1、机械设计基础自考题模拟 8 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.运动副是指两个构件直接接触并能产生相对运动的_（分数：2.00）A.活动连接B.连接C.转动D.固定连接2.在曲柄滑块机构中，若取连杆为机架时，则可获得_（分数：2.00）A.曲柄转动导杆机构B.曲柄摆动导杆机构C.摇块机构D.移动导杆机构3.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以_（分数：2.00）A.减少基圆半径B.增大滚子半径C.增大基圆半径D.增加从动件长度4.为了保证槽轮机构能够工作，则槽轮的径向槽最少数为_（分数：2.00）A.
2、1B.2C.3D.45.普通平键长度的主要选择依据是_（分数：2.00）A.传递转矩的大小B.轮毅的宽度C.轴的直径D.传递功率的大小6.若一螺栓顺时针旋入、逆时针旋出，则该螺栓为_（分数：2.00）A.左旋螺纹B.双线螺纹C.右旋螺纹D.单线螺纹7.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_（分数：2.00）A.提高强度B.提高刚度C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力8.带传动在正常工作时不能保证准确的传动比是因为_（分数：2.00）A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律9.带传动最大应力发生在如下图所示的_ （分数：2.00）A.松边绕出
3、主动轮的 A 点B.松边绕入从动轮的 B 点C.紧边绕出从动轮的 C 点D.紧边绕入主动轮的 D 点10.一对双向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为_（分数：2.00）A.对称循环变应力B.脉动循环变应力C.静应力D.无规律变应力11.标准齿轮传动只有在_重合时，啮合角才等于压力角。（分数：2.00）A.分度圆和基圆B.基圆和节圆C.分度圆和节圆D.分度圆和齿根圆12.渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点_方向之间所夹的锐角。（分数：2.00）A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度13.在齿轮传动中，提高其抗疲劳点蚀能力的措施是_（分数：2.
4、00）A.提高齿面硬度B.降低润滑油粘度C.减小分度圆直径D.减少齿数14.渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆的齿厚_齿槽宽。（分数：2.00）A.小于B.大于C.等于D.不确定15.闭式蜗杆传动的总效率包括三部分，其中起主要作用的是_（分数：2.00）A.轮齿啮合时摩擦损耗的效率B.轴承摩擦损耗的效率C.箱体内润滑油搅动时摩擦损耗的效率D.轮齿啮合时摩擦损耗的效率和轴承摩擦损耗的效率16.一般在 v s 4 m/s 的中速中载条件下，蜗轮材料常采用_（分数：2.00）A.碳钢B.合金钢C.青铜D.铸铁17.万向联轴器属于_（分数：2.00）A.固定式刚性联轴器B.可移式刚性联轴器C.无弹性元件挠性
5、联轴器D.有弹性元件挠性联轴器18.滚动轴承的代号由前置代号、基本代号及后置代号组成，其中前置代号表示_（分数：2.00）A.轴承的类型、结构和尺寸B.轴承的分部件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19.对于转速很低或缓慢摆动的轴承，其主要失效形式是_（分数：2.00）A.磨损B.疲劳点蚀C.塑性变形D.磨损和胶合20.在具体设计三角带传动时，a:确定带轮的基准直径 d d1 ，d d2 :b:选用带的型号；c:确定带的长度 L d ；d:确定带的根数 z；e:选定初步中心距 a 0 ；f:计算实际中心距 a；g:计算作用在轴上的压力 F Q 。以上各项目进行的顺序为_（分
6、数：2.00）A.abcefdgB.abdecfgC.baecfdgD.baefcdg二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.在铰链四杆机构中，若两连架杆均为 1，则称为双曲柄机构。 （分数：1.00）22.盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径越大，则压力角越 1。 （分数：1.00）23.槽轮机构由具有径向槽的 1、带有圆销的拨盘和机架组成。 （分数：1.00）24.导向平键和滑键可用于传动零件在工作时需要作 1 的场合。 （分数：1.00）25.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 1 不受中心距变化的影响。 （分数：1.00）26.为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中， 1 不宜
7、过大。 （分数：1.00）27.蜗杆传动进行热平衡计算的目的是限制 1 不超过许用值。 （分数：1.00）28.对于静不平衡的回转件，需加平衡质量的最小数目为 1。 （分数：1.00）29.不完全液体润滑滑动轴承的设计准则是维持 1 不破裂。 （分数：1.00）30.若机械主轴的最大角速度为叫 max =55.5rad/s、最小角速度为 min =54.5rad/s，则其速度不均匀系数 = 1。 （分数：1.00）三、分析题(总题数：2，分数：12.00)31.已知某蜗杆传动，蜗杆为主动件，转动方向即螺旋线方向如下图所示，试将蜗轮的转向、螺旋线方向和两轮各圆周力和轴向力方向标在图上。 （分数：
