2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套题

考研专业课精品资料第1页，共57页目录2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套（一）..........22021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套题（二）........142021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套题（三）........262021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套题（四）........382021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一考研仿真模拟五套题（五）........47考研专业课精品资料第2页，共57页2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一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．在滚动轴承中，能承受较大的径向和轴向载荷的轴承是__________；适合于作轴向游动的轴承是__________。A.深沟球轴承B.角接触球轴承C.圆锥滚子轴承D.圆柱滚子轴承【答案】C、D2．__________不宜用来同时承受径向负荷与轴向负荷。A.圆锥滚子轴承B.角接触球轴承C.深沟球轴承D.圆柱滚子轴承【答案】D3．与V带传动比，同步带传动最突出的优点是__________。A.传递功率大B.传动比准确C.传动效率高D.制造成本低【答案】B4．在滑动轴承中，相对间隙是一个重要的参数，它是__________与公称直径之比。A.半径间隙B.直径间隙C.最小油膜厚度D.偏心距【答案】B5．有些弹簧采用喷丸处理，其目的是为了提高弹簧的__________。A.疲劳强度B.刚度C.静强度D.抗腐蚀性【答案】A6．在下列措施中，__________不利于减轻和防止齿轮齿面点蚀的发生。A.降低齿面硬度B.采用角变位齿轮传动考研专业课精品资料第3页，共57页C.降低表面粗糙度D.降低润滑油黏度【答案】A、D7．在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行__________。A.磨损计算B.刚性计算C.热平衡计算D.稳定性计算【答案】C8．为了提高齿根抗弯强度，可__________。A.增大模数B.保持分度圆直径不变而增加齿数C.保持模数不变而增加齿数D.保持模数不变而增大分度圆直径【答案】A9．蜗杆传动的当量摩擦系数随着相对滑动速度的增大而__________。A.增大B.减小C.不变D.不确定【答案】B10．当转速很高、只受轴向载荷时，宜选用__________。A.推力圆柱滚子轴承B.推力球轴承C.深沟球轴承D.圆锥滚子轴承【答案】C二、填空题11．对于转速高、转矩小、频繁正反转、有冲击振动的两轴间宜选用__________联轴器；而综合位移较大、起动频繁、工作环境潮湿多尘的两轴间宜选用__________联轴器。【答案】弹性套柱销；轮胎式12．一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是__________、__________、__________和__________。【答案】法面（端面）模数相等；法面（端面）压力角相等；两齿轮螺旋角相等；两齿轮螺旋线方向相反13．滚动轴承代号6216表示轴承类型为__________，内径尺寸为__________mm。【答案】深沟球轴承；80考研专业课精品资料第4页，共57页14．在蜗杆传动中要进行温度计算是考虑到__________。【答案】蜗杆传动效率低，发热量大15．带传动中，传动带与带轮之间产生的滑动有__________和__________。【答案】弹性滑动；打滑16．若Z1=20，p=12.7mm，n1=500r/min，则链速=__________m/s。【答案】2.1217．稳定循环变应力的3种基本形式是__________、__________、__________循环变应力。【答案】对称循环变应力、脉动循环变应力、非对称18．在一般情况下，链传动的__________传动比为常数，__________传动比不为常数。【答案】平均、瞬时三、简答题19．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？通常采用哪些零件可使螺纹牙间的载荷趋于均匀？【答案】螺栓联接中采用普通螺母时，轴向载荷在旋合螺纹之间的分布是不均匀的，靠近支承面的第一圈受载最大，以后各圈递减，到第10圈以后，螺纹几乎不承受载荷，所以螺母的螺纹圈数不宜大于10圈。采用悬置螺母或环槽螺母，有助于减少螺母与螺栓杆的螺距变化差异，从而使螺纹牙间的载荷分布比较均匀。20．齿轮传动中，为何引入动载荷系数？减小动载荷的方法有哪些？【答案】齿轮传动不可避免地会有制造及装配的误差，轮齿受载后还要产生弹性变形。这些误差及变形实际上将使啮合轮齿的基圆齿距与不相等。因而轮齿就不能正确地啮合传动，瞬时传动比就不是定值，从动齿轮在运转中就会产生角加速度，于是引起了动载荷或冲击。为了计算动载荷的影响，引入了动载系数Kv。提高制造精度，减小齿轮直径以降低圆周速度，均可减小动载荷。21．何谓周期性速度波动，何谓非周期性速度波动，它们各用何种装置进行调节，经过调节之后主轴能否获得匀速转动？【答案】（1）当机械动能做周期性变化时，机械主轴的角速度也做周期性变化，机械的这种有规律的、周期性的速度变化称为周期性速度波动。（2）速度波动是随机的、不规则的，没有一定的周期，这种速度波动称为非周期性速度波动。（3）调节方法：①调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上转动惯量很大的回转件——飞轮。它不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动，而且还可以选择功率较小的原动机。②非周期性速度波动不能依靠飞轮进行调节，只能采用调速器使输入功与输出功趋于平衡，以达到新的稳定运转。（4）经过调节之后只能使主轴的波动速度减小，不能使其获得匀速转动。22．直齿圆柱齿轮传动，若传动比i、转矩T1,和齿宽b均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？（1）模数m不变，齿数z1增加；（2）齿数z1不变，模数m增大；（3）齿数z1增加一倍，模数m减小—半。考研专业课精品资料第5页，共57页【答案】（1）z1增大，则d1=mz1增大。