机械设计基础试题

机械设计基础 机械设计基础试卷 一、选择题:本题共16个小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。 1(在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 A(增大传动角γ B. 减小传动角γ C(增大压力角α D. 减小极位夹角θ 2(渐开线齿轮的根切现象，发生在 A(模数较大时 B. 模数较小时 C(齿轮较少时 D. 齿数较多时 3(斜齿圆柱齿轮的法面模数m与端面模数m的关系式，应该是 nt A(m=msinβ B. m=m/cosβ ntnt C(m=mcosβ D. m=mcosα ntnt 4(调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮，其作用是使 A(机械运转速度的波动可以消除 B(机械运转速度的波动可以减小 C(机械运转的平均角速度ω可以减小 m D(机械运转的平均角速度ω可以增大 m 5(动平衡的条件是，回转件中各个质量产生的 A(离心力的合力等于零 B(离心力的合力和合力偶矩均等于零 C(离心力的合力偶矩等于零 D. 离心力的合力和合力偶矩均不等于零 ,26(仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σ=1.3Fˊ/,将拉应力增dca14 大30%的原因是考虑 A(安装时可能产生的偏心载荷 B(载荷可能有波动 C(拉伸和扭转的复合作用 D(螺栓材料的机械性能不稳定 7(在一般工作条件下，齿面硬度HB?350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为 A(轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C(齿面胶合 D. 齿面塑性变形 8(齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 A(齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C(齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 9(标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y数值时，应按 F A(法面模数mB. 齿宽b n C. 实际齿数Z D. 当量齿数x U 10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是 A(d=mq B. d=mq 1a11n C. d=mzD. d=mz 1a11 1n1 11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 A(包角α太小 B. 初拉力F太小 0 C(紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 12(在一定转速下，要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷，应该 A(增大节距p和增加齿数Z1 B(增大节距p和减少齿数Z 1 C(减小节距p和减少齿数Z 1 D(减小节距p和增加齿数Z 1 13(转轴弯曲应力σ的应力循环特征为 b A(r=,1 B. r=0 C( r=，1 C. ,1,r,+1 14(在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 A(6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 15(在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是 A(凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性柱销联轴器 16(计算圆柱形压缩螺旋弹簧工作圈数n时，主要根据 A(强度条件 B. 刚度条件 C(稳定性条件 D. 安装和结构条件 二、填空题:本大题共8个小题，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。 17(在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。 18(在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所设计的机构越紧凑，但是压力角 ，使机构的工作情况变坏。 19(渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 和 必须分别相等。 20(斜齿圆柱齿轮的标准模数是 。直齿圆锥齿轮的标准模数是 。 21(平键的截面尺寸应按 从键的标准中查取，键的长度L可参照 从标准中选取。必要时应进行强度校核。 22(对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷作用于 。 24(普通V带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 。 24(按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为 滑动轴承和 滑动轴承两种主要类型。 三、分析题:本大题只有1个小题，满分14分。 25(图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。 1 试分析: (1)为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向; (2)在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力F、径向力F和斜齿轮3的圆周力F、t2r2t3径向力F的方向:在左视图上画出蜗轮2的轴向力F和斜齿轮3的轴向力F方向。 r3a2a3 四、计算题:本大题共5个小题，共50分) 26(本题满分4分) 计算图2所示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。) 图2 27((本题满分14分) 一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z=30，Z=40，分度圆压力12 *角?,齿顶高系数=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出:齿轮h,,,,a 的模数m;两个齿轮的分度圆半径r、r;基圆半径r、r;齿顶圆半径r、r。 12b1b2a1a2 28((本题满分10分) ,z已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为:Z=20，Z=40，=20, Z=80。试求轮系的传2123动比i。 1H 29((本题满分12分) 图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装(面对面)，已知两个轴承的径向 载荷分别为F=2000N，F=4000N,轴上作用的轴向外载荷K=1000N，轴承内部派生轴向r1r2A力S的计算式为S=0.7F，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比F/F>e时，X=0.41，Y=0.87;rarF/F?e时，X=1，Y=0，e=0.68;载荷系数f=1.0.试计算: arp (1)两个轴承的轴向载荷F、F; a1a2 (2)两个轴承的当量动载荷P、P 12 30((本题满分10分) 用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径d=14.376mm, 预紧力Fˊ=20000N,轴向工作载1 66荷F=10000N,螺栓刚度C=1 ×10N/mm,被联接件刚度C=4×10N/mm,螺栓材料的许用应bm 2力[σ]=150N/mm; (1)计算螺栓所受的总拉力F (2)校核螺栓工作时的强度。 五、作图题(本大题只有1个小题，满分10分) 31(按图5给出的条件，设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆DC在两个极限位置时与机架 ,的夹角分别为=135?。υ=60?，摇杆DC的长度L=50mm，机架AD的长度L=70mm。2DCAD1 试:用作图法求出曲柄AB的长度L、连杆BC的长度L，以及行程速比系数K。(取比ABBC mm例尺μ=1) 1mm φ2 φ2 六、结构改错题:本大题只有1个小题，满分12分。 