机械设计基础2008-2009第2学期考试试卷A答案

《机械设计基础》试卷（A）卷

考试时间100分钟

案。

1．下列关于“机构”说法不正确的是：

考试方式：闭卷

一、 选择题（每小题 2 分，共 30 分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答

A： 是一个构件系统

B： 可以用来传递运动和力

C： 具有变换或传递能量、物料、信息的功能 D： 组成机构的各构件之间是通过运动副连接的

【C】

2．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 【C】 3．当行程速比系数K__时，平面连杆机构就具有急回特性。 A：>1 B：=1 C：<1 D：=0 4．紧键联接主要是使轴与轮毂之间_______。 A： 沿轴向固定并传递轴向力

B： 沿轴向可作相对滑动并具有作用

C： 沿周向固定并传递扭矩

D： 安装及拆卸方便 【C】 5．滚子从动件凸轮机构为了防止出现运动失真现象，则滚子半径rT与理论轮廓曲线的最小曲率半径ρmin的关系必须满足： A： rT≥ρmin B： rT＞ρmin C： rT＝ρmin D： rT＜ρmin 【D】 6．拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_______有关。

A： 升角 B：线数 C：螺距和牙型角 D：升角和牙型角 【D】 7．用于支撑渐开线齿轮的轴承磨损后，其中心距变大，此时齿轮传动的传动比应： A：增大 B：变小 C：不变 D：视具体情况而定 【C】 8．标准齿轮发生根切的主要原因是： A：模数较大 B：齿数较多

C：模数较小

D：齿数较少

【D】

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【A】

9．软齿面闭式齿轮传动中，齿面发生的疲劳点蚀失效常出现在：

A：齿顶圆附近 B：齿根圆附近

C：节线附近 D：基圆附近 【C】 10．三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_______。

A：在传递相同功率时，尺寸较小 B：传动效率高

C：带的寿命长 D：带的价格便宜 【B】 11．非矩形螺纹发生自锁的条件是：

A：螺纹升角≤当量摩擦角

C：螺纹升角≥当量摩擦角

B：螺纹升角=当量摩擦角 D：螺纹升角≠当量摩擦角

【A】

12．下述热处理方式不能获得硬齿面的是： A：调质 B：表面淬火 C：渗碳淬火

D：渗氮 【A】

13．闭式齿轮传动，在设计软齿面齿轮时应该采用的强度设计准则是： A：按照接触疲劳强度设计，再按照弯曲疲劳强度校核 B：按照弯曲疲劳强度设计，再按照接触疲劳强度校核

C：只需按照弯曲疲劳强度设计，不需要校核 D：只需按照接触疲劳强度设计，不需要校核 14．后轮驱动的汽车，其前轮的轴是：

A：主轴 B：转轴 C：心轴 D：传动轴

【A】

【C】

15．即有径向载荷又有较大的轴向载荷时，可选用的轴承类型是：

A：深沟球轴承 C：圆柱滚子轴承

B：圆锥滚子轴承 D：调心滚子轴承

【B】

二、填空题：（共15分）把答案填在题中横线上。

1． 机构具有确定运动的条件是：机构自由度数F>0 ，且 F等于原动件数 。 2． 作相对平面运动的四个构件共有 6 个瞬心。

3． 由于等速运动规律存在 刚性冲击 ，所以不宜单独使用，运动开始和终止段必须加以

修正。 4． 渐开线圆柱直齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数和压力角必须分别相等 ；齿轮实现连

续传动的条件是： 重合度大于1 。

5． 为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的端部应有 倒角 ；需要磨削的轴段应有 砂轮

越程槽 ；车制螺纹的轴段应有 螺纹退刀槽。 6． 机器主轴转速呈周期性速度波动时，使用__飞轮 调速；当主轴转速呈非周期性速度波动

时，使用_离心调速器_调速。

7． 国标规定斜齿轮的 法 向参数取为标准值；而 端 面参数为非标准值。

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8． 渐开线上任意点的法线一定与__基圆_相切。 9．在滚动轴承中，62203表示的轴承内径是 17 。

