2023年河北專升本車輛工程/工業設計/機械電子工程等專業考試大綱

2023年河北專升本車輛工程/工業設計/機械電子工程等專業考試大綱已發布！分為工程力學、機械設計基礎兩部分，考試采用閉卷、筆試形式，各部分滿分為150分，考試時間為75分鐘，試卷包括填空題、選擇題、簡答題、綜合題等。考試主要內容、參考書目、樣題等具體信息如下，請考生參考。

一、內容概述與要求

第一部分：工程力學

I.課程簡介

參加工程力學考試的考生應理解或了解工程力學中物體的受力分析，力系的等效與簡化，力系的平衡條件及其應用；軸向拉壓、扭轉、剪切、彎曲的內力、應力和變形的計算；構件的強度、剛度和穩定性計算；掌握或學會上述各部分的基本方法；注意各部分知識的結構及知識的內在聯系；能綜合運用所學知識分析并解決實際問題。

二、考試形式與試卷結構

考試采用閉卷、筆試形式，全卷滿分為150分，考試時間75分鐘。

試卷包括選擇題和計算題。選擇題是四選一型的單項選擇題；計算題應寫出必要的文字說明及演算步驟。

選擇題分值合計為25分，計算題分值為125分。

II.知識要點與考核要求

一、靜力學基本公理及受力分析

1.知識范圍

靜力學基本概念 靜力學基本公理 各種常見的約束和約束反力 物體的受力分析和受力圖。

2.考核要求

（1）掌握靜力學基本概念、靜力學基本公理。

（2）掌握各種常見的約束和約束反力。

（3）掌握物體的受力分析和受力圖。

二、匯交力系和力偶系

1.知識范圍

平面匯交力系的合成與平衡 力對點的矩 力偶的合成與平衡。

2.考核要求

（1）了解平面匯交力系的合成與平衡的幾何法。

（2）掌握平面匯交力系的合成與平衡的解析法。

（3）掌握力對點的矩、力偶的合成與平衡。

三、平面任意力系

1.知識范圍

平面任意力系向作用面內一點簡化 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 物體系統的平衡 平面簡單桁架的內力計算。

2.考核要求

（1）掌握平面任意力系向作用面內一點簡化。

（2）掌握平面任意力系的平衡條件和平衡方程。

（3）掌握物體系統的平衡。

（4）掌握平面簡單桁架的內力計算。

四、空間力系

1.知識范圍

空間任意力系的簡化 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 重心。

2.考核要求

（1）理解空間任意力系的簡化、空間任意力系的平衡條件。

（2）了解重心的基本概念及計算方法。

五、摩擦

1.知識范圍

滑動摩擦 考慮摩擦時物體的平衡問題。

2.考核要求

（1）掌握滑動摩擦的基本概念及計算方法。

（2）理解考慮摩擦時物體的平衡問題。

六、彈性變形體基本知識

1.知識范圍

彈性變形體的概念和基本假設 外力和內力 正應力和切應力 正應變和切應變 虎克定律 桿件變形的基本形式。

2.考核要求

（1）掌握材料力學的研究對象、基本假設、外力與內力的基本概念。

（2）掌握正應力、切應力、正應變及與切應變的概念。

（3）掌握胡克定律。

七、軸向拉伸和壓縮

1.知識范圍

軸向拉伸與壓縮的概念 軸力與軸力圖 拉壓桿的應力和圣維南原理材料拉伸、壓縮時的力學性能 應力集中的概念 拉、壓桿的強度計算 拉、壓桿的變形計算 簡單拉壓超靜定問題。