在T1不变的情况下，Ft=2T1/d1减小。对于接触应力：d1增大则减小，Ft减小则减小；对于弯曲应力：Ft减小则减小，z1增大使得减小，则减小。因而模数m不变，齿数z1增加，则齿轮的弯曲应力减小，齿轮的接触应力也减小。（2）m增大，则d1=mz1增大。在T1不变的情况下，Ft=2T1/d1减小。对于接触应力：d1增大则减小，Ft减小则减小；对于弯曲应力：Ft减小则减小，m增大则减小。因而齿数z1不变，模数m增大，则齿轮的弯曲应力减小，齿轮的接触应力也减小。（3）z1增加一半，m减小一半，则d1=2z1（m/2）=mz1不变。对于接触应力：d1不变则不变；对于弯曲应力：z1增大使得少量减小，而m减小则使得大量增大。因而齿数z1增加一倍，模数m减小一半，则齿轮的弯曲应力增大，齿轮的接触应力不变。23．在下图所示得直齿圆锥齿轮——斜齿轮减速传动中，己知齿轮1为主动，轮1转动方向如图示，如要求Ⅱ轴上轴向力小：（1）标出齿轮2和齿轮4在啮合点的三个分力的方向（或用文字说明）；（2）标出一对斜齿轮的螺旋线方向（或用文字说明）；（3）标出Ⅱ轴和Ⅲ轴的转动方向。图【答案】（1）齿轮2：圆周力垂直纸面向里；轴向力向上；径向力向左齿轮4：圆周力垂直纸面向外；轴向力向上；径向力向右（2）齿轮3右旋，齿轮4左旋（3）Ⅱ轴和Ⅲ轴的转动方向如下图所示：考研专业课精品资料第6页，共57页图24．滚动轴承的当量动载荷与基本额定动载荷有什么区别，当量动载荷超过基本额定动载荷时，该轴承是否可用？【答案】基本额定动载荷是指滚动轴承的基本额定寿命为106转时所能承受的载荷。当量动载荷是一个假想的恒定载荷，在这一载荷作用下，轴承寿命与在实际载荷作用下的寿命相等。对于径向接触轴承和向心角接触轴承，当量动载荷是径向载荷；对于轴向接触轴承，当量动载荷是轴向载荷。，当量动载荷超过基本额定动载荷时，轴承是否可用取决于轴承的静强度是否满足要求。若静强度满足要求，则轴承可用，但其使用寿命在理论上小于106转；否则，轴承不可用。四、分析计算题25．标准渐开线直齿圆柱齿轮与齿条相啮合。已知它们的参数为:，，，m=5mm，z=20。由于安装误差齿条的分度线与齿轮的分度圆分离0.1mm。（1）试求有安装误差时的下列参数。①齿轮与齿条啮合时的节圆半径和啮合角。②沿啮合线方向的法向间隙cn。（2）推导出计算重合度的公式，并计算有安装误差时的重合度。考研专业课精品资料第7页，共57页图【答案】（1）试求有安装误差时的下列参数。①齿轮与齿条啮合时的节圆半径和啮合角。由于齿轮与齿条啮合时，无论是否标准安装，其啮合角恒等于齿轮的分度圆压力角，齿轮的节圆也恒与其分度圆重合，故有②沿啮合线方向的法向间隙cn。由图（a）、（b）可知，当有安装误差的齿条分度线与齿轮的分度圆分离为时，即，齿轮与齿条的齿廓接触点仍为点K，而另一侧齿廓则产生齿侧间隙，且法向齿侧间隙，过点作另一侧齿廓平行线得，则在二角形中，，故有在作直角三角形时，，故有于是得（2）为了求重合度，先求有安装误差时，齿条与齿轮的实际啮合线的长度，即分别作齿轮齿顶圆和齿条齿顶线与其啮合线的交点，得到点B1和点B2。由图可知故因为故考研专业课精品资料第8页，共57页26．如图1所示轮系，已知各轮齿数为：，，，=100，，各齿轮模数相同。求传动比。图1【答案】利用同心条件：对于齿轮及系杆H组成行星轮系有：（1）对于齿轮（系杆）H及齿轮4组成定轴轮系有：（2）由式（1）及式（2）得：计算结果为负，说明齿轮1的转向与齿轮4的转向相反。27．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9页，共57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），,28．某机械采用三相交流异步电机为原动机，该电机的额定转矩为465N·m，额定转速为n=1440r/min，同步转速为n0=1500r/min。若以电机轴为等效构件，等效阻抗力矩Mr=400N·m，求该机械稳定运转时的角速度。【答案】，，三相交流异步电机的机械特性为式中，，稳定运转时机械动能在一个运动循环周期内保持平衡，即外力矩所作的功等于阻抗力矩所做的功，故本题等效阻抗力矩为常量，Md为角速度的函数。故上式可导出所以考研专业课精品资料第10页，共57页29．下图所示为机械稳定运转一个循环，主轴A对应转一转，曲柄销切向阻力的变化曲线Pr-SB，而切向驱动力（包括惯性力）Pd为常数，主轴平均角速度，不均匀系数，曲柄长度，求装在主轴上的飞轮矩，又若飞轮装在辅助轴上，辅助轴转速为主轴转速的2倍，则飞轮矩该为多少？图【答案】（1）求驱动力Pd：因在一个循环中驱动力所做的功等于阻抗力所做的功，即因此（2）求最大盈亏功：所以（3）求装在主轴A上的飞轮矩：因又故（4）求装在辅助轴上的飞轮矩：因又因代入，得考研专业课精品资料第11页，共57页五、结构设计与改错题30．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）（b）图1（a）普通螺栓联接（b）螺钉联接（c）考研专业课精品资料第12页，共57页（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答图3答图3（续）考研专业课精品资料第13页，共57页31．图中齿轮轴系上的错误结构并改正。图【答案】无明显错误，缺调整垫片，键长度略短。考研专业课精品资料第14页，共57页2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一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1．一对圆柱齿轮传动，当其他条件不变时，仅将齿轮传动所受的载荷增为原载荷的4倍，其齿面接触应力__________。A.不变B.增为原应力的2倍C.增为原应力的4倍D.增为原应力的16倍【答案】B2．采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的__________。A.静强度B.刚度C.疲劳强度D.耐冲击性能【答案】C3．为了提高轴的强度，在以下措施中，__________是不合理的。A.钢轴改为铸铁轴B.碳钢改为合金钢C.轴表面硬化(渗碳）D.加大过渡圆角半径【答案】A4．下列4种联轴器中，具有良好的补偿综合位移作用的是__________。A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.夹壳联轴器D.十字滑块联轴器【答案】B5．为了提高圆柱螺旋压缩弹簧的稹定性，在其上安装一导杆，已知导杆直径为25mm，弹簧丝直径为4mm，则弹簧的弹簧指数C的最小值为__________。A.8B.7C.6D.5【答案】A考研专业课精品资料第15页，共57页6．