2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题

考研专业课精品第1页，共64页目录2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（一）.......................................................................................................................22021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（二）.....................................................................................................................132021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（三）.....................................................................................................................252021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（四）.....................................................................................................................392021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（五）.....................................................................................................................52考研专业课精品资料第2页，共64页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（一）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．渐开线齿轮齿廓上任意一点的法线与齿轮的__________相切。A.分度圆B.基圆C.齿根圆D.齿顶圆【答案】B2．在作轴的疲劳强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应力应按考虑，而扭转切应力通常按__________考虑。A.脉动循环变应力B.静应力C.非对称循环变应力D.对称循环变应力【答案】D、A3．角接触球轴承承受轴向负荷的能力，随接触角a的增大而__________。A.增大B.减少C.不变D.增大或减少随轴承型号而定【答案】A4．下述材料中，巴氏合金是__________A.B.C.D.【答案】B5．一对渐幵线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的__________必须相等。A.直径B.模数C.齿宽D.齿数【答案】B6．应用标准滚子链传动的许用功率曲线，必须根据__________来选择链条的型号和润滑的。A.链条的圆周力和传递功率B.小链轮的转速和计算功率C.链条的圆周力和计算功率考研专业课精品资料第3页，共64页D.链条的速度和计算功率【答案】B7．带传动常用在高速级的主要原因是为了__________。A.减小带传动结构尺寸B.更好地发挥缓冲、吸振作用C.更好地提供保护作用D.【答案】A8．__________盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆【答案】C9．在闭式传动中，蜗杆传动比齿轮传动更易发生__________。A.接触疲劳破坏B.弯曲疲劳破坏C.胶合和磨损D.齿面塑性变形【答案】C10．硬齿面闭式齿轮传动中，保持分度圆直径一定，应取较少齿数，使模数增大，以__________。A.提高轮齿的弯曲强度B.在加工时减少分度时间，提高生产率C.提高啮合效率，减轻轮齿发生胶合的可能D.提离抗磨损性能【答案】A二、填空题11．花键按齿形分为__________、__________、__________三种花键。__________花键有外径、内径、齿侧三种定心方式。【答案】矩形、渐开线、三角；矩形。12．机械零件的表面损坏形式主要有__________、__________、__________。【答案】腐蚀损坏、疲劳损坏、摩擦损坏13．蜗杆传动时蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向__________；蜗杆的__________角应等于蜗轮的螺旋角。【答案】相同、导程14．对于普通螺栓组联接，当被联接件受横向工作载荷作用时，其螺栓本身主要承受__________应力。【答案】拉考研专业课精品资料第4页，共64页15．防止轮齿点蚀失效的是__________。【答案】提高齿面硬度和润滑油粘度，降低齿面粗糙度值16．深沟球轴承因__________，故餘主要承受径向载荷外，也能承受一定量的双向轴向载荷。【答案】内外滚道为较深的沟槽17．边界塵擦润滑时，可能形成的边界膜有__________、__________及__________三种。【答案】物理吸附；化学吸附；化学反应18．三角形螺纹的牙型角=__________，适用于__________，而梯形螺纹的牙型角=__________，适用于=__________。【答案】60°、连接、30°、传动三、判断题19．两个标准直齿圆柱齿轮：，。这两个齿轮的渐开线形状应该不一样。__________【答案】×20．为了减小飞轮的转动惯量，宜将飞轮安装在主轴上。__________【答案】×21．“渐开线的形状取决于基圆”，两基圆相等的齿轮一定能正确啮合。__________【答案】×22．单头蜗杆头数少、效率低、发热多。__________【答案】√23．在有几根V带的传动中，如有一根带损坏了，更换带时应同时全部进行更换。__________【答案】√24．塑性材料在变应力作用下的主要失效形式是疲劳破坏。__________【答案】√25．减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。__________【答案】√26．带传动中，影响传动效果的是大带轮的包角。__________【答案】×四、简答题27．为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180°的位置；采用两个楔键时，则应沿周向相隔90°〜120°；采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？【答案】两个平键连接，一般沿周向相隔180°布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好；采用两个楔键时，相隔90°〜120°布置，若夹角过小，则对轴的局部削弱过大，若夹角过大，则两个楔键承载能力下降，当夹角为180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力；采用两个半圆键时，应在轴的同一母线上布置，半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在同一横截面上，只能放在同一母线上。考研专业课精品资料第5页，共64页28．带传动的带速V为什么在5—25m/S范围内？【答案】带速过高则离心力大，使带与带轮的正压力减小，摩擦力降低，易打滑，带速太低时，所需有效拉力过大，要求带的根数过多，带传动轴向结构尺寸增大，所以带传动的带速ｖ规定在5——25ｍ/s范围内。29．在带传动设计中，为什么要限制最小带轮基准直径和带的最高圆周速度?