北航机械设计试题
34_北航机械设计答案—滚动轴承(2)
第34章 滚动轴承34-10 改正图34-29中的错误结构并说明理由。
（a ） （b ）（c ） （d ）（f ）（g ） （h ）应是基轴制(d 图，原意是轴稍微短一些，以免轴与轴端挡板接触)均为标注错误，g 只要标注轴的公差，h 只要标注孔的公差，且一般轴处为过盈配合）34-11 图34-30所示，斜齿轮轴采用一对7207AC （46207）轴承支承，已知斜齿轮的圆周力N F t 3500=，径向力N F r 1200=，轴向力N F a 900=，轴的转速N F t 3500=，轴承的冲击载荷系数2.1=d f ，温度系数1=T g ，额定动载荷N C r 25400=。
试计算该对轴承的寿命（用小时计）。
图34-30解：（1）计算轴承所受轴向力在垂直面内对B 取矩，有40301001⋅=⋅+⋅r a v r F F F故 N N F F F a r v r 2101003090040120010030401=⨯-⨯=⋅-⋅=N N F F F r r v r 990)2101200(12=-=-=在水平面内对B 取矩，有401001⋅=⋅t h r F F故 N N F F t h r 1400100403500100401=⨯=⋅=N N F F F h r t h r 2100)14003500(12=-=-=所以，两个轴承所受径向力分别为N N F F F h r v r r 66.141514002102221211=+=+= N N F F F h r v r r 66.232121009902222222=+=+= 由题目中给出的表可得N N F F r s 962.99066.14157.07.011=⨯==N N F F r s 162.162566.23217.07.022=⨯==因为12162.2525)162.1625900(s s a F N N F F >=+=+，所以右端的轴承II 为压紧端，左端的轴承I 为放松端。
北航机械设计 模拟试题
机械设计基础模拟试题一一、填空（每空1分，共20分）1．当所受轴向载荷通过（）时，螺栓组中各螺栓承受的（）相等。
2．从结构上看，带轮由（）、轮辐和（）三部分组成。
3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（）相接触的模型。
4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（）花键和（）花键。
5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（）和（）。
6．疲劳曲线是在（）一定时，表示疲劳极限与（）γN之间关系的曲线。
7．理论上为（）接触或（）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。
8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（）和（）。
9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（）和（）不超过许用值。
10．在类型上，万向联轴器属于（）联轴器，凸缘联轴器属于（）联轴器。
二、选择填空（每空1分，共10分）1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（）。
（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。
2．在通过轴线的截面内，（）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。
（1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。
3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（）；其表面接触疲劳强度主要取决于（）。
（1）中心距和齿宽； （2）中心距和模数； （3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。
4、对于径向滑动轴承，（ ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ ）轴承必须成对使用。
（1）整体式； （2）剖分式； （3）调心式； （4）调隙式。
5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（ ）。
（1）增大链节距和链轮齿数； （2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数； （4）减小链节距并增加链轮齿数。
6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ ）联接。
北航2012年机械设计期末试卷答案
北京航空航天大学2011－2012 学年第二学期期末《机械原理》A卷评分标准2012年6月5日班级__________ 学号__________ 姓名__________ 成绩__________《机械原理》期末考试卷注意事项： 1、请将解答写在试卷上；2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。
