矩 B.弯矩 C.扭矩和弯矩 11、在各种基本类型的向心滚动轴承中______________不能承受轴向载 荷。
A.调心球轴承 B.圆柱滚子轴承 C.调心滚子轴承 D.深沟球轴承 12、一般转速、一般载荷工作的正常润滑的滚动轴承其主要失效形式是
1、本小题 15 分
1、某减速器轴上装有一对 30312 轴承，已查出 C=101000N，判断系数 e=0.30，x=0.4，y=2，轴的转速 n=10000rpm，受力如图，已求出两轴承的径
向支反力 Fr1=6000N，Fr2=8000N，齿轮的轴向力 FA=1000N，载荷系数 fd=1，试 求轴承寿命为多少小时？（15 分）
4⋅ μs
4 × 0.4
3．求 F0：
F0
=
F'
+
c1
c1 + c2
F
=
37500
+
0.3 ×1500
=
37950N
4．求 d1：
1.3F0
π 4
d12
≤ [σ ]
∴d1 ≥
1.3F0 π [σ ]
≥
4
1.3 × 37950 π × 80
机械设计基础试题和答案和解析
A卷
一、简答与名词解释(每题5分.共70分)
1. 简述机构与机器的异同及其相互关系
答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2. 简述“机械运动”的基本含义
答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？
答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。
4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？
答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。
5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时.机构的运动将发生什么情况？
答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度.构件运动不确定；原动件数目>自由度.机构无法运动甚至构件破坏。
6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？
答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？
答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之
锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900
。压力角（传动角）越小（越大）.
机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置
《机械设计基础》试题库(含答案).doc
《机械设计基础》试题库
一、是非题
1 .构件是组成机构的各相对运动的单元。（J ）
2.在设计平面四杆机构时，一定要避免死点位置。（X）
3.在钗链四杆机构中，曲柄一•定是最短杆。（X）
4.对心曲柄滑块机构具有急回特性。（X ）
5.平面四杆机构中的极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角。（X）
6.平面四杆机构中的死点位置，就是采用任何方法都不能使机构运动的位置。（X ）
7.平面四杆机构中至少存在一个曲柄。（X ）
8.在曲柄摇杆机构中，若改变主动件曲柄转速值，将会使表示急回运动特性的行程速度变
化系数值得到改变。（X ）
9.在设计滚子从动件盘形四轮机构时，滚子的半径可以任意选取。（X ）
10.在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时，从动件平底的长度可以任意选取。（X ）
11.凸轮机构压力角的大小对机构运动无影响。（X ）
12.凸轮机构常用于传力较大的场合。（X ）
13.绘制滚子从动件盘形四轮工作轮廓时，可由其理论轮廓上各点的向径减去滚子半径求得。"）
14.设计盘形四轮时，取基圆越小越好。（X ）
15.同一条渐开线上各点的压力角不和等。（J ）
16.变位齿轮的模数、压力角仍和标准齿轮一样。（V ）
17.正传动齿轮也就是正变位齿轮。（V ）
18.用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮（正常齿）时，当齿数少于1 7时产生根切。（X ）
19.一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮，轮齿的螺旋角相等，旋向相同。（X ）
20.轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（X ）
21.渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆。（X ）
哈工大2013机械设计基础809专业课真题
一、
1、对蜗杆分度圆直径和输入转速都确定的闭式蜗杆减速器，若增大蜗杆导程角，则蜗杆和蜗轮啮合齿廓间的相对滑动速度________，啮合效率________。
2、带传动中带绕过带轮产生的离心拉力主要与________和________有关，由此离心拉力引起的离心拉应力作用于________。
3、螺纹的公称直径是指螺纹的________径，螺纹副的自锁条件为______________________。
4、按有限寿命设计一组闭式圆柱减速器，两齿轮采用相通的材料和热处理，齿面硬度均为380HB ，则应当先按齿轮的________强度进行设计，然后校核________强度。由于________________，小齿轮的许用接触应力________大齿轮的许用接触应力，若实际工作时齿面发生点蚀失效，通常是________齿轮最先失效。
