机械设计基础模拟题一参考答案
一、填空题：1~11 题，每空 1 分，共 20 分。 1．减摩性、耐磨损和抗胶合 2．滑动速度。 3．牙型斜角(牙侧角) 4．弯曲 5．脉动循环 6．节距 P 7．内侧 8．丝径 d 不小于 17 的奇数 大 圈数 n 螺纹升角
约束，计算自由度时只算一个低副。 解：根据试图 2 计算机构的自由度： n=6， PL =8， P H =1
O
d a2 d 2 2ha 1000 20 1020mm d f1 d1 2h f 400 2 12.5 375mm
1
n 1
B'1
n
B2
n
2

B1 n
d f 2 d 2 2h f 1000 2 12.5 975mm d b1 d1 cos 400 cos 20 400 0.9397 375.88mm d b2 d 2 cos 1000 cos 20 1000 0.93969 939.69mm m 10 a ( z1 z 2 ) (40 100) 700mm 2 2 p 1 s e m 15.708mm 2 2
二、简答题：12-15 小题，每小题 5 分，共 20 分。 12．应按低速设计，因为速度越低，传递的扭矩越大，轮径不变，所传圆周力越大，所需的有效拉力 F 越大。 13．应按 V 带传动一齿轮传动一链传动减速顺序布置，因 v 带传动靠摩擦力工作，传递圆周力不大，而且传动平 稳，适合于高速传动；链传动速度不均匀，冲击及动载荷较大，仅能用于低速，同时它是啮合传动，承载能力较 高；齿轮传动适用范围较广，但高速时要求精度较高，所以用于第二级中速传动。 14．软齿面闭式齿轮传动主要失效形式是疲劳点蚀，在中心距或小齿轮直径 d，及齿数比 u 已定的情况下，一般 选择小齿轮齿数多些， 以增加重合度和减少加工量(m 减小)， 一般选 zl≥18～30， 模数可小些， m=(0． 0l～0． 02)a。 15．液体动压润滑轴承，为保证轴承的正常工作，必须满足以下条件： (1)最小油膜厚度 (2)润滑油出口温度 t0≤60～70°C，入口温度 t=30～40°C。 (3)足够的供油量。 (4)p≤[p]，pv≤[pv]，v≤[v]。 三、计算分析题：16-20 小题，每小题 18 分，共 90 分。 16．解题要点： 滚子 B 带来一个局部自由度，应除去滚子引入的局部自由度，即将其与构件 2 固连；H、I 之一引入一个虚
*
20. 如试图 4 所示，已知各轮齿数为 z1 、 z 2 、 z 3 、 z 4 、 z 5 、 z 6 ， z1 为主动件，转向如图箭头所示，试求： 1. 传动比 i1H 1 / H ? （列出表达式） ； 2. 若已知各轮齿数 z1 = z 2 = z 4 = z 5 =20， z 3 =40， z 6 =60，求 i1H 的大小及转向。
l AB l CD l AD l BC 350 300 500 150mm l ABmax 150mm
因 AD 为机架，AB 及 CD 均为曲柄，故 AD 杆必为最短杆，有下列两种情况： 带动的流体速度口 v≠0 流体粘度≠O 故 得 若 BC 为最长杆，则 l AB l BC 500 ，且 l AD l BC l AB l CD
故当该机构为双摇杆机构时, l AB 的取值范围为
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150mm < l AB 450mm 和 550mm l AB 1150 mm .
18. 解题要点： 这是灵活运用反转法的典型例题。即已知凸轮廓线，求当从动件与凸轮廓线从一点接触到另一点接触时，凸 轮转过的角度。
d1 mz1 10 40 400mm d 2 mz 2 10 100 1000mm
5 C 2 3 E I A H 6 G 7
试问： 1．若此机构为曲柄摇杆机构，且 AB 为曲柄，求 l AB 的最大值； 2． 若此机构为双曲柄机构，求 l AB 的最小值； 3． 若此机构为双摇杆机构，求 l AB 的的取值范围。 18. 如试图 3 所示为一移动滚子盘形凸轮机构,滚子中心位于 B 0 点时为该凸轮的起始位置。试求：
F
1
B
３ １
４ Ｈ
试图 1 17. 如试图 2 所示铰链四杆机构中，已知 l BC 500mm ， l CD 350mm ， l AD 300mm ，AD 为机架。
２ ５ ６
试图 4
四、结构题：20 分。 21.改正图 5 中的结构错误（不涉及强度）直接画图，不必文字说明。
试图 5
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* ha ha m 1 10 10mm * h f (ha c * )m (1 0.25) 10 12.5mm
e
B0