【答案】一般情况下，传动带中的弯曲应力变化是最大的，它是引起带疲劳破坏的主要因素。带轮基准直径越小，弯曲应力越大。因此，为减少弯曲应力，应采用较大的小带轮基准直径。但过大，会使传动的结构尺寸增大。如无特殊要求，一般取大于等于许用的最小带轮基准直径。当传递功率一定时，带速越高，圆周力越小，所需带的根数越少，但带速过大，带在单位时间内绕过带轮的次数增加，使疲劳寿命降低。更重要的是增加带速会显著地增加带的离心力，减小带与带轮间的正压力，从而减小带与带轮间的摩擦力。带速达到一定数值后，不利因素将超过有利因素，致使设计功率降低，所以设计时应使。30．拧紧螺母时的螺纹副效率如何计算？哪些螺纹参数影响该螺纹副效率？【答案】拧紧螺母时的螺纹副效率计算公式是上述两式中，——螺纹升角，；——螺纹副当量摩擦角，。由公式可知，影响螺纹副效率的参数有螺纹升角和当量摩擦角。而与螺纹线数n、螺距P、中径d2有关；与摩擦因数和牙侧角有关，因此也可以说影响螺纹副效率的螺纹参数有螺纹线数n、螺距P、中径d2、摩擦因数和牙侧角。31．为什么在普通V带传动中要规定小带轮直径d1必须大于最小带轮直径d1min?但为什么小带轮的直径又不能过大？【答案】带传动过程中，会产生弯曲应力，如直径过小，弯曲应力增大，为防止弯曲应力过大，对每种V带，都规定了相应的最小直径.小带轮直径过大会增大尺寸，给安装带来不便。32．齿根弯曲应力计算公式中的的意义是什么？【答案】齿形系数反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响；应力修正系数用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其他应力对齿根应力的影响；重合度系数是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力，折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力的系数；螺旋角系数反映轮齿倾斜后齿根弯曲应力减少的系数。五、分析计算题考研专业课精品资料第6页，共64页33．如图所示为一钢锭抓取器，求其能抓起钢锭的自锁条件。设抓取器与钢锭之间的摩擦系数为，忽略各转动副中的摩擦及抓取器各构件的自重。图【答案】设抓取器与钢锭之间的正压力为，摩擦力为。若要使钢锭不滑脱，必须满足由构件1所受力对D点取矩得由B点力的平衡条件得联立求解上述各式，得上式即为抓取器的自锁条件。34．下图所示为一流水线运输链的传动系统。已知运输链的有效工作拉力F=3600N，链轮节圆直径D=250mm,链轮转速n=40r/min，工作机效率。斜齿圆柱齿轮传动的啮合效率，普通V带传动效率，轴承效率，联轴器效率，电机转速n1=720r/min，带传动的传动比，齿轮传动的传动比。试计算：（1）电机所需的功率；（2）轴Ⅱ及轴Ⅲ传递的功率；（3）轴Ⅱ和轴Ⅲ的转速。考研专业课精品资料第7页，共64页图【答案】（1）电机功率（2）轴Ⅱ传递的功率：轴Ⅲ传递的功率：（3），,35．如图所示，一双联齿轮需要在直径d=50mm的轴上滑移，滑动距离a=25mm。若转矩，有轻微冲击，齿轮轮毂长L’=70mm，试设计需用的键联接。图【答案】①导向平键（1）确定导向平键的结构尺寸根据轴头直径d=50mm，查标准得导向平键的剖面尺寸bxh=14mmx9mm。键长L为键工作长度l与滑动距离a之和。并取标准值，键工作长度应略短于轮毂长，故取l=65mm，而键长L=l+a=（65+25）mm=90mm，恰好为标准值。导向平键用螺钉固定在轴上，为减轻轴槽的应力集中和增大工作长度，采用方头键。（2）强度校核-导向平键主要失效形式为磨损，应按压力作条件性计算。查得，在轻微冲击下，轴、毂材料均为钢时，许用压力。考研专业课精品资料第8页，共64页不合格。（3）采用双导向平键（按1.5个键计）合格。②矩形花键（1）确定花键的结构尺寸-根据轴头直径d=50mm，查标准得轻型矩形花键的结构尺寸，倒角c=0.3mm。（2）强度校核-取平均半径；齿面工作高度；载荷分布不均匀系数；键工作长度。合格。③比较采用双向导向平键成本比花键低些，但对中性较差，装配不太方便。双联滑动齿轮要求对中性较高，因此采用矩形花键联接较好。36．有一升降装置如图所示，螺旋副采用梯形螺纹，大径d=50mm，中径d2=46mm，螺距p=8mm，线数n=4，支承面采用推力球轴承。升降台的上下移动处采用导向滚轮，摩擦阻力可忽略不计。设承受载荷FQ=50000N。试计算:图（1）升降台稳定上升时的效率，已知螺旋副间摩擦系数。（2）稳定上升时施加于螺杆上的力矩（设轴承效率）。（3）若升降台以640mm/min上升，螺杆所需转速和功率。（4）欲使升降台在载荷FQ作用下等速下降，是否需要制动装置？若需要，则加于螺杆上的制动力矩是多少？【答案】（1）计算升降台稳定上升时的效率该螺纹的螺纹升角为考研专业课精品资料第9页，共64页式中p=8mmn=4d2=46mm所以螺旋副的当量摩擦角为式中效率（2）计算稳定上升时施加于螺杆上的力矩T因为轴承效率，故施加于螺杆上的力矩就等于螺旋副间的摩擦力矩，所以式中（3）计算螺杆所需转速n和功率P按题给条件，螺杆转一周，升降台上升一个导程（即s=nP=4×8mm=32mm），故若升降台以640mm/min的速度上升，则螺杆所需转速n为n=640mm/min÷r32mm/r=20r/min螺杆线速度螺杆所受圆周力螺杆所需功率P为或按同一轴上功率与转矩、转速的关系式，求得或根据升降台的输出功率及螺旋副的传动效率来求得螺杆所需功率。升降台的上升速度升降台承受载荷FQ=50000N考研专业课精品资料第10页，共64页升降台的输出功率为由于不计升降台与导向轮间的摩擦阻力，轴承效率，因此该传动链的总效率等于螺旋副的传动效率，所以螺杆所需功率P为（4）判断在平稳工作情况下是否需要制动装置，计算制动力矩因为即，螺旋副不自锁，故欲使升降台在载荷FQ作用下等速下降，则必须有制动装置。施加于螺杆上的制动力矩为37．如下图所示为一对30307轴承正安装，已知左轴承受径向载荷，右轴承承受径向载荷，轴向载荷（方向自右向左），轴承转速n=2000r/min，预期寿命，冲击载荷系数，常温下工作，基本额定动载荷C=75200N，试问所选轴承型号是否恰当。注:30307轴承，，当时，X=1，Y=0,当时，X=0.4，Y=2。图【答案】（1）内部轴向力（2）轴向载荷因此（3）载荷系数（4）当量动载荷P（5）基本额定动载荷C由于，按A计算基本额定动载荷C。考研专业课精品资料第11页，共64页由于，故所选轴承不适用。六、结构设计与改错题38．如图1所示轴系结构图中存在多处错误，请指出错误点并说明出错原因加以改正。图1【答案】①无调整垫片；②无间隙、无密封；③键太长；④无定位轴肩；⑤无非定位轴肩；⑥套筒高于轴承内圈高度；⑦轴和轮毂一样长，起不到定位作用；⑧无轴向定位；⑨无调整垫片；⑩采用反装错误且与右侧轴承型号不一致。解图239．请指出下图结构中的错误，并改正。图【答案】现齿侧凸缘最大直径与齿根圆直径相同，链条要被垫起，不能正确啮合考研专业课精品资料第12页，共64页考研专业课精品资料第13页，共64页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（二）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．动压滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是__________。A.轴颈和轴承间构成楔形间隙B.充分供应润滑油C.轴颈和轴承表面之间有相对滑动D.润滑油温度不超过50°C【答案】D2．滚动轴承中，__________轴承和__________轴承，在承受径向载荷后会产生附加内部轴向力S，故常成对使用。A.1205B.30205C.5205D.7205【答案】B、D3．__________不是牙嵌式离合器的优点。A.传递转矩较大B.结构紧凑C.接合时平稳，冲击较小D.接合比较可靠【答案】C4．—角接触球轴承：内径85mm，宽度系列0,直径系列3,接触角15°，公差等级为6级，游隙2组，其代号为__________。