2024年普通考研-機械設(shè)計筆試歷年真題薈萃含答案

2024年普通考研-機械設(shè)計筆試歷年真題薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共30題)1.圓柱螺旋拉（壓）彈簧受軸向載荷后，其最大應(yīng)力產(chǎn)生在彈簧絲剖面的外側(cè)。2.設(shè)計開式齒輪傳動時，在保證不根切的情況下，宜取較少齒數(shù)。其目的是（）A、增大重合度，提高傳動平穩(wěn)性B、減小齒面發(fā)生膠合的可能性C、增大模數(shù)，提高輪齒的抗彎強度D、提高齒面接觸強度3.A、B兩對齒輪傳動，A對為硬齒面齒輪，B對為軟齒面齒輪，其它條件相同。則齒向載荷分布不均系數(shù)為（）。 A、A對小B、B對小C、A、B對相同4.計算題：圖示為一由蝸桿傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動所組成的傳動系統(tǒng)，已知蝸桿1為主動，錐齒輪6的轉(zhuǎn)動方向（如圖），要求Ⅱ、Ⅲ軸所受軸向力能相互抵消一部分，試確定并在圖中標出： ①蝸桿、蝸輪的螺旋線方向，圓柱齒輪3、4的螺旋線方向； ②各軸的轉(zhuǎn)動方向； ③畫出蝸桿1、蝸輪2、齒輪3、4，齒輪5、6的受力情況。 ④根據(jù)所受載荷說明軸III的類型 5.V帶傳動設(shè)計中，選取小帶輪基準直徑的依據(jù)是（）A、帶的型號B、帶的速度C、主動輪轉(zhuǎn)速D、傳動比6.材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限σ-1=300N/mm2，循環(huán)基數(shù)N0=106，壽命指數(shù)m=9，當應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=105時，材料的彎曲疲勞極限σ-1N=（）N/mm2。7.平鍵的截面尺寸應(yīng)按（）從鍵的標準中查取，鍵的長度L可參照（）從標準中選取。必要時應(yīng)進行強度校核8.轉(zhuǎn)軸的彎扭合成強度校核公式中為何要引入應(yīng)力折合系數(shù)α？其值如何選??？9.合金鋼與碳素鋼相比具有較高的強度，因此用合金鋼制造零件不但可以減小尺寸，而且還可以減小斷面變化處過渡圓角半徑和降低表面粗糙度的要求。10.下圖為一軸系結(jié)構(gòu)，試說明圖中10處標有編號的錯誤或不合理結(jié)構(gòu)的原因。 11.一標準圓柱齒輪傳動，傳動中心距和傳動比保持不變，試分析說明齒數(shù)和模數(shù)的不同選擇方案各有何利弊？12.蝸桿傳動發(fā)熱計算的目的是防止（）而產(chǎn)生齒面（）失效，熱平衡計算的條件式單位時間內(nèi)（等于同時間內(nèi)的（）。13.圓錐滾子軸承承受軸向載荷的能力取決于（）14.有A、B兩對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知模數(shù)、齒數(shù)、齒寬分別為：A對：m=4mm，z=18，z2=41，b=50mm，B對：m=2mm，z1=36，z2=82，b=50mm，其余條件相同，若按無限壽命考慮，這兩對齒輪傳動按接觸強度所傳遞的轉(zhuǎn)矩比值ta/tb=（）。15.計算題：某軸兩端各由一個30307軸承支承，受力情況如圖所示。已知：Fr=2500N，F(xiàn)=1000N，載荷系數(shù)FP=1.1，試求： 1）兩軸承的當量載荷P1，P2； 2）判斷哪個軸承的壽命Lh較短，為什么？ 注： 1）30307軸承，Cr=39800N，C0r=35200N，附加軸向力S=R/2Y； 2） 16.選擇聯(lián)軸器規(guī)格型號時的主要依據(jù)之一是：Tca<[T]。17.圖示為手動起重裝置，提升重物G時蝸桿的轉(zhuǎn)動方向如圖示。試分析： 1）蝸桿及蝸輪輪齒的螺旋線方向（文字說明并在圖上畫出）； 2）在圖上畫出蝸輪輪齒所受的三個分力（Ft2,Fa2,Fr2）的方向。 18.指出帶傳動的主要失效形式和設(shè)計準則19.在下列四種軸承中，（）須成對使用。A、深溝球軸承B、圓錐滾子軸承C、推力軸承D、圓柱滾子軸承20.轉(zhuǎn)動的軸，受不變的載荷，其所受的彎曲應(yīng)力的性質(zhì)為（）A、脈動循環(huán)B、對稱循環(huán)C、靜應(yīng)力D、非對稱循環(huán)21.