1、机械设计基础自考题-4 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.平键连接的主要用途是使轴与轴上零件之间( )A沿轴向固定并传递轴向力 B沿轴向可相对滑动并具导向作用C沿周向固定并传递转矩 D安装与拆卸方便（分数：2.00）A.B.C.D.2.平键连接的可能失效形式为( )A疲劳点蚀 B弯曲疲劳破坏C胶合 D压溃、磨损（分数：2.00）A.B.C.D.3.平键连接能传递的最大转矩为 T，现要传递的转矩为 1.5T，则应( )A把键的工作长度增大到 1.5倍 B把键宽增大到 1.5倍C把轴的半径增大到 1.5倍 D安装一对平键（分数
2、：2.00）A.B.C.D.4.设计平键连接的几项主要内容是 a：按轴的直径和轮毂的长度选择平键的截面尺寸和长度；b：按要求选择平键类型；c：进行必要的强度校核。具体设计时一般顺序为( )Abca BbacCacb Dcba（分数：2.00）A.B.C.D.5.普通平键的工作面是( )A顶面 B底面C侧面 D端面（分数：2.00）A.B.C.D.6.楔键连接传递转矩是靠( )A两侧面的摩擦力 B两侧面的挤压力C上下表面的挤压力 D上下表面的摩擦力（分数：2.00）A.B.C.D.7.普通螺纹的公称直径是指螺纹的( )A大径 B小径C中径 D外螺纹与内螺纹不同（分数：2.00）A.B.C.D.8
3、.当两个被连接件不太厚，且便于加工通孔时，宜采用( )A双头螺柱连接 B螺栓连接C螺钉连接 D紧定螺钉连接（分数：2.00）A.B.C.D.9.螺纹连接防松的根本问题在于( )A增加螺纹连接的轴向力 B增加螺纹连接的横向力C增加螺纹连接刚度 D防止螺纹副相对转动（分数：2.00）A.B.C.D.10.紧螺栓连接强度公式中，系数 1.3是考虑( )A应力集中B安全系数C受载后补充拧紧的影响系数D承载面积是按内径面积计算，但螺纹牙也承担一定的抗拉作用（分数：2.00）A.B.C.D.11.在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是( )A避免螺栓产生附加弯曲应
4、力 B便于安装C为安置防松装置 D为避免螺栓受拉力过大（分数：2.00）A.B.C.D.12.摩擦型带传动主要依靠( )传递运动和动力。A紧边拉力 B带和带轮接触面间的摩擦力C带的预紧力 D松边的拉力（分数：2.00）A.B.C.D.13.带传动不能保证准确的传动比，其原因是( )A带容易变形和磨损 B带在带轮上出现打滑C带传动工作时发生弹性滑动 D带传递的中心距大（分数：2.00）A.B.C.D.14.为使 V带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过( )A4 根 B6 根C2 根 D10 根（分数：2.00）A.B.C.D.15.与齿轮传动相比较，不是链传动优点的是( )A可用于远距离传动
5、 B制造成本高C安装精度要求较低 D制造精度要求较低（分数：2.00）A.B.C.D.16.渐开线齿轮基圆上的压力角为( )A20 B0C小于分度圆上的压力角 D10（分数：2.00）A.B.C.D.17.闭式软齿面齿轮传动的设计方法为( )A按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核其齿面接触疲劳强度B按齿面接触疲劳强度设计，然后校核其齿根弯曲疲劳强度C按齿面磨损进行设计D按齿面胶合进行设计（分数：2.00）A.B.C.D.18.普通蜗杆传动，蜗杆头数 z1常取为( )A16 B27C36 D48（分数：2.00）A.B.C.D.19.( )转速之比称为轮系的传动比。A首轮和末轮 B末轮和首轮C任意两
6、轮 D首轮和其他任意一轮（分数：2.00）A.B.C.D.20.轮系的功用中，实现( )必须依靠周转轮系来实现。A运动的合成与分解 B变速传动C分路传动 D大传动比（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.根据连接拆卸后连接件是否被损坏，可分为 1 和不可拆连接。（分数：1.00）填空项 1:_22.挠性件传动是通过中间挠性而实现传递运动和 1 的一种机械传动。（分数：1.00）填空项 1:_23.按用途不同，链传动分为 1、牵引链和起重链。（分数：1.00）填空项 1:_24. 1是现代机械设备中应用最广泛的一种机械传动，它可以传递空间任意两轴间的运
7、动和动力。（分数：1.00）填空项 1:_25.齿面硬度350HBS 的齿轮称为 1 齿轮。（分数：1.00）填空项 1:_26.在蜗杆传动中，由于蜗轮轮齿的形状比较复杂，很难精确确定轮齿的危险截面和实际弯曲应力。通常把蜗轮近似地当作 1 来考虑。（分数：1.00）填空项 1:_27.由多对齿轮(包括蜗杆、蜗轮)所组成的传动系统称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_28.轮系在传动中，若至少有一个齿轮的几何轴线不固定，而是能绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的轮系，则称这种轮系为 1。（分数：1.00）填空项 1:_29.减速器安装在原动机和工作机之间，起到降低转速和 1 的作用。（分数：1.
