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机械设计方向试题及答案
一、选择题
1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )
A.零件 B.机构 C.构件 D.部件

2.平面运动副所提供的约束为（）
A.1 B.2 C.1或2 D.3
3.若两构件组成低副，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
4.机构具有确定相对运动的条件是( )
A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
5.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( )
A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆
6.在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
7.带传动的主要失效形式是带的( )
A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合 C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀
8.带传动中弹性滑动现象的产生是由于（）
A.带的初拉力达不到规定值 B.带与带轮的摩擦系数过小 C.带的弹性变形 D.带型选择不当
9. ( )是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。
A.弹性滑动 B.打滑 C.松驰 D.疲劳破坏
10.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )
A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆
11.闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（）
A.齿面胶合 B.轮齿疲劳折断 C.齿面磨粒磨损 D.轮齿过载折断
12.、齿面接触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
13.为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（）
A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动
14.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
15.一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的( )均为标准值。
A.法面模数、分度圆上的法面压力角 B.端面模数、分度圆上的端面压力角
C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角 D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角
16.普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是( )
A.mt1=ma2, αt1=αa2,λ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,λ=β
C.mt1=ma2, αt1=αa2,λ= -β D.ma1=ma2, αa1=αt2,λ= -β
17.普通平键的长度应（）
A .稍长于轮毂的长度 B .略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍 D.是轮毂长度的二倍
18.键的截面尺寸b×h主要是根据( )来选择。
A.传递扭矩的大小 B.传递功率的大小 C.轮毂的长度 D.轴的直径
19.当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，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
20.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（）
A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀 D.胶合
21.联轴器和离合器均具有的主要作用是（）
A.补偿两轴的综合位移 B.联接两轴，使其旋转并传递转矩 C.防止机器过载 D.缓和冲击和振动
22.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.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器

二、问答题
1.说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。
2.说明带的弹性滑动与打滑的区别。
3.简述齿廓啮合基本定律。
4.为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？
5.说明螺纹连接的基本类型及应用。
6.轴上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四种以上方法）
7.轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?（指出四种以上）

三、分析题
1.说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？

2.说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？

3. 计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。

4. 图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？ （15分）

5. 已知图示机构中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：
（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）
（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

6..已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

7.图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例①所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)

参考答案
一、 选择题
1. A 2. C 3. A 4. A 5. B
6. A 7. A 8. C 9. A 10. D
11. B 12. A 13. C 14. B 15. A
16. B 17. B 18. D 19. C 20. C
21. B 22. D
二、问答题
1. 等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载的场合；等加速等减速运动规律有柔性冲击，用于中低速的场合；简谐运动规律（余弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高速场合。
2. 弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。
3. 不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变。
4. 蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算。
5. 螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。
6. 周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接
7. 轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈
轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大的轴向力；弹性档圈固定可以承受较小的轴向力；轴端挡板用于轴端零件的固定。
三、 分析题
1. 机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中原动件的个数。
n=3，PL=3，PH＝2，机构自由度 F＝3n－2PL－PH＝1 ，因为W＝1＝F，所以机构的运动确定。
2. 机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中(接受外界给定运动规律的)原动件的个数。
机构中，n=7，PL=9，PH=1 F＝3n－2PL－PH=2＝W>0，所以机构运动确定。
C、G处复合铰链，E处虚约束，F处局部自由度
3. F处为复合铰链,H(或I ) 处为虚约束，
则：n=6, PL=8, PH=1,F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1
4. 因为最短构件与最长构件长度之和小于等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度和条件，所以取AB为机架，得双曲柄机构；
取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构；
取CD为机架，得双摇杆机构。
5. 因为LBC+ LAD=50+120=170 mm, LBC +LCD=82+96=178 mm，
所以LBC+ LAD< LBC +LCD符合曲柄存在的杆长之和条件.
当取AD为机架时, 不存在曲柄, 得到双摇杆机构；
当分别取AB或CD为机架时,均得到曲柄摇杆机构；
当取BC构件为机架时，得到双曲柄机构。
6. 蜗轩转动方向如图所示，蜗杆为右旋，Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端
Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端;
Fa1与蜗杆轴线平行，指向右;
Fa2与蜗轮轴线平行，指向左

7. (1)缺少调整垫片；
(2)轮毂键槽结构不对；
(3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；
(4)键槽处没有局部剖；
(5)端盖孔与轴径间无间隙；
(6)多一个键；
(7)齿轮左侧轴向定位不可靠；
(8)齿轮右侧无轴向定位；
(9)轴承安装方向不对；
(10)轴承外圈定位超高；
(11)轴与轴承端盖相碰。