5、影响润滑油粘度的最主要因素是________。L-AN32油在________（条件）下的________粘度为32cSt 。
6、一批型号相同的深沟球轴承进行不同纯径向载荷下的疲劳寿命试验，当所加载荷大小恰等于其基本额定动负荷的10倍时，应该有________%的轴承的实际寿命不超过________。
7、普通平键的作用是实现轴与传动件轮毂间的________连接；若滑移齿轮轮毂需要轴向相对滑动，可以采用________连接。
二、
1、以带绕过主动轮为例，说明为什么带传动中的弹性滑动不可避免？
2、为提高承受变载荷的螺栓连接的强度，试给出四种具体的结构措施。
3、简述两相对运动表面间形成液体动压润滑的必要条件，并绘图表明稳定工作的液体东亚径向滑动轴承的轴心位置与轴的转动方向和载荷方向的关系。
哈尔滨工业大学机械考研真题(13-22年)
4.如下图所示直齿圆柱齿轮齿根弯曲应力计算力学模型，试推导齿根弯曲疲劳强度校核计算公式并说明公式中主要系数的物理意义。
5.简述齿轮传动强度计算中齿宽系数对齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的影响及如何选择齿宽系数。
五、（14 分）如图所示的凸轮机构，其凸轮廓线的AB 段是以 C 为圆心的一段圆弧，凸轮以角速度ω匀速回转。
1.写出基圆半径的表达式，并画出基圆。
2.在图中标出图示位置的凸轮转角δ、推杆的位移s、机构的压力角α
3.求图示位置时推杆的速度。
六、（10 分）一堆标准渐开线直齿圆柱齿轮，正确安装后中心距为144mm，其齿数为
Z = 24, Z= 120 ，分度圆压力角α= 20 , h* = 1, c* = 0.25 ，试求：
1 2 a
1.齿轮2 的模数m2 及其在分度圆上的齿厚S2
2.求齿轮1 的齿顶圆处压力角αa1
3.如已求得他们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算齿轮的重合度。
4.说明该齿轮能否实现连续传动。
七、（14 分）如图 1 所示，各轮均为标准齿轮，已知各齿轮齿数Z1 = 18, Z1' = 80, Z2 = 20,
Z
3 = 36, Z
3'
= 24, Z
4
= 70, Z
4'
= 80, Z
5
= 50, Z
6
= 2, Z
7
= 58 。试求：
1.传动比i
17
2.已知轮1 的转向如图所示，请标出轮7 的转向。
2
八、（12 分）如图所示牛头刨床中，齿轮 1 安装在电机轴上，其平均转速为n 1 = 1450r / min ， 各轮的齿数为： Z 1 = 20, Z 2 = 58, Z 2 ' = 25, Z 3 = 100 。刨床一个工作循环（AB 转一周）有工作行程和空回行程，并认为工作行程期间曲柄 AB 以其最小角速度匀速转动，空回行程期间曲柄 AB 以最大角速度匀速转动。工作行程消耗的功率为 P 1=3.677KW ，空回行程
2013哈工大考研初试[839]机械设计基础
![2013哈工大考研初试[839]机械设计基础](https://img.taocdn.com/s3/m/afc26a19b7360b4c2e3f643b.png)
2012年硕士研究生入学考试大纲
大纲每年基本上不会怎么变化，大家可以先按这个复习
考试科目名称：机械设计基础考试科目代码：[839]
一、考试要求：
要求考生系统深入地掌握机械原理和机械设计的基本知识、基本理论和基本设计计算方法，并且能灵活运用。重点考察分析与解决常用机构、通用机械零部件和简单机械装置设计问题的能力。
二、考试内容
1）机械原理部分
a）机构的结构分析
机构的组成要素，机构自由度的计算，机构自由度的意义及机构具有确定运动的条件，平面机构的组成原理。
b）平面连杆机构分析与设计
平面机构速度分析的速度瞬心法，运动副中的摩擦、机械效率的计算、机械的自锁，平面机构的受力分析，平面四杆机构的基本形式、演化及其基本知识，平面四杆机构的设计。
c）凸轮机构及其设计
从动件运动规律的选择和凸轮轮廓的设计原理，尖顶、滚子直动从动件盘形凸轮设计，尖顶、滚子摆动从动件盘形凸轮设计，平底直动从动件盘形凸轮设计，盘形凸轮基本尺寸的确定。
d）齿轮机构设计及轮系传动比计算
齿廓啮合基本定律、共轭齿廓的形成、渐开线的性质，渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算，渐开线齿廓的加工原理、根切与变位，一对渐开线齿轮的啮合传动；斜齿圆柱齿轮传动的基本参数与几何尺寸的计算；轮系传动比的计算，行星轮系各轮齿数和行星轮数目的确定。
e）其它常用机构
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、万向铰链机构的特点与应用。
f）机械的运转及其速度波动的调节
机械系统等效动力学模型的建立，机械周期性速度波动的调节。
g）机械的平衡
刚性转子的静平衡、动平衡的计算与试验。
机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及参考答案
一、判断题（正确T，错误F）
1。构件是机械中独立制造的单元。( ）2. 能实现确定的相对运动,又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。（)
3。机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。（）
4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（)
二、单项选择题
1. 如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是( ).
