2023年河北专升本车辆工程/工业设计/机械电子工程等专业考试大纲

2025-08-13 来源：中国教育在线

2023年河北专升本车辆工程/工业设计/机械电子工程等专业考试大纲已发布！分为工程力学、机械设计基础两部分，考试采用闭卷、笔试形式，各部分满分为150分，考试时间为75分钟，试卷包括填空题、选择题、简答题、综合题等。考试主要内容、参考书目、样题等具体信息如下，请考生参考。

一、内容概述与要求

第一部分：工程力学

I.课程简介

参加工程力学考试的考生应理解或了解工程力学中物体的受力分析，力系的等效与简化，力系的平衡条件及其应用；轴向拉压、扭转、剪切、弯曲的内力、应力和变形的计算；构件的强度、刚度和稳定性计算；掌握或学会上述各部分的基本方法；注意各部分知识的结构及知识的内在联系；能综合运用所学知识分析并解决实际问题。

二、考试形式与试卷结构

考试采用闭卷、笔试形式，全卷满分为150分，考试时间75分钟。

试卷包括选择题和计算题。选择题是四选一型的单项选择题；计算题应写出必要的文字说明及演算步骤。

选择题分值合计为25分，计算题分值为125分。

II.知识要点与考核要求

一、静力学基本公理及受力分析

1.知识范围

静力学基本概念静力学基本公理各种常见的约束和约束反力物体的受力分析和受力图。

2.考核要求

（1）掌握静力学基本概念、静力学基本公理。

（2）掌握各种常见的约束和约束反力。

（3）掌握物体的受力分析和受力图。

二、汇交力系和力偶系

1.知识范围

平面汇交力系的合成与平衡力对点的矩力偶的合成与平衡。

2.考核要求

（1）了解平面汇交力系的合成与平衡的几何法。

（2）掌握平面汇交力系的合成与平衡的解析法。

（3）掌握力对点的矩、力偶的合成与平衡。

三、平面任意力系

1.知识范围

平面任意力系向作用面内一点简化平面任意力系的平衡条件和平衡方程物体系统的平衡平面简单桁架的内力计算。

2.考核要求

（1）掌握平面任意力系向作用面内一点简化。

（2）掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程。

（3）掌握物体系统的平衡。

（4）掌握平面简单桁架的内力计算。

四、空间力系

1.知识范围

空间任意力系的简化空间任意力系的平衡条件和平衡方程重心。

2.考核要求

（1）理解空间任意力系的简化、空间任意力系的平衡条件。

（2）了解重心的基本概念及计算方法。

五、摩擦

1.知识范围

滑动摩擦考虑摩擦时物体的平衡问题。

2.考核要求

（1）掌握滑动摩擦的基本概念及计算方法。

（2）理解考虑摩擦时物体的平衡问题。

六、弹性变形体基本知识

1.知识范围

弹性变形体的概念和基本假设外力和内力正应力和切应力正应变和切应变虎克定律杆件变形的基本形式。

2.考核要求

（1）掌握材料力学的研究对象、基本假设、外力与内力的基本概念。

（2）掌握正应力、切应力、正应变及与切应变的概念。

（3）掌握胡克定律。

七、轴向拉伸和压缩

1.知识范围

轴向拉伸与压缩的概念轴力与轴力图拉压杆的应力和圣维南原理材料拉伸、压缩时的力学性能应力集中的概念拉、压杆的强度计算拉、压杆的变形计算简单拉压超静定问题。

2.考核要求

（1）掌握轴力与轴力图。

（2）掌握拉压杆的应力、强度计算。

（3）掌握拉压杆的变形、简单拉压超静定问题。

（4）了解圣维南原理、材料拉伸、压缩时的力学性能、应力集中的概念。

八、剪切与挤压

1.知识范围

剪切的实用计算挤压的实用计算。

2.考核要求

（1）掌握剪切、挤压的实用计算。

九、扭转

1.知识范围

扭转的概念扭矩与扭矩图薄壁圆筒的扭转切应力互等定理圆轴的扭转应力与强度条件圆轴扭转变形与刚度计算。

2.考核要求

（1）掌握扭转的概念、扭矩与扭矩图。

（2）理解薄壁圆筒的扭转、切应力互等定理。

（3）掌握圆轴的扭转应力与强度条件。

（4）了解圆轴扭转变形与刚度计算。

十、弯曲内力

1.知识范围

