东北大学机械设计基础期末试卷【模拟测试(参考)】

模拟测试（一）一、判断题（正确T，错误F，每小题1分，共14分）1.三角形螺纹主要用于传动。（）2.为提高V带的寿命，小带轮直径应选小些。（）3.链传动中小链轮齿数越少越平稳。（）4.标准渐开线斜齿轮的端面模数为标准模数。（）5.圆锥滚子轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷。（）6.受横向载荷的普通螺栓联接，螺栓受剪应力。（）7.普通平键主要用来实现轴和轴上零件的轴向固定。（）8.工作时，既传递转矩又承受弯矩的轴称为转轴。（）9.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副。（）10.采用变位蜗杆传动时，仅对蜗轮进行变位。（）11.构件是机械中独立制造单元。（）12.一对传动齿轮，小齿轮一般应比大齿轮的材料好，硬度高。（）13.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。（）14.在以摇杆为原动件的曲柄摇杆机构中，死点出现在曲柄与机架共线处。（）二、回答下列问题（30分）1．图示为铰链四杆机构，请作图表示机构的极位夹角θ，图示位置的压力角α。(要求作图痕迹)(4分)ABCD2．凸轮机构基本的从动件运动规律有哪几种？(3分)3．闭式蜗杆传动中，为什么要求进行热平衡计算？(5分)4．计算图示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的运动。(6分)ABCDEFG5．开式和闭式齿轮传动的计算准则是什么？(6分)6．何为带传动的弹性滑动与打滑现象，二者的主要区别。(6分)三、（10分）图示轮系，已知各齿轮的齿数60,20,25,153/221zzzz，轮1的角速度rad/s2091，轮1的角速度rad/s5.23。（1）当1、3转向相同；（2）当1、3转向相反时，试分别求系杆H的角速度当H的大小和方向。122/H3四、（20分）某齿轮轴由一对30208轴承支承，其轴向外载荷N350AF，方向如图所示，轴承所受径向载荷N52001R，N00831R，轴的工作转速r/min960n。冲击载荷系数3.1df，工作温度低于120℃。轴承的数据为N59800C，37.0e，6.1Y，派生轴向力YRS2。eRA时，0.1X，0Y；eRA时，4.0X，6.1Y。试求：(1)两轴承的当量动载荷P1，P2；(2)若轴承的预期寿命为25000小时，问能否满足要求。R1R2FA五、（12分）图示三块钢板，用两只普通螺栓联接，螺栓小径17.294mm1d，螺栓材料的许用拉应力2N/mm90，被联接件表面摩擦系数15.0f，可靠性系数2.1fK，求此螺栓组联接可传递的最大静载荷R。R2R/22R/2六、（14分）图示圆锥-圆柱齿轮减速器。已知小锥齿轮1为主动，转动方向如图所示。试求：（1）各轴的转向；（2）为使轴上的两齿轮轴向力方向相反，求齿轮3和4的螺旋方向；（3）画出齿轮2和3所收的各分力。1234ⅠⅡⅢn132参考答案一、判断题1.F2.F3.F4.F5.T6.F7.F8.T9.T10.T11.F12.T13.F14.F二、回答下列问题1.2.等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律3.蜗杆传动的效率较低，发热量大，闭式传动中如果散热条件不好，会引起温升过高使润滑油粘度降低，破坏润滑油膜，导致轮齿胶合。4.21927323hlPPnF该机构运动不确定，因为机构的自由度数为2，而图中只有一个主动构件。5.开式齿轮------按齿根弯曲疲劳强度进行设计，通过降低许用应力的方法考虑磨损的影响。闭式齿轮------按齿面接触疲劳强度进行设计，按齿根弯曲疲劳强度进行验算。6.由带的弹性变形引起的带与带轮之间局部微小的相对滑动称为弹性滑动，是带传动不可避免的物理现象。带传动所能产生的摩擦力有一定的限度，当有效圆周力大于带传动所能产生的最大摩擦力时，带在带轮上将发生全面相对滑动，这种现象称为打滑。带正常工作时，必须避免打滑。三、解：该轮系为差动轮系52015602521323113/zzzziHHH（1）ω1、ω3转向相同52520931HHHH.解得sradH/17.39，方向与ω1、ω3转向相同。（2）当ω1、ω3转向相反，取ω1为正，ω3为负52520931HHHH.解得5.30Hrad/s，方向与ω1转向相同。四、解：（1）计算派生轴向力1S、2SN16256.125200211YRS，N5.11876.123800222YRS（2）计算轴向载荷1A、2AN1625}max{211AFSSA，，N2225}max{212SFSAA，（3）计算当量动载荷1P、2P00137.01253.0520016251111Y.XeRA，，，1.6400.3756.0380022252222Y.XeRA，，N4606)22251.603804.0(3.1)(N0766005213.1)(2222211111AYRXfPAYRXfPdd（4）计算轴承寿命hL1021PP，故按照轴承1计算，310h2485667605980019606010601031061610PCfnLth轴承计算寿命2500010hL，不能满足寿命要求。五、解：普通螺栓联接，2,2zm213.14dQp，则N22.162623.14294.17903.14221dQpRKfzmQfp，所以N108412.1222.022.1626fpKfzmQR六、解：分析结果如图所示。1234ⅠⅡⅢn132nⅢnⅡFa2Fa3Fr2Fr3Ft3Ft2模拟测试（二）一、选择正确答案（每小题2分，共20分）1.