A.7317B/P62B.7317C/P6/C2C.7317/6/C2D.7317C/P62【答案】B5．在图示的结构中，a、b两处的应力集中系数分别用和表示，则有__________。图A.B.C.考研专业课精品资料第14页，共64页D.不一定【答案】B6．轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的__________部位。A.齿顶附近B.齿根附近C.节线上D.节线靠近齿根处【答案】D7．滑动轴承中的偏心率是__________之比。A.偏心距与直径B.偏心距与半径C.偏心距与油膜厚度D.偏心距与半径间隙【答案】D8．在计算弹簧钢丝的最大剪应力时，引入曲度系数（或称补偿系数）的意义是__________的影响。A.考虑弹簧工作时变形量较大B.考虑弹簧工作时的稳定性C.考虑弹簧丝的螺旋升角和曲率D.考虑弹簧工作时安全【答案】C9．链传动中，p表示链条的节距、z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应__________。A.增大p和zB.增大p、减小zC.减小p和zD.减小p、增大z【答案】D10．带传动是依靠__________来传递运动和功率的。A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力C.带的紧边拉力D.带的松边拉力【答案】B二、填空题11．在静强度条件下，塑性材料的极限应力是__________，而脆性材料的极限应力是__________。在变应力作用下，塑性材料的极限应力为__________。【答案】屈服极限、强度极限、疲劳极限考研专业课精品资料第15页，共64页12．联轴器中能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是__________。【答案】有弹性元件挠性联轴器。13．带传动设计的主要内容有__________、__________、__________和__________等。【答案】带的型号，带长和根数、带轮的基准直径和及其他结构尺寸，传动中心距，初拉力及作用在轴上的压力14．当在轴承部件组合设计中采用深沟球轴承作两端，定支承时，通常在__________留出热补偿间隙C=__________mm。【答案】轴承外环和轴承盖之间；0.25〜0.415．带传动工作时，若主动轮的圆周速度为，从动轮的圆周速度为，带的线速度为，则它们的关系为____________________。【答案】16．链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动大时，宜选用__________节距__________排链。【答案】小；多17．零件在轴上常用的轴向固定方法有__________、__________、__________、__________。【答案】轴肩、轴环、轴端挡圈、圆形双螺母等18．在液体动压润滑的滑动轴承中，润滑油的动力黏度与运动黏度的关系式为__________。（需注明式中各符号的意义）【答案】，式中：运动黏度，；动力黏度；润滑油的密度三、判断题19．在最大盈亏功maxW和机器运转不均匀系数不变的前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍，则飞轮的转动惯量FJ将等于4FJ。__________【答案】×20．对心曲柄滑块的曲柄与机架处于内共线和外共线两个位置之一时，出现最小传动角。__________【答案】×21．若两轮的变位系数1200xx，，则该对齿轮传动中的轮2为标准齿轮。__________【答案】×22．毛毡圈密封适合于油润滑。__________【答案】×23．机械零件的强度和刚度等性能通常采用额定载荷进行计算。__________【答案】×24．凡零件只要受静载荷，则都产生静应力。__________【答案】×考研专业课精品资料第16页，共64页25．当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性要好。__________【答案】√26．挠性联轴器可以分为无弹性元件、有弹性元件的挠性联轴器两类。__________【答案】√四、简答题27．计算下图所示机构的自由度，并确定应给原动件的数目。【答案】（a）n=4，p1=5，ph=1F=1原动件数=1（b）n=4，p1=5，ph=1F=1考研专业课精品资料第17页，共64页原动件数=1（c）n=4，p1=4，ph=2F=2原动件数=2（d）n=6，p1=9，ph=1F=-l不能运动（e）n=9,p1=12，ph=2F=1原动件数=1（f）n=5,p1=6，ph=2F=1原动件数=1（g）n=4,p1=5，ph=1F=1原动件数=1（h）n=6,p1=8，ph=1F=1原动件数=1（i）n=4,p1=5，ph=1F=1原动件数=128．在图（a）所示的齿轮一连杆组合机构中，为固定齿条，齿轮3的齿数是齿轮4齿数的2倍，已知原动件1以等角速度顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时E点的速度以及齿轮3,4的速度影像。【答案】以作机构运动简图，如图（a）所示。此组合机构可看作为ABCD及DCEF两个机构串联而成，则可写出速度关系式方向:大小:图取作上式的速度多边形，如图（b）所示，得到点c，则（沿pc方向）考研专业课精品资料第18页，共64页再根据方向:大小:继续作速度多边形可得:（沿pe方向）因D点为齿轮3与固定齿条6的绝对瞬心，即,故D点的速度影像在p点处。取齿轮3与齿轮4的啮合点为K，根据速度影像原理，在图（b）中，作求出k点，然后分别以c，e为圆心，以为半径作圆得圆g3及圆g4，圆g3和圆g4即分别为齿轮3和4的速度影像。29．滚动轴承内圈孔与轴、外圈与座孔间的配合有何特点？选择配合应考虑哪些因素？【答案】因为滚动轴承是标准件，所以轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制（由于轴承内圈的偏差采用负偏差，故轴承内圈与轴的配合较一般圆柱公差中同类配合要紧得多），轴承外圈与座孔的配合采用基轴制。正确选择的轴承配合应保证轴承正常运转，防止内圈与轴、外圈与座孔在工作时发生相对转动。选择配合应考虑的以下几个主要因素。载荷的类型:承受回转载荷的套圈（一般为内圈）应选用较紧的配合；承受固定载荷的套圈（一般为外圈）可选用较松的配合；承受摆动载荷的套圈可采用比回转载荷稍松的配合。载荷的大小:载荷愈重，配合过盈应越大。轴承的尺寸:随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合过盈越大，间隙配合间隙越大。工作温度：因为轴承内圈可能因为热膨胀而与轴松动，外圈可能因热膨胀而影响轴承的轴向游动，所以应考虑温升及热传导方向对配合的影响。轴承的旋转精度:当对轴承的旋转精度和运转的平稳性要求较高时，尽量避免采用间隙配合。安装与拆卸的方便:为了方便安装与拆卸，需采用间隙配合。游动端轴承的位移:外圈与座孔应采用间隙配合，但不能过松而旋转。30．带传动为何要有张紧装置？常用张紧装置有哪些？具有张紧轮的带传动，其张紧轮最好放在什么位置？为什么？【答案】传动带不是完全的弹性体，经过一段时间运转后，会因伸长而松弛，从而初拉力降低，使传动能力下降甚至丧失，为了保持传动能力，必须对带进行张紧，因此带传动要有张紧装置。常用的张紧装置有定期张紧装置、张紧轮张紧装置、自动张紧装置。张紧轮通常置于松边内侧，靠近大带轮处。这是因为置于紧边需要的张紧力大，且张紧轮也容易产生跳动；靠近大轮是为了避免小带轮包角减小过多。31．推导液体动压润滑基本方程（一维雷诺方程）时做了哪些基本假设？运用了哪些条件？【答案】推导液体动压润滑基本方程时做了如下基本假设：①两板间液体做层流运动。②两板间液体是牛顿流体，其粘度只随温度的变化而变化，忽略压力对粘度的影响，而且液体是不可压缩的。③与两板相接触的流体层与板间无滑动出现。④液体的重力和流动过程中产生的惯性力可以略去。⑤由于间隙很小，压力沿方向（油层厚度方向）大小不变。⑥平板沿方向（垂直于层流运动方向）无限长，所以液体沿方向无流动。