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1、20142014 年年 9 9 月份考试机械设计基础第三次作业月份考试机械设计基础第三次作业 一、简答题（本大题共一、简答题（本大题共 3030 分，共分，共 6 6 小题，每小题小题，每小题 5 5 分）分） 1. 凸轮按的形状不同可分为哪几大类？从动件按型式不同可分为哪几大类？ 2. 怎样确定联轴器的型号？ 3. 棘轮机构在传动中有何特点？一般用于什么场合？ 4. 摩擦共分哪几类？非液体摩擦滑动轴承处于什么摩擦状态？ 5. 带传动中，弹性滑动是怎样产生的？ 6. 分析图示圆盘锯机构，判断是否存在的复合铰链、虚约束、局部自由度，并 计算机构自由度。二、分析计算题（本大题共二、分析计算题（本大
2、题共 7070 分，共分，共 7 7 小题，每小题小题，每小题 1010 分）分）1. 有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动。已知 z1=20，z2=30，=1，m=4mm， =200 ，c*=0.25。试求当中心距 a=102mm 时，两轮啮合角 ；又当=26.5 时，试求其中心距 a。（提示：acos=acos） 2. 图示为某机械上拉杆端部采用的普通螺纹连接，螺纹直径为 M12（小径 d1=10.106mm），拉杆材料的强度级别为 4.6，拉杆受的最大载荷 F=15kN，载荷很少变动，拉杆安全系数 S=1.5，试问该螺纹连接的强度是否足够？3. 在图示轮系中，已知 z1的转速为 1440r/
3、min，各轮齿数为 z1=z3=z6=18，z2=27，z4=z5=24，z7=81，试求 z7的转速 n7的大小，并说明 n7和 n1转向是相同还是相反，如有惰轮请指出。4. 在图示轮系中，已知各齿轮齿数为 z1=27、z2=17、z3=61，齿轮 1 的转速 =6000r/min，请指明轮系类型并求传动比 i1H、行星架 H 的转速 nH。5. 设有一 A 型普通平键连接。已知：轴的直径 d=50mm，键宽 b=14mm，键高 h=9mm，键的公称长度 L=90mm，键的许用切应力=90MPa，其许用挤压应力 p=100MPa。试问：该键连接所能传递的最大转矩是多少？ 6. 如图所示，已知
4、四杆机构各构件长度为 a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm，试问： 1）当取 AD 为机架时，是否有曲柄存在？ 2）若各构件长度不变，能否以选不同构件为机架的办法获得双曲 柄机构或双摇杆机构？如何获得？ 7. 在图示轮系中，已知各轮的齿数为 z1=20，z2=30，z3=80，z4=25，z5=50，试 求传动比 i15。答案：答案：一、简答题（一、简答题（3030 分，共分，共 6 6 题，每小题题，每小题 5 5 分）分）1. 参考答案：参考答案： 凸轮按的形状不同可分为盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮三大类。从动件按型 式不同可分为尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件
5、。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：2. 参考答案：参考答案：选择联轴器型号的公式：C；式中：TC计算扭矩，Nm； 某种型号连轴器所能传递的额定扭矩，Nm；此外，还要依选出连轴器的孔 径来修正与之配合的轴端直径。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：3. 参考答案：参考答案： 棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪音冲击，轮齿易磨 损，高速时尤其严重，常用于低速轻载的间歇传动。常用在自动生产线的转位 机构、步进机构、计数装置和深度复杂的轻工机械中。 解题方案：解题方案： 棘轮机构的特点及应用场合。 评分标准：评分标准：4. 参考答案：参考答案： 摩擦共分干摩擦，边界摩
6、擦，液体摩擦及混合摩擦四类。非液体摩擦滑动轴承 处于混合摩擦状态。 解题方案：解题方案： 从摩擦的分类入手。 评分标准：评分标准：5. 参考答案：参考答案： 带绕上主动轮时，带所受拉力为 F1，带的速度和带轮表面的速度相等。而当带 由 b 点转到 c 点的过程中，带的拉力由 F1 降低到 F2，因而带的拉伸弹性变形 量也随之逐渐减小，相当于带在逐渐缩短，并沿轮面滑动，使带的速度落后于 主动轮的圆周速度，因此两者之间必然发生相对滑动。在从动轮上，但情况正 好相反，带和带轮具有相同的速度，但当带在转动过程中，带不是缩短而是被 拉长，使带的速度高于带轮。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑 动
7、，称为弹性滑动。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：6. 参考答案：参考答案： F=3n-2PL-PH=3*7-2*10-0=1，无局部自由度，无虚约束，有 3 处复合铰链。 解题方案：解题方案： 1）先找出机构中所有构件数；2）找出机构中存在的虚约束和局部自由度；3） 找出高副数和低副数；4）计算机构自由度 F。 评分标准：评分标准：二、分析计算题（二、分析计算题（7070 分，共分，共 7 7 题，每小题题，每小题 1010 分）分）1. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：2. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：3. 参考答案：参考
8、答案： 解：i=-(z2z4z5z7)/(z1z3z4z6)=-(272481)/(181818)=-9 “-”号表示 n7与 n1的转速相反；z4为惰轮。 解题方案：解题方案： 定轴齿轮传动比计算公式。 评分标准：评分标准：4. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：5. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：6. 参考答案：参考答案： 解：1）根据杆长之和条件，若取 AD 为机架而存在曲柄，应有：a+bc+d 又 ； 满足上述条件，且连架杆 AB 又为最短，故有曲柄存在。 2）能。因 AB 最短，且符合杆长之和条件，所以，若取最短杆 AB 为机架，得双 曲柄机构；取 CD 为机架，得双摇杆机构。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：7. 参考答案：参考答案： 解：i15=i1H*iH5=i1H*i45=(1+z3/z1)*i45=(1+80/20)*(50/25)=10。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：
