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《机械设计基础》期末试题01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，Ⅰ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）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n19.越大?增大10.弯矩转矩二、选择题CBDBD三、判断提XXVXXXXV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＝2.6FQ*Z＝S*P*A2.6F*6＝2*3.14*D2/4得F＝2264.4N[σ]=300/2=150N/mm所以d1由公式得，d1＝15.81mm取螺栓的直径为16mm4.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。《机械设计基础》期中试题1一、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=αB．S=eC．εa≥1D.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lAB=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．B2．B3．B4．B5．D6．B7．B8．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VDVD：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=.μVVCD=μV则ω41==（.μV）/lAD=（25×2）/40=1.25S-1ω31==（.μV）/lCD=（33×2）/25=2.64S-1ω1=-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ZV=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．机械工程中，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．K1B.K1C.K=0D.?K=19．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．Z17D.xxmin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