为了获得液体动压润滑基本方程，在推导过程中运用了力的平衡条件、牛顿粘性定律和流量连续条件等。考研专业课精品资料第19页，共64页32．说明液体摩擦径向滑动轴承的成膜过程，轴承设计时的设定参数和性能参数（设计要素）。【答案】径向滑动轴承的成膜过程如下图所示。图（a）为静止状态；图（b）为启动中；图（c）为形成液体摩擦后的平衡状态。油膜压力将轴推向滚动的相反方向。它具备形成液体摩擦的必要条件，油楔形状为余弦曲线状。滑动轴承通常有多个未知参数，一般根据工作要求和经验先设定一些参数，然后验算性能参数。这些设定参数有：（1）转数。通常是已知的。（2）几何参数。轴径（已知）；瓦长，按长径比来选，大时，易成膜，承载大，但温升大，通常取；轴承承载包角，常用、、；半径间隙，或直径间隙，相对间隙，小时，易成膜，承载大，但温升大，通常取。（3）压强。径向力通常是已知的。（4）黏度。当大、小、小时，可选较大的，否则选小的。轴承的性能参数或称为轴承的设计要素，它反映了轴承的工作性能，具体有：（1）最小泄膜厚度。（2）摩擦因数（3）温升。（4）耗油量。轴承设计的任务就是使这些性能参数满足许用条件。五、分析计算题33．一减速器中的非液体摩擦径向滑动轴承，轴的材料为45钢，轴瓦材料为铸造青铜。承受径向载荷；轴颈直径；工作长度；转速。试验算该轴承是否适合用？提示：根据轴瓦材料，。【答案】进行工作能力验算：故该轴承适合用。考研专业课精品资料第20页，共64页34．如下图1所示机构，，，，。如果为主动件，试求出机构的急回系数，欲使机构的急回系数增大，应改变娜些尺寸？如何改变?图1【答案】如图2所示，这是一个由回转导杆机抅和对心曲柄滑块机构组成的六杆机构，对心曲柄滑块机构没有急回作用，机构的急回作用由回转导杆机构决定。回转导杆机构把匀速的转动变为变速的转动。图2构件2由到，枸件1转动，构#3转180°；由到，构件1转动，构件3也转180°，则要增大急回系数20%，就要增大极位夹角，减小，则要增大急回系数，也可以采用增大的方法，读者可以自己验算一下。考研专业课精品资料第21页，共64页35．如图所示凸轮机构中，已知凸轮的半径R=200mm，距离，从动杆的质量m2=20kg及凸轮的角速度。当OA线在水平的位置时，求从动杆的惯性力。图【答案】对高副机构进行运动分析。其中:。取画速度多边形如图（a）所示，得又根据重合点加速度关系其中:，取，作加速度多边形如图（b）所示，得，因此惯性力。图（a）图（b）考研专业课精品资料第22页，共64页36．有一受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，预紧力F0=4000N，轴向工作载荷在0〜4000N之间变化，残余预紧力是工作载荷的一半，试求:（1）螺栓所受最大和最小轴向载荷是多少？（2）被连接件之间压紧力的最大和最小值是多少？，（3）螺栓材料的许用应力，根据受轴向静载荷计算螺栓尺寸d1。【答案】（1）螺栓所受最大轴向载荷为螺栓所受最小轴向载荷为（2）被连接件之间压紧力最大值为被连接件之间压紧力最小值为（3）螺栓尺寸为37．如下图所示的轮系中，已知各轮齿数分别为=18，=36，=33，=90，=87，求该轮系的传动比。图【答案】这是一个有3个中心轮的周转轮系，通常称为3K型周转轮系。因为一个基本周转轮系有2个中心轮，所以按照这种观点，此轮系虽然只有一个系杆，但可以看成复合轮系。可以把此轮系看成由行星轮系1、2、3、H和差动轮系H组成；也可以看成是由行星轮系1、2、3、H和行星轮系、H组成，无论如何划分，结果是相同的。行星轮系1、2、3、H:行星轮系：由式（1）得考研专业课精品资料第23页，共64页将式（3）代入式⑷得六、结构设计与改错题38．V带轮轮槽与带的安装情况如图所示，其中哪种情况是正确的？为什么?图【答案】图（a）正确。首先带的两侧面为工作面，底面不为工作面，应留有间隙，故图（b）错误；另外，为保证带有足够的工作面面积，带应装在轮槽内，故图（c）错。39．下图所示为一对正安装的角接触球轴承支承的轴系，齿轮用油池润滑，轴承用脂润滑，轴端装有带轮。试指出图中标有序号处的错误及不合理结构的原因。（注：不要考虑图中倒角及圆角。）图【答案】（1）带轮左端轴向固定不可靠，安装带轮的轴段应比轮毂长度短2〜3mm；（2）左右轴承端盖外面中间应凹下一点，以便加工表面与非加工表面的区分；（3）透盖无密封装置；（4）左右轴承盖与箱体间缺调整间隙的垫片；（5）挡油环与箱体孔相接触；（6）两套筒外径太大，轴承无法拆卸；（7）齿轮轴向固定不可靠，安装齿轮的轴段应比轮毂长度短2〜3mm；（8）齿轮无安装基准，应在此设一轴肩；（9）键过长，套筒无法安装；考研专业课精品资料第24页，共64页（10）精加工面太长，轴承安装不方便；（11）左轴承端盖孔与轴相接触；（12）带轮无轴向定位，应在此设一轴肩；（13）带轮无周向固定，应安装一平键。考研专业课精品资料第25页，共64页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（三）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．阿基米德蜗杆可用直线刃刀具加工，该切削刃位于__________。A.与蜗杆轴线垂直的平面内B.通过蜗杆轴线的平面内C.蜗杆螺旋线的切平面内D.蜗杆螺旋线的法平面内【答案】B2．在蜗杆蜗轮传动中，用__________来计算传动比是错误的。A.B.C.D.【答案】B3．如果齿轮的模数、转速和传递的功率不变，增加齿轮的直径，则齿轮的__________。A.接触强度减小B.弯曲强度增加C.接触强度增大D.都不是【答案】C4．下列中，__________不是滑动轴承的特点。A.承载能力较大B.使用寿命较长C.径向尺寸较大D.减振性能较好【答案】C5．在绘制零件极限应力的简化线图时，所必需的已知数据有__________。A.-1；0；K；ψB.-1；S；K；ψC.-1；S；；KD.-1；S；0；ψ【答案】B6．一对相互啮合的渐开线直齿圆柱齿轮，齿数z1＜z2，齿宽b1＞b2,工作时两轮轮齿的接触应力关系为__________。A.B.C.考研专业课精品资料第26页，共64页D.【答案】A7．齿数大于42，压力角20的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿根圆__________基圆。A.大于B.等于C.小于D.小于且等于【答案】A8．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用__________来轴向定位，所能承受的轴向力较大。A.圆螺母B.紧定螺钉C.弹性挡圈【答案】A9．一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径，齿宽；大齿轮分度圆直径，齿宽，则齿宽系数=__________。A.1.1B.5/9C.1D.1.【答案】C10．大链轮的齿数z2不宜过多的原因是__________。A.齿数z2越多，链条的磨损越大B.齿数z2越多，链条磨损后越容易发生掉链现象C.齿数z2越多，传动越不平稳D.齿数z2越多，传动的动载荷越大【答案】B二、填空题11．零件按无限寿命设计时，疲劳极限取疲劳曲线上的__________应力水平；按有限寿命设计时，预期达到次循环时的疲劳极限表达式为__________。【答案】水平线对应的、12．提高轴的强度的措施有__________、__________、__________和__________。【答案】合理布置轴上传动件的位置、合理设计轴上零件的结构、减小应力集中、提高轴的表面质量13．若一零件的应力循环特性，则此时，为__________；为__________；为__________。【答案】14．圆柱螺旋压缩弹簧受力F1=100N时，弹簧长度L1=40mm，受力F2=200N，弹簧长度L2=20mm，则弹簧的刚度KF=__________。【答案】0.2N/mm考研专业课精品资料第27页，共64页15．滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承受__________载荷；向心轴承，主要承受__________载荷；向心推力轴承，主要承受__________。