大连理工大学机械设计基础期末模拟试卷2

大连理工大学课程名称：机械设计基础试卷: 模拟试卷2试卷共6页命题单位：过控石油1302命题人：城哥2015年12月一、填空选择题（每空1分，共20分）1.发生相对运动的任意两个构件间都有一个瞬心，如机构由12个构件组成，则瞬心数目为。

2.平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则（）A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低3.在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但是压力角，使机构的工作情况变坏。

4.齿轮传动的主要失效形式有、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和。

5.直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（）。

A、提高了轮齿的弯曲强度B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度D、降低了齿面的接触强度6.轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。

7. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是（）A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹8. 普通平键的工作面是；楔键的工作面为键的____面，平键的剖面尺寸b×h按来查取。

9. 齿轮常用的热处理方法有，表面淬火，，调质。

正火，。

10.在齿轮传动设计时，硬齿面闭式传动常先按设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的11.带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于（）A.σ1+σb1+σcB. σ1+σb2+σcC. σ2+σb1+σcD. σ2+σb2+σc12. 代号为6302的滚动轴承，其类型名称为，内径为mm，，直径系列代号为3.二、计算题（共80分）2.（本题8分）说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？3.（本题10分）图示为一移动滚子从动件盘形凸轮机构，滚子中心位于B0点时为该机构的起始位置。

试求：（1）滚子与凸轮廓线在B1' 点接触时，所对应的凸轮转角φ1。

（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角α2。

4.（本题9分）如图给出的条件，设计一曲柄摇杆机构。

已知摇杆DC在两个极=135°。

φ2=60°，摇杆DC的长度L DC=50mm，限位置时与机架的夹角分别为1机架AD的长度L AD=70mm。

试：用作图法求出曲柄AB的长度L AB、连杆BC的长度L BC，以及行程速比系数K。

5.（本题8分）图示为里程表中的齿轮传动，已知各轮的齿数为1z =17，2z ＝68，3z =23，4z =19，4 z =20，5z =24。

试求传动比i 15。

：6. （本题9分）一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径r b1;分度圆上的齿厚S。

（2）若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r17.（本题8分）单根V带（三角带）传动的初拉力F0=354N，主动带轮的基准直径dd1=160mm，主动轮转速n1=1500r/min，主动带轮上的包角α1=150°，带与带轮上的摩擦系数为f=0.485。

试求：（1）V带紧边、松边的拉力F1和F2；（忽略带的离心拉力的响）（2）V带传动能传递的最大有效圆周力F及最大功率P0。

8.（本题9分）一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm，内d＝13.835mm）的普装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（1通螺栓，螺栓材料的许用拉应力[]180MPa σ=，螺栓的相对刚度/()0.5b b m c c c +=，按紧密性要求，剩余预紧力1F =1.83F ，F 为螺栓的轴向工作载荷。

试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强max p 及每个螺栓连接所需的预紧力0F 。

9. (本题9分)图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，根据外载荷情况，己算出轴承1、2的径向支反力为F r1＝4000N ，F r2＝5000N 。

轴上两零件所受的轴向力如图示。

试计算轴承1、2所受的轴向载荷F a 1、F a 2。

注：1）已知该轴承的Y ＝22）轴承内部轴向力的计算式为：YFS r 2=10.（本题10分）试分析图示轴系结构的错误，并在图中以改正。

齿轮用油润滑、轴承用脂润滑300N900N 1 2F r1F r2S 2S 1答案1.662.A3.小，增大4. 轮齿折断轮齿塑性变形。

5.c6.动，两7.B8两侧面；__上下_____ 轴径d 。

9. 渗碳淬火，渗氮。

10.齿根弯曲疲劳强度，接触疲劳强度11.A12.深沟球轴承，15.计算题2.解：机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中接受外界给定运动规律的原动件的个数。