2.考核要求

（1）掌握軸力與軸力圖。

（2）掌握拉壓桿的應力、強度計算。

（3）掌握拉壓桿的變形、簡單拉壓超靜定問題。

（4）了解圣維南原理、材料拉伸、壓縮時的力學性能、應力集中的概念。

八、剪切與擠壓

1.知識范圍

剪切的實用計算 擠壓的實用計算。

2.考核要求

（1）掌握剪切、擠壓的實用計算。

九、扭轉

1.知識范圍

扭轉的概念 扭矩與扭矩圖 薄壁圓筒的扭轉 切應力互等定理 圓軸的扭轉應力與強度條件 圓軸扭轉變形與剛度計算。

2.考核要求

（1）掌握扭轉的概念、扭矩與扭矩圖。

（2）理解薄壁圓筒的扭轉、切應力互等定理。

（3）掌握圓軸的扭轉應力與強度條件。

（4）了解圓軸扭轉變形與剛度計算。

十、彎曲內力

1.知識范圍

剪力、彎矩 剪力方程、彎矩方程 剪力圖、彎矩圖 剪力、彎矩與載荷集度間的微分關

系。

2.考核要求

（1）掌握剪力、彎矩的計算。

（2）掌握剪力方程、彎矩方程，能夠繪制剪力圖、彎矩圖。

（3）了解剪力、彎矩與載荷集度間的微分關系。

十一、彎曲應力

1.知識范圍

慣性矩和平行移軸定理 彎曲正應力 彎曲切應力 梁的強度條件 提高梁承載能力的措

施。

2.考核要求

（1）掌握對稱彎曲正應力、慣性矩的概念及平行軸定理。

（2）理解對稱彎曲切應力的概念及梁的強度條件。

十二、彎曲變形

1.知識范圍

撓曲線近似微分方程 計算梁位移的積分法 計算梁位移的疊加法 梁的剛度條件與合理剛度設計。

2.考核要求

（1）掌握撓曲線近似微分方程。

（2）了解計算梁位移的積分法。

（3）了解計算梁位移的疊加法。

（4）了解梁的剛度條件和合理剛度設計。

十三、壓桿穩定

1.知識范圍

壓桿穩定的概念 壓桿臨界力的歐拉公式 臨界應力和臨界應力總圖 壓桿穩定條件與合理設計。

2.考核要求

（1）掌握穩定性概念。

（2）理解臨界載荷的歐拉公式。

（3）了解中、小柔度桿的臨界應力。

（4）了解壓桿穩定條件與合理設計。

III.模擬試卷及參考答案

河北省普通高等學校專升本考試工程力學模擬試卷

（考試時間：75分鐘）

(總分:150分)

說明：請在答題紙的相應位置上作答，在其他位置上作答的無效。

一、單項選擇題（本大題共5道小題，每小題5分，共25分。在每小題給出的備選項中，選出一個正確的答案，并將所選項前的字母填涂在答題紙的相應位置上）

1、在下述原理、法則、定理中，只適用于剛體的有。

A、二力平衡原理；B、力的平行四邊形法則；C、作用與反作用定理；D、剛化原理。

2、一空間任意力系向某點簡化后，主矢為零，主矩在z軸上的投影為零，則該力系簡化的最終結果可能是。

A、平衡；B、一個力偶或平衡；C、一個力；D、力螺旋。

3、如圖1所示直桿，橫截面面積為A=100mm2，載荷P=10kN，則α=600斜截面上的正應力和切應力分別為。

A、25MPa，-43.3MPa；B、25MPa，43.3MPa；

C、-25MPa，43.3MPa；D、-25MPa，-43.3MPa。

myq

F

αx

PPABC

al

m

圖1圖2

4、如果實心圓軸的直徑增大一倍(其他情況不變)，其極慣性矩將。A、增大16倍；B、增大15倍；C、增大8倍；D、增大4倍。

5、如圖2所示梁，若用積分法求梁的撓曲線方程時，則相應的邊界或連續條件為。

A、xB=0，yB=0，yB左=yB右，yC=0；B、yB=0，yC=0，yB左=yB右，θB左=θB右；

C、θB=0，yB=0，yB左=yB右，yC=0；D、θB=0，yB=0，yB左=yB右，θC=0。

二、計算題（本大題共5小題，第1、2、3小題各25分，第4小題30分，第5小題20

分，共125分。請將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應位置上）

1、圖示機構中，A處為固定端約束，C處為光滑接觸，D處為鉸鏈連接。已知

F1=F2=400N，M=300N·m，AB=BC=400mm，CD=CE=300mm，α=450，不計各構件自重，

求固定端A處與鉸鏈D處的約束力。

DMF1

E

Cα

F2

Bα

A

2、兩根直徑不同的實心截面桿，d1=65mm，d2=38mm，在B處焊接在一起，彈性模量均為E=200MPa，受力和桿的尺寸如圖所示。試求軸向變形總量。

55kN

CB55kN

50kN

A

1220mm900mm

3、如圖所示階梯形傳動軸，A為主動輪，B、C、D為從動輪。A輪輸入的轉矩MA=800N·m，B、C、D輪輸出的轉矩分別為MB=MC=300N·m，MD=200N·m。傳動軸的許用切應力[τ]=40MPa，許用扭轉角[θ]=10/m，材料的剪切彈性模量G=80GPa。