【答案】轴向；径向；径向和轴向载荷16．一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平衡的影响，其扭转切应力的性质按__________处理。【答案】脉动循环17．随着表面结构的粗糙度增加，零件的实际接触面积__________。【答案】减小18．齿轮传动的中要失效形式有__________、__________、__________和__________。【答案】轮齿折断；齿面疲劳点蚀；齿面磨损；齿面胶合；轮齿塑性变形三、判断题19．对于一个具体的滚动轴承，很难预知其确切的寿命。__________【答案】√20．为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角，凸轮的偏心距与推程时凸轮、推杆间的相对瞬心应位于凸轮转轴的异侧。__________【答案】×21．在滚动轴承的组合设计中，一端固定、一端游动方式中的游动支点不能承受双向轴向载荷。__________【答案】√22．对受横向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。__________【答案】×23．在机械传动中，一般带（三角带）传动应放在传动的高速级。__________【答案】√24．与平带传动相比较，V带传动的优点是传动效率高。__________【答案】×25．一对圆柱齿轮啮合时，大小齿轮在啮合处的接触应力不相等。__________【答案】×26．不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定的两个平衡面内，分别适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。__________【答案】√四、简答题27．试根据液体动压润滑的一维雷诺方程式说明下列问题：（1）产生压力油膜的必要条件是什么？考研专业课精品资料第28页，共64页（2）定性画出油膜压力沿轴的分布图。（3）当水平板上载荷增大为时，水平板将如何变化？为什么变化后仍可支撑载荷？图【答案】（1）①相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②两表面必须有足够的相对滑动速度，其方向必须使润滑油从大口流进，小口流出；③润滑油必须有足够的粘度，且供油要充分。（2）见图。（3）水平板将顺时针转动一角度。使进、出口的差加大，油膜压力增大，承载能力提高。28．下图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿锥齿轮三级传动，已知蜗杆为主动件，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮转向。（2）使轴所受轴向力较小时的圆柱斜齿轮轮齿的螺旋线方向。（3）圆柱斜齿轮3在啮合点所受各分力的方向。图【答案】（1）各轴转动方向如下图所示。考研专业课精品资料第29页，共64页图（2）圆柱斜齿轮3的螺旋线方向为左旋，圆柱斜齿轮4的螺旋线方向为右旋。（3）圆柱斜齿轮3所受各分力（）的方向如上图所示。29．链轮齿数过少或过多对链传动有何影响？【答案】当链轮齿数过少时：（1）增加传动的不均匀性和动载荷；（2）增加链节间的相对转动，从而增大功率损耗；（3）增加铰链表面的压力，从而加速铰链磨损。当链轮齿数过多时：（1）增加传动尺寸和重力；（1）容易脱链，从而缩短链条使用寿命。30．在多级传动中为什么带传动一般安排在高速级而不是低速级？【答案】在多级传动中带传动一般安装在髙速级而不是低速级，这是因为在高速级带传动所需传递的圆周力小，所需带的型号较小，根数较少，而且带传动具有传动平稳、噪声小的特点，适宜于高速传动。31．下图所示为某减速装置传动简图。已知输出轴转动方向如图示，为使Ⅱ、Ⅲ轴上的轴向力最小，要求：（1）图中标出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转动方向；（2）确定蜗轮2和斜齿轮3、4的螺旋角方向；（3）图中标出蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向。图考研专业课精品资料第30页，共64页【答案】（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转向如下图所示：图（2）蜗轮2右旋，斜齿轮3右旋，斜齿轮4左旋。（3）蜗轮2的轴向力向右，圆周力垂直纸面向外，径向力向上斜齿轮4的轴向力向右，圆周力垂直纸面向外，径向力向下32．试分析图中哪些焊缝结构不合理？哪些焊缝结构合理？为什么？图【答案】图中a、c所示的焊缝结构不合理，因为焊接时没有足够的焊条操作空间，而图b、d所示的焊缝结构合理，焊接时有足够的焊条操作空间；图e、g所示的焊缝结构不合理，因为两工件的厚度差异太大，而图f、h所示的焊缝结构合理，因为两工件焊接处已平滑过渡。五、分析计算题33．在下图所示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P1=367.7W和P2=3677W，曲柄的平均转速n=lOOr/min，空程曲柄的转角为。当机构的运转不均匀系数时，试确定电动机所需的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量JF（略去各构件的重量和转动惯量）：（1）飞轮装在曲柄轴上。（2）飞轮装在电动机轴上，电动机的额定转速n0=1440r/min。电动机通过减速器驱动曲柄。为简化计算，减速器的转动惯量忽略不计。考研专业课精品资料第31页，共64页图【答案】刨床在空程和工作行程所做的功分别为电动机所消耗的总功为电动机所需要的平均功率为根据一个周期内等效驱动力矩Med所做功等于等效阻力矩Mer所消耗的功，得：由下图可求出各段相应的盈功或亏功为图考研专业课精品资料第32页，共64页则最大盈亏功（1）若飞轮装在曲柄轴上，飞轮的转动惯量为（2）若飞轮裝在电动机轴上，其转动惯量为34．某螺栓连接的预紧力为，测得此时螺栓伸长，被连接件缩短。在变轴向工作载荷作用下，如要求残余预紧力不小于9000N，试求所允许的变轴向工作载荷的最大值。【答案】则得35．下图所示轮系中，已知各轮的齿数为z1=25、z2=37、z3=100，模数m=10mm，轮1、2为标准齿轮，行星轮数目为k=2，对称安装，行星轮重，各转动构件绕各自轴线的转动惯量分别为，，，当系杆H转速为时停止驱动，同时用制动器T制动，要求系杆H在1周内停下来。试问应加的制动力矩MT应为多大？图【答案】选择齿轮1为等效构件。（1）求各构件的运动由于考研专业课精品资料第33页，共64页于是行星轮2、2'得质心（在其回转轴线上）的运动速度为式中:r1为齿轮1的分度圆半径；r2为齿轮2的分度圆半径。（2）求等效转动惯量（3）求系杆转一周时齿轮1转过的角度：由于所以式中：为系杆转过的角度；为齿轮1转过的角度。当时，（4）求动力矩：当时，制动力矩为考研专业课精品资料第34页，共64页36．如图1所示的轮系中，已知蜗杆1为单头右旋蜗杆，转向如1所示，转速=1500r/min。各轮齿数分别为=50，==30，===20，=40，=15，=60，求的大小及方向图1【答案】此轮系为复合轮系，组成定轴轮系，H组成周转轮系，定轴轮系中的4轮与周转轮系中的轮同轴，根据蜗杆1的转向可以判定齿轮的转向，但周转轮系中的转向就不能直接画出，要通过计算。因为=0，所以>0说明H与轮同向。方向如图2所示。图2考研专业课精品资料第35页，共64页37．在下图所示的轮系中，齿轮均是标准齿轮且正确安装，轮1顺时针转动，已知各轮齿数为=20，=25，=25，=20，试求传动比和轴的转向。图【答案】先确定齿轮3和6的齿数和该轮系由1-2-3-4及4-5-6-7两个行星轮系组成所以因为正，故齿轮7与1转向相同，Ⅱ轴的转向为顺时针方向。六、结构设计与改错题38．试找出图1中螺纹联接结构中的错误，并画出正确的结构图。（a）考研专业课精品资料第36页，共64页（b）图1（a）普通螺栓联接（b）螺钉联接（c）（d）图2（c）双头螺柱联接（d）紧定螺钉联接【答案】改正后的螺纹联接结构图如答图3考研专业课精品资料第37页，共64页答图3答图3（续）39．