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动中，若实际中心距略大于标准中心距，那么其传动比将__________。A.变大B.不变C.变小D.变小或者不变【答案】B7．下列中__________不是过盈配合连接的优点。A.装便B.结构简单C.承载能力高D.定心性好【答案】A8．对于齿面硬度≤350HBW的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为__________。A.轮齿疲劳折断B.齿面磨损C.齿面疲劳点蚀D.齿面胶合【答案】C9．某机构为III级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是__________。A.含有一个原动机B.至少含有一个基本杆组C.至少含有一个II级杆组D.至少含有一个III级杆组【答案】D10．因发生全齿折断而失效的齿轮，通常是__________。A.人字齿轮B.齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮C.齿宽较小的直齿圆柱齿轮D.斜齿圆柱齿轮【答案】C二、填空题11．在__________摩擦部位及__________工况下，宜选用黏度较低的油；在__________摩擦部位及________工况下，宜选用黏度较高的油。【答案】高速运转或载荷较小；低温；低速运转或载荷较大；较高温度12．机械零件设计计算的昜某本计算准则是__________。【答案】强度准则13．角位移最大的联轴器是__________，允许两轴发生较大综合位移的联轴器是__________。【答案】万向联轴器；齿式联轴器考研专业课精品资料第16页，共57页14．对于不转动或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，则主要应进行__________计算。【答案】静强度15．要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用__________传动。【答案】负16．当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的__________。【答案】一半（1/2）17．带传动不能保证准确传动比，是因为__________。【答案】带传动时有弹性滑动18．阿某米德蜗杆和蜗轮在主平面（又称中间平面）相当于__________与__________相啮合。因此蜗杆的__________模数应与蜗轮的__________瘼数相等。【答案】齿条、斜齿轮、轴向、端面三、简答题19．下图为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速器，己知z1=15，z2=53，m1,2=2mm；z3=21，z4=32，m3,4=2.5mm。各轮压力角均为，试问:（1）这两对齿轮能否均用标准齿轮传动？（2）若用变位齿轮传动，可能有几种传动？（3）用哪一种方案比较好？图【答案】（1）由于，所以这两对齿轮不能均用标准齿轮传动。（2）方案Ⅰ:第一对齿轮标准齿轮传动，第二对齿轮正传动；方案Ⅱ:第一对齿轮负传动，第二对齿轮标准齿轮传动；方案Ⅲ:第一对齿轮负传动，第二对齿轮正传动。（3）第一种方案较好，因为正传动的优点较多。考研专业课精品资料第17页，共57页20．下图所示机构中只有一个主动件。试问：（1）取哪个构件为主动件，该机构可成为Ⅱ级机构？（2）取哪个构件为主动件，该机构可成为Ⅲ级机构？试通过对机构进行结构分析来说明。【答案】（1）取构件1为主动件时，该机构成为Ⅱ级机构。拆分过程如下图1所示。图1（2）取构件9为主动件时，该机构成为Ⅲ级机抅。拆分过程如下图2所示。取构件5为主动件时，该机构也可成为Ⅲ级机构。拆分过程略。图221．蜗杆的头数z1及螺旋升角对啮合效率有何影响？啮合效率最高时为何值？【答案】z1增大将使增高，增大（z1增大或q取较小值）也使增高。啮合效率最高时。考研专业课精品资料第18页，共57页22．轮齿折断通常发生在什么部位？如何提高抗弯疲劳折断的能力？【答案】轮齿折断一般发生在齿根部位。为提高齿轮的抗弯疲劳折断能力，可适当增太齿根过渡圆角的半径，消除该处的加工刀痕，以降低应力集中作用；增大轴及轴承的刚度，以减小齿面上局部受载的程度；正确地选择材料和热处理工艺使齿面较硬，齿芯材料具有足够的韧性；在齿根处施加适当的强化措施（如喷丸、辗压）等。23．多油楔径向滑动轴承的几种典型结构示意图。【答案】多油楔径向滑动轴承的几种典型结构示意图如下。图1为椭圆轴承；图2为固定瓦三油楔轴承；图3为摆动瓦三油楔轴承。图1图2图324．一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知，，m=2mm，，两齿轮的材料及齿面硬度相同，并不计寿命系数，试问：（1）哪个齿轮的齿面接触疲劳强度大？为什么？（2）哪个齿轮的齿根弯曲疲劳强度大？为什么？【答案】（1）两个齿轮的齿面接触疲劳强度相同。因为，根据题给条件，得考研专业课精品资料第19页，共57页=，故，即两个齿轮的齿面接触疲劳强度相同。（2）大齿轮的齿根弯曲疲劳强度大。因为，，所以，根据题给条件得，故，即大齿轮的齿根弯曲疲劳强度大。四、分析计算题25．如图1所示，蜗杆为主动件，T1=20N•m，m=5mm，z1=2，d1=50mm，蜗轮齿数z2=50，传动的啮合效率。试确定:（1）蜗轮的转向；（2）蜗杆与蜗轮上作用力的大小和方向。图1【答案】（1）蜗轮转向如图2所示。（2）蜗杆和蜗轮上作用力的方向如图2所示。解图226．某自动机械的工作台要求有6个工位，在转台停歇时完成生产工序，其中最长的一个工序为15s。现拟采用一槽轮机构来完成间歇转位工作。设取槽轮机构的中心距a=200mm，圆销半径r=15mm。试绘制其机构运动简图，并计算主动拨盘的转速。【答案】根据题设要求，此处应采用单销六槽外槽轮机构，以使其工作台能依次转过6个预定的工位。槽轮机构的运动系数为考研专业课精品资料第20页，共57页静止系数为设主动拨盘的运动周期为T，槽轮相应的静止时间为。为了满足最长工序的需要，槽轮每次停歇的时间应为15s，由此可得主动拨盘的运动周期为故其转速为槽轮机构的几何尺寸计算如下:圆销中心回转半径槽轮外圆半径槽轮槽长取A=90mm取h=90mm槽叶顶宽：b≈r/2=7.5mm槽轮机构的运动简图如下图所示，图中锁止圆弧的半径为:锁止圆盘上的缺口弧确定如下：当主动拨销刚进入槽轮的槽口时，缺口弧的起始点应刚好在中心连线上，如例下图所示；而缺口弧的终止点应为点对于对称轴的对称点，这样当主动拨销刚要退出槽轮的槽口时，点也刚好位于中心连线.上。同时，缺口弧的形状和大小应让槽轮的轮叶能顺利地通过。图27．如下图1所示为一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构。