机械设计基础试题B卷附答案
B卷
课程名称：机械设计基础适用专业／年级：
本卷共 5 页考试方式：闭卷笔试考试时间：120 分钟
一、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共12小题，每小题1分，共12分）
1、用仿形法切制齿轮，齿数少于17时会产生根切现象。（）
2、相互啮合的一对蜗杆、蜗轮，其螺旋线的方向是相同的。（）
3、渐开线外啮合齿轮齿顶圆压力角小于分度圆压力角。（）
4、角接触球轴承应成对使用。（）
5、斜齿轮比直齿轮传动更平稳，承载力更大，因此螺旋角β越大越好。（）
6、带传动的传动比不准确, 是因为它存在打滑。（）
7、闭式软齿面传动中，在润滑良好时，仍会发生齿面点蚀。（）
8、蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、效率高等优点。（）
9、只要以最短杆的相邻杆为机架即可得到曲柄摇杆机构。（）
10、普通螺纹的公称直径为大径。（）
11、刚性可移式联轴器不能补偿两轴线的位置误差。（）
12、凸轮机构的从动件采用等速运动规律时可避免刚性冲击。（）
二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好。故常选用（）。
A．升角大，单线三角形螺纹
B．升角小，双线三角形螺纹
C．升角小，单线三角形螺纹
2、渐开线齿轮在（）上的压力角等于0o。
A．基圆B．分度圆C．节圆
3、设计凸轮机构时，为防止运动失真，在选择凸轮从动件滚子半径r T时，应保证凸轮轮廓上的最小曲率半径（）。
A．ρmin=r T B．ρmin＞r T C．ρmin＜r T
4、在当量动载荷等于基本额定动载荷，滚动轴承的基本额定寿命为1×106转时，其可靠度为（）。
A．10% B．50% C．90%
5、两个齿轮的材料及热处理方式、齿宽、齿数均相同，但模数不同，m1=2mm，m2=4mm，它们的弯曲承载能力（）。
A．相同B．齿轮1比齿轮2小C．齿轮1比齿轮2大
三、填空题：（本题共10小题，每空1分，共22分）
1、闭式软齿面齿轮传动，其主要失效形式为，应按强度进行设计，按强度进行校核。
2、按承受载荷的性质不同，轴分为、和。
3、螺栓联接按螺杆与孔的配合形式不同分为螺栓联接和螺栓联接。
4、齿轮上的两个不可见圆是圆和圆。
5、某轴承代号为51311，其轴承类型为，主要承受向载荷，内孔直径为mm.。
6、一铰链四杆机构各杆的长度分别为40、60、90、55，当以长度为40的杆为机架时，则该机构为____________机构。
7、有两个标准斜齿圆柱齿轮外啮合传动，轮1的z1=25，m n1=3mm，β1=14 30'左旋；轮2的z2=69，则m n2 = ，β2 = ，且其旋向应为旋。
8、键的主要作用是实现轴与轴上零件之间的固定以传递。
9、机构具有确定运动的条件是：，且。
10、当平面连杆机构的运动副都是_________副时，称为铰链四杆机构。
1、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时，必须明确指出。并判断该机构是否具有确定的运动。(8分)
2、一对标准直齿圆柱齿轮，a=120mm，z1=20，i=3，试完成：（1）求模数m和齿轮2的d2、d a2；（2）若两齿轮的实际中心距为a=120.5mm，则此时齿轮传动比是否发生变化，为什么？（8分）
3、在图示轮系中，已知各标准圆柱直齿轮齿数，z1= 20，z3=72，z3'= 26，z4= 30，z4'= 22，z5= 34，Ⅰ轴和Ⅲ轴的轴线在同一直线上。试完成：（1）求齿轮2的齿数z2；（2）计算轮系的传动比i15；（3）依次标出各轮转向（8分）
Ⅱ
ⅠⅢ
Ⅳ
Ⅴ
1
2
3
3'
4
5
4'
1、图示轴与齿轮间采用A 型键联接。试完成：（1）根据下表确定该键标准尺寸（b ×h ×L ）；（2）写出该键计算长度l ；（3）写出普通平键的主要失效形式。(10分)
注：L 系列…70，80，90，
100，110，…
