完整版-哈工大秋季學(xué)期機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題及答案-文檔

哈工大20XX年哈工大20XX年秋季學(xué)期機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（80學(xué)時）試題答案姓名題號一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)填空題：（每空1分，計32分）1.按表面間摩擦狀態(tài)不同,滑動軸承可分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承2.普通螺栓連接的凸緣聯(lián)軸器是通過摩擦力矩傳遞轉(zhuǎn)矩的；鉸制孔螺栓連接的凸緣聯(lián)軸器是通過剪切與擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩的。3.三角形螺紋的牙型角為60度，因其具有較好的自鎖性能，所以通常用于連接。4.滑動軸承軸瓦上澆鑄軸承襯的目的是提高軸瓦的減磨耐磨性能寫出一種常用軸承襯材料的名稱軸承合金。5.普通平鍵的工作面是兩側(cè)面，其主要失效形式為平鍵被壓潰，其剖面尺寸b*h是根據(jù)軸的直徑來選擇的。6.輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部位，為防止輪齒折斷，應(yīng)進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算。7.滾動軸承的基本額定壽命是指一批軸承，在相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其中90％的軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)。8.按工作原理不同，螺紋連接的防松方法有摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺紋副防松。9.轉(zhuǎn)速與當(dāng)量動載荷一定的球軸承，若基本額定動載荷增加一倍，其壽命為原來壽命的8倍。10.蝸桿傳動中，蝸桿分度圓柱上的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓上的螺旋角，且兩螺旋線方向應(yīng)相同。11.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是（1）機(jī)構(gòu)自由度大于零（2）原動件數(shù)等于自由度數(shù)。12.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與機(jī)架處于兩次共線位置之一時，出現(xiàn)最小傳動角。13.圓柱螺旋彈簧的特性線是表示彈簧受力與變形之間的關(guān)系曲線；彈簧受軸向工作載荷時，其簧絲橫截面上的應(yīng)力最大點(diǎn)在簧絲內(nèi)側(cè)點(diǎn)；彈簧指數(shù)是彈簧設(shè)計中的一個重要參數(shù)，其表達(dá)式為C＝。14.在凸輪機(jī)構(gòu)四種常用的推桿運(yùn)動規(guī)律中，勻速運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊；等加速等減速運(yùn)動規(guī)律和余弦運(yùn)動規(guī)律有柔性沖擊；正弦運(yùn)動規(guī)律無沖擊。二．問答題：（每題5分，共15分）1.試述摩擦型帶傳動工作中為什么會產(chǎn)生彈性滑動現(xiàn)象？寫出滑動率計算式。答：摩擦型帶傳動中的變形在彈性范圍內(nèi)，帶的變形與應(yīng)力成正比，因帶的伸長量不同，因此帶繞過主動輪時，將逐漸縮短并沿輪面滑動，而從動輪的圓周速度落后于主動輪的圓周速度，帶繞過從動輪時也有類似的現(xiàn)象，這里時帶速超前于從動輪的圓周速度。這種由于帶的彈性變形而引起帶與帶輪之間的相對滑動，稱為彈性滑動?；瑒勇剩?.敘述轉(zhuǎn)軸的主要設(shè)計步驟，并說明原因。答：1）、按工作要求選擇軸的材料；2）、估算軸的最小直徑；3）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計；4）、軸的強(qiáng)度校核計算；5）、在必要時做剛度或振動穩(wěn)定性校核計算；3．簡要說明形成液體動壓潤滑的必要條件是什么？答：1）、相對運(yùn)動表面間必須形成收斂形間隙（通稱油楔）；2）、要有一定的相對運(yùn)動速度，并使?jié)櫥陀纱罂诹魅耄】诹鞒觯?）、間隙內(nèi)要充滿具有一定粘度的潤滑油。三、計算題（共25分）1．在下圖所示的機(jī)構(gòu)中，已知：DE=FG=HI，且相互平行。指出該機(jī)構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)n、低副數(shù)PL和高副數(shù)PH,并計算該機(jī)構(gòu)的自由度；若該機(jī)構(gòu)存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束等請在圖中指明(6分)。解：活動構(gòu)件數(shù)：n＝8，低副數(shù)PL＝11，高副數(shù)PH＝1，所以自由度：F＝3n－2PL－PH＝1。圖中：D和E處為復(fù)合鉸鏈，B處為局部自由度。2.在下圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長度分別為：lAB=25mm,lBC=55mm,lCD=40mm,lAD=50mm,試問：（6分）該機(jī)構(gòu)中哪個構(gòu)件是曲柄？φ該機(jī)構(gòu)中哪個構(gòu)件是搖桿？并作圖表示出搖桿的擺角范圍φ（不用計算具體數(shù)值）。φ該機(jī)構(gòu)在什么情況下有死點(diǎn)位置？解：（1）、最短桿AB為曲柄；（2）、CD桿為搖桿，φ角如圖所示；（3）、當(dāng)CD桿為原動件時，機(jī)構(gòu)運(yùn)動到AB、BC共線時，傳動角為零，此時為死點(diǎn)位置。3．如圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)為：，，=100。求傳動比，并判斷和是同向還是反向？（8分）解：圖中1、2、3、4輪為一定軸輪系。4、5、6、7軸構(gòu)成一周轉(zhuǎn)輪系。所以：周轉(zhuǎn)輪系中，6為系桿所以：又因為，聯(lián)立方程可以得到：與方向相同。4.一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動（正常齒制）。已知：，，中心距=150，試計算：（5分）(1)螺旋角值；(2)齒輪1的分度圓直徑及齒頂圓直徑；(3)齒輪1的當(dāng)量齒數(shù)解：（1）因為：所以：，（2）（3）四、受力分析題：（共10分）圖示為兩級蝸桿減速器，蝸輪4為右旋，逆時針方向轉(zhuǎn)動，要求在Ⅱ軸上的蝸桿3與蝸輪2的軸向力方向相反。要求如圖所示：（1）畫出蝸桿1的旋轉(zhuǎn)方向，畫出蝸輪2的螺旋線方向；（2）畫出蝸輪2與蝸桿3的所受各力的方向（表示方向垂直紙面向里，⊙表示方向垂直紙面向外）；（3）畫出蝸桿3的螺旋線方向及其旋轉(zhuǎn)方向。解：答案見下圖Fa2Fn2Ft2Fa3Fa2Fn2Ft2Fa3Fr3·Ft3n3n1五、在下圖所示對心直動尖頂從動件盤狀凸輪機(jī)構(gòu)中，已知：凸輪為偏心圓盤，圓心為O，半徑R=50mm，凸輪回轉(zhuǎn)中心A到幾何中心O的距離lOA=15mm，試確定：(8分)該凸輪的基圓半徑rb是多少？該凸輪機(jī)構(gòu)從動件的行程（最大位移）h是多少？在圖上標(biāo)出圖示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及從動件與凸輪在B點(diǎn)接觸時的壓力角。在圖上標(biāo)出圖示位置時凸輪1與機(jī)架3的瞬心P13及凸輪1與從動件2的瞬心P12。P12P13在圖上標(biāo)出推程運(yùn)動角和回程運(yùn)動角P12P13解：（1）（2）六、結(jié)構(gòu)題（共10分）指