全国到机械设计基础试卷全国自考历年试题和答案1
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全国 4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选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
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.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( )
A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副
3.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
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
5.一般转速的滚动轴承计算准则为( )
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
6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( )
A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承
C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承
7.螺纹联接的自锁条件为( )
A.螺纹升角≤当量摩擦角 B.螺纹升角>摩擦角
C.螺纹升角≥摩擦角 D.螺纹升角≥当量摩擦角
8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表示式为( )
A.word/media/image3_1.png B.
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C. word/media/image5_1.png D.
word/media/image6_1.png
9.铰链四杆机构的死点位置发生在( )
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
10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( )
A.深沟球轴承 B.推力球轴承
C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承
11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是( )
A.对称循环 B.脉动循环
C.恒定不变 D.非对称循环
12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( )
A.圆型带传动 B.同步带传动
C.V型带传动 D.平型带传动
13.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
14.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.双头螺柱联接
C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接
15.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
16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值有关的参数是( )
A.工作齿宽b B.模数m
C.齿数z D.压力角α
17.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
18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( )
A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β
C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β
（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）
19.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
20.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
二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
21.在机构中采用虚约束的目的是为了改进机构的运动状况和________。
22.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为________。
23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为________。
24.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向________。
25.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据________按标准选择。
26.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，因此应属于________传动。
27.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1_____σH2。
28.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是________的摩擦损耗效率。
29.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越________。
30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和________从标准中选取的。
三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)
31.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。
32.试分析只受预紧力F′作用的单个螺栓联接的应力情况，写出其强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。
四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)
33.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。