指出如图1所示轴系中的结构错误（用笔圈出错误之处，并简要说明错误的原因，不要求改正）。图1【答案】①弹性挡圈为多余零件；②装轴承段应无键槽；③轴肩太高，不便拆卸；考研专业课精品资料第38页，共64页④应无轴环，齿轮无法从右装入，改为套筒固定，或齿轮用过盈配合实现轴向固定；⑤应有键槽，周向固定；⑥此处应加工成阶梯轴；⑦端盖不应与轴接触；⑧端盖密封槽形状应为梯形；⑨平键顶部与轮毂槽间应有间隙；⑩联轴器无轴向固定，且与端盖间隙太小，易接触；⑪轴端部与端盖间应有一定间隙；⑫应该有调整垫片。解图2考研专业课精品资料第39页，共64页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（四）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．滚动轴承工作时，固定套圈的应力变化特征为__________。A.对称循环B.脉动循环C.恒定不变D.随机变化【答案】B2．轴上键槽用盘铣刀加工的优点是__________，这种键槽应采用__________键。A.装配方便B.对中性好C.减小应力集中D.圆头E.单圆头F.方头【答案】C、F3．为了提髙齿轮传动的接触强度，可采取__________的方法。A.采用闭式传动B.增大传动中心距C.减少齿数D.増大模数【答案】B4．构件是组成机器的__________。A.制造单位B.独立运动单元C.原动件D.从动件【答案】B5．__________是只能承受轴向负荷的轴承。A.圆锥滚子轴承B.推力球轴承C.滚针轴承D.调心球轴承【答案】B6．带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角__________。A.增大考研专业课精品资料第40页，共64页B.减小C.不变【答案】B7．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止__________。A.蜗杆力学性能下降B.润滑油变性和胶合C.传动效率下降D.蜗轮材料退火【答案】B8．链传动中，最好使链条节数为偶数、链轮齿数为奇数，且二者互为质数，其原因__________。A.瞬时传动比为定值B.抗冲击能力强C.减少磨损与胶合D.使链条与链轮磨损均匀【答案】D9．达到静平衡的刚性回转件，其质心__________位于回转轴线上。A.一定B.一定不C.不一定【答案】A10．若只考虑链条铰链磨损，掉链通常发生在__________。A.小链轮B.大链轮C.不一定【答案】B二、填空题11．转动的滚动轴承的主要失效形式是__________，设计时应进行__________计算；而不转动的滚动轴承的主要失效形式是__________，设计时应进行__________计算。【答案】疲劳点蚀；基本额定寿命；塑性变形；静强度12．为减小螺栓的应力幅，提高螺栓联接的疲劳强度，可采用__________螺栓刚度，或__________被联接件刚度的措施。【答案】降低；增大13．平键的宽度应根据__________选取。【答案】轴的直径14．为了使轴上零件的端面紧靠定位面，应使轴肩、轴环的过渡圆角半径（厚度）__________于上零件孔端的或倒角的长度。【答案】小考研专业课精品资料第41页，共64页15．用同一把刀具加工均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基圆和齿距均__________。【答案】相等16．速度瞬心是两刚体上__________为零的重合点。【答案】相对速度17．对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是__________。【答案】10%18．安全系数[S]的确定方法有__________、__________和__________。【答案】表格法、经验数据法、部分系数法三、判断题19．计算载荷通常是额定载荷乘以不同的影响系数。__________【答案】√20．某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之增大。__________【答案】×21．滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。__________【答案】×22．蜗杆传动中，蜗轮法面模数和压力角为标准值。__________【答案】×23．毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好的密封效果。__________【答案】×24．已知一滚子直动从动件盘形凸轮机构，因滚子损坏，更换了一个外径与原滚子不同的新滚子，该凸轮机构更换滚子后，从动件最大行程发生变化，而从动件的运动规律不变。__________【答案】×25．普通平键联接的主要失效形式是结合面的挤压破坏。__________【答案】√26．两标准直齿圆柱齿轮的参数分别为：z1=20，m1=2mm，1=20；z2=20，m2=2.5mm，2=20。两轮的渐开线形状应该不一样。__________【答案】√四、简答题27．常用的离合器有哪些类型？各自的特点是什么？用于哪些场合？【答案】按其离合方式，常用的离合器分为操纵式离合器和自动式离合器两大类。操纵式离合器中常用的有：①牙嵌离合器，它结构简单、尺寸小，由于是通过啮合工作，工作时主、从动轴间无滑动，但只适宜于停车状态或两轴转速差很小时进行接合或分离；②摩擦式考研专业课精品资料第42页，共64页离合器，有单盘式、多盘式和圆锥式等多种类型，它是通过摩擦工作，可以在不停车或主、从动轴转速差较大的情况下进行接合或分离，且平稳，但两摩擦盘间必然有相对滑动，导致摩擦片的发热和磨损。自动式离合器中常用的有：①安全离合器，有销钉式、摩擦式等多种类型，它们在转矩超过允许值时能自动分离，用于过载保护；②离心离合器，有开式和闭式离心离合器两类，它们在主动轴的转速达到某一定值时能自动接合（开式）或分离（闭式），开式离心离合器主要用于启动装置，闭式离心离合器主要用于安全装置；③定向离合器，在某一转向时主、从动轴接合，而反向时则分离，因工作无噪声，宜用于高速传动。28．图1所示为从动件在推程的部分运动曲线，其，0°。试根据s、和a之间的关系定性地补全该运动曲线；并指出该凸轮机构工作时，何处有刚性冲击？何处有柔性冲击？图1【答案】（1）如图2所示，AB段的位移线为一条倾斜的直线，因此在这一段应为等速运动规律，其速度线图为一条水平直线，其加速度为零；（2）BC段的加速度线图为一条水平直线，因此在这一段为等加速运动规律，其速度线图为一条倾斜的直线，其位移线图为一条下凹的二次曲线；（3）CD段的速度线图为一条倾斜下降的斜直线，因此在这一段为等减速运动规律，其加速度线图为一条水平直线，其位移线图为一条上凸的二次曲线。（4）该凸轮在工作时，在A处有刚性冲，B、C、D处有柔性冲击。考研专业课精品资料第43页，共64页图229．如图所示为一铰链四杆机构，已知构件1为主动件，所受驱动力矩为Md，图中各铰链处的虚线小圆为其摩檫圆，构件3所受阻抗力为Q，试画出图示位置各转动副所受总反力的作用线和方向。图【答案】各转动副中总反力的作用线和方向如下图所示。图30．欲设计如图1所示的直动推杆盘形凸轮机构，要求在凸轮转角为0°〜90°时，推杆以余弦加速度运动规律上升h=20mm，且取r=25mm，e=10mm，rT=5mm。（1）选定凸轮的转向，并简要说明选定的原因；（2）用反转法求出当凸轮转角时凸轮的工作廓线（作图的分度要求≤15°）；（3）在图上标注出时凸轮机构的压力角。图1【答案】（1）逆时针方向，使凸轮机构为正偏置，减小推程段凸轮机构的压力角；（2）将圆弧顶推杆视为滚子推杆，取长度比例尺作图，凸轮廓线如图2所示；考研专业课精品资料第44页，共64页（3）如图2所示，当时，。图31．如下图所示的较链四杆机构中，已知各杆长度，，，。试求：（1）通过分析说明该机构为何种类型；（2）作图求出摇杆的两个极限位置，并在图上标出极位夹角；（3）当杆件为主动件时，画出图示位置机构的压力角，并标出机构的最小传动角;（4）若要使机构变成双曲柄机构，最简单的方法是什么？