計算題：圖示軸系用兩個70000B型角接觸球軸承支承，已知圓錐齒輪上的軸向力FA1=1200N，斜齒圓柱齒輪上的軸向力FA2=500N，求得軸承的徑向載荷R1=1000N，R=2000N，軸系轉(zhuǎn)速n1=750r/min，預期壽命L’h=7200h，載荷系數(shù)fP=1.1。 附：70000B型軸承，S=R，e=1.14，A/R>e，X=0.35，Y=0.57；A/R≤e，X=1，Y=0 22.30207（）軸承的類型名稱是（）軸承，內(nèi)徑是（）mm，它承受基本額定動載荷時的基本額定壽命是（轉(zhuǎn)時的可靠度是（）。這種類型的軸承主要以承受（）向力為主。23.滑動軸承支承軸頸，在液體動壓潤滑狀態(tài)下工作，為表示軸頸的位置，圖中（）是正確的。?????????????????????A、B、C、D、24.螺紋聯(lián)接預緊的目的之一是（）A、增強聯(lián)接的可靠性和緊密性B、增加被聯(lián)接件的剛性C、減小螺栓的剛性25.設(shè)有一平帶減速傳動，已知兩帶輪的基準直徑分別為dd1=160mm和dd2=390mm，傳動中心距a=1000mm小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，試求：?? 1）小帶輪的包角α1；? 2）不考慮帶傳動的彈性滑動時大帶輪的轉(zhuǎn)速n2；? 3）當滑動率ε=?0.015時大帶輪的實際轉(zhuǎn)速n2。26.指出圖中軸系上的結(jié)構(gòu)錯誤之處，并簡要說明錯誤的原因。（軸承和齒輪均采用油潤滑方式） 27.凸緣聯(lián)軸器屬于可移式剛性聯(lián)軸器。28.下列各種機械設(shè)備中（）只采用滑動軸承。A、大型蒸汽渦輪發(fā)電機主軸B、軋鋼機軋輥支承C、精密車床主軸D、汽車車輪支承29.簡述帶傳動的特點及提高帶傳動能力的措施。30.計算題：如圖所示展開式二級斜齒圓柱齒輪傳動，I軸為輸入軸，已知小齒輪1的轉(zhuǎn)向n1和齒輪1的輪齒旋向如圖所示。為使中間軸II所受的軸向力可抵消一部分，試確定斜齒輪3的輪齒旋向，并在圖上標出齒輪2、3所受的圓周力Ft2、Ft3和軸向力Fa2、F的方向。（垂直紙面的力，向紙內(nèi)畫稍×，向紙外畫⊙） 第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:錯誤2.參考答案:C3.參考答案:B4.參考答案: ①蝸桿、蝸輪的螺旋線方向，圓柱齒輪3、4的螺旋線方向； ②各軸轉(zhuǎn)動方向； ③畫出蝸桿1、蝸輪2、齒輪3、4，齒輪5、6的受力情況。 ④根據(jù)所受載荷說明軸III的類型。軸III所受載荷既有扭矩又有彎矩，屬于轉(zhuǎn)軸 5.參考答案:A6.參考答案:387.57.參考答案:軸的直徑；輪轂的長度8.參考答案: 引入折合系數(shù)α是考慮扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特征不同的影響。 當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時，取α=0.3； 當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力時，取α=0.6； 當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)應(yīng)力時，取α=19.參考答案:錯誤10.參考答案: （1）帶輪左端軸向固定不可靠，安裝帶輪的軸段應(yīng)比輪轂長度短2?~3mm； （2）左右軸承端蓋外面中間應(yīng)凹下一點，以便加工表面與非加工表面的區(qū)分； （3）端蓋無密封裝置； （4）左右軸承蓋與箱體間缺調(diào)整間隙的墊片； （5）擋油環(huán)與箱體孔相接觸； （6）兩套筒外徑太大，軸承無法拆卸； （7）齒輪軸向固定不可靠，安裝齒輪的軸段應(yīng)比輪轂長度短2?~3mm； （8）齒輪無安裝定位基準，應(yīng)在此設(shè)一軸環(huán)或軸肩； （9）鍵過長，套筒無法安裝； （10）精加工面太長，軸承安裝不方便。11.