32(在图6上直接改正轴系结构的错语。(轴端安装联轴器) 6图 机械设计基础试卷 一、选择题:本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的 四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1(下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 A(双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C(双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2(平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则 A(机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C(可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3(当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不 变，原因是: A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C(节圆半径不变 D. 基圆半径不变 4(渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为 A(ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε?1 5. 塑 性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为 A(σ B. σC. σD. σ ,Bs 0 1 6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 A(粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C(梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 7(普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其 A(挤压强度 B. 剪切强度 C(弯曲强度 D. 耐磨性 8(一对相啮合的圆柱齿轮的Z>Z，b>b,其接触应力的大小是 2112 A(ζ<ζ B. ζ>ζH1H2H1 H2 C. ζζD. 可能相等，也可能不等 H1=H2 9(实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之 间的关系为 A(直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C(直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同 10(在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为: A(减小齿面滑动速度υ B. 减少蜗杆头数Z s 1 C(增加蜗杆头数Z D. 增大蜗杆直径系数q 1 11. 带传动中，弹性滑动 A(在张紧力足够时可以避免 B(在传递功率较小时可以避免 C(在小带轮包角足够大时可以避免 D(是不可避免 12(带传动作减速传动时，带的最大应力ζ等于 max A.ζ+ζ+ζB. ζ+ζ+ζ1b1c 1b2c C. ζ+ζ+ζD. ζ+ζ+ζ 2b1c 2b2c 13. 转轴的变曲应力为 A(对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C(非对称循环变应力 D.静应力 614(在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为10转时，其可靠度为 A(10% B. 80% C.90% D.99% 15(在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中，弹簧指数C是指 A(弹簧外径与簧丝直径之比值 B(弹簧内径与簧丝直径之比值 C(弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D(弹簧中径与簧丝直径之比值 二、填空题:本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。 16(槽轮机构的主要参数是 和 。 17(机械速度的波动可分为 和 两类。 18(轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19(当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20(直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21(蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe制作的蜗轮，承载能力取决于3 抗 能力;锡青铜ZCuSn10P制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 1 22(若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23(滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24(轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25(非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ;而为了防止过热必须使 。 三、分析题:本大题2个小题，共15分 26((本题满分5分) 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm, C=450mm,d=550mm。试问:该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 27((本题满分10分) 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n和齿轮11、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力F、F和轴向力F、F的方向。(垂直t2t3a2a3纸面的力，向纸内画稍 ， 向纸外画?) ? ? ? 图2 四、计算题;本大题共5个小题，共48分。 28((本题满分6分) 计算图3所示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出)。 图3 ((本题满分12分) 29 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i=3,12 *大齿轮齿数Z=60，齿顶高系数h=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20?.试求出: 2a (1)齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r;基圆半径r;分度圆上的齿厚S。 1b1 (2)若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1 30. (本题满分10分) 已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为:Z=20，Z=30，Z=80，Z=25，Z=50。求轮系12345的传动比i。 15 图4 31((本题满分10分) 图5示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间 2的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数K=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm,螺栓的小径S d=17.294mm。试校核螺栓的强度。 1 图5 32((本题满分10分) 一对70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图6所示轴系中，轴承1的径向载荷R=2000N，轴承2的径向载荷R=4000N，轴上作用的轴向外载荷F=800N，轴承附加轴向12A力S的计算式为S=0.68R。求轴承1和轴承2的轴向载荷A和A。 