8、00）填空项 1:_30.减速器按传动原理可分为普通减速器和 1。（分数：1.00）填空项 1:_三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.如图所示斜齿圆柱齿轮蜗杆传动组成的传动装置。动力由轴输入，蜗轮 4为右旋齿。试求：(1)使蜗轮 4按图中 n4方向转动，确定斜齿轮 1的转动方向。(2)使中间轴所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮 1和斜齿轮 2的螺旋线方向。（分数：6.00）_32.试分析带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比。（分数：6.00）_四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.标准 B型 V带传动，在预紧应力 0=1.5MPa时，传递的有效圆周力 F=300N
9、。若不考虑带的离心力，求工作时传动带的紧边拉力 F1和松边拉力 F1(提示：B 型带的剖面积 A=138mm2)（分数：6.00）_34.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其参数为：齿数 z1=18，z 2=54，分度圆压力角=20，齿顶高系数 ha*=1，顶隙系数 c*=0.25，小齿轮 1的齿顶圆直径 da1=100mm。试求：模数 m、分度圆直径 d、基圆直径 db、标准中心距 a及传动比 i12。（分数：6.00）_35.如图所示轮系，已知 z1=15，z 2=25，z 2=15，z 3=30，z 3=15，z 4=30，z 4=2(右旋)，z5=60，z 5=20，m=4mm
10、。若 n1=500r/min，求齿轮 5的速度 n5。（分数：6.00）_36.如图所示轮系，已知 z1=18，z 2=20，z 2=25，z 3=25，z 3=2，z 4=40，求该轮系的传动比。（分数：6.00）_五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.如图所示链传动的布置形式，小链轮为主动轮。在图(a)、(b)、(c)、(d)所示的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的?为什么?（分数：7.00）_38.某传动装置采用一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数 z1=20，z 2=54，m=4mm。加工时误将箱体孔距镗大为 a=150mm。齿轮尚未加工，应采取何种方法进行补救
11、?新方案的齿轮强度能满足要求吗?（分数：7.00）_机械设计基础自考题-4 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.平键连接的主要用途是使轴与轴上零件之间( )A沿轴向固定并传递轴向力 B沿轴向可相对滑动并具导向作用C沿周向固定并传递转矩 D安装与拆卸方便（分数：2.00）A.B.C. D.解析：2.平键连接的可能失效形式为( )A疲劳点蚀 B弯曲疲劳破坏C胶合 D压溃、磨损（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为平键连接的失效形式。要点透析 对于构成静连接的普通平键连接，其主要失效形式是较弱零件的工
12、作面被压溃。对于构成动连接的导向平键和滑键连接，主要失效形式是工作面的过度磨损。3.平键连接能传递的最大转矩为 T，现要传递的转矩为 1.5T，则应( )A把键的工作长度增大到 1.5倍 B把键宽增大到 1.5倍C把轴的半径增大到 1.5倍 D安装一对平键（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为平键连接的强度计算。要点透析 平键连接的强度计算公式为 p= ，式中，T 为转矩；k 为键与轮毂键槽的接触高度，且4.设计平键连接的几项主要内容是 a：按轴的直径和轮毂的长度选择平键的截面尺寸和长度；b：按要求选择平键类型；c：进行必要的强度校核。具体设计时一般顺序为( )
13、Abca BbacCacb Dcba（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为平键连接的设计。要点透析 平键的设计，首先应根据连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择平键的类型，再根据轴径从标准中选出平键的截面尺寸，而键的长度可根据平键的类型和轮毂宽确定，最后进行平键连接的强度计算。5.普通平键的工作面是( )A顶面 B底面C侧面 D端面（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为平键的工作面。要点透析 由于普通平键工作时依靠键与键槽两侧的相互挤压来传递转矩，因此键的两个侧面是其工作面。6.楔键连接传递转矩是靠( )A两侧面的摩擦力 B两侧
14、面的挤压力C上下表面的挤压力 D上下表面的摩擦力（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为楔键连接的预紧力。要点透析 楔键连接装配时将键楔紧靠在轮毂槽和轴槽之间，键的上下表面受挤压，而构成紧连接，即在工作前连接中就有预紧力作用，工作时楔键连接靠上下表面预紧力产生的摩擦力来传递转矩。7.普通螺纹的公称直径是指螺纹的( )A大径 B小径C中径 D外螺纹与内螺纹不同（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为普通螺纹的公称直径。要点透析 螺纹大径是指与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径，并定为螺纹的公称直径。8.当两个被连接件不太
