1、机械设计基础自考题-1 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.一个低副引入约束的数目为( )A1 B2C3 D4（分数：2.00）A.B.C.D.2.高副是指两构件之间( )A移动副 B转动副C面接角 D点或线接触（分数：2.00）A.B.C.D.3.一个机构的主动件数目小于此机构的自由度数时，则此机构( )A具有确定的相对运动 B只能作有限的相对运动C运动不能确定 D不能运动（分数：2.00）A.B.C.D.4.在铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做( )A曲柄摇杆机构
2、B双曲柄机构C双摇杆机构 D不能构成机构（分数：2.00）A.B.C.D.5.尖端从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响( )A从动件的位移 B从动件的速度C从动件的加速度 D凸轮机构的压力角（分数：2.00）A.B.C.D.6.棘轮机构的主动件是作( )A往复摆动运动 B往复直线运动C等速转动 D直线运动（分数：2.00）A.B.C.D.7.槽轮机构的从动件在工作中是作( )A往复摆动运动 B往复直线运动C等速转动 D间歇运动（分数：2.00）A.B.C.D.8.多用于车床丝杠等传动螺旋中的螺纹是( )A锯齿形 B矩形C三角形 D梯形（分数：2.00）A.B.C.D.9.普通平键传递扭矩是靠键的
3、( )A顶面 B底面C侧面 D端面（分数：2.00）A.B.C.D.10.链传动张紧的目的主要是( )A提高链的寿命 B提高链的传动能力C限制松边垂度的大小 D调节张紧力（分数：2.00）A.B.C.D.11.选取 V 带的型号主要取决于( )A带传动的计算功率和小带轮转速 B带的线速度C带的根数 D带的张紧力（分数：2.00）A.B.C.D.12.渐开线齿轮传动的中心距大于标准中心距时，其传动比( )A增大 B减小C不变 D不确定（分数：2.00）A.B.C.D.13.一对相互啮合的大小齿轮，其接触应力的变化特征与齿轮的转动方向( )A有关 B无关C相同 D相反（分数：2.00）A.B.C.
4、D.14.为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，应取标准值的是( )A蜗轮齿数 B蜗杆分度圆直径C蜗杆头数 D蜗轮分度圆直径（分数：2.00）A.B.C.D.15.在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为( )A行星轮 B太阳轮C转臂 D月亮轮（分数：2.00）A.B.C.D.16.减速器的主要功用是( )A增速、增大转矩 B增速、减小转矩C减速、增大转矩 D减速、减小转矩（分数：2.00）A.B.C.D.17.在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是( )A万向联轴器 B齿式联轴器C弹性柱销联轴器 D凸缘联轴器（分数：2.00）A.B.C.D.18.滚动轴承的公差等级代号中，( )级代号不标出。A0 B
5、2C6 D4（分数：2.00）A.B.C.D.19.代号为 N1034 的轴承，其轴承内径是( )A34mm B10mmC40mm D170mm（分数：2.00）A.B.C.D.20.在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动( )A增强 B减小C消除 D无影响（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.在铰链四杆机构中，若两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆，则称为 1 机构。（分数：1.00）填空项 1:_22. 1 连接常用于汽车、拖拉机和机床中需要换挡的轴毂连接中。（分数：1.00）填空项 1:_23.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角
6、等于 1。（分数：1.00）填空项 1:_24.拧紧螺母时，螺纹副的效率计算公式为 1。（分数：1.00）填空项 1:_25.齿轮传动的失效主要是指 1 失效。（分数：1.00）填空项 1:_26.渐开线齿轮传动时，两齿廓啮合点的轨迹称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_27.齿面硬度350HBS 的齿轮称为 1 齿轮。（分数：1.00）填空项 1:_28.轮系在传动中，若各个齿轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不动的，则称这种轮系为 1。（分数：1.00）填空项 1:_29.转轴在弯曲变应力作用下产生的失效形式为 1 或过量的弯曲变形。（分数：1.00）填空项 1:_30.机械设计的设
7、计方法，大体有 1、经验设计、模型实验设计和现代设计四种。（分数：1.00）填空项 1:_三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力 Fa1Fa2,圆周力 Ft1Ft2,蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。（分数：6.00）_32.如图所示某气缸用 z 个小径为 d1的普通螺栓连接，每个螺栓的剩余预紧力为 F“，且 F“是单个螺栓轴向工作载荷 F 的 1.5 倍。已知螺栓的许用拉应力为，试求该螺栓组连接所能承受的最大轴向工作载荷F 。（分数：6.00）_四、计算题(总题数：4，分数：24
8、.00)33.简述下图所示机构具有确定相对运动的条件，若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出，并判断机构运动是否确定。（分数：6.00）_34.铰链四杆机构，已知 lBC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，且 AD 为机架，若此机构为双摇杆机构，求 lAB的范围。（分数：6.00）_35.计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出。（分数：6.00）_36.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为 160mm，两齿轮的齿数分别为 z1=20，z 2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。（分数：6.00）_五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.