12 21 RR21 图6 五、作图题:本大题只有1个小题，满分10分 33(已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7所示，凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图法画出: (1)凸轮的基圆和基圆半径r; 0 (2) 凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C点与凸轮接触时，从动件的位移S; (3)从动件尖顶在图示C点和D点接触时压力角α。 图7 六、结构改错题:本大题只有1个小题，满分12分 34(在图8上直接改正轴系结构的错误。(齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮) 机械设计基础试卷 一、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选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1(渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径为: *mA( B. mz-2hm xa ***C. mz-hm D. mz-2(h+c)m aa 2(斜齿圆柱齿轮的当量齿数为 32A(z=z/cosβ B. z=z/cosβ vv C. z=z/cosβ D. z=z/sinβ vv 3(单向转动的一对齿轮传动，其齿根弯曲应力的循环特性为 A(r=,1 B. r=0 C. r=，1 D.,1,r,1 4(为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是 A(螺栓联接 B.双头螺柱联接 C(螺钉联接 D.紧定螺钉联接 5(普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 A(90? B. 120? C.135? D.180? 6.齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式为 A(轮齿折断 B. 齿面点蚀 C(齿面磨损 D. 齿面胶合 7(要求具有自锁性的蜗杆传动，其蜗杆头数应选 A(z=1 B. z=2 C. z=3 D. z=4 1111 8. 在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，应采用 A(大直径系数的蜗杆 B. 单头蜗杆 C(多头蜗杆 D. 较多的蜗轮齿数 9(V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在 A(V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C( V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 10(设计V带传动时，选择小带轮基准直径d?d，其主要目的是为了 1min A(使传动的包角不致于过小 B(使带的弯曲应力不致于过大 C(增大带轮间的摩擦力 D(便于带轮的制造 11(滚子链传动中，如采用的大链轮齿数大于120，则 A(传动的动载荷和冲击增大 B(包角增大 C(铰链磨损后，易发生脱链和跳齿现象 D(噪音增大 12(选择或校核联轴器时，应以计算转矩T 为依据而不采用名义转矩T，是因为考虑到 ca A(旋转时产生的离心载荷 B(起动和制动时惯性力和工作中的过载 C(联轴器的制造误差 D(联轴器的材料机械性能有偏差 13(在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是 A(6208 B. N2208 C. 3208 D. 5208 14(非液体摩擦滑动轴承，验算压强p?[p]的目的在于避免轴承产生 A(过度磨损 B. 点蚀 C. 胶合 D. 压溃 15(圆柱拉伸(压缩)螺旋弹簧受载后，簧丝截面上的最大应力是 A(扭矩T引起的扭切应力τ′ B(弯矩M引起的弯曲应力ζ b C(剪力F引起的切应力τ″ D(扭切应力τ′和切应力τ″之和 【 】 二、填空题:本大题共9个小题，共18个空，每空1分，共18分。把答案 填在题中横线上。 16(凸轮机构中，从动件的运动规律为等速运动时，将出现 冲击;而从动 件的运动规律为简谐运动时，将出现 冲击。 17(为使凸轮机构结构紧凑，应选择 基圆半径，但会导致压力角 ，这对凸轮机构受力不利。 18(满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 机构;取最短杆为机架时，为 机构。 19(渐开线直齿圆柱齿轮上具有标准 和标准 的圆，称为分度圆。 20(槽轮机构可以将拔盘的 转动变成槽轮的 转动。 21(机械中加上飞轮，可以调节 速度波动;而采用特殊装置调速器，可以调节 速度波动。 22(对回转件进行静平衡时，应取 个校正平面;对回转件进行动平衡时，应取 个校正平面。 23(摩擦带传动中，从动带轮的圆周速度V总是 于主动带轮的圆周速度V,这21种现象是由 所引起的。 24(代号7208的滚动轴承，其内径为 mm,轴承公差等级为 。 三、分析题:本大题只有一个小题，满分12分 25(图1所示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力从I轴输入，小圆锥齿轮1的转向n1如图1所示。试分析: (1)为使中间轴?所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向(画在图1上); (2)在图1上分别画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受的圆周力F，径向力F，轴向力Fatr的方向(垂直纸面向外的力用?表示，向内的力用 表示) n1 图1 四、计算题:本大题共有5个小题，共53分。 26((本题满分6分) 计算图2所示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应 具体指出)。 27((本题满分14分) 已知一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，其参数为:齿数Z=18，Z=54，分度12 **圆压力角α=20?,齿顶高系数h=1,顶隙系数C=0.25,小齿轮1的齿顶圆直径d=100mm。aa1试求: (1)模数m、标准中心距a、基圆半径r和r; b1b2 (2)若将齿轮的齿数改为Z=17，z=53,齿轮模数和实际安装中心距不变，此时啮合角12 αˊ、径向间隙的数值应为多少。 28((本题满分10分) ,z图3所示混合轮系中，已知各齿轮的齿数为:z=20，z=30，zˊ=25，z=30，=20，12233z=75。试求: 4 (1)轮系的传动比i; 1H (2)齿轮1的转速n=1000r/min时，转臂H的转速n。 1H 29(本题满分11分) 2图4为一压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强P=2N/mm,缸径 ,QD=150mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力=1.6F，F为单个螺栓的工P 作拉力。若选用螺栓材料为35钢，安全系数S=2。试计算所需螺栓的小径d。 1 30(本题满分12分) 图5所示为一对代号为3208E的圆锥滚子轴承背对背反安装。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R=4000N、R=2000N，而且轴上作用的轴向外载荷F=1030N;轴承载荷12A R平稳，载荷系数,工作温度小于120 ?,轴承附加轴向力S的计算公式为，当轴承s,f,1d2y AA,e轴向载荷A与径向载荷R之比,e时(e=0.375)，X=0.4，Y=1.6;时，X=1，Y=0。RR 试计算: (1)轴承1和轴承2的轴向载荷A、A; 12 (2)轴承1和轴承2的当量动载荷P、P。并判断哪个轴承额定寿定较短。 12 五、作图题:本大题只有一个小题，满分10分 31(按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度l=30mm,摇杆的两个极限位置CD CD和CD如图6所示，要求行程速比系数K=1.4，按结构要求曲柄AB与机架AD的铰链12 点A在t-t线上。试用图解法确定曲柄长度l连杆长度l和机架长度l.(取长度比例尺ABBCAD mm) ,,1Vmm 32(图7为一对角接触球轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装联轴器。