全国2018年4月自考机械设计基础考试真题答案及评分标准一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的备选项中-|||-只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。-|||-1.在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于-|||-A.动力部分 B.传动部分-|||-C.控制部分 D.执行部分-|||-2 3/ 4 5 6-|||-7-|||-1-电动机 2- 联轴器3一齿轮传动4一联轴器5-卷筒6一钢丝绳7一制动器-|||-题1图-|||-2.一个作平面运动的自由构件具有自由度的个数是-|||-A.1 B.2-|||-C.3 D.4-|||-3.下列参数中,数值越大对铰链四杆机构的传动越有利的是-|||-A.压力角 B.传动角-|||-C.极位夹角 D.摆角一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的备选项中-|||-只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。-|||-1.在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于-|||-A.动力部分 B.传动部分-|||-C.控制部分 D.执行部分-|||-2 3/ 4 5 6-|||-7-|||-1-电动机 2- 联轴器3一齿轮传动4一联轴器5-卷筒6一钢丝绳7一制动器-|||-题1图-|||-2.一个作平面运动的自由构件具有自由度的个数是-|||-A.1 B.2-|||-C.3 D.4-|||-3.下列参数中,数值越大对铰链四杆机构的传动越有利的是-|||-A.压力角 B.传动角-|||-C.极位夹角 D.摆角一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的备选项中-|||-只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。-|||-1.在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于-|||-A.动力部分 B.传动部分-|||-C.控制部分 D.执行部分-|||-2 3/ 4 5 6-|||-7-|||-1-电动机 2- 联轴器3一齿轮传动4一联轴器5-卷筒6一钢丝绳7一制动器-|||-题1图-|||-2.一个作平面运动的自由构件具有自由度的个数是-|||-A.1 B.2-|||-C.3 D.4-|||-3.下列参数中,数值越大对铰链四杆机构的传动越有利的是-|||-A.压力角 B.传动角-|||-C.极位夹角 D.摆角一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的备选项中-|||-只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。-|||-1.在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于-|||-A.动力部分 B.传动部分-|||-C.控制部分 D.执行部分-|||-2 3/ 4 5 6-|||-7-|||-1-电动机 2- 联轴器3一齿轮传动4一联轴器5-卷筒6一钢丝绳7一制动器-|||-题1图-|||-2.一个作平面运动的自由构件具有自由度的个数是-|||-A.1 B.2-|||-C.3 D.4-|||-3.下列参数中,数值越大对铰链四杆机构的传动越有利的是-|||-A.压力角 B.传动角-|||-C.极位夹角 D.摆角一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的备选项中-|||-只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。-|||-1.在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于-|||-A.动力部分 B.传动部分-|||-C.控制部分 D.执行部分-|||-2 3/ 4 5 6-|||-7-|||-1-电动机 2- 联轴器3一齿轮传动4一联轴器5-卷筒6一钢丝绳7一制动器-|||-题1图-|||-2.一个作平面运动的自由构件具有自由度的个数是-|||-A.1 B.2-|||-C.3 D.4-|||-3.下列参数中,数值越大对铰链四杆机构的传动越有利的是-|||-A.压力角 B.传动角-|||-C.极位夹角 D.摆角

本套试题涵盖机械设计基础的核心知识点，包括机械组成、机构自由度、四杆机构、凸轮机构、螺纹连接、齿轮传动、蜗杆传动、轴承及联轴器等内容，重点考查对基础概念的理解与应用能力。

