机械设计基础试卷 2
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。
1．在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 A．增大传动角γ B. 减小传动角γ
C．增大压力角α D. 减小极位夹角θ 2．渐开线标准齿轮的根切现象，发生在 A．模数较大时 B. 模数较小时
C．齿轮较少时 D. 齿数较多时 3．斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式，应该是 A．mn=mtsinβ B. mn=mt/cosβ
C．mn=mtcosβ D. mn=mtcosα 4．调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮，其作用是使
A．机械运转速度的波动可以消除 B．机械运转速度的波动可以减小 C．机械运转的平均角速度ωm可以减小
D．机械运转的平均角速度ωm可以增大 5．动平衡的条件是，回转件中各个质量产生的
A．离心力的合力等于零
B．离心力的合力和合力偶矩均等于零 C．离心力的合力偶矩等于零
D. 离心力的合力和合力偶矩均不等于零 6．仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca=1.3Fˊ/大30%的原因是考虑
A．安装时可能产生的偏心载荷 B．载荷可能有波动 C．拉伸和扭转的复合作用
D．螺栓材料的机械性能不稳定 7．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为
A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀
C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 8．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在
A．齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分
?2d1,将拉应力增4 11
C．齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 9．标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数YF数值时，应按
A．法面模数mn B. 齿宽b
C. 实际齿数Z D. 当量齿数xU
10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是
A．d1=ma1q B. d1=mnq
C. d1=ma1z1 D. d1=mnz1 11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于
A．包角α太小 B. 初拉力F0太小
C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 12．在一定转速下，要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷，应该
A．增大节距p和增加齿数Z1 B．增大节距p和减少齿数Z1 C．减小节距p和减少齿数Z1
D．减小节距p和增加齿数Z1 13．转轴弯曲应力σb的应力循环特征为
A．r=－1 B. r=0
C． r=＋1 C. －1＜r＜+1 14．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是
A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 15．在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是
A．凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性柱销联轴器 16．计算圆柱形压缩螺旋弹簧工作圈数n时，主要根据
A．强度条件 B. 刚度条件
C．稳定性条件 D. 安装和结构条件
二、填空题：本大题共8个小题，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。
17．在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。 18．在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所设计的机构越紧凑，但是压力角 ，使机构的工作情况变坏。
19．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 和 必须分别相等。
20．斜齿圆柱齿轮的标准模数是 。直齿圆锥齿轮的标准模数是 。
21．平键的截面尺寸应按 从键的标准中查取，键的长度L可参照
12
从标准中选取。必要时应进行强度校核。
22．对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷作用于 。
24．普通V带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 。 24．按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为 滑动轴承和 滑动轴承两种主要类型。
三、分析题：本大题只有1个小题，满分14分。
25．图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。 试分析：
（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；
（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。
四、计算题：本大题共5个小题，共50分）
26（本题满分4分）
计算图2所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。）
13
图2
27．（本题满分14分）
一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力
*角????°,齿顶高系数ha=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮
的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。
28．（本题满分10分）
?=20, Z3=80。试求轮系的传已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，z2动比i1H。
29．（本题满分12分）
图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向
14
载荷分别为Fr1=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生轴向力S的计算式为S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87；Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数fp=1.0.试计算： （1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2; （2）两个轴承的当量动载荷P1、P2
30．（本题满分10分）
用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径d1=14.376mm, 预紧力Fˊ=20000N,轴向工作载荷F=10000N,螺栓刚度Cb=1 ×106N/mm,被联接件刚度Cm=4×106N/mm,螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm2;
（1）计算螺栓所受的总拉力F （2）校核螺栓工作时的强度。
五、作图题（本大题只有1个小题，满分10分）
31．按图5给出的条件，设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆DC在两个极限位置时与机架的夹角分别为?=135°。φ2=60°，摇杆DC的长度LDC=50mm，机架AD的长度LAD=70mm。
1试：用作图法求出曲柄AB的长度LAB、连杆BC的长度LBC，以及行程速比系数K。（取比例尺μ1=1mm）
mm
φ2φ2
15