试指出图中的结构错误(在错误处写出序号，并在图下空白处按号简要说明错误之内容，不必在图上改正)。 机械设计基础试卷 一、选择题:本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的 四个选择中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题后的括号内。 1(平面四杆机构中，如存在急回运动特性，则其行程速比系数 A(K,1 B. K=1 C.K,1 D.K=0 2(设计凸轮机构，当凸轮角速度ω、从动件运动规律已知时，则 1 A(基圆半径r越大，压力角α就越大 0 B(基圆半径r越小，压力角α就越大 0 C(滚子半径r越小，压力角α就越小 b D(滚子半径r越大，压力角α就越小 b 3(渐开线上某一点的压力角α与该点的向径r和基圆半径r的关系是 kkb r,r/cos,r,rcos,A(B. kbkkbk r,r/sin,r,rsin,C. D. kbkkbk 4(渐开线齿轮分度圆的定义是 A(齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆 B(齿轮上具有标准模数的圆 C(齿轮上齿厚与齿槽宽相等的圆 D(两个齿轮啮合时作纯滚动的两个圆 5(滚动轴承工作时，滚动体的应力循环特性是 r,,1A( B. r,0 r,，1C. D. 0,r,+1 ,6(螺纹的牙型角为α，牙型半角为β，升角为λ，螺纹副的当量摩擦角为，则螺V 纹副的自锁条件是 ,,,A(λ?β B. β? C.α? D.λ? VVr 7(一对单向运转的齿轮传动，轮齿的疲劳折断通常首先发生在 A(节线附近的受拉侧 B. 节线附近的受压侧 C(齿根部分的受拉侧 D. 齿根部分的受压侧 8(齿轮传动中，动载系数K是考虑 V A(载荷沿齿宽方向分布不均的影响系数 B(齿轮传动本身的啮合误差引起的内部动力过载的影响系数 C(由于齿轮啮合中原动机引起的动力过载的影响系统 D(由于齿轮啮合中工作机引起的动力过载的影响系统。 【 】 9(普通圆柱蜗杆传动的中心距为 A(a=0.5m(z+q) B.a=0.5q(z+z) 112 C. a=0.5m(z+z) D. a=0.5m(q+z) 【 】 122 10. 带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内 A(不发生过度磨损 B.不发生打滑和疲劳破坏 C(不发生弹性滑动 D.不发生磨损又不发生打滑 11(带传动中，初拉力为F，紧边拉力为F，松边拉力为F，则有效圆周力F等于 012e A(F-F B. F-FC. F+F D. F-F 0210 1212 12(工作条件恶劣、润滑不良的开式链传动，其主要失效形式是 A(铰链磨损 B销轴与套筒的胶合 套筒、滚子的冲击疲劳破坏 C(链板的疲劳破坏 D. 2213(按弯扭合成计算轴的强度时，当量弯矩M,M，(,T)，式中，α是为了考虑扭矩V T与弯矩M产生的应力 A(方向不同 B.循环特性可能不同 C(类型不同 D.位置不同 14(非液体摩擦滑动轴承作校核计算时，限制P值的主要目的是防止 V A(轴承压溃 B.轴承过度磨损 C(轴承过度发热而产生胶合 D.润滑油从轴承两端流失 15(对于主要受径向载荷、支点跨距大和弯曲刚度小的轴，其支承轴承应选用下列四种型号滚动轴承中的 A(6310 B. 1310 C. 2310 D. 3310 16. 当簧丝直径d一定时，圆柱形螺旋弹簧的旋绕比C如果取得太小，则 A(弹簧尺寸大，结构不紧凑 B. 弹簧的刚度太小 C(弹簧卷绕有困难 D. 簧丝的长度和重量较大 二、填空题:本大题共8个小题，16个空，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。 17(对于尖顶从动件盘形凸轮机构，其实际轮廓线 理论轮廓线;对于滚子从动件盘形凸轮机构，其实际轮廓线与理论轮廓线为一对 曲线。 18(棘轮机构由于棘爪与棘轮的骤然接触，产生 ，故多用于 传动。 19(飞轮由于具有 作用，故它可以用于调节机械的 速度波动。 20(要使动不平衡的回转件得到平衡，就必须使几个回转面产生的离心力的 与这些离心力产生的 均为0。 21(双头螺柱联接的两被联接件之一是 孔，另一是 孔。 22(平键联接的主要失效形式有:工作面 (静联接)，工作面 (动联接)，个别情况会出现键的剪断。 23(在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b 大齿轮1 齿宽b;在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取 。 2 24(在润滑良好的闭式蜗杆传动中，其主要失效形式是蜗轮齿面产 生 、 和磨损，很少发生轮齿弯曲折断。 三、分析题:本大题只有一个小题，满分12分 25(图1所示斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动装置。动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。试: (1)为使蜗轮4按图1中n方向转动，确定斜齿轮1的转动方向 4 (2)为使中间轴?所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向; (3)在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分(F、F、F)方向(垂直纸面向外的力tra 画?、向内的力画 ) 四、计算题:本大题5个小题，共52分 26((本小题满分6分) 计算图2所示机构的自由度。若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时，应具体指出。 27((本小题满分14分) 一对正常齿外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，齿数z=20，z=40，模数m=4mm，分度圆12 ,,,,1.35压力角α=20?，实际安装中心距=121.20mm,重合度。试求啮合角、节圆半aaa,,径和、基圆半径r和r、基节p，实际啮合线长度BB(保留两位小数) r1r2b1b2b12 28((本小题满分10分) ,,zz已知图3所示轮系中各齿轮的齿数:Z=15、z=20、=60、z=15 =20、z=65试123432 求轮系的传动比i. 1H 29. (本小题满分10分) 一个受轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓的公称直径为M16，小径d=13.835mm，1 C2b,0.2安装时预紧力Q=12000N, 螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm,相对刚度。pC，Cbm ,Q为同时保证螺栓的强度和残余预紧力?8000N，试求允许的最大工作拉力F.。 maxp 30((本小题满分12分) 图4所示一对圆锥滚子轴承面对面正安装。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为 RR=584N、R=1776N，轴上作用的轴向载荷F=146N，轴承的附加轴向力S的计算式，S,12A2Y AAe=0.37，轴承的轴向载荷A与径向载荷R之比,e时，X=0.4，Y=1.6;时，X=1，,eRRY=0。轴承载荷有中等冲击，载荷系数=1.5,工作温度不大于120 ?. fd 试求: (1)轴承1和轴承2的轴向载荷A和A; 12 (2)轴承1和轴承2的当量动载荷P和P; 12 五、作图题:本大题只有一个题，满分10分 31(按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度l=150mm,摇杆的两个极限位CD ,,,置CD和CD如图5所示，摇杆与机架(t-t线)所夹的角=30?、=90?，行程速比,,12 系数K=1。试用图解法确定曲柄长度l和连杆长度l. ABBC 六、结构改错题:本大题只有一个小题，满分12分 32(图6为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮稀油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴 器。试指出图中的结构错误(在图6中错误处写出序号，并在图下空白处按序号简要说明错 误之内容，不必在图上改正。) 机械设计基础试卷 一、选择题:本大题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的 四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1(在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，为 A(双曲柄机构 B(双摇杆机构 C(曲柄摇杆机构 D(可能是双曲柄机构，也可能是双摇杆机构 【 】 ,2(在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角α的关系是 A(γ =α B. γ=90?,α C. γ=90?