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1、机械设计基础期中考卷1一、单项选择题。（每小题2分，共16分）1 .曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（）为死点位置。A.不存在B.曲柄与连杆共线时C.摇杆与连杆共线时D.曲柄与机架共线时2 .为保证四杆机构良好的机械性能，（）不应小于最小许用值。A.压力角 B.传动角 C.极位夹角D.啮合角3 .（）决定了从动杆的运动规律。A.凸轮转速 B.凸轮大小 C.凸轮形状D.凸轮轮廓曲线4 .平面四杆机构无急回特性时（）,行程速比系数（）。A.压力角a=0, kl B.传动角0=0, klC.极位夹角0=0, k=0 D.极位夹角0=0, k=l5 .在双曲柄机构中,已知三杆长度分别为a=80mm,
2、b= 150mm, c= 120mm,则d杆长度 应为（）oA. 110mm B. 110mmd190mm D. 2006 .凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（）半径。A.理论轮廓线上的最大B.实际轮廓线上的最大C.实际轮廓线上的最小D.理论轮廓线上的最小7 .凸轮机构中的压力角是指（）间的夹角。A.凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向8 .凸轮上接触点的法线与该点线速度C.轮上接触点的切线与从动件的运动方向D.以上均不对8. 一标准直齿圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮 （ ）oA. 82 B. 78 C. 80 D. 76二、填空题。（每空
3、1分，共14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。机械设计基础期中考卷2参考答案一、判断题。（每小题1分，共10分）1.X； 2.7； 3.4； 4.x； 5.X； 6.X； 7.7； 8.x； 9.4； 10.4。二、填空题。（每空1分，共14分）1.构件，最短杆，整周回转；2.主动件，从动件；3.凸轮轮廓曲线，12； 4.依据，正 比；5.法面，法面，螺旋箱，相反；6.头数，正切；7.直接接触，联接；8.曲柄摇杆，最 短杆；9.1三、问答题。（每小题5分，共15分）1 .什么叫标准齿轮？为什么要限制齿轮的最少齿数？两轴相互平行的情况下采用什么 类型的齿
4、轮传动，并叙述其优点。答：1）压力角20。，模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮为标准齿轮；2）范成 法加工齿轮齿数低于17发生根切，所以需限制最少齿数；3）直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮， 其优点是传动平稳、承载大。2 .带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？答：传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。 带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由Fi减小为F2,其弹性伸长量也由81减小为82o 这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了一无），带与带轮轮面间出现局部相 对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度，这种由于带的弹性变形而产生的带与带 轮间的滑动
5、称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。 而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动 是不可以避免的。3 .摆动导杆机构有无急回特性？在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇? 答：有急回特性因其极位夹角不等于零；2）向径、高度无变化时。四、分析与计算题。（每小题11分，共55分）1.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm, a=20 , zj=25, Z2=50,求：1）如果i=960r/min, n2=? ; 2）中心距 a=？； 3）齿距 p=?解：1） Zi2=ni/n2=Z2/zi=50/25