試求：1、軸的扭矩圖；2、試根據軸的強度條件和剛度條件，分別確定傳動軸各段的

直徑。

MBMA

1

MCdMD

2

BACD

1.5m1m1m

4、一鑄鐵簡支梁的橫截面如圖所示，跨長l=2m，在梁的跨中點受一集中載荷作用，

F=80kN。已知許用拉應力[σt]=30MPa，許用壓應力[σc]=90MPa。試求：1、畫出梁的剪力圖和彎矩圖；2、試確定截面尺寸d。

5、圖示正方形桁架結構，由五根圓截面鋼桿組成，連接處均為鉸鏈，各桿直徑均為

d=40mm，邊長a=1m。材料均為Q235鋼，E=200GPa，λP=100，[nst]=1.8。試：求結構的

許可載荷。

A

d

F10d

BzC

C

l2l2

2d

8d

A2DF

13

5

B

4C

F

工程力學參考答案

一、單項選擇題

1．A2．B3．B4．A5．B

二、計算題

1、解：（1）取DE桿：（圖+4分）

DMF1

E

∑MC=0，FD×0.3−F1×0.3−M=0，Cα

DF

FD=1400N(↓)（+4分）

（2）取整體：（圖+5分）

BαFAy

M

∑Fx=0

，FAx

−F2

×cos450=0，

A

A

DMF1

E

FAx

FAx=282.8N(→)（+4分）FC

∑F=0，F

−F−F

−F×sin450=0，

FAy=2082.8N(↑)（+4分）

∑MA=0，

F×(0.3+0.8×cos450)+F×(0.8×cos450−0.3)−M+M

+F2

×0.4=0，

MA=−1178.4N⋅m（+4分）

2、

55kN

解：(1)求端部約束力：（+3分）

50kN

∑Fx=0，FRC−55×2+50=0，

A

CB55kN

FRC=60kN

(2)求各段軸力：（+8分）

1220mm900mm

(2)求各段變形：

FNBC=60kN（壓力）；

FNAB=50kN（拉力）；

F⋅1.2260×103N⋅1.22m

Δl=NBC=−=−110.4mm（+5分）

BC200×10Pa×π(65×102)

F⋅0.950×103N⋅0.9m

Δl=NAB==198.5mm（+5分）

AB200×10Pa×π(38×102)

Δl=ΔlAB−ΔlBC=(198.5−110.4)mm=88.1mm（+4分）

3、解：(1)扭矩圖如圖所示。（+7分）

MBMA

1

MCdMD

2

BACD

1.5m1m1m

500N⋅m

200N⋅m

300N⋅m

(2)確定各段直徑。

AB段：（+6分）

τABmax

=TAB=

WP1

300

1πd3

≤[τ]=40×106Pa

161

300×16300×16

d1≥3

π[τ]

=3=33.7mm

π×40×106

θABmax

=TAB=

GIP1G

300

1πd4

≤[θ]=10×

π

180

321

300×32

d1≥=38.5mm，可得：d1=39mm

480×109×π×

AC段：（+6分）

π

180

500×16500×16

d2≥3

π[τ]

=3=39.9mm，

π×40×106

500×32

d2≥=43.7mm，

80×109×π×

180

可得：d2=44mm

CD段：（+6分）

200×16200×16

d3≥3

d≥

π[τ]