一、单项选择题解析

1. 题目1：卷扬机中卷筒（5）和钢丝绳（6）属于执行部分，直接完成提升任务，选D。
2. 题目2：平面自由构件有3个自由度（x、y方向移动和绕z轴转动），选C。
3. 题目3：传动角越大，传动效率越高，对传动越有利；压力角越小越好，极位夹角影响急回特性，选B。
4. 题目4：最短杆与最长杆之和小于其余两杆之和时，取最短杆相对杆为机架得双摇杆机构，选C。
5. 题目5：凸轮轮廓形状决定从动件运动规律，选B。
6. 题目6：自行车后链轮的超越离合器是棘轮机构，实现单向传动，选C。
7. 题目7：梯形螺纹传动效率高、强度好，是最常用的传动螺纹，选B。
8. 题目8：普通平键工作面是两侧面，选C。
9. 题目9：带传动中，紧边绕入小带轮处应力最大（拉应力+弯曲应力+离心应力），选D。
10. 题目10：渐开线齿轮连续传动条件是重合度ε≥1，选B。
11. 题目11：直齿锥齿轮标准模数取大端模数，选A。
12. 题目12：齿轮要求齿面硬（耐磨）、齿芯韧（抗冲击），选D。
13. 题目13：蜗杆头数z1越大，传动效率越高，选A。
14. 题目14：蜗杆传动允许润滑油工作温度为70℃~75℃，选C。
15. 题目15：联轴器和离合器的核心作用是连接两轴传递转矩，选B。
16. 题目16：自行车前轮轮轴只承受弯矩，是心轴，选A。
17. 题目17：锡基轴承合金用于轴承衬，减磨性好，选C。
18. 题目18：深沟球轴承代号：6（类型）+2（直径系列）+20（内径100mm）+P0（0级公差），选D。
19. 题目19：滚动轴承正常失效形式是点蚀，选A。
20. 题目20：周期性速度波动因瞬时功率不等，用飞轮调节，选B。

二、填空题解析

21. 高副约束数：1个（仅约束一个方向运动）。
22. 急回特性条件：极位夹角（θ≠0）。
23. 凸轮分类：盘形凸轮（最常见）。
24. 螺纹效率：螺纹升角（提高升角可降低自锁性，提高效率）。
25. 链传动功率：链节距越大，传递功率越大。
26. 斜齿轮标准模数：法面模数（制造标准）。
27. 蜗杆传动啮合条件：蜗杆导程角（γ）等于蜗轮螺旋角（β）。
28. 联轴器选择参数：转矩（核心传递参数）。
29. 非液体润滑轴承失效：胶合（摩擦过热）。
30. 调节周期性波动：飞轮（储存动能，平滑速度）。

三、分析题解析

31. 斜齿轮轴向力方向：

    • 主动轮1右旋：轴向力方向由螺旋线方向和转向决定（右旋用右手，四指转向n1，拇指指向为Fa1方向，图中向左）。
    • 齿轮2：与齿轮1啮合，为抵消Ⅱ轴轴向力，齿轮2应取左旋（Fa2方向与Fa1相反，向右）。
    • 齿轮3：与齿轮2啮合，取右旋（Fa3方向向左），与齿轮4的Fa4（向右）部分抵消。
    • 轴向力方向：Fa1向左，Fa2向右，Fa3向左，Fa4向右。

32. 联轴器最大扭矩推导：

    • 每个螺栓预紧力产生的摩擦力矩：单个螺栓摩擦力$F_f = KfF_0$（$F_0$为预紧力），总摩擦力矩$T = zF_f \cdot \frac{D}{2}$。
    • 螺栓强度条件：$F_0 \leq \frac{\pi d_1^2}{4}[\sigma]$，代入得$T_{max} = \frac{\pi z f K D d_1^2}{8}[\sigma]$。

四、计算题解析

33. 机构自由度计算：

    • 活动构件数$n=7$，低副$PL=10$，高副$PH=0$。
    • 自由度$F=3n-2PL-PH=3×7-2×10=1$，无复合铰链、局部自由度和虚约束。

34. 齿轮传动计算：

    • （1）中心距$a=\frac{m(z1+z2)}{2}→z2=\frac{2a}{m}-z1=120-24=96$，传动比$i=z2/z1=4$。
    • （2）$r1=mz1/2=60mm$，$ra1=r1+mh_a=60+25=85mm$，$rf1=r1-h_a m - c'm=60-5-1.25=53.75mm$，$rb1=r1cosα=60×0.9397≈56.38mm$。

35. 轮系传动比：

    • 行星轮系中，$z1=z3$，设$nH$为系杆转速，$n1-nH=-(n3-nH)→n1+n3=2nH$。

36. 轴承轴向力计算：

    • 内部轴向力$S1=S2=0.68F_r$（$F_r1=4500N→S1=3060N$，$F_r2=7800N→S2=5304N$）。
    • 轴承1：$FA1=F_{A1}+S2=2000+5304=7304N$（方向向右）。
    • 轴承2：$FA2=F_{A2}+S1=3000+3060=6060N$（方向向左）。