机械设计基础1答案

机械设计基础模拟题1

一、单向选择题

1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数（ B ）机构的自由度数。

A.多于

B. 等于

C. 少于

2.曲柄摇杆机构的急回特性可以用（ A ）表示，其值越大，急回性能越（ C ）。

A. 行程速比系数K

B. 摇杆的摆角φ

C. 显著

D.不显著

3.在h*a和α相同时,斜齿轮不根切的最少齿数（ B ）直齿轮不根切的最少齿数。

A、等于

B、小于

C、大于

4.混合轮系中，太阳轮（中心轮）指的是（ C ）。

A. 轴线不固定的齿轮

B. 轴线固定的齿轮

C. 轴线固定且与行星轮啮合的齿轮。

5.机械结构中，常用（ B ）螺纹作为联接螺纹。

A. 梯形

B. 三角形

C. 矩形

6.在平键联接中，键的剖面尺寸b、h是按（ A ）选取的。

A. 轴的直径

B. 键的强度

C. 轮毂尺寸

7.一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力（ C ）。

A. σH1=σH2

B. σH1>σH2

C. σH1<σH2

二、填空题

1．两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。2、斜齿轮的端面参数为标准参数，而几何尺寸计算中，套用直齿轮公式时，应代入端面参数

3. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝25mm、BC＝70mm、CD＝65mm、AD＝95mm，当AD为机架时，是曲柄摇杆机构，当AB为机架时，是双曲柄机构。

4.周转轮系按太阳轮是否运动分为行星轮系和差动轮系两类

5.直齿锥齿轮的强度计算是按齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮进行的。

6.经过动平衡的回转构件能达到静平衡。

三、作图题

1.在图示尖底从动件盘状凸轮机构中，

凸轮作逆时针转动，绘出图中凸轮机构的压力角。

2、图示减速带传动，要求在图上标出：

1）n1的转向

2）画出带在传动过程中应力分布

图，并指出最大应力发生在何处，写出

的表达式

min

发生在带的紧边开始绕上小带轮处

四、自由度计算题

计算图示机构自由度，如有局部自由

度、虚约束、复合铰链应指出，并判定机

构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动

件）。

五、齿轮机构计算题

已知齿轮1、2是一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，m =2mm ,α＝20°, z 1＝20，z 2＝48；齿轮3、4是一对外啮合标准斜齿圆柱齿轮,z 3＝16，z 4＝37, mn=2.5mm ,αn ＝20°,试完成:

①计算直齿轮1的分度圆半径r 1,齿顶圆半径r a1,基圆半径r b1,及齿距(周节)p 1 ；

②若斜齿轮3、4的中心距与直齿轮1、2的标准中心距相等,试求斜齿轮的螺旋角 ,并判断齿轮3是否根切。

六、轮系计算题

图示周转轮系中，已知各轮齿数分别为：Z 1 = 15，Z 2 = 25，Z 3 = 20，Z 4＝60，n 1= 200rpm ,n 4= 50rpm ，

试求：转臂H 的转速n H 的大小和方向。 (1) n 1 、n 4 转向相同时； (2) n 1 、n 4 转向相反时。

七、联接计算题

图示汽缸内的工作压力p ＝1.4 MPa ，内径D ＝

220mm ，缸盖与缸体间由沿圆周均布的10个普通螺栓相联接,螺栓的许用应力[б]＝

八、齿轮强度计算题

已知外啮合标准直齿圆柱齿轮减速器输出轴的转速 n 2 = 400 r/min ，输入轴功率 P 1 = 4kW,K=1.4,Z E = 189.8

MPa

, Z H = 2.5，其余参数如下表所示。验

1 2

3 4

H

算齿轮传动的接触疲劳强度（忽略摩擦损失）。

注：齿面接触强度条件式：

九、轴承计算题

图示为受轴向载荷F A 作用的轴，两端用相同的70000AC 型轴承支承， 已知：F r1=2100N ，F r2=4200N ，F A =1000N ；有关参数见表，试求： 1）内部轴向力Fs 1，Fs 2，并在图上标出方向； 2）轴承所受的轴向负荷Fa 1，Fa 2；

3）当量动负荷P r1，P r2，并指出哪个轴承先失效。

参考答案 ：

四、F=1 机构运动确定 解：D 为局部自由度 B 为复合铰链 F 为虚约束 F=3*6-2*8-1=1=原动件数 运动确定 五、①

[]MPa

u u bd KT Z Z H H

E H σσ≤±⋅=1

22

1

11

11111202

22cos 2018.792a b mz r r r m r r p m ππ

=

==+=====

②

不根切。

六、

53

14241-=-=--z z z

z n n n n H H

1）n 1 、n 4 转向相同时

75=H n

与n 1 、n 4同向 2）n 1 、n 4 转向相反时

3

25

-

=H n 与n 4同向

七、外载 Q=5.322×104（N ）

每个螺栓F ＝5.322×103（N ）

F 0=F ''+F 已知F ''＝1.5F

F 0=1.33×104（N ） d 1≥13.544(mm) 查表取M16螺栓 d 1=13.835(mm)> 13.544(mm)

八、i =z 2/z 1=50/20=2.5

T 1=38200Nmm b=b 2=50mm

[σH ]=（[σH ]1，[σH ]2）min =540MPa

121234343min 3min

()

682

() 2.5(1637)68

2cos 2cos cos 0.974313.02

17cos 15.7n m z z a m z z a z z z βββββ+=

=++=======

>