机械设计基础试题D卷附答案

D卷
课程名称：机械设计基础适用专业／年级：
本卷共 5 页考试方式：闭卷笔试考试时间：120 分钟
一、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。

（）
2、在凸轮机构中，基圆越大则机构的传力性能越好。

（）
3、一对渐开线齿轮传动：当a'≠a时，r'≠r，但传动比i=r2/r1=r2'/r1'。

（）
4、在传动中使用蜗杆传动，是因为它具有效率高，传动平稳的优点。

（）
5、一对齿轮啮合时，因齿轮大小不等，故两齿轮在啮合处的接触应力也不相等。

（）
6、蜗轮蜗杆传动的传动比：i=d2/d1（）
7、深沟球轴承既能承受较大的径向载荷也可承受较小的双向轴向载荷。

（）
8、两构件通过线接触组成的运动副是低副。

（）
9、模数一定的齿轮，齿数越多，则重合度越大，轮齿的抗弯强度也越强。

（）
10、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径。

（）
二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、蜗杆的直径d1=（）。

A．m x z1B．mq C．m t z1
2、渐开线齿轮齿廓形状取决于（）的大小。

A．分度圆B．齿根圆C．基圆
3、在带传动中，从动轮的线速度v2与主动轮的线速度v1相比较（）。

A．v2= v1B．v2<v1C．v2>v1
4、一对圆柱齿轮传动，其参数为：小齿轮分度圆直径d1=50mm，齿宽b1=55mm；大齿轮d2=90mm，b2=50mm，则齿宽系数Фd =（）。

A．1.1 B．5/9 C．1
5、凸轮机构的从动件以（）运动规律运动时会有刚性冲击。

A．等速B．等加速等减速C．余玄加速度
三、填空题：（本题共9小题，每空1分，共20分）
1、滚动轴承由、、、和组成。

2、普通平键的主要作用是实现轴与轴上零件之间的固定，并传递。

3、机构中各活动构件相对于机架的独立运动数目称为机构的。

机构具有确定运动的条件是，且。

4、标准渐开线齿轮圆上的压力角是20°，而齿轮圆上的压力角最大。

5、一双头蜗杆每秒钟20转，蜗轮转速是每分钟25转，蜗轮应有齿。

6、V带的传动能力与、和等因素有关。

7、斜齿轮面上的参数规定为标准参数。

斜齿轮的分度圆直径等于。

8、普通平键的截面尺寸（b×h）是根据轴的查表确定的。

9、按载荷性质分，自行车前轮的轴属于轴，自行车后轮的轴属于轴。

四、计算题：（本题共3小题，共24分）
1、一对标准斜齿圆柱齿轮传动，z1=21，m n=2mm, i=2.9，若实际安装中心距为a=85mm。

试求：z2=? β=? m t=? d1=?（8分）
2、在图示轮系中，已知z1=z7=20，z2=z3=z8=30，z4=16，z5=2，z6=60，n1=1440r/min，转向如图。

试完成：（1）判断蜗轮6的旋向；（2）求n8的大小，并在图上画出轮8的转向。

（8分）
3、图示铰链四杆机构中，限定x<120。

试完成：（1）x在何取值范围内时该机构是双摇杆机构。

（2）x在何值范围内时该机构是双曲柄机构。

（8分）
五、分析题：（本题共4小题，共36分）
1、图示为斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动。

欲使II轴上斜齿轮2和蜗杆3的轴向力互相抵消一部分，试完成: （1）在图上画出蜗轮4的转动方向；（2）在图上画出斜齿轮2及蜗轮4上的三个分力；（3）确定斜齿轮1和蜗轮4的螺旋线方向。

（10分）
II
2、标出下列图示机构中从动件的压力角，并分别说明它们有无死点。

（8 分）
3、图示为一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的基圆，试在图上画出并标明：（1）啮合线N1N2；（2）节点p；（3）节圆。

（6分）
ω1
O1 O2
4、试指出图示轴系结构设计不合理或错误之处，在图中错误处用圆圈圈出，并在圆圈内标注出序号，然后在图下方的空白处按序号分别说明错误原因。

（12分）
D 卷参考答案及评分标准
课程名称： 机械设计基础 适用专业/年级： 考试方式： 闭卷笔试 卷面总分： 100 分
一、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（√）
2、（√）
3、（√）
4、（×）
5、（×）
6、（×）
7、（√）
8、（×）
9、（×） 10、（√） 二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、（B ）
2、（C ）
3、（B ）
4、（C ）
5、（A ） 三、填空题：（本题共9小题，每空1分，共20分）
1、空1 滚动体； 空2 内圈； 空3 外圈； 空4 保持架。

2、空1 周向； 空2 转矩。

3、空1 自由度； 空2 自由度F ＞0； 空3 自由度等于原动件数。

4、空1 分度； 空2 齿顶。

5、空1 96。

6、空1 初拉力F 0； 空2 摩擦系数f ； 空3 小带轮包角α1。

7、空1 法； 空2 m n z/cos β。

8、空1 直径。

9、空1 心； 空2 转。

四、计算题：（本题共3小题，共24分）
1（8分）
解：9.60219.212=⨯==iz z ，取z 2=61 (2分)
()0
2127.15]852/)6121(2arccos[]2/)(arccos[=⨯+⨯=+=a z z m n β（2分） mm m m n t 073.227.15cos /2cos /0
===ββ（2分） mm z m d n 537.4327.15cos /212cos /0
11=⨯==β（2分）
2（8分）
解：（1）蜗轮6为右旋（1分） （2）36202302030
6016307531864218=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
z z z z z z z z i (3分)
min /4036
14401818r i n n ===
（1分） 轮8的转向如图所示。

(3分)
3、（8分）
解：（1）①满足杆长条件：
x只能为中间杆（50≤x<120）：50+120≤90+ x80≤x<120（2分）
②不满足杆长条件时：
x为最短杆时（0<x≤50）：x+120>50+90 20< x≤50（1分）
x为中间杆时（50<x<120）：50+120> x +90 50< x<80（1分）
综上所述：20<x<120（2分）
（2）x只能为最短杆（0<x≤50）：x +120≤90+50 0<x≤20（2分）
五、分析题：（本题共4小题，共36分）
1、（10分）
解：（1）蜗轮4的转动方向如图所示（2分）；
（2）斜齿轮2及蜗轮4上的三个分力如图所示（6分）
（3）斜齿轮1为左旋，蜗轮4为右旋（2分）
2、（8分）
解：机构中从动件的压力角如图所示（4分）；死点情况如图所示（4分）。

有死点无死点
3、（6分）
解：（1）啮合线N1N2如图所示（2分）
（2）节点P如图所示（2分）
（3）两节圆如图所示（2分）
4、（12分）
答：图示轴系结构不合理之处主要有：①联轴器左端无轴端挡圈，②缺键槽，③联轴器右端无轴向定位轴肩，④套筒的定位高度过高，⑤轴头长度等于轮毂宽度，⑥缺键槽，⑦定位轴肩过高，⑧缺调整密封垫片。

（答对1处得1分，答对7处及以上得12分）
②
④
③
⑤
⑥
⑧
⑦
⑧
①。