图【答案】（1）最短杆与最长杆之和为1100<其余两杆之和1200，为最短杆，以最短杆邻边作为机架，该机构为：曲柄摇杆机构。（2）当曲柄与连杆拉直共线和重叠共线时分别得到摇杆的两个极限位置，此时曲柄所夹的锐角为极位夹角。（3）压力角为作用在点的主动力与该点的速度方向所夹的锐角。最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一。（4）要获得双曲柄机构，以该机构的最短构件作为机架即可。考研专业课精品资料第45页，共64页图32．运动链代号为：，（1）说明其有几个二元连杆，几个三元连杆，几个四元连杆；（2）画出该运动链的结构图。【答案】它有4个二元连杆，2个三元连杆，0个四元连杆。该运动链的结构图为：图五、分析计算题33．设有一对外啮合渐开线标准齿轮，z1=20，z2=30，模数m=4mm，压力角，齿顶高系数，试求当中心距时，两轮的啮合角。又当时，试求其中心距。【答案】因为所以当时，得考研专业课精品资料第46页，共64页34．用齿条刀具加工齿轮，刀具的参数如下:m=2mm，，，，刀具移动的速度，齿轮毛坯的角速度，毛坯中心到刀具中线的距离L=40mm。试求:（1）被加工齿轮的齿数z（2）变位系数；（3）齿根圆半径；（4）基圆半径。【答案】用齿条刀具范成齿轮时的运动条件为:，它直接关系到被加工齿轮的齿数。用齿条刀具范成齿轮时的位置条件为:，它直接关系到被加工齿轮的变位系数。（1）齿数z:（2）变位系数:（3）齿根圆半径:（4）基圆半径:35．如下图所示主轴由一对30210E型轴承支承，轴承受径向负荷，，轴与轴上零件自重G=400N，轴转速n=740r/min。试分析轴承是否合用。（不进行极限转速验算）附:30210型轴承有关参数：，，e=0.42，Y=1.4,X=0.4，S=R/（2Y），，（轻度冲击），静负荷安全系数。要求轴承寿命大于10000h；常温下工作，ft=l。（提示:轴承是否合用，主要要求轴承满足疲劳强度与静强度要求）图【答案】如下图解所示。考研专业课精品资料第47页，共64页图（1）求S:（2）求A:所以所以（3）求P:由于，故按计算。（4）求：由于计算的轴承寿命大于要求的寿命10000h，故该轴承合用。（5）验算轴承的静强度：已知：，，，，3000N，，，则有所以所以由于，故按计算。考研专业课精品资料第48页，共64页由于，故该轴承合用。36．如图1所示的夹紧机构中，已知各构件的尺寸，摩擦圆如图中虚錢小圆所示。试求：（1）在图示位置欲产生的夹紧力时所需的压力；（2）该机构在图示位置时的效率（构件2与构件4之向的摩擦不计，规定：。图1【答案】（1）构件1所受之力的作用线如图U）所示。取力比例尺作力三角形，如图2（b）所示，得图2（2）理想状态下，构件1所受之力的作用线如图2（b）中的虚线所示，作力三角形，得所以，机构在图示位置的效率为考研专业课精品资料第49页，共64页37．如下图所示，某轴承部件采用一对7208C轴承，轴承载荷，，轴上轴的载荷，7208C轴承的，试求轴承内部轴向力和轴向载荷。（）图【答案】7208C轴承的，内部轴向力，则方向如下图所示向左。方向如下图所示向右。故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。图六、结构设计与改错题考研专业课精品资料第50页，共64页38．根据如图1所示，找出结构错误位置，将正确的结构画在轴心线下侧。图1【答案】正确的结构如图2所示。解图239．如下图所示，指出齿轮轴向和周向固定的错误，并画出正确的结构。图【答案】错误：（1）与齿轮配合的轴段长度过长，齿轮左侧轴向定位不可靠，应小于齿轮宽度；（2）齿轮周向固定用普通平键过长，应小于齿轮宽度。考研专业课精品资料第51页，共64页如下图所示。图考研专业课精品资料第52页，共64页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计基础考研仿真模拟五套题（五）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．开式齿轮传动的设计准则是__________。A.按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度B.按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度C.按齿根弯曲疲劳强度设计，并考虑磨损的影响，将模数适当增大D.按齿面胶合强度设计，校核齿面接触疲劳强度【答案】C2．滚动轴承基本代号左起第四、五位为__________。A.类型代号B.内径代号C.直径系列代号D.宽度系列代号【答案】B3．能构成紧连接的两种键是__________。A.楔键和半圆键B.半圆键和切向键C.楔键和切向键D.平键和半圆键【答案】C4．两等宽的圆柱体接触，其直径，弹性模量,则其接触应力值为__________。A.B.C.D.【答案】A5．设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则有__________。A.轴承端泄量大，承载能力低，温度高B.轴承端泄量小，承载能力高，温度高C.轴承端泄量大，承载能力低，温度低D.轴承端泄量小，承载能力高，温度低【答案】B6．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀破坏通常首先发生在__________。A.接近齿根处B.接近节线的齿顶处C.接近节线的齿根处D.接近齿顶处考研专业课精品资料第53页，共64页【答案】C7．在特定条件下，影响单根带传递的基本额定功率的主要因素是__________。A.型号、小带轮基准直径和小带轮转速B.型号、大带轮基准直径和小带轮转速C.型号、小带轮基准直径和大带轮转速D.小带轮包角带基准长度和传动比【答案】A8．机器安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时__________。A.—样B.大C.小D.A、C的可能性都存在【答案】D9．传递动力时，通常单级蜗杆传动的传动比范围是__________。A.B.C.D.【答案】A10．链条的磨损主要发生在__________的接触面上。A.滚子和轮齿B.滚子和套筒C.套筒和销轴D.内链板与轮齿【答案】C二、填空题11．由齿轮传动、V带传动、链传动组成的3级传动装置，宜将链传动布置在__________级；帯传动布置在__________级；齿轮传动布置在__________级。【答案】低速；高速；中间12．齿轮强度计算中，引入工作情况系数、动载系数来分别考虑__________和__________对轮齿实际所受载荷大小的影响。【答案】啮合外部因素；法节误差13．在凸轮机构的几种基本的从动件规律中，__________运动规律使凸轮产生刚性冲击，__________运动规律产生柔性冲击，__________运动规律则没有冲击。【答案】等速、等加速等减速、正玄14．常用的弹簧材料有__________、__________、__________和__________（举出4种即可）。【答案】碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝、不锈钢弹簧钢丝铜、合金弹簧钢丝考研专业课精品资料第54页，共64页15．滚动轴承内径代号04表示轴承内径d=__________mm。【答案】2016．带传动时，打滑首先发生在__________轮上。若正常工作时，在__________轮上带的速度大于带轮的速度。【答案】小带轮；大带轮17．当受载较太、两轴较难对中时，应选用__________联轴器来连接、当原动机的转速较高且发出的动力较不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用__________联轴器来连接。【答案】可移式刚性、弹性18．若滚动轴承采用脂润滑，则其装脂量一般为轴承内部空间容积的__________。【答案】1/3～2/3三、判断题19．在循环变应力作用下的断裂通常是疲劳断裂。__________【答案】√20．