机械设计基础试题及答案

……………………装……………………订………………………线……………………………
班级姓名学号
*********职业技术学院
20 /20 学年第学期《机械设计基础》期末试卷（A卷）
一．填空题（每空1分，共30分）
1．组成机械的各个相对运动的实物称为（1），机械中不可拆的制造单元体称为（2）。

2．根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为四种：（3）、（4）、（5）、（6）。

3．在机械的正常运转中，磨损过程大致可分为三个阶段：（7）、（8）、（9）。

4．机构具有确定运动的条件是：（10）。

5．四杆机构的基本形式有：（11）、（12）、（13）。

6．点接触或线接触的运动副称为（14）副。

7．有关螺纹的标准中称螺纹的（15）径为螺纹的公称直径。

8．按传动原理，带传动分为：（16）和（17）两种。

9．标准渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（18）、（19）。

10．标准外齿轮的α=（20），h a*=（21），Z min=（22）。

11．对于闭式软齿面齿轮传动，（23）是主要的失效形式，应先按（24）疲劳强度进行设计计算，然后再按（25）疲劳强度进行校核。

12．根据轴的承载性质不同，可将轴分为（26）、（27）、（28）三类。

13．根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为（29）轴承和（30）轴承。

二．解释名词（每小题4分，共24分）
1．构件2．刚度3．自由度4．变位系数5．硬齿面齿轮6．角接触轴承
三．简答题（每题6分，共36分）
1．机械设计的过程通常可分为哪几个阶段？
2．磨损过程分几个阶段？各阶段的特点是什么？
3．轴的结构设计应从哪几个方面考虑？
4．为什么螺纹联接通常要采用防松措施？常用的防松方法和装置有哪些？
5．螺纹联接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？
6．在进行滚动轴承组合设计时应考虑哪些问题？
四．综合训练题（10分）
如图所示，电动卷扬机的减速器中，已知各齿轮的齿数为Z
1＝24，Z
2
＝48，Z
２′
＝24，
Z 3＝90，Z
3’
＝40，Z
4
＝20，Z
5
＝80，求传动比i1Ｈ。

又若n1＝1450r/min，求nＨ。

……………………装……………………订………………………线……………………………
班级姓名学号
*********职业技术学院
20 /20 学年第学期《机械设计基础》期末试卷（A卷）标准答案
（本试卷考试时间为120分钟）
一．填空题（每空1分，共30分）
1．（1）构件、（2）零件。

2．（3）干摩擦、（4）液体摩擦、（5）边界摩擦、（6）混合摩擦。

3．（7）跑合（磨合）磨损阶段、（8）稳定磨损阶段、（9）剧烈磨损阶段。

4．（10）机构的主动件数等于自由度数。

5．（11）曲柄摇杆机构、（12）双曲柄机构、（13）双摇杆机构。

6．（14）高。

7．（15）大。

8．（16）摩擦带传动、（17）啮合带传动。

9．（18）模数相等、（19）压力角相等。

10．（20）20°、（21）1、（22）17。

11．（23）齿面疲劳点蚀、（24）齿面疲劳点蚀、（25）接触疲劳强度。

12．（26）转轴、（27）心轴、（28）传动轴。

13．（29）滑动、（30）滚动。

二．解释名词（每小题2分，共20分）
1．构件——组成机械的各个相对运动的实物称为构件，是机械中运动的单元体。

2．刚度——零件受载后抵抗弹性变形的能力。

3．自由度——构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目。

4．变位系数——改变刀具与齿坯相对位置后切制出来的齿轮称为变位齿轮，刀具移动的距离xm称为变位量，x 称为变为系数。

5．硬齿面齿轮——齿面硬度＞350HBS的齿轮。

6．向心角接触轴承——公称接触角为0°～45°，能同时承受径向载荷和轴向载荷的向心轴承。

三．简答题（每题6分，共36分）
1．（1）产品规划；
（2）方案设计；
（3）技术设计；
（4）制造及实验。

2．（1）跑合磨损阶段，磨损速度由快变慢，而后逐渐减少到一稳定值；
（2）稳定磨损阶段，磨损缓慢，磨损率稳定，零件以平稳而缓慢的磨损速度进入零件正常工作阶段；
（3）剧烈磨损阶段，磨损速度及磨损率都急剧增大。

3．（1）轴的毛坯种类；
（2）轴上作用力的大小及其分布情况；
（3）轴上零件的位置、配合性质以及联接固定的方法；
（4）轴承的类型、尺寸和位置；
（5）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。

4．联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹能满足自锁条件，在静载荷或冲击振动不大、温度变化不大时不会自行松脱。

但在冲击、振动或变载荷作用下，或当温度变化较大时，螺纹联接会产生自动松脱现象，因此，设计螺纹联接时必须考虑防松问题。

常用的防松方法有：摩擦防松、机械防松、永久防松和化学防松。

5．（1）螺栓联接，这种联接结构简单、装拆方便、应用广泛；
（2）双头螺柱联接，这种联接用于被联接件之一较厚而不宜制成通孔，且需经常拆卸的场合；
（3）螺钉联接，这种联接不需用螺母，适用于一个被联接件较厚，不便钻成通孔，且受力不大，不需经常拆卸的场合；
（4）紧定螺钉联接，用于固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。

6．为保证滚动轴承的正常工作，除了要合理选择轴承的类型和尺寸外，还必须正确、合理地进行轴承的组合设计，即正确解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、轴承的调整与拆装等问题。

四．综合训练题（10分）
解：该复合轮系由两个基本轮系组成。

齿轮1、2、2´、3、系杆H组成差动行星齿轮系；齿轮3´、4、5组成定轴
齿轮系；齿轮3´、4、5组成定轴齿轮系，其中ω
H =ω
5
，ω
3
=ω
3´。

(a)对于定轴轮系，i
3´5=ω
3´
/ω
5
=-z
5
/ z
3´
=-80/40=-2；
(b)对于行星轮系，i
13H=（ω
1
-ω
H
）/（ω
3
-ω
H
）=（-1）1（z
2
z
3
）/（z
1
z
2´
）=-（48×90）/（24×24）=-7.5
联立方程式(a)、(b)和ω
3=ω
3´
、ω
H
=ω
5
得：i
1H
=ω
1
/ω
H
=23.5
所以，n
H = i
1H
n
1
=23.5×1450=61.7r/min。