剪力、弯矩剪力方程、弯矩方程剪力图、弯矩图剪力、弯矩与载荷集度间的微分关

系。

2.考核要求

（1）掌握剪力、弯矩的计算。

（2）掌握剪力方程、弯矩方程，能够绘制剪力图、弯矩图。

（3）了解剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系。

十一、弯曲应力

1.知识范围

惯性矩和平行移轴定理弯曲正应力弯曲切应力梁的强度条件提高梁承载能力的措

施。

2.考核要求

（1）掌握对称弯曲正应力、惯性矩的概念及平行轴定理。

（2）理解对称弯曲切应力的概念及梁的强度条件。

十二、弯曲变形

1.知识范围

挠曲线近似微分方程计算梁位移的积分法计算梁位移的叠加法梁的刚度条件与合理刚度设计。

2.考核要求

（1）掌握挠曲线近似微分方程。

（2）了解计算梁位移的积分法。

（3）了解计算梁位移的叠加法。

（4）了解梁的刚度条件和合理刚度设计。

十三、压杆稳定

1.知识范围

压杆稳定的概念压杆临界力的欧拉公式临界应力和临界应力总图压杆稳定条件与合理设计。

2.考核要求

（1）掌握稳定性概念。

（2）理解临界载荷的欧拉公式。

（3）了解中、小柔度杆的临界应力。

（4）了解压杆稳定条件与合理设计。

III.模拟试卷及参考答案

河北省普通高等学校专升本考试工程力学模拟试卷

（考试时间：75分钟）

(总分:150分)

说明：请在答题纸的相应位置上作答，在其他位置上作答的无效。

一、单项选择题（本大题共5道小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的备选项中，选出一个正确的答案，并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上）

1、在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有。

A、二力平衡原理；B、力的平行四边形法则；C、作用与反作用定理；D、刚化原理。

2、一空间任意力系向某点简化后，主矢为零，主矩在z轴上的投影为零，则该力系简化的最终结果可能是。

A、平衡；B、一个力偶或平衡；C、一个力；D、力螺旋。

3、如图1所示直杆，横截面面积为A=100mm2，载荷P=10kN，则α=600斜截面上的正应力和切应力分别为。

A、25MPa，-43.3MPa；B、25MPa，43.3MPa；

C、-25MPa，43.3MPa；D、-25MPa，-43.3MPa。

myq

αx

PPABC

图1图2

4、如果实心圆轴的直径增大一倍(其他情况不变)，其极惯性矩将。A、增大16倍；B、增大15倍；C、增大8倍；D、增大4倍。

5、如图2所示梁，若用积分法求梁的挠曲线方程时，则相应的边界或连续条件为。

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、计算题（本大题共5小题，第1、2、3小题各25分，第4小题30分，第5小题20

分，共125分。请将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上）

1、图示机构中，A处为固定端约束，C处为光滑接触，D处为铰链连接。已知

F1=F2=400N，M=300N·m，AB=BC=400mm，CD=CE=300mm，α=450，不计各构件自重，

求固定端A处与铰链D处的约束力。

DMF1

Cα

Bα

2、两根直径不同的实心截面杆，d1=65mm，d2=38mm，在B处焊接在一起，弹性模量均为E=200MPa，受力和杆的尺寸如图所示。试求轴向变形总量。

55kN

CB55kN

50kN

1220mm900mm

3、如图所示阶梯形传动轴，A为主动轮，B、C、D为从动轮。A轮输入的转矩MA=800N·m，B、C、D轮输出的转矩分别为MB=MC=300N·m，MD=200N·m。传动轴的许用切应力[τ]=40MPa，许用扭转角[θ]=10/m，材料的剪切弹性模量G=80GPa。

