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1、第 1 页 共 29 页内蒙古科技大学 2011/2012 学年第一学期机械设计基础考试试题 A课程号：64000209 考试方式：闭卷使用专业、年级：成型、冶金、建环、材料、热能、矿物、采矿、安全、稀土、无机等 09 级 任课教师：侯文英、高耀东、韩利、李震、李丽、高琳、张鑫宇考试时间：2012 年 1 月 3 日 19:00-21:00备 注：一、填空题（共 15 题，每空 1 分，共 15 分）1. 两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。2.当机构的极位夹角 零时，机构具有急回特性。（填大于、小于或等于之一）3. 压力角越大，则机构的传力性能越 。4. 曲柄滑块
2、机构是由 机构摇杆无限长演化而来的。5. V 带传动的最大应力发生在 处，最大值为： 。 6.普通 V 带的楔角为 ，相对高度为 。7.直齿圆柱外齿轮齿顶圆的压力角 20。（填大于、小于或等于之一）8.一对齿轮连续传动的条件为 。9.根据轮系运转时齿轮的轴线是否固定可将轮系分为 、 。10.半圆键的工作面为 、同普通平键相比有 好的优点。二、选择题（共 10 题，每题 2 分，共 20 分）1渐开线齿轮的标准压力角是指 上的压力角。 A.基圆 B.分度圆 C.齿顶圆 2.在切制斜齿轮时，刀具进刀方向一般是垂直于其法面，故斜齿轮的 与刀具参数相同。 A 端面参数 B 法面参数 C 端面和法面 3
3、允许内外圈轴线有较大偏斜量的轴承是 。 A 深沟球轴承 B 调心球轴承C 圆锥滚子轴承D 角接触球轴承 4 对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如小轮 1 和大轮 2 的材料、热处理及齿面硬度均相 同，则齿根弯曲应力。AF 1F 2 BF 1F 2 CF 1 =F 2 5 属于固定式刚性联轴器。A套筒联轴器 B. 滑块联轴器 C. 齿轮联轴器 6 一对齿轮啮合传动时主动轮齿面上的接触应力与从轮齿面上的接触应力 的关系为 。 12A B = C 1212127. 齿轮设计中，齿形系数主要与有关。 A齿数 B模数 C齿宽系数 8 曲柄摇杆机构，取（ ）为主动件时，机构有死点位置 A 连杆 B
4、机架 C 曲柄 D 摇杆 9 曲柄摆动导杆机构的摆角 与极位夹角 的关系是（ ）学生班级_学生学号：学生姓名：_装订线装订线装订线试卷须与答题纸一并交监考教师试卷须与答题纸一并交监考教师装订线装订线装订线第 2 页 共 29 页A C = D 不确定10 减速器的高速轴属于（ ） A 心轴 B 转轴 C 传动轴 D 光轴三.解答题（15 分）1.联轴器和离合器的相同点与区别？（4 分）2.轴的强度计算公式中 的含意是什么？其大小如何确定？（3 分）22)(eTMM3.写出螺纹摩擦防松的三种结构形式？（3 分）4.轮齿的五种失效形式？（5 分）四、计算题（共 5 题，共 50 分）1（8 分）
5、已知轴用正装一对角接触球轴承支撑，滚动轴承载荷 Fr1=1050N，Fr2=2100N，KA=500N，方 向如图 1 所示、内部轴向力 S=1.14Fr， 试求（1） 求内部轴向力 S1、S2的大小、并画出其方向？（2） 判断哪个轴承压紧，哪个放松？（3）计算两轴承的轴向载荷 Fa1，Fa2为多少？计算题第一题图计算题第一题图 12. （8 分）如图 2 所示蜗杆蜗轮及斜齿轮组成的传动系统，蜗杆主动，其转动方向如图，螺旋线方向 为右旋。若使轴上的轴向力最小： （1）回答斜齿轮 3、4 的螺旋线方向如何？（2）请在图中标出蜗轮 2 和斜齿轮 3 所受的圆周力 F 、径向力 F 、轴向力 F 的