A 机构
B 零件
C 部件
D 构件
2。一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成,
本课程主要研究（）。
A 原动机
B 传动部分
C 工作机
D 控制部分
三、填空题
1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。
2. 机械是______和______的总称。
参考答案
一、判断题（正确T，错误F）
1。F 2. T 3. T 4。F
二、单项选择题
1。B 2。B
三、填空题
1。制造 2. 机构机器
第一章平面机构的自由度
一、判断题（正确T,错误F）
1。两构件通过点或线接触组成的运动副为低副. （）
2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（）
3。两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（）
4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1. （）
5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接. （)
6。对独立运动所加的限制称为约束。（）7。由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（)
8。在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。（）
二、单项选择题
1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。
《机械设计基础》考试参考试卷及答案
《机械设计基础》课程
复习参考题
2013年元月
第一章概论
一、填空题
1、在完整的机构中由三类构件组成，分别为、和机架。
2、机械装置中是运动的单元体，是制造的单元体。
3、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称之为。
4、机器和机构总称为。
二、简答题
1、机械零件常见的失效形式有哪些?
2、机械零件常用的材料有哪些？
第二章平面机构的运动简图及自由度
一、填空题
1、构件的自由度是指。
2、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。
3、机构中的运动副是指。
4、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
5、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与·机构自由度的关系是。
6、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。
7、计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：((A))铰链，((B))自由度，((C))约束。8、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。
二、选择题
1、有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们
串成一个平面机构，则其自由度等于。
(A) 0；(B) 1；(C) 2
2、原动件的自由度应为。
(A) 1；(B) +1；(C) 0
3、在机构中原动件数目机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A) 小于；(B) 等于；(C))大于。
4、计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。
(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。
5、构件运动确定的条件是。
哈工大机械设计基础试题与答案(doc 9页)(正式版)
1分，共30分）
1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机
构的自由度。
η=η1η2η3。
7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最
高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用
于单向传动的是锯齿形螺纹。
8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，
平键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。
9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为
40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。
10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。
(每题4分,共20分)
答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。
三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。
2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？
