《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試卷、答案及評分標準

1、圖 1東莞理工學(xué)院（本科）試卷（a卷）2007 -2008 學(xué)年第一學(xué)期機械設(shè)計基礎(chǔ)試卷參考答案及評分標準，是非題（共 10 分，每小題 2 分，對者在括號內(nèi)打，錯者打“x”）1、（x）對心曲柄滑塊機構(gòu)具有急回運動特性。2、（，） 一對漸開線斜齒輪傳動在端面上相當于一對漸開線直齒輪傳動。3、（ x）同一公稱直徑的粗牙螺紋較細牙螺紋自鎖性能好。4、（x）滾子鏈鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量取奇數(shù)。5、（ x）深溝球軸承只能承受純徑向載荷。八選擇填空題（共10 分，每空 2 分）1、齒輪傳動中，若主動輪1 和從動輪 2 的材料不同，工作時小齒輪和大齒輪的齒面接觸應(yīng)力為一c _ 。h 2 ； c. h 1 2、自行車

2、的前軸是a 。a.心軸； b.轉(zhuǎn)軸； c.傳動軸。3、鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)d 按標準選擇。a.傳遞轉(zhuǎn)矩的大??； b.傳遞功率的大??； c.輪轂的長度； d.軸的直徑4、型號為 7213ac 的滾動軸承是內(nèi)徑為c 軸承。a. 65mm 的圓錐滾子；b. 55mm 的深溝球； c. 65mm 的角接觸球。圖 25、根據(jù)圖 1 所注明的尺寸， 判斷圖示銀鏈四桿機構(gòu)為上a.曲柄搖桿機構(gòu)；b.雙曲柄機構(gòu)； c.雙搖桿機構(gòu)。三、填空題（共16 分，每空 1 分）1、在凸輪機構(gòu)中，從動件在推程按等速運動規(guī)律運動，則在推程開始和推程終止兩個運動瞬間，給機構(gòu)帶來剛性沖擊。2、帶傳動中的打滑現(xiàn)象最先出現(xiàn)在帶與上

3、 帶輪的接觸弧上。3、滾子鏈傳動中產(chǎn)生的跳齒和脫鏈現(xiàn)象最先出現(xiàn)在大 鋅輪輪齒上。4、閉式齒輪傳動中，齒面點蝕最先出現(xiàn)在靠近節(jié) 線的齒 根 面上。5、試舉出軸上零件的兩種常用軸向固定形式：軸肩 和 套筒。6、用范成法切制正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪齒廓時，避免根切的最少齒數(shù)為17 。7、三角形螺紋的牙型角60 度、常用于連接 。8、在平鍵連接中，鍵的工作面為鍵的兩側(cè) 面、當單鍵連接強度不足而采用雙鍵時，兩鍵沿圓周方向按 180 度對稱布置。9、分度圓上齒厚與齒槽寬相等、且 齒頂高和齒根高均為標準值的齒輪稱為標準齒輪。四、簡答題（共8 分，每小題 4 分）1、試述斜齒輪分度圓螺旋角b 的一般取值

4、范圍，并說明其不能取得太大的原由。解：斜齒輪分度圓螺旋角b 的一般取值范圍為：8 20 。（計 2 分）斜齒輪分度圓螺旋角b 取得大，則重合度增大，使傳動平穩(wěn)。但取得太大，其軸向力會較大，因而增加軸承的負載，故b 不能取得太大。（計 2 分）2、何謂帶傳動的彈性滑動？它對傳動比有何影響？解：由于帶傳動兩邊的拉力差，會引起帶的彈性變形量的改變，從而導(dǎo)致局部帶在帶輪的局部接觸弧上產(chǎn)生相對滑動，稱彈性滑動。（計 2 分）由于彈性滑動是帶傳動的一種固有特性，會造成帶傳動的瞬時傳動比不能恒定不變（計 2 分）五、分析計算題（共46 分）1 、（1 0 分 ） 計 算 圖 2 所 示 兩 個 機 構(gòu) 的

5、自 由 度 ， 并 判 斷 機 構(gòu) 的 運 動 確 定 性 ， 如 機 構(gòu)圖 2a)局部自由度b)中存在復(fù)合餃鏈、局部自由度和虛約束，請在圖上示出。（a、b 各 5 分）解：a）（指出復(fù)合銀鏈、局部自由度和虛約束各得0.5 分）f 3n 2 pl ph 3 7 2 9 1 2 （計 2.5 分）機構(gòu)自由度數(shù)等于原動件數(shù)，且大于零，故機構(gòu)具有確定的相對運動。（計 1分）b）（指出局部自由度得和虛約束各得0.5 分）f 3n 2 pl ph 3 6 2 8 1 1 （計 3 分）機構(gòu)自由度數(shù)等于原動件數(shù)，且大于零，故機構(gòu)具有確定的相對運動。（計 1分）2、（6 分）在圖 3 所示定軸輪系中，已知：

