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机械基础习题

全国2009年7月高等教育自学考试
机械设计基础试题
课程代码：02185

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．机器中各运动单元称为（ ）
A．零件
B．构件
C．部件
D．机件

2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（ ）
A．0个约束
B．1个约束
C．2个约束
D．3个约束

3．曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（ ）
4．压力角
B．传动角
C．极位夹角
D．摆角

4．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则机构为（ ）
A．曲柄摇杆机构
B．曲柄滑块机构
C．双曲柄机构
D．双摇杆机构

5．凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（ ）
A.将产生刚性冲击
B．将产生柔性冲击
C．没有冲击
D．既有刚性冲击又有柔性冲击

6．槽轮机构所实现的运动变换是（ ）
A．变等速连续转动为间歇转动
B．变转动为移动
C．变等速连续转动为不等速连续转动
D．变转动为摆动

7．若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用（ ）
A．螺栓联接
B．螺钉联接
C.双头螺柱联接
D．紧定螺钉联接

8．普通楔键的工作面是键的（ ）
A上下表面
B．底面
C．两侧面
D．两端面

9．平带、V带传动传递运动和动力主要是依靠（ ）
A．带的紧边拉力
B.带的松边拉力
C．带的预紧力
D．带和带轮接触面间的摩擦力

10．渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（ ）
A．分度圆
B．基圆
C．齿根圆
D．齿顶圆

11．齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（ ）
A．齿根部分
B．靠近节线处的齿根部分
C．齿顶部分
D．靠近节线处的齿顶部分

12．齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（ ）
A．脉动循环变应力
B．对称循环变应力
C．不变化的静应力
D．无规律变应力

13．选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的（ ）
A．传递功率
B．滑动速度
C．传动比
D．效率

14．在蜗杆传动中，当其它条件相同时，若要提高传动效率，则蜗杆头数应（ ）
A．增加
B．减小
C．保持不变
D．或者增加，或者减小

15．下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（ ）
A．凸缘联轴器
B．万向联轴器
C．齿式联轴器
D．弹性套柱销联轴器

16．按承受载荷的性质分类，减速器的低速轴属于（ ）
A．传动轴
B．心轴
C．转轴
D．钢丝软轴

17．适合于做轴承衬的材料是（ ）
A．合金钢
B．铸铁
C．巴氏合金
D．非金属材料

18．圆锥滚子轴承，内径100mm，正常宽度，直径系列为2，公差等级为0级，游隙组别为0，其代号为（ ）
A．30220／C0
B．3220／P0
C．30220／P0
D．30220

19．在下列滚动体的滚动轴承中，极限转速最高的是（ ）
A．球轴承
B．圆柱滚子轴承
C．圆锥滚子轴承
D．球面滚子轴承

20．在机械系统速度波动的一个周期中，（ ）
A．当系统出现盈功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将储存能量
B．当系统出现盈功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将释放能量
C．当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量
D．当系统出现亏功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将释放能量

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。
21．机构具有确定运动的条件是：机构的自由度数目必须与______相等。
22．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为______。
23．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向______转动。
24．按照螺纹联接的防松方法，采用弹簧垫圈防松是属于______防松。
25．滚子链传动中，链节距越______，传递的功率越大。

26．在齿轮机构中，______齿轮用于几何轴线相交的两轴之间的传动。
27．通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为______。
28．当载荷平稳，被联接的两轴安装时能严格对中、工作中又没有相对位移时，可选用______联轴器。
29．为了保证滑动轴承工作时的润滑，不产生过度的磨损，应限制轴承的______。
30．若机械主轴的最大角速度为ωmax=25.5rad／s，平均角速度为ωm=25rad／s，则其速度不均匀系数δ=______。

三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)
31．已知在某二级直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向为右旋，如题3l图所示。为了使Ⅱ轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定各轴的转动方向，各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向及齿轮4的螺旋线方向，并标在题3l图中。

32．题32图所示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓(其螺纹小径为d1)，联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]。问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求?螺栓个数用z表示。 来源：考试大

四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)
33．计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

34．已知一对正常齿渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，其齿数z1=25，压力角α=20°， =1，=0.25，中心距a=200mm，传动比i12=3。试求两轮的模数m；齿数z2；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。
35．题35图所示轮系中，各轮齿数为：z1=20，z2=38，z3=18，z4=42，=24，z5=36，又A轴和B轴的转速分别为nA=350r／min，nB=-400r／min，转向如题35图所示。试求C轴的转速nC的大小和转向。

36．一对7207AC轴承，外圈宽边相对安装。已知两轴承的径向载荷FrI=5000N，FrⅡ=4500N，外加轴向载荷FA=2600N，方向如题36图所示。判别系数e=0.68，当
Fa／Fr≤e时，X=l，Y=0；当Fa／Fr>e时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力Fs=0.68Fr。试画出两轴承内部轴向力Fs的方向，并计算轴承的当量动载荷PI、PⅡ。

五、设计题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)
37．在题37图所示的凸轮机构中，
(1)画出基圆、偏距圆、理论廓线；
(2)画出从动件在图示位置时的压力角α、位移s。
(α和s只需在图上标出，不必度量出数值)

38．题38图所示轴系结构，按示例①所示，编号并指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。

示例：①-缺少调整垫片

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.若两构件组成高副，则其接触形式为( )