15、厚，且便于加工通孔时，宜采用( )A双头螺柱连接 B螺栓连接C螺钉连接 D紧定螺钉连接（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为螺栓连接的应用。要点透析 螺栓连接应用广泛，通常用于被连接件不太厚和便于加工通孔的场合。9.螺纹连接防松的根本问题在于( )A增加螺纹连接的轴向力 B增加螺纹连接的横向力C增加螺纹连接刚度 D防止螺纹副相对转动（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为螺纹连接防松的实质。要点透析 螺纹防松的实质是防止螺纹副间发生相对转动。10.紧螺栓连接强度公式中，系数 1.3是考虑( )A应力集中B安全系数C受载后补充拧紧的影
16、响系数D承载面积是按内径面积计算，但螺纹牙也承担一定的抗拉作用（分数：2.00）A.B.C. D.解析：11.在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是( )A避免螺栓产生附加弯曲应力 B便于安装C为安置防松装置 D为避免螺栓受拉力过大（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为螺栓连接设计中在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台的目的。要点透析 若被连接件与螺栓接触的表面不平或倾斜，在拧紧螺母时，螺栓会受到附加偏载，致使连接的承载能力降低。因此为了避免螺栓产生附加的弯应力，可在被连接件处可对表面进行平整，平整方法可采用加工出沉头座孔或凸台
17、。12.摩擦型带传动主要依靠( )传递运动和动力。A紧边拉力 B带和带轮接触面间的摩擦力C带的预紧力 D松边的拉力（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为摩擦型带传动的工作原理。要点透析 摩擦型带传动主动轮回转时，依靠带与带轮间的摩擦力驱使从动轮一起回转，从而传递运动和动力。13.带传动不能保证准确的传动比，其原因是( )A带容易变形和磨损 B带在带轮上出现打滑C带传动工作时发生弹性滑动 D带传递的中心距大（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 本题主要考查的知识点为带传动的弹性滑动。要点透析 由于带传动中弹性滑动是不可避免的，因此从动轮圆周速度总是小于主
18、动轮圆周速度，从动轮的实际转速总是低于理论转速。传递载荷越大，实际转速越低，因此带传动的实际传动比不是定值，即传动比不准确。14.为使 V带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过( )A4 根 B6 根C2 根 D10 根（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题主要考查的知识点为 V带传动的设计。要点透析 由于带的根数过多，因受力不均，易发生失效，因此通常 V带的根数不宜超过 10根。15.与齿轮传动相比较，不是链传动优点的是( )A可用于远距离传动 B制造成本高C安装精度要求较低 D制造精度要求较低（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的优点
19、。要点透析 与齿轮传动相比较，链传动的主要特点是制造和安装精度要求低；在远距离传动中，链传动结构比齿轮传动轻便。16.渐开线齿轮基圆上的压力角为( )A20 B0C小于分度圆上的压力角 D10（分数：2.00）A.B. C.D.解析：17.闭式软齿面齿轮传动的设计方法为( )A按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核其齿面接触疲劳强度B按齿面接触疲劳强度设计，然后校核其齿根弯曲疲劳强度C按齿面磨损进行设计D按齿面胶合进行设计（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为闭式软齿面齿轮传动的设计方法。要点透析 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面疲劳点蚀，通常以保证齿面接触疲劳
20、强度为主，因此应按齿面接触疲劳强度进行设计计算，并校核其齿根弯曲疲劳强度。18.普通蜗杆传动，蜗杆头数 z1常取为( )A16 B27C36 D48（分数：2.00）A. B.C.D.解析：19.( )转速之比称为轮系的传动比。A首轮和末轮 B末轮和首轮C任意两轮 D首轮和其他任意一轮（分数：2.00）A. B.C.D.解析：20.轮系的功用中，实现( )必须依靠周转轮系来实现。A运动的合成与分解 B变速传动C分路传动 D大传动比（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 本题主要考查的知识点为周转轮系的功用。要点透析 实现运动的合成与分解是周转轮系独特的功用。二、填空题(总题数：10，分