6、方向。tra计算题第二题图计算题第二题图 23 （8 分）一对正常齿标准渐开线外啮合直齿圆柱齿轮，已知小轮齿根圆直径，齿数1140fdmm，传动比，求大齿轮的齿根圆直径 df2齿顶圆直径 da2，基圆齿距和分度圆直径 d2？现120z 123i2bP第 3 页 共 29 页测实际中心距比标准中心距大 1mm，求啮合角？a4 （9 分）计算下图 3 机构的自由度，并指出哪些位置有复合铰链、局部自由度，说明机构是否存在确 定的运动？ 计算题第四题图计算题第四题图 35. （9 分）如图 4 所示轮系中，已知各轮的齿数， Z1=19，Z2=76, Z2=40, Z3=20, Z4=80 试求 传动比
7、 i1H。计算题第五题图计算题第五题图 46. （8 分）如图 5 所示，已知 AB=200mm；BC=500 mm；CD=350mm；DA=400 mm；且 AB 是原动件，顺时针转动，试问：1）当取 AD 为机架时，该铰链四杆机构为哪种类型。 2）如图当取构件 AB 为原动件，标出极位夹角 。 （可在原图上作图，要求保留作图痕迹） 3）标出图示位置机构的压力角 和传动角 ，并指出二者的关系。第 4 页 共 29 页计算题第计算题第 6 题图题图 5内蒙古科技大学 2011/2012 学年第一学期机械设计基础试题评分标准及答案（A 卷） 课程号：64000209考试方式：闭卷 使用专业、年级
8、：成型、冶金、建环、材料、热能、矿物、采矿、安全、稀土、无机等 09 级 09 标准制定人：高耀东、侯文英、韩利、李丽、高琳、张鑫宇、李震第一题：（每空 1 分）1.面 2 个 2.大于 3.坏（不好） 4.曲柄摇杆机构5.带紧边绕上小带轮处，。11maxbc6.40 0.7 7.重合度大于 1（B1B2/Pn=1） 8.定轴轮系 周转轮系 9.侧面 定心性 第二题 （每题 2 分） 1-5 B B B A 10 A D C B 第三题： 1、相同点：链接轴与轴、以传递运动和转矩，有时可以作为安全装置。2 分 不同点：联轴器在机器运转时不可以分离，只有停止转动才可以分离，1 分 离合器，在机器
9、运转时可以随时接合和分离的装置。1 分2. 答： 为将扭转应力转变为当量弯曲应力的修正系数（1 分） ，对于不变的转矩 =0.3，脉动循环的转矩，=0.6，对于频繁正反转的轴（对称循环变应力）=1。 （2 分）第 5 页 共 29 页3.对顶螺母、 （1 分）弹簧垫圈（1 分） 、自锁螺母 （1 分） 4.轮齿折断、 （1 分）齿面点蚀、 （1 分）齿面胶合、 （1 分）齿面磨损、 （1 分）齿面塑性变形（1 分） 第四题： 1.KAS2S1内部轴向方向 S1,S2共 2 分 S1 = 1.14 Fr1 1.141050 N =1197 N 1 分 S2 = 1.14 Fr2 1.142100
10、 N =2394 N 1 分 因 KAS1= 1697 N B 0 C.预紧力0 3某变速箱体与轴承盖需要选定螺纹连接，要求连接承受的轴向力不大，箱体被连接处厚度较大，不 需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用_。 A双头螺柱连接 B.螺栓连接 C.螺钉连接 D.销连接 4若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度_ 。A.不变 B.降低了 C.增加了 D.不定5带轮槽楔角与带楔角之间的关系是 。VVA. B. C. D.6有弹性元件的挠性联轴器，能够_ 。 A.补偿两轴间的相对位移 B.缓冲吸振 C.补偿两轴间的相对位移并缓冲吸振 D.允许两轴间有较大的夹角 7.在曲柄