+α D. γ=180?,α 【 】 3(标准斜齿圆柱齿轮齿顶高h的计算式为 a **h,hmh,hmA( B. aataan **h,hm/cos,h,hmcos,C. D. aataan 4(标准直齿圆柱齿轮传动的重合度应等于 ,a A(理论啮合线长度与周节之比 B. 实际啮合线长度与周节之比 C(理论啮合线长度与基节之比 D. 实际啮合线长度与基节之比 5(既受弯矩又受扭矩作用的转轴，其弯曲应力的循环特径γ是 A(γ=+1 B. γ=0 C. γ=-1 D. 0<γ<+1 6(对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 A(拉力 B.扭矩 C(压力 D. 拉力和扭矩 7(带传动产生打滑的原因是 A(紧边拉力F大于摩擦力极限值 1 B(松边拉力F大于摩擦力极限值 2 C(有效圆周力F大于摩擦力极限值 e F，F12D(大于摩擦力极限值 2 ,8(普通V带传动中，小带轮包角应不小于120?，主要是为了 , A(减小弹性滑动 B. 减小离心拉应力 C(减小弯曲应力 D. 增大摩擦力 9(滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后 A(制造困难 B.要使用较长的销轴 C(不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 10(在圆柱齿轮强度计算中，一般小齿轮齿宽b大于大齿轮齿宽b,其齿宽系数应是 ,d12 bbbb1212A( B. C. D. 【 】 dddd1122 11(对于经常正反转的直齿圆柱齿轮传动，进行齿面接触疲劳强度计算时，若[ζ]>[ζ],则接触许用应力应取为 H1H2 A([σ] B. [σ] H1H2 [][],，,H1H2C(0.7[σ]D. 【 】 H2 2 V,6m/s12(对于相对滑动速度较高()的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用 s A.铸锡青铜 B.铸铝铁青铜 C.铸铁 D.碳钢 【 】 13(代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为 A. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 8mm 【 】 14(非液体摩擦滑动轴承的设计依据是保证 A(轴瓦不压溃 B. 轴瓦不点蚀 C(边界油膜不破裂 D. 形成动压油膜 【 】 15(联轴器型号的选择依据应该是 A(被联接两轴直径和转速n B(计算转矩T和被联接两轴直径 ca C(转速n和计算转矩T ca D. 被联接两轴直径、计算转矩T和转速n 【 】 ca 16(设计圆柱拉伸螺旋弹簧时，簧丝直径d的确定主要依据弹簧的 A(稳定性条件 B. 刚度条件 C. 强度条件 D. 变形条件 二、填空题:本大题共8个小题，16个空，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。 17(对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，从动件 方向和接触点处凸轮轮廓 方向之间所夹的锐角，称为凸轮机构的压力角。 18(在槽轮机构的组成中，主动件是 ，从动件是 。 19(机械主轴运转速度波动用不均匀系数δ表示， δ的计算式为 ;δ越大，表明机械主轴运转速度波动越 。 20(回转件静平衡计算的理论依据是，添加 后，回转件各质量产生的 之和必须为零。 21(螺旋副中，螺纹的升角λ愈 ，自锁性愈好，螺纹的升角λ愈 ，螺旋副效率愈高。 22(普通平键联接的工作面是键的 ;楔键联接的工作面是键的 。 23(软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ;在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。 24(普通圆柱蜗杆传动中，若蜗杆的螺旋线方向为右旋，导程角γ=15?,则蜗轮的轮齿旋向为 ，其螺旋角β= 。 三、分析题:本大题只有一个小题，满分12分 25(某展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮4转动方向如图1所示，已知I轴为输入轴，齿轮4为右旋齿。若使中间轴?所受的轴向力抵消一部分，试在图中标出 (1)各轮的轮齿旋向; (2)各轮轴向力F、F、F和F的方向。 ala2a3a4 四、计算题:本大题共有5个小题，共52分 26((本小题满分6分) 计算图2所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应具体指出。 27((本小题满分14分) 已知一对外啮合正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距a=200mm，法向模数m=2mm，n法向压力角α=20?齿数z=30，z=166。试计算该对齿轮的端面模数m，分度圆直径d、t1n12 d, 齿根圆直径d、d和螺旋角β。 2f1f2 28((本小题满分10分) ,z已知图3所示的轮系中各齿轮的齿数为:z=19、z=76、=40、z=20、z=80。试求23412轮系的传动比i。 1H 29((本小题满分10分) 图4所示被联接件用两个普通紧螺栓联接，已知被联接件所承受的横向外载F=15000N， 接合面之间的摩擦系数f=0.2,可靠性系数K=1.2,螺栓许用拉应力[σ]=160Mpa。试求所需螺s 栓的最小直径d 1 30. (本小题满分12分) 图5所示一对角接触球轴承正安装(面对面)。轴承1的径向载荷R=2500N，轴承21的径向载荷R=5000N，轴承的附加轴向力S=0.7R。 2 试求: (1)当轴上作用的轴向外载荷F=2000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷A和A; A12 (2)当轴上作用的轴向外载荷F=1000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷A和A; A12 (3)当轴上作用的轴向外载荷F=1750N时，轴承1和轴承2和轴向载荷A和A。 A12 五、作图题:本大题只有一个小题，满分10分 31(图6所示曲柄摇杆机构。已知曲柄长度l=150mm，连杆长度l=350mm，摇杆长ABBC ,度l=320mm,机架长度l=400mm，取长度比例尺=0.01m/mm。试用作图法画出该机构CDADl 的 ,(1)最小传动角; min (2)极位夹角θ，并写出行程速比系数K的表达式。 六、结构改错题:本大题只有一个小题，满分12分 32(图7所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装(面对面)，轴端装有联轴 器，齿轮用稀油润滑，轴承用脂润滑。试指出原图中的轴系结构错误(在错误处写出序号，并在图下空白处按序号简要说明错误内容，不必在图上改正) 一、选择题:(16分) 1(对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须 理论轮廓曲线的最 小曲率半径。 A(大于 B. 小于 C. 等于 D. 都可以 2(斜齿轮的端面指的是与斜齿轮轴线 的截面。 A(平行 B(垂直 C(相交 3(在 截面内，蜗轮齿廓是渐开线。 A(法向 B(中心 C(所有 4(在蜗杆传动中，要获得大的传动比，可取Z1=1，这时的传动效率 ， 而蜗杆蜗轮传动的承载能力比齿轮传动 。 A(较高、大 B(较低、大 C(较高、小 D(较低、小 5(在下列机构中，有急回特性的机构是 。 A(对心曲柄滑块机构 B(转动导杆机构 C(双曲柄机构 D(偏置曲柄滑块机构 6(对于曲柄滑块机构，当曲柄处于 的位置时，从动件滑块处的压力 角出现 极值。 A(与导路平行 B(与导路垂直 C(与机架共线 D(与连杆共线 7(直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为 。 A(m1=m2=m,α1=α2=α B(S=e C(εa?1 D. 都不对 8(圆锥齿轮在不同背锥截面上的不相等。 A(压力角 B. 模数 C(齿顶高系数 D. 当量齿数 二、判断下列机构运动设计是否合理，若不合理，试提出修改意见(画有箭头的 构件为主动构件，主动构件数目不变)(8分) 三、在图示铰链四杆机构中，已知l AB=20mm,lAD=40mm，lCD=25mm，及等角速度 ω21=2S-1，求当θ=20?