2020年4月机械设计基础试卷及答案解析全国自考试题及答案解析

全国2019年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

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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，通常取决于（ ） 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 C．胶合和打滑 A．圆带 C．V带

B．磨损和打滑 D．磨损和疲劳断裂 B．多楔带 D．平带 B．总是等于基圆

D．有时小于基圆，有时大于基圆

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（ ）

10．渐开线齿轮的齿根圆（ ） A．总是小于基圆 C．总是大于基圆

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 C．不变化的静应力 A．蜗杆传动

B．脉动循环变应力 D．无规律变应力 B．斜齿圆柱齿轮传动 D．直齿圆柱齿轮传动 B．齿面磨损和轮齿折断 D．齿面胶合和齿面点蚀

B．联接两轴，使其旋转并传递转矩 D．缓和冲击和振动

B．疲劳弯断或过量的弯曲变形 D．疲劳扭断或过量的扭转变形 B．塑性变形

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12．为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（ ） C．直齿锥齿轮传动

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 C．齿面点蚀和齿面磨损 A．补偿两轴的综合位移 C．防止机器过载

14．联轴器和离合器均具有的主要作用是（ ）

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 C．疲劳扭断或过量的弯曲变形 A．过度磨损

16．在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，pv值的主要目的是防止轴承（ ）

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C．疲劳破坏 A．深沟球轴承

D．温升过高 B．调心球轴承 D．圆柱滚子轴承 B．球 D．球面滚子

17．载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用（ ） C．角接触球轴承 A．圆柱滚子 C．圆锥滚子

18．在下列滚动轴承的滚动体中，极限转速最高的是（ ）

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，其表达式为（ ）

minA．maxmin B．max

maxminminminC．max D．max

mmaxmin20．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达式为 。 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，所以能缓和冲击和振动，并能补偿 间的位移偏

差。

28．一般的转轴，在计算当量弯矩Mv=M2(T)2时，应根据 的变化特征而取

不同的值。

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。

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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F，工作载荷为F，剩余预紧力为

F。试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓

所受的总轴向载荷F0的表达式。

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，

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、齿顶高系数h*a=1，压力角20。试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径d1d2及啮合角.

35．在图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=60，z2=15，z2=30，z3=105，z4=35，z5=32.试求

传动比i15，并说明轮1和轮5的转向是否相同。

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=0r/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()如图（a）

所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图（b）所示，在图中的基圆圆周

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上已给出了12个等分点。 [说明]： ①图中的比例尺S1mmmm； ,11mmmm②作图过程不必作文字说明，但必须保留作图线。

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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，指出其他错误（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

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