机械设计基础_试题及答案(四)

《机械设计基础》期末考试试题四
一、名词解释（3×3，共9分）
1、机构：
2、压力角：
3、运动副：
二、填空题（1×10，共10分）
1、构件是机器的运动单元体，零件是机器的______单元体。

2、渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为：________、_________。

3、普通V带传动的应力由三部分组成，即_________________、_______________和弯曲变形产生的弯曲应力。

4、按轴的承载情况不同，轴可以分为转轴、_____和_______。

5、齿轮传动的五种失效形式分别为轮齿折断、________、_______、________和齿面塑性变形。

三、选择题（2×10，共20分）
1、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性？( )
A、齿轮
B、飞轮
C、凸轮
2、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大,且需经常拆装，一般宜选用什
么联接? ( )
A、螺栓联接
B、螺钉联接
C、双头螺柱联接
3、下列计算蜗杆传动比的公式中（）是不对的。

A、i=ω1/ω2
B、i=n1/n2
C、i=d2/d1
4、平面内自由运动的构件有几个自由度？ ( )
A、1个
B、3个
C、无数个
5、斜齿圆柱齿轮的模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数在哪个面上的值为标准值？（）
A、法面
B、端面
C、轴面
6、带传动的打滑现象首先发生在何处？ ( )
A、大带轮
B、小带轮
C、大、小带轮同时出现
7、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是：( )
A、弹性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内则没有
B、弹性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补偿
C、弹性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能
8、设计键联接的主要内容是：①按轮毂长度确定键的长度②按使用要求确定键的类型③按轴径选择键的截面尺寸④对联接进行强度校核。

在具体设计时，一般按下列哪种顺序进行? ( )
A、①—②—③—④
B、②—③—①—④
C、③—④—②—①
9、为使套筒、圆螺母或轴端挡圈能紧靠轮毂零件端面并可靠地进行轴向固定，轴头长度L与被固定零件轮毂宽度B之间应满足什么关系？（）
A、L＞B
B、L=B
C、L＜B
10、将转轴的结构设计成阶梯形的主要目的是什么?（）
A、便于轴的加工
B、便于轴上零件的固定和装拆
C、提高轴的刚度
四、判断题（1×10，共10分）
1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

( )
2、极位夹角θ是从动件在两个极限位置时的夹角。

( )
3、带传动不能保证传动比不变的原因是易发生打滑。

( )
4、对于一对齿轮啮合传动时，其接触应力和许用接触应力分别相等。

( )
5、蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，其传动效率越低。

( )
6、设计键联接时，键的截面尺寸要根据轴径d选择。

( )
7、销主要用于轴上零件的周向和轴向固定。

( )
8、提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。

( )
9、滚动轴承基本额定动载荷C值越大，承载能力越高。

( )
10、联轴器和离合器的区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。

( )
五、简答题（3×5，共15分）
1、说明凸轮机构从动件常用运动规律、冲击特性及应用场合。

2、简述带传动的弹性滑动及打滑有何区别。

3、简述螺纹联接的主要类型及应用场合，并画任一螺纹联接。

六、计算题（共28分）
1、简述机构具有确定相对运动的条件，计算机构自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出），并判断机构运动是否确定。

（6分）
2、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其参数
为：齿数Z1=18，Z2=54，分度圆压力角α=20°，齿顶高系数
*
a
h
=1，
顶隙系数C*=0.25，小齿轮1的齿顶圆直径d a1=100mm，试求：模数m、分度圆直径d、基圆直径d b、标准中心距a及传动比i12（8分）
3、铰链四杆机构，已知l BC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，AD为机架，
（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值。