200×32

=3=29.4mm，

π×40×106

=34.8mm，可得：d=35mm

3480×109×π×π3

180

4、解：(1)剪力圖彎矩圖如圖所示。（圖+10分）

F2

F2

(2)確定尺寸d：最大彎矩為Mmax=

Fl

Fl=

4

4

80×2

4

=40kN⋅m（+2分）

截面形心：yC=

8d⋅2d⋅d+10d⋅d⋅7d

8d⋅2d+10d⋅d

=3.31d（+3分）

I=18d(2d)3+(8d⋅2d)⋅(3.31d−d)2+1d(10d)3+(10d⋅d)⋅(12d−5d−3.31d)2

z1212

（+4分）

I=310.2046d4（+1分）

M×3.31d40×103N×3.31d6

σtmax=

max

Iz

=≤30×10Pa，d≥24.23mm（+4分）

310.2046d4

M×(12−3.31)d

40×103N×8.69d6

σcmax=

max

Iz

=≤90×10Pa（+4分）

310.2046d4

d≥23.18mm，取d=25mm。（+2分）

5、解：由圖示結構可知，5桿為壓桿，桿件內力為F。（+5分）

A2DF

i=d

4=10mm（+4分），λ=μa

2i=141.4>100（+5分）13

5

Fπ2EIπ2×200×109×πd464

[F]=Cr===68.8kN（+6分）B

nst

1.8×(a

2)2

1.8×(a

2)24C

第二部分：機械設計基礎

I.課程簡介

一、內容概述與要求

考生應理解或了解常用機構和機械通用零部件的結構組成、工作原理、運動特性及基本設計理論，掌握常用機構和機械通用零部件的設計計算方法，能夠解決相關的具體機械設計問題。考試包括機械設計的基本知識、平面機構的基本知識、平面四桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、螺紋連接、齒輪傳動、輪系、帶傳動與鏈傳動、軸和軸轂連接、軸承及聯軸器和離合器等十二部分內容。考試從兩個層次上對考生進行測試，較高層次的要求為“理解”、“掌握”和“能夠”，較低層次的要求為“了解”。這里“理解”和“了解”是對原理和理論提出的要求，“掌握”和“能夠”是對方法及應用能力提出的要求。

二、考試形式與試卷結構

考試采用閉卷、筆試形式，全卷滿分為150分，考試時間75分鐘。

試卷包括選擇題、填空題、分析與設計題和計算題四種題型。選擇題是四選一型的單項選擇題；填空題只要求直接填寫結果；分析與設計題、計算題均應寫出必要的答題過程及演算步驟。選擇題分值為45分，填空題分值為30分，分析與設計題、計算題分值合計

為75分。

II.知識要點與考核要求

一、機械設計的基本知識

1.知識范圍

機械的組成機械設計的基本要求機械設計的內容與過程零件的失效形式零件的設計計算準則機械的常用材料

2.考核要求

(1)理解機械的組成，理解零件、構件、機構、機器及機械的概念。(2)了解機械零件的基本要求、機械設計的基本要求。

(3)了解機械設計的任務與內容，了解機械設計的一般過程與流程。(4)了解機械零件的失效形式及機械零件設計計算準則。

(5)了解機械常用材料的性能及應用場合、材料的牌號及意義。

二、平面機構的基本知識

1．知識范圍

平面運動副平面機構運動簡圖機構具有確定運動的條件機構自由度的計算2．考核要求

(1)了解平面機構運動副的類型、特點及規定畫法。

(2)掌握平面機構運動簡圖的繪制步驟，能夠看懂一般機構的機構運動簡圖，能夠根據簡單機械的結構圖形繪制機構運動簡圖。

(3)掌握機構具有確定運動的條件，能夠對不合理的機構提出修改措施。

(4)掌握平面機構自由度的計算方法，能夠判別機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度及簡單虛約束。

