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1、编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共7页第 1 页 共 7 页东莞理工学院（本科）试卷（A 卷）2007-2008 学年第 一 学期机械设计基础试卷参考答案及评分标准机械设计基础试卷参考答案及评分标准一、是非题是非题（共 10 分，每小题 2 分，对者在括号内打“”，错者打“”）1、()对心曲柄滑块机构具有急回运动特性。2、()一对渐开线斜齿轮传动在端面上相当于一对渐开线直齿轮传动。3、()同一公称直径的粗牙螺纹较细牙螺纹自锁性能好。4、()滚子链链节数应尽量取奇数。5、()深沟球轴承只能承受纯径向载荷。二、选择填
2、空题选择填空题（共 10 分，每空 2 分）1、齿轮传动中，若主动轮 1 和从动轮 2 的材料不同，工作时小齿轮和大齿轮的齿面接触应力为C。A21HH；B21HH；C21HH。2、自行车的前轴是A。A心轴；B转轴；C传动轴。3、键的剖面尺寸通常是根据D按标准选择。A.传递转矩的大小；B.传递功率的大小；C.轮毂的长度；D.轴的直径。4、型号为 7213AC 的滚动轴承是内径为C轴承。A.65mm 的圆锥滚子；B.55mm 的深沟球；C.65mm 的角接触球。5、根据图 1 所注明的尺寸，判断图示铰链四杆机构为A。A.曲柄摇杆机构；B.双曲柄机构；C.双摇杆机构。三、填空题填空题（共 16 分，
3、每空 1 分）1、在凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律运动，则在推程开始 和推程终止两个运动瞬间，给机构带来 刚性冲击。2、带传动中的打滑现象最先出现在带与 小 带轮的接触弧上。3、滚子链传动中产生的跳齿和脱链现象最先出现在 大 链轮轮齿上。4、闭式齿轮传动中，齿面点蚀最先出现在靠近 节 线的齿 根 面上。5、试举出轴上零件的两种常用轴向固定形式：轴肩和套筒。6、用范成法切制正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮齿廓时，避免根切的最少齿数为17。601009070图 1编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页 共7页第 2 页
4、 共 7 页7、三角形螺纹的牙型角60 度，常用于连接。8、在平键连接中，键的工作面为键的 两侧 面，当单键连接强度不足而采用双键时，两键沿圆周方向按 180 度对称布置。9、分度圆上 齿厚与齿槽宽 相等，且 齿顶高和齿根高 均为标准值的齿轮称为标准齿轮。四、简答题（共 8 分，每小题 4 分）1、试述斜齿轮分度圆螺旋角的一般取值范围，并说明其不能取得太大的原由。解：斜齿轮分度圆螺旋角的一般取值范围为：820。(计 2 分)斜齿轮分度圆螺旋角取得大，则重合度增大，使传动平稳。但取得太大，其轴向力会较大，因而增加轴承的负载，故不能取得太大。(计 2 分)2、何谓带传动的弹性滑动？它对传动比有何影
5、响？解：由于带传动两边的拉力差，会引起带的弹性变形量的改变，从而导致局部带在带轮的局部接触弧上产生相对滑动，称弹性滑动。(计 2 分)由于弹性滑动是带传动的一种固有特性，会造成带传动的瞬时传动比不能恒定不变。(计 2 分)五、分析计算题（共 46 分）1、（10 分）计算图 2 所示两个机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。（a、b 各 5 分）解：a)（指出复合铰链、局部自由度和虚约束各得指出复合铰链、局部自由度和虚约束各得 0.50.5 分）分）HLPPnF23192732（计 2.5 分）机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具
6、有确定的相对运动。（计 1 分）a)b)图 2复合铰链局部自由度虚约束虚约束局部自由度编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页 共7页第 3 页 共 7 页b)（指出局部自由度得和虚约束各得指出局部自由度得和虚约束各得 0.50.5 分）分）HLPPnF23182631（计 3 分）机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。（计 1 分）2、（6 分）在 图 3 所示定轴轮系中，已知：,151z,252z,152z,303z,15 3z,304z),(2 4右旋z，065z，025z构件 5和 6 分别
7、为渐开线标准直齿轮和直齿条，其模数 m=4mm,若 n1=500r/min,求齿条 6 的线速度6v的大小和方向。解：，200215151560303025 4 3 2154325115zzzzzzzznni（计 2 分），min/5.22005001515rinn（计 2 分）齿条 6 的线速度和齿轮 5分度圆上的线速度相等，而齿轮 5的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：smmmznrnvv/5.1023020414.35.223030 5 5 5 5 56（计 1 分）通过箭头法判断得到齿条 6 的线速度方向向右。（计 1 分）编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海