8、6.00）_32.一螺栓连接拧紧后预紧力为 F“，工作时又受轴向工作拉力 F，被连接件上的剩余预紧力为 F“，试分析螺栓所受总拉力 F 0 的大小。 （分数：6.00）_四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.计算下图所示机构的自由度，且 EDFG，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。 （分数：6.00）_34.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知中心距 a=100mm，z 1 =20，z 2 =30，=20， （分数：6.00）_35.在下图所示轮系中，已知各轮齿数为 z 1 =20，z 2 =24，z 2“ =30，z 3 =40，又齿轮 1 和齿轮 3 的转速分
9、别为 n 1 =200r/min，n 3 100r/min，转向如下图所示。试求系杆 n H 的大小。 （分数：6.00）_36.减速器的一根轴用一对 7307AC 轴承安装(如下图所示)。已知两轴承的径向载荷 F =1320N，F r =3010N，外加轴向载荷 F A =500N，方向如下图所示。判别系数 e=0.68，当 F a /F r e 时，x=1，Y=0；F a /F r e 时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力 F s =0.68F r ，试画出两轴承内部轴向力 F S 、F S 的方向，并计算轴承的当量动载荷 P 、P 。 （分数：6.00）_五、设计题(总题数：2，分
10、数：14.00)37.如下图所示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在点 O“，凸轮绕轴心 O 逆时针转动。 (1)在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆。 (2)在图中作出凸轮在 C 点接触时推杆的位移 s 和压力角 。 (3)在图中作出凸轮与滚子从 C 点接触到 D 点接触时，凸轮的转角 。 (不必作文字说明，但必须保留作图线。) （分数：7.00）_38.指出如下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号(不要多指)，并简要说明错误的原因及改正措施。 （分数：7.00）_机械设计基础自考题模拟 8 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.
11、00)1.运动副是指两个构件直接接触并能产生相对运动的_（分数：2.00）A.活动连接 B.连接C.转动D.固定连接解析：2.在曲柄滑块机构中，若取连杆为机架时，则可获得_（分数：2.00）A.曲柄转动导杆机构B.曲柄摆动导杆机构C.摇块机构 D.移动导杆机构解析：3.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以_（分数：2.00）A.减少基圆半径B.增大滚子半径C.增大基圆半径 D.增加从动件长度解析：考点 本题主要考查的知识点为设计凸轮机构时基圆半径的确定。 一般设计凸轮机构时，选取的基圆半径愈小，设计的机构就愈紧凑。但基圆半径太小不仅有可能引起滚子从动件预期运动失真的问题
12、，而且还会使机构的压力角过大而不能满足机构的传力性能要求，甚至发生自锁。因此，为了避免发生运动失真现象，一般应增大基圆半径重新设计。4.为了保证槽轮机构能够工作，则槽轮的径向槽最少数为_（分数：2.00）A.1B.2C.3 D.4解析：考点 本题主要考查的知识点为槽轮机构设计时槽轮槽数的确定。 为了保证槽轮的运动，应使运动系数 k0，即槽数 z3，而且槽数越多，运转越平稳。5.普通平键长度的主要选择依据是_（分数：2.00）A.传递转矩的大小B.轮毅的宽度 C.轴的直径D.传递功率的大小解析：6.若一螺栓顺时针旋入、逆时针旋出，则该螺栓为_（分数：2.00）A.左旋螺纹B.双线螺纹C.右旋螺纹
13、 D.单线螺纹解析：7.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_（分数：2.00）A.提高强度B.提高刚度C.防松 D.减小每圈螺纹牙上的受力解析：考点 本题主要考查的知识点为螺纹连接的防松方法。 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是防松。防松的方法主要有摩擦防松和机械防松等。8.带传动在正常工作时不能保证准确的传动比是因为_（分数：2.00）A.带存在弹性滑动 B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律解析：考点 本题主要考查的知识点为带传动的弹性滑动和传动比。 由于弹性滑动是不可避免的，常使从动轮圆周速度总是小于主动轮圆周速度，从动轮的实际转