试求：1、轴的扭矩图；2、试根据轴的强度条件和刚度条件，分别确定传动轴各段的

直径。

MBMA

MCdMD

BACD

1.5m1m1m

4、一铸铁简支梁的横截面如图所示，跨长l=2m，在梁的跨中点受一集中载荷作用，

F=80kN。已知许用拉应力[σt]=30MPa，许用压应力[σc]=90MPa。试求：1、画出梁的剪力图和弯矩图；2、试确定截面尺寸d。

5、图示正方形桁架结构，由五根圆截面钢杆组成，连接处均为铰链，各杆直径均为

d=40mm，边长a=1m。材料均为Q235钢，E=200GPa，λP=100，[nst]=1.8。试：求结构的

许可载荷。

F10d

BzC

l2l2

A2DF

工程力学参考答案

一、单项选择题

1．A2．B3．B4．A5．B

二、计算题

1、解：（1）取DE杆：（图+4分）

DMF1

∑MC=0，FD×0.3−F1×0.3−M=0，Cα

FD=1400N(↓)（+4分）

（2）取整体：（图+5分）

BαFAy

∑Fx=0

，FAx

−F2

×cos450=0，

DMF1

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)求端部约束力：（+3分）

50kN

∑Fx=0，FRC−55×2+50=0，

CB55kN

FRC=60kN

(2)求各段轴力：（+8分）

1220mm900mm

(2)求各段变形：

FNBC=60kN（压力）；

FNAB=50kN（拉力）；

F⋅1.2260×103N⋅1.22m

Δl=NBC=−=−110.4mm（+5分）

−3

BC200×10Pa×π(65×102)

F⋅0.950×103N⋅0.9m

Δl=NAB==198.5mm（+5分）

−3

AB200×10Pa×π(38×102)

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

3、解：(1)扭矩图如图所示。（+7分）

MBMA

MCdMD

BACD

1.5m1m1m

500N⋅m

200N⋅m

300N⋅m

(2)确定各段直径。

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×

180

321

300×32

d1≥=38.5mm，可得：d1=39mm

480×109×π×

AC段：（+6分）

180

500×16500×16

d2≥3

π[τ]

=3=39.9mm，

π×40×106

500×32

4π

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)剪力图弯矩图如图所示。（图+10分）

(2)确定尺寸d：最大弯矩为Mmax=

Fl=

80×2

=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

=≤30×10Pa，d≥24.23mm（+4分）

310.2046d4

M×(12−3.31)d

40×103N×8.69d6

σcmax=

max

=≤90×10Pa（+4分）

310.2046d4

d≥23.18mm，取d=25mm。（+2分）

5、解：由图示结构可知，5杆为压杆，杆件内力为F。（+5分）

A2DF

i=d

4=10mm（+4分），λ=μa

2i=141.4>100（+5分）13

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：机械设计基础

I.课程简介

一、内容概述与要求

考生应理解或了解常用机构和机械通用零部件的结构组成、工作原理、运动特性及基本设计理论，掌握常用机构和机械通用零部件的设计计算方法，能够解决相关的具体机械设计问题。考试包括机械设计的基本知识、平面机构的基本知识、平面四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、螺纹连接、齿轮传动、轮系、带传动与链传动、轴和轴毂连接、轴承及联轴器和离合器等十二部分内容。考试从两个层次上对考生进行测试，较高层次的要求为“理解”、“掌握”和“能够”，较低层次的要求为“了解”。这里“理解”和“了解”是对原理和理论提出的要求，“掌握”和“能够”是对方法及应用能力提出的要求。

二、考试形式与试卷结构

考试采用闭卷、笔试形式，全卷满分为150分，考试时间75分钟。

试卷包括选择题、填空题、分析与设计题和计算题四种题型。选择题是四选一型的单项选择题；填空题只要求直接填写结果；分析与设计题、计算题均应写出必要的答题过程及演算步骤。选择题分值为45分，填空题分值为30分，分析与设计题、计算题分值合计