普通平键的横截面尺寸是根据__________，按照标准选择。A．传递转矩的大小B．传递功率的大小C．轴的直径D．轮毂长度2.设计V带传动时，限制带轮的最小直径是为了限制__________。A．小带轮的包角B．带的长度C．传动中心距D．带的弯曲应力3.一对齿轮传动，已知Z1Z2，则一对齿相啮合时，齿面的接触应力__________。A．21HHB．21HHC．21HHD．21HH4.若1z、2z分别代表主、从动链轮的齿数，1、2分别代表主、从动链轮的角速度，1n、2n分别代表主、从动链轮的角速度，1d、2d分别代表主、从动链轮的分度圆直径，则链传动的瞬时传动比__________。A．12zzB．21C．12ddD．21nn5.设计轴的当量弯矩时，若转矩频繁正反转变化，则应力折算系数α取为__________。A．11B．01C．10D．116、双线螺纹的直径为：大径mmd20，小径mmd294.171，中径mmd376.182，螺距mmp5.2，则螺纹升角为_______。A．2.48ºB．4.55ºC．4.95ºD．5.26º7.图示四杆机构为_______。A．双曲柄机构B．曲柄摇杆机构C．双摇杆机构D．曲柄滑块机构6070100508.受轴向工作载荷作用的普通螺栓联接，其强度条件为__________。A．221N/mm314dQ.B．221N/mm314dQ.pC．221N/mm4dQD．221N/mm31dQ.9.带传动在工作时，设小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带__________。A．进入大带轮处B．进入小带轮处C．离开大带轮处D．离开小带轮处10.在计算齿轮的弯曲强度时，将轮齿看作一悬臂梁，并假定全部载荷作用于轮齿的__________，以这时的齿根弯曲应力作为计算强度的依据。A．齿顶处B．节圆处C．分度圆处D．齿根处二、（15分）在图示轮系中，已知各轮齿数为39,2,203/221zzzz，求系杆H与齿轮1的传动比iH1。1232/H三、（9分）某开式直齿圆柱齿轮传动，小齿轮为45号钢正火，21N/mm500H，21N/mm150F，大齿轮为HT250，22N/mm350H，22N/mm60F，mm4m，201z，802z5mm41b，0mm41b，51.K，821.YF，2322.YF，求能传递的最大转矩T。（已知：231N/mm1285HHbuuKTa，211N/mm2FFFYmbdKT，考虑磨损的影响，将F降低20%。）四、（20分）图示为蜗杆——斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆主动，右旋，转向如图。为使Ⅱ、Ⅲ轴上的轴向力方向相反。，试求：（1）蜗轮的螺旋线方向；（2）齿轮3、4的螺旋线方向；（3）蜗轮2、齿轮3的受力分析。n1O1Ⅱ1234Ⅲ五、（6分）指出卷筒轴的类型（传动轴、心轴、转轴）PPP（a）（b）（c）六、（20分）计算图示滚动轴承寿命Lh。已知：1000N1R，1500N2R，500NAF，r/min500n，21.fd工作温度低于120℃，轴承相关参数件下表。轴承型号C（N）eXYS7307AC328000.70.410.850.63RR1R2FA12七、（6分）计算机构的自由度并确定机构具有确定运动的主动构件数。ABCDEFGE/八、（4分）画出凸轮从图示位置转过45º角后，从动件的压力角α。ω45º参考答案一、选择正确答案1.C2.D3.C4.B5.D6.C7.C8.A9.B10.A二、解：/HHnnnni2132031H13zzzz1，又20223/zz,n所以，40392zzzz21321HHnnn4011nniHH三、解：开式齿轮传动按弯曲疲劳强度设计，即FFσσmmN2)201(1.Kmbd.YσTFF中的小值计算和取2211FFFFFFYσYσYσ，571538215011..YσFF，9262326022..YσFF所以，mmN91853512420440809126....T四、解：n1O1Ⅱ1234ⅢFa2Fr2Ft2Fa3Ft3Fr3五、解：（a）转动心轴（b）不转动心轴（c）转轴六、解：（1）计算派生轴向力945N0051630630N,63010006306302211.R.S.R.S（2）计算轴向载荷945Nmax1445N,max122211AAFS,SAFS,SA（3）计算当量动载荷017063015009458504107044511000144522221111Y,X.e.RA.Y,.X.e.RA，，1800N1500211966N14458501000410212222211111.AYRXfP...AYRXfPdd（4）计算轴承的寿命21PP，计算时取1PP，球轴承3154792h196632800015006010601036610.PCfnLεth七、解：233,hlP,Pn12323323hlPPnF该机构具有确定的运动。八、解：ω45ºα模拟测试（三）一、回答下列问题（共8小题，每题5分）1.计算图示机构的自由度,并判断是否有确定的运动。2.判断图示机构属于哪种类型，并说明理由。ABCDEω709010040题1图题2图3.凸轮机构从动件的等速运动规律和等加速等减速运动规律存在的冲击属于哪种类型并说明各自适用范围。4.齿轮传动的载荷系数包括哪些？各考虑了哪些因素的影响？5.计算非液体摩擦滑动轴承时，为什么要验算p和pv值？6.按载荷性质轴可分为几类？7.为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？8.一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动中，mm5.2m