哈尔滨理工大学机械系统设计试题及答案
哈理工机械设计试卷及答案2
一、填空与选择填空题：(每空2分, 共15分)1、用于联接的螺纹是（三角形），其原因是（自锁性好）：2、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C1和CF为（）；2，其预紧力为'F，则剩余预紧力''3、形成流体动压润滑的必要条件是（相对运动的两表面间必须形成楔形间隙）、（两表面要有相对运动）和（润滑油有一定黏度且供油充足）；4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按（齿宽中点处的当量直齿轮）强度进行计算；5、阿基米德蜗杆传动在（中间截面）面上的模数m和压力角取α取标准；在该平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于（梯形齿条）与（渐开线齿轮）的啮合；6、键的剖面尺寸是由（轴径）确定的，而键长是由（轮毂宽）确定的；7、滚动轴承的基本额定动负荷C是指（基本额定寿命为一百万转时轴承能承受的最大载荷）；8、闭式软齿面齿轮传动一般按（B）设计，按（A）校核。
A.齿根弯曲疲劳强度B.齿面接触疲劳强度C.齿面磨损D.齿面胶合9、标注螺纹时（ A ）；A.右旋螺纹不必注明B.左旋螺纹不必注明C.左、右旋螺纹都必须注明D.左、右旋螺纹都不必注明10、对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（C）；A.小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度C.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度D.小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（ A ）无关。
A.模数mB.齿数zC.压力角αD.变位系数x12、一齿轮传动装置如图所示，轮2主动，轮1与轮3从动，则轮2的齿面接触应力按（）_而变化，齿根弯曲应力按（）而变化。
A.对称循环B.脉动循环C.不对称循环D.以上三种都不对3、试写出轴承代号7416E/p4的意义。
(本小题4分)4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。
(本小题4分)三、计算题（共30分）：1.图示托架受铅垂力F （N ），托架与托体之间的摩擦系数为µs,,可靠系数K f =1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d 1的计算式。
哈工大2021年秋季学期机械设计基础试题及答案
哈工大2021年秋季学期机械设计基础试题及答案哈工大2021年秋季学期班级姓名七八九十总分机械设计基础（80学时）试题答案题号分数一二三四五六一、填空题：（每空1分，计32分）1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过摩擦力矩传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过剪切与挤压传递转矩的。
3. 三角形螺纹的牙型角为60度，因其具有较好的自锁性能，所以通常用于连接。
4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是提高轴瓦的减磨耐磨性能写出一种常用轴承衬材料的名称轴承合金。
5. 普通平键的工作面是两侧面，其主要失效形式为平键被压溃，其剖面尺寸b*h是根据轴的直径来选择的。
6. 轮齿折断一般发生在齿根部位，为防止轮齿折断，应进行齿根弯曲疲劳强度计算。
7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生疲劳点蚀前所运转的总转数。
8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松。
9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。
10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应相同。
11.机构具有确定运动的条件是（1）机构自由度大于零（2）原动件数等于自由度数。
12.曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。
13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧受力与变形之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在簧丝内侧点；第 1 页共 5 页弹簧指数是弹簧设计中的一个重要参数，其表达式为C＝D。
