汽车机械基础试卷答案

班级 学号 姓名
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2012-2013学年上学期期末考试
《汽车机械基础》试卷（A 卷）
一、选择题（每题2分，共30分）
1. 力的三要素，以下哪个是错的？（ D ）。

A 、力的大小
B 、力的作用点
C 、力的方向
D 、力的效应 2. 国家标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上的压力角（ A ）。

A 、α=20° B 、α= 30° C 、α= 40° D 、α= 45° 3. 汽车常用零件中（如右图），属于（ A ）。

A 、曲轴 B 、光轴 C 、阶梯轴 D 、空心轴 4. 能保持瞬时传动比恒定的传动是（ C ）。

A 、带传动
B 、链传动
C 、齿轮传动
D 、蜗轮蜗杆传动 5. 下列哪种联接属于高副（ C ）。

A 、房门的开关
B 、抽屉的拉出或推进
C 、火车车轮在铁轨上的滚动
D 、螺栓联接 6. 塑性的指标是（ C ）。

A 、只有断后伸长率
B 、只有断面收缩率
C 、断后伸长率和断面收缩率
D 、塑性变形和弹性变形 7. 60Si2Mn 含碳量是（ B ）。

A 、百分之六十
B 、万分之六十
C 、百分之六
D 、千分之六十 8. 规定钢的疲劳强度是经过多少次循环而不发生破坏，所对应的最大应力值（ B ）。

A 、108
B 、107
C 、106
D 、109 9. 一个作平面运动的自由构件的自由度数为（ B ）。

题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分
《汽车机械工程》试卷第1 页共X页
A、1
B、3
C、6 D. 9
10. 右图中A点处形成的转动副数为（ B ）个。

A、1
B、2
C、3
D、0
11. 普通平键联接传递动力是靠（ B ）。

A、两侧面的摩擦力
B、两侧面的挤压力
C、上下面的挤压力
D、上下面的摩擦力
12. 右图示机构的自由度是（ B ）。

A、 2个
B、1个
C、3个
D、没有
13. 表示布氏硬度的是（ B ）。

A、75HRA
B、150HBS
C、700HV
D、65HRC
14. 机构具有确定运动的条件是（ C ）。

A、自由度数目＞原动件数目
B、自由度数目＜原动件数目
C、自由度数目＝原动件数目＞0
D、自由度数目＝原动件数目＝0
15. 一标准直齿圆柱齿轮的齿距P=15.7mm,分度圆的直径为d=400mm,则该
齿轮齿数是（ C ）。

A、82
B、78
C、80
D、76
二、填空题（每空2分，共20分）
1. 工业上对铁、铬和锰及这三种金属的合金尤其是铁碳合金
成为黑色金属。

2. 平面机构中的低副分为转动副和移动副两种。

= －3式中，“－”表示的含义是轮1和轮5的转向相反。

3. 轮系中i
1,5
4. 将工件加热到临界温度以上的某一温度，保温一定时间后，然后在水、
盐水或油中急剧冷却的一种热处理工艺是淬火。

5. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数和压力角
必须分别相等。

6. 机构相对于其机架所具有的独立运动数目称为机构的自由度。

7. 轮系中加入惰轮，只会改变从动轮的转向而不会改变传动比的大小。

《汽车机械工程》试卷第2 页共X页
三、判断题（每题1分，共10分）
1. 在平面机构中一个高副引入两个约束。

（×）
2. 长期工作的弹簧突然断裂属于疲劳破坏。

（√）
3. 深沟球轴承类型代号是6。

（√）
4. 离合器只能在机器停止运转后才能将两轴结合或分离。

（×）
5. 一对圆柱齿轮外啮合时，其转向相同。

（×）
6. 外界输入的主动力矩，其方向与轴的转向一致，而阻力矩的方向与轴的
转向相反。

（√）
7. 渐开线齿轮的传动比等于主、从动轮基圆半径之反比。

（√）
8. 剪力使微段梁绕微段内任一点沿逆时针方向转动时规定为正号，反之为
负。

（×）
9. 齿轮的常见失效形式是齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑形变形和轮
齿折断等。