为75分。

II.知识要点与考核要求

一、机械设计的基本知识

1.知识范围

机械的组成机械设计的基本要求机械设计的内容与过程零件的失效形式零件的设计计算准则机械的常用材料

2.考核要求

(1)理解机械的组成，理解零件、构件、机构、机器及机械的概念。(2)了解机械零件的基本要求、机械设计的基本要求。

(3)了解机械设计的任务与内容，了解机械设计的一般过程与流程。(4)了解机械零件的失效形式及机械零件设计计算准则。

(5)了解机械常用材料的性能及应用场合、材料的牌号及意义。

二、平面机构的基本知识

1．知识范围

平面运动副平面机构运动简图机构具有确定运动的条件机构自由度的计算2．考核要求

(1)了解平面机构运动副的类型、特点及规定画法。

(2)掌握平面机构运动简图的绘制步骤，能够看懂一般机构的机构运动简图，能够根据简单机械的结构图形绘制机构运动简图。

(3)掌握机构具有确定运动的条件，能够对不合理的机构提出修改措施。

(4)掌握平面机构自由度的计算方法，能够判别机构中存在的复合铰链、局部自由度及简单虚约束。

三、平面四杆机构

1.知识范围

四杆机构的基本类型与演化曲柄存在的条件急回运动特性压力角与传动角死点

2.考核要求

(1)了解四杆机构的基本类型及运动特点，理解四杆机构的演化方法及演化类型，能够绘制四杆机构演化类型的机构运动简图。

(2)了解铰链四杆机构的基本类型，掌握四杆机构曲柄存在的条件，掌握四杆机构基本类型的判别方法。

(3)理解机构的急回运动特性及行程速比系数概念，掌握通过绘图或计算确定机构的极位夹角及行程速比系数的方法。

(4)了解压力角与传动角的概念，了解压力角、传动角的确定方法。

(5)了解机构的死点现象，理解死点产生的原因及出现的位置，了解克服死点的方法。

四、凸轮机构

1.知识范围

凸轮机构的类型凸轮机构的基本参数从动件的常用运动规律凸轮机构基本尺寸的确定

2.考核要求

(1)了解凸轮机构的分类方法及凸轮机构的命名方法，理解凸轮机构的结构特征及应用。(2)掌握凸轮机构的基本参数及对应的几何意义。

(3)了解凸轮机构从动件的运动线图，理解柔性冲击和刚性冲击的概念，理解常用推杆运动规律特点及应用场合，理解常用推杆运动规律运动线图的特点。

(4)理解理论廓线与实际廓线的关系，理解如何用作图法确定凸轮机构的压力角、推杆的位移、推杆的行程和凸轮的转角等几何特征。

(5)了解凸轮基圆半径与凸轮机构压力角的关系，理解滚子推杆的运动失真现象及解决运动失真的方法。

五、间歇运动机构

1．知识范围

棘轮机构槽轮机构2．考核要求

(1)了解棘轮机构的类型、应用，理解棘轮机构的工作原理，掌握棘轮机构的组成及工作特性。

(2)了解槽轮机构的类型、应用，理解槽轮机构的工作原理，掌握槽轮机构的组成及运动系数的计算。

六、螺纹连接

1.知识范围

螺纹类型与参数螺纹连接件螺纹连接的类型螺纹连接的防松螺栓连接的结构设计螺栓的强度计算

2.考核要求

(1)了解根据牙型、螺纹的旋向、螺纹的线数及螺纹的螺距所确定的螺纹分类方法。(2)掌握螺纹基本参数的定义及几何意义。

(3)了解常见螺纹连接件的类型。

(4)了解螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接及紧定螺钉连接的特点及应用。(4)掌握螺纹连接常见的防松原理及防松方法。

(5)了解螺栓连接与螺栓组连接结构设计所要遵循的原则。

(6)掌握简单普通螺栓组连接结构的受力分析方法，理解螺栓性能等级的意义，掌握螺栓连接的强度计算。

七、齿轮传动

1.知识范围

齿轮传动的特点及类型渐开线齿廓的啮合特性渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿廓的切削加工渐开线标准直齿圆柱齿轮的强度计算平行轴斜齿圆柱齿轮传动