d14.在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，匀速运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦运动规律有柔性冲击；正弦运动规律无冲击。
二．问答题：（每题5分，共15分）1.试述摩擦型带传动工作中为什么会产生弹性滑动现象？写出滑动率计算式。
哈工大、机械原理大作业、凸轮机构设计20题
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：能源科学与工程学院班级：1102301设计者：刘平成学号：1110200724指导教师：唐德威设计时间：2013年6月7日凸轮机构设计1．设计题目(1) 凸轮机构运动简图：(2)凸轮机构的原始参数表2-1.凸轮机构原始参数 序号 升程（mm ）升程运动角 升程运动规律升程许用压力角20 110 120° 正弦加速度35°回程运动角回程运动规律 回程许用压力角 远休止角近休止角 90°正弦加速度 65°90°60°（二）凸轮运动方程及相关图像、程序凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图： ○1 凸轮推杆升程、回程方程 πϕπϕϕs)650(πϕ≤≤140)(2=ϕs 511()69πφπ≤≤pi))*5708)/(23.2289)/1.-(sin(2+57083.2289)/1.-(-140(1)(3ϕπϕϕ=s1116()99πφπ≤≤)2914(πϕπ≤≤ 0)(4=ϕs ○2速度方程/2.0944;/2.09440))cos(2-140(1)(1πϕϕ=v 16(2)9πφπ≤≤ 0)(2=ϕv 511()69πφπ≤≤ 708;5708))/1.53.2289)/1.-(cos(2-140(1)(3ϕπϕ=v 1116()99πφπ≤≤ 0)(4=ϕv 16(2)9πφπ≤≤○3加速度方程 .0944^2;/2.0944)/2sin(2280)(1πϕπϕ=a )650(πϕ≤≤0)(2=ϕa 511()69πφπ≤≤08^25708)/1.573.2289)/1.-(sin(2280)(3ϕππϕ=a 1116()99πφπ≤≤ 0)(4=ϕa 16(2)9πφπ≤≤推杆位移、速度、加速度线图matlab编程clear,clcpu=0*pi/180:0.0001:120*pi/180; %升程运动角范围pf=120*pi/180:0.0001:210*pi/180; %远休止角范围pd=210*pi/180:0.0001:300*pi/180; %回程运动角范围pn=300*pi/180:0.0001:2*pi; %近休止角范围h=110e-3; %升程w=10; %凸轮角速度p0=120*pi/180; %升程运动角p01=90*pi/180; %回程运动角ps=90*pi/180; %远休止角%----------推程-----------------------------------------su=h.*(pu./p0-sin(2.*pi.*pu./p0)/(2*pi)); %推杆位移vu=h*w/p0*(1-cos(2*pi*pu./p0)); %推程速度au=2*pi*h*w^2/p0^2*sin(2*pi*pu./p0); %推程加速度%------------远休止----------------------------nf=size(pf);sf=h*ones(nf); %推杆位移vf=zeros(nf); %推程速度af=zeros(nf); %推程加速度%---------------回程------------------------------T=pd-(p0+ps);sd=h/2*(1+cos(pi/p01*T)); %回程位移vd=-pi*h*w/(2*p01)*sin(pi/p01*T); %回程速度ad=-pi^2*h*w^2/(2*p01^2)*cos(pi/p01*T); %回程加速度%--------------------近休止---------------------------------nn=size(pn);sn=zeros(nn); %推杆位移vn=zeros(nn); %推程速度an=zeros(nn); % 推程加速度%------画出推杆位移、速度、加速度线图---------------p=[pu,pf,pd,pn];s=[su,sf,sd,sn];subplot(2,3,1),hold onplot(p,s*1e3,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('s/mm'),grid