參考答案: 一標準圓柱齒輪傳動，由于中心距的計算式為如果傳動中心距和傳動比保持不變，可以有兩種齒數(shù)和模數(shù)的選擇方案：齒數(shù)多、模數(shù)小或齒數(shù)少、模數(shù)大，前者由于齒輪的齒數(shù)較多，傳動比較平穩(wěn)，但模數(shù)小使輪齒的彎曲強度較弱；后者由于齒輪的齒數(shù)較少，傳動平穩(wěn)性減弱，但模數(shù)大使齒輪的彎曲強度較高。12.參考答案:溫升過高膠合；發(fā)熱量H1）；發(fā)熱量H213.參考答案:接觸角α的大小14.參考答案:115.參考答案: 16.參考答案:正確17.參考答案: 1）蝸桿及蝸輪輪齒的螺旋線方向均為左旋，如圖 2）蝸輪輪齒所受三個分力如圖18.參考答案:帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。設(shè)計準則是：在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命19.參考答案:B20.參考答案:B21.參考答案: 22.參考答案:7207；圓錐滾子軸承；35；106）；90%；徑23.參考答案:C24.參考答案:A25.參考答案: 26.參考答案: 2．軸端的聯(lián)接鍵及鍵槽太長，不應(yīng)與軸承端蓋發(fā)生干涉 3．此處應(yīng)設(shè)置軸肩，便于軸端零件的定位 4．軸承端蓋與軸之間應(yīng)留間隙，防止劃傷軸徑 5．軸承端蓋與軸之間應(yīng)采取密封措施 6．軸承端蓋與箱體之間應(yīng)加調(diào)整墊片 7．軸承的左側(cè)應(yīng)減小軸徑，便于軸承裝拆 8．套筒外徑應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的外徑，便于軸承的拆卸 9．軸上齒輪的寬度應(yīng)略大于該處軸徑的寬度，保證齒輪的準確固定 10．應(yīng)設(shè)置軸肩或采用其他方式保證軸承的定位27.參考答案:錯誤28.參考答案:A29.參考答案: 優(yōu)點：適用于中心距較大的傳動；可緩沖、吸振；過載時帶與帶輪間會出現(xiàn)打滑，防止其它零件損壞；結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。 缺點：傳動的外廓尺寸較大；需要張緊裝置；打滑導致傳動比不固定；壽命短；傳動效 率低。增大包角或和增大摩擦系數(shù)，都可提高帶傳動所能傳遞的圓周力。30.參考答案: 第2卷一.參考題庫(共30題)1.在帶的型號以及小帶輪的轉(zhuǎn)速已知的情況下，帶所能傳遞功率的增量取決于（）A、傳動比B、小帶輪上的包角C、帶的線速度高速軸的轉(zhuǎn)速D、小帶輪直徑2.產(chǎn)品開發(fā)性設(shè)計的核心是（）及（）設(shè)計工作。3.零件結(jié)構(gòu)對剛度的影響主要表現(xiàn)在（）。4.在進行疲勞強度計算時，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的（）A、屈服點B、疲勞極限C、強度極限D(zhuǎn)、彈性極限5.試說明下列各軸承的內(nèi)徑有多大？哪個軸承公差等級最高？哪個允許的極限轉(zhuǎn)速最高？哪個承受徑向載荷能力最高？哪個不能承受徑向載荷？? N307/P4620730207513076.計算題：圖示為一蝸桿傳動裝置，蝸桿分度圓直徑d1=40mm，頭數(shù)z1=2,模數(shù)m=4mm，蝸輪齒數(shù)z2=48，蝸桿主動，轉(zhuǎn)速n1=960r/min，蝸桿功率P=10kW，當量摩擦系數(shù)fv=0.08，壓力角α=20° 1）標出蝸輪轉(zhuǎn)動方向； 2）計算蝸桿傳動效率（軸承損失及攪油損失忽略不計） 3）標出蝸輪所受各力的方向，計算蝸輪所受各力的大小。7.當軸上零件要求承受軸向力時，采用（）來進行軸向定位，所能承受的軸向力較大。A、圓螺母B、緊定螺釘C、彈性擋圈8.干摩擦時，摩擦力與所受載荷及表觀接觸面積的關(guān)系為（）A、與表觀面積無關(guān)而與載荷成正比B、與表觀面積有關(guān)與載荷無關(guān)C、與表觀面積有關(guān)與載荷成正比9.國家標準規(guī)定矩形花鍵采用?（）A、小徑定心B、中徑定心C、大徑定心D、側(cè)面定心10.齒輪傳動中，經(jīng)過熱處理的齒面稱為硬齒面，而未經(jīng)熱處理的齒面稱為軟齒面11.