机械设计基础测试题(一)及答案

****学院

-- 学年第学期期考试试卷

课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】

开卷【】适用班级：

班级学号姓名得分

一、填空题（25分，1分/空）

1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。

2．如图所示铰链四杆机构中，若机构

以AB杆为机架时，为机构；

以CD杆为机架时，为机构；

以AD杆为机架时，为机构。

3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。

4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。

5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。

7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。

二、问答题（16分，4分/题）

1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么

2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙

3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么

4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施

三、计算题（49分）

1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分）

2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。

若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）

3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷F R=3000N，F A=500N，尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷P r1、P r2。

（30205轴承：派生轴向力F S =F r /(2Y)，e=，

当F a /F r ≤e 时，X=1，Y=0；当F a /F r ≥e 时，X=，Y=）（18分）

计算题第2题图

四、 结构改错（10分）

指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）

答案：

一、填空题（25分，1分/空） 1． 面； 2

2． 双曲柄机构； 双摇杆机构； 曲柄摇杆机构 3． 等加速等减速； 简谐运动

4． 分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高） 5． 两侧面；挤压；轴径；轮毂长度 6． 三角形螺纹；摩擦防松；机械防松 7． 转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴 二、简答题（16分，4分/题）

5． 不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0°，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力

后，传动角仍为0°，驱动力有效分力仍为0。

6． （1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大

7． 因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑，带

s2

在一定限度内不发生疲劳损坏。 8． 修改从动件的运动规律，增大基圆半径。 三、 计算题（49分）

3． 解：m n =2.5mm z 1=15 z 2=38 αn =20°

小齿轮改为斜齿轮后不会根切。 2．解：

齿条速度方向向下

3．

故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。F a1=294N ，F a2=294+500=794N

四、 构改错（10分）

()

β

Cos Z Z m a n 221+=

()()

946

.070

238155.2221=⨯+⨯=+=

a Z Z m Cos n β︒

=8.18β4

.148.181733min =︒⨯==Cos Cos Z Z v βmin

115Z Z >=2002

15151560

303025'4'3'2154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅==Z Z Z Z Z Z Z Z n n i '51515min /5.2200

500

n r i n n ====

s m s mm mZ n r v /01.0/5.102

20

4605.222602'5'5'5'5==⨯⨯⨯=⨯=⋅=ππϖY F F r s 211==2

1794500294s A s F F F >=+=+e F F r a <==294.010*******e F F r a >==397.02000

794

22N

F P r r 100011==N

F Y F X P a r r 21507947.120004.0222=⨯+⨯=⋅+⋅=

⑥

⑦

②④⑤⑧⑩

①③⑨

①联轴器上应为通孔②联轴器无轴向定位③键槽位置错误④动静件之间应有间隙⑤轴承盖处应设密封装置⑥应有调整垫片⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度⑨轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴⑩轴承内圈无定位