on,title('推杆位移'),axis([0,2*pi,1.1*min(s)*1e3,1.1*max(s)*1e3]) subplot(2,3,2) v=[vu,vf,vd,vn];plot(p,v,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('v/m/s'),grid on,title('推杆速度'),axis([0,2*pi,1.1*min(v),1.1*max(v)]) subplot(2,3,3) a=[au,af,ad,an];plot(p,a,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('a/m/s^2'),grid on,title('推杆加速度'),axis([0,2*pi,1.1*min(a),1.1*max(a)]) hold off（三）凸轮机构s d ds-ϕ图像及程序代码 %--------------------求ds/d_phi-------------------subplot(2,3,4),plot(v/w*1e3,s*1e3,'linewidth',2),xlabel('ds/d\phi/mm'),ylabel('s/mm'),axis equal,grid on,title('ds/d\phi —s')%---------------------凸轮轴心许用区域--------------------------- alpha_up=35*pi/180; %升程许用压力角 alpha_down=65*pi/180; %回程许用压力角 p1=pi/2-alpha_up; %推程斜率角 p2=alpha_down-pi/2; %回程斜率角 ku=tan(p1); %推程切线斜率 kd=tan(p2); %回程切线斜率 R2=[cos(-p2),-sin(-p2);sin(-p2),cos(-p2)];%推程旋转矩阵 R1=[cos(-p1),-sin(-p1);sin(-p1),cos(-p1)];%推程旋转矩阵 nu=size(pu); for i=1:nu(2)Temp=R1*[vu(i)/w;su(i)];vut(i)=Temp(1); %旋转推程ds/dp-s 曲线 sut(i)=Temp(2); endnd=size(pd); for i=1:nd(2)Temp=R2*[vd(i)/w;sd(i)];vdt(i)=Temp(1); %旋转回程ds/dp-s 曲线 sdt(i)=Temp(2); endfor j=1:nu(2)if sut(j)==min(sut)temu=j; %旋转推程ds/dp-s 曲线后求最低点 end endfor j=1:nd(2)if sdt(j)==min(sdt)temd=j; %旋转回程ds/dp-s曲线后求最低点endendt1=1.2*min(vd/w):0.01:1.2*max(vu/w); %切线定义域t2=min(vd/w)/6:0.01:1.2*max(vu/w);t3=0:0.01:1.2*max(vu/w);s1=ku*(t2-vu(temu)/w)+su(temu); %推程切线s2=kd*(t1-vd(temd)/w)+sd(temd); %回程切线s3=tan(-p1)*t3; %推程起点压力角限制线subplot(2,3,5) %画图hold on,axis equal,grid onplot(v/w*1e3,s*1e3,'linewidth',2)plot(t2*1e3,s1*1e3,'linewidth',1,'color','r')plot(t1*1e3,s2*1e3,'linewidth',1,'color','r')plot(t3*1e3,s3*1e3,'linewidth',1,'color','r')xlabel('ds/d\phi/mm'),ylabel('s/mm'),hold off,title('ds/d\phi—s，轴向许用范围')（四）确定凸轮的基圆半径和偏距、绘制凸轮机圆、偏距圆、理论轮廓曲线---------------画理论廓线图-------------------------e=36e-3;s0=52e-3;r0=sqrt(s0^2+e^2);x=(s0+s).*cos(p)-e.*sin(p);y=(s0+s).*sin(p)+e.*cos(p);x1=r0*cos(p);y1=r0*sin(p);subplot(2,3,6)plot(x*1e3,y*1e3,'linewidth',1),axis equal,grid on,hold on,title('廓线图')plot(x1*1e3,y1*1e3,'linewidth',1,'color','r')%-------------求最小曲率半径-----------------------nx=size(x);nx1=nx(2)-2;dydp=diff(y)./diff(p);%求微分dxdp=diff(x)./diff(p);d2ydp2=diff(dydp)./diff(p(1:nx1+1));d2xdp2=diff(dxdp)./diff(p(1:nx1+1));rho=(dxdp(1:nx1).