答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。因此，设计时必须采取防松。
摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。
5. 简述动压油膜形成的必要条件。
答：
1．相对运动表面间必须形成收敛形间隙；
2. 要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出。
3. 间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
三、分析计算题（共38分）
《机械设计基础》考研题库
《机械设计基础》考研题库
1.填空题：
概论
机构组成及自由度
连杆机构
凸轮机构
轮系
间歇机构
平衡与调速
带传动
链传动
齿轮传动
蜗杆涡轮传动
轴
滚动轴承
滑动轴承
联轴器
螺纹连接及螺旋传动
键连接
2.简答题：
3.计算分析题
一.填空题：
1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。
2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。
3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。
1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。
2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。
3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。
4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。
5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。
6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。
7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。
1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）
2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。
哈尔滨工业大学2013年机械类考研情况(复试)
哈尔滨工业大学2013年机械类考研情况复试考生人数为331人，从中录取238人（本部共招153人，深圳招75人，威海10人），全院复试考生人数为录取人数的139.07%。(工科一般学科线320，政治、英语50，专业课、数一80；)，复试共280分，笔试200分，11科选六科。面试80分，分四部分，每部分20分。最终按总分（满分780，含初试500分）择优录取。（一）本部培养报名条件（深圳、威海不包括）（1）直攻博型工学硕士申报需满足下列条件之一： 本科毕业学校为具有研究生院的55所院校的考生，且初试成绩不低于360分； 55所院校以外毕业的考生，初试成绩不低于370分。 （2）学术研究型工学硕士申报需满足下列条件之一： 本科毕业学校为具有研究生院的55所院校的考生，且初试成绩不低于350分； 55所院校以外毕业的考生，初试成绩不低于360分。2013年本部计划招收360人，约一半保研。统招名额，机械电子类学术型（含直攻博型）12人，最高分629.2，最低分571.5，录取期望580；机械制造学术型（含直攻博型）23人，最高分623.9，最低分544.4，录取期望560；机械设计学术型（含直攻博型）24人，最高分627.7，最低分563.7，录取期望570；航空宇航制造工程学术型（含直攻博型）12人，最高分595.1，最低分504.4，录取期望535；专业硕士共招75人（调剂33人，最高分571.3，最低分545.3，录取期望560），其中第一志愿录取最高分582.7，最低分491.9，录取期望535。导师复试前填报。（二）深圳录取情况共招75人，第一志愿36人（最高分602，最低分491），调剂39人（奖学金均为三等，不论分数高低），录取期望530分（所有）。导师开学后填报。注：录取期望，整体考虑，若以13年为参照（例如10人录取，考第7至第九名间分数，即为录取期望），即14年考研考上保险分数。（三）威海录取情况，招10人，最高分534，最低分470，录取期望520。考试结果，初试最高分420，复试笔试最高分157。面试最高72左右。总分600+，5人；580+，27人；560+，81人；
机械设计基础考试题库及附答案
CHENG
CHENG 《机械设计基础》考试题库
一、填空题
1.机械是（机器）和（机构）的总称。
2.机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为
（自
由度）。
3.平面机构的自由度计算公式为：（32）。
4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n i、n2,直径为 D i、D2，齿
数为 z i、Z2，则其传动比（n i2）= （ D21）= （ Z2/ Z1）。
5.在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。
6.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。