11、滑块机构中，若取滑块为机架，可得到 。 A.导杆机构 B.摇块机构 C.定块机构 D.偏心轮机构8. 在曲柄摇杆机构中，传动角 = ，则机构将出现卡死不能运动的情况。A.=0 B.=30 C.=60 D.=909. 对于受对称循环的转矩的转轴，计算当量弯矩应取 。1/22 e MM2)( T A. 0.3 B. 0.6 C.1 D. 1.310在曲柄摇杆机构中，极位夹角 ，急回运动的性质就越明显。A越大 B越小 C.为零 D不为零三、简答题（共 3 题，每题 5 分，共 15 分）1.零件在轴上轴向固定的常用方法有哪些？（举出五种）第 21 页 共 29 页2.试说明下表所列各轴承的内径有多大
12、？哪个轴承的公差等级最高？哪个轴承在受到径向载荷作用时 会产生内部轴向力？哪个 轴承不能承受轴向载荷？ 3.紧连接中的普通螺栓处于何种应力状态？按哪种强度理论进行其强度计算?试写出其强度条件计算公式？ 四、计算题（共 4 题，共 42 分）1.(10 分)已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，a=152.5mm， =19， =42，m = 5 1Z2Z mm， =200。试按下列要求计算或作图：1)计算分度圆半径和；基圆半径和；齿顶圆半径和；节圆半径和；基圆齿距1r2r1br2br1ar2ar 1r 2r和。 （5 分）1bP2bP2)计算顶隙 C（2 分） 。 3)准确绘出这对齿轮传动的
13、理论啮合线(设主动轮 1 顺时针转动)；实际啮合线；节圆和啮21NN21BB 合角 (取 =0.002m/mm) 。 (3 分)2.（10 分）计算图 1 示机构的自由度；如果有复合铰链、局部自由度或虚约束，请指出。并判断该 机构的运动是否确定。图 23.(10 分)在图 2 所示轮系中，若,，试求传动比。20Z150Z25,Z,80Z,30Z543215i4.（12 分）如图 3 所示在轴的两端反装一对型号为 7208B 轴承。已知两轴承的径向载荷= 6000N,1rF= 4000N，轴上的轴向载荷= 1800N，方向如图。试求：2rFaK1）两轴承内部轴向力、的大小，并画出其方向；（3 分
14、）1S2S2）计算两轴承的轴向载荷、（4 分）；1aF2aF3）计算两轴承的当量动载荷、（3 分）；1P2P 4）哪个轴承的寿命短（2 分）？（提示：70000B ：项 目代 号轴承内径公差等级内部轴向力 轴向载荷6208/P2 30208/P6 N2208图 1图 3第 22 页 共 29 页1、内部轴向力 S=1.14 2、e=1.14，当 / e 时，X=1，Y=0；当 / e 时，X=0.35，Y=0.57）五、分析题（共 2 题，共 18 分）1(10 分)图 4 传动中，已知 n1的转向如图所示，则：1）确定并画出各齿轮的转动方向(3 分)；2）欲使中间轴所受轴向力最小，斜齿轮 3、4 轮齿的旋向如何(4 分)。aF3）画图标出各齿轮所受径向力及轴向力的方向(3 分)。rFaFn1输出轴图 42 （8 分）如图 5 所示，已知：AB= 45 mm；BC=120 mm；CD=80 mm；AD=110 mm；且 AB 是原动 件，AD 是机架。试确定：1）该铰链四杆机构的类型，并说明依据；（5 分）2）在图中标出极位夹角 。 （3 分）图 5第 23 页 共 29 页第 24 页 共 29 页第 25 页 共 29 页第 26 页 共 29 页第 27 页 共 29 页第 28 页 共 29 页第 29 页 共 29 页