2006机械设计基础试题 1

一、单项选择题（把正确选项的代号填入，每小题2分，共20分）

1．斜齿圆柱齿轮的标准基本参数值取在。

A. 端面

B. 法面

C. 轴面

D. 没有规定

2．为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装。

A.调速器

B.变速器

C.减速器

D.飞轮

3．材料、结构尺寸均相同的四个零件甲、乙、丙、丁承受的最大应力σmax 值相等，但是循环特性r分别为＋1、0.5、0、－1，则其中最易疲劳损伤的零件是。

A. 甲

B.乙

C. 丙

D.丁

4．经常装拆的螺纹联接，其中一被联接件较厚不便做通孔，宜选用联接。

A. 普通(受拉)螺栓

B. 双头螺柱

C. 螺钉

D.铰制孔(受剪)螺栓

5．平键的截面尺寸b×h通常是根据从标准中选取。

A. 传递的转矩

B.传递的功率

C. 轴的直径

D.轮毂的长度

6．蜗杆蜗轮传动一般只对蜗轮进行强度计算，这是考虑的原因。

A. 材料

B.结构

C.尺寸

D. A和B

7．带传动中，两带轮与带的摩擦系数相同，直径不同，若有打滑则首先发生在带轮上。

A. 小

B.大

C. 两个

D.不一定哪个

8．套筒滚子链的链节数尽量选用偶数是为了。

A. 传动平稳

B. 磨损均匀

C. 避免掉链

D.避免过渡链节

9．受弯扭联合作用的轴，其当量弯矩计算公式为，式中α表示的含义是。

A. 将转矩折合为弯矩

B.将扭转剪应力折合为弯曲应力

C. 将扭转剪应力的循环特性折合为弯曲应力的循环特性

D.将扭转剪应力的循环特性折合为拉应力的循环特性

10．联轴器与离合器的根本区别在于。

A. 联轴器只能用来联接两轴，而离合器还可以用来联接轴上的其它回转零件

B.联轴器可用弹性元件缓冲，而离合器则不能

C. 联轴器只能在停车时才能联接或分离，而离合器可在工作时联接或分离

D.联轴器只能传递转矩，而离合器除传递转矩外，还可传递弯矩

二、判断题（下列各论断正确者在括号内划“√”，错误者划“×”，每小题1.5分，

共15分）

1．范成法切削渐开线标准齿轮，发生根切的原因是被切齿轮的齿数过多。（）2．渐开线圆柱齿轮传动，如果安装中心距存在误差，会引起传动比变化。（）3．动平衡的转子一定是静平衡的。（）

4．联接用螺纹应满足自锁条件。（）

5．受横向工作载荷的普通螺栓联接，螺栓仅受预紧力F0的作用，其强度校核公式为：，式中的1.3是考虑防滑可靠性系数。( )

6．当单根V带传递的功率不超过其允许传递的功率P0时，就不会发生弹性滑动。（）7．齿面硬度HBS≤350的闭式齿轮传动，其最主要的失效形式是轮齿的折断。（）8．滚动轴承按基本额定动载荷计算的寿命，其可靠度为99％。（）9．非液体摩擦滑动轴承，验算pv≤[pv]的目的是为了防止轴承过热产生胶合。（）10．机器中转动的轴称之为转轴。（）三、分析设计题

1．(8分) 图(a)所示为一简易冲床初拟设计方案的运动简图。设计者的思路是：动力由凸轮1输入，使其连续回转，通过杆2使冲头3上下运动，以达到冲压的目的。要求：计算其自由度，并分析是否能实现设计意图；若不能试提出修改方案，并画出修改后的运动简图（b）。

2．(8分) 图示铰链四杆机构ABCD中，已知杆长l AB=50mm，l BC=80mm，l CD=100mm，l AD=110mm。

试问：

（1）该机构是否存在曲柄？若存在，则哪一构件为曲柄？

（2）作出构件1、3的速度瞬心P13，并写出ω1/ω3的表达式。

3．(9分) 偏置曲柄滑块机构ABC如图所示。要求：

（1）标出曲柄AB为原动件时,图示位置滑块的压力角α、机构的极位夹角θ和滑块的行程H；（2）说明该机构是否存在死点位置，若存在，试说明存在的条件及其位置。

4．(10分) 图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，滚子中心在B0时为从动件的起始位置。试用作图法：

（1）画出凸轮的理论轮廓曲线和基圆并标出基圆半径r0；

（2）标出当从动件上升到位移s时，滚子与凸轮的接触位置、凸轮的转角δ及从动件的压力角α。

5．(15分) 如图所示传动系统：带传动—直齿圆锥齿轮传动—斜齿圆柱齿轮传动—链传动。（1）试确定合理的电动机转向；

（2）为使Ⅲ轴上齿轮2、3产生的轴向力能抵消一部分，试确定斜齿轮3、4的螺旋线方向（标在图上或用文字说明）；

（3）在图中标出所有齿轮的轴向力。

（4）试说明带传动布置在高速级，链传动布置在低速级是否合理，为什么？

四、设计计算题

1．(22分) 设计一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。已知传动比i12＝2.5，z1＝20，m＝5mm，,，α＝20°,齿宽系数φd ＝b/d1＝1，许用接触应力[σH1]＝[σH2]，许用弯曲应力[σF1]＝[σF2]。试求：

（1）两轮的几何尺寸（d1、d2、d a1、d a2、d b1、d b2、b1、b2）和标准中心距a；

（2）以比例尺μl＝1mm/mm图解实际啮合线段B2B1的长度，计算重合度εα，并绘出单齿啮合区和双齿啮合区；

（3）哪个齿轮的接触强度高，哪个齿轮的弯曲强度高？简述其理由。

2．(11分) 图示为一压力容器盖螺栓组联接，已知容器内径D＝250mm，内装具有一定压力的液体，沿凸缘圆周均布12个M16(d1=13.835mm)的普通螺栓，螺栓材料的许用应力[σ]＝180MPa，螺栓的相对刚度C1/（C1+C2）＝0.5，按紧密性要求，残余预紧力F R＝1.8F E （F E为轴向工作外载荷）。试计算该联接允许容器内液体的最大分布压力p max及螺栓所需的预紧力F0。

3．(10分) 图示轴用7208AC轴承支承，载荷平稳，常温下工作，根据受力分析，已求出轴承的径向载荷F r1＝2000N，F r2＝3000N，轴向外载荷F A＝1000N，。试计算两轴承的当量动载荷P1、P2 ，并说明这对轴承的寿命应按哪个轴承计算。

4．(10分) 图示轮系中，已知z1＝20，z2＝40，z3＝100，z4＝1，z5＝40，n1＝1200r/min方向如图。试求n5的大小和方向。

五、结构设计与分析题（指出下图中的错误结构，并画出正确结构图）

1．(3分)螺钉联接

2．(2分)平键联接

3．(3分)V带传动的张紧

4．(4分)齿轮的定位