三、平面四桿機構

1.知識范圍

四桿機構的基本類型與演化曲柄存在的條件急回運動特性壓力角與傳動角死點

2.考核要求

(1)了解四桿機構的基本類型及運動特點，理解四桿機構的演化方法及演化類型，能夠繪制四桿機構演化類型的機構運動簡圖。

(2)了解鉸鏈四桿機構的基本類型，掌握四桿機構曲柄存在的條件，掌握四桿機構基本類型的判別方法。

(3)理解機構的急回運動特性及行程速比系數概念，掌握通過繪圖或計算確定機構的極位夾角及行程速比系數的方法。

(4)了解壓力角與傳動角的概念，了解壓力角、傳動角的確定方法。

(5)了解機構的死點現象，理解死點產生的原因及出現的位置，了解克服死點的方法。

四、凸輪機構

1.知識范圍

凸輪機構的類型凸輪機構的基本參數從動件的常用運動規律凸輪機構基本尺寸的確定

2.考核要求

(1)了解凸輪機構的分類方法及凸輪機構的命名方法，理解凸輪機構的結構特征及應用。(2)掌握凸輪機構的基本參數及對應的幾何意義。

(3)了解凸輪機構從動件的運動線圖，理解柔性沖擊和剛性沖擊的概念，理解常用推桿運動規律特點及應用場合，理解常用推桿運動規律運動線圖的特點。

(4)理解理論廓線與實際廓線的關系，理解如何用作圖法確定凸輪機構的壓力角、推桿的位移、推桿的行程和凸輪的轉角等幾何特征。

(5)了解凸輪基圓半徑與凸輪機構壓力角的關系，理解滾子推桿的運動失真現象及解決運動失真的方法。

五、間歇運動機構

1．知識范圍

棘輪機構槽輪機構2．考核要求

(1)了解棘輪機構的類型、應用，理解棘輪機構的工作原理，掌握棘輪機構的組成及工作特性。

(2)了解槽輪機構的類型、應用，理解槽輪機構的工作原理，掌握槽輪機構的組成及運動系數的計算。

六、螺紋連接

1.知識范圍

螺紋類型與參數螺紋連接件螺紋連接的類型螺紋連接的防松螺栓連接的結構設計螺栓的強度計算

2.考核要求

(1)了解根據牙型、螺紋的旋向、螺紋的線數及螺紋的螺距所確定的螺紋分類方法。(2)掌握螺紋基本參數的定義及幾何意義。

(3)了解常見螺紋連接件的類型。

(4)了解螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接及緊定螺釘連接的特點及應用。(4)掌握螺紋連接常見的防松原理及防松方法。

(5)了解螺栓連接與螺栓組連接結構設計所要遵循的原則。

(6)掌握簡單普通螺栓組連接結構的受力分析方法，理解螺栓性能等級的意義，掌握螺栓連接的強度計算。

七、齒輪傳動

1.知識范圍

齒輪傳動的特點及類型漸開線齒廓的嚙合特性漸開線標準直齒圓柱齒輪的參數及幾何尺寸計算漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線齒廓的切削加工漸開線標準直齒圓柱齒輪的強度計算平行軸斜齒圓柱齒輪傳動

2.考核要求

(1)理解齒輪傳動的特點及齒輪傳動的類型。

(2)理解齒廓嚙合的基本定律和漸開線齒廓的嚙合特性，理解節點、節圓和基圓的概念。(3)了解漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱，掌握模數、壓力角、嚙合角、節圓和分度圓等概念，掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何特性，能夠根據標準直齒圓柱齒輪的基本參數計算齒輪的幾何尺寸。