题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………(14分)二、机构运动分析……………………………………………………………(14分)三、连杆机构设计……………………………………………………………(15分)四、凸轮机构…………………………………………………………………(14分)五、齿轮机构…………………………………………………………………(15分)六、轮系………………………………………………………………………(14分)七、机械系统动力学…………………………………………………………(14分)一、计算图示运动链的自由度。
若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。
（已知ABCD 和CDEF 是平行四边形。
）共14分F 处为复合铰链 （2分） I （或J ）为虚约束 （1分） CD （或AB ）为虚约束 （2分） 滚子K 处为局部自由度 （1分）（5分）（3分）二、在下图所示的机构中，已知原动件１以等角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件3的速度v 3（写出表达式）。
共14分（1）该机构有4个构件，所以共有6个瞬心。
通过直接判断，可以得到瞬心P 14、P 24和P 34的位置，如习题2-21解图所示。
（3分）依据三心定理，瞬心P 12应位于P 14和P 24的连线上；另外，构件1和2组成高副，所以瞬心P 12还应位于构件1和2廓线在接触点处的公法线nn 上，这样就得到了瞬心P 12的位置，如下图所示。
同理可得到瞬心P 23。
31_北航机械设计答案—带传动(1)
第31章 带传动31-27 V 型带传动，已知小带轮为主动轮，直径mm d d 1401=，转速min /9601r n =；大轮直径mm d d 4252=；V 型带传动的滑动率015.0≈ε。
求大轮转速2n 。
解：由公式（31-18）ε-==111221d d d d n n i 可得015.0111404259602-⨯=n 解之得min /5.3112r n =31-28 已知一V 型带传动，传递的功率kW P 10=，带速s m v /5.12=，紧边拉力是松边拉力的三倍。
求有效拉力t F 和紧边拉力1F 。
解：由公式1000vF P t =可得 10005.1210⨯=t F故可解得有效拉力N F t 800=再由公式（31-3）21F F F t -=，且由题知213F F =，可求得N F 12001=31-35 设计如图31-28所示带式运输机中V 型带传动，采用鼠笼式电动机驱动。
已知V 型带传动的功率kW P 5.6=，min /9601r n =，min /3202r n =，每日工作16h ，并绘制大带轮的零件工作草图（设安装大带轮处轴径mm d 300=）。
图31-28解：1）确定计算功率c P由公式P K P A c =及表31-7取2.1=A K ，则kW kW P c 8.75.62.1=⨯=2）选择带型根据c P 和1n 由图31-15选取V 带型号为A 型，并确定小带轮的直径mm d d 140~1121=。
3）确定带轮直径和带速由表31-3选取小带轮直径：A 型带，min /9601r n =，取mm d d 1121=。
取滑动率015.0=ε，大带轮直径为mm mm d n n d d d 96.330)015.01(112320960)1(1212=-⨯⨯=-⨯=ε 取mm d d 3302=。
小带轮带速为s m s m n d v d /58.16/10006096033014.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π满足一般合适带速s m v s m i /25/5≤≤的要求。
2011年北航机械设计期末试卷C
北京航空航天大学2010－2011 学年第二学期期末《机械原理（A3）》考试C 卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________2011年9月04日班号学号姓名成绩《机械原理（A3）》期末考试卷（C卷）注意事项：1、请将解答写在试卷上；2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；3、用铅笔绘图，图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。
题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………( 分)二、机构运动分析……………………………………………………………( 分)三、连杆机构设计……………………………………………………………( 分)四、凸轮机构…………………………………………………………………( 分)五、齿轮机构…………………………………………………………………( 分)六、轮系………………………………………………………………………( 分)七、机械系统动力学…………………………………………………………( 分)一、图示为某冲压机的机构运动简图。
齿轮10与齿轮1啮合，凸轮1'与齿轮1相固联。
凸轮1'通过小滚子2带动构件3运动，进而带动滑块5运动，实现送料；齿轮1通过运动副C带动构件9运动，进而带动滑块6运动，实现冲压。
试计算该机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束应明确指出。
