长安大学机械设计809第1学期期末试题B

长安大学机械设计809第1学期期末试题（B）卷课程名称机械设计基础考试日期年月日共七题学生姓名学院机械学院班级学号一．单项选择题（每题2分，共20分）1．在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件唯主动件，都不存在死点位置。A．双曲柄机构；B．双摇杆机构；C．曲柄摇杆机构；D．曲柄滑块机构。2.在凸轮机构中，对压力角加以限制，因为。A．压力角越大，机构的传力性能越好；B．压力角与机构的传力性能没关系；C．压力角越小，机构的传力性能越好；D．影响从动件的运动规律。3．一对渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件是。A．理论啮合线长度大于齿距；B．理论啮合线长度大于基圆齿距；C．啮合弧长度大于基圆齿距；D．实际啮合线长度大于基圆齿距。4．螺旋的牙型角为α，牙型斜角为β，螺旋升角为λ，当量摩擦角为ρv，则螺旋副的自锁条件为。A．；B．v；C．v；D．v。5．带传动工作时的弹性滑动，是由于。A．小带轮包角过小；B．带与带轮间的摩擦系数偏低；C．带的初拉力不足；D．带的松边和紧边拉力不相等；6.在非液体摩擦滑动轴承的设计中，限制pυ值的主要目的是。A．避免轴承过热而胶合；B．避免轴承过度磨损；C．避免轴承因过热而产生塑性变形；D．避免轴承因发热而卡死。7．一般在滚子链传动中，为使链条磨损均匀，。A．链节数Lp和链轮齿数Z均应取偶数；B．链节数Lp和链轮齿数Z均应取奇数；C．链节数Lp取为偶数，链轮齿数Z均应取为奇数；D．链节数Lp取为奇数，链轮齿数Z均应取为偶数。8.在螺纹联接中，当有一个被联接件太厚，并需要经常装拆时，宜选用。A．螺栓联接；B．双头螺柱联接；C．螺钉联接；D．紧定螺钉联接。9.在普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆头数和模数不变，如提高蜗杆直径系数，将使。A．蜗杆的强度和传动效率提高；B．蜗杆的强度和传动效率降低；C．蜗杆的强度提高和传动效率降低；D．蜗杆的强度降低和传动效率提高。10.在用弯扭合成当量弯矩法计算转轴时，采用校正系数α是考虑到。A．弯曲应力可能不是对称循环应力；B．扭转剪应力可能不是对称循环应力；C．轴上有应力集中；D．轴的表面粗糙度不同。二．简要回答下列问题：（每小题4分，共20分）1.连杆机构具有整转副的条件是什么？2.齿式棘轮机构中棘爪能够正常工作的条件是什么？第1页(共3页)3.双万向联轴器器实现主、从动轴角速度相等的条件是什么？4.根据动压润滑理论，形成动压油膜的必要条件是什么？5.简述齿轮常见的失效形式。三．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，请指出。（10分）ABCDAB=BC=BDa)BACDEFGHIJKLMNb)题3图四．在图示装置中，已知1223448,27,45,102,120zzzzz,41z550z。设输入转速13750r/minn，齿轮1的方向如图所示。试求蜗轮5n的速度、转向和传动比15i。（12分）12342'题4题4'5五．某传动装置采用一对中系列的3309E轴承支承，轴承的额定动负荷64.8rCKN，额定静负荷061.2rCKN。轴上所受外载荷122800,1000FNFN，轴的转速960/minnr，工作温度小于100°，负荷系数1.2Pf。试计算轴承的当量动负荷P。（14分）F1F25015030题5图第2页(共3页)3309E轴承的内部轴向力/2rSFYearFFearFFeXYXY0.41100.41.5六、一矩形钢板用2个M24的普通螺栓联接到机架上，各尺寸如图所示。已知作用于板的载荷2800PN，板和螺栓的材料均为Q235，材料屈服强度240MPas，安全系数为3.5，螺纹小径120.752dmm，板与机架间的摩擦系数0.2f，可靠性系数为1.1。试校核螺栓的联接强度。（12分）PL＝300a＝200O题6图七．指出图中齿轮轴轴系的错误结构，轴承采用脂润滑。（12分）题7图第3页（共3页）长安大学机械设计809年第1学期机械设计基础试题B卷答案一．选择题：(每小题2分，共20分)12345678910ACDDDCCBCB二、简答题：（每小题4分，共20分）1.