广工机械设计基础考卷

渐开线正常齿直齿圆柱齿轮，压力角 20O，齿数 Z1=20，经测量，齿顶圆直径为 44mm。求该
齿轮的模数、分度圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并计算与另一个 Z2 =40 的齿轮啮合时的标准 中心距(ha*=1，c*=0.25)。要求必须使用正确的尺寸符号。
解：
da=(z+2ha*)m
(3 分)
44=(20+2×1)m
间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮 3 和斜齿轮 4 的轮齿旋向（画在图上）。（3）在
图上分别画出圆锥齿轮 2 和斜齿轮 3 所受的圆周力 Ft、径向力 Fr、轴向力 Fa 的方向。（本题 10 分）
（1 分） Fa3
（1 分） （1 分）
（1 分）
Fr3
Fr4
Fa4
Fr1
（各 1 分，共 3 分）
订
专 业：
装
学 院：
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 1 页
8. 心轴所受的载荷是________。
A) 只有扭矩 B) 只有弯矩 C) 只有轴向力 D) 有弯矩和扭矩
9. __________是运动单元体。
A) 机构
B) 构件
C) 运动副
D) 零件
10. 若一个机构由 3 个构件组成，则其瞬心数为 。
A) 1
B) 2
C) 3
D) 5
二、作图(本大题 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)
1. 对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓线为一圆，圆心在点 A，凸轮绕轴心 o 逆时针转动，试做出：凸轮的理论廓线；凸轮的基圆半径；图示位置的压力角。
F
α
（3 分）
v
rb
A
（1 分） 2. 画出图示机构的压力角和传动角。
F1
F2
Aa
b
cB
解：∑MA=0 5a+3(a+b)=RB(a+b+c)
5x100+3x（100+200） RB= 100+200+100
1400
=
=3.5 KN
400
450
A ∑Y=0
+ F1+F2=RA+RB
RA=5+3-3.5=4.5 KN
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 6 页
350 B
A）等加等减速
B）等速
C）余弦加速度 D）正弦加速度
6．在 V 带传动中，使带产生最大弯曲应力的一段是
。
A）带的紧边
B）带的松边
C）绕过大带轮的圆弧部分
D）绕过小带轮的圆弧部分
7．滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中_______ 的轴承所能达到的寿命。
A）99％ B）95％ C）90％ D）50％
题号 1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
选项 C
A
A
A
B
D
C
B
B
C
1. 当被联接件之一很厚，联接需要经常装拆的情况下，一般宜采用_________。
A）螺栓联接 B）螺钉联接 C）双头螺柱联接 D）紧定螺钉
2. 平键截面尺寸 b×h 的是根据
从标准中查取。
A) 轴的直径 B) 轮毂长度 C) 传递扭矩 D) 传递功率
(4 分）
δ = 4x1.3xF0 = 4x1.3x18000 =99.6<120 MPa
πd12
πx17.1942
足够
(3 分） （1 分）
5．计算题(本题 10 分) 如图示，一轴支撑在 A、B 两点，轴上受到两个力 F1=5 KN，F2=3 KN，a=100mm，b=200mm，
c=100mm。请画出该轴的弯矩图。
解： Fa1 = 618 =0.309<e Fr1 2000
P1=X1Fr1+Y1Fa1=2000
Fa2 = 544 =0.18<e Fr2 3000
P1<P2
II 危险
X1=1 X2=1
Y1=0 Y2=0
=（ ) = C ε
L=( )
40800 3
6
2515.456×10 r
P
3000
(2 分） （2 分）
（1 分）
(2 分) β
α
F
(3 分)
v
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 2 页
三、分析及改错题(本大题 2 小题，共 20 分)
1．分析题(本题 10 分)
图中所示直齿锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力由Ⅰ轴输入，小圆锥齿轮 1
的转向 n1 如图示，试分析：（1）确定斜齿轮 3 和斜齿轮 4 的转动方向（画在图上）。（2）为使中
姓 名：
线
学 号：
广东工业大学考试试卷 ( A 卷 )
课程名称: 机械设计基础(C)
试卷满分 100 分
考试时间: 2013 年 6 月 25 日 (第 18 周 星期 二 )
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九
评卷得分 评卷签名 复核得分 复核签名
总分
一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分)
4．计算题(本题 8 分)
承受横向载荷的两平行平板用 2 个 M20 的普通螺栓联接如图所示，已知 F=6000N，C=1.2， 接合面摩擦系数 f=0.2，螺栓材料许用应力[σ]=120MPa，螺栓小径 d1=17.294mm。试校核螺栓联 接强度是否足够。
解：
F0≥
CF mzf
= 1.2X 6000 =18000N 1X 2X 0.2
Fa1
Fr2
Fa2 （各 1 分，共 3 分）
2．改错题(本题 10 分)
图示为减速器输入轴的装配方案图，用序号指出图中结构错误，并简要说明错误所在。至少 指出 5 处，每正确指明 1 处得 2 分。
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 3 页
四、计算题部分(本大题 6 小题，共 60 分) 1. 计算题(本题 8 分)
(2 分） （2 分）
(4 分）
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 7 页
6．计算题(本题 14 分)
某转轴由一对代号为 7210AC 角接触球轴承支承，已知两轴承的径向载荷分别为 Fr1=2000N， Fr2=3000N，轴向载荷分别为 Fa1=618N，Fa2=544N。试计算两轴承的当量动载荷 P1 和 P2，并判 断那个是危险，计算其寿命。 （已查得：e = 0.68，当 Fa / Fr e 时，X=1，Y=0，当 Fa / Fr e 时，X=0.41，Y=0.87）
m=2
d=zm=40
(2 分)
db=d·cosα=40×cos20˚=37.59 (2 分）
df=(z-2ha*-2c*)m
(3 分)
=35
3．计算题(本题 10 分)
在图示的轮系中，已知各轮齿数为 z1=100，z2=101，z2’=100， z3=99，试求传动比 iH1。
解：
i1H3
=
n1 n3
3．零件可能出现断裂失效时，应按_________准则计算。
A) 强度 B) 刚度 C) 振动稳定性 D) 结构
4. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在_________。
A）靠近节线的齿根面 B）靠近节线的齿顶面
C）接近齿根处
D）接近齿顶处
5. 在凸轮机构从动件的常用运动规律中，
运动规律有刚性冲击。
计算下列机构的自由度，如有复合铰链，虚约束、局部自由度时必须在图中指出，并检验该 机构的运动是否确定。(图中画有箭头的构件为原动件)
F=3n-2PL-Ph =3×5-2×7-0 =1 有确定运动
（3 分）
(1 分) （1 分）
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 4 页
2．计算题(本题 10 分)
-nH -nH
(3 分）
= Z2Z3 Z1Z2 ,
n1 - n H = 101x99 - n H 100x100
（3 分） （1 分）
2
2’
- n1 +1= 9999 n H 10000
n1 = 1 n H 10000
H
nH1= n H =10000 n1
（3 分）
1
3
9
广东工业大学试卷用纸，共 7 页，第 5 页