机械设计复习题4.doc

一、选择题（每小题1分，共15分，请将答案填入下表中）
题号
1
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3
4
5
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8
9
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11
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13
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15
答案

1、平键联接中的平键截面尺寸b×h是按 C 选定的。
A. 转矩 B. 功率
C. 轴径 D. 材料
2、在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 A 。
A. 增大传动角γ B. 减小传动角γ
C. 增大压力角α D. 减小极位夹角θ
3、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 C 。
A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小
C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载
4、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该 D 。
A. 增大节距P和增加齿数Z1
B. 增大节距P和减小齿数Z1
C. 减小节距P和减小齿数Z1
D. 减小节距P和增加齿数Z1
5、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B 。
A. 6208 B. N208
C. 30208 D. 51208
6、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是
D 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
7、在铰链四杆机构中，机构的传动角γ和压力角α的关系是 B 。
A. B.
C. D.
8、下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 B 。
A. 双摇杆机构 B. 曲柄摇杆机构
C. 双曲柄机构 D. 对心曲柄滑块机构
9、带传动张紧的目的是 D 。
A. 减轻带的弹性滑动 B. 提高带的寿命
C. 改变带的运动方向 D. 使带具有一定的初拉力
10、当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其传动比仍保持原值不变，原因是 D
A. 压力角不变 B. 啮合角不变
C. 节圆半径不变 D. 基圆半径不变
11、仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca=，将拉应力增大30%的原因是考虑 C 。
A. 安装时可能产生的偏心载荷 B. 载荷可能有波动
C. 拉伸和扭转的复合作用 D. 螺栓材料的机械性能不稳定
12、在一般工作条件下，齿面硬度HBS≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为
B 。
A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀
C. 齿面胶合 D. 齿面塑性变形
13、一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2，其接触应力的大小关系是 C 。
A. σH1<σH2 B. σH1 >σH2
C. σH1=σH2 D. 可能相等，也可能不等
14、斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式，应该是 C 。
A. mn=mtsinβ B. mn=mt/cosβ
C. mn=mtcosβ D. mn=mtcosα
15、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在 D 。
A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分
C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分
二、填空题（每空1分，共15分）
1、 机构要能够动，自由度必须 大于或等于1 ，机构具有确定运动的条件是 原动件数等于自由度 。
2、 形成液体动压油膜需要具备以下条件：轴颈和轴瓦工作表面间必须有一个收敛的楔形间隙 ， 轴颈和轴瓦工作表面间必须有一定的相对速度，且它们的运动方向必须使润滑剂从大口流入，从小口流出， 要有一定粘度的润滑剂，且供应要充分。
3、 在设计凸轮机构中，凸轮基圆半径取得越 小 ，所设计的机构越紧凑，但压力角越 大 ，使机构的工作情况变坏。
4、 若带传动的初拉力一定，增大 摩擦系数 和 小带轮包角 都可提高带传动的极限摩擦力。
5、 两构件通过点接触或 线 接触组成的运动副称为高副；通过 面 触组成的运动副称为低副。
6、 渐开线上各点的压力角不相等；离基圆越远，则压力角越 大 ；渐开线齿轮的标准压力角是指 分度 圆上的压力角。
7、 滚动轴承基本代号中，自右起第一、二位数字表示轴承的 内圈直径 ，其一般计算方法是数字 乘以5 。
三、简答题（每小题5分，共10分）
1、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。
答：V带传动→齿轮传动→链传动。
V带传动在高速级可使有效拉力小，并且可以缓冲吸振。链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小。

2、试述齿廓啮合基本定律的内容
答：互相啮合传动的一对齿轮，任一瞬时的传动比与连心线被啮合齿廓接触点的公法线所分两线段的长度成反比。

四、分析题（每小题10分，共20分）
1、图示的四杆机构，已知：lAB=72mm，lBC=46mm，lCD=96mm，lAD=120mm，请问：
（1）是否有曲柄存在？
（2）当分别取AB、BC、AD杆为固定件时，各将得到哪种机构?

解：1）最长杆为AD、最短杆为BC
lAD＋lBC =120+46=166< lAB＋lCD =72+96=168
故存在曲柄。
2）取AB杆为机架时，得到曲柄摇杆机构；取BC杆为机架时，得到双曲柄机构；取AD杆为机架时，得到双摇杆机构。

2、下图所示蜗轮蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。
试分析：
（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；
（2）在图中画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和轴向力Fa2以及斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3和轴向力Fa3。

五、计算题（共30分）
1、计算下图所示两个机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。（8分）

（a） （b）
解： （a） F＝3n－2Pl－Ph＝＝3×6－2×8－1＝1
局部自由度D、复合铰链B、虚约束E或F
（b） F＝3n－2Pl－Ph＝＝3×4－2×5－1＝2
虚约束E或F
2、下图所示为一搅拌器中使用的行星齿轮减速器，其中内齿轮2固定不动，动力从偏心轴H输人，而行星轮的转动则通过十字滑块联轴器4从轴3输出。已知zl= 99，z2=100。试求iH3。（8分）

解：因n2=0，由
得
又因为n1=n3，从而有

式中，负号表示n1与nH的转向相反。
3、一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为7307AC。已知轴承载荷R1=1200 N，R2=2050 N，FA=880 N，转速n=5000 r/min，运转中受中等冲击，预期寿命Lh=2000 h，试问所选轴承型号是否恰当？（注：70000AC型轴承的内部轴向力为0.7R；对70000AC型轴承，e=0.68；当A/R> e时，X=0.41、Y=0.87；当A/R£e时，X=1、Y=0；fT=1；fF=1.5；7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。）（14分）

解：（1）先计算轴承1、2的轴向力A1、A2：
两个70000AC型轴承的内部轴向力为

因为
所以 ，
（2）计算轴承1、2的当量动载荷：
70000AC型轴承e=0.68，而

所以X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为

（3）计算所需的径向额定动载荷C
因两端选择同样尺寸的轴承，而P2＞P1，故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。

因为 C2＜C，故所选7307AC轴承合适。
六、改错题（10分）
下图所示为一齿轮轴部件图，请在有结构错误的地方用序号标出，并逐条写出错误的内容，不必改正。

《 机械设计基础 》试卷第 6 页 共 6 页