机械基础试卷及答案

2013年退伍士兵《机械基础》培训考试试卷
姓名：成绩：
一、填空题（每空1分，共10分）
1．两构件通过或接触组成的运动副称为高副，平面高副引入个约束。

2．一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为
和。

3．在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，运动规律有刚性冲击。

4．代号为72308的滚动轴承，其类型名称为，内径为。

5．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为，主要受扭矩的轴为。

二、选择题（每题2分，共20分）
1．连杆机构在运动过程中只要存在_ __角，该机构就具有急回作用。

( )
A.压力角
B.极位夹角
C.传动角
D.摆角
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．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是( )
A.压力角不变
B.啮合角不变
C.节圆半径不变
D.基圆半径不变
4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为( )
A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1
5．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
6．传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为 （ ）
A.行星轮系
B.差动轮系
C.定轴轮系
D.转化轮系
7．螺纹联接的自锁条件是 ( )
A.λρ≤
B.λρ≥
C.v λρ≥
D.v λρ≤ 8．小带轮直径d 1应大于或等于规定的最小直径d min ，若d 1过小，则带 的 将过大而导致带的寿命降低。

（ ）
A.弯曲应力
B.离心应力
C.紧边拉应力
D.松边拉应力
9．带传动过程中，带承受变应力。

最大应力发生在 的接触处。

（ ）
A.紧边与大轮
B.松边与大轮
C.紧边与小轮
D.松边与小轮
10．在基本额定动载荷C 作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为( )
A ．10% B. 80% C.90% D.99%
三、简答题（每题6分，共24分）
1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系？
2.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？
3.根据渐开线的形成过程，简述渐开线的主要特性？
4.螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？
四、计算题(共46分)
1．计算图1所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。

（8分）
图1
2．图2所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm, C=450mm,d=550mm。

试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。

（10分）
图2
3.一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i 12=3,大齿轮齿数Z 2=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：齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r 1;基圆半径r b1;分度圆上的齿厚S 。

（10分）
4.已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z
1=20，Z
2
=30，Z
3
=80，Z
4
=25，Z
5
=50。

求轮系的传动比i
15。

(10分)
图3
5．图示轴系由一对圆锥滚子轴承支承（基本额定动载荷C
r
=51500N），轴的转速
n=1440r/min，已求得轴承的径向支反力为：F
r1=1000N，F
r2
=2000N，轴向外载荷
F A =800N，受力方向如图所示，载荷系数f
d
=1.5。

求两轴承的当量动载荷?（8分）
（轴承e=0.37时，X=0.4，Y=1.6 ）
《机械基础》试卷参考答案
一、填空题(每空1分，共10分)
1．点、线、1 2.12m m =、12αα= 3. 等速 4．角接触球轴承、40 5. 心轴、传动轴 二、选择题（每题2分，共20分）
1.B
2.A
3.D
4.D
5.B
6. C
7. D
8.A
9.C 10. C
三、简答题（24分）
1.答：压力角越小，则基圆半径越大，整个机构的尺寸也越大，致使结构不紧凑；(4分) 故在不超过需用压力角的条件下，将压力角取大些，以减少基圆半径值。

(6分)
2.答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。

打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。

（3分）
弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。

只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。

（6分）
3.答： 1）发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长； 2）渐开线上任一点的法线必与基圆相切； 3）渐开线的形状决定于基圆的大小； 4）渐开线上各点的压力角不相等； 5）基圆以内无渐开线。

（6分）
4.答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。

但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。

因此，设计时必须采取防松。

（4分）
摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。

（6分）
四、计算题：共46分。

1．（ 8分）
解 115243=-⨯-⨯=F
……………（4分） E 、F 处之一为虚约束
……………（4分）
2.（8分）最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。

……………（6分） 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。

……………（2分） 3．（ 10分）
解（1）小齿轮齿数 203
60
21===i z z 模数 mm z z a m 460
20160
2221=+⨯=+=
……………（3分）
分度圆半径 mm mz r 402
20
421=⨯==
……………（3分）
基圆半径 mm r r b 59.3720cos 40cos 11=︒==α ……………（2分）
分度圆齿厚 mm m
s 28.62
4
14.32
=⨯=
=π
……………（2分）
4．（ 10分）
解 该轮系为混合轮系。

由齿轮1、2、3和转臂H 组成行星轮系，齿轮3固定，03=ω。

则 420
80
133113-=-=-=--=
z z i H H H ωωωω
得51
1==
H
H i ωω 由题图知 51144==∴
=H H
i i ωω
……………（6分）
由题图轮4、5组成定轴轮系，则
225
50455445-=-=-==
z z i ωω ……………（2分）
()1025451415-=-⨯=⋅=i i i
……………（2分）
5．（10分）
解 11/21000/2 1.6313S R F F Y N ==⨯=
FS 1、FS 2方向见答案图
128003131113A S S F F N F +=+=>
∴ 轴承1“放松”
，FA 1=F S1=313N
轴承2 “压紧”，FA 2=FS 2+FA=1113N
……………（5分）
求当量动载荷： 轴承1
1111/313/10000.3130.371.5*10001500A R p R F F e P f F N
==<====
轴承2
222/1113/20000.5565() 1.5*(0.4*2000 1.6*1113)3871A R p R A F F e
P f XF YF N
II II ==>=+=+= （10分）
22/22000/2 1.6625S R F F Y N
==⨯=。