答：铰链四杆机构有整转副的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）整转副是由最短杆与其邻边组成的。2、答：齿式棘轮机构中棘爪能够正常工作的条件是棘齿偏斜角φ大于棘齿与棘爪之间的当量磨擦角ρ。3、答：双万向联轴器器实现主、从动轴角速度相等的条件是：（1）主动轴、从动轴与中间件的夹角必须相等；（2）中间件两端的叉面必须位于同一平面内；（3）主、从动轴和中间件必须位于同一平面。4、答：根据动压润滑理论，形成动压油膜的必要条件是：1）两工作表面间必须有楔形间隙；2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体；3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。5、答：齿轮常见的失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。三、（每题5分，共10分）解：a）C（或D）处有一个虚约束。——（2分）33241F——（3分）b)杆件CF,FG,FH,IJ,IK,IF,LM,LN,IL均为虚约束，C点为复合铰链。35271F四、（共12分）解：本机构由两个周转轮系复合而成，齿轮1、2、3构成一个行星轮系，齿轮1、2、2＇和4构成一个差动轮系。因此计算从两个方面着手考虑：31133110217488HHHznninnz(1)——（2分）1241441227120348452HHHnnzzinnzz(2)——（2分）其中，133750r/min,0nn，则联立（1）和（2）式可以求得：4500r/minn“－”表示与n1方向相反。——（3分）由54455450zninz，44nn得：510r/minn，其方向为逆时针旋转。——（3分）1155375037510nin。——（2分）五．（共14分）F1F25015030题5图AB解：1）求支座反力：0AM，21150302000rBFFF得：3533rBFN。1733rArBFFFN——（4分）2）轴承产生的轴向力：轴承A：733244221.5rAAFSNY轴承B：35331178221.5rBBFSNY由于2117810002178244BASFNSN所以轴承A被压紧，轴承B被放松。则2178,1178aAaBFNFN——（4分）3）计算当量动负荷：21782.970.41733aArAFeF，则0.4,1.5AAXY11780.330.413533aBrBFeF，则1,0BBXY()1.2(0.47331.52178)4272APArAAaAPfXFYFN()1.2(1353301178)4239.6BPBrBBaBPfXFYFN因为ABPP，以轴承A的当量动负荷为计算依据。——（6分）六（共12分）解：1）求每个螺栓的工作载荷F：把外载荷P向螺栓组形心O简化，螺栓组受载为：横向载荷：2800PN；力矩：528003008.410NmmTPL由P，和力矩T使每个螺栓受力为：下移力11400NF，转动力：528.4104200N200TFa每个螺栓上收到的横向载荷F为：222212140042004427NFFF2）校核螺栓联接强度：计算预紧力0Q：01.1442724349N0.21KFQfm校核螺栓强度：许用应力224068.6N/mm3.5sS按强度条件202211.31.32434993.6N/mm20.75244Qd由此可知，M24螺栓不满足强度要求。七、（共12分，每点1分）解：图示齿轮轮系有以下几个方面的错误结构：1.转动件与静止件接触（1）轴与右端盖之间应留有间隙；（2）套筒与右轴承接触，应减小套筒的外径尺寸；2、轴上零件的定位与固定（3）齿轮轴向固定不可靠，套筒顶不紧齿轮；（4）联轴器轴向缺少定位与固定；（5）联轴器周向无固定；（6）弹性挡圈为多余定位；3、工艺不合理（7）精加工面过长，装拆轴承不便；（8）轴肩过高，无法拆卸轴承；（9）键过长，套筒无法装入；（10）缺少垫片，无法调整轴承间隙；4、润滑与密封（11）齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，缺少挡油环；（12）轴的伸出端无密封。