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机械设计基础参考试题及答案（湖科大）（2013-2014学年度第二学期）课程名称机械设计基础A开课学院机电工程命题上课学院机电工程年级12班级测控1-2班考核方式（闭卷）交题时间：2014年4月10日一、填空题（每空1分，共18分）1、按照接触形式，运动副可以分为、。2、平面四杆机构的基本类型有、与双摇杆机构。3、如果一个机构中有N个活动构件，则速度瞬心的数目为。4、在滚子推杆凸轮机构中，滚子的自转属于自由度，有利于。5、开式齿轮传动的主要失效形式是，软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式为。6、斜齿轮的螺旋角为β，则齿数为z1时对应的当量齿数为。7、带传动中对应带中最大应力发生在_______，其大小为_________。8、螺纹连接防松的根本问题在于_______，其防松方法有______，机械防松与粘合防松。9、滚动轴承型号61208，6、08分别代表_______和_______。10、根据承载的不同，轴可以分为______、_______与转轴。二、选择题（每题2分，共12分）1、计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时，若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同，则应以________为计算依据。A.[σF]较小者B.YFaYSa较大者C.[σF]/(YFaYSa)较小者D.[σF]/(YFaYSa)较大者2、普通平键的主要失效形式是_______。A.剪断B.磨损C.胶合D.压溃3、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的相比，_____。A.要好B.要差C.相同D.不一定4、对于受轴向载荷的紧螺栓连接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施为______。A.增加螺栓刚度，减小被连接件的刚度B.减小螺栓刚度，增加被连接件的刚度C.同时增加螺栓、被连接件的刚度D.同时减小螺栓、被连接件的刚度5、机械零件的强度条件可以写成___________。Aσ≤[σ],τ≤[τ],或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]Bσ≥[σ],τ≥[τ],或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τCσ≤[σ],τ≤[τ],或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]Dσ≥[σ],τ≥[τ],或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ6、滑动轴承轴瓦上的油沟不应开在_________。A.油膜承载区内B.油膜非承载区内C.轴瓦剖面上三、判断题（每题1分，共5分。正确的画“√”，错误的画“×”）1、在蜗杆传动中，失效一般总是发生在蜗杆上。()2、粗牙螺纹的螺距和升角较大，所以容易自锁。()3、链传动的平均传动比以及齿轮传动、蜗杆传动的传动比i=n1/n2=z2/z1=d2/d1。()4、基本额定寿命为106小时时，轴承所能承受的恒定载荷为基本额定载荷。()5、在曲柄摇杆机构中，在连杆与曲柄共线会出现“顶死”现象，此位置称为死点。()四、简答题，选做4题（每题5分，共20分）1、什么是机构的急回特性？它用什么表达？什么叫极位夹角？它与急回特性有啥关系？2、简要介绍一下欧拉公式，并分析可用什么措施来提高带的传动能力？3、滑动轴承材料有哪些性能要求？常用的材料有哪些？4、试分析齿轮的主要失效形式。5、简述齿轮齿数的选择原则。五、作图题（每题5分，共15分）1、作出下面某泵机机构的机构运动简图。2、如图5.2所示，1）画出凸轮的基圆；1分2）根据反转法画图表示凸轮转45°时，机构的压力角α以及传动角γ。4分3、在所示齿轮传动中，1、2为直齿圆锥齿轮，3、4为斜齿轮。1）为了减少轴II的轴向载荷，确定齿轮3、4的旋向；2分2）用受力图表示齿轮2上啮合点各分力的方向。