已知凸轮为偏心圆盘，圆盘半径R=60mm，几何中心为A，回转中心为0，从动件偏距OD=e=20mm，OA=20mm。凸轮以等角速度逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即时，试求：（1）凸轮的基圆半径；（2）图示位置凸轮机构的压力角；（3）图示位置的凸轮转角。考研专业课精品资料第21页，共57页图1【答案】（1）作出基圆，如图2所示，得（2）压力角如图2所示，故（3）凸轮转角如图2所示，故图228．现测得某渐开线直齿圆柱标准齿轮，其压力角，，基节，齿顶圆直径。试问：（1）该齿轮的模数及分度圆半径各是多少？（2）用齿条插刀加工该齿轮能否发生根切，为什么？【答案】⑪由于解得故（2）由于齿数，因此不根切。考研专业课精品资料第22页，共57页29．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，所以考研专业课精品资料第23页，共57页式中（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五、结构设计与改错题考研专业课精品资料第24页，共57页30．在下图所示的结构中圈出错误的结构设计，并编上号。对每一编号的结构错误予以文字说明。轴系结构中轴承用脂润滑，齿轮用油润滑。图【答案】(1)三面贴合，齿轮定位不可靠(安装齿轮的轴头长度应比轮毂长度短2〜3mm);(2)轴与左透盖直接接触，且无密封圈；(3)键过长，左透盖无法装入；(4)联轴器轴向未定位(此处应设有一轴肩）；(5)精加工面过长并且不便装配；(6)缺垫片，无法调整轴承间隙；(7)箱体侧面上与透盖接触平曲之外的外表面应凹下一点，使加工表面与非加工表面分开f(8)套筒过高，无法拆卸轴承；(9)键顶面与轮毂接触，且键与固定联轴器的键不位于同一轴的同一母线轴的结构工艺性较差；(10)轴肩过高，无法拆卸轴承。图考研专业课精品资料第25页，共57页31．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2考研专业课精品资料第26页，共57页2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一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．下述几种规律中，__________既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。A.等速运动规律B.摆线运动规律（正弦加速运动规律）C.等加速等减速运动规律D.简谐运动规律（余弦加速运动规律）【答案】B2．从经济性和生产周期性考虑，单件生产的箱体最好采用__________。A.铸铁件B.铸钢件C.焊接件D.塑料件【答案】C3．在设计齿轮轴时，采用45号钢，两支点用深沟球轴承支承，验算时发现轴刚度不够，这时应__________。A.把球轴承换成滚子轴承B.把滚动轴承换成滑动轴承C.把轴的材料换成合金钢D.把轴的直径加大【答案】D4．非液体摩擦滑动轴承是指__________。A.干摩擦的滑动轴承B.脂润滑的滑动轴承C.边界摩擦或混合摩擦的滑动轴承D.固体润滑剂润滑的滑动轴承【答案】C5．渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p，法向齿距np，基圆齿距bp三者之间的关系为：__________。A.bnpppB.bnpppC.bnpppD.bnppp【答案】A6．为了使槽轮机构的槽轮运动系数k大于零，槽轮的槽数z应大于__________。A.1B.2考研专业课精品资料第27页，共57页C.5D.6【答案】B7．不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为__________。A.直径小，易过载B.直径小，不易控制预紧力C.直径大，材料缺陷多【答案】A8．单向回转工作的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其危险截面处的切应力的应力性质，通常按下列图中的__________计算。图【答案】B9．零件受稳定的对称循环变应力，其塑性材料有限寿命N的疲劳极限应力是通过__________求得的。A.疲劳曲线图B.极限应力C.曼耐尔假说【答案】A10．在加工精度不变时，增大__________不是提高动压润滑滑动轴承承载能力的正确设计方法。A.轴径B.偏心率C.轴承宽度D.润滑油粘度【答案】B二、填空题11．在滚动轴承的组合设计中，对于温度变化较大的轴，宜采用__________的固定方式。【答案】一端固定，一端游动12．蜗杆传动计算接触疲劳强度时，锡青铜蜗轮的许用接触应力与__________有关，铝铁青铜和铸铁蜗轮的许用接触应力则与__________有关，因为是以抗__________失效来选择的。【答案】应力循环次数N、相对滑动速度、胶合考研专业课精品资料第28页，共57页13．三角形螺纹的牙型角=__________，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15．链传动设计时，链条节数应选__________数（奇数还是偶数）。链轮齿数应选__________数（奇数还是偶数）；速度较高时，链节距应选__________些（大还是小）。【答案】偶；奇；小16．滚动轴承内、外圈和滚动体的常用材料是__________（举出一种即可），热处理方法是__________。【答案】GCrl5；淬火17．当直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的材料、热处式及几何参数均相同时，承载能力最高的是__________传动，承载能力最低的是__________传动。【答案】斜齿圆柱齿轮；直齿圆锥齿轮18．带传动中的有效拉力实质是由__________产生的，是__________的等效力，的极限与__________、__________、__________有关。【答案】预紧力，摩擦力，预紧力、包角、摩擦系数三、简答题19．刚性联轴器和挠性联轴器的区别是什么？【答案】刚性联轴器适用于两轴能严格对中，并在工作中不发生相对位移的场合；挠性联轴器适用于两轴有偏斜（可分为同轴线、平行轴线和相交轴线）或在工作中有相对位移（可分为轴向位移、径向位移、角位移和综合位移）的场合。20．计算下图（a）、（b）所示机构的自由度，将其中的高副化为低副，确定机构所含杆组的数目和级别，并确定机构的级别。图【答案】（1）图（a）高副低代机构如下图1所示：考研专业课精品资料第29页，共57页图1机构自由度为：F=3×5-2×7=l可拆下一个Ⅲ级杆组ABCDO1，属Ⅲ级机构。（2）图（b）高副低代机构如下图2所示：图2机构自由度为：F=3×5-2×7=l可拆下一个Ⅲ级杆组BCO1DEO2，属Ⅲ级机构。