9、如图所示采用张紧轮将带张紧，且小带轮为主动轮。在下列 4 种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的?为什么?(注：最小轮为张紧轮)（分数：7.00）_38.指出下图所示轴的结构设计中不合理的地方。（分数：7.00）_机械设计基础自考题-1 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.一个低副引入约束的数目为( )A1 B2C3 D4（分数：2.00）A.B. C.D.解析：2.高副是指两构件之间( )A移动副 B转动副C面接角 D点或线接触（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为高副的定义。
10、要点透析 以点或线接触所形成的运动副称为高副。转动副和移动副为低副。3.一个机构的主动件数目小于此机构的自由度数时，则此机构( )A具有确定的相对运动 B只能作有限的相对运动C运动不能确定 D不能运动（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为机构具有确定相对运动的条件。要点透析 机构具有确定相对运动的条件是：F0 且构的自由度数目必须与主动件数目相等。4.在铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做( )A曲柄摇杆机构 B双曲柄机构C双摇杆机构 D不能构成机构（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查
11、的知识点为双摇杆机构的形成条件。要点透析 铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论哪个构件为机架，都不存在曲柄，而只能是双摇杆机构。5.尖端从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响( )A从动件的位移 B从动件的速度C从动件的加速度 D凸轮机构的压力角（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：6.棘轮机构的主动件是作( )A往复摆动运动 B往复直线运动C等速转动 D直线运动（分数：2.00）A. B.C.D.解析：7.槽轮机构的从动件在工作中是作( )A往复摆动运动 B往复直线运动C等速转动 D间歇运动（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点
12、为槽轮机构从动件的运动。要点透析 槽轮机构由具有径向槽的槽轮、带有圆销的拨盘和机架组成。拨盘作等角速转动，驱动槽轮作时转时停的间歇运动。8.多用于车床丝杠等传动螺旋中的螺纹是( )A锯齿形 B矩形C三角形 D梯形（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：9.普通平键传递扭矩是靠键的( )A顶面 B底面C侧面 D端面（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题在 2008 年 4 月真题每一大题第 8 小题考查过，主要考查的知识点为普通平键连接工作时的工作面。要点透析 平键连接工作时依靠键与键槽两侧的互相挤压来传递转矩，因而键的两个侧面是工作面。10.链传动张紧的目的主要是( )A提高链
13、的寿命 B提高链的传动能力C限制松边垂度的大小 D调节张紧力（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为链传动张紧的目的。要点透析 链传动张紧的目的是限制松边垂度的大小，保证链与链条有一定的啮合齿数和减轻链条的振动。11.选取 V 带的型号主要取决于( )A带传动的计算功率和小带轮转速 B带的线速度C带的根数 D带的张紧力（分数：2.00）A. B.C.D.解析：12.渐开线齿轮传动的中心距大于标准中心距时，其传动比( )A增大 B减小C不变 D不确定（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为渐开线齿轮传动的中心距与传动比的关系。要点透析
14、渐开线齿轮具有可分离性，所以实际中心距和标准中心距不一致，也不会影响定传动比传动。13.一对相互啮合的大小齿轮，其接触应力的变化特征与齿轮的转动方向( )A有关 B无关C相同 D相反（分数：2.00）A.B. C.D.解析：14.为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，应取标准值的是( )A蜗轮齿数 B蜗杆分度圆直径C蜗杆头数 D蜗轮分度圆直径（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题在 2009 年 4 月真题第一大题第 13 小题考查过，主要考查的知识点为蜗杆传动的主要参数。要点透析 为了减少蜗轮刀具数目，便于刀具标准化，标准规定，对应不同的模数蜗杆分度圆直径必须采用标准系列值。
15、15.在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为( )A行星轮 B太阳轮C转臂 D月亮轮（分数：2.00）A.B. C.D.解析：16.减速器的主要功用是( )A增速、增大转矩 B增速、减小转矩C减速、增大转矩 D减速、减小转矩（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题在 2011 年 4 月真题第一大题第 15 小题考查过，主要考查的知识点为减速器的主要功用。要点透析 用来实现减速并相应地增大转矩的称为减速器，用来增速的称为增速器。17.在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是( )A万向联轴器 B齿式联轴器C弹性柱销联轴器 D凸缘联轴器（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题在 20
16、07 年 4 月真题第一大题第 15 小题考查过，主要考查的知识点为常用刚性联轴器的类型。要点透析 刚性联轴器不能补偿两轴间的相对偏移，多用在两轴能严格对中并在工作中不发生相对偏移的场合。常见的刚性联轴器有套筒联轴器、凸缘联轴器等。18.滚动轴承的公差等级代号中，( )级代号不标出。A0 B2C6 D4（分数：2.00）A. B.C.D.解析：19.代号为 N1034 的轴承，其轴承内径是( )A34mm B10mmC40mm D170mm（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为轴承的代号意义。要点透析 右起第一、二位数字表示轴承的内径代号。对常用内径 d=204