6、415, z2 25, z2? 15, z3 30, z3?15, z4 30, z42（右旋），z5 60, z520,構(gòu)件 5和 6 分別為漸開線標準直齒輪和直齒條，其模數(shù)m=4mm, 若 n1=500r/min, 求齒條 6 的線速度丫6的 大小和方向。解：i15 n5 乙 z2,z3z4 25 30 30 60 15 15 15 2 200, （計 2 分）n5 n i15 500 200 2.5r/min, （計 2 分）z2z3z4z5通過箭頭法判斷得到齒條6 的線速度方向向右。（計 1 分）齒條 6 的線速度和齒輪速相等，因此有：5分度圓上的線速度相等，而齒輪5的轉(zhuǎn)速和齒輪 5

7、的轉(zhuǎn)v6 30 30 2 2.5 3.14 4 20 30 2 10.5mm/s （計 i 分）fs2fa 136 40 176 fsi 204 .? ? 軸承 2 被“壓緊”、軸承 1 被“放松fa1 fsi 204n, （2 分）3、（6 分）試比較正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪的基圓和齒根圓，在什么條件卜基圓大于齒根圓？什么條件下基圓小于齒根圓？解：正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒根圓直徑為：d f d 2hf mz 2.5m （計 2 分）基圓直徑為：db d cos mzcos20 （計 2 分）假定d f db, 由 mz 2.5m mzcos20 得z 42 因此，當齒數(shù) z

8、41 時，正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪的基圓大于齒根圓；當齒數(shù) z 42 時，正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪的基圓小于齒根圓。（計24、（12 分）如圖 4 所示為兩級斜齒圓柱齒輪減速器，已知主動齒輪1 的螺旋角旋向及轉(zhuǎn)向，問：1）齒輪 2、3、4 的螺旋角旋向應(yīng)如何選擇才能使中間軸（軸ii）上兩齒輪的軸向力相反？（6 分）2）試在圖上標出齒輪1、2、3、4 輪齒所受圓周力 的作用位置和方向。（6 分）r 口nifti、徑向力fri和軸向力fai （i=1,2,3,4 ）解答如圖示。1）每個螺旋角計 2 分，共 6 分；2）每個力計 0.5 分，共 6 分。5、（12 分）一根軸用兩個同型號

9、的角接觸球軸承支承（如圖5 所示），已知兩軸承受的徑向載荷為fr1 300n , fr2 200n ,軸向外載荷fa 40n ,給定軸承內(nèi)部軸向力fs=0.68 fr , 判斷系數(shù) e 0.68, 當fa / fr 時，e時，x=0.41, y=0.85; 當fa/fr e 6x=1 , y=0, lh 10 tc , 求：60n fpp 1）兩軸承的軸向載荷fa1、fa2；（6分）2）兩軸承的當量動載荷之比p1/p2 （3 分）解：（1）由圖示布置形式可知fs1、fs2的方向如圖所示。已知：fs1 0.68fr1 0.68 300 204 n （1 分）fs2 0.68fr2 0.68 20

10、0 136n （1 分）lh1/lh2(f2/r) (1/1.355)30.4023）兩軸承壽命之比lhi/lh2。(3 分) (2) f1fr1 204 300 0.68 e, . xi=1.0, yi=0 fa2 不164 200 0.82 ? 二 x2=0.41, y2=0.85 根據(jù)p xfr yfa 有: p1 x1fr1 y1fa1 1 300 0 204 300n （1分）p2x2fr2 y2fa2 0.41 200 0.85 164 221.4n （1分）p1/p2 300/221.4 1.3550 （1分）(3)根據(jù) lh 106 ftc 60n fpp 球軸承，3 ,又; 兩軸承同型號、同軸、同工作環(huán)境，, , n1 n2、c1 c2 , ft1 ft2 ， f p1 fp2 ，（1分）（1分）六、改錯題（共 10 分）分析圖 6 所示結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，請將不合理之處編上序號，并用文字說明錯誤所在及改正措施或畫出改正結(jié)構(gòu)圖（找出10 個錯誤即可）。（1 分）解：此結(jié)構(gòu)的主要錯誤有：1 處聯(lián)軸器左端未軸向定位。2 處聯(lián)軸器右端未軸向定位3 處聯(lián)軸器沒有周向定位。4 處端蓋軸孔處未設(shè)計密封裝置，且端蓋軸孔與軸之間沒有間隙。5 與 10 處軸承端蓋與箱體結(jié)合面間未設(shè)計密封