(4)掌握漸開線直齒圓柱齒輪正確傳動、連續傳動及無側隙嚙合的條件。

(5)了解仿形法、范成法加工齒輪的原理及特點，了解漸開線齒廓的根切現象、根切產生原因、根切危害及標準齒輪不產生根切的最少齒數。

(6)了解齒輪的常用材料及熱處理方法，理解齒輪傳動常見的失效形式及強度計算過程，了

解齒輪參數的選取原則。

(7)了解斜齒輪齒廓的形成原理，掌握斜齒輪傳動的特點及正確嚙合條件，掌握斜齒輪法面參數與端面參數的關系，掌握斜齒輪傳動的受力分析。

八、輪系

1．知識范圍

輪系分類輪系傳動比計算2．考核要求

(1)了解輪系的分類，掌握定軸輪系、周轉輪系和復合輪系的結構組成及特點。(2)掌握定軸輪系、周轉輪系及復合輪系傳動比的計算。

九、帶傳動與鏈傳動

1．知識范圍

帶傳動與鏈傳動的類型與特點帶傳動與鏈傳動的結構與組成帶傳動與鏈傳動的運動特性與受力分析帶傳動與與鏈傳動的設計計算帶傳動與與鏈傳動的安裝、使用及維護2．考核要求

(1)了解V帶傳動及鏈傳動的類型及結構組成，掌握帶傳動及鏈傳動的應用場合、傳動特點及優缺點。

(2)掌握V帶傳動的受力分析和應力分布特點，理解帶傳動的彈性滑動和打滑想象及產生原因；掌握鏈傳動的運動特性及鏈傳動的受力分析。

(3)掌握V帶傳動及鏈傳動的常見失效形式及產生原因。

(4)了解V帶傳動、鏈傳動主要參數的選擇原則及設計原則。

(5)了解V帶傳動、鏈傳動的常見張緊裝置及安裝、使用與維護時的注意事項。

十、軸和軸轂連接

1．知識范圍

軸的類型軸的材料軸的結構軸的強度計算鍵連接2．考核要求

(1)了解軸的分類、軸的常用材料及熱處理方法。

(2)理解軸結構設計的基本要求，掌握軸上零件的定位與固定方法，掌握各軸段直徑與長度的確定原則，能夠設計合理的軸結構。

(3)理解軸的強度計算原理，掌握軸的強度計算準則。

(4)了解常見軸轂連接形式、鍵連接的類型，了解鍵連接的失效形式，理解鍵連接的失效原理和工作能力判斷準則。

十一、軸承

1．知識范圍

滾動軸承的類型、特點、代號及選用滾動軸承的壽命計算滾動軸承的組合設計滑

動軸承的類型與結構非液體摩擦徑向滑動軸承的設計計算2．考核要求

(1)了解滾動軸承的類型及特點，掌握滾動軸承類型的選用原則，了解滾動軸承的代號組成，掌握滾動軸承基本代號的意義。

(2)了解滾動軸承的失效形式，掌握滾動軸承的受力分析、當量動載荷的計算及壽命計算。(3)掌握滾動軸承的軸向固定方式，了解滾動軸承的裝拆方法、潤滑形式及密封裝置。

(4)了解常見滑動軸承的類型與結構、軸瓦的結構及軸承的材料。

十二、聯軸器與離合器

1．知識范圍

聯軸器離合器2．考核要求

(1)了解聯軸器的類型、結構組成及特點，了解聯軸器的選用原則。(2)了解離合器的類型、結構及工作原理。

III.模擬試卷及參考答案

河北省普通高等學校專升本考試機械設計基礎模擬試卷

（考試時間：75分鐘）(總分：150分)

說明：請在答題紙的相應位置上作答，在其它位置上作答的無效。

一、單項選擇題(本大題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個備選項中，選出一個正確的答案，并將所選項前的字母寫在答題紙的相應位置上)