6、=2,贝lj： n2=ni/zi2=960/2=480 r/min；2) a=0.5m(zi+Z2)=0.5x2x(25+50)=75mm；3) p=7nn/2=3.14x2/2=3.14mm。2 .某传动装置中有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮(正常齿)，大齿轮已损坏，小齿轮的齿数zi=24,齿顶圆直径dai=78mm,中心距a=135mm,试计算大齿轮的主要儿何尺寸及这对齿 轮的传动比。解：1)计算模数 m： dai=78=m(24+2),则:m=3；2)计算大齿轮齿数 Z2： a=0.5m(zi +Z2)= 135=3/2(24+Z2),则：Z2 =66；3)计算大齿轮相关参数：da2=3*6
7、6+2*3=204, dn=3*66-2* 1.25*3= 190.5；4)计算传动比：,=66/24=2.75 o3 .计算自由度图1机构的自由度，如机构中有复合钱链、虚约束、局部自由度，请在图 中先指出，并判断机构是否具有确定运动，给出判断理由。图1机构自由度的计算解：图中G处为局部自由度，E、F之一为虚约束，B处为复合较链；活动件数片6,低 副尸尸8,高副Ph=1,则:F=3n2Pl Ph =3x62x8 1 = 1；且机构中只给定了一个原动件凸轮，机构自由度为1,原动件数等于机构的自由度，故机 构具有确定运动。4 .在图2所示轮系中，已知zi的转速ni=1440r/min,各轮齿数为z
8、产Z3=Z6=18, z2=27,Z4=Z5=24, Z7=81,试求齿轮7的转速117的大小，并说明口7与n转向是相同还是相反；如有 惰轮请指出，并给出理由。图2平面定轴轮系解：该轮系为平面定轴轮系，可依据圆柱齿轮外啮合的齿数来判定转向，同时由定轴轮 系传动比计算式可得：i1)3 Z2XZ4XZSXZ72| X z3 X z4 X z627x24x81 _ 918x18x18 - :负号说明117与g的转速相反。在该轮系中，齿轮4同时与两个齿轮相啮合，故其为惰轮。5 .在图3所示的钱链四杆机构中：1)试述钱链四杆机构曲柄存在的条件；2)根据图中 所注尺寸判断图3(a)和(b)是曲柄摇杆机构、
9、双曲柄机构、还是双摇杆机构，写出判断过程。(a) (b)图3较链四杆机构解：1)较链四杆机构曲柄存在的条件：最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆 之和，并以最短杆或其相邻杆为机架。2)图3(a)中：30+70 Z3=2（右）,当a轴旋转100圈 时，b轴转4.5圈，求Z4=?图1机构自由度图2题3的轮系4 .某变速箱中，原设id一对直齿轮，其参数为?=2.5mm, zi=15, Z2=38；由于两轮轴孔 中心距为70mm,试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要 参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。5 .如图1所示轮系中，已知各轮齿数为:Z
10、kZ2=Z3=15, Z2=25, Z3=Z4=30, Z4=2（左旋）, Z5=60, Z5,=20 （m=4mm）若m=500r/min,转向如图3所示,求齿条6的线速度v的大小和 方向。3图3题5的轮系机械设计基础期中考卷1参考答案一、单项选择题答案。（每小题2分，共16分）1. B； 2. B； 3. D； 4. D； 5. B； 6. D； 7. A； 8. Do二、填空题。（每空1分，共14分）1 .面，2； 2.等加速等减速，简谐运动；3.分度线，分度圆，分度线，节圆，相等， 不等（小齿轮高）；4.双曲柄机构，曲柄摇杆机构;5.大，小。三、问答题。（每小题5分，共15分）2 .加
11、大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？答：不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0。，驱动力有效分力为0,机构无法 运动。加大驱动力后，传动角仍为0。，驱动力有效分力仍为0。2. 一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：1）齿 侧间隙；2）节圆直径；3）啮合角；4）顶隙。答：1）齿侧间隙增加；2）节圆直径变大；3）啮合角变大；4）顶隙变大。3. 移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？答：修改从动件的运动规律，增大基圆半径，或减小滚子半径。五、分析与计算题。（第13小题，每小题9分，其余每小题各14分，共55分）1 .