34.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。
35.在图示传动装置中，已知各轮齿数为：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。
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36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。
五、设计题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)
37.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：
(1)当凸轮从初始位置转过word/media/image11_1.png=90°时，从动件走过的位移S1；
(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度word/media/image12_1.png。
说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；
(2)S1和word/media/image12_1.png只需在图上标出，不必度量出数值。
38.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。)
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机械设计基础试题
课程代码：02185
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中有一个正确的答案，将正确答案的序号写在题干的括号内。每小题2分，共26分)
1.由M个构件所组成的复合铰链包含的转动副个数为( )
A. m-1 B. m+1
C. m D. 1
2.开式齿轮传动的主要失效形式是( )
A.轮齿疲劳折断 B.齿面点蚀
C.齿面磨损 D.齿面胶合
3.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和小于其它两杆长度之和，则( )为机架时，可得双摇杆机构。
A.以最短杆 B.以最短杆相邻杆
C.以最短杆对面杆 D.无论以哪个杆
4.在凸轮机构中，当从动件按等加速等减速运动规律运动时，机构将( )
A.产生刚性冲击 B.产生柔性冲击
C.既有刚性冲击又有柔性冲击 D.既无刚性冲击又无柔性冲击
5.计算蜗杆传动的传动比时，公式( )是错误的。
A. i=ω1/ω2 B. i=n1/n2
C. i=d2/d1 D. i=Z2/Z1
6.在安装标准直齿轮时若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
7.在带传动中，用( )的方法能够使小带轮包角α加大。
A.增大小带轮直径d1 B.减小小带轮直径d
C.增大大带轮直径d2 D.减小中心距a
8.以打滑和疲劳断裂为主要失效形式的传动是( )传动。
A.齿轮 B.链
C.蜗杆 D.带
9.链传动设计中，当载荷大、传动比大、中心距小时，宜选用( )
A.大节距单排链 B.小节距多排链
C.小节距单排链 D.大节距多排链
10.在载荷不平稳且具有较大的冲击和振动的场合下，宜选用( )联轴器。
A.固定式刚性 B.可移式刚性
C.弹性 D.安全
11.在良好的密封和润滑条件下，滚动轴承的主要失效形式是( )
A.塑性变形 B.胶合
C.磨损 D.疲劳点蚀
12.型号为( )的滚动轴承，其内径d=30mm。
A. 1306 B. 1315
C. 1330 D. 1310
13.图示二级直齿圆柱齿轮减速器在工作时，中间轴Ⅱ是( )
A.传动轴
B.转轴
C.固定心轴
D.转动心轴
二、是非题(判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。每小题1分，共10分)
1.两个以上的构件在一处用低副相联接就构成复合铰链。( )
2.在偏置曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件时，最小传动角可能出现在曲柄与滑
块导路相平行的位置。( )
3.渐开线齿轮的基圆越大其渐开线齿廓越平直。( )
4.平键与轮毂组成动联接时，它的主要失效形式是工作面过渡磨损。( )
5.“D”型V带截面积比“C”型V带截面积要小( )
6.蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆的法向压力角与蜗轮的法向压力角相等。( )
7.要求斜齿圆柱齿轮的螺旋角β>8°，是为了使斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、
承载能力大等优越性。( )
8.型号为7210的滚动轴承，表示其类型为角接触球轴承。( )
9.对心曲柄滑块机构是可实现急回运动的机构。( )
10.凸缘联轴器是刚性可移式联轴器的一种。( )
三、填空题(每空1分，共12分)
1.四杆机构中，已知行程速比系数K，则极位夹角的计算公式为______。
2.低速、重载、刚性较大的支承，宜选用滚动体为______的滚动轴承。
3.用范成法(展成法)切制正常齿标准齿轮时，产生根切与否取决于被切齿轮的______。
4.直齿锥齿轮的分度圆直径取决于齿数和______模数。
5.设Wd和Wr分别为机械某一时间间隔内驱动功和阻抗功，则该时间间隔内的盈亏功W为______。
6.普通三角形螺纹的自锁条件是______。
7.普通平键联接的主要失效形式为______。
8.普通V带传动的主要失效形式为______。
9.链传动中，小链轮的齿数越______，传动越平稳。
10.接触变应力导致的失效形式是______。
11.蜗杆传动进行热平衡计算的目的是限制______不超过许用值。
12.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和小于其它两杆长度之和，则以______为连架杆时，可得曲柄摇杆机构。
四、分析计算题(1～3小题每题6分，4～6小题每题7分，共39分)
1.计算图示齿轮一连杆机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须明确指出。(6分)
注：构件1，2为一对齿轮
2.在下图所示的轮系中，Z1=80, Z1’=40, Z2=20, Z3'=30, Z3=40， Z3'=100, Z4=30，求传动比i1H。(6分)
3.今测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，齿数为24，试求齿轮的模数，齿顶高系数h*a，齿根高hf及齿厚S(部分标准模数系列是：3，4，5，6，7，8，9，10，12等)(6分)
4.图示单个铰制孔螺栓联接，该联接承受横向载荷R 。试写出该螺栓强度条件的表示式，并说明式中各符号代表的意义。(7分)
5.已知一对斜齿圆柱齿轮传动，“1”轮主动，“2”轮螺旋线方向为左旋，其转向如图所示。试在图中标出“1”、“2”轮的螺旋线方向及圆周力Ft1、Ft2轴向力Fa1、Fa2的方向。(7分)