（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB的范围。

（3）若此机构为双摇杆机构，求l AB的范围。

（8分）
4、已知图示的轮系中，各齿轮的齿数为Z1=15，Z2=20，Z2′=65，Z3=20，Z3′=15，Z4=65，试求轮系的传动比i1H。

（6分）
七、分析齿轮轴系上的错误结构并改正。

（8分）
《机械设计基础》期末考试试题四标准答案
一、名词解释（3×3，共9分）
1、机构：具有确定相对运动的各实物（构件）的组合。

2、压力角：原动件作用于从动件上的力，与该力作用点处的速度所夹的锐角。

3、运动副：使两个构件直接接触，同时又具有确定相对运动的一种连接。

二、填空题（1×10，共10分）
1、制造
2、m1=m2=m；α1＝α2＝α
3、拉力产生的拉应力，离心力产生的拉应力
4、心轴，传动轴
5、齿面点蚀，齿面胶合，齿面磨损
三、选择题（2×10，共20分）
1、B；
2、A ；
3、C；
4、B；
5、A；
6、B；
7、A；
8、B；
9、C；10、B
四、判断题（1×10，共10分）
1、х
2、х
3、х
4、х
5、х
6、√
7、х
8、√
9、√ 10、х
五、简答题（3×5，共15分）
1、等速运动规律，有刚性冲击，用于低速场合。

等加速等减速运动规律，有柔性冲击，用于中低速场合。

简谐运动规律，有柔性冲击，用于中低速场合。

摆线运动规律，无冲击，用于高速场合。

2、带传动的弹性滑动是由于带是弹性体及存在着拉力差引起的，而打滑是由于过载引起的（传递的圆周力大于极限摩擦力）；打滑可以避免，而弹性滑动不可避免。

3、(1)螺栓联接:用于两被联接件较薄，且需经常拆卸的场合。

（2）双头螺柱联接：用于两被联接件之一较厚，盲孔，且经常拆卸的场合。

（3）螺钉联接：用于两被联接件之一较厚，盲孔，且不经常拆卸的场合。

（4）紧定螺钉联接用于定位，也可以传递较小的圆周力。

画法略。

六、计算题（共28分）
1、解：机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于机构中原动件的数目。

即W=F>0。

机构中，n=9，p L=12，p H=1 F＝3n－2p L－p H=2＝W>0，所以机构运动确定。

C处复合铰链，E处虚约束，F处局部自由度（6分）
2、解：由d a1=m（z1＋2）= m（18＋2）=100mm，得m＝5mm ；分度圆直径d1=mz1=90mm；，d2=mz2=270mm；基圆直径d b1=mz1cosα=84.6mm; d b2=mz2cosα=253.8mm；标准中心距a= (d1+d2)/2=180mm ；传动比i12= z2/ z1=3 （8分）
3、解：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，
则AB最短，且l AB +l BC≤l CD+ l AD，解得，l AB≤15 mm 。

2）若此机构为双曲柄机构，则AD最短
（1）30mm≤l AB≤50mm时，l AD +l BC≤l CD+ l AB，解得，45mm≤l AB≤50mm
（2）l AB≥50mm时，l AD + l AB≤l CD+ l BC，解得，50mm≤l AB≤55mm
综上，45mm≤l AB≤55mm
3）若此机构为双摇杆机构
（1）30mm≤l AB≤50mm时，l AD +l BC>l CD+ l AB，解得，30mm<l AB≤45mm
（2）l AB≥50mm时，l AD + l AB>l CD+ l BC，且l AB≤l AD+l BC+l CD解得，55mm≤l AB≤115mm
（3）l AB≤30mm时，l AB +l BC>l CD+ l AD，解得，15mm<l AB≤30mm
综上，15mm≤l AB≤45mm或55mm≤l AB≤115mm （8分）
4、解：定轴轮系传动比i12=n1/n2=z2/z1=4/3，n2=0.75n1
行星轮系传动比i2’4H= (n2’- n H)/ (n4- n H)= z3 .z4/z2’.z3’=4/3
将n2’＝n2=0.75n1，n4=0代入上式，得i1H＝n1/n H＝-4/9 （6分）七、分析题。

（8分）
略。