^2+dydp(1:nx1).^2).^1.5./abs((dxdp(1:nx1).*d2ydp2(1:nx1)-dydp(1:nx1).*d2x dp2(1:nx1)));%理论廓线曲率半径rhomin=min(rho);%最小曲率半径rr=rhomin-3e-3;%----------------实际廓线图----------------X=x(1:nx(2)-1)-rr*dydp./(dxdp.^2+dydp.^2).^0.5;%求实际廓线坐标Y=y(1:nx(2)-1)+rr*dxdp./(dxdp.^2+dydp.^2).^0.5;plot(X*1e3,Y*1e3,'linewidth',2,'color','k')%画实际廓线图Legend('理论廓线','基圆','实际廓线'),axis([1.1*min(x)*1e3,1.1*max(x)*1e3,1.1*min(y)*1e3,1.1*max(y)*1e3])得到基圆半径311mm、偏距36mm。
哈工大机械设计期末试题试题附标准答案
哈工大 2006 年 秋 季学期机械设计 试 题题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数班号 姓名一 选择填空题 （每空一分共20分）1在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹 ，其牙型角60α=o 。
2普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面，平键的剖面尺寸b h ⨯按轴径 从标准中查取。
平键连接主要失效形式是 压溃 。
3带传动中，若1υ为主动轮圆周速度，2υ为从动轮圆周速度，υ为带速，则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。
4 V 带传动中，V 带截面楔角40ϕ=o ，则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40o 。
5在设计V 带传动时，V 带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图确定。
6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强度，常用的热处理方法是小齿轮 调质 ，大齿轮 正火 。
7根据轴的承载情况，自行车的前轴承受弯矩作用应称为 心 轴。
中间轴应称为 转 轴。
8代号为6206的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承，内径d= 30 mm 。
9温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高，则 粘度降低（或减少） ， 若压力升高，则 粘度增加（或变大）。
10 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是 D 。
A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是 减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化。
12普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面。
二 简答题(共5题，每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则答：失效形式包括： 轮齿折断（1分）、齿面疲劳点蚀（1分）、齿面磨损（1分）、齿面胶合（1分）、轮齿塑性变形（1分）。
开式齿轮传动的设计准则：按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
（1分）2 以框图形式说明转轴的设计过程。
哈尔滨理工大学机械设计试卷(含答案)
β = 8.626° = 8°37′37′′
四．结构题（本题13分） 解：略
考试科目： 机械设计
考试时间：120 分钟 试卷总分 100 分
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 评卷 教师
一．填空及选择填空题（每空1分，总计 25分 ）
1、用于联接的螺纹是
，原因是
______；
二．分析题（本大题共 3 小题，每小题4分，总计 12 分 ） 1、1、方案 b 较为合理。 因为方案 b 的齿轮布置形式使轴在转矩作用下产生的扭转变形能减弱轴