8、无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页 共7页第 4 页 共 7 页3、（6 分）试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆？什么条件下基圆小于齿根圆？解：正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径为：mmzhddff5.22（计 2 分）基圆直径为：20coscosmzddb（计 2 分）假定bfdd，由mmz5.220cosmz得42z因此，当齿数41z时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；当齿数42z时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆小于齿根圆。（计 2 分）4、（12 分）如图 4 所示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知
9、主动齿轮 1 的螺旋角旋向及转向，问：1)齿轮 2、3、4 的螺旋角旋向应如何选择才能使中间轴（轴 II）上两齿轮的轴向力相反？（6 分）2)试在图上标出齿轮 1、2、3、4 轮齿所受圆周力i tF、径向力i rF和轴向力i aF(i=1,2,3,4)的作用位置和方向。（6 分）5、（12 分）一根轴用两个同型号的角接触球轴承支承（如图 5 所示），已知两轴承受的径向载荷为NFr3001，NFr2002，轴向外载荷NFA40，给定轴承内部轴向力sF=0.68rF，判断系数68.0e，当eFFra/时，X=0.41，Y=0.85；当eFFra/时，X=1，Y=0，PfCfnLPth60106，求
10、：1)两轴承的轴向载荷1aF、2aF；（6 分）2)两轴承的当量动载荷之比21/PP（3 分）3)两轴承寿命之比21/hhLL。（3 分）解答如图示。1)每个螺旋角计 2 分，共 6 分；2)每个力计 0.5 分，共 6 分。图 41tF2tF1rF2rF1aF2aF3tF4tF3aF4aF3rF4rF解：（1）由图示布置形式可知1sF、2SF的方向如图所示。已知：NFFrS20430068.068.011（1 分）NFFrS13620068.068.022（1 分）2041764013612SASFFF 轴承 2 被“压紧”、轴承 1 被“放松”NFFSa20411，（2 分）NFFFASa
11、1644020412（2 分）1sF轴承 1轴承 2AF1rF2rF图 51sF2sF编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页 共7页第 5 页 共 7 页（2）eFFra68.030020411，X1=1.0，Y1=0eFFra82.020016422，X2=0.41，Y2=0.85根据arYFXFP有：NFYFXPar3002040300111111（1 分）NFYFXPar4.22116485.020041.022222（1 分）3550.14.221/300/21PP（1 分）（3）根据PfCfnLPth60106
12、，球轴承，3，（1 分）又两轴承同型号、同轴、同工作环境，21nn、21CC，21ttff，21PPff，321（1 分）402.0)355.1/1()/(/31221PPLLhh（1 分）六、改错题（共 10 分）分析图 6 所示结构设计是否合理，请将不合理之处编上序号，并用文字说明错误所在及改正措施或画出改正结构图（找出 10 个错误即可）。解：解：此结构的主要错误有：此结构的主要错误有：1 处联轴器左端未轴向定位。2 处联轴器右端未轴向定位图 6编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页 共7页第 6 页 共 7 页3
13、 处联轴器没有周向定位。4 处端盖轴孔处未设计密封装置，且端盖轴孔与轴之间没有间隙。5 与 10 处轴承端盖与箱体结合面间未设计密封及调整装置。6 与 9 处轴承内圈没有轴向定位。7 处齿轮没有周向定位。8 与 14 处齿轮左右端面没有轴向定位。11.箱体应剖分。12 处轴承端盖应减小加工面积。13 处箱体与轴承端盖联接结合面应设置凸台，以减小加工面积。13编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页 共7页第 7 页 共 7 页此结构的主要错误改正后如下图所示：此结构的主要错误改正后如下图所示：每指出一个错误每指出一个错误，并说明改正措施并说明改正措施，可得可得 1 分分。指出指出 10 个错误并改正之个错误并改正之，可得满分可得满分。