鏈傳動中鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，最好互為質(zhì)數(shù)，其原因是?（）A、磨損均勻B、具有抗沖擊力C、減少磨損與膠合D、瞬時傳動比為定值12.花鍵連接的承載能力應(yīng)按其齒側(cè)面的擠壓強度計算。13.當兩個被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接需要經(jīng)常拆裝時，往往采用（）A、雙頭螺柱連接B、螺栓連接C、螺釘連接D、緊定螺釘連接14.軋鋼機或鍛壓機械中的低俗重載齒輪傳動，對齒面載荷分布的均勻性要求較高，以傳遞較大動力。因此，應(yīng)首先考慮第（）公差組的精度的選取。A、ⅠB、ⅡC、Ⅲ15.邊界摩擦潤滑中，物理吸附膜適用于（）工況下工作；化學吸附膜適用于（）工況下工作；化學反應(yīng)膜適用于（）工況下工作。16.平鍵連接選取鍵的公稱尺寸b?×?h的依據(jù)是（）A、輪轂長B、鍵長C、傳遞的轉(zhuǎn)矩大小D、軸的直徑17.在傳遞轉(zhuǎn)矩和齒輪許用應(yīng)力一定的情況下，若適當選取較大的齒寬系數(shù)，可（）A、減小齒輪傳動的徑向尺寸和圓周速度B、減小齒輪傳動的軸向尺寸C、降低齒向載荷分布不均的程度18.舉出兩種滾動軸承內(nèi)圈軸向固定的方法：（），（）。19.指出圖中齒輪軸系上的結(jié)構(gòu)錯誤之處，并簡要說明錯誤的原因。（軸承和齒輪均采用油潤滑方式） 20.牙嵌式離合器允許徑向位移21.說明下列滾動軸承代號的含義。? 6109??7211B22.工作時只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，稱為（）A、心軸B、轉(zhuǎn)軸C、傳動軸D、曲軸23.普通平鍵聯(lián)接的承載能力通常取決于（）A、鍵的剪切強度B、輪轂工作部位的剪切強度C、軸工作部分的剪切強度D、輪轂工作表面或鍵或軸的工作表面的擠壓強度24.一個鋼制零件，已知σH=750N/mm2，σs=550N/mm2，σ-1=350N/mm2，零件的最大工作應(yīng)力為σmax=185N/mm2，最小應(yīng)力σmin=-75N/mm2，綜合影響系數(shù)Kσ=1.44，ψσ=0.25，則當r=常數(shù)時，該零件的疲勞強度安全系數(shù)為（）。A、2.97B、1.74C、1.9D、1.4525.計算題：圖示為二級斜齒圓柱齒輪減速器和一對開式錐齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。已知動力由軸Ⅰ輸入，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，為使軸Ⅱ和軸Ⅲ的軸向力盡可能小，試確定減速器中各斜齒輪的輪齒旋向，并畫出各對齒輪在嚙合處的受力方向。 26.合金鋼與碳素鋼相比有較高的強度和較好的熱處理能力，因此用合金鋼制造零件不但可以減小尺寸，還可以減小斷面變化處過渡圓角半徑和降低表面粗糙度的要求。27.試寫出平鍵的失效形式和相應(yīng)計算公式？28.發(fā)生全齒折斷而失效的齒輪，一般是（）A、齒寬較小的直齒圓柱齒輪B、齒寬較大、齒向受載不均的直齒圓柱齒輪C、斜齒圓柱齒輪D、人字齒輪29.一對齒輪若接觸強度不夠時，應(yīng)增大模數(shù)；而齒根彎曲強度不夠時，則要加大分度圓直徑30.一對圓柱齒輪，若保持中心距與齒寬不變，減小模數(shù)、增加齒數(shù)，則可降低齒面接觸應(yīng)力，卻增加了齒根彎曲應(yīng)力第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:A2.參考答案:功能設(shè)計；結(jié)構(gòu)3.參考答案:剖面形狀，支承方式與位置及加強筋4.參考答案:B5.參考答案: 1）各軸承的內(nèi)徑均為35mm； 2）軸承公差等級最高是N307/P4； 3）極限轉(zhuǎn)速最高的軸承是6207； 4）承受徑向載荷能力最高的軸承是N307/P4； 5）不能承受徑向載荷的軸承是51307。6.參考答案: 7.參考答案:A8.參考答案:A9.參考答案:A10.參考答案:錯誤11.參考答案:A12.參考答案:錯誤13.參考答案:A14.參考答案:C15.參考答案:常溫、輕載及低