1.對心曲柄滑塊機構以曲柄為原動件時，其最大傳動角γmax為。

A．30°

C．90°

B．45°

D．0°

2.在曲柄搖桿機構中，當搖桿為主動件，且處于共線位置時，機構處于死點位置。A．曲柄與機架B．曲柄與連桿

C．連桿與搖桿D．搖桿與機架

3.已知一鉸鏈四桿機構ABCD，lAB

=25mm，lBC

=50mm，lCD

=40mm，lAD

=30mm，

且AD為機架，BC為AD之對邊，那么，此機構為。A．雙曲柄機構B．曲柄搖桿機構

C．雙搖桿機構D．無法確定是哪一種結構

4.對于轉速較高的凸輪機構，為了減小沖擊和振動，從動件運動規律最好采用運動規律。

A．等速B．等加速等減速

C．正弦加速度D．余弦加速度

5.生產工藝要求某機構將輸入的勻速單向運動，轉變為位移按正弦規律變化的移動輸出，一種可供選擇的機構是。

A．齒輪齒條機構B．直動滾子從動件盤形凸輪機構

C．偏置曲柄滑塊機構D．螺旋機構

6.要求一工作機構實現單向間歇轉動，主動件每轉一轉的過程中工作構件將沿順時針方向轉過90°后停歇一段時間，主動件運動為等速單向轉動，可實現該運動的一種機構是。

A．曲柄搖桿機構B．單個棘輪機構

C．單個槽輪機構D．單萬向聯軸節

7.輕工機械中常需從動件作單向間歇運動，下列機構不能實現該要求的是。A．棘輪機構B．蝸形凸輪機構

C．槽輪機構D．擺動導桿機構

8.在一傳動機構中，主、從動件的傳動軸線平行，但其軸間距離可能會發生變化，現要求主、從動軸的傳動比為定值。一種可供選擇的機構是。

A．平行四邊形機構B．齒輪機構

C．十字滑塊聯軸節D．轉動導桿機構

9.帶傳動工作時，若小帶輪為主動輪，則帶的最大應力發生于帶處。A．進入主動輪B．退出主動輪

C．進入從動輪D．退出從動輪10．帶傳動工作時產生彈性滑動是因為。

A．帶的預緊力不夠B．帶的緊邊和松邊拉力不等

C．帶繞過帶輪時有離心力D．帶與帶輪間的摩擦力不夠11．鏈傳動張緊的主要目的是。

A．增大摩擦力B．提高鏈傳動工作能力C．避免松邊垂度過大引起嚙合不良和鏈條振動D．增大包角

12.鏈傳動中，一般鏈輪最多齒數限制為120，是為了。A．減小鏈傳動的不均勻性B．限制傳動比

C．減少鏈節磨損后從鏈輪脫落的可能D．保證鏈輪輪齒強度。

13.代號為6208的軸承，其內徑是。

A.0mmB．62mm

C．8mmD．40mm

14.滾動軸承的基本額定壽命是指。

A.在基本額定動載荷作用下，軸承所能達到的壽命B．在額定工況和額定載荷作用下，軸承能達到的壽命

C．在額定工況和額定載荷作用下，90%軸承能達到的壽命D．同一批軸承進行實驗時，90%軸承能達到的壽命

15.直動平底從動件盤形凸輪機構的壓力角。

A.永遠等于0°

B.等于常數

C.隨凸輪轉角而變化D．90°

二、填空題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。將答案填寫在答題紙的相應位置上)

16．在擺動導桿機構中，導桿擺角ψ=30°，其行程速度變化系數K的值為。

17.曲柄滑塊機構是通過改變曲柄搖桿機構中的而形成的。

18.機械中的零件是的單元體。

19.凸輪的基圓半徑越小，則凸輪機構的壓力角越。

20.在設計滾子從動件盤形凸輪機構時，選擇滾子半徑的條件是。

21.帶傳動的打滑是由于原因引起的失效現象，在帶的正常工作時應避免打滑。

22.套筒滾子鏈中套筒與銷軸之間的配合為配合。

23.徑向滑動軸承按結構形式可分為整體式和兩大類。

24.校核非液體摩擦滑動軸承的工作能力時，除要演算軸承的平均壓強外，還要演算軸承的值。

25.，稱為滾動軸承的基本額定動載荷。

三、分析與設計題(本大題共2小題，每小題15分，共30分。將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應位置上)

26.計算圖示機構的自由度，若有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，必須指出。(已知AB、

CD、EF三桿長度相等且相互平行)

第26題圖

27.比較分析V帶傳動與鏈傳動傳動比特性的異同。

四、計算題(本大題共3小題，每小題15分，共45分。將解答的主要過程、步驟和答案填寫在答題紙的相應位置上。)

28.已知圖示輪系中各輪的齒數z1=

20，z2=

40，z3=

15，z4=

60，輪1的轉

速為n1=120r/min，轉向如圖，試求輪3的轉速n3的大小和轉向。

第28題圖

29.已知一對按標準中心距安裝的漸開線直齒標準圓柱齒輪傳動，中心距O1O2=100mm，

模數m

=4mm，壓力角α=20°，小齒輪為主動輪，傳動比i

=ω1/ω2

=1.5，試：

(1)計算齒輪1和2的齒數，分度圓、基圓、齒頂圓和齒根圓直徑，并畫圖表示；(2)在圖中標出嚙合起始點B2、嚙合終止點B1、節點P、嚙合角α′和理論嚙合線與實際嚙合線。

30.如圖所示凸緣聯軸器，已知聯軸器材料為HT200，傳遞扭矩T

=1200N·m，兩個半

聯軸器用4個普通螺栓連接在一起，螺栓均勻分布于D

=160mm的圓周上，螺栓性能等

級為5.8級，兩個半聯軸器的摩擦系數μ=

0.15，若連接的可靠系數K

=1.2，螺栓

安裝時控制預緊力，安全系數SS=1.3，試確定螺栓的小徑最小值d1min。

第30題圖

機械設計基礎模擬試卷參考答案

一、單項選擇題(本大題共15小題，每小題3分，共45分，選對得3分，選錯、未選或多

選得0分)