7.平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。
8.平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。
9.凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。
10.带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心
拉应力）和（弯曲应力）。
11.带传动工作时的最大应力岀现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：bb 1 + b b1+b Co
12.渐开线的形状取决于（基）圆。
13.一对齿轮的正确啮合条件为：（m1= m2）与（1 = 2）o
14.一对齿轮连续传动的条件为：（重合度 1 ）o
15.齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。
16.蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。
17.常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。
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3. 普通 V 带传动中带的型号可根据 设计功率 和 小带轮转速 由选型图中 选取。 4. 普通 V 带传动中 V 带两侧面的夹角与 V 带轮槽角二者中带侧面夹角更大。 5. 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件包括 法面模数相等 、 法面分度圆压力 角相等 和 螺旋角相等且旋向相反（字母表示也可）答案无顺序 6. 某轴与轮毂采用 A 型普通平键连接，键的剖面尺寸 b×h 按 由标准中选定，键的公称长度为 L，则实际键的工作长度为 。 轴的直径 L-b 。
2
3. 下图所示为齿轮传动布置的两种方案，已知转矩由 T1 处输入。试分析两种 方案哪种方案布置更合理并给出理由。 （5 分）
（a）
(b)
答： （a）更合理（2 分） 。轴的弯曲变形和扭转变形的综合作用可使载荷分布 不均匀状况得到改善，降低齿向载荷分布系数。 （3 分）
4. 如下图所示直齿圆柱齿轮齿根弯曲应力计算力学模型，试推导齿根弯曲疲 劳强度校核计算公式并说明公式中主要系数的物理意义。 （5 分）
2. 某凸缘联轴器分别采用普通螺栓和铰制孔用螺栓连接两个半联轴器，试选
10
择螺栓类型补充完成螺栓连接处结构图（8 分） ； 上）
（请将图画在答题纸
评分标准： 结构如下图 左图采用普通螺栓 2 分，被连接件通孔 1 分，其它螺纹结构要素 1 分 右图采用铰制孔螺栓 2 分，被连接件配合孔 1 分，其它螺纹结构要素 1 分
11
效率最高，梯形螺纹次之，普通螺纹传动效率最低。
2. 简述普通 V 带传动中单根普通 V 带所能传递的基本额定功率 P0 的意义及 影响其数值的主要因素。 （5 分） 答：带既不打滑又有一定疲劳强度条件下，在载荷平稳、特定带长、传动比 为 1，特定强化层条件下单根 V 所能带传递的功率为基本额定功率。 （2 分） 影响主要因素包括带的型号（1 分） ，带的速度（1 分） ，带轮直径（1 分）等。
哈尔滨工业大学
硕士研究生入学考试试题答案
机械制造及其自动化、机械电子工程
考试科目：_机械设计基础__ 考试科目代码：[ 839 ]
报考专业：__________________ 机械设计及理论、航空宇航制造工程
一 填空题（每空 1 分，共 20 分） 1. 螺纹连接和螺旋传动的设计中螺纹工作圈数不宜超过 10 圈是为了避免螺 纹牙上载荷分布不均的现象。 2. 在近乎水平布置的带传动中应将松边放在上侧是为了 增大传动包角 。
288.1 (N ⋅ m )
= M r2
P ωmax
2 =
27.4(N ⋅ m )
（3 分）
= Md
M r1 ×
4π 2π + M r2 × + 3 3 = 2π
201.2 (N ⋅ m )
∆W max = (M r 1 − M d ) ×
4π = 1092.2 (N ⋅ m ) 3
7
2. J FA=
7. 滚动轴承的基本代号包括 类型代号 、 尺寸系列代号和内径代号 三部分。 答案无顺序 8. 滚动轴承的设计计算准则中对于转动的滚动轴承主要进行寿命计算，对于 不转动、低速或摆动的轴承，主要是进行静强度计算。 9. 按照摩擦状态的分类，非液体摩擦滑动轴承一般工作在混合摩擦状态下， 其主要失效形式是磨损，严重是也发生胶合；非液体摩擦滑动轴承的设计
C
d
5
六、
、5 和 4 - 4′ 组成的定轴轮系有： 七、解： 由 1（ 1′ ）
3′
1′
3 2
4′
7
n1
1 4
6
5
n1 z 80 = − 4′ = − = −1 i14 = n4 z1′ 80 从而有： n4 = −n1
（3 分） （1）
（1 分） i14 的符号由画箭头方法确定。 由齿轮 1、2、3- 3′ 、4 和系杆 6 组成差动轮系有：
1
准则是维持边界摩擦状态。 10. 润滑油的动力粘度的单位是 Pa.S 或 N.s/m2 , 其物理意义为使长宽高各为 1m 的流体顶面流层相对底面流层产生 1m/s 的运动速度，所需要的外力为 1N 时，流体的粘度为 1 N.s/m2 。