若取齿轮10为原动件，试判断该机构是否具有确定的运动？为什么？（本题14分）二、已知一偏置曲柄滑块机构。
其中，曲柄长度l AB=15mm，连杆l BC=50mm，偏距=。
e10mm（1）画出滑块的两个极限位置；（2）标出极位夹角θ及行程H；（3）确定行程速比系数K；γ。
（4）求最小传动角min（本题14分）三、用图解法设计一摇杆滑块机构。
已知摇杆AB上某标线的两个位置AE1和AE2，以及滑块C的两个对应位置C1和C2（见图）。
试确定摇杆上铰链B的位置，并要求摇杆的长度l AB为最短（直接在题图上作图）。
北航《机械设计》在线作业一15秋满分答案
北航《机械设计》在线作业一单选题多选题判断题一、单选题（共15 道试题，共45 分。
）1. 既可以单独作成轴瓦，也可以作成轴承衬的材料是()。
A. 锡基轴承合金B. 铸锡青铜C. 铅基轴承合金D. 耐磨铸铁-----------------选择：B2. 滚动轴承的基本额定动载荷是指()。
A. 滚动轴承能承受的最大载荷B. 滚动轴承能承受的最小载荷C. 滚动轴承在基本额定寿命L10＝106转时所能承受的载荷D. 一批滚动轴承能承受的平均载荷-----------------选择：C3. 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是()。
A. 齿面胶合B. 轮齿疲劳折断C. 齿面磨粒磨损D. 轮齿过载折断-----------------选择：B4. 键的截面尺寸b×h主要是根据()来选择。
A. 传递扭矩的大小B. 传递功率的大小C. 轮毂的长度D. 轴的直径-----------------选择：D5. 在与基圆柱相切的截面内，()的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。
A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择：C6. 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为()。
A. 扭切应力B. 拉应力C. 扭切应力和拉应力D. 扭切应力或拉应力-----------------选择：C7. 当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时, 推程开始和结束位置()。
A. 存在刚性冲击B. 存在柔性冲击C. 不存在冲击-----------------选择：B8. 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于()。
A. 分度圆B. 齿顶圆C. 齿根圆D. 基圆-----------------选择：D9. 在通过轴线的截面内，()的齿廓为直边梯形；A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择：A10. 铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取()。
4北航机械设计试题
北京航空航天大学学年 第一学期期末《机械设计A4》考试 B 卷班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________年月日班号学号姓名成绩《机械设计A4 》期末考试卷注意事项：1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。
2、本试卷共9页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。
题目：一、选择题……………………………………………………………………(20 分)二、填空题…………………………………………………………………… (10 分)三、简答题……………………………………………………………………(20 分)四、分析计算题………………………………………………………………(34 分)五、结构设计题………………………………………………………………(16 分)题号 1 2 3 4 5 成绩一. 选择题 (20分) （将正确答案在圆圈内涂黑，单选每题1分，多选扣分） 1．我国国家标准规定，螺栓的强度级别是按材料的 来进行划分的.○ 抗拉强度极限B σ ○屈服极限s σB σ与屈服极限极限s σ ○硬度HB2. 普通平键联接中键的工作面为 。
3． 螺纹的公称直径是螺纹的 。
5． 键的剖面尺寸V 带型号，主要取决于 。
7．从所受的载荷看，自行车后轮轴是 。
○ 转动心轴 ○ 转轴 ○ 传动轴 ○ 固定心轴 9．键联接中键的长度通常是根据 确定的。
10. 在带传动中 之差称为带的有效拉力。
11．开式齿轮传动的主要失效形式为 。
○ 齿面点蚀和齿根折断， ○ 齿面胶合和齿面点蚀，P188P151使 。
○两者硬度相等 ○小齿轮硬度大于大齿轮 ○大齿轮硬度高于小齿轮 13．有一向心球轴承，其当量动载荷为P 时，寿命为L。
当P 增大为2P 时，其寿命 。
0.125L ○不变 ○下降为0.5L。
机械原理及设计_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械原理及设计_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.计算图示机构的自由度
答案:
2.
答案:
3.平面机构的自由度计算公式是什么？
答案:
4.
齿轮1和2的齿数分别为：
答案:
5.