时构件3的角速度(8分) 四、 已知凸轮机构如图，在图上标注出: , A点的压力角αA，并量出其值 , 凸轮从图示位置转过90?后的压力角α(12分) 五、已知齿轮毛坯的传动角速度ω1=1rad/s，齿条刀具的模数m=4mm，其移动线 速度V刀=60mm/s，齿条刀具中线与齿轮毛坯轴线O的距离L=58mm。 , 求被加工齿轮的齿数 , 计算被加工齿轮的变位系数x，并说明是正变位还是负变位(20分) , 在图示轮系中，已知:Z1=100，Z2=101，Z=100，Z3=99，求H轴与I轴之间 传动比iHI，并说明H轴，I轴转向是否相同。(16分) 标准答案: 一、1(B 2(B 3(B 4(B 5(D 6(B 7(B 8(B 二、(a)?F=3×4-2×60=0，?机构不能运动，设计不合理修改如下: 则F=3×5-2×7=1 运动确定 (b)?F3×4-2×5-2=2，而原动件数目为1 ?机构运动不确定，设计不合理，修改如下: 此时F=3×3-2×4=1 还动确定 三、解:(1)取μl=1mm/mm，画机构图 (2)先将整个机构加一个(-ω1)角速度使构件1相对固定，得一转化机 构，取μV=2mm/s/mm 求转化机构的VD VD: VC = VD + VCD 大小?? ?? 方向 ?BC? ?AD ?CD 式中:VC=ω21.lCB=2×30=60/S 画速度多边形pcd,其中=VC/μV 得转化机构的 VD=.μV VCD=μV 则 ω41==(.μV)/lAD=(25×2)/40=1.25S-1 ω31==(.μV)/lCD=(33×2)/25=2.64S-1 ω1=-ω41=-1.25S-1 故ω3=ω31+ω1=2.64-1.25=1.39S-1 (注意:ωk1=ωk-ω1) 五、解:(1)由V刀=ω1r=ω1. 得:Z===30 ?被加工齿轮的齿数为30 (2)由L=r+xm 得: 其中:r===60mm ?x==-0.5 ?是负变位齿轮 六、解:轮系为周转轮系，在转化机构中: i===+=+ = ?n3=0 ?== iH1==+10000 ?H轴与I轴转向相同 七、解:(1)如图 (2)由于tgδ2=i12===2 ?δ2=arctg2 =63.43? 而δ1+δ2=90? 故δ1=90?-63.43?=26.37? 一、填空题(每题2分，共20分) 1(对于具有两个整转副的铰链四杆机构，若取机构的 为机架， 则可获得双曲柄机构。 2(在滚子从动件盘形凸轮机构中，若实际廓线变尖且压力角超过许用值，应 采取的措施是 。 3(齿数为Z，螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮的当量齿数Z V= 4(以摇杆为原动件的曲柄摇杆机构中，死点位置发生在曲柄与连杆 位置。 5(四铰链机构，当不满足杆长和的条件时，均为 机构。 6(曲柄滑块机构的存在曲柄的几何条件是 。 7(对心曲柄滑块机构 急回特性。 8(当齿轮的模数相等时，齿数越多，分度圆直径就越 齿廓渐开线就越 ，齿根也就越 。 9(在凸轮机构中，所谓偏距圆指的是以 所作的圆。 10(一对渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 ， ， 及 。 二、选择题(每题2分，共20分) 1(圆锥齿轮机构中， 模数是标准值 A(小端 B.平均直径处 C.大端 D.背锥截面 2(机械中，通常利用 的惯性储蓄能量，以越过平面连杆机构的死点位置。 A(主动件 B.连杆 C.从动件 D.连架杆 3(运动链成为机构的条件是: 。 A(运动链必须有机架 B. 运动链自由度数为零 C(原动件数等于活动件数 D. 运动链自由度数与主动件数相等 4(在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为原动件时 死点位置。 A(有一个 B. 有两个 C. 没有 D. 有三个 5(压力角α的定义是 。 A(从动件所受的力F与其法向分力Fn之间的夹角 B(从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角 C(从动件所受的力F的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角 6(对于平面连杆机构，当 时，机构处于死点位置。 A(传动角γ=90? B.压力角α=90? C(压力角α=0? D.传动角γ=45? 7(对于四铰链机构，在满足杆长和的条件时，若取 为机架，将得到双摇杆机构。 A(最短杆 B.与最短杆相邻的构件 C(最长杆 D.与最短杆相对的构件 8(对于四铰链机构，当从动件的行程速度变化系数 时，机构没有急回特性。 A(K >1 B. K <1 C. K=0 D.? K =1 9(在下列机构中， 不存在死点位置。 A(双曲柄机构 B. 曲柄滑块机构 C(双摇杆机构 D. 摆动导杆机构 10(用齿条形刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当 时，将发生根切现象。 A(> B. ? C(Z >17 D.x>xmin 三、(1)试计算图示机构的自由度(机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件)。 (2)图示机构是由哪些杆组构成的,请将哪些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序极其级别。 (3)若以构件1为原动件，则此机构为几级机构,(10分) 四、在图示的铰链四杆机构中，已知:(12分) lBC=150mm,lCD=120mm,lAD=100mm,AD为机架 1. 若欲得到双曲柄机构，求lAB的最小值。 (20若取lAB=60mm，则机构是否存在曲柄,指出哪个杆是曲柄，得到的是哪种机 (通过计算说明理由) 五、已知滑块1在主动力P的作用下，克服垂直向下的工作阻力Q，沿斜面2等速 向上滑动(α锐角)接触面之间的摩擦角=8?,主动力P与水平线的夹角为 β=10?(12分) 1. 用力多边形图解法求出主动力P与工作阻力Q之间的关系式 2. 求滑块1能沿斜面2上滑时的不自锁条件。(即α取值范围) 六、 已知一对正确安装的正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距 a=175mm，模数m=5mm，压力角α=20?，传动比i12=2.5，试求这对齿轮的 齿数Z1、Z2，并计算d2、df2、da2、db2 (12分) 七、图示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出: 1. 凸轮按ω方向转过45o时从动件的位移; 2. 凸轮按ω方向转过45o时凸轮机构的压力角((14分) 标准答案: 一、填空题(每题2分，共20分) 1.最短杆2.增大基圆半径 3.Z/COSB3 4.重叠共线 5.双摇杆 6.b>=a 7.没有 8.大、 平直、厚 9.偏距为半径，凸轮转动中心为圆心的圆 10.模数、压力角、螺旋角 二、选择题(每题2分，共20分) 1.C 2.D 3.D 4.C 5.C 6.B 7.D 8.D 9.A 10.A 三、(10分)略 四、(12分) 解(1)由AD为最短构件，且满足杆长和条件得: lAD+lBC 0或 Q >0 即Q=P=>0 由cos(α++β)>0 则α++β90? 得α<90-(+β)=90?-(8?+10?)=72? ?不自锁条件为要小于72? 六、(12分)解:? α=(i12+1) Z1===20 Z2=i12.Z1=2.5×20=50 d2=mz2=5×50=250mm df2=m(z2-2.5)=5×(50-2.5)=237.5mm da2=m(z2+2)=5×(50+2)=260mm db2=d2cos=250×cos20?=234。9mm 七、(14分) a)假想凸轮固定，从动件及其导路顺时针旋转，在偏距圆上顺时针方向转过45o(求作。 b)假想凸轮固定，机架OA顺时针转过45o，找出摆杆的位置来确定摆杆的角位移ψ( 填空题(每小题2分，共20分) 1. 两构件通过 或 接触组成的运动副称为高副。 2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 机构，取最短杆为机架时，为 机构。 3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为 运动时，将出现 冲击。 4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对齿轮承担。 5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的 和 必须分别相等。 6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力 等;两轮硬度不等，其许用弯曲应力 等。 