A.面接触 B.点或线接触

C.点或面接触 D.线或面接触

2.曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角发生在( )

A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置

C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置

3.当凸轮机构的从动件选用余弦加速度运动规律时，在一般情况下，其从动件的运动( )

A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击

C.没有冲击 D.既有刚性冲击，又有柔性冲击

4.拨盘与槽轮的转向相反，并且拨盘转动一周，槽轮转动两次的槽轮机构是( )

A.单圆销外啮合槽轮机构 B.双圆销外啮合槽轮机构

C.多圆销外啮合槽轮机构 D.内啮合槽轮机构

5.螺纹联接防松的实质是( )

A.增加螺纹联接的轴向力 B.增加螺纹联接的横向力

C.防止螺纹副发生相对转动 D.增加螺纹联接的刚度

6.普通平键长度的主要选择依据是( )

A.传递转矩的大小 B.传递功率的大小

C.轴的直径 D.轮毂的宽度

7.在带传动工作时，产生打滑的条件是( )

A.有效拉力F>摩擦力总和的极限值Fμlim

B.紧边拉力F1>摩擦力总和的极限值Fμlim

C.紧边拉力F1<摩擦力总和的极限值Fμlim

D.有效拉力F<摩擦力总和的极限值Fμlim

8.普通V带传动设计中，限制小带轮的直径主要是为了( )

A.使结构紧凑 B.限制弯曲应力

C.保证带和带轮之间有足够的摩擦力 D.限制小带轮的包角

9.在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使( )

A.重合度变大 B.定角速比无法保证

C.啮合角变大 D.节圆压力角变小

10.对闭式齿轮传动，齿面弯曲疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是( )

A.齿面点蚀 B.齿面胶合

C.齿面磨损 D.轮齿折断
11.一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动，其参数为标准值的是( )

A.法面模数、法面压力角

B.端面模数、端面压力角

C.端面模数、端面压力角、分度圆上的螺旋角

D.法面模数、法面压力角、分度圆上的螺旋角

12.蜗杆传动比的正确表达式为( )

13.选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的( )

A.传递功率 B.滑动速度

C.传动比 D.效率

14.对于工作中载荷平稳，不发生相对位移，转速稳定且对中性好的两轴宜选用( )

A.刚性凸缘联轴器 B.万向联轴器

C.弹性套柱销联轴器 D.齿式联轴器

15.传动轴工作时承受( )

A.转矩和弯矩 B.弯矩

C.转矩 D.摩擦力矩

16.对于高速、重载或变载的重要机械中的滑动轴承，应采用的润滑方式是( )

A.人工供油润滑 B.滴油润滑

C.浸油润滑 D.压力润滑

17.滚动轴承的代号由前置代号，基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示( )

A.轴承的类型、结构和尺寸 B.轴承组件

C.轴承内部结构的变化和轴承公差等级 D.轴承游隙和配置

18.一般转速的滚动轴承计算准则是( )

A.进行静强度计算 B.进行极限转速计算

C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡计算

19.在机械中安装飞轮，可以( )

A.减小周期性速度波动 B.消除周期性速度波动

C.减小非周期性速度波动 D.消除非周期性速度波动

20.在带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在( )

A.低速级 B.中间级

C.高速级 D.不受限制

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分,共10分)

请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。

21.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和_______其余两杆长度之和。

22.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，在滚子半径一定的情况下，若发生运动失真现象，可以_______基圆半径。

23.楔键的工作面是_______。

24.普通三角形螺纹的自锁条件是_______。

25.带传动的主要失效形式是带的_______和打滑。

26.一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是使实际啮合线长度_______齿轮的法向齿距。

27.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是_______时摩擦损耗的效率。

28.频繁起动、单向运转的转轴，在转矩作用下，产生扭转切应力的循环特性是_______。

29.不完全液体润滑径向滑动轴承的主要失效形式是磨损和_______。

30.一回转件，其直径为D、宽度为B，当B／D________1／5时，其平衡属于动平衡问题。

三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

31.某二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知轮1主动，转动方向和螺旋线方向如题31图所示。欲使中间轴上两轮的轴向力抵消一部分，试确定齿轮3和4的螺旋线方向，并画出中间轴上两齿轮的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。

32.两块金属板用z个普通螺栓(螺纹小径为d1)联接，已知结合面的摩擦系数为 ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[ ]，试分析该螺栓组联接所能承受的横向外载荷F∑。

四、计算题(本大题共4小题,每小题6分，共24分)

33.计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

36.如题36图所示，圆锥齿轮减速器的主动轴采用一对30207圆锥滚子轴承支撑。已知轴承的径向反力Fr1=600N，Fr2=2000N，圆锥齿轮啮合时的轴向外载荷FA=250N，方向如图。滚动轴承内部轴向力Fs=Fr／2Y，取Y=1.6。判别系数e=0.37，当Fa／Fr≤e时，X=1，Y=0；Fa／Fr>e时，X=0.4，Y=1.6。试画出内部轴向力Fs1、Fs2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。

五、设计题(本大题共2小题，每小题7分。共14分)

37.题37图为一摆动导杆机构的运动简图，已知LAB= ，当曲柄AB为主动件时，求：

(1)在机构运动简图上画出机构的两个极限位置，并标出极位夹角 ；

(2)计算极位夹角 和行程速比系数K的大小。

38.题38图为一轴系结构，按示例①所示，编号指出其他错误。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。

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