14、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。9.带传动最大应力发生在如下图所示的_ （分数：2.00）A.松边绕出主动轮的 A 点B.松边绕入从动轮的 B 点C.紧边绕出从动轮的 C 点D.紧边绕入主动轮的 D 点 解析：10.一对双向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为_（分数：2.00）A.对称循环变应力 B.脉动循环变应力C.静应力D.无规律变应力解析：考点 本题主要考查的知识点为齿轮传动中齿根的弯曲应力变化特征。 在齿轮传动中，弯曲应力的变化特征与齿轮在工作时运转的方向有关。当齿轮双向运转时，轮齿根部的应力变
15、化特征可简化为对称循环变化。当单向运转时，轮齿根部的应力变化特征可简化为脉动循环变应力。11.标准齿轮传动只有在_重合时，啮合角才等于压力角。（分数：2.00）A.分度圆和基圆B.基圆和节圆C.分度圆和节圆 D.分度圆和齿根圆解析：12.渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点_方向之间所夹的锐角。（分数：2.00）A.绝对速度 B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度解析：13.在齿轮传动中，提高其抗疲劳点蚀能力的措施是_（分数：2.00）A.提高齿面硬度 B.降低润滑油粘度C.减小分度圆直径D.减少齿数解析：考点 本题主要考查的知识点为在齿轮传动中，提高其抗疲劳点蚀能力的措施。 提高
16、齿面硬度和润滑油粘度，降低齿面粗糙度，均可提高齿轮抗疲劳点蚀的能力。14.渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆的齿厚_齿槽宽。（分数：2.00）A.小于B.大于C.等于 D.不确定解析：考点 本题主要考查的知识点为渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数。 渐开线标准直齿圆柱齿轮是指 m、 15.闭式蜗杆传动的总效率包括三部分，其中起主要作用的是_（分数：2.00）A.轮齿啮合时摩擦损耗的效率 B.轴承摩擦损耗的效率C.箱体内润滑油搅动时摩擦损耗的效率D.轮齿啮合时摩擦损耗的效率和轴承摩擦损耗的效率解析：16.一般在 v s 4 m/s 的中速中载条件下，蜗轮材料常采用_（分数：2.00）A.碳钢B.合金钢C
17、.青铜 D.铸铁解析：考点 本题主要考查的知识点为在中速中载条件下，蜗轮材料的选取。 在滑动速度 v s 4m/s 的中速中载传动中，可选用强度较高，价格较便宜，但抗胶合性能较差的铝铁青铜。17.万向联轴器属于_（分数：2.00）A.固定式刚性联轴器B.可移式刚性联轴器C.无弹性元件挠性联轴器 D.有弹性元件挠性联轴器解析：18.滚动轴承的代号由前置代号、基本代号及后置代号组成，其中前置代号表示_（分数：2.00）A.轴承的类型、结构和尺寸B.轴承的分部件 C.轴承内部结构的变化和轴承公差等级D.轴承游隙和配置解析：考点 本题主要考查的知识点为滚动轴承代号中的前置代号。 滚动轴承的前置代号用于
18、表示轴承的分部件，用字母表示。19.对于转速很低或缓慢摆动的轴承，其主要失效形式是_（分数：2.00）A.磨损B.疲劳点蚀C.塑性变形 D.磨损和胶合解析：考点 本题主要考查的知识点为转速很低或缓慢摆动的轴承的主要失效形式。 当轴承转速很低或缓慢摆动时，一般不会发生疲劳点蚀。但在很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使内、外圈滚道与滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服点而产生过量的塑性变形。20.在具体设计三角带传动时，a:确定带轮的基准直径 d d1 ，d d2 :b:选用带的型号；c:确定带的长度 L d ；d:确定带的根数 z；e:选定初步中心距 a 0 ；f:计算实际中心距 a；g:计算作用
19、在轴上的压力 F Q 。以上各项目进行的顺序为_（分数：2.00）A.abcefdgB.abdecfgC.baecfdg D.baefcdg解析：二、填空题(总题数：10，分数：10.00)21.在铰链四杆机构中，若两连架杆均为 1，则称为双曲柄机构。 （分数：1.00）解析：曲柄22.盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径越大，则压力角越 1。 （分数：1.00）解析：小23.槽轮机构由具有径向槽的 1、带有圆销的拨盘和机架组成。 （分数：1.00）解析：槽轮24.导向平键和滑键可用于传动零件在工作时需要作 1 的场合。 （分数：1.00）解析：轴向移动25.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 1 不
20、受中心距变化的影响。 （分数：1.00）解析：传动比26.为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中， 1 不宜过大。 （分数：1.00）解析：螺旋角27.蜗杆传动进行热平衡计算的目的是限制 1 不超过许用值。 （分数：1.00）解析：温升28.对于静不平衡的回转件，需加平衡质量的最小数目为 1。 （分数：1.00）解析：129.不完全液体润滑滑动轴承的设计准则是维持 1 不破裂。 （分数：1.00）解析：边界膜30.若机械主轴的最大角速度为叫 max =55.5rad/s、最小角速度为 min =54.5rad/s，则其速度不均匀系数 = 1。 （分数：1.00）解析：三、分析题(总题数：