2、图示斜齿圆柱齿轮—蜗轮蜗杆传动组成的传动装置。动力由I 轴输入，蜗轮4为右旋，按图示方向转动。试完成：（1）在图中画出蜗杆的螺旋线旋向；（2）标注出I 轴和Ⅱ轴的转动方向；（
3）为使Ⅱ轴所受的轴向力能抵消一部分，分别画出蜗杆3、斜齿轮1和斜齿轮2的轴向力；并确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；(10分)
3、试指出图示轴系结构设计不合理或错误之处，在图中不合理或错误处用圆圈以序号标示出，并在图下方的空白处说明错误原因。（12分）
B 卷参考答案及评分标准
课程名称： 机械设计基础 适用专业/年级： 考试方式： 闭卷笔试 卷面总分： 100 分
一、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共12小题，每小题1分，共12分）
1、（×）
2、（√）
3、（×）
4、（√）
5、（×）
6、（×）
7、（√）
8、（×）
9、（×） 10、（√） 11、（×） 12、（×） 二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、（C ）
2、（A ）
3、（B ）
4、（C ）
5、（B ） 三、填空题：（本题共10小题，每空1分，共22分）
1、空1 齿面点蚀； 空2 齿面接触； 空3 轮齿弯曲。
2、空1 转轴； 空2 传动轴； 空3 心轴。
3、空1 普通； 空2 铰制孔。
4、空1 基； 空2 分度。
5、空1 推力球轴承； 空2 轴； 空3 55。
6、空1 双摇杆。
7、空1 3； 空2 14?30'； 空3 右。 8、空1 周向； 空2 转矩。
9、空1 机构的自由度F ＞0； 空2 自由度等于原动件数。 10、空1 转动。 四、计算题：（本题共3小题，共24分）
1（8分）
解：（1）C 处为复合铰链，E 处为局部自由度，M(或N)和R(或S)处为虚约束。（3分）
（2）n =7，P L =9，P H =1 （2分）
Ｆ＝3n -2P L -P H =３×7－２×9－1＝2 （1分） （3）该机构自由度F=2>0，且F =原动件数，所以该机构具有确定的运动。（2分） 2（8分）
解：（1）计算模数：mm m z z z i z z m a 3203/120
)(5.011221=====+=（2分）
计算齿轮2的分度圆直径：mm mz d iz z 180603602212=?====（2分）
计算齿轮2的齿顶圆直径：mm m h mz d a a 1863126032*22=??+?=+=（2分）
（2）传动比不变，因为i =r b2/r b1，只与基圆半径有关，故传动比不变。（2分） 3（8分）
解：（1）计算齿轮2的齿数：由直齿轮的正确啮合知：m 1=m 2=m 3=m 由图可知
26222
13=+=z mz mz mz （3分）
（2）计算i 15：42.622
26262034
3072264321543215=??????==
''z z z z z z z z i （3分）
（3）各轮转向如图所示（2分）
五、分析题：（本题共3小题，共32分）
1、（10分）
解：（1）由轴的直径d =90mm 确定键的截面尺寸为：25mm×14mm （2分） 由轴头长度等于98mm 确定键的长度为：90mm （2分） 该键的标准尺寸（b×h×L ）为：25mm×14mm×90mm （2分） （2）由于该键为A 型键，计算长度mm b L l 652590=-=-=（2分） （3）普通平键的主要失效形式为工作面的压溃。（2分） 2、（10分）
解：（1）蜗杆的螺旋线方向如下图所示（2分）；
（2）I 轴和II 轴的转动方向如下图所示（3分）；
（3）蜗杆3、斜齿轮1和斜齿轮2的轴向力如下图所示，斜齿轮1和斜齿轮2的旋向如下
图所示（5分）
Ⅱ
I
F a3
F a2
F a1
n II n I
?
?
3、（12分）
答：图示轴系结构不合理之处主要有：①轴头长度等于轮毂宽度，②缺键槽，③无轴向定位轴
肩，④套筒的定位高度过高，⑤轴头长度等于轮毂宽度，⑥缺键槽，⑦无砂轮越程槽。（每改对1处得1分，只要改对6处及以上得12分）