《机械设计基础》试卷、答案及评分标准

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。
A． ；B． ；C． 。
》
2、自行车的前轴是A。
A．心轴；B．转轴；C．传动Байду номын сангаас。
3、键的剖面尺寸通常是根据D按标准选择。
：
2、何谓带传动的弹性滑动它对传动比有何影响
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）
、
2)试在图上标出齿轮1、2、3、4轮齿所受圆周力 、径向力 和轴向力 (i=1,2,3,4)的作用位置和方向。（6分）
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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 ， ，轴向外载荷 ，给定轴承内部轴向力 = ，判断系数 ，当 时，X=，Y=；当 时，
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。
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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
一、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。
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。
》
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。
解：a) （指出复合铰链、局部自由度和虚约束各得分）
^
（计分）
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）
b) （指出局部自由度得和虚约束各得分）
】
（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： 构件5’和6分别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 的大小和方向。
∴ （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）。
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解：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
3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。
解： （计2分）
（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：
（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）
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：
…
三、填空题（共16分，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。
四、简答题（共8分，每小题4分）
1、试述斜齿轮分度圆螺旋角β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β的一般取值范围为：8°~20°。(计2分)
斜齿轮分度圆螺旋角β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β不能取得太大。 (计2分)
X=1，Y=0， ，求：
1)两轴承的轴向载荷 、 ；（6分）
'
2)两轴承的当量动载荷之比 （3分）
3)两轴承寿命之比 。（3分）
、
（2）∵ ，∴X1=，Y1=0
∵ ，∴X2=，Y2=
根据 有：
（1分）
（1分）
∴ （1分）
（3）根据 ，
∵球轴承，∴ ， （1分）
；
又∵两轴承同型号、同轴、同工作环境，
∴ 、 ， ， ， （1分）
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。
此结构的主要错误改正后如下图所示：
每指出一个错误，并说明改正措施，可得1分。指出10个错误并改正之，可得满分。
（计2分）
|
基圆直径为： （计2分）
假定 ，由 得
因此，当齿数 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 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）