2009年機械設(shè)計基礎(chǔ)試卷A卷答案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)試卷A卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)2009-6-12一、選擇題（只填正確答案序號，每題2分，共20分）1 .在調(diào)節(jié)機構(gòu)中，采用螺距為5mm勺雙線螺紋，螺母是不能轉(zhuǎn)動，螺桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為3圈，則螺桿和螺母的軸向相對位移應(yīng)當(dāng)達到。15mm；7.5mm;10/3mm;30mm。2 .根據(jù)等強度理論設(shè)計一對軟齒面齒輪傳動，在確定大小齒輪材料的硬度時，應(yīng)使。小齒輪硬度高些；大齒輪硬度高些；兩者硬度相等；小齒輪米用硬齒面，大齒輪米用軟齒面。3 .軸結(jié)構(gòu)設(shè)計中軸端倒角的作用是。使軸上零件有確定的軸向位置；便于軸上零件的裝配；減小應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強度；方便軸的加工。4 .某槽輪機構(gòu)，撥盤圓銷數(shù)目K=2,槽

2、輪槽數(shù)Z=6,其運動系數(shù)一等于。1/6;1/2;1/3;2/3。5 .某機械運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生周期性速度波動，在一個整運轉(zhuǎn)周期中，驅(qū)動力所做的功阻力所做的功。大于；等于；小于；沒有直接關(guān)系。6 .棘輪輪齒工作面相對棘輪半徑朝齒體內(nèi)有一偏斜角小，其作用是。便于加工制造；減小應(yīng)力集中；使棘爪順利落入棘輪輪齒根部；提高棘輪機構(gòu)的傳動效率。7.錢鏈四桿機構(gòu)中，衡量機構(gòu)是否傳動輕便的參數(shù)是。極位夾角9;傳動角y;擺角巾。8 .圓柱螺旋拉伸、壓縮彈簧的工作圈數(shù)n是按彈簧的確定的、而彈簧絲直徑d則是按彈簧的通過計算來確定的。穩(wěn)定性；強度；安裝和結(jié)構(gòu)條件；剛度。9 .凸輪機構(gòu)設(shè)計中，為了防止凸輪推程輪廓變尖，則應(yīng)

3、當(dāng)限制。滾子圓半徑PT；從動件的行程h；基圓半徑min；推程運動角6t。10 .下列諸方法中，提高普通圓柱蝸桿傳動效率的正確方法是選取。較大的蝸桿分度圓直徑d;較大的模數(shù)m；較大的蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角T；較大的蝸桿直徑系數(shù)q。二、填空題（22分，每小題2分）1 .機構(gòu)是具有確定相對運動的構(gòu)件組合體:構(gòu)件是由零件組成的剛2 .錢鏈四桿機構(gòu)中，死點位置是連桿與從動桿的共線位置;最小傳動角的位置則是曲柄與機架共線位置。3 .滾動軸承軸系設(shè)計中，單支點雙向固定的固定方式常用在長軸或工作溫升較大場合。4 .忽略摩擦力的影響，導(dǎo)桿機構(gòu)的傳動角是90度,故該機構(gòu)的傳動性能好。5 .半圓鍵的工作面是側(cè)面；楔鍵的

4、工作面是上下表面。6 .靜平衡是單面平衡,其平衡條件是：離心力的合力為零；動平衡是雙面平衡,其平衡條件是：離心力的合力與合力偶矩均為零。7 .從裝拆角度出發(fā)，螺釘聯(lián)接主要用于不經(jīng)常裝拆的場合,而雙頭螺柱則主要用于經(jīng)常裝拆的場合。8 .普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件為中間平面模數(shù)相等,壓力角相等，丫=B。9 .代號為32311/P53的滾動軸承，其類型名稱為圓錐滾子軸承；內(nèi)徑尺寸為d=55mm；直徑系列為中；公差等級符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級。10 .三個構(gòu)件必然有三個瞬心,且它們應(yīng)當(dāng)位于同一直線上。11 .帶傳動打滑的原因是工作阻力大于臨界有效拉力；而打滑則總是發(fā)生于帶與小帶輪之間。三、計算下面各