21、2，分数：12.00)31.已知某蜗杆传动，蜗杆为主动件，转动方向即螺旋线方向如下图所示，试将蜗轮的转向、螺旋线方向和两轮各圆周力和轴向力方向标在图上。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：由题知，蜗轮的螺旋线方向为左旋，且逆时针方向旋转，圆周力方向在啮合点处与其转向相同；而蜗杆圆周力方向在啮合点处与其转动方向相反，如下图所示。 32.一螺栓连接拧紧后预紧力为 F“，工作时又受轴向工作拉力 F，被连接件上的剩余预紧力为 F“，试分析螺栓所受总拉力 F 0 的大小。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：螺栓所受总拉力 F 0 =F“+F。 解析 拧紧后的螺栓承受轴向工作载荷 F，
22、螺栓所受的轴向拉力增加到 F 0 ，使拉伸变形又增加一个增量，而本来已经受压缩变形的被连接件得以舒展，压力由 F“减至 F“。由于预紧力的变化，螺栓所受的总拉力 F 0 等于剩余预紧力 F“和工作拉力 F 之和。四、计算题(总题数：4，分数：24.00)33.计算下图所示机构的自由度，且 EDFG，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：C 处的滚子是局部自由度，E、G 之一是虚约束。 机构中，n=4，P L =5，P H =1，则 F=3n-2P L -P H =34-25-1=134.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知中心距 a
23、=100mm，z 1 =20，z 2 =30，=20， （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：(1) (2)d 2 =mz 2 =430=120(mm) d a2 +d 2 + =120+214=128(mm) 35.在下图所示轮系中，已知各轮齿数为 z 1 =20，z 2 =24，z 2“ =30，z 3 =40，又齿轮 1 和齿轮 3 的转速分别为 n 1 =200r/min，n 3 100r/min，转向如下图所示。试求系杆 n H 的大小。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：该轮系为周转轮系 36.减速器的一根轴用一对 7307AC 轴承安装(如下图所示)。已知两轴承的
24、径向载荷 F =1320N，F r =3010N，外加轴向载荷 F A =500N，方向如下图所示。判别系数 e=0.68，当 F a /F r e 时，x=1，Y=0；F a /F r e 时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力 F s =0.68F r ，试画出两轴承内部轴向力 F S 、F S 的方向，并计算轴承的当量动载荷 P 、P 。 （分数：6.00）_正确答案：()解析：解：内部派生轴向力的方向如下图所示 F S =0.68F r =0.681320=897.6(N) F S =0.68F r =0.683010=2046.8(N) 由 F S +F A F S ，则轴承“压
25、紧”，轴承“放松”。 F a =F S +F A =2046.8+500=2546.8(N) F a =F S =2046.8N ，则 X 1 =0.41，Y 1 =0.87 五、设计题(总题数：2，分数：14.00)37.如下图所示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在点 O“，凸轮绕轴心 O 逆时针转动。 (1)在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆。 (2)在图中作出凸轮在 C 点接触时推杆的位移 s 和压力角 。 (3)在图中作出凸轮与滚子从 C 点接触到 D 点接触时，凸轮的转角 。 (不必作文字说明，但必须保留作图线。) （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：如下图图所示。 3
26、8.指出如下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号(不要多指)，并简要说明错误的原因及改正措施。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：指出结构的错误处如下图所示： 轴端面应缩进带轮端面内 12mm，再加轴端拦圈，以使带轮轴向固定，而且键槽太长； 带轮没有轴向定位，应加套筒或在轴上设置轴肩来对带轮进行轴向定位； 带轮基准直径与孔径之比较大，带轮应采用腹板式，以省材料、减轻重量； 带轮太宽，浪费材料，应比带宽度稍宽一些就可以，且应倒角； 端盖与转轴(或套筒)之间应有间隙，且应有密封圈； 左、右两处轴承端盖与箱体之间应有弹簧垫片； 左、右两处箱体上轴承端盖接触面之外部分非加工面应凹进去一些； 此台阶轴将使轴承、套筒装不进去，应取消； 右轴承装反了，喇叭口应朝左，且左、右轴承内、外圈剖面线应一样； 与齿轮配合的台阶轴右侧长应比齿轮宽度小 12mm，以保证套筒压住齿轮端面； 轴肩过高，轴承拆卸不便，应将轴肩高降至轴承内圈厚的 2/3 处左右；