7. V带传动的主要失效形式是 和 。 8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据 和 选取的。 9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸 ，链传动的运动不均匀性 。 10. 工作时只受 不承受 的轴称为心轴。 二、选择题(每小题1分，共5分) 1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时 2. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。 A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器 4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是 。 A. B. C. D. 5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。 A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩 三、判断题(正确的打“V”，错误的打“X”。每小题1分，共8分) 1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。 ( ) ( ) 2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 ( ) 4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( ) 5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( ) 6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 ( ) 7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 ( ) 8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 ( ) 四、问答题(每小题3分，共9分) 1. 试述齿廓啮合基本定律。 2. 试述螺纹联接防松的方法。 3. 试分析影响带传动承载能力的因素, 五、分析判断题(共12分) 1. 在铰链四杆机构中，已知mm，mm，mm，mm，试判断该机构的类型，并给出判断依据。(本题6分) 题五、1图 2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，?轴为输入轴，已知小齿轮1的转向和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴?所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力、和轴向力、 的方向。(本题6分) 题五、3图 六、计算题(共36分) 1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度(每小题3分，共6分) 题六、1图 2. 已知轮系如2图所示中，，，?，， ，且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。(本题10分) 3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强 ，缸径，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限N/mm2， 试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径。(本题10分) 题六、2图 题六、3图 4. 一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。已知:径向力， ，外部轴向力，方向如图所示，试求两轴承的轴向力、 。(注:内部轴向力)。(本题10分) 题六、4图 七、结构题(本题10分) 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。(注:不必改正) 题七图 期末试卷一 一、填空题 1.点 线 2.曲柄摇杆，双曲柄 3.匀速 刚性 4.节线 一对 5.模数m 压力角 6.相等 不相等 7.打滑 疲劳断裂 8.计算功率Pc 小轮转速n1 9.越大? 增大10.弯矩 转矩 二、选择题 C B D B D 三、判断提 X X V X X X X V 四、问答题 1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法 线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线 段的与齿轮的角速成反比。 2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。 3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v 五、分析判断题 1.解:此四杆机构的四杆满足杆长和条件 Lab，Lad《 Lbc，Lcd 且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构 2.解: 1)3齿轮为右旋 2)受力方向如图 六、计算题 1. a)解:F,3n,2PL,Ph ,3*5,2*7,0 ,1 此题中存在复合铰链 备注:此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副 b)解:F,3n,2PL,Ph ,3*4,2*5,1 ,1 此题中滚子为局部自由度 2. 解:由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系 i54H,n5-nH/n4,nH ,,Z3*Z4/Z5*Z6 因为1,2,5组成定轴轮系 i12,n1/n2,n1/n5,Z2/Z1 所以n5,450r/min 把n4,0及n5,450r/min代入上式 得到 nH,5.55r/min 这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致 3. 解: 单个螺栓的Q,Q’，F,2.6F Q*Z,S*P*A 2.6F*6,2*3.14*D2/4 得F,2264.4N [ζ]=300/2=150N/mm 所以d1由公式得，d1,15.81mm 取螺栓的直径为16mm 4.你换掉这道题目好了 第七题 1.无垫片，无法调整轴承的游系 2.轴肩过高，无法拆卸轴承 3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘 4.轴套长度应小于轮毂的长度 5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。 6.套筒顶不住齿轮(过定位) 7.套筒应低于轴承外圈 8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。 9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触 10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。 一、单项选择题(共30分，每题2分) 1(计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的 倍。 A(1.1 B(1.3 C(1.5 D(1.7 2(若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。 A(螺距和牙形角 B(升角和头数 C. 导程和牙形角 D(螺距和升角 3(圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变，而减小齿轮的模数时，可以 。 A(提高齿轮的弯曲强度 B(提高齿面的接触强度 C(改善齿轮传动的平稳性 D(减少齿轮的塑性变形 4(对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。 A(按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度 B(只需按接触强度设计 C(按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度 D(只需按弯曲强度设计 5(蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 。 