17、80mm 的轴承，内径代号乘以5 即为轴承的内径尺寸。20.在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动( )A增强 B减小C消除 D无影响（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为在机械系统中安装飞轮对周期性速度波动的影响。要点透析 通常调节周期性速度波动的方法是在机械的转动构件上加一个转动惯量很大的飞轮。安装飞轮不仅可以减小机械运转速度发生过大的波动，而且可以选择较小的原动机。但飞轮不可能使机械的周期性速度波动完全消除。二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.在铰链四杆机构中，若两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆，则称为 1 机构。（分数：1.00）填空
18、项 1:_ （正确答案：曲柄摇杆）解析：22. 1 连接常用于汽车、拖拉机和机床中需要换挡的轴毂连接中。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：花键）解析：23.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角等于 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：0）解析：24.拧紧螺母时，螺纹副的效率计算公式为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：*）解析：25.齿轮传动的失效主要是指 1 失效。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：轮齿）解析：26.渐开线齿轮传动时，两齿廓啮合点的轨迹称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：啮合线）解析：27.齿
19、面硬度350HBS 的齿轮称为 1 齿轮。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：软齿面）解析：28.轮系在传动中，若各个齿轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不动的，则称这种轮系为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：定轴轮系）解析：29.转轴在弯曲变应力作用下产生的失效形式为 1 或过量的弯曲变形。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：疲劳弯断）解析：30.机械设计的设计方法，大体有 1、经验设计、模型实验设计和现代设计四种。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：理论设计）解析：三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆
20、为主动轮，转动方向如图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力 Fa1Fa2,圆周力 Ft1Ft2,蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。（分数：6.00）_正确答案：(解：如图所示。)解析：32.如图所示某气缸用 z 个小径为 d1的普通螺栓连接，每个螺栓的剩余预紧力为 F“，且 F“是单个螺栓轴向工作载荷 F 的 1.5 倍。已知螺栓的许用拉应力为，试求该螺栓组连接所能承受的最大轴向工作载荷F 。（分数：6.00）_正确答案：(解：F =zF (1)每个螺栓所受的预紧力为：Fa=F“+F=1.5F+F=2.5F (2)联立(1)、(2)、(3)式，得故该螺栓组连接所能承受的最大轴
21、向工作载荷为)解析：四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.简述下图所示机构具有确定相对运动的条件，若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出，并判断机构运动是否确定。（分数：6.00）_正确答案：(解：机构具有确定相对运动的条件是：F0 且机构的自由度数等于机构中原动件的个数。机构中,n=7，P L=9，P H=1F=3n-2PL-PH=2因机构有 2 个原动件，所以机构具有确定的运动。且 C 处复合铰链，E 处虚约束，F 处局部自由度。)解析：34.铰链四杆机构，已知 lBC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，且 AD 为机架，若此机构为双摇杆机构，求 lAB的范围。（
22、分数：6.00）_正确答案：(解：当 30mml AB50mm 时，lAD+lBCl CD+lAB解得：30mml AB45mm当 lAB50mm 时，lAD+lABl CD+lBC且 lABl AD+lBC+lCD解得：55mml AB115mm当 lAB30mm 时，lAB+lBCl CD+lAD解得：15mml AB30mm综上得 15mml AB45mm 或 55mml AB115mm)解析：35.计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出。（分数：6.00）_正确答案：(解：图(a)中：滚子 D 为局部自由度，E、F 之一为虚约束。F=3n-2PL-PH=3
23、4-25-1=1图(b)中：A 处为复合铰链。F=3n-2PL-PH=35-26-1=2)解析：36.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为 160mm，两齿轮的齿数分别为 z1=20，z 2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。（分数：6.00）_正确答案：(解：模数分度圆直径：d 1=z1m=100mmd2=z2m=220mm因 m1 时，故齿顶圆直径齿根圆直径)解析：五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.如图所示采用张紧轮将带张紧，且小带轮为主动轮。在下列 4 种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的?为什么?(注：最小轮为张紧轮)（分数：7.00）_正确答案：(解：张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲(避免了反向弯曲降低带的寿命)。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。故此 4 种布置方式中，图(b)最合理，其他3 种布置方式均不合理。)解析：38.指出下图所示轴的结构设计中不合理的地方。（分数：7.00）_正确答案：(解：如图所示主要结构错误有：与齿轮处键槽的位置不在同一母线上。轴承端盖孔与装配轴间无间隙。左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片。轴套超过轴承内圈定位高度。三面接触，使齿轮左侧轴向定位不可靠。键顶部不应与齿轮接触。右端轴承无挡油盘。两轴承端盖的非装配端面应减少加工面。)解析：