21．如图1所示，蜗杆主动，蜗杆的输入扭矩为T1=20N•m，模数m=4mm，蜗杆头数z1=2，蜗杆分度圆直径d0=50mm，蜗轮齿数z2=50，传动的效率=0.75。（1）试确定蜗轮的转向；（2）试确定蜗杆和蜗轮上作用力的大小和方向。图1蜗杆蜗轮受力图【答案】（1）由图2（a）可知蜗杆为左旋蜗杆，根据左手定则判定出Fa1的方向，如图2（b）所示。由于Ft2的方向与Ft1相反，因此，n2为顺时针转向。（a）考研专业课精品资料第30页，共57页（b）图2蜗杆蜗轮受力图（2）蜗杆和蜗轮上作用力的方向如图2（b）所示。各力的大小为22．齿轮传动双向转动并传递转矩时与单向转动相比，对其齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度各有什么影响？【答案】齿轮传动双向转动并传递转矩时与单向转动相比，对其齿面接触疲劳强度无影响。因为双向转动时，相啮合的是轮齿的两个齿面，齿面接触应力的大小和应力循环特性同单向转动时一样，许用接触应力也一样。但对其齿根弯曲疲劳强度则有影响，因为双向转动时，相啮合的轮齿在齿根处两侧反复受拉，虽然齿根弯曲应力的大小同单向转动时一样，但应力循环特性r由0变为-1，许用弯曲应力比单向转动时减小30%，因此双向转动时齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度降低了。23．计算下图所示机构的自由度，并将其中的高副换成低副，确定机构所含的杆组和机构的级别（凸轮为原动件）。图【答案】（1）计算机构的自由度：B处有局部自由度，G处为复合铰链，n=7，PL=9，PH=2。机构自由度为（2）高副低代，如下图所示：考研专业课精品资料第31页，共57页图（3）该机构是由原动件1、机架9、两个Ⅱ级杆组（2'—3和6—7）和一个Ⅲ级杆组（4—5—10—8）组成的，故该机构为Ⅲ级机构。24．为什么在圆柱蜗杆传动的承载能力计算中通常只对蜗轮的承载能力进行计算？【答案】蜗杆传动中，由于蜗杆和蜗轮材料选择的差异，点蚀、胶合和磨损等失效首先发生在蜗轮上。因此蜗杆传动的强度计算，主要包括蜗轮齿面的接触强度计算和轮齿的弯曲强度计算。四、分析计算题25．如下图1所示为一直动平底从动件盘形凸轮机构。已知：基圆半径，推杆运动规律s=，凸轮等角速度顺时针方向转动。试求凸轮廓线的极坐标方程，并问:该凸轮机构的压力角为多大？其基圆半径是否取决于压力角的大小？图1【答案】如图1所示，设取为极坐标的极轴，凸轮由起始位置按方向转过角时，从动件相应位移为s。根据反转法原理，若凸轮固定不动，则从动件反转角，此时从动件与凸轮在处相切，由瞬心法可知，此时凸轮与从动件的相对瞬心为点P，故知从动件的速度为由图可得，凸轮工作廓线的极坐标方程为由图1可得，在直动平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮法向推力始终垂直于从动件的平底，当平底垂直于导路方向线时，其压力角恒等于O；当平底倾斜时，其压力角恒等于平底对于考研专业课精品资料第32页，共57页导路方向线的倾斜角。由于直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角恒等于常数，故压力角与基圆半径无关，因此凸轮的最小基圆半径不取决于压力角的大小，而是取决于凸轮的全部廓线必须外凸这一条件。只有这样，平底才能与凸轮廓线的各点接触，保证从动件完全实现预期的运动规律。26．图中所示机构中，已知机构尺寸，，20mm，角速度。试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度和角加速度的大小和方向。（应列出矢量方程式，速度图和速度图可画在试题纸上，参考比例尺:）图【答案】由题意可知，C点是两连杆2，3的瞬时重合点，则且又因为所以大小方向由速度矢量多边形如下图（a）分析可得逆时针方向。所以大小方向作加速度矢量多边形如下图（b），得考研专业课精品资料第33页，共57页图顺时针方向27．如下图所示为一直动推杆盘形凸轮机构，若已知凸轮基圆半径，推杆的运动规律，为使设计出的凸轮机构受力状态良好，试结合凸轮机构压力角的计算公式说明应来取哪些措施?图【答案】（1）若采用对心直动推杆，假定凸轮的廓线已经作出，当凸轮的转角为时，凸轮机构的机构运动简图如题中图（d）所示，过推杆与凸轮的接角点B作法线nn，其与过凸轮的轴心与导轨垂直的水平线交于P点，由凸轮机构压力角的定义为凸轮机构在图示位置时的压力角，又由瞬心的求解方法知P点即为推杆与凸轮的瞬心，于是得：（2）设取适当的偏距e，并使推杆偏于凸轮轴心的左侧，同样使凸轮转过角，如题中图（b）所示，则（3）当推杆偏于凸轮轴心的右侧，凸轮的转角为时，如题中图（c）。有考研专业课精品资料第34页，共57页由上可知，当凸轮顺时针方向旋转时，采用适当的偏距e且使推杆偏向于凸轮轴心的左侧，可使推程压力角减小，从而改善了凸轮机构的受力情况，但是使得压力增大，由于回程的许用压力角很大，故对机构的受力影响不大。28．如图1所示摇块机构中，已知，曲柄的角度，曲柄的长度，，，连杆的质量m2=2kg，连杆对过其质心轴的转动惯量，曲柄等角速度转动。求连杆的总惯性力及其作用线。【答案】（1）图1取，作速度图如图2（a）示，得•（2）其中，，。取作加速度图如图2（b）示，得（3）方向如图1所示顺时针方向故连杆的总惯性力，作用在S2B之间距S2点42.4mm处，垂直于BC，方向向上。（a）（b）图2考研专业课精品资料第35页，共57页29．如图1所示螺旋起升机构中，转动手轮，通过螺杆2使楔块3向右移动以提升滑块4上的重物。已知：，楔块倾角，各接触面间摩擦系数均为0.15，螺杆的螺纹升角，不计凸缘处摩檫，求提起重物时，需加在手轮上的力矩及该机构的效率。图1【答案】摩擦角分别以构件4和构件3为力分析单元，其受力情况如图2所示，则由于，且所以，作用于手轮上的力矩为图2不计摩檫时，即五、结构设计与改错题考研专业课精品资料第36页，共57页30．指出下图中的结构错误（在有错处画编号，并分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正确结构图。图【答案】画出的正确结构图如下图所示。①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。②轴承盖与轴之间应有间隙。③轴承内环和套筒装不上，也拆不下来。④轴承安装方向不对。⑤轴承外环内与壳体内壁间应有5〜8mm间距。⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。⑦轴承内环拆不下来。图31．下图所示为一对正安装的角接触球轴承的轴系结构。试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。