2.考核要求

(1)理解齿轮传动的特点及齿轮传动的类型。

(2)理解齿廓啮合的基本定律和渐开线齿廓的啮合特性，理解节点、节圆和基圆的概念。(3)了解渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称，掌握模数、压力角、啮合角、节圆和分度圆等概念，掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何特性，能够根据标准直齿圆柱齿轮的基本参数计算齿轮的几何尺寸。

(4)掌握渐开线直齿圆柱齿轮正确传动、连续传动及无侧隙啮合的条件。

(5)了解仿形法、范成法加工齿轮的原理及特点，了解渐开线齿廓的根切现象、根切产生原因、根切危害及标准齿轮不产生根切的最少齿数。

(6)了解齿轮的常用材料及热处理方法，理解齿轮传动常见的失效形式及强度计算过程，了

解齿轮参数的选取原则。

(7)了解斜齿轮齿廓的形成原理，掌握斜齿轮传动的特点及正确啮合条件，掌握斜齿轮法面参数与端面参数的关系，掌握斜齿轮传动的受力分析。

八、轮系

1．知识范围

轮系分类轮系传动比计算2．考核要求

(1)了解轮系的分类，掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系的结构组成及特点。(2)掌握定轴轮系、周转轮系及复合轮系传动比的计算。

九、带传动与链传动

1．知识范围

带传动与链传动的类型与特点带传动与链传动的结构与组成带传动与链传动的运动特性与受力分析带传动与与链传动的设计计算带传动与与链传动的安装、使用及维护2．考核要求

(1)了解V带传动及链传动的类型及结构组成，掌握带传动及链传动的应用场合、传动特点及优缺点。

(2)掌握V带传动的受力分析和应力分布特点，理解带传动的弹性滑动和打滑想象及产生原因；掌握链传动的运动特性及链传动的受力分析。

(3)掌握V带传动及链传动的常见失效形式及产生原因。

(4)了解V带传动、链传动主要参数的选择原则及设计原则。

(5)了解V带传动、链传动的常见张紧装置及安装、使用与维护时的注意事项。

十、轴和轴毂连接

1．知识范围

轴的类型轴的材料轴的结构轴的强度计算键连接2．考核要求

(1)了解轴的分类、轴的常用材料及热处理方法。

(2)理解轴结构设计的基本要求，掌握轴上零件的定位与固定方法，掌握各轴段直径与长度的确定原则，能够设计合理的轴结构。

(3)理解轴的强度计算原理，掌握轴的强度计算准则。

(4)了解常见轴毂连接形式、键连接的类型，了解键连接的失效形式，理解键连接的失效原理和工作能力判断准则。

十一、轴承

1．知识范围

滚动轴承的类型、特点、代号及选用滚动轴承的寿命计算滚动轴承的组合设计滑

动轴承的类型与结构非液体摩擦径向滑动轴承的设计计算2．考核要求

(1)了解滚动轴承的类型及特点，掌握滚动轴承类型的选用原则，了解滚动轴承的代号组成，掌握滚动轴承基本代号的意义。

(2)了解滚动轴承的失效形式，掌握滚动轴承的受力分析、当量动载荷的计算及寿命计算。(3)掌握滚动轴承的轴向固定方式，了解滚动轴承的装拆方法、润滑形式及密封装置。

(4)了解常见滑动轴承的类型与结构、轴瓦的结构及轴承的材料。

十二、联轴器与离合器

1．知识范围

联轴器离合器2．考核要求

(1)了解联轴器的类型、结构组成及特点，了解联轴器的选用原则。(2)了解离合器的类型、结构及工作原理。

III.模拟试卷及参考答案

河北省普通高等学校专升本考试机械设计基础模拟试卷

（考试时间：75分钟）(总分：150分)

说明：请在答题纸的相应位置上作答，在其它位置上作答的无效。

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个备选项中，选出一个正确的答案，并将所选项前的字母写在答题纸的相应位置上)

