机械设计基础考试试题及答案

1）此轴承的基本额定动载荷C；

2）若轴承当量动载荷P＝0.1C，轴承转速n=1000r/min，轴承寿命Lh为多少？

21.有一滑动轴承，其轴颈直径d=100mm，B/d=1.4，[p]＝8MPa，[V]=3 m/s，[pV]=15MPa.m/s，转速n=500r/min，问此轴承允许最大工作载荷为多少？

22.如图所示用两个M10（小径d1?8.376mm，中径d2?9.026mm，）的螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为Q235钢，屈服极限?S?240MPa，装配时控制预紧力（安全系数.),考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）Kf?12取?SS??16.,接合面摩擦因数?=0.2，求

其允许的牵引力FR（取计算直径dc=d1）。 23.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=2mm，齿数z1=25，z2=75。求齿距p，全齿高h，分度圆直径d1，d2，齿顶圆直径da1，齿根圆直径df2，标准中心距a和传动比i。 六、分析题（有1小题，每题6分，共6分） 24.按图所示铰链四杆机构中的尺寸，分别确定各机构的名称。

2

七、作图题（有2小题，每题5分,共10分） 25.请画出螺栓联接式蜗轮结构图（剖面图）。 26.试分析图中受单向轴向力Fa的角接触球轴承结构中的不合理结构处，并画出正确结构。

《机械设计基础》试题三参考答案

一、选择填空题（有8小题，每题2分,共16分）

1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B 二、填空题（有12小题，16个空，每空1分,共16分） 9.基圆

10.m1=m2，α1=α2；

11.点蚀，轮齿折断，接触，弯曲； 12.z，m，α，ha*； 13.凸轮，从动件； 14.曲柄，摇杆，连杆；

三、问答题（有5小题，每题4分,共20分）

15.答：摩擦防松，如用对顶螺母，弹簧垫圈，自琐螺母等。

机械防松，如开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝等。 其它防松，如铆冲，胶粘等

16.答：按一组轴承中10％的轴承发生点蚀失效，而90％的轴承不发生点蚀失效前轴承内外圈的相对转数（以106为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命。滚动轴承基本额定动载荷，就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷。

17.答：带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是弹性滑动是局部滑动，会引起传动比不准,是不可避免的；打滑是全面滑动，将是带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。

18.答: 铰链四杆机构的基本型式有三种:曲柄摇杆机构;双曲柄机构; 双摇杆机构 四、改错题（有1小题，每题2分，共2分） 19.答：转轴→传动轴

五、计算题（有4小题，分别为5分，8分，9分，8分，共30分） 20.(本小题5分)

3

1)C＝45000N 2)Lh?16670C?16670C3()??()?16670 h nP100001.C 21.(本小题8分)

B?14.d?14.?100?140 mm

F?dB?p??100?140?8?112000 N

V??dn/(60?1000)???100?50060?1000?2.62m/s

?pV??15?p?2.62

所以p?152.62?5725 MPa. 由此得F?5725.?100?140?80150N

所以，允许最大工作载荷为80150N。 22.(本小题9分) 许用拉应力??????SS240/1.6?150 MPa

S??螺钉数z＝2，接缝面数m=1，则所需预紧力

F??KfFR?mz?1.2FR0.2?1?2?3FR， 强度条件为

1.3F??≤???

4d212

F????8.3762?150R≤?d14?1.3?3??4?1.3?3?2119 N

23.解：由已知条件

齿距 p=πm=3.14×2=6.28mm 全齿高 h=2.25m=2.25×2=4.5mm 分度圆直径 d1=m z1=2×25=50mm d2=m z2=2×75=150mm 齿顶圆直径 da1= d1+2m=50+2×2=54mm 齿根圆直径 df2= d2-2.5m=150-2.5×2=145mm 标准中心距 a=( d1+ d2)/2=(50+150)/2=100mm 传动比 i= z2/ z1=75/25=3 (每个答案1分,共8分)

六、分析题（有1小题，每题6分，共6分） 24．答：a）双曲柄机构；b）曲柄摇杆机构；c）双摇杆机构；d）双摇杆机构(答对一个得1分,共4分) 七、作图题（有2小题，每题2分,共12分） 25.(本小题5分)

4 26.(本小题5分)不合理结构：

1）受轴向力方向应为轴承“大口”指向“小口”，图中轴承装反；2）沿轴向力传递路线，角接触轴承外圈左侧的弹性挡圈无必要。

正确结构如图。

《机械设计基础》试题四

一、填空题（每空1分，共20分）

1．一个没有任何约束的物体，它有 个自由度。

2．带传动的主要失效形式是 、 及带与带轮的磨损。 3．平键联接靠键和键槽的 传力，高度方向有 ，不会影响轴与轴 上零件的对中。

4．常用的滑动轴承材料分为金属材料、 和______________ 三类。 5．受轴向外载荷的螺栓联接，其螺栓的轴向总载荷等于工作载荷与 之和。 6．行程速比系数K是表示铰链四杆机构 性质的参数。 7．既受到扭矩又受到弯距的轴称为 。

8．在用范成法加工齿轮时，若被加工齿轮的齿数小于 ，则可能出现根切现象。 9．零件受载时在传力的接触表面上会产生应力，其中面接触传力为 应力，点、线接触传力为 应力。

10．在凸轮机构的设计中，适当加大凸轮的 是避免机构发生运动失真的

有效措施。

11．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离是螺旋的 。 12．在V带传动设计中，限制带轮最小直径主要是为了限制带传动中的 。 13．开式齿轮传动的主要失效形式是 和 。 14．滚动轴承的配合制度是轴承与轴的配合为 ，轴承与轴承座孔的配合

5

为 。

二、计算题（每小题20分，共60分）

1．计算下列结构的自由度，并指出机构中的复合铰链、虚约束。

2．在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数Z1?20，Z2=27，Z2’=45，Z3?40，已知齿轮1的转速n1=330r/min，试求转臂H的转速nH(大小与方向)。

3．有一轴用一对46309轴承支承，轴承的基本额定动负载Cr=48.1kN，内部轴向力S=0.7Fr，已知轴上承力FR=2500N，FA =1600N，轴的转速n=960r/min，尺寸如图所示。若取载荷系数

fp=1.2，试计算轴承的使用寿命。

e X 0.7

Fa/Fr≤e Y 0 X 0.41 Fa/Fr＞e Y 0.85 6

1