10．凸轮机构中，凸轮基圆半径愈____大____，压力角愈____小___ ，机构传动性能愈好。 三、简答题：（共5分） 1． 简述螺纹连接的防松方法。（5分）

1) 利用附加摩擦力防松：弹簧垫圈，对顶螺母，尼龙圈锁紧螺母等（列出1种即可

得分）；（2分）

2) 采用专门防松元件防松；槽型螺母和开口销，圆螺母带翅垫片，止动垫片（列出1种即可得分）（2分）

3) 其他方法防松：冲点法防松，粘合法防松。（列出1种即可得分）（1分）

四、计算题：（共40分）

1． 计算下面所示两个机构的自由度。(若图中含有复合铰链﹑局部自由度或虚约束等情况时，

请在图中一一指出)。（10分）

图（1）

虚约束（1分）局部自由度（1分），

F=4×3-2×4-2=2（2分）

虚约束（1分）复合铰链（1分）局部自由度（1分）

图（2）

F=9×3-2×12-2=1（3分）

2． 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿

厚和齿槽宽。（10分）

解：分度圆直径：d1=m1z=3×19=57mm d2=m2z=3×41=123mm（1分）

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齿顶高：ha=ha*m=3mm （1分）

齿根高hf=(hf*+c*)m=(1+0.25)×3=3.75（1分） 中心距：a12m(z1z2)123194190mm（1分）

齿顶圆直径：da1d12ha572363mm da2d22ha12323129mm（1分） 齿根圆直径：df1d12hf5723.7549.5mm

df2d22hf12323.75115.5mm（1分） 基圆直径：db1d1cos57cos2053.56mm

db2d2cos123cos20115.58mm（1分）

齿距：P1P2m3.1439.42：（1分）

齿厚、齿槽宽：s1s2e1e2P/29.42/24.71mm（2分）

3．如下图所示的轮系机构中，已知Z1=17，Z2=20，Z3=85，Z4=18，Z5=24，Z6=21，Z7=63，求：（12分）

（1） 求当n1=10001r/min、n4=10000r/min时，np=？

（2） 当n1=n4时，np=？

（3） 当当n1=10000r/min、n4=10001r/min时，np=？ 解：周转轮系中：

iH47n4n7HHn4nHn7nHz5z7z4z6246318214（5分）

i13n1n3z3z185175定轴轮系中 ：

n3nH(2分)

因为：

n7nP；所以：

nP(n1n4)/4（2分）

（1）np=1/4；(2)nP=0；（3）np=-1/4（3分）

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4． 如图所示盘形回转件，经静平衡实验得知，其不平衡质径积mr等于1.5kgm，方向沿

OA，由于结构限制，不允许在OA相反的方向OB线上加平衡质量，只允许在OC和求mCrC和mDrD的数值。（要求采用图解法，尺OD方向上各加一个质径积来进行平衡，

规作图）（8分）

（4分）

解： 已知的不平衡质径积为mr1.5kgm。

mrmr设 OC方向的质径积为cc，OD方向的质径积为dd，它们的方向沿着各自的向

径指向圆外。用作图法求解，作图所示（4分）。

由静平衡条件得： 由图量得 可得分）

mrmcrcmdrd0（2分）

。（2分）（通过计算得到正确数值也

mcrc1.306kgm，

mdrd0.75kgm机械设计基础试卷 第 5 页 共 6 页

五、设计一曲柄滑块机构如下图所示，已知滑块的行程s=50mm，偏距e=16mm，行程速度变

化系数K=1.2，求曲柄和连杆的长度。（要求采用图解法，尺规作图）（10分）

解 : 作图步骤如下 （如图 ） ：

（ 1 ）求 ，180

K1K11801.211.2116.36；并确定比例尺。 （2分）

（ 2 ）作EC1C2，顶角E，C1C250mm。

（ 3 ）作EC1C2的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。 （ 4 ）作一水平线，与 C1C2相距 e16mm，交圆周于A点。 （ 5 ）由图量得AC134mm,AC282mm。（作图共6分） 解得 ： 曲柄长度： l1连杆长度：l2

1212(AC1AC2)12(8234)24mm

(AC1AC2)12(8234)58mm （2分）

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