答案:
，齿轮1和4的转向相反
答案:
7.渐开线标准直齿圆柱齿轮在标准中心距安装条件下具有以下哪些特性？
答案:
顶隙刚好为标准顶隙，即c=c*m
轮齿的齿侧间隙为零
两齿轮的分度圆将分别与各自的节圆重合
8.机构的组成要素是：
答案:
构件
运动副
9.本课程提到的间歇运动机构有：
答案:
棘轮机构
槽轮机构
不完全齿轮机构
10.棘轮机构可实现的功能有______。
答案:
间歇运动
超越离合
转位、分度
反向制动
11.试判断对如图所示机构的计算是否正确：F=3n-2PL-PH=3*9-2*13-0=1
答案:
正确
12.渐开线标准外齿轮的齿根圆一定大于基圆。
答案:
错误
13.图示机构的自由度为：
答案:
1
14.图示机构的自由度为
答案:
1。
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北京航空航天大学
学年 第一学期期末
《机械设计A4》
考试 B 卷
班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________
年月日
班号学号姓名成绩
《机械设计A4 》期末考试卷
注意事项：
1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。
2、本试卷共9页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。
题目：
一、选择题……………………………………………………………………(20 分)
二、填空题…………………………………………………………………… (10 分)
三、简答题……………………………………………………………………(20 分)
四、分析计算题………………………………………………………………(34 分)
五、结构设计题………………………………………………………………(16 分)
题号 1 2 3 4 5 成绩
一. 选择题 (20分) （将正确答案在圆圈内涂黑，单选每题1分，多选扣分） 1．我国国家标准规定，螺栓的强度级别是按材料的 来进行划分的.
○ 抗拉强度极限B σ ○屈服极限s σ ○ 抗拉强度极限B σ与屈服极限极限s σ ○硬度HB 2. 普通平键联接中键的工作面为 。
○底面 ○侧面 ○顶面 ○两侧面 3． 螺纹的公称直径是螺纹的 。
○大径 ○中径 ○小径。
4. 联接用的螺纹应为 。
○梯形牙型，左旋 ○三角形牙型，右旋 ○三角形牙型，左旋 5． 键的剖面尺寸b×h 的选择是根据 确定的。
○传递扭矩大小 ○传递功率大小 ○轴的直径 ○轮毂长度 6．选取V 带型号，主要取决于 。
○ 带传递的功率和小带轮转速 ○带的线速度 ○带的紧边拉力 ○ 带的松边拉力 7．从所受的载荷看，自行车后轮轴是 。
○ 转动心轴 ○ 转轴 ○ 传动轴 ○ 固定心轴 9．键联接中键的长度通常是根据 确定的。
○传动功率大小 ○传动扭矩大小 ○轴的直径 ○轮毂长度 10. 在带传动中 之差称为带的有效拉力。
○ 紧边拉力和初拉力 ○ 松边拉力和初拉力 ○ 松边拉力和初拉力 ○紧边拉力和松边拉力 11．开式齿轮传动的主要失效形式为 。
○ 齿面点蚀和齿根折断， ○ 齿面胶合和齿面点蚀，
○ 齿根折断和齿面磨损， ○ 齿面磨损和齿面点蚀。
12．设计一对减速软齿面齿轮传动，从等强度要求出发，大小齿轮硬度选择时，应
使 。
○两者硬度相等 ○小齿轮硬度大于大齿轮 ○大齿轮硬度高于小齿轮 13．有一向心球轴承，其当量动载荷为P 时，寿命为L。
当P 增大为2P 时，其寿
命 。
○上升为 2L ○下降为0.125L ○不变 ○下降为0.5L。
14. 减速蜗杆传动中，用 来计算传动比是错误的。
○21/ωω=i ， ○ ， ○12/z z i =21/n n i = ○ 12/d d i =15．滚动轴承的精度等级最高的是 。
○P6 ○P6x ○P5 ○P2。
16．某滚动轴承内圈与轴的配合，一般标注的是 。
○6/760k H φ ○6/760h K φ ○6/760k C φP5 ○660k φ。