（注：不要考虑图中的倒角及圆角。）图【答案】(1)箱体与轴承盖缺螺钉联接；考研专业课精品资料第37页，共57页(2)左轴承安装反了，两轴承安装应构成正安装；(3)轴太长，已碰到了左轴承端盖，动静接触；(4)安装轴承无需键联接，故此处键槽多余；(5)轴肩过髙，左轴承无法拆卸；(6)三面贴合，齿轮固定不可靠(轮毂的长度应比相应的轴段长2〜3mm)；(7)键太长，右边套筒无法安装；(8)套筒外径太大，右轴承无法拆卸；(9)精加工面过长，应设计成阶梯轴；(10)右轴承透盖与轴间应有间隙，并应加上密封装置；(11)联轴器无轴向固定(此处应设计有一轴肩）；(12)轴上两个键槽不在轴的同一母线上，轴的结构工艺性差；(13)联轴器无键槽，否则键根本无法安装。考研专业课精品资料第38页，共57页2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一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．提高蜗杆传动效率的最有效方法是__________。A.增加蜗杆头数z1B.减少蜗杆头数C.增大蜗杆分度圆直径d1D.减小齿面相对滑动速度【答案】A2．对于连接用螺纹，主要要求是连接可靠、自锁性能好，故常选用__________。A.螺纹升角小，单线普通（三角形）螺纹B.螺纹升角大，双线普通（三角形）螺纹C.螺纹升角小，单线梯形螺纹D.螺纹升角大，双线矩形螺纹【答案】A3．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】B4．生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是__________。A.齿轮齿条机构B.直动滚子从动件盘形凸轮机构C.偏置曲柄滑块机构D.摆动导杆机构【答案】B5．链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动__________。A.工作平稳B.链条与链轮轮齿磨损均匀C.提高传动效率D.避免采用过渡链节【答案】D6．对于开式蜗杆传动，通常只需对__________进行设计。A.蜗轮齿根弯曲疲劳强度B.蜗杆齿根弯曲疲劳强度考研专业课精品资料第39页，共57页C.蜗轮齿面接触疲劳强度D.蜗杆齿面接触疲劳强度【答案】A7．有两个弹簧，其刚度分别为KA和KB，若将此两个弹簧并联使用，则联合使用的弹簧刚度为__________。若将此两弹簧串联使用，则联合使用的弹簧刚度为__________。A.KAB.KBC.KA+KBD.KAKB/（KA+KB）提示:串联时两弹簧受力相同，而并联时两弹簧变形量相同。【答案】C、D8．中心距一定的带传动，小带轮上的包角大小取决于__________。A.小带轮的直径B.大带轮的直径C.传动比D.两轮直径之和【答案】C9．一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.D.【答案】A10．平键连接如不能满足强度条件，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔__________。A.90°B.120°C.135°D.180°【答案】D二、填空题11．在设计轴承组合时，为便于拆卸轴承内圈，固定内圈的轴肩高度应适当，以便放置拆卸工具的__________。【答案】钩头12．有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数，转盘上装有一个拔销，则该槽轮机构的运动系数__________，其静止系数__________。【答案】、13．受弯矩作用的轴，力作用于轴的中点，当其跨度减少到原来跨度的1/2时，如果其他条件不变，其挠度为原来挠度的__________。【答案】考研专业课精品资料第40页，共57页14．机械零件的表面强度主要是指__________、__________及__________。【答案】表面接触强度、表面挤压强度、表面磨损强度15．设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是__________。【答案】轮齿折断16．矩形花键连接以__________定心，而渐开线形式花键以__________定心。【答案】小径、齿形17．在进行蜗杆传动设计时，通常蜗轮齿数z2＞26是为了__________；z2＜80（100）是为了__________。【答案】保证传动的平稳性、防止蜗轮尺寸过大，造成相配蜗杆的跨距增大，降低蜗杆的弯曲刚度18．蜗杆传动的主要失效形式是__________、__________和__________。通常失效发生在__________轮齿上。【答案】齿面胶合、齿面点蚀、齿面磨损、蜗轮三、简答题19．一对标准直齿圆柱齿轮传动，当传动比i=2时，试问：（1）哪一个齿轮所受的弯曲应力大？为什么？（2）若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同，小齿轮的应力循环次。，则它们的许用弯曲应力是否相等？为什么？【答案】（1）因一般，故，即小齿轮的齿根弯曲应力大。（2）两齿轮硬度相同，即试验齿轮的弯曲疲劳极限；但由于工作循环次数及齿轮的寿命系数，且又由于应力修正系数，故小齿轮的许用弯曲应力。20．什么是滚动轴承的寿命？【答案】滚动轴承的寿命是指某个套圈或滚动体的材料出现第一个疲劳迹象扩展前，一个套圈相对于另一套圈的总转数，或在某一转速下的工作小时数。21．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:考研专业课精品资料第41页，共57页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）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。22．如图1所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，偏距为e。凸轮轮廓上的DA和BC为圆心在O点的两段圆弧。（1）在图（a）上画出凸轮的基圆和偏距圆。（2）在图（a）上标出推程运动角、回程运动角、远休止角、近休止角。（3）在（b）慰上作出该凸轮机构的位移曲线。考研专业课精品资料第42页，共57页图1【答案】如图2所示。图23．电动机的输出轴用联轴器联接减速器的输入轴，通过减速后带动某起重设备工作。已知电动机的功率P=22kW，转速n=970r/min，电动机轴的直径和减速器输入轴的直径均为d2=55mm，电动机轴伸长度L=110mm。试选择电动机与减速器之间的联轴器类型和型号。【答案】可选刚性凸缘联轴器或弹性柱销联轴器。凸缘联轴器型号标记为：联轴器弹性柱销联轴器标记为：联轴器24．