在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。
2、
3、与齿宽中点处的当量直齿轮等强度，按直齿轮的两个强度计算，几何
尺寸转换为锥齿轮的大端参数。
四．结构题（本题13分） 指出下列轴系结构的错误，并将正确的结构画在轴心线下侧。
一. 一．填空题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，总计 30 分 ） 1、mx1=mt2=m, αx1=αt2=α=200, γ=β2 旋向相同。 2、8°～20°；起不到斜齿的作用；轴向力太大 3、比压计算 p ≤[p]、特性数计算 pv ≤[pv]、速度计算 v ≤[v]. 4、青铜，钢，这两种材料配对减摩耐磨性好 5、固有，不可,可以避免。 6、具有运动的不均匀性、动载荷，用于低速。 7、摩擦特性曲线、液体动压、非液体（混合、边界）。 8、紧边及松边拉应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力。 9、7311AC /p4 /DF 10、30420/p2 /DB
小，则__________
______；β 太大，则
___________________。
3、非液体润滑轴承应进行_________________________、
哈工大《机械系统设计》课后习题解答
哈工大机械系统设计课后习题解答第一章1.机械工程科学研究的内容包括几大分学科？各学科之间相互关系又怎样？机械工程科学研究的内容包括机械学和机械制造学两大分学科。
机械学：对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基础技术科学。
机械制造学：研究机械制造系统及过程手段的科学。
设计和制造是两个不可分割的统一体，设计为核心，制造为基础，二者缺一不可。
反之可出现:用先进的设计技术设计出”质量很差的先进产品,或用先进的制造技术生产出”落后的高质量产品”，因此两者不能偏废.2.什么是系统？系统有和特性？具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体，即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体。
系统具有以下特性：目的性：完成特定功能是系统存在的目的，人类不论设计和种产品，都要求此产品必须达到预期的特定功能。
相关性与整体性：相关性即系统是由两个或两个以上要素构成，而每个要素之间都是有机地并以特定的关系联系在一起，当一个要素改变时就会影响与此相关的其他要素；整体性即一个系统整体功能的实现，并不是某个要素单独作用的结果。
环境的适应性：任何一个系统都存在与一定的环境之中，为使系统运行良好并完成特定功能，必须使其对外部环境的各种变化和干扰有良好的适应性。
3.什么是机械系统？机械系统有几大部分组成？机械系统在产品中的地位与作用？机械系统由若干个机器与机构及其附属装置组成的；由质量、刚度和阻尼各元素所组成的系统。
从系统所能完成的功能来分，机械系统由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、支承系统和润滑、冷却密封系统组成。
机械系统无处不在，但在设计时，可根据所设计的产品功能来决定子程序的取舍。
机械系统是基础，只要掌握了它并结合不同产业的特点，就可以设计出不同行业的设备。
4在设计机械系统时，为什么特别强调和重视从系统的观点出发？机械设计的最终目的是为市场提供优质高效、价廉物美的机械产品，在市场竞争中取得优势，赢得用户，取得良好的经济效益。
哈尔滨理工大学机械系统设计试题及答案
哈尔滨理工大学2007－2008学年第2学期考试试题及答案A卷考试科目：机械系统设计考试时间：110分钟试卷总分100分考试班级：机械05级一、选择填空（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）1．机械工程学科由（）和机械制造两部分组成。
A.机械原理B.机械零件C.机械学D.机械加工2．人们对机械系统进行功能原理设计时常采用的一种“抽象化”方法是（）。
A.黑箱法B.白箱法C.类比法D.头脑风暴法3．机械系统结构总体设计的任务是（）。
A.进行原理设计的构思B.进行功能原理设计C.将原理设计结构化D.确定总体参数4．在传动系统中，基本组的级比指数（）。
A.小于1B.等于1C.大于1D.任意数5．双联滑移齿轮占用的最小轴向尺寸应不小于（）。
A.3倍齿宽B.4倍齿宽C.5倍齿宽D.6倍齿宽6．执行系统是由执行末端件和与之相连的（）组成。
A.运动机构B.导向机构C.定位机构D.执行机构7．预紧可以有效提高滚动轴承的（）。