word/media/image19.gif6.已知某齿轮轴系部件用一对圆锥滚子轴承支承，直齿锥齿轮上的轴向力为600N，方向如图所示，轴承内部轴向力S1= N，S2=1500N。试画出S1、S2的方向，并确定轴承Ⅰ的总轴向力Fa1。(7分)
五、图解题(5分)
已知一对心直动尖底从动件盘形凸轮机构的从动件运动规律(S-7f48d4a68765673379b41e1b1ee20edf.png
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［说明］写明图解法绘制步骤，保留作图线。
六、结构题(共8分)
指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。
全国 4月高等教育自学考试机械设计基础试题课程代码：02185
第一部分 选择题（共40分）
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．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（ ）
2．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
3．平面运动副的最大约束数为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．5
4．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，能够（ ）
A．增大滚子半径 B．减少基圆半径
C．增大基圆半径 D．增加从动件长度
5．在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（ ）
A．直动滚子从动件盘形凸轮机构 B．摆动滚子从动件盘形凸轮机构
C．直动平底从动件盘形凸轮机构 D．摆动从动件圆柱凸轮机构
6．在槽轮机构中，为避免圆销与轮槽发生突然撞击，槽轮在开始和终止转动的瞬时角速度应（ ）
A．等于零 B．大于等于零 C．小于零 D．小于等于零
7．普通紧螺栓联接在承受横向外载荷F∑作用时，其螺杆（ ）
A． 仅受到预紧力F′的作用
B． 仅受到一个横向外载荷F∑的作用
C． 仅受到摩擦力Ff的作用
D．既受到预紧力F′又受到横向外载荷F∑的作用
8．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
9．在多级减速传动中，带传动在传动系统中的设计位置（ ）
A．宜在低速级 B．宜在中间级 C．宜在高速级 D．不受限制
10．单个渐开线齿轮（ ）
A．分度圆等于节圆 B．分度圆小于节圆
C．分度圆大于节圆 D．没有节圆
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．在开式齿轮传动的设计中，一般将计算出的模数加大5～10％，这主要考虑（ ）
A．轮齿疲劳点蚀的影响 B．轮齿胶合的影响
C．轮齿磨粒磨损的影响 D．轮齿受冲击载荷的影响
13．蜗杆传动的传动比i等于（ ）
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14．蜗轮的螺旋角β与蜗杆（ ）
A． 分度圆处的导程角γ大小相等，方向相反
B．分度圆处的导程角γ大小相等，方向相同
C．齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相反
D． 齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相同
15．在下列联轴器中，一般所说的刚性联轴器是（ ）
A．齿式联轴器 B．弹性套柱销联轴器
C．弹性柱销联轴器 D．凸缘联轴器
16．在计算轴的当量弯矩Mv=04ef82e8c43999625ff897f8d345b726.png
A．方向不同 B．类型不同 C．位置不同 D．循环特征不同
17．高速、重载下工作的重要滑动轴承，其轴瓦材料宜选用（ ）
A．锡基轴承合金 B．铸锡青铜 C．铸铝铁青铜 D．耐磨铸铁
18．滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（ ）
A．过量的塑性变形 B．过度磨损
C．疲劳点蚀 D．胶合
19．滚动轴承工作时，固定套圈的应力变化特征为（ ）
A．对称循环 B．脉动循环 C．恒定不变 D．随机变化
20．在机械中安装飞轮，能够（ ）
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
第二部分 非选择题（共60分）
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21．理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是 的。
22．为了使棘轮转角能作无级调节，可采用 式棘轮机构。
23．拧紧螺母时，螺纹副的效率计算式为 。
24．链传动是由主动链轮、从动链轮和 所组成。
25．齿轮传动中的接触应力变化特征可简化为 循环的变应力。
26．普通圆柱蜗杆传动的标准模数是指 平面上的模数。
27．用 联接的两根轴在机器运转时不能分开。
28．为了使润滑油均布在滑动轴承的整个轴颈上，应在轴瓦内表面制出 。
29．若机械主轴的最大角速度为ωmax、最小角速度为ωmin,则其速度不均匀系数 δ＝ 。
30．当工作机构的转速较高时，为了缩短运动链和提高传动系统的机械效率，应选用 转速的电动机。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31．已知在某二级斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。为了使Ⅱ轴轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试确定2轮的螺旋线方向，并将各轮的轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4方向和轮1、2、4的螺旋线方向标在图中。
32．如图所示，用z个铰制孔螺栓联接的铸铁制凸缘联轴器。已知联轴器传递的扭矩T，许用挤压应力［σp2］；钢制螺栓的中心圆直径D0，许用切应力［τ］，许用挤压应力［σp1］,挤压高度分别为h1和h2。试写出螺栓光杆部分直径ds的计算式。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33．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。
34．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝150mm，传动比i12=4,小齿轮齿数z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。
35．如图所示轮系。已知各轮齿数为z1＝z3′＝40，z2＝z4＝30，z3＝z5＝100。试求该轮系的传动比i1H,并说明轮1和系杆H的转向是否相同。