机构中，n=8，Pl =10，PH=1 F＝3n－2Pl－PH=2>0，所以机构运动确定。

3.解（1）这是灵活运用反转法的一种情况，即已知凸轮廓线，求当从动件与凸轮廓线上从一点到另一点接触时，凸轮转过的角度。

求解步骤如下：1）正确作出偏距圆，如图（b）所示2）用反向包络法求处在B1'点附近的部分理论廓线η。

3）找出滚子与凸轮在B1'点接触时滚子中心的位置B1。

4）过B1点作偏心圆的切线，该切线即为滚子与凸轮在B1' 点接触时从动件的位置。

该位置与从动件起始位置线间的夹角，即为所求得凸轮转角φ1。

如图所示，φ1也可在偏心圆上度量。

（2）这是灵活运用反转法的另一种情况，即已知凸轮廓线，求当凸轮从图示位置转过某一角度到达另一位置时，凸轮机构的压力角。

求解步骤如下：1）过B 2点作偏心圆的切线，该切线即为滚子中心位于B 2点时从动件的位置。

2）过B 2点作出凸轮廓线的法线nn ，该法线必通过滚子中心B 2，同时通过滚子与凸轮廓线的切点，它代表从动件的受力方向。

3）该法线与从动件位置线间所夹的锐角即为机构在该点处的压力角α2，如图（b ）所示。

4.解按已知条件连接AC 1和AC 2，则mm l l l AB BC AC 5.491=-= mm l l l AB BC AC 4.1042=+=联立解出mm l BC 95.7625.494.104=+= mm l AB45.2725.494.104=-=（允许作图时有少量误差） 量出极位夹角︒≈08.21θ265.1180180=-︒+︒=θθK5.解：齿轮1、2组成定轴轮系，（1′） 齿轮3、44'-及H 组成周转轮系。

（1′）121221n zi n z ==-（2′） 即124n n =-33553245523419242320H HHn n i n n n n z z n n z z -=--⨯===-⨯'（2′）n H =n 2 （1′）30n =（1′） 求得15456n n =，则： 6.解（1）小齿轮齿数2036021===i z z 模数mm z z a m 460201602221=+⨯=+=分度圆半径mm mz r 40220421=⨯==基圆半径mm r r b 59.3720cos 40cos 11=︒==α分度圆齿厚mm ms 28.62414.32=⨯==π（2）9168.020cos 160cos cos ='︒='='a a ααα ︒='54.23α节圆半径︒='='54.23cos /59.37cos /11αb r r =41.00mm （或mm i a r 00.413116411=+=+'='）7.8.计算每个螺栓允许的最大总拉力：212[].........................24 1.320815.............................1d F N σπ=⨯=分分1、 计算容器内液体最大压强212max max 2.8 (120815)7434.....................12.8/4 (112)1.82..............................1a F F F F F N D F p p MP π=+=====分分分分 3、02...........................................2(208150.57434)17098......................1bb m C F F F C C N =-+=-⨯=分分9.解：轴承的内部轴向力为 S 1＝10002240002=⨯=Y F r （N ） S 2＝12502250002=⨯=Y F r （N ） 方向如图所示。

分析轴承受力：外部轴向合力为F A ＝900－300＝600N ，方向与S 1相同。

因为S 1＋F A ＝1000＋600=1600N>S2所以轴承1为放松端F a 1＝S 1＝1000 N轴承2为压紧端 F a 2＝S 1＋F A ＝1600 N10.（1）支点轴向固定结构错误 1）该例为两端固定结构，但应将两轴承由图示的反安装型改为正安装，否则轴向力无法传到机座上；2）左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉。

3）无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片。

（2）转动件与静止件接触错误1）左轴端不应顶住端盖；2）联轴器不应与端盖接触；3）右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径。

（3）轴上零件固定错误1）套筒作用不确定，且轴上有键，无法顶住齿轮；套筒不能同时顶住轴承的内、外圈；齿轮的轴向固定不可靠（过定位）；2）联轴器轴向位置不确定。

300N 900N 1 2 F r1 F r2S 2 S 1（4）加工工艺不合理1）轴上两处键槽不在同一母线上；2）联轴器键槽未开通，深度不符标准；3）箱体外端面的加工面与非加工面未分开。

（5）装配工艺错误1）轴肩、套筒直径过大，两轴承均无法拆下；2）齿轮处键过长，轴颈右侧应减小直径。

（6）润滑与密封错误 1）轴承处未加挡油盘； 2）右端盖未考虑密封。

改正后的结构见图解。