A.承载能力B.工作转速C.精度D.刚度8．我们可以用镶条来调整（）的间隙。
A.三角形导轨B.燕尾形导轨C.车床主轴D.铣床主轴9．支承系统是机械系统中具有支承和（）作用的子系统。
A.连接B.导向C.定位D.夹紧10.隔板的布置方向应与载荷的方向（）。
A.平行B.垂直C.倾斜D.任意二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）1．机械系统2．功能原理设计3．级比4．执行系统5．自身刚度三、简答题（本大题共6小题，每小题4分，总计24分）1．机械系统设计有哪些基本原则？2．什么是功能元？有那些种基本功能元？3．扩大传动系统变速范围有哪些方法？4．导轨有何功用？滑动导轨按其运动性质可分为哪几种类型？5．什么是支承件的接触刚度？提高接触刚度有哪些有效措施？6．常用的典型控制系统有哪几种类型？四、填空题（本大题含2小题共8个空，每空2分，总计16分）1．某台数控机床，主轴最高转速为4000r/min，最低转速为30r/min，计算转速为145r/min。
机械设计考题串讲习题答案(北理工)
12 5 2 1 3 4 6 10 7 9 8
1）弹性挡圈为多余零件； 2）轴肩过高，不便于拆轴承； 3）轴的台肩应在轮毂内； 4）键太长； 5）套筒外径太大， 不应与外圈接触，不便轴承拆卸 6）轴径太长，轴承装拆不便；
•改正以后的图
7）联轴器孔应打通 8）联轴器没有轴向固定 9）联轴器无周向固定； 10）缺密封；11）箱体装 轴承端盖面无凸出加工面， 12）缺挡油环。13）缺调 整垫片；
＞e
X=0.4，Y=1.7。ε = 10/3
九、解：首先求径向力 4LFr1=LFR
s1
s2
Fr1=FR/4=1000 N
Fr1
Fr2
Fr2=FR-Fr1=3000 N
再先求派生的轴向力：
S1=Fr1/3.4=1000/3.4=294(N)
S2= Fr2/3.4=3000/3.4=882.4(N) Fa1=S2=882.4(N) S2>S1
a轴承端泄量小承载能力高温升低b轴承端泄量小承载能力高温升高c轴承端泄量大承载能力低温升高d轴承端泄量大承载能力低温升低c齿宽中点的平均模数10滚动轴承中可以缺少某一部分但是不可以缺少的
模拟试题
一、 是非题 1、静载荷不能产生变应力。（ ） 2、两相对滑动的摩擦表面被一层液体隔开，其摩擦性质 取决于液体内部分子间粘性阻力的润滑状态称为液体润滑。 3、平带、V带主要依靠带的紧边拉力传递运动和动力。 4、 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是轮 齿折断。 （ ） 5、阿基米德圆柱蜗杆的轴面模数应符合标准值。（ ） 6、平键联接不能起到轴向固定零件的作用。（ ） 7、自行车的中轴是转轴。（ ） 8、在非液体摩擦滑动轴承中，限制pv值的主要目的是防 止轴承因过热而产生胶合。（ ） 9、低速、重载、不易对中的两轴可用凸缘联轴器来联接。 10、螺栓联接螺纹牙间载荷分配不均是由于螺母太厚。
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考试科目：机械系统设计考试时间：110分钟试卷总分100分考试班级：机械05级
一、选择填空（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）
1．机械工程学科由（）和机械制造两部分组成。
A.机械原理
B.机械零件
C.机械学
D.机械加工
2．人们对机械系统进行功能原理设计时常采用的一种“抽象化”方法是（）。
A.黑箱法
B.白箱法
C.类比法
D.头脑风暴法
3．机械系统结构总体设计的任务是（）。
A.进行原理设计的构思
B.进行功能原理设计
C.将原理设计结构化
D.确定总体参数
4．在传动系统中，基本组的级比指数（）。
A.小于1
B.等于1
C.大于1
D.任意数
5．双联滑移齿轮占用的最小轴向尺寸应不小于（）。
A.3倍齿宽
B.4倍齿宽
C.5倍齿宽
D.6倍齿宽
6．执行系统是由执行末端件和与之相连的（）组成。
A.运动机构
B.导向机构
C.定位机构
D.执行机构
7．预紧可以有效提高滚动轴承的（）。
A.承载能力
B.工作转速
C.精度
D.刚度
8．我们可以用镶条来调整（）的间隙。
A.三角形导轨
B.燕尾形导轨
C.车床主轴
D.铣床主轴
9．支承系统是机械系统中具有支承和（）作用的子系统。
A.连接
B.导向
C.定位
D.夹紧
10.隔板的布置方向应与载荷的方向（）。
A.平行
B.垂直
C.倾斜
D.任意
二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）
1．机械系统2．功能原理设计3．级比4．执行系统5．自身刚度
三、简答题（本大题共6小题，每小题4分，总计24分）
1．机械系统设计有哪些基本原则？