36．某深沟球轴承，所受径向载荷Fr=7150N，转速n＝1500r/min，工作寿命3800h，在常温下工作，温度系数为ft=1,平稳载荷，载荷系数fp=1。试问此轴承的基本额定动载荷C值至少需多大？
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37．已知一铰链四杆机构的行程速比系数K＝1.25，其摇杆长度为400mm，最大摆角为 90°，当摇杆在两个极限位置时与机架上的两固定铰链中心连线所成的夹角分别为60°和30°（如图所示，μl=0.01 m/mm）。试求其曲柄、连杆及机架的长度。（注：可不写作图过程，但要保留作图线）
题37图
38．如图所示，轴承为外圈窄边相对安装的轴系结构，轴承用脂润滑。试按示例①所示，指出其它错误（不少于7处）。
（注：倒角和圆角忽略不计）
浙江省 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(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共12分)
1.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（ ）。
A.曲柄摇杆机构 B.摆动导杆机构
C.对心曲柄滑块机构 D.偏心曲柄滑块机构
2.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
3.键的截面尺寸一般是根据（ ）按标准选择。
A.传递转矩的大小 B.传递功率的大小
C.轮毂长度 D.轴径
4.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ ）。
A.带的弹性滑动 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
5.为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，规定（ ）为标准值。
A.蜗轮齿数 B.蜗轮分度圆直径
C.蜗杆头数 D.蜗杆分度圆直径
6.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
二、判断题(判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。每小题2分，共12分)
1.平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角是一个变值。（ ）
2.带传动打滑总是在大带轮上先开始。（ ）
3.标准平键联接的承载能力，一般取决于轮毂的挤压强度。（ ）
4.渐开线齿廓上任一点的法线必与基圆相切。（ ）
5.一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面磨粒磨损。（ ）
6.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化。（ ）
三、填空题(每空1.5分，共18分)
1.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，取最短杆为机架时，则得到 机构。
2.承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力F0＝ 。
3.V带传动设计中，选取小带轮最小基准直径的依据是 。
4.设计一般闭式齿轮传动时， 计算是为了避免齿面点蚀失效。
5.蜗杆传动的正确啮合条件是 、 、 。
6.轴的工作能力主要取决于轴的 ，为防止轴产生 和扭断，应对轴进行强度计算。
7.型号为1308的滚动轴承，其类型名称为 ，直径系列代号为 ，内径d= mm。
四、分析计算题(第1小题8分、第2、3、4、5小题10分，共48分)
1.试计算如图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束时应明确指出。
（8分）
2.已知一正常齿渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数m=5mm，压力角α=20°，中心距a=350mm，传动比i12=9/5，试求两轮的齿数z1、z2、分度圆直径d1、d2、齿顶圆直径da1、da2。（10分）
3.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。（10分）
4.图示轮系中，设已知各轮齿数，n1=300r/min。试求行星架H的转速nH的大小和转向。
（10分）
5.某转轴装在一对46300轴承上，轴承布置如图所示，轴的悬臂端受径向力FR= N，轴向力FA=1500N，FS=0.7Fr，求两轴承所受轴向载荷Fa1和Fa2。（10分）
五、结构题(共10分)
编号指出图示轴系结构的错误并说明其错误原因。（图中圆角及倒角不考虑，轴承采用脂润滑）
全国 4月高等教育自学考试
机械设计基础试题
课程代码：02185
第一部分 选择题 （共40分）
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．如图所示，卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为（ ）
A．零件
B．机构
C．机器
D．构件
2．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（ ）
A．图a B．图b
C．图c D．图d
3．在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（ ）
A．曲柄转动导杆机构 B．曲柄摆动导杆机构
C．摆动导杆滑块机构 D．移动导杆机构
4．在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（ ）
A．减小凸轮基圆半径 B．增大凸轮基圆半径
C．减小平底宽度 D．增加平底宽度
5．能满足超越要求的机构是（ ）
A．外啮合棘轮机构 B．内啮合棘轮机构
C．外啮合槽轮机构 D．内啮合槽轮机构
6．在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，易采用（ ）
A．普通螺栓联接 B．双头螺栓联接
C．螺钉联接 D．紧定螺钉联接
7．标准普通平键联接的承载能力，一般取决于（ ）
A．键、轮毂和轴中较弱者的挤压强度
B．轴、轮毂中较弱者的挤压强度
C．键、轴中较弱者的挤压强度
D．键、轮毂中较弱者的挤压强度
8．带传动的主要失效形式是带的（ ）
A．疲劳断裂和打滑 B．磨损和打滑
C．胶合和打滑 D．磨损和疲劳断裂
9．在载荷较大的带传动中，若希望价格便宜些，则应优先选用（ ）
A．圆带 B．多楔带
C．V带 D．平带
10．渐开线齿轮的齿根圆（ ）
A．总是小于基圆 B．总是等于基圆
C．总是大于基圆 D．有时小于基圆，有时大于基圆
11．一对受稳定载荷作用并单向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（ ）
A．对称循环变应力 B．脉动循环变应力
C．不变化的静应力 D．无规律变应力
12．为了实现两根相交轴之间的传动，能够采用（ ）
