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1、机械设计基础试卷1一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。1下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是A双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 【 】2平面连杆机构中，当传动角较大时，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
2、0 B.=0 C.Z1，b1b2,其接触应力的大小是AH1H2C. H1=H2 D. 可能相等，也可能不等 【 】9实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大C直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同 【 】10在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：A减小齿面滑动速度s B. 减少蜗杆头数Z1C增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【 】11. 带传动中，弹性滑动A在张紧力足够时可以避免B在传递功率较小时可以避免C在小带轮包角足够大时可以避免D是不可避免 【 】12带传动作减速传动时
3、，带的最大应力max等于A.1+b1+c B. 1+b2+cC. 2+b1+c D. 2+b2+c 【 】13. 转轴的变曲应力为A对称循环变应力 B.脉动循环变应力C非对称循环变应力 D.静应力 【 】14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A10% B. 80% C.90% D.99% 【 】15在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指A弹簧外径与簧丝直径之比值B弹簧内径与簧丝直径之比值C弹簧自由高度与簧丝直径之比值D弹簧中径与簧丝直径之比值 【 】二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。三、分析题：本大题2个小题
4、，共15分图1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。图126（本题满分5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。 （3分）故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 （2分）计算图3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）。图3 E、F处之一为虚约束29（本题满分12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，
5、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rb1;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r1（1）小齿轮齿数 模数 分度圆半径 基圆半径 分度圆齿厚 （2）（2）节圆半径 =41.00mm（或） 30. (本题满分10分)已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。图4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，。则 得由题图知 （6分）由题图轮4、5组成定
6、轴轮系，则 （2分） 31（本题满分10分）图5表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数=0.2，可靠性系数KS=1.2，螺栓材料的的许用应力=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。一个螺栓的横向工作载荷 （1分）预紧力 （4分）强度校核 N/mm2 强度满足一对70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图6所示轴系中，轴承1的径向载荷R1=2000N，轴承2的径向载荷R2=4000N，轴上作用的轴向外载荷FA=800N，轴承附加轴向力S的计算式为S=0.68R。求轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2。图6解 S1、
7、S2方向见第32题答案图轴承1“压紧”，A1=FA+S2=3520N轴承2“放松”，A2=S2=2720N六、结构改错题：本大题只有1个小题，满分12分34在图8上直接改正轴系结构的错误。（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）第34题答案图应画出键；去掉套筒，画出定位轴肩；画出密封件；轴承改为面对面正安装；缩短装齿轮的轴段长度；键长应短于轮毂长度；左右两轴承内侧加档油环；左右两轴承盖与箱体间加垫片。每改正1处错误 二、填空题：本大题共8个小题，每空1分，共16分。把答案填在题中横线上。17在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。18在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所设
8、计的机构越紧凑，但是压力角 ，使机构的工作情况变坏。19渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 和 必须分别相等。20斜齿圆柱齿轮的标准模数是 。直齿圆锥齿轮的标准模数是 。21平键的截面尺寸应按 从键的标准中查取，键的长度L可参照 从标准中选取。必要时应进行强度校核。22对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷作用于 。24普通V带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 。24按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为 滑动轴承和 滑动轴承两种主要类型。力Fa3方向。四、计算题：本大题共5个小题，共50分）26（本题满分4分）计算图2所示机构的自由度（若图中含
9、有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。） 滚子处局部自由度27（本题满分14分）一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角,齿顶高系数=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。 模数 （4分）分度圆半径 （1分）（1分）基圆半径 （2分）（2分）齿顶圆半径 （2分）28（本题满分10分）已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，=20, Z3=80。试求轮系的传动比i1H。29（本题满分12分）图4所
10、示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为Fr1=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷KA=1000N，轴承内部派生轴向力S的计算式为S=0.7Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fre时，X=0.41，Y=0.87；Fa/Fre时，X=1，Y=0，e=0.68；载荷系数fp=1.0.试计算：（1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2;（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2 （6分） i1H=9 （4分）29（本题满分12分）解 （1）S1=0.7Fr1=0.72000=1400NS2=0.7Fr2=0.74000=2800NS1、S2方向如第29题答案图。 S1+KA=1400+1000=2400NS2轴承1“压紧”，Fa1=S2-KA=1800N （3分）轴承2“放松”，Fa2=S2=2800N （3