2．什么是功能元？有那些种基本功能元？
3．扩大传动系统变速范围有哪些方法？
4．导轨有何功用？滑动导轨按其运动性质可分为哪几种类型？
5．什么是支承件的接触刚度？提高接触刚度有哪些有效措施？
6．常用的典型控制系统有哪几种类型？
四、填空题（本大题含2小题共8个空，每空2分，总计16分）
1．某台数控机床，主轴最高转速为4000r/min，最低转速为30r/min，计算转速为145r/min。
拟选用交流调频主轴电动机，其最高转速和额定转速分别为4500r/min和1500r/min，则主轴的恒功率调速范围R np为（），电动机的恒功率调速范围r p为（）r/min，如果有级变速机构的公比φu=R p，则有级变速机构的级数Z为（）级。
2．某卧式滑动导轨，支承导轨长720mm，动导轨长360mm，计算开式导轨的判别依据
为（）≤1。
当有一集中载荷F垂直作用于动导轨上，且与动导轨中心距离为40mm时，动导轨将（）（会或不会）发生倾覆，应采用（）式结构，导轨面上的压强分布简图为（）；试计算采用闭式结构时载荷F与动导轨中心的最小距离应为（）mm。
五、结构分析题（本大题含2个问题，每问7分，总计14分）
如下图（a）和（b）所示为两种主轴推力支承的布置情况，试分别指出其名称，并说明各有何优缺点以及适用的工作场合。
六、设计计算题（本大题共7小问，内含9空，每空2分，总计26分）
有一普通车床，公比φ=1.26，级数Z=18级，最低转速n min=28r/min，拟选用电动机的转速为1440r/min，试完成下列问题：
1．转速范围R n、公比φ和级数Z之间关系计算式为（）
2．计算主轴的转速范围和R n=（）最高转速n max =（）r/min；3．写出最佳的结构式（）；
4．验算最后一个扩大组的变速范围的计算式为（），其计算的结果为r n= （），是否满足要求（）；
5．根据附表查取主轴的各级输出转速为：（
）r/min；6．试根据转速图的设计原则，绘制出结构式对应的转速图；
7．写出主轴的计算转速n j =（）r/min。
一、选择填空（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）
1．C.机械学2．A.黑箱法3．C.将原理设计结构化 4．B.等于1 5．B.4倍齿宽6．D.执行机构7．D.刚度8．B.燕尾形导轨
9．A.连接10.A.平行
二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）
1．机械系统是由若干机械零件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特定功能的系统。
2．功能原理设计是针对所设计产品的主要功能提出一些原理性的构思。
3．级比是指一个传动组内两相邻传动副传动比之比。
4．执行系统是指在系统中能直接完成预期工作任务的子系统。
5．自身刚度是指支承件抵抗自身变形的能力。
三、简答题（本大题共6小题，每小题4分，总计24分）
1．机械系统设计的基本原则包括：需求原则，信息原则，系统原则，优化、效益原则。
2．功能元：是能直接从技术效应（物理效应、数学效应等）及逻辑关系中找到可以满足
功能要求的最小单位。
基本功能元包括：物理功能元、数学功能元和逻辑功能元。
3．扩大变速范围的方法包括：增加一个传动组、背轮机构、分支传动和混合公比。
4．导轨功用：导向和承载。
导轨按其运动性质可分为：主运动导轨、进给运动导轨和移置导轨。
5．支承件的接触刚度：是指支承件抵抗接触变形的能力。
有效措施包括：提高有效接触面积，增加接触面的预紧力。
6．常用典型控制系统的类型包括：机械式控制系统，机电伺服系统，电液伺服系统和电气伺服系统
四、填空题（本大题含2小题共8个空，每空2分，总计16分）
1．27.6；3；3
2．6M/Fl；不会；开式；；60
五、结构分析题（本大题含2个问题，每问7分，总计14分）
（a）名称：推力支承放在后支承两侧；
特点：前后支承较温升较均衡，其几何误差值较小；结构简单，调整方便；
后支承定位，受热前伸，轴向刚度K轴较低，精度较低。
适用场合：精度要求较低，载荷较大。
（b）名称：推力支承放在前支承两侧；
特点：前支承定位，轴向热变形较小，轴向刚度K轴较高，精度较高；调整方便；
前支承发热较为集中，易产生几何误差，需要强制散热。
适用场合：精度要求较高，载荷较小。
六、设计计算题（本大题共7小问，内含9空，每空2分，总计26分）
1．R n.=φZ-1
2．50；1400
3．18=31×33×29
4．r n=φxn(pn-1)；8；满足
5．28 、35.5、45 、56 、71 、90 、112、140 、180 、
224、280 、355、450、560、710、900、1120、1400；
6．转速图的设计原则：千多后少，前密后疏，早升晚降，升2降4；
绘制出结构式对应的转速图为：
6．90 。