湖南科技大学2014机械设计基础卷子

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？
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、
（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：
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
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：
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
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
6、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。( )
机械设计基础参考试题及答案（湖科大）
（
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考核方式（闭卷）
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。
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。
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′）
1
2
3
4
5
6
C
D
B
B
C
A
三、判断题（每题1′，共5′。正确的画“√”，错误的画“×”）
1
2
3
4
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×
×
×
×
×
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。
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。
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。
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]τ
Cσ≤[σ],τ≤[τ],或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]Dσ≥[σ],τ≥[τ],或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ
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=1875 r/min，转向与轮1相同，i1H=n1/nH=3.2。
3）
可得，n2=6667 r/min，转向与轮1相反。
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_______。
（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=6000 r/min，转向如图所示。1）根据中心距的关系求齿数z3；3分
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。