只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷产生疲劳损坏。__________【答案】×21．带传动中，带（三角带）中的应力是对称循环变应力。__________【答案】×22．齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。__________【答案】×23．四杆机构共有4个速度瞬心。__________【答案】×24．周期性的速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量是零。__________【答案】√25．零件表面越粗糙其疲劳强度越低。__________【答案】√26．角接触球轴承的接触角值越大，表示其承受轴向力的能力越大。__________【答案】√四、简答题27．简述迷宫式密封的工作原理。【答案】迷宫式密封的工作原理:通过将旋转件与静止件之间的间隙作成迷宫形式，增加间隙的长度，并在间隙中充填润滑油或润滑脂，以加强密封效果。考研专业课精品资料第55页，共64页28．如图1所示盘状转子上有两个不平衡质量，，，，，相位如图1所示。现用去重法来平衡，试求所需挖去质量的大小和相位（设挖去质量处的半径r=140mm）。图1【答案】不平衡质径积，；静平衡条件，作如图2所示质径积向量图，量得，则应加的平衡质量。题目中要求挖去质量，则欲挖去的质量应在矢量的反方向140mm处挖去1kg质量，如图2中虚线所示方向。图229．何谓滚动轴承的极限转速？校核极限转速的目的是什么？若不满足要求，可采取哪些措施？【答案】滚动轴承在一定载荷和润滑的条件下所允许的最高转速，称为滚动轴承的极限转速。校核极限转速的目的是限制轴承的温升，防止轴承元件退火或胶合。如果滚动轴承极限转速不满足要求，可采取的措施有提高轴承精度，选用较大的游隙，改善润滑和冷却条件，选用青铜保持架等。考研专业课精品资料第56页，共64页30．齿面接触疲劳强度计算和齿根抗弯疲劳强度计算的理论依据是什么？一般闭式软齿面齿轮需进行哪些强度计算？【答案】齿面接触疲劳强度计算的理论依据是接触强度计算，保证接触处的最大接触应力不超过齿轮的许用应力。齿根抗弯疲劳强度计算的理论依据是抗弯强度计算，应使齿根危险剖面处的弯曲应力不超过齿轮的许用弯曲疲劳应力。一般闭式软齿面齿轮需按齿面接触疲劳强度进行设计计算，验算齿根抗弯疲劳强度。31．如图1所示，已知凸轮的部分轮廓曲线，试求:（1）在图上标出滚子与凸轮由接触点到接触点的运动过程中，对应凸轮转过的角度；（2）在图上标出滚子与凸轮在点接触时凸轮机构的压力角。图1【答案】（1）如图2（a）所示的直动从动件凸轮机构，在反转过程中从动件导路方向始终保持与凸轮回转中心的偏心距离，因此与偏距圆1相切。过D2处滚子中心作该圆切线，凸轮对应于前后两切点的圆心角即凸轮转过的角度。如图2（b）所示的摆动从动件凸轮机构,在反转过程中机架杆长度始终保持不变，因此可以做出圆1；又反转过程中从动件杆长不变，因此可以做出圆弧2,两圆交点即为D2所对应的机架铰链位置。因此可以得到凸轮转角。（2）处凸轮机构压力角如图2（a）、（b）所示。图2考研专业课精品资料第57页，共64页32．下图（a）所示为一摆动从动件盘形凸轮机构，C为起始上升点。求：（1）标出从点C接触到点D接触时的凸轮转角，从动件的角位移。（2）标出点D接触时的压力角。图【答案】取长度比例尺作机构图（图（b））。（1）以凸轮转动中心O为圆心，分别以机架长度OA为半径、以滚子在点C接触时的中心与凸轮转动中心O的距离为半径作中心圆和理论廓线的基圆。根据反转法原理，从动件摆杆与凸轮廓线的接触点C沿方向移动到点D。故以摆杆长AB为半径、以点为圆心作弧与中心圆交于点，则是摆杆与凸轮廓线在点C接触时的位置。过点分别向点O作连线，则为从动件从点C接触到点2）接触时的凸轮转角。以摆杆长度M为半径、以4为圆心作弧与基圆交于点，则，也即为从动件摆动的角位移。（2）过B、D两点作直线nn，nn即为从动件摆杆在点D接触时的公法线。nn与点B的速度之间所夹的锐角，即为该位置的压力角。五、分析计算题33．在半径rb=20mm的基圆上有两条渐开线AC、BD，如图所示。在渐开线BD上的K点处向径，其法线NK在两条渐开线间的距离，试求:考研专业课精品资料第58页，共64页图（1）点的尙径和压力角。（2）以O为圆心，以为半径划弧，两渐开线间的弧长为多少。【答案】同一基圆的渐开线形状相词，渐开线AC的形状与渐开线BD形状相同；两条渐开线之间的法线距离相等，等于两渐开线在基圆上的点之间的弧长AB；'弧所夹的圆心角等于弧所夹的圆心角，都等于圆的渐开线展角加上。（1）求和。如下图所示，在直角三角形KNO中，有（2）求。根据渐开线的性质，发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长。两渐开线在不同圆周上的对应点间的弧长所对的圆心角均为。图考研专业课精品资料第59页，共64页34．在下图所示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内，其大小及回转半径分别为m1=5kg，m2=7kg，m3=8kg，m4=6kg，r1=r4=100mm，r2=200mm，r3=150mm，方位如图所示。又设平衡质量m的回转半径r=250mm，试求平衡质量m的大小及方位。图【答案】静平衡条件方程:设平衡质量的向径与1轴的夹角为，则：尤方向：y方向：平衡质量为平衡质量的方位为考研专业课精品资料第60页，共64页35．在下图所示的轮系中，已知各轮齿数为：=20，=34，=18，=36，=78，=26。试求传动比。图【答案】因为把式（b）代入式（a）得故36．一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮舍传动，已知，Z1=20，Z2=30，da1=88mm。（1）求模数、两轮的分度圆、齿根圆、基圆直径和顶隙。（2）若安裝中心距增至102mm，上述各值如何变化，两轮的节圆半径和啮合角为多少？【答案】（1）（2）上述各值中只有顶隙发生变化，c=3mm。解得考研专业课精品资料第61页，共64页37．斜齿圆柱齿轮支承在一对反装的7307AC型滚动轴承上，轴转速71=20。r/min，齿轮受力为圆周力，径向力，轴向力=360N，方向如图A所示，齿轮分度圆直径d=188mm，轴承跨距l=200mm，轴承载荷系数，其他数据为：图A求:（1）两轴承受径向力的大小？（2）两轴承受轴向力的大小？（3）两轴承的当量动载荷？（4）哪个轴承寿命高？两轴承寿命比是多少？【答案】（1）（2）、方向如图B所示。考研专业课精品资料第62页，共64页图B且轴承为反装，所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松”。（3）所以。因为所以轴1寿命高。六、结构设计与改错题38．试指出图示的轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。说明：（1）轴承部件来用苘端固定式支承，轴承采用脂润滑；（2）同类错误按1处计；（3）指出6处错误即可，将错误处圈出并引出编号，并在图下作简单说明；（4）若多于6处，且其中有错误答案时，按错误计算。考研专业课精品资料第63页，共64页图【答案】（1）弹簧垫圈开口方向错误；（2）螺栓布置不合理，且螺纹孔结构表示错误；（3）轴套过高，超过轴承内圈定位高度；（4）齿轮所在轴段过长，出现过定位现象，轴套定位齿轮不可靠；（5）键过长，轴套无法装入；（6）键顶面与轮毂接触；且键与固定齿轮的键不位于同一轴向剖面的同一母线上；（7）轴与端盖直接接触，且无密封圈；（8）重复定位轴承；（9）箱体的加工面未与非加工面分开，且无调整垫片；（10）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡油盘；（11）悬伸轴精加工面过长，装配轴承不便；（12）应减小轴承盖加工面。图解考研专业课精品资料第64页，共64页39．图示为下置式蜗杆减速器中蜗轮与轴及轴承的组合结构。蜗轮用油润滑，轴承用脂润滑。试改正该图中的错误，并画出正确的结构图。图【答案】见下图