17．带传动不能保证准确的传动比，其原因是 。
○ 带容易变形和磨损 ○带在带轮上出现打滑 ○带传动时发生弹性滑动。
18．螺栓联接防松的关键在于防止 松动。
○螺栓和螺母之间 ○螺栓和被联接件之间 ○被联接件与螺母之间 19． 一对外啮合齿轮，如两齿轮齿宽相同，材料及热处理相同，齿数Z1<Z2, 则
两轮轮齿齿面接触应力的关系为 。
○σH1>σH2 ○σH1<σH2 ○σH1=σH2 。
20．某轴选用45号钢并经调质处理，在校核时发现其刚度不足，可采用 办
法来提高刚度。
○改变轴的材料选用40Cr ○改善轴的热处理方式 ○增大轴的直径。
二．填空题 (10分,每空0.5分)
1．在闭式齿轮传动中，软齿面齿轮的主要失效形式是 ，硬齿面齿
轮的主要失效形式是 。
2．在带传动中，打滑是指 ，且多先发生在 轮上，临界打滑状态时，紧边拉力与松边拉力的关系为 1F 2F ，空载时，与 的关系为 1F 2F 。
3． 在轴的强度计算中，按许用剪切应力计算出的轴径作为轴结构设计时 直径，按许用弯曲应力计算时，公式22)(T M M α+=′中，α是根据转矩的性质决定的 。
4．滚动轴承内、外圈常用的材料为 ，蜗轮轮齿常用的材料为 ，轴的常用材料为 ，齿轮的常用材料为 。
5．按基本额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期内，其可靠度R
为 。
6. 设计带传动时，限制带轮的最小直径，主要是为了 ；不能
采用过小的中心距，是为了 。
7．紧螺栓联接强度公式：0
2
14 1.3[]F d σπ×≤中的
“1.3”是考虑 的系数。
8．代号为31206的滚动轴承，该轴承的类型为 ,轴承的内径尺寸为
mm，直径系列为 ，精度等级为 。
三. 简答题 (20分，每题5分)
1．零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么？常用哪些固定方法？（5分）
2．设带轮1为主动轮。
画出图示带传动的整根带的应力分布图，并指出最大应力出现的位置。
（5分）
3．说明圆锥齿轮如何根据强度当量齿轮的概念进行强度分析和设计的？（5分）
4．简述形成液体动压润滑的条件（5分）
四．分析计算题 (34分)
1．（12分）如图所示，轴系采用一对相同型号的角接触向心球轴承支承，其基本额定动载荷C=13100N ，在轴上作用有径向力R 、轴向力F A , 已知R =1500N, F A =600N, 载荷系数1=d f ，内部轴向力公式：r S F F 68.0=，轴承e=0.68
0,1,:
==≤Y X e F F r a
时当；2.1,45.0,:==>Y X e F F r
a 时当 。
请解答： （1）试计算两轴承的当量动载荷P ；
（2）分析那个轴承的寿命高并写出寿命计算公式。
2．（12分）图示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。
已知载荷P作用在托架对称平面上，如图所示，托架由四个普通螺栓连接固定在立柱上，螺栓组分布如图，接合面间的摩擦系数为μs , 可靠性系数为K f ，螺栓和被连接件的刚度系数分别为c1,c2，请回答以下问题：
1）试分析螺栓组设计时应将其所受载荷分解为哪几种作用于几何形心上的基本载荷，并给出相应载荷的计算公式；
2）试分析在这几种基本载荷作用下螺栓组连接可能发生的失效形式，对于这些失效形式在设计中应如何考虑、采取哪些措施？
3．（10分）在蜗杆—齿轮减速器中，电动机按图示方向转动，蜗杆左旋。
如要求减
速器中间轴上两轴承受到的轴向力较小，回答下列问题：
（1） 请用箭头在图中画出蜗轮和斜齿轮3，4的转向及斜齿轮3，4的旋向
（2） 当蜗杆齿数蜗轮齿数 ,21=Z 240,4,10Z m q ===时，计算蜗杆传动的中
心距
?2=a （3） 标注出中间轴上各传动零件所受的各分力的作用点和方向？
五、结构设计题（16分）请指出图中轴系结构的错误，并在下半部画出正确结构。
齿轮、轴承均采用油润滑。