（√）
10. 两构件组成运动副后，就限制了两构件间的某些相对运动，这种限制
称为约束。

（√）
四、计算题（每题10分，共40分）
1. 如图所示，左边是内燃机实物图，右边是内燃机机构的运动简图，请你
计算出该机构的自由度F。

（提示：自由度计算公式F＝3n—2P
L —P
H
）
《汽车机械工程》试卷第3 页共X页
解：如图分析，内燃机机构中除了机架1外，活动构件一共有5个，分别是构件2、构件3、构件4-4’、构件5和构件6-6’，故n=5；运动低副有6个，故PL ＝6；运动高副有2个，故P
H
＝2
所以该机构的自由度F＝3n—2P
L —P
H
＝3×5—2×6—2=1
答：该机构的自由度为1
2. 在图示定轴轮系中，已知z
1＝16，z
2
＝32，z
3
＝20，z
4
＝40，z
5
=4，z
6
＝
40，若n
1＝800r/min,求蜗轮的转速n
6
并用箭头在图上标明各齿轮的回转方
向。

解：齿轮1、2、3、4以及蜗杆5和蜗轮6组成定轴轮系，由于轮系中有空间齿轮机构，所以只能用公式来计算该轮系的传动比的大小。

n1 Z2Z4Z632×40×40
i 16=—=————=——————=40
n
6
Z1Z3Z5 16×20×4
因为n1=800 r/min，所以，n6=20 r/min.
答：n6=20 r/min，蜗轮的选转方向为逆时针。

《汽车机械工程》试卷第4 页共5页
3.图3-21所示为一传动轴，转速n=200r/m，轮A为主动轴，输入功率P A= 60kW，轮B，C，D均为从动轮，输出功率为P B= 20kW，P C= 15kW，P D= 25kW。

（1）试画出该轴的扭矩图。

（2）若将轮A和轮C位置对调，试分析对
轴的受力是否有利？
解：①计算外力偶矩: M A=9 549×60/200=2 864.7N·m
同理可得：M B=954.9N·m，M C=716.2N·m，M D=1193.6N·m
②计算扭矩。

将轴分为3段，逐段计算扭矩。

对AB段：∑Mx=0，T1+ M B= 0 可得：T1=−954.9N·m
对BC段：∑Mx＝0，T2＋M B－M A＝0 可得：T2＝1909.8N·m
对BC段：∑Mx＝0，T3－M D＝0 可得：T3＝1193.6N·m
③画扭矩图。

根据计算结果，按比例画出扭矩图如图（a）所示。

④将轮A和轮C位置对调后，由图（b）可知最大绝对值扭矩较之原来有所降低，对轴的受力有利。

4. 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a1＝77.5mm，齿数z1=29.现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a=145mm。

试设计这对齿轮的主要参数及大齿轮的主要尺寸。

（h
a
*=1，c*=0.25，α =200，cos 200=0.94）
解：由da
1=d
1
+2m
d 1=mz
1
解得m=2.5mm
中心距a=(d
1+d
2
)/2=(2.5×29+2.5×z2)=145解得
大齿轮齿数z
2
=87
大齿轮分度圆直径d
2=mz
2
=2.5×87=217.5mm
大齿轮基圆直径d
b =d
2
cos α=204.45mm
大、小齿轮的齿距 p=m*π=2.5×3.14=7.85mm 大、小齿轮的齿厚和齿槽宽均为p/2=3.925mm 大、小齿轮的齿顶高h
a
=m=2.5mm
大、小齿轮的齿根高h
f
=1.25m=3.125mm
大、小齿轮的全齿高 h= h
a+ h
f
=5.625mm
大齿轮的齿顶圆直径 d
a =d
2
+2h
a
=222.5mm
大齿轮的齿根圆直径 d
f =d
2
-2h
f
=211.25mm。