1.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γmax为。

A．30∘

C．90∘

B．45∘

D．0∘

2.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且处于共线位置时，机构处于死点位置。A．曲柄与机架B．曲柄与连杆

C．连杆与摇杆D．摇杆与机架

3.已知一铰链四杆机构ABCD，lAB

=25mm，lBC

=50mm，lCD

=40mm，lAD

=30mm，

且AD为机架，BC为AD之对边，那么，此机构为。A．双曲柄机构B．曲柄摇杆机构

C．双摇杆机构D．无法确定是哪一种结构

4.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用运动规律。

A．等速B．等加速等减速

C．正弦加速度D．余弦加速度

5.生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为位移按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是。

A．齿轮齿条机构B．直动滚子从动件盘形凸轮机构

C．偏置曲柄滑块机构D．螺旋机构

6.要求一工作机构实现单向间歇转动，主动件每转一转的过程中工作构件将沿顺时针方向转过90°后停歇一段时间，主动件运动为等速单向转动，可实现该运动的一种机构是。

A．曲柄摇杆机构B．单个棘轮机构

C．单个槽轮机构D．单万向联轴节

7.轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构不能实现该要求的是。A．棘轮机构B．蜗形凸轮机构

C．槽轮机构D．摆动导杆机构

8.在一传动机构中，主、从动件的传动轴线平行，但其轴间距离可能会发生变化，现要求主、从动轴的传动比为定值。一种可供选择的机构是。

A．平行四边形机构B．齿轮机构

C．十字滑块联轴节D．转动导杆机构

9.带传动工作时，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生于带处。A．进入主动轮B．退出主动轮

C．进入从动轮D．退出从动轮10．带传动工作时产生弹性滑动是因为。

A．带的预紧力不够B．带的紧边和松边拉力不等

C．带绕过带轮时有离心力D．带与带轮间的摩擦力不够11．链传动张紧的主要目的是。

A．增大摩擦力B．提高链传动工作能力C．避免松边垂度过大引起啮合不良和链条振动D．增大包角

12.链传动中，一般链轮最多齿数限制为120，是为了。A．减小链传动的不均匀性B．限制传动比

C．减少链节磨损后从链轮脱落的可能D．保证链轮轮齿强度。

13.代号为6208的轴承，其内径是。

A.0mmB．62mm

C．8mmD．40mm

14.滚动轴承的基本额定寿命是指。

A.在基本额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命B．在额定工况和额定载荷作用下，轴承能达到的寿命

C．在额定工况和额定载荷作用下，90%轴承能达到的寿命D．同一批轴承进行实验时，90%轴承能达到的寿命

15.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角。

A.永远等于0∘

B.等于常数

C.随凸轮转角而变化D．90∘

二、填空题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。将答案填写在答题纸的相应位置上)

16．在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=30∘，其行程速度变化系数K的值为。

17.曲柄滑块机构是通过改变曲柄摇杆机构中的而形成的。

18.机械中的零件是的单元体。

19.凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越。

20.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，选择滚子半径的条件是。

21.带传动的打滑是由于原因引起的失效现象，在带的正常工作时应避免打滑。

22.套筒滚子链中套筒与销轴之间的配合为配合。

23.径向滑动轴承按结构形式可分为整体式和两大类。

24.校核非液体摩擦滑动轴承的工作能力时，除要演算轴承的平均压强外，还要演算轴承的值。

25.，称为滚动轴承的基本额定动载荷。

三、分析与设计题(本大题共2小题，每小题15分，共30分。将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上)

26.计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须指出。(已知AB、

CD、EF三杆长度相等且相互平行)

第26题图

27.比较分析V带传动与链传动传动比特性的异同。

四、计算题(本大题共3小题，每小题15分，共45分。将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上。)

28.已知图示轮系中各轮的齿数z1=

20，z2=

40，z3=

15，z4=

60，轮1的转

速为n1=120r/min，转向如图，试求轮3的转速n3的大小和转向。

第28题图

29.已知一对按标准中心距安装的渐开线直齿标准圆柱齿轮传动，中心距O1O2=100mm，

模数m

=4mm，压力角α=20°，小齿轮为主动轮，传动比i

=ω1/ω2

=1.5，试：

(1)计算齿轮1和2的齿数，分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆直径，并画图表示；(2)在图中标出啮合起始点B2、啮合终止点B1、节点P、啮合角α′和理论啮合线与实际啮合线。