h ha h f 10 12.5 22.5mm d a1 d1 2ha 400 20 420mm

F 3n 2 PL PH 3 6 2 8 1 1 =1
17. 解题要点： 在铰链四杆机构由曲柄的条件中，其杆长条件是机构有曲柄的根本条件。若满足杆长条件，以最短杆或与最短杆 相邻的杆为机架，机构则有曲柄；否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均无曲柄，即为双 摇杆机构。 解：1. 因 AD 为机架，AB 为曲柄，故 AB 为最短杆，有
2011 年全国硕士研究生统一考试机械类机械设计基础专业模拟试题
招生专业：机械设计 考试科目： 机械设计基础 考试时间：14：00-17：00 试题编号：83901
报考专业：
考场注意事项：
一、考生参加考试必须按时进入考场，按指定座位就坐。将有关身份证件（准考证、身份证）放在桌面左上 角，以备查对。 二、闭卷考试，考生进入考场，不得携带任何书刊、笔记、报纸和通讯工具（如手机、寻呼机等） ，或有存 储、编程、查询功能的电子用品（如已携带，必须存放在监考老师指定的地方） 。考生只准带必需的文具，如钢 笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器或根据考试所需携带的用具。能否使用计算器，及开卷考试时允许携带的书 籍及用具等由任课教师决定。 三、考生迟到 30 分钟不得入场，逾时以旷考论；因特殊原因不能参加考试者，必须事前请假，并经研究生 部批准，否则作旷考论。考试开始 30 分钟后才准交卷出场。答卷时，不得中途离场后再行返回。如有特殊原因 需离场者，必须经监考教师准许并陪同。答卷一经考生带出考场，即行作废。 四、考生拿到试卷后，应先用钢笔填写好试卷封面各项，特别是学号、姓名、学院名称、课程名称等，不到 规定的开考时间，考生不得答题。 五、考试期间，考生应将写好的有答卷文字的一面朝下放置，考生必须按时交卷，交卷时应将试卷、答卷纸 和草稿纸整理好，等候监考老师收取，未经许可，不得将试卷、答卷纸和草稿纸带出场外。 六、考生在考场内必须保持安静。提前交卷的考生，应立即离开考场，不得在考场附近逗留。 七、考生答题必须用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）书写，字迹要工整、清楚。答案书写在草稿纸上的一律无效。 八、考生对试题内容有疑问的，不得向监考老师询问。但在试题分发错误或试卷字迹模糊时，可举手询问。
e
B0
O
B2
B'1
点接触时，所对应的凸轮转角 1 ； 1． 当滚子与凸轮廓线在 B1
2． 当滚子中心位于 B 2 点时，所对应的凸轮机构的压力角 2 。 19. 设两齿轮的传动比 i12 2.5 ， z1 40 ， ha 1 ， m 10mm ， 20 ，求 z 2 及两齿轮的尺寸。
9．p≤[p] pv≤[pv] v<[v] 10．流经收敛形的间楔，大口进，小口出 11．设计功率 Pd 小带轮速度 nl
l AB l AD l BC l CD 300 500 350 450mm 450 l AB 500
若 AB 为最长杆，则 l AB l BC 500 ，且 l AD l AB l BC l CD
心，以滚子半径作一系列滚子圆，然后作这些滚子圆的外包络线，即得理论廓线 。
点正确作出凸轮廓线的法线 nn，该法线交 于 B1 点， B1 ， B1 两点间的距离等 3）过 B1 点接触时滚子中心的位置。 即为滚子与凸轮在 B1
l AB l CD l AD l BC 350 300 500 150mml ABmax 150mm
若 l AB 为最长杆，则 l AD l AB l BC l CD
故
l AB l BC l BC l AD 500 350 300 550mm
2011 年全国硕士研究生统一考
准考证号：
报考院校：
机械设计基础模拟题一
一、填空题：1~11 题，每空 1 分，共 20 分。 1.滑动轴承的轴瓦、蜗杆传动中的蜗轮，多采用青铜材料，这主要是为了提高_____能力。 2.蜗轮的材料通常是按____的大小来选择。 3.若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的____和_____。 4.在螺栓连接中，当螺栓轴线与被连接件表面不垂直时，螺栓中将产生____附加应力。 5.一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按____处理。 6．滚子链的最主要参数是链的_____为提高链速的均匀性，应选用齿数为____的链轮。 7.压缩弹簧受载时，弹簧丝内的最大应力发生在____处，弹簧指数(亦称旋绕比)越小，此应力越___。 8.在弹簧设计计算中，由强度条件确定弹簧的____由变形条件确定弹簧的_____。 9.非液体摩擦滑动轴承工作能力的校验公式是____、______、_______。 10.形成流体动压润滑的必要条件是_____、______、_______。 11.在设计 V 带传动时，V 带的型号是根据___和____选取的。 二、简答题：12-15 小题，每小题 5 分，共 20 分。 12．由双速电动机驱动 V 带传动，若电机输出功率不变，则 V 带传动应按哪种转速设计?为什么? 13．有一种 V 带传动，链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。 14．在软齿面闭式齿轮传动设计中，如何选择模数及小齿轮齿数?为什么? 15．设计液体动压润滑轴承时，为保证轴承正常工作应满足哪些条件? 三、计算分析题：16-20 小题，每小题 18 分，共 90 分。 16. 计算试图 1 所示机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请指出)。