《机械设计基础》试题8及答案(可编辑修改word版)

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《机械设计基础》试题
班级
学号
姓名
题号 一 二 三 四 五 总分 分数 10
10
30
30
20
100
得分
一、判断以下各题是否正确，对的在括内标记“√”，错用标记“X ”（每小题 1 分）
1. 曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，机构会出现死点位置。

（
√ ）
2. 对移动从动件凸轮机构，从动件的运动规律及行程一致时，凸轮的基圆半径愈大，则压力角也愈大。

（ × ）
3. 为了使凸轮轮廓在任何位置既不变尖更不相交，滚子半径必须大于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。

（ × ）
4. 当计算螺纹强度时，总是先按螺纹的内径计算其拉伸应力，然后与其材料的许用应力进行比较。

（
× ）
5. 设计齿轮传动时，同一齿数的直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮的齿形系数 Y F 值是相同的。

（ × ）
6. 齿轮传动中，因为两齿轮啮合点的最大接触应力相等，即H 1
=
H 2 ，所以闭式软齿面齿轮
传动的两齿轮的材料及表面硬度应相同。

（
× ）
7. 蜗杆传动的失效形式主要是蜗轮轮齿折断。

（
× ）
× 8. 设计 V 带传动，选取小带轮直径 d 1 时，应使之小于最小直径 d min 。

）
（
9. 维持边界油膜不遭破裂是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。

（ √ ） 10. 某型号滚动轴承经计算其额定寿命为 2000 小时，说明该型号轴承 90%能达到 2000 小时， 但有 10%可能达不到 2000 小时。

（ √ ）
二、选择题（选择正确答案，在横线上填写一个号码，每小题 1 分）
1. 机构具有确定运动的条件是，机构的原动件数目必须 （2） 机构的自由度。

（1）小于； （2）等于； （3）大于； 2. 凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生
（1）
冲击。

（1）刚性；
（2）柔性；
（3）刚性和柔性
3. 一对标准齿轮如果安装时中心距 a ′＞ 2
(Z 1 + Z 2 ) 时，传动比数值
（3）。

（1）增大； （2）减小； （3）不变
4. 为了提高齿轮传动的齿面接触强度应 （2） 。

（1）在中心距不变的条件下，增大模数； （2）增大中心距；
（3）减小齿宽； （4）在中心距不变的条件下增加齿数
5. 蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其
（2）。

（1）强度高； （2）减摩耐磨性好； （3）加工性能好； （4）价钱便宜
6. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的
（4）。

（1）模数； （2）蜗杆螺旋线升角 （3）蜗杆直径系数；
（4）蜗杆头数；
7. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用
（3）
联接。

（1）螺栓； （2）螺钉；
（3）双头螺栓
8. 带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 （2）。

（1）带的预拉力不够 （2）带的紧边和松边拉力不等； （3）带和轮之间的摩擦力不够 9. 为了提高轴的刚度，一般采用的措施是 （2）。

（1）用合金钢代替碳钢； （2）增大轴的直径；
（3）提高表面硬度； （4）采用降低应力集中的结构措施
10. 某支承受有径向力和较大轴向力，并且冲击振动较大最好选用
（2）。

（1）向心球轴承； （2）圆柱滚子轴承； （3）向心推力球轴承；
（4）圆锥滚子轴承
二、填空题（每小题 3 分）
1. 标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径 d a =208mm ，齿根圆直径 d f =172mm ，齿数 Z=24,该齿轮的模数 m= mm ，d 2= mm ，全齿高 h=
mm 。

（正常齿制）
2. 一对标准斜齿圆柱齿轮（正常齿制），m n = 4mm ，Z 1=20，Z 2=40，β=16.26°，其分度圆直径 d 1= mm ，d 2
mm ，a=
mm 。

3. 三角螺纹自锁条件为
，受轴向工作载荷 Q e = (1000N)的螺栓，其预紧力为
Q o (800N)，残余预紧力为 Q r (500N)，则该螺栓的总位伸载荷 Q 为 。

4. 公式： 此公是 d 1 ≥
计算 公式； [H
] 是
应
力，T 1 是
的转矩；a 是
系数，K 是
系数。

5. 在蜗杆传动中，已知蜗轮齿数 Z 2= 48，螺旋角β=90°47′44″，模数 m t =3mm ，压力角α=20 °，右旋，今欲配蜗杆，要求传动比i =24，则蜗杆 Z 1= ，m al
，
=
， a =
，d 1=。

6. 在普通圆柱蜗杆传动中，已知：蜗杆头数 Z 1=2，蜗轮齿数 Z 2=80，模数 m=10mm ，直径系数 q=9，
3
1
⋅
2KT u ±1 ⎛ Z Z d
u [H ]
E H Z
⎫ 2
⎪ ⎝ ⎪ ⎭
mm
则蜗杆的中圆直径d1= mm，标准中心距a= mm。

7.V 带传动，带根数为4。

每根带初拉力为100N，带轮直径d1=200mm，中心距a=400mm，求带轮对轴的压力？公式：，结果：。

8.已知一传动轴传递的功率p = 6KW，转速n =300r/m，材料用45 钢调质[] =35N/mm2，常数C=110，求该轴直径？公式，结果。

9.非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是，在设计计算时应验算项目的式是（1），（2）。

10.滚动轴承的代号7210 B 表示为级精度，系列，内径是的轴承。

四、试作下列计算给出正确答案
1.试分别计算下列图示（a）、（b）机构的自由度（当机构中含有复合铰链、局部自由度或虚约束时必须明确说明，本题6 分，每小题3 分）
2.试确定如图所示轮系中总传动比i15 ，蜗轮的转速n5转向。

（本题6 分）
已知：Z1=20，Z2=30，Z3=100，Z3′=25
Z4= 40，Z4′=2，Z5= 60
n1=1440r/min
3.斜齿圆柱齿轮的转向及螺旋线方向如图示，试画出轮2 为主动时的圆周力F t1，轴向力F a1，径向力F r1的方向。

当P=8KW，n1=1470r/min，Z1=21，Z2=105，m n=3mm，β=16.25°时，求上述三个力的大小（本题8 分）
4.一齿轮减速器的输入轴，如图所示，已知：轴向载荷K a=750N，两轴承分别承受的径向载荷R1=2600N，R2=1400N，转速n = 960/min，运转中有轻微冲击，在常温下工作，需要轴承的使用寿命L h=12000 小时，现拟采用一对30208 型滚动轴承，试验算此轴承是否满足工作要求（本大题10 分）注：30208 轴承的主要参数：e = 0.38，x = 0.4，y = 1.6，C = 34000NN，C = 31000N，s
F
r ，
可取f F =1.2，F a/f r≤e；x =1，y = 0
r ol
五、按要求进行分析讨论，完成下列各题（每小题 10 分）
1.图示蜗杆一斜齿圆柱齿轮传动组合中，已知：蜗杆1 为右旋（主动），转向如图所示，要求在图上表示：
（1）各轮转向；
（2）为使中间轴（Ⅱ轴）的轴向力能抵消一部分，试确定斜齿轮3 和4 的螺旋线方向；
（3）蜗轮2 在啮合点A 各分力的方向和斜齿轮3 在啮合点B 各分力方向。

2y
2.分析图示结构设计是否合理，请将错误之处编上序号，并用文字说明错误所在及改正错误。