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
13．开式蜗杆传动的主要失效形式是（ ）
A．轮齿折断和齿面胶合 B．齿面磨损和轮齿折断
C．齿面点蚀和齿面磨损 D．齿面胶合和齿面点蚀
14．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
15．转轴在扭转切应力作用下，可能产生的失效形式是（ ）
A．疲劳弯断或过量的扭转变形 B．疲劳弯断或过量的弯曲变形
C．疲劳扭断或过量的弯曲变形 D．疲劳扭断或过量的扭转变形
16．在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承（ ）
A．过度磨损 B．塑性变形
C．疲劳破坏 D．温升过高
17．载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用（ ）
A．深沟球轴承 B．调心球轴承
C．角接触球轴承 D．圆柱滚子轴承
18．在下列滚动轴承的滚动体中，极限转速最高的是（ ）
A．圆柱滚子 B．球
C．圆锥滚子 D．球面滚子
19．机械运转的不均匀系数是衡量机械周期性速度波动大小的重要参数，其表示式为（ ）
A．22324b1c1bd6b3e16fc8087a51b65a16.png
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C．1de02ae357972dede6258ea307a54d16.png
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20．安装飞轮不能达到调节机械非周期性速度波动目的的原因是（ ）
A．飞轮的作用只是“吸收”能量
B．飞轮的作用只是“释放”能量
C．它既不能创造出能量，也不能消耗能量
D．飞轮的作用只是“吸收”和“释放”能量
第二部分 非选择题（共60分）
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21．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 。
22．在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表示式为 。
23．楔键的工作面是 。
24．带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越 。
25．带传动中，在带即将打滑时，其紧边拉力F1与松边拉力F2之间的关系为 。
26．在进行蜗杆传动强度计算时，应以 的计算载荷作为计算依据。
27．因为弹性联轴器具有弹性元件，因此能缓和冲击和振动，并能补偿 间的位移偏差。
28．一般的转轴，在计算当量弯矩Mv=2cc42ceb5ff58b41836a098273abcd0b.png
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29．回转件动平衡的条件是分布在回转件不同平面内的各个质量所产生的离心惯性力系的
为零。
30．计算传动系统的总传动比时，应按电动机的 转速和工作机的转速计算。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31．某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为3a272b3f2388c5a003ca09b625b7e393.png
900f653b0d472e66a4e0e2a0b275944a.png
32．已知在某二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33．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。
34．已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=150mm，齿数z1=20，z2=80，齿顶高系数fee38a767f0da858a993d5cf36472b9b.png
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35．在图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=60，z2=15，ac96ee7f94cf39b994ced9a3d7c13425.png
36．某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷FA=292N，方向如图所示，转速n=640r/min，两轴承的径向载荷分别为FrI=1168N，FrII=3552N，内部轴向力为FSI=365N，FSII=1110N，基本额定动载荷C=43200N，载荷系数fp=1.5，判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6）。
试计算轴承寿命。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37．设计一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律S=S(6c4dbec1c9102e1076a6a6ca04576cf0.png
[说明]： ①图中的比例尺33ab4078afc60a36097afa908ba339f4.png
②作图过程不必作文字说明，但必须保留作图线。
38．如图所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出其它错误（不少于7外）。（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
4月自考机械设计基础答案
全国 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(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共12分)
1.当机构中主动件数目（ ）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。
A.小于 B.等于
C.大于 D.大于或等于
2.一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（ ）其分度圆压力角。
A.大于 B.等于
C.小于 D.可能等于也可能大于
3.用齿条刀具加工渐开线齿轮时，判断被加工齿轮产生根切的依据是（ ）。
A.刀具的齿顶线经过啮合极限点N1 B.刀具的齿顶线超过啮合极限点N1
C.刀具的中线超过啮合极限点N1 D.刀具的中线不超过啮合极限点N1
4.带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为（ ）。
A.F1/F2=eμα B.F2/F1>eμα
C.F2/F1=eμα D.F2/F1
5.既能承受径向力又能承受较大轴向力的滚动轴承结构代号为（ ）。
A.51000 B.N0000