二．简答题 （每题 5 分，共 25 分） 1. 试根据螺纹牙型分析比较普通螺纹、矩形螺纹和梯形螺纹的自锁性能及传 动效率的高低。 （5 分） 答：普通螺纹牙型角 60 度，牙侧角 30 度；梯形螺纹牙型角 30 度，牙侧角 15 度；矩形螺纹牙型角和牙侧角均为 0 度。 （1.5 分） 自锁要求为螺旋升角小于当量摩擦角。 当量摩擦系数为 f/cosβ, 则牙侧角越大当量摩擦角越大，牙型自锁能力越高。 故普通螺纹自锁性能最好，矩形螺纹自锁性能最差。 传动效率 ，牙侧角越大传动效率越高，故矩形螺纹
十 结构设计题（共 20 分）
9
1. 某传动中间轴系采用一端游动一端固定结构，已知固定端和游动端支承均 采用深沟球轴承，试完成相应轴系结构设计。省略中间传动件结构（12 分） 。 （请将图画在答题纸上）
正确答案如下图： （15—20 分钟）
采分点： 固定端轴承轴肩与端盖固定：2 分 ； 固定端圆螺母与轴承座挡边固定： 4 分； 游动端轴承两点固定和游动间隙：2 分； 两端轴承端盖结构：2 分； 轴承游隙调整：2 分。
左侧螺栓承受的总轴向工作载荷为 F1=2100N, 右侧螺栓承受的总轴向工 作载荷为 F2=5400 N. 按照右侧螺栓设计。 右侧螺栓承受总工作拉力 F0=F’+Cb/(Cb+Cm)*（F2/Z）=1500+5400/3/6=1800 N (2 分) 螺栓小径为 =[ 4×1.3×1800/(3.14×100)]1/2=5.46 mm 故采用 M8 螺栓连接强度能够满足要求。 2） F’’=F’-Cm/(Cb+Cm)*F2=500-5400*2/3/6=500-600=-100 不能将连接螺栓预紧力降到 500N. 3) Fa1/Fr1=2100/3000=0.7>e=0.68 P1=XFr1+YFa1=0.41×3000+0.87×2100= (1.5 分) (1.5 分) (2 分) (1 分)
（4）
由式（3）和式（4）解得： i17 =
n1 = −41 n7
（1 分） （2 分）
轮 7 的转向采用左手定则确定为顺时针转向
八、解：由于忽略所有活动构件的质量和转动惯量， J FA = 公式中， J 0 =0；电机轴的角速度为：
= ω1 2π n1 = 60 145 π； 3
′ z1z2 = z2z3 25 π 6
答：齿宽系数大时，齿面接触应力和齿根弯曲应力都减小，承载能力提高； （2 分） 但载荷沿齿向分布不均匀（1 分） 。根据齿轮布置位置和齿面软硬程 度选取。 （2 分）
三、
四、解： 由曲柄存在条件可知：
4
(3 分) 令 时，可求得
LAD=312.48mm
（2 分）
而对应此杆长，最大传动角（钝角情况）为 可见符合要求 令
∆W max
2 δωm
− J0， （1 分）
ω ω ω1 = = 3 m
（2 分）
ωm =
δ =
பைடு நூலகம்
ωmax + ωmin
2
ωmax − ωmin ωm
ωmax = 1.025ωm
ωmin = 0.975ωm
= M r1
（3 分）
P ωmin
1 =
3.677 × 1000 = 25 π 0.975 × 6 0.3677 × 1000 = 25 π 1.025 × 6
n1 − n6 zz 36 × 70 35 H i14 = = − 3 4 = = − n4 − n6 z1 z3′ 18 × 24 6
（3 分）
（2）
将式（1）代入式（2）解得：
i16 = n1 41 = − n6 29
（2 分）
6
（3）
由蜗杆 6 和蜗轮 7 组成定轴轮系有：
i= 67 n6 z7 58 = = = 29 （2 分） n7 z6 2
8
解： 轴承内部轴向力 Fs1=0.7×Fr1=0.7×3000=2100 N, 方向向右； (2 分) Fs2=0.7×Fr2=0.7×4000=2800 N, 方向向左；(2 分) 轴承承受轴向力 Fa1=Fs1=2100N, Fa2= Fs1+FA= 2100+3300=5400 N (1.5 分) (1.5 分)
= J Fo
∆W max
δωm
2
(kg ⋅ m 2 )； − J 0= 127.5
ω3 2 J= ( ) 0.95 (kg ⋅ m 2 ) FA ω1
（2 分） （1 分）
= P 3. 1
M = w 2364(w ) d m
九．分析计算题 （15 分） 如下图所示，某轴系部件由 7210 AC 型轴承支撑，轴承所受径向载荷分别为 Fr1= 3000 N，Fr2= 4000 N，传动件作用到轴上的轴向载荷为 Fa=3300 N。两端 轴承端盖均采用 M6 普通螺栓连接，螺栓数量为 Z=6，连接螺栓中心圆直径为 D=120 mm，初始预紧力为 F′=1500 N，被连接件刚度为连接螺栓刚度 2 倍。 连接螺栓的许用应力为[σ]=100 MPa。 1）计算分析所用连接螺栓强度是否满足要求。 2）分析可否将连接螺栓预紧力降为 F′=500 N。 3）计算滚动轴承 1 的当量动载荷。
时，可求得
（2 分）
LAD=363.52mm
(2 分)
而对应此杆长，最小传动角为
符合要求 所以 （2 分） （1 分）
五、解：
(1) 基圆半径的表达式为 r0= R + r ，基圆见图； （3 分） （2）如图所示； （6 分） （3） v = dω ，方向向上。 （3 分）
e
r
s
A R
α
d
B
ω
O
r
3
答：
（2 分） YF-齿形系数，反映轮齿几何形状的影响； （1 分） YS 应力修正系数，考虑过渡圆角处应力集中和其它应力影响； （1 分） Yε-重合度系数，考虑载荷作用位置和重合度影响。 （1 分） 5. 简述齿轮传动强度计算中齿宽系数对齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强 度的影响及如何选择齿宽系数。 （5 分）