5、機構(gòu)的自由度（必須有計算過程），如有復(fù)合銀鏈，局部自由度或虛約束，必須明確指出（10分）解：1）.滾子為局部自由度，有一處復(fù)合較鏈，一個虛約束。3分F=3n-2Pl-Ph=3X8-2X11-1=12分2）.無復(fù)合較鏈、虛約束和局部自由度。3分F=3n-2Pl-Ph=3X7-2X10-0=12分四、計算題(共28分)1、有一承受軸向靜載荷的緊螺栓聯(lián)接，施加在其上白預(yù)緊力為F0=500N軸向工作拉力Fe=750N,若螺栓的相對剛度為kb/(kb+kc)=0.3,問此螺栓在工作過程中所受的軸向載荷Fa為多少？被聯(lián)接件問的殘余預(yù)緊力Fr為多少？(8分)解：Fa=F0+kbFE/(kb+kc)=500+

6、0.3*750=725(N3分FR=F0-kcFE/(kb+kc)=500-0.7*750=-25(NJ)3分Fr不可能為負，故知有：Fa=725NFr=0No2分2、圖示輪系中，已知Zi=20,Z2=38,Z3=80,A=42,Z5=18,Z6=20,Z7=40,當(dāng)n1=200r/min,試求輪3的轉(zhuǎn)速n3及轉(zhuǎn)向。(10分)分2分分2分分1分2分1000N,軸向載荷解：1.齒輪1、2、3及4組成周轉(zhuǎn)輪系：1i134=(ni-n4)/(n3-n4)=-Z3/Zi=-80/20=-4(a)2.齒輪4、5、6、7組成定軸輪系：1i74=n7/n4=+Z6Z4/Z7Zs=20X42/40乂18=7/

7、6n7=ni=200rpmn4=200x6/7rpm代入(a)式有：1n3=-(ni-n4)/4+n4=-200(1-6/7)/4+200X6/7=164.29rpm計算結(jié)果為正表明：必轉(zhuǎn)向與ni轉(zhuǎn)向相同。3、有一軸兩端各用一個角接觸球軸承支承，受徑向載荷300N,其余數(shù)據(jù)見下圖所示。又已知常溫下工作，fp=1.2。求：1、二支點反力;2、兩軸承的當(dāng)量動負荷；備用公式：Fs=0.68Fr、e=0.68;Fa/Fr<e：X=1、Y=0;Fa/Fr>e：X=0.41,Y=0.87;(10分)1000N-Fs2GO50解：內(nèi)部軸向力方向如下圖所示:通Fsi300NO100FMX150=1

8、000X50;Fr2X150=1000X100Fr1=1000/3N;F2=2000/3N2分Fs1=0.68Fr1=0.68乂1000/3=680/3NFs2=0.68Fr2=0.68乂2000/3=1360/3NFs1+300=1580/3N>Fs2=1360/3N2分.Fa1=Fs1=680/3N;Fa2=Fs1+300=1580/3NFa1/Fr1=680/1000=0.68=e=0.68X=1、Y=0Fa-Fr2=1580/2000=0.79>e=0.68X2=0.41,Y2=0.872分P1=fp(XR+YFa1)=1.2X(1X1000/3+0X680/3)=400N

9、P2=fp(X£r2+YFa2)=1.2X(0.41X2000/3+0.87X1580/3)=877.8N2分或：P1=X1Fn+YFa1=1X1000/3+0X680/3=333.3NP2=X2F2+YFa2=0.41X2000/3+0.87X1580/3731.5N2分五、分析題（10分）圖示為斜齒圓柱齒輪一蝸輪、蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)簡圖，已知n1的轉(zhuǎn)向如圖所示，為使H-II軸上軸向力為最小，試求：1 .斜齒輪1、2的輪齒傾斜方向；2 .畫出蝸輪轉(zhuǎn)向；晝畫出H-II軸上斜齒輪2和蝸桿在嚙合點A、B處的Ft、Fa和Fr的方向（用“”表示垂直進入紙面方向，“表示垂直穿出紙面方向）。14解：1.斜齒輪1為左旋，斜齒輪2為右旋；2分2 .蝸輪轉(zhuǎn)向為順時針；2分3 .HII軸上A、B點處的各力方向如下：FtA1FrFFa®Ft3分B六、簡答題（共2小題，每小題5分，共10分）1、軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件在軸線方向上的定位和固定方法有哪些？1、答：軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件的在軸線方向上的定位和固定方法有：軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈、軸用彈性卡環(huán)、緊定螺釘、銷和過盈配合等。（答對5種方法可以給滿分，但總分不