A(l=t2 B. = C. 1= D. 螺旋方向相同 mam 6(在蜗杆传动中，引进特性系数q的目的是为了 。 A(便于蜗杆尺寸参数的计算 B(容易实现蜗杆传动中心距的标准化 C(提高蜗杆传动的效率 D(减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化 7(在减速蜗杆传动中，用 来计算传动比i是错误的。 A. B. C. D. 8(带传动主要是依靠 来传递运动和功率的。 A(带与带轮接触面之间的正压力 B(带的紧边拉力 C.带与带轮接触面之间的摩擦力 D(带的初拉力 9(带传动工作时，设小带轮主动，则带内拉应力的最大值应发生在带 。 A(进入大带轮处 B(离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D(离开小带轮处 10(链传动中作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是由于 。 A(这种传动只用来传递小功率 B(链速较高，在传递相同功率时，圆周力小 C(链的质量大，离心力也大 D(啮合传动，无需很大的初拉力 11(在一定转速时，要减小链条传动的运动不均匀性和动载荷，应 。 A(增大链条节距和链轮齿数 B(增大链条节距，减小链轮齿数 C(减小链条节距，增大链轮齿数 D(减小链条节距和链轮齿数 12(增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是 。 A. 使零件的轴向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便 C(使零件的轴向固定比较可靠 D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度 13(工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为 。 A(心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 柔性轴 14(在轴的初步计算中，轴的直径是按 来初步确定的。 A(弯曲强度 B. 扭转强度 C. 轴段的长度 D. 轴段上零件的孔径 15(轴环的用途是 。 A(作轴加工的定位面 B. 提高轴的强度 C. 使轴上零件获得轴向定位 D. 提高轴的刚度 二、计算题(12分) 计算图1所示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。图中标有箭头的构件为原运动件。 图1 三、叙述、判断题(12分) )试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件; (1 (2)根据图2中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。 图2 四、计算、绘图题(共46分) 1( 图3所示为一偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮为一以C为中心的圆盘，圆盘半径R=30mm，偏心距e=10mm，从动件偏距E=10mm，转向如图所示。试用图解法求出(按1:1的比例作图求解)(12分) (1)凸轮的基圆半径rb和从动件的升程h; (2)凸轮机构的推程角、回程角、远休止角和近休止角; (3)凸轮从从动件运动的起始位置(A点)转过60?到B点接触时，凸轮机构的压力角α。 图3 图4 2(计算图4所示轮系的传动比i1H。已知各轮的齿数为z1=24，Z2=52， 。(12分) 3(对于图5所示的啮合传动，试画出主动轮与从动转在啮合点处所受到的各个作用力(Ft、Fr和Fa)的方向，图中标有箭头的为主动轮。(在答题纸上另外作图表示)(12分) 图5 4(根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图6所示)，已知两轴承受到的径向载荷分别为Fr1=1500N和Fr2=3090N，外加轴向力A=980N，若内部轴向力S=0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。(在答题纸上另外作图表示)(10分) 图6

期末考试

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二答案 一选择题 1.B 2.D 3.C 4.D 5.D 6.D 7.D 8.C 9. C 10.D 11.C 12.C 13.B 14.B 15.C 二计算题 1)解:F,3n,2PL,Ph ,3*3,2*3,2 ,1 此题中存在局部自由度，存在2个高副。 此机构主动件数等于自由度数，机构运动确定 2)解:F,3n,2PL,Ph ,3*7,2*10,0 ,1 此构主动件数等于自由度数，机构运动确定构运动确定 三叙述、判断题 1)曲柄存在的条件如下: 1)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和 2)最短杆或其相邻杆应为机架 2)a曲柄摇杆机构 满足杆长和条件，且以最短杆的邻边为机架 b双曲柄机构 满足杆长和条件，且以最短杆为机架 c双摇杆机构 满足杆长和条件，且以最短杆的对边为机架 d 双摇杆机构 不满足杆长和条件，不管以什么为机架只能得到双摇杆机构。 一、是非题(每题2分，共10分) ) 1(选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用油的粘度越高。( 对 错 2(蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。( ) 对 错 3(平键是靠键的两侧面来传递载荷。( ) 对 错 4(链节距越大，链速也越不均匀。( ) 对 错 5(螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。( ) 对 错 二、选择题(每题2分，共10分) 1.闭式软齿面齿轮传动中，齿轮最可能出现的破坏形式为 ( ) 。 a. 轮齿折断 b. 齿面磨料磨损 c. 齿面疲劳点蚀 2.三角带传动工作时，与带轮轮槽接触( ) 。 a. 带的底面 b. 带的顶面 c. 带的两侧面 3.蜗杆传动比的表达式为 ( )。 a. b. c. 4.在带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在 ( ) 。 a. 高速级 b. 低速级 c. 高、低均可 5.只承受弯矩的轴，称为( )。 a. 转轴 b. 心轴 c. 传动轴 三、填充(每题2分，共14分) 1(当带传动的传动时，打滑首先发生在带轮的( )轮上。若正常工作时，在 ( )轮上带的速度大于带轮的速度。 2(根据滚动轴承代号，分别写出相应的含义 6216表示轴承类型( )，内径尺寸( ) mm。 30516表示轴承类型( )，内径尺寸( )mm。 3(蜗杆传动的失效经常发生在( )。 四、简答(共16分) 1(蜗杆传动散热计算不能满足时，试举出三种改进措施。(6分) 2(受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时，为什么要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%,(4分) 3(齿轮传动强度计算中的载荷系数K=KAKνKаKβ，式中KA、Kν、Kа、Kβ的物理含义,(6分) 五、设计计算(共50分) 1(如图所示，已知输出轴上的锥齿轮Z4的转向n4，为了使中间轴?上的轴向力能抵消一部分，试求: 再图上标出各轮的转向。 判断蜗杆传动的螺旋角方向(蜗杆、蜗轮) 蜗杆、蜗轮所受各力方向以及锥齿轮Z3所受轴向力方向。(要求标在图上或另画图表示)(12分) 2(图示斜齿圆柱齿轮传动， 按?轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向。 已知Mn1，T1，Z1,β，写出Ft1、Fr1、Fa1的计算式 判断齿轮1、4的受力方向(各用三个分力标在图上)(16分) 3(如图所示，已知轴承载荷平稳，再室温下工作，转速n=1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷P1、P2。 7208AC轴承，S=0.7Rs，e=0.7，A/R>e时，x=0.41，y=0.85，A/R?e 时，x=1，y=0(12分) 4(图示轴的结构1、2、3处有哪些不合理的地方,用文字说明。(10分) 1.解:1)方向如图示 2)蜗杆右旋，蜗轮右旋 3) 2.解:1) 3 左旋，4 右旋 2) 3) 3.解: 4.解:1处:轴承定 位高度超过内圈厚度;2处:轴段长应比轮毂稍短，且定位高度超过轴承内圈厚度; 3处:圆螺母固定应有退刀槽。