影响弹簧强度、刚度及稳定性的主要因素各有哪些？为提高强度、刚度和稳定性可采用哪些措施？【答案】影响弹簧强度的因素有旋绕比C、弹簧丝直径d、工作载荷和弹簧材料。提高弹簧强度可以增大d减小D，减小C，选用强度高的弹簧丝材料。由可知，影响弹簧刚度的因素有切变模量G、弹簧丝直径d、弹簧有效工作圈数n、旋绕比C等。其中与C3成反比，即旋绕比C的值对KF的影响最大。影响稳定性的因素是高径比和载荷，如果不满足稳定性的要求，可改变高径b，提高临界载荷Fc或减少工作载荷，也可加导杆和导套。四、分析计算题25．一带传动中，初拉应力，传递的圆周力为，若不考虑带的离心力，求工作时松、紧边拉力。【答案】因为所以考研专业课精品资料第43页，共57页而代入式（1），得26．如下图所示为一直动从动件盘形凸轮机构的从动件在推程中的类加速度线图，行程为h，推程运动角为，试推导出位移s，类速度及类加速度的方程。图【答案】27．滚子链传递的功率，已知主动链轮转速，节距，主动链轮齿数，试求作用在链轮轴上的压力。【答案】（1）链速（2）有效圆周力（3）作用在链轮轴上的压力考研专业课精品资料第44页，共57页28．如图所示螺栓连接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力，连接件接合面间摩擦系数，可靠性系数C=1.2，试求该连接件允许传递的静载荷F。（M20的螺栓d1=17.294mm）图【答案】螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0，则由平衡条件可得螺栓危险截面的强度条件为于是得29．在下图所示的串联行星轮系中，已知各轮的齿数，求传动比。图【答案】该轮系转化机构的传动比为由于则考研专业课精品资料第45页，共57页五、结构设计与改错题30．指出下图所示结构中的错误，在错误处标出序号并说明错误原因（齿轮油润滑、轴承脂润滑，圆角、倒角不考虑），并画出正确的实际结构草图，尺寸、比例不作要求。图【答案】如下图所示：（1）联轴器无轴向定位；（2）键槽应在同一母线上；（3）轴上的精加工面太长；（4）端盖与轴直接接触，无密封措施；（5）齿轮的宽度应略大于与之配合的轴段的轴的宽度；（6）键槽开的过长；（7）齿轮无轴向定位；（8）端盖的中间面应挖去一些，减少加工面。考研专业课精品资料第46页，共57页31．指出下图中轴承部件组合设计的错误并改正之。图【答案】题中图的轴承部件组合设计的错误之处如下：（1）①、②处缺键连接结构。（2）③处与齿轮配合的轴段长了。（3）④处安装半联轴器，轴上少定位轴肩。（4）⑤处轴承端盖与轴颈间无间隙，无密封件。（5）⑥处机体上加工表面与非加工表面没区分开。（6）⑦处轴承端盖上无退刀槽，机体上轴承座孔上无倒角。（7）⑧处少为减少加工面设计的凹坑。（8）⑨处轴颈太长。（9）⑩处轴上无轴肩。（10）⑪处少挡油板。（11）⑫处少调整垫片。（12）⑬处转动的半联轴器与固定不动的轴承端盖接触了。（13）⑭处套筒太厚了，不能满足轴承的安装尺寸要求。（14）⑮处轴承端盖内壁无起模斜度。（15）⑯处齿轮两端面相对于机体内壁的距离不相等。正确结构如下图所示。图考研专业课精品资料第47页，共57页2021年深圳大学机电与控制工程学院903机械设计基础一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．闭式软齿面齿轮传动设计中，小齿轮齿数的选择应__________。A.以不根切为原则，选少些B.选多少都可以C.在保证齿根弯曲强度前提下，选多些【答案】C2．在螺栓受拉力的螺纹连接强度计算中，螺纹部分危险截面的面积要用螺纹的__________计算。A.计算直径B.螺纹小径C.螺纹大径a螺纹中径【答案】A、B3．在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应__________。A.增大链的节距，增加链轮齿数B.增大链的节距，减少链轮齿数C.减小链的节距，增加链轮齿数D.减小链的节距，减少链轮齿数【答案】C4．轴承转动时，滚动体和滚道受__________。A.按对称循环变化的接触应力B.按脉动循环变化的接触应力C.按对称循环变化的弯曲应力D.按脉动循环变化的弯曲应力【答案】B5．机械中的飞轮一般安装在__________轴上，安装飞轮后__________使机器的运转不均匀系数为零。A.低速,可以B.高速,不能C.低速,不能D.高速,可以【答案】B6．今有4个标准直齿圆柱齿轮，已知：齿数z1=20，z2=40，z3=60，z4=80，模数m1=4mm，m2=3mm，m3=2mm，m4=2mm，则齿形系数最大的为__________。A.B.C.考研专业课精品资料第48页，共57页D.【答案】A7．变应力的疲劳极限，下标“0”代表__________=0。A.B.C.D.【答案】B8．在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可釆取的措施是__________。A.增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB.减小Cb，增大CmC.增大Cb和CmD.减小Cbb和Cm【答案】B9．当螺栓连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓__________。A.必受剪切作用B.必受拉伸作用C.既可能受剪切作用，也可能受拉伸作用D.同时受到剪切与拉伸作用【答案】D10．设计链传动时，链节数最好取__________。A.偶数B.奇数C.质数D.链轮齿数的整数倍【答案】A二、填空题11．与其他传动形式相比，齿轮传动的主要优点是__________、__________、__________和__________。【答案】传动效率高；传动比准确；传递功率大；结构紧凑12．导向平键连接用于__________连接，主要失效形式是__________。【答案】动；磨损13．相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，__________轴承的承载能力高，__________轴承的极限转速高。【答案】滚子；球14．在常用螺纹牙型中__________形螺纹的传动效率最高，__________形螺纹的自锁性最好。【答案】矩、三角考研专业课精品资料第49页，共57页15．螺旋传动中的螺母、滑动轴承的轴瓦、蜗杆传动中的蜗轮，多采用青铜材料，这主要是为了提高__________能力。【答案】耐磨16．渐开线标准斜齿圆柱齿轮的齿形系数与__________有关。用以反映轮齿几何形状对__________应力的影响。【答案】当量齿数；齿根弯曲17．贯彻标准化的好处主要有__________、__________及__________。