1．C2．B3．C4．C5．B6．C7.D8．C9．A10．B

11．C12．C13．D14．D15．B

二、填空題(本大題共10小題，每小題3分，共30分，填對得3分，未填或填錯得0分)

16.K

=180

180

+θ=1.4

−θ

17.搖桿長度和形狀18．制造19．大

20．滾子半徑小于凸輪理論輪廓曲線上的最小曲率半徑21．過載22．間隙

23．剖分式24．Pv25．基本額定壽命為106r時軸承所承受的最大載荷

三、分析與設計題(本大題共2小題，每小題15分，共30分，解答過程、步驟和答案必須完整、正確)

26．解：

(1)B、F處的鉸鏈為復合鉸鏈.....................................................................................(2分)

CD桿帶來1個虛約束，滾子H兩側高副接觸之一為虛約束.............................................(5分)

兩滾子G、H繞自身轉動各帶來1個局部自由度.........................................................(7分)

(2)n

=7,pL

=9,pH

=2..................................................................................(9分)

F=3n

−2pL−pH

=3×7−2×9−2

=1.............................................(15分)

27.答：V帶傳動與鏈傳動的都適合于兩旋轉軸中心距較大的傳動，一般情況下，V帶傳動與鏈傳動兩個旋轉軸的轉向是相同的，（2分）V帶傳動的平均傳動比（主動輪角速度與從動輪角速度之比）約等于主、從動輪基準直徑的反比，鏈傳動平均傳動比等于主、從動輪的齒數（或分度圓直徑）反比；（5分）V帶傳動由于存在彈性滑動，不能保證準確的傳動比，其傳動比略高于主、從動輪的基準直徑的反比，在傳遞轉矩增加時，彈性滑動現象更加明顯，傳動比會略有增高；（10分）鏈傳動平均傳動比是不變的，但瞬時傳動比成周期性變化。（15分）

四、計算題(本大題共3小題，每小題15分，共45分，解答過程、步驟和答案必須完整、正確)

28.解：

(1)劃分輪系：本題輪系為復合輪系，1、2為定軸輪系；2、3、4為周轉輪系。……(2分)

(2)定軸輪系傳動比計算(設n1

↓為“+”)：

i12

=n1n2

=−z2

z1

=−40

20

=−2

n2=

−1×120=

2

−60r/min..............................................................................(6分)

(3)周轉輪系傳動比計算：

2n3

34

4

−n2

−n2

=−z4

z3

=−60

15

=−4

n3+60

60

=−4

n3=−300r/min...................................................................................................(13分)

方向↑...............................................................................................................(15分)

29.解：

(1)由

i12

=d2d1

=1.5

a=d1

+d2

2

=100

mm得

d1=

80mm...........................................................................................................(1分)

d2=120mm..........................................................................................................(2分)

z1=

m

z2=m

=20......................................................................................................(3分)

=30......................................................................................................(4分)

db1

db2

=d1cos20°

=d2cos20°

=75.18mm............................................................................(5分)

=112.76mm............................................................................(6分)

da1

da2

=m(z1

=m(z2

+2h*)=

+2h*)=

88mm...............................................................................(7分)

128mm.............................................................................(8分)

df1

=m(z1

−2h*

−2c*)=

70mm....................................................................(9分)

df2

=m(z2

−2h*

−2c*)=110mm..................................................................(10分)

(2)

嚙合起始點B2、嚙合終止點B1、節點P、嚙合角α′如圖所示..........................(13分)

N1N2為理論嚙合線...............................................................................................(14分)

B1B2為實際嚙合線................................................................................................(15分)

30.解：

(1)求螺栓的許用應力

第29題答案圖

螺栓屈服強度：σS

=500×0.8

=400MPa.........................................................(2分)

螺栓的許用應力：[σ]=σS

(2)求單個螺栓受力

/SS

=400/1.3

=308

MPa...............................(4分)

單個螺栓所受橫向載荷：FS

=T

4×D

2

=1200×1000

4×160

2

=3750N........................(7分)

單個螺栓預緊力：F0=

KFS

μm

=1.2×3750

0.15×1

=30000N...................................(11分)

(3)計算螺紋直徑

d1≥

4×1.3F0=

π[σ]

4×1.3×30000

3.14×308

=12.7mm

d1min

=12.7mm..................................................................................................(15分)