中南大学2021年《机械设计基础》上学期试题及答案

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…… 评卷密封线………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理…………评卷密封线………… 中南大学考试试卷 2020~2021学年第一学期《机械设计基础》课程 时间90分钟 64学时，4学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70 %
一、判断题。

(本题10分，每题1分) 1、标准齿轮传动标准安装时分度圆与节圆重合 。

（ ） 2、标准滚动轴承的组成：内圈、外圈、滚动体、保持架。

（ ） 3、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。

（ ） 4、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。

（ ） 5、.螺旋副中，螺纹的升角愈高，自锁性愈差。

（ ） 6、滚动轴承的公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力越大。

（ ） 7、若带传动的初拉力一定，增大摩擦系数和包角可提高带传动的极限摩擦力。

（ ） 8、一对标准直齿圆柱齿轮，若Z 1＝18、Z 2＝72则这对齿轮的弯曲应力21F F σσ<（ ）。

9、普通平键设计时，若采用两个按1800对称布置的平键时，强度是采用一个平键的2倍（ ）。

10、滚动轴承7215表示角接触球轴承，其内径是15mm 。

（ ）
二、选择题。

(本题36分，每题2分)
1.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为
( )
A.转动副
B.移动副
C.球面副
D.螺旋副
2.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )
A.分度圆
B.齿顶圆
C.齿根圆
D.基圆
3.机构具有确定相对运动的条件是( )
A.机构的自由度数目等于主动件数目
B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目
D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
4.螺纹联接的自锁条件为( )
A.螺纹升角≤当量摩擦角
B.螺纹升角>摩擦角
C.螺纹升角≥摩擦角
D.螺纹升角≥当量摩擦角
5.一对啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的（）圆半径之和。

A.分度
B.节
C.基
6.铰链四杆机构的死点位置发生在( )
A.从动件与连杆共线位置
B.从动件与机架共线位置
C.主动件与连杆共线位置
D.主动件与机架共线位置
7.无急回运动的曲柄摇杆机构，行程速比系数等于( )。

A.1
B.2
C.0
8.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( )
A.深沟球轴承
B.推力球轴承
C.圆柱滚子轴承
D.圆锥滚子轴承
9.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( )
A.圆型带传动
B.同步带传动
C.V型带传动
D.平型带传动
10.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇
杆机构，其机架应取( )
A.最短杆
B.最短杆的相邻杆
C.最短杆的相对杆
D.任何一杆
11.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( )
A.螺栓联接
B.双头螺柱联接
C.螺钉联接
D.紧定螺钉联接
12.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( )
A.将产生刚性冲击
B.将产生柔性冲击
C.没有冲击
D.既有刚性冲击又有柔性冲击
13.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )
A.齿根部分
B.靠近节线处的齿根部分
C.齿顶部分
D.靠近节线处的齿顶部分
14.带传动的主要失效形式是带的( )
A.疲劳拉断和打滑
B.磨损和胶合
C.胶合和打滑
D.磨损和疲劳点蚀
15.按当量弯矩计算轴的强度时，公式
2
2)
T
(α
+
=M
M
ca中，系数
α是考虑（）
A.材料抗弯与抗扭的性能不同
B.弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同
C.强度理论的要求
16. 设计键联接时键的截面尺寸通常根据( )按标准选择。

A.所传递转矩的大小
B.所传递功率的大小
C.轮毂的长度 C.轴的直径
17.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1( ) σH2。

A.大于
B.等于
C.小于
18.链传动中，合理链条长度( )。

A.应等于奇数倍链节距
B.应等于偶数倍链节距
C.可以为任意值
D.按链轮齿数来决定
三、计算下图机构自由度（若机构中存在复合铰链、局部自由度或虚约束，请明确指出）。

8分
四、用图解法设计一曲柄滑块机构。

已知滑块的行程速比系数K=1.4，滑块的行程H=60mm。

导路偏距e=20mm,求曲柄长度l AB和连杆长度l BC。

8分
五、图所示为对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，
圆心为O′,凸轮的转动中心为O。

9分
(1)在图上作出凸轮基圆和理论廓线；
(2)在图上标注出B点接触时从动件的位移s、机构的压力角α
六、已知在某二级直齿圆锥齿轮—斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，
4轮的转向如图所示。

为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试
确定3轮、4轮的螺旋线方向。

并将各轮轴向力F a1、F a2、F a3、F a4的方向以及3轮、4轮的螺旋线方向标在图中。

8分
七、在图所示的轮系中，已知各轮的齿数分别为z 1=z 2′=z 4=24，z 2=z 3=72，z 5=48，试求该轮系的传动比i 15，并说明其转向关系12分
八、试分析受轴向力F 作用的单个螺栓联接的应力情况（预紧力F ′），画出力与变形关系图，写出螺栓的强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。