机械设计基础试卷三及答案

机械设计基础试卷三及答案
一、判断题（判断下面各说法的正误，对的在括号中打√，错的打×。

每题1分，共10分。

）
1.带传动带速大于25 m/s，带轮材料一般是HT150。

（）
2.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数为17。

（）
3.由于凸轮机构是高副机构，所以与连杆机构相比，更适用于重载场合。

（）
4.在曲柄滑块机构中，当取滑块为主动件时，机构定会出现死点位置。

（）
5.自行车车轮轴是转动心轴。

（）
6.普通平键联接，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。

（）
7.因为V带的寿命长，所以机械传动中V带传动应用最广泛。

（）
8.构件是组成机械的最小制造单元。

（）
9.轴肩的用途是提高轴的强度。

（）
10.疲劳损坏是带传动失效形式之一（）。

二、选择题（每题只有一个正确答案，请将其字母序号写在括号内。

每题2分，共20分。

）
1.滚动轴承代号由三段构成，其中代号前段的字母表示轴承的（）。

A、精度等级
B、游隙组别
C、特殊要求
2.在齿轮传动的弯曲强度计算中，与齿轮的齿形系数有关的是（）。

A、齿数
B、传动比
C、模数
3.带传动的中心距过大会引起的不良后果是（）。

A、传动带会产生抖动
B、传动带易磨损
C、传动带易疲劳断裂
4.下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用的是（）。

A、深沟球轴承
B、推力球轴承
C、圆锥滚子轴承
D、圆柱滚子轴承
5.当曲柄为原动件时，下述哪一种机构不具有急回特性（）。

A、曲柄摇杆机构
B、对心曲柄滑块机构
C、摆动导杆机构
6.对于一般闭式齿轮传动，在中心距确定的条件下选取较小的模数是为了（）。

A、改善传动平稳性
B、提高弯曲疲劳强度
C、防止轮齿过载折断
7.在设计时，轴的最小直径的估算依据是（）。

A、拉压强度计算
B、弯扭合成强度计算
C、扭转强度计算
8.在凸轮机构中，决定从动件运动规律的是（）。

A、凸轮转速
B、凸轮轮廓曲线
C、凸轮形状
9.带在工作时产生弹性滑动的原因是（）。

A、带不是绝对挠性件
B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带的紧边与松边拉力不等
D、带绕过带轮产生离心力
10.套筒用于（）。

A、轴向固定
B、周向固定
C、轴向定位
D、周向定位
三、计算题（55分）
1.自行车链传动的主动大链轮齿数：z1=48，小链轮齿数z2=18，车轮直径为28英寸(D=711.2 mm)。

试问：
（1）自行车为什么采用升速传动？能不能采用带传动？为什么？
（2）自行车行走1 km时，车轮和大链轮各要转几圈？（10分）
2.如图所示的轮系中，已知右旋蜗杆的转速n1=960 r/min及其转向，各齿轮齿数为：z1＝1，z2＝40，z2’＝16，z3＝32，z3’＝20，z4＝28，z4’＝16，z5＝48，求内轮齿轮5的转速和转向。

（15分）
3.C6140车床床头厢内一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，主动小齿轮的齿顶圆直径
d a1＝77.5mm,齿数z1=29，现要求设计一大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a=145 mm。

试求：
（1）计算这对齿轮的主要参数。

（2）两齿轮的分度圆直径。

（3）两齿轮的齿根圆直径。

（4）两齿轮的齿顶圆直径。

（5）传动比。

（20分）
4.计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。

（10分）
四、简答题（15分）
1.判断图中的1、2、3、4处轴的结构是否合理？为什么？
2.说明下列轴承代号的意义：6212、7206AC、32310。

3.为什么润滑系统中要设有密封装置？
试卷三答案
一、判断题
1.(×）
2.（√）
3.（×）
4.（√）
5.（√）
6.（×）
7.（×）
8.（×）
9.（×）10.（√）
二、选择题
1.C
2.A
3.A
4.C
5.B
6.A
7.C
8.B
9.C 10.A
三、计算题
1.答：（1）自行车转动轮转速较低，提高代步效率，因此采用升速传动。

不能采用带传
动。

带传动多用于整个传动链中的高速段，一般用于电动机与减速装置之间，并且带传动容易出现打滑现象，因此不能采用带传动。

（2）需要车轮转n 2转，则
n 2πD =n 2π×711.2=1000 000 mm
n 2=447.8 r
48
181221===z z n n i n 1=167.9 r
2.解：（1）该轮系为空间定轴轮系。

i 15=51n n ='
''43215432z z z z z z z z =162016148283240⨯⨯⨯⨯⨯⨯=336 n 5=151i n =336
960=2.86 r/min （2）内齿轮的转向水平向右。

3.解：（1）因为d a1=d 1+2h a =mz 1+2h a m =m ×29+2×1.0×m =77.5
所以 m =2.5 mm
a =
2
m (z 1+z 2) z 2=2m a －z 1=25.2145－29=87 （2）d 1＝mz 1＝2.5×9＝72.5 mm
d 2＝mz 2＝2.5×87=217.5 mm
（3）d f1＝d 1–2(h a +c )m ＝2.5×29－2(1.0+0.25)×2.5＝66.5 mm
d f2＝d 1–2(h a +c )m ＝2.5×87－2(1.0+0.25)×2.5＝211.5 mm
（4）d a1＝d 1+2h a ＝mz 1+2h a m ＝2.5×29+2×1.0×2.5＝77.5 mm
d a2＝d 12+2h a ＝m z 2+2h a m ＝2.5×87+2×1.0×2.5＝222.5 mm
（5）i 12=
12z z =29
87=3
4.解：F =3n －2P L －P H （2分）
=3×7－2×9－1
=2 （6分)
因为自由度数目=主动件数目，所以机构具有确定的相对运动。

（2分)
四、简答题
1.答：1处：轴肩高度超过了轴承的安装尺寸，不合理；
2处：轴头长度过长，不能实现齿轮的轴向固定；
3、4处：结构合理，能保证轴承的轴向定位。

2.答：6212：6—深沟球轴承，2—轻窄系列（02），12—轴承内径d=5×12=60 mm 。

7206AC ：7—角接触球轴承，2—轻窄系列（02），06—轴承内径d=5×6=30 mm ，
AC—接触角度α=25°。

32310：3—圆锥滚子轴承，2—轻窄系列（02），310—轴承内径d =310 mm 。

3.答：（1）密封装置的作用是防止润滑剂的泄漏并阻止外部杂质、灰尘、空气和水分等
侵人润滑部位。

（2）密封不仅能节约润滑剂，提高机器寿命，而且可防止环境污染，改善环境卫生、
提高经济性，对保障工人健康也有很大作用。