30.如图所示凸缘联轴器，已知联轴器材料为HT200，传递扭矩T

=1200N·m，两个半

联轴器用4个普通螺栓连接在一起，螺栓均匀分布于D

=160mm的圆周上，螺栓性能等

级为5.8级，两个半联轴器的摩擦系数μ=

0.15，若连接的可靠系数K

=1.2，螺栓

安装时控制预紧力，安全系数SS=1.3，试确定螺栓的小径最小值d1min。

第30题图

机械设计基础模拟试卷参考答案

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分，选对得3分，选错、未选或多

选得0分)

1．C2．B3．C4．C5．B6．C7.D8．C9．A10．B

11．C12．C13．D14．D15．B

二、填空题(本大题共10小题，每小题3分，共30分，填对得3分，未填或填错得0分)

16.K

=180

180

+θ=1.4

−θ

17.摇杆长度和形状18．制造19．大

20．滚子半径小于凸轮理论轮廓曲线上的最小曲率半径21．过载22．间隙

23．剖分式24．Pv25．基本额定寿命为106r时轴承所承受的最大载荷

三、分析与设计题(本大题共2小题，每小题15分，共30分，解答过程、步骤和答案必须完整、正确)

26．解：

(1)B、F处的铰链为复合铰链.....................................................................................(2分)

CD杆带来1个虚约束，滚子H两侧高副接触之一为虚约束.............................................(5分)

两滚子G、H绕自身转动各带来1个局部自由度.........................................................(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带传动与链传动的都适合于两旋转轴中心距较大的传动，一般情况下，V带传动与链传动两个旋转轴的转向是相同的，（2分）V带传动的平均传动比（主动轮角速度与从动轮角速度之比）约等于主、从动轮基准直径的反比，链传动平均传动比等于主、从动轮的齿数（或分度圆直径）反比；（5分）V带传动由于存在弹性滑动，不能保证准确的传动比，其传动比略高于主、从动轮的基准直径的反比，在传递转矩增加时，弹性滑动现象更加明显，传动比会略有增高；（10分）链传动平均传动比是不变的，但瞬时传动比成周期性变化。（15分）

四、计算题(本大题共3小题，每小题15分，共45分，解答过程、步骤和答案必须完整、正确)

28.解：

(1)划分轮系：本题轮系为复合轮系，1、2为定轴轮系；2、3、4为周转轮系。……(2分)

(2)定轴轮系传动比计算(设n1

↓为“+”)：

i12

=n1n2

=−z2

=−40

=−2

n2=

−1×120=

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

(3)周转轮系传动比计算：

2n3

−n2

=−z4

=−60

=−4

n3+60

=−4

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

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

29.解：

(1)由

i12

=d2d1

=1.5

a=d1

+d2

=100

mm得

d1=

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

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

z1=

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*)=

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

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

df1

=m(z1

−2h*

−2c*)=

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

df2

=m(z2

−2h*

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

(2)

啮合起始点B2、啮合终止点B1、节点P、啮合角α′如图所示..........................(13分)

N1N2为理论啮合线...............................................................................................(14分)

B1B2为实际啮合线................................................................................................(15分)

30.解：

(1)求螺栓的许用应力

第29题答案图

螺栓屈服强度：σS

=500×0.8

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

螺栓的许用应力：[σ]=σS

(2)求单个螺栓受力

/SS

=400/1.3

=308

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

单个螺栓所受横向载荷：FS

4×D

=1200×1000

4×160

=3750N........................(7分)

单个螺栓预紧力：F0=

KFS

μm

=1.2×3750

0.15×1

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

(3)计算螺纹直径

d1≥

4×1.3F0=

π[σ]

4×1.3×30000

3.14×308

=12.7mm

d1min

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

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