3分六、综合题（每题10分，共30分）1、指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构的自由度。2、图示四杆机构，各杆长度为a=240mm，b=640mm，c=400mm，d=500mm，试问：（1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？3分（2）若各杆长度不变，分别通过选哪一杆作为机架可以获得双曲柄机构和双摇杆机构？3分（3）若a，b，c三杆长不变，4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围为多少？4分3、在图示标准齿轮标准安装后对应的轮系中已知z1=30、z2=18，转速n1=6000r/min，转向如图所示。1）根据中心距的关系求齿数z3；3分2）求系杆H的转速以及传动比i1H；3分3)求行星轮2的转速并指出其转向与轮1的是否相同。4分答案一、填空题（每空1′，共18′）1、高副、低副；2、曲柄摇杆机构、双曲柄机构；3、N（N+1）/2；4、局部，减小高副的磨损；5、齿面磨损、疲劳点蚀；6、z1/cos3β；7、紧边进入小带轮处，σ1+σb1+σc；8、防止螺纹副的相对转动，摩擦防松9、深沟球轴承，轴承内径为40mm；10、心轴、传动轴。二、选择题（每题2′，共12′）123456CDBBCA三、判断题（每题1′，共5′。正确的画“√”，错误的画“×”）12345×××××四、简答题，选做4题（每题5′，共20′）1、当主动件以等速运动时，从动件在回程时具有较大的平均速度。从动件的这种性质称为急回运动。为了表明急回运动的急回程度，通常用所谓行程速度变化系数K来衡量。原动件在其转动一周过程中，有两次与连杆共线，从动件分别位于两极限位置。机构在两个极位时，原动件所处两个位置之间所夹的锐角θ称为极位夹角。K与θ的关系为2、带在出现打滑趋势而未打滑的临界状态时，若忽略离心力的影响，带的紧边拉力F1与松边拉力F2满足柔性体摩擦的欧拉公式：；同时，初始拉力F0满足，因此可得带的有效拉力Fec为，所以增大初始拉力F0、包角α、摩擦系数均有利于提高带的传动能力。3、滑动轴承的材料性能要求：①摩擦系数小，有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强；②热膨胀系数小，有良好的导热性；③有良好的机械强度与可塑性。常用的轴承材料有轴承合金、青铜等。4、齿轮最重要的部分为轮齿。它的失效形式主要有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和齿面的塑性变形。轮齿因短时过载或冲击过载而引起的突然折断，称为过载折断。开式齿轮传动容易化发生齿面磨损，软齿面闭式齿轮传动容易发生疲劳点蚀，高速重载容易发生齿面胶合。5、若保持分度圆直径不变，增加齿数，除能增大重合度，改善传动的平稳性外，还可以减小模数，从而减少齿槽中被切掉的金属量，可节省制造费用。因此，在满足齿根弯曲疲劳强度的条件下，以齿数多一些、模数小一些为好。闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，小齿轮的齿数宜选多一些，可取z1=20-40；开式齿轮传动一般转速较低，齿面磨损会使轮齿的抗弯能力降低。为保证齿根有足够的弯曲疲劳强度，应适当减少齿数，使齿轮有较大的模数，一般可取z1=17-20。五、作图题（每题15′，共15′）3、斜齿轮3、4的旋向分别为左旋、右旋；2分齿轮2上啮合点各分力的方向为：3分六、综合题（每题10′，共30′）1、E处有1复合铰链；局部自由度为滚子接触处，在B点附近；1虚约束在I或G处。4.5分活动构件数n=9,低副Pl=12,高副Ph=2，机构自由度为F=3n-2Pl-Ph=15.5分2、（1）240+640≤400+500，杆长条件a+b≤c+d成立；又因为a是最短杆、且为连架杆，所以该机构为曲柄摇杆机构。3分（2）若各杆的长度不变，可以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构。若选AB为机架，可得双曲柄机构；若选CD为机架，可得双摇杆机构。