C.30000 D.60000
6.如图所示，一恒定力F作用在固定心轴上，则a点所受的弯曲应力是（ ）。
A.脉动循环变应力
B.对称循环变应力
C.静应力
D.无规律
二、判断题(判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“╳”。每小题2分，共12分)
7.四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。（ ）
8.带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：σmax=σ1+σb2+σc。（ ）
9.蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆的端面模数与蜗轮的端面模数相等。（ ）
10.螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。（ ）
11.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z1
12.直齿锥齿轮强度计算时，一般把直齿锥齿轮传动转化为齿宽中点处的一对当量直齿圆柱齿轮来处理。（ ）
三、填空题(每空1.5分，共18分)
13.盘形凸轮的基圆半径越_________________，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越_________________。
14.一回转件，其直径为D、宽度为B，当B/D_________________1/5时，其平衡属于静平衡问题，需加平衡质量的最少数目为_________________。
15.普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的_______________或_________________。
16.带传动中，小带轮直径越____________，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带_____________的主要因素。
17.磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。
18.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和_________________其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。
19.型号为6307的滚动轴承，其内径d=______________mm，公差等级为_________________。
四、分析计算题（每小题8分，共48分）
20.计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须编号明确指出。
21.已知图示机构中，LAB=72mm，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？
22.在图示轮系中，已知z1=40、z2=20、n1=120r/min，求使系杆转速nH=0时齿轮3的转速n3的大小和方向。
23.图示单个铰制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同，已知该联接承受横向载荷为Ft=5000N，光杆部分直径为d0=9mm，h1=8mm
24.图示一斜齿轮一蜗杆传动装置（转向如图）。
(1)分析蜗杆3受力，用分力表示于啮合点A；
(2)判断蜗轮4转动方向（标明在图上）。
25.某轴系部件用一对角接触球轴承支承。已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA＝1200N，方向如图所示，轴承内部轴向力FS1＝2800N、FS2＝2400N。(1)试画出FS1、FS2的方向，并确定轴承1的轴向载荷Fa1；(2)若轴向力FA方向向左，试确定轴承1的轴向载荷Fa1。
五、结构题（共10分）
26.指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。
全国 4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.如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（ ）
A.机构
B.零件
C.部件
D.构件
2.若两构件组成高副，则其接触形式为（ ）
A.线或面接触 B.面接触
C.点或面接触 D.点或线接触
3.在平面机构中，每增加一个低副将引入（ ）
A.1个约束 B.2个约束
C.3个约束 D.0个约束
4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（ ）
A.θ=0° B.θ≥0°
C.θ>0° D.θ<0°
5.在曲柄滑块机构中，若取连杆为机架，则可获得（ ）
A.曲柄转动导杆机构 B.曲柄摆动导杆机构
C.摆动导杆滑块机构（摇块机构） D.移动导杆机构
6.只受预紧力的普通螺栓联接，其强度计算式1cb4490647566aa9ed438feadc749b13.png
A.螺栓受到扭切应力的影响 B.可靠性的影响
C.摩擦系数不稳定的影响 D.受载后补充拧紧的影响
7.下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是（ ）
A.止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝 D.开口销
8.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828bcf15ce6acdba420a3886ec111cf5.png
B.紧边拉力F1>摩擦力总和的极限值828bcf15ce6acdba420a3886ec111cf5.png
C.紧边拉力F1<摩擦力总和的极限值828bcf15ce6acdba420a3886ec111cf5.png
D.有效拉力F<摩擦力总和的极限值828bcf15ce6acdba420a3886ec111cf5.png
9.带传动在工作时，带所受的应力种类包括（ ）
A.拉应力σ1、σ2和弯曲应力σb1、σb2
B.拉应力σ1、离心应力σc和弯曲应力σb1
C.拉应力σ2、离心应力σc和弯曲应力σb2
D.拉应力σ1、σ2、离心应力σc和弯曲应力σb1、σb2
10.在设计计算单个渐开线齿轮的几何尺寸时的基准圆是（ ）
A.基圆 B.齿根圆
C.分度圆 D.齿顶圆
11.当从动件在推程按照简谐运动规律运动时，在一般情况下，从动件在行程的（ ）
A.起始位置有柔性冲击，终止位置有刚性冲击
B.起始和终止位置都有刚性冲击
C.起始位置有刚性冲击，终止位置有柔性冲击
D.起始和终止位置都有柔性冲击
12.为了使一对齿轮在工作中不产生疲劳折断，进行校核计算的方法之一是保证（ ）
A.σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]1 B.σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]2