21、数：10.00)21.根据连接拆卸后连接件是否被损坏，可分为 1 和不可拆连接。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：可拆连接）解析：22.挠性件传动是通过中间挠性而实现传递运动和 1 的一种机械传动。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：动力）解析：23.按用途不同，链传动分为 1、牵引链和起重链。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：传动链）解析：24. 1是现代机械设备中应用最广泛的一种机械传动，它可以传递空间任意两轴间的运动和动力。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：齿轮传动）解析：25.齿面硬度350HBS 的齿轮称为 1 齿轮。（分数：1.00）填
22、空项 1:_ （正确答案：硬齿面）解析：26.在蜗杆传动中，由于蜗轮轮齿的形状比较复杂，很难精确确定轮齿的危险截面和实际弯曲应力。通常把蜗轮近似地当作 1 来考虑。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：斜齿圆柱齿轮）解析：27.由多对齿轮(包括蜗杆、蜗轮)所组成的传动系统称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：轮系）解析：28.轮系在传动中，若至少有一个齿轮的几何轴线不固定，而是能绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的轮系，则称这种轮系为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：周转轮系）解析：29.减速器安装在原动机和工作机之间，起到降低转速和 1 的作用。（分数
23、：1.00）填空项 1:_ （正确答案：增大转矩）解析：30.减速器按传动原理可分为普通减速器和 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：行星减速器）解析：三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.如图所示斜齿圆柱齿轮蜗杆传动组成的传动装置。动力由轴输入，蜗轮 4为右旋齿。试求：(1)使蜗轮 4按图中 n4方向转动，确定斜齿轮 1的转动方向。(2)使中间轴所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮 1和斜齿轮 2的螺旋线方向。（分数：6.00）_正确答案：(解：(1)从右往左看，顺时针转动。(2)斜齿轮 1左旋，斜齿轮 2右旋。)解析：32.试分析带传动为什么要限制其最小中心距和最大
24、传动比。（分数：6.00）_正确答案：(解：中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏。且在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。)解析：四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.标准 B型 V带传动，在预紧应力 0=1.5MPa时，传递的有效圆周力 F=300N。若不考虑带的离心力，求工作时传动带的紧边拉力 F1和松边拉力 F1(提示：B 型带的剖面积 A=138mm2)（分数：6.00）_正确答案：(解：预紧力 F0
25、=A 0=1381.5=207(N)由力之间的相互关系可知：故有：解得：)解析：34.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其参数为：齿数 z1=18，z 2=54，分度圆压力角=20，齿顶高系数 ha*=1，顶隙系数 c*=0.25，小齿轮 1的齿顶圆直径 da1=100mm。试求：模数 m、分度圆直径 d、基圆直径 db、标准中心距 a及传动比 i12。（分数：6.00）_正确答案：(解：由 da1=m(z1+2 )解析：35.如图所示轮系，已知 z1=15，z 2=25，z 2=15，z 3=30，z 3=15，z 4=30，z 4=2(右旋)，z5=60，z 5=20，m=4mm。
26、若 n1=500r/min，求齿轮 5的速度 n5。（分数：6.00）_正确答案：(解：)解析：36.如图所示轮系，已知 z1=18，z 2=20，z 2=25，z 3=25，z 3=2，z 4=40，求该轮系的传动比。（分数：6.00）_正确答案：(解： )解析：五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.如图所示链传动的布置形式，小链轮为主动轮。在图(a)、(b)、(c)、(d)所示的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的?为什么?（分数：7.00）_正确答案：(解：在此 4种链传动的布置方式中，(b)、(d)是合理的，(a)、(c)是不合理的。这是因为链传动的紧边宜布置在传动的
27、上面，这样可避免咬链或紧边与松边相碰撞。)解析：38.某传动装置采用一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数 z1=20，z 2=54，m=4mm。加工时误将箱体孔距镗大为 a=150mm。齿轮尚未加工，应采取何种方法进行补救?新方案的齿轮强度能满足要求吗?（分数：7.00）_正确答案：(解：标准直齿圆柱齿轮的中心距为：a=m(z1+z2)/2=4(20+54)/2=148(mm)故可补救。将齿轮改为斜齿轮，使中心距为：a=m(z1+z2)/(2cos)=4(20+54)/(2cos)=150(mm)cos=a/a=148/150=0.9867=9.367=92201“通过调整 角，中心距达到 150mm，用斜齿代替直齿，新方案不仅强度有所提高，而且传动性能也有所改善。)解析：