3分（3）若a，b，c三杆的长度不变，4为机架时，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围仍需用杆长条件来判断：若d不是最长杆，则b应是最长杆，所以满足杆长条件需a+b≤c+d，即240+640≤400+d，故d≥480mm；若d是最长杆，则需满足a+d≤b+c，即240+d≤400+640，d≤800mm；综合考虑以上两种情况，可知，480mm≤d≤800mm。4分3、1）根据齿轮的正确啮合条件，其端面模数相等，假定为mt，则根据齿轮标准安装后的中心距关系有：(z1+2z2)mt/2=z3mt/2，所以z3=z1+2z2=66。2）轮1、3的轴线位置固定，轮2的轴线绕轮1转动，故为周转轮系。又因轮3固定，轮系自由度为1，故为行星轮系，其转化轮系传动比可得nH=1875r/min，转向与轮1相同，i1H=n1/nH=3.2。3）可得，n2=6667r/min，转向与轮1相反。-高氯酸对阿胶进行湿法消化后,用导数火焰原子吸收光谱技术测定阿胶中的铜、“中药三大宝,人参、鹿茸和阿胶。”阿胶的药用已有两千多年的悠久历史,历代宫①马作峰.论疲劳源于肝脏[J].广西中医药,2008,31(1):31.①史丽萍,马东明,解丽芳等.力竭性运动对小鼠肝脏超微结构及肝糖原、肌糖元含量的影响[J].辽宁中医杂志,①王辉武,吴行明,邓开蓉.《内经》“肝者罢极之本”的临床价值[J].成都中医药大学学报,1997,20(2):9.①杨维益,陈家旭,王天芳等.运动性疲劳与中医肝脏的关系[J].北京中医药大学学报.1996,19(1):8.1运动性疲劳与肝脏①张俊明.“高效强力饮”增强运动机能的临床[J]．中国运动医学杂志，1989，8（2）：10117种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73%～82.03%。霍光华②采用硝酸-硫酸消化法和18（4）：372-374.1995,206．2②林华,吕国枫,官德正等.衰竭运动小鼠肝损伤的实验性[J].天津体育学院党报,1994,9(4):9-11.②凌家杰.肝与运动性疲劳关系浅谈[J].湖南中医学院学报.2003，2（6）31.②凌家杰.肝与运动性疲劳关系浅谈[J].湖南中医学院学报.2003，23（6）：31.②谢敏豪等.训练结合用中药补剂强力宝对小鼠游泳耐力与肌肉和肝Gn,LDH和MDH的影响[J]．中国运动医学杂②杨维益,陈家旭,王天芳等.运动性疲劳与中医肝脏的关系[J].北京中医药大学学报.1996,19(1):8.2.1中药复方2.2单味药33阿胶和复方阿胶浆③常世和等.参宝片对机体机能影响的[J].中国运动医学杂志，1991，10（1）：49.③聂晓莉，李晓勇等.慢性疲劳大鼠模型的建立及其对肝功能的影响[J].热带医学杂志，2007,7(4)：323-325.3.1概述3.2关于阿胶和复方阿胶浆医疗保健作用的3.2.1营养成分和评价3.2.2阿胶的药理作用3.2.3阿胶的临床应用4④XieMH,etal．EffectsofHongjingtianshe1uonreproductiveaxisfunctionandexercisecapacitiesinmen.The5⑤周志宏等．补肾益元方对运动小鼠抗疲劳能力的影响[J].中国运动医学杂志，2001，20（1）：83-84202-204.5`InternationalCourseandConferenceonPhysiologicalChemistryandNatritionofexerciseandtraining(Abstract)6⑥杨维益等．中药复方“体复康”对运动性疲劳大鼠血乳酸、p一内啡肤、亮氨酸及强啡肤Al-13影响的实验研⑥。仙灵口服液可提高机体运动能力，加速运动后血乳酸的消除。F3口服液能调整PCO2⑧孙晓波等．鹿茸精强壮作用的[J].中药药理与临床，1987，3（3）：11.⑨于庆海等．高山红景天抗不良刺激的药理[J]．中药药理与临床，1995，7（7）：283.⑩牛锐．淫羊藿炮制前后对小鼠血浆睾丸酮及附近性器官的影响[J]．中国中药杂志，1989,14(9):18．P0.01),其他肝功能相关指标未见异常(P0.05)。肝脏是动物机体重要脏器之一,Pi，同疲），肝主筋，人之运动皆由于筋，故为罢极之本”。人体肝脏的功能活动也必阿胶,味甘性平,入肺、肝、肾经,具有补血止血、滋阴润肺的功效。《神农本阿胶,又称驴皮胶,为马科动物驴的皮去毛后熬制而成的胶块,是中国医药宝库中阿胶、熟地配伍能使补而不滋腻,共奏益气补血之功,主要治疗各种原因导致的气血阿胶对细有促进作用；提示阿胶能提高机体免疫功能。另外