（列举三项）【答案】减少设计工作量，缩短设计周期；为专业化生产创造条件，提高产品质量，降低制造成本；增大互换性，便于维修；有利于增加产品品种，扩大生产批量，容易收到优质高产、低消耗的经济效果；可集中成功，减少技术过失事故的重复出现18．行星轮系齿数与行星轮数选择必须满足的四个条件是__________条件、__________条件、__________条件、__________条件。【答案】传动比；同心；邻接；安装三、简答题19．对于闭式蜗杆传动，主要是根据什么选择润滑油的黏度和给油方法？开式蜗杆传动应如何润滑？【答案】对于闭式蜗杆传动，主要是根据相对滑动速度的大小和载荷的情况来选择润滑油的黏度和给油方法。而对于开式蜗杆传动，常采用黏度较高的润滑油或润滑油脂进行定期供油润滑。20．需给一台蜗杆减速器配制一新蜗轮（已知传动比），应如何测定该蜗杆传动的模数m？如何确定蜗杆分度圆直径d1？怎样确定是否为变位传动及其变位系数？【答案】（1）测定蜗杆的轴向齿距Pa1，则该蜗杆传动的模数。（2）测定蜗杆的齿顶圆直径da1，则蜗杆分度圆直径d1=da1－2m。（3）数出蜗杆的头数z1，测定该蜗杆传动的中心距，则变位系数（其中z2=iz1）。若=0，则为非变位传动，否则可由上式计算出变位系数。21．计算机构的自由度时应注意哪些事项？【答案】在计算机构自由度之前必须对机构的运动传递路径、构件与构件之间的接触方式、构件之间的相对运动形式作全面的分析，判断其中是否存在局部自由度、复合铰链、虚约束等特殊结构，对这些特殊结构作了相应处理后，再统计运动构件数目n、低副数目PL、髙副数目PH，并作计算。22．说明下列弹簧的功用（如图）:（1）滚柱式安全离合器从动盘中装置的弹簧（图a）。（2）离心式离合器中与闸瓦相连接的弹簧（图b）。（3）定力矩扳手中的弹簧（图c）。（4）汽车车轮轴上方的钢板弹簧（图d）。（5）枪栓弹簧。考研专业课精品资料第50页，共57页（a）（c）（d）图【答案】（1）滚柱式安全离合器从动盘中装置的弹簧是控制机构的运动。（2）离心式离合器中，与闸瓦相连接的弹簧是控制机构的运动（3）定力矩扳手中的弹簧是控制拧紧螺纹件时的拧紧力矩。（4）汽车车轮轴上方的钢板弹簧是缓和冲击和吸收振动。（5）枪栓弹簧用于储存能量。23．齿轮机构要求有一对以上的啮合轮齿同时工作，而槽轮机构为什么不允许有两个以上的主动拨销同时工作？【答案】不管是定传动比的或变传动比的齿轮机构，同时工作的各对轮齿的运动是彼此协调的，各对轮齿以相同的传动比规律推动从动轮转动，各对轮齿共同分担载荷，故同时工作的轮齿对数越多越有利。而槽轮机构中槽轮的运动规律取决于主动拨销的位置，因而处在不同位置的各主动拨销将使槽轮按不同的运动规律运动，这将导致机构的损坏，故是不允许的。24．如图1所示，分别用箭头指出工作面，并在图下方标出键名称。图1【答案】考研专业课精品资料第51页，共57页四、分析计算题25．在下图1所示转子中已知各偏心质量为m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，回转半径分别为r1=40cm，r2=r4=30cm，r3=20cm，方位角如下所示，回转面间的距离L=30cm。又设平衡质量和的回转半径==50cm，试求平衡质量和前大小和方位。图1【答案】根据动平衡条件有取比例尺，则画质径积多边形，如图2所示。考研专业课精品资料第52页，共57页图226．如下图所示为一滚筒，在轴上装有带轮。已测知带轮有一偏心质量。另外，根据该滚筒的结构，知其具有两个偏心质量，，各偏心质量的方位如图所示（长度单位为mm）。若将平衡基面选在滚筒的两端面上，两平衡基面中平衡质量的回转半径均为400mm，试求两平衡质量的大小及方位。若将平衡基面Ⅱ改选在带轮宽度的中截面上，其他条件不变，两平衡质量的大小及方位作何改变？图【答案】（一）平衡基面Ⅱ为端面时（1）计算各偏心质量的质径积，即，（2）将这些质径积分解到平衡基面I和Ⅱ上。①平衡基面Ⅰ中，有②平衡基面Ⅱ中，有考研专业课精品资料第53页，共57页（3）计算平衡质径积。①平衡基面I中，.有②平衡基面Ⅱ中，有（二）平衡基面Ⅱ改选在带轮宽度的中截面上各偏心质量的质径积同（一）。（1）将这些质径积分解到平衡基面I和Ⅱ上。①平衡基面Ⅰ中，有②平衡基面Ⅱ中，有'（2）计算平衡质径积。①平衡基面I中，有考研专业课精品资料第54页，共57页②平衡基面Ⅱ中，有27．有一闭式普通圆柱蜗杆传动，蜗杆轴的输入功率P=3kW，转速n1=1430r/min，当量摩擦系数，传动参数蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=52，模数m=10mm，蜗杆直径系数q=9，试确定蜗杆与蜗轮上的力矩大小。【答案】28．设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度沿逆时针方向转动。在凸轮的一个运转周期时间内，要求从动件在1s内等速上升10mm，O.5s内静止不动，0.5s内等速上升6mm，2s内静止不动；2s内等速下降16mm。试求：（1）画出从动件的位移线图；（2）如果按推程的许用压力角选择基圆半径，该&轮的基圆半径为多少？（3）推导出该凸轮的理论廓线方程。【答案】（1）根据题意，一个运动周期为6s，因此，可以推出凸轮转角依次为：第一段推程转角60°休止角30°；第二段推程转角30°，远休止角120°，回程转角120°。因此，画出从动件的位移线图如下图1（a）所示。（2）根据凸轮基圆半径与压力角的关系式，由得，取最大值，同时s取最小值时，凸轮机构的压力角最大。由图1（a）可知，这点可能在1s内等速上升10mm段的开始处或0.5s内等速上升6mm段的开始处。由得'考研专业课精品资料第55页，共57页在1s内等速上升10mm段的开始处，，得。在0.5s内等速上升6mm段的开始处，，s=1Omm，得。所以*」图1（3）如图1（b）所示，做出从动件处于最低点位置时的情况。根据反转法，从动件顺时针转动角时，从动件位移为s，从动滚子处于B处。可认为是在处先移至，再顺时针转至B处。因此S点坐标，即理论廓线方程为式中，为B0点坐标；为滚子半径。29．如下图，某螺栓联接的预紧力为QP=15000N，测得此时螺栓伸长，被联接件缩短。在交变轴向工作载荷作用下，如要求残余预紧力不小于9000N，试求：（1）所允许交变轴向工作载荷的最大值；（2）嫘栓与被联接件所受总载荷的最大与最小值。【答案】（1）己知预紧力，残余预紧力设工作拉力为F，则：总拉力考研专业课精品资料第56页，共57页（2）总拉力当F在0~F之间变化时，总拉力在之间变化。故：五、结构设计与改错题30．改正如图1所示轴系结构中的错误，要求画出此轴系的正确装配图。图1【答案】正确装配如图2所示。考研专业课精品资料第57页，共57页解图231．图示为斜齿轮、轴、轴承组合的结构图。斜齿轮用油润滑，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