C.σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]2 D.σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]1
13.齿轮传动中的应力修正系数Ysa主要考虑（ ）
A.轮齿的大小对轮齿弯曲强度的影响
B.轮齿的形状对轮齿弯曲强度的影响
C.齿根危险截面处产生的切应力和压应力对轮齿弯曲强度的影响
D.齿根危险截面处过渡圆角引起的应力集中，以及齿根处切应力和压应力对轮齿弯曲强度的影响
14.闭式蜗杆传动的主要失效形式是（ ）
A.齿面胶合或齿面疲劳点蚀 B.齿面疲劳点蚀或轮齿折断
C.齿面磨损或齿面胶合 D.齿面磨损或轮齿折断
15.选择联轴器型号的依据是（ ）
A.计算转矩、转速和两轴直径 B.计算转矩和转速
C.计算转矩和两轴直径 D.转速和两轴直径
16.在轴的设计中，公式dd42ffdf08b5c83c9c6f9d7015c20ba3.png
A.固定心轴最小直径的计算 B.转动心轴最大直径的计算
C.转轴危险截面直径的校核计算 D.转轴最小直径的估算
17.高速、轻载滑动轴承，应选用（ ）
A.钙基润滑脂 B.高粘度润滑油
C.低粘度润滑油 D.钠基润滑脂
18.在下列滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（ ）
A.51000型的推力球轴承 B.N0000型的圆柱滚子轴承
C.30000型的圆锥滚子轴承 D.70000C型的角接触球轴承
19.角接触轴承确定基本额定动载荷C值时，所加的载荷为（ ）
A.纯径向载荷
B.纯轴向载荷
C.较大的径向载荷和较小的轴向载荷
D.同样大小的径向载荷和轴向载荷
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.当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量
C.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
D.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
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21.两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为_____________。
22.当摇杆为主动件时，曲柄摇杆机构的死点发生在曲柄与_____________共线的位置。
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.松螺栓联接在工作时，螺杆受到_____________应力的作用。
25.带传动工作时，由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动称为_____________滑动。
26.齿数比u≠1的一对齿轮传动，在工作时大小齿轮的弯曲应力值_____________等。
27.蜗轮材料一般根据_____________选择。
28.联轴器用来联接不同部件之间的两根轴，使其一同旋转并传递______________。
29.为了控制不完全液体润滑径向滑动轴承的温升，应验算_____________值。
30.机械运转的不均匀系数δ越小，说明机械的速度波动程度_____________。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
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右旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2、圆周力Ft1、Ft2、蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。
32.图示为承受横向载荷FΣ作用的普通紧螺栓联接。试分析该联接中单个螺栓受到什么力的作用？请写出该螺栓的强度计算式，并说明式中各符号的意义。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33.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。（注：图示机构中的几何条件为
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34.已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm，齿数z1=18，z2=54，齿顶高系数193519e000946f41a96a0dc43ca08494.png
35.在图示传动装置中，已知各轮齿数为z1=18，z2=36，z2＇=20，z3=40，3＇为单头右旋蜗杆，4为蜗轮，z4=40，运动从1轮输入，n1=1000r/min，方向如图所示。试求蜗轮4的转速n4，并指出其转动方向。
36.图示轴系用外圈宽边相对安装的30207圆锥滚子轴承支承。已知轴上的轴向载荷FA=250N，两轴承的径向载荷为FrⅠ=512N，FrⅡ=1696N，内部轴向力为FSⅠ=160N， FSⅡ=530N，各力方向如图所示；基本额定动载荷C=54200N，载荷系数fP=1.2；转速n=1500r/min；判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6），要求轴承使用寿命不低于10000小时。试校核该对轴承是否合用。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37.已知一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置如图所示。试用图解法求出：
（1）当凸轮从图示初始位置转过270°时，滚子与凸轮轮廓的接触点D1；
（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角α2.
[说明]：①作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线；
②在图中标出α2.
38.图中为用一对角接触球轴承支承的轴系部件，轴承外圈窄边相对安装。试按示例e5dcdc95d626be35751873a7f83e9d76.png
（注：不考虑轴承润滑、倒角和圆角）
示例：
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4月自考答案机械设计基础
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/e6aa4fafdf88d0d233d4b14e852458fb770b382d.html
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