12、 一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm,两齿轮的齿数分 别为zi=20, z2=44,求两齿轮的主要几何尺寸。解：m=5, di = l（）（）, d2=220dai=l（）（）+10=110, da2=220+10=230dfi=l 00- 12.5=87.5, df2=220 12.5=207.5p=3.14x5= 15.7, s=e=p/2=7.852 .计算如图1所示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，绘有箭头的构件为原动 件，给出判定理由。解：F=3x6-2x8-l = l具有确定运动3 .如图2所示轮系,己知zi=18 Z2=20、Z2，=25、z3=
13、25 z.=2（右）,当a轴旋转100圈 时，力轴转4.5圈，求Z4二？解：zi6=(20x25xz4)/( 18x25x2)= 100/4.5,得：Z4=404 .某变速箱中，原设一对直齿轮，其参数为z=2.5mm, zi=15, Z2=38；由于两轮轴孔 中心距为70mm,试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要 参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。解：mn=2.5mm, zi=15, Z2=38, a“=20；.二%（4 + z?）2 cos 4也（Z+Z） 2.5x（15 + 38）cos/7 = =0.9462a 2x70因为:Zmin
14、=ZvC0S3p=17C0S318.8= 14.4, zi=15 Zmin=14.4;所以，小齿轮改为斜齿轮后不会根切。5.如图1所示轮系中，已知各轮齿数为：Z1=Z2=Z3=15, Z2=25, Z3=Z4=30, Z4=2 （左旋）, Z5=60, Z5,=20 （m=4mm）0若i=500r/min,转向如图3所示,求齿条6的线速度v的大小和 方向。3图3题5的轮系图3题5的轮系解：fi5=2L= z2-r-4-5 =25 x 30 x 30 x 60Z| Zy Z#15x15x15x2=20 ,得:n1 500场=可=而=2.5r/min =九5,2 叫 mzs.v = G7S. -
15、n. = x =6022)xZ5 *= 10.5刀 / s = 0.01/n / s60齿条6速度方向向下。机械设计基础期中考卷2一、判断题。（每小题1分，共io分）1 .运动副是联接，联接也是运动副。2 .机构都是可动的。3 .曲柄的极位夹角。越大，机构的急回特性也越显著。4 .在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。5 .在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。6 .凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。7 .分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。8 .外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。9 .速比公式i2=n/
16、ni=Z2/z不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。10 .在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。二、填空题。（每空1分，共20分）1 .机器或机构（）之间，具有确定的相对运动；在曲柄摇杆机构中，如果将（）杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作（）运动，即得到双曲柄机构。2 .曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为（）件，曲柄为（）件。3 .凸轮机构能使从动杆按照（）,实现各种复杂的运动；双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转（）圈。4 .模数是齿轮的主要参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的（）,齿形的大小和强度与它成（）。5 .标准外啮合斜齿轮传
17、动的正确啮合条件是：两齿轮的（）模数和（）都相等，齿轮的（）角相等而旋向（）。6 .规定蜗杆（）与螺旋升角的（）之比，称为蜗杆特性系数。7 .运动副是指能使两构件之间既能保持（）接触，而乂能产生一定的形式相对运动的（）。8 .在（）机构中，如果将（）杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。9.平面连杆机构当行程速比K（）时，机构就具有急回特性。三、问答题。（每小题5分，共15分）1 .什么叫标准齿轮？为什么要限制齿轮的最少齿数？两轴相互平行的情况下采用什么 类型的齿轮传动，并叙述其优点。2 .带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？3 .摆动导杆机构有无急回特性？在什么情况下
18、凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇?四、分析与计算题。（每小题11分，共55分）1 .有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm, a=20 , z）=25, Z2=50,求：1）如果i=960i7min, ii2=? ; 2）中心距 a=？； 3）齿距 p=?2 .某传动装置中有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿 数Z.24,齿顶圆直径da尸78mm,中心距a=135mm,试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿 轮的传动比。3 .计算自由度图1机构的自由度，如机构中有复合较链、虚约束、局部自由度，请在图 中先指出，并判断机构是否具有确定运动，给出判断理由。图1机构自由度的计算4 .在图2所示轮系中，已知zi的转速ni=144（h7min,各轮齿数为z1=Z3=Z6=18, z2=27,Z4=Z5=24, Z7=81,试求齿轮7的转速117的大小，并说明口7与转向是相同还是相反；如有惰轮请指出，并给出理由。图2平面定轴轮系5 .在图3所示的较链四杆机构中：1）试述钱链四杆机构曲柄存在的条件；2）根据图中还是双摇杆机构，写出判断过程。还是双摇杆机构，写出判断过程。所注尺寸判断图3(a)和(b)是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、(a) (b)图3校链四杆机构