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机械设计基础试卷 合肥工业大学


Z 2 ,两个齿轮的分度圆直径 d1 、 d 2 ,齿根圆直径 d f 1 、 d f 2 ,齿 顶圆直径 da1 、 da2 和中心距 a 。( ha* = 1 , c* = 0.25 )(10 分)
六、已知一角接触球轴承的基本额定动载荷为 Cr=33.9 kN,轴承转
速为 n =1000 rpm,所受径向载荷为 Fr=1000N,轴向载荷为 Fa=200N, 现查得 X=0.44,Y=1.19,载荷有中等冲击,轴承工作温度为140o,
2 E
3 E
4 E
5 E
6 E
7 E
8 E
9 E
10 11 12 13 14 15
E
E
E
E
E
E
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B BBBABCBCBCDCBC
三、简答题(每题 5 分,共 25 分)
2、直齿圆柱齿轮正确啮合条件:m1=m2=m 、�1 = �2 = �(2 分,文字表述 也可); 斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件: �n1 = �n2 、 mn1 = mn2 、 �1 = ±�2 (3 分,文
一、填空题:(每题 1 分,共 15 分) 1、构件是组成机器的 ① 单元,零件是机器的_ ② 单元。
2、根据图示四杆机构的尺寸,可以确定,机构 a、b、c 分别是_ ③ _ 机构、_ ④ _ 机构和 ⑤_ 机构。
a)
b)
c)
3、凸轮机构中,当速度发生突变时,其惯性力将引起 _⑥__ 冲击;
当加速度有限变化时,其惯性力将引起 ____⑦_ 冲击。
F
��[�]
� d
4
2 1
/
1.3
�70
*
3.14 4
* 17.2942
/
1.3
�12642 N
(公式
4 分,结果 2 分)
(2)由 F �≥ CFR zfm

FR
F �zfm �
C
12642 �1�0.2 �1 �
1.2
�2107 N
(公
式 3 分,结果 1 分)
八、(10 分)
1.3F �
(1)
字表述也可)
3、(1)弹性滑动是在带传动中,因带的两边拉力不等而使带的弹性变形量不等,
引起带与带轮间局部微小的相对滑动,称为弹性滑动。只发生在带由主、从动轮 上离开以前那一部分接触弧上,是不可避免的现象。(3 分)
(2)打滑是指由于传递载荷的需要,当带传动所需有效圆周力超过带与带轮 面间摩擦力的极限时,带与带轮面在整个接触弧段发生显著的相对滑动。打滑将 使带传动失效并加剧带的磨损,因而在正常工作中应当避免出现打滑现象。(2 分)
4、回转件平衡计算有 ⑧ 和 ⑨ 两种方法,其中对于轴向尺寸
较大的回转件,则应采用 ⑩ 方法。
5、齿轮的切削加工方法有 ○11E 和 ○12E 两种;限制齿轮的最少
A
A
A
A
齿数是为了避免产生
○13 E
现象。
A
A
7、带传动设计时,带轮的包角一般应该大于
○14 E

A
A
8、滚动轴承 6220 的内径为
○15 E
4、螺纹联接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法
很多,按工作原理可分为三类: 1)摩擦防松:采用各种结构措施使螺旋副中保持较大的防松阻力矩。这种方法 简单方便,但不十分可靠,多用于冲击的振动不剧烈的场合。 2)机械防松:利用各种止动零件阻止拧紧的螺纹零件相对转动。这类防松方法 相当可靠,应用很广。
A. 键受剪切破坏
B. 键侧面受挤压破坏
C. 剪切与挤压同时产生
D. 磨损与键被剪断
7、与链传动相比较,带传动的主要优点是_ ⑧__。
A. 传动效率高
B. 重量小,成本低
C. 承载能力大
D. 能传递的中心距大
8、 一般开式齿轮传动的主要失效形式是__⑨__。
A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合
称为基本额定动载荷。(2 分)
四、(8 分)
Z 2 =3.5*20=70
d1 =2*20=40mm; d2 =2*70=140mm
d f 1 =40-2*2*(1+0.25)=35mm; d f 2 =140-2*2*(1+0.25)=135mm
da1 =40+2*2*1=44mm; da2 =140+2*2*1=144mm a =2*(20+70)/2=90mm(每个参数 1 分) 六、(9 分) P = f p ( XFr + YFa ) = 1.2(0.44 ´ 1000 +1.19 ´ 200) = 813.6N -------4 分
11、在下列传动中,一般不用于增速传动的是
○11 E
。传动效率高、结
A
A
构紧凑、功率和速度适用范围最广的是 ○12E 。
A
A
A.带传动 B.链传动 C.齿轮传动 D 蜗杆传动
12、按承载形式,自行车的前轴属于
○14 E
,中轴属于
○15 E

A
A
A
A
A 传动轴;
B 心轴;
C 转轴
三、简答题(每 5 分,共 25 分):

⑦ 柔性 ;⑧ 互换)
静平衡 ;⑨ 动平衡
;(8、9 可
○ ○ ⑩ 动平衡; 11 成形法; 12 范成法 ;(11、12 可互换)
A
EA
A
EA
○13 A
EA
根切
;○14
A
EA
120 度
;○15
A
EA
100

二、选择题(每空 1 分,共 15 分)
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 1 E
9、带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 ⑩ _ 。
A.带的预拉力不够
B.带的紧边和松边拉力不等
C. 带和轮之间的摩擦力不够
10、设计齿轮传动时,通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些,其目的

○11 E

A
A
A.使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 B.为了使传动平称稳
C.为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度
A.45o
B.90o
C.0o
4、润滑油的粘度一般随油温度的升高而_ ④ _。
A. 增加
B. 减小
C. 不变 D. 不一定
5、常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等,其中用于联接
的牙形是__⑤_,用于传动的牙形是 ⑥ 。
A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹
6、普通平键联接工作时,键的主要失效形式为__⑦__。
�[�]
�d 4
2 1
最大横向载荷 F。(10 分)
1、(1) 链传动的多边形效应指:由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形而造 成链传动运动的不均匀性特征。(3 分)
(2) 适当的减小链节距、增加齿数和减小链速可减小链的多边形效应。(2 分)
一、填空题(每空格 1 分,共 15 分)

运动 ;② 制造
; ③ 曲柄摇杆
④ 双曲柄 ;⑤ 双摇杆 ;⑥ 刚性
五、已知一对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮啮合,传动比 i = 3.5 。如 果主动齿轮齿数 Z1 = 20 ,模数 m = 2mm ,试计算从动轮的齿数
八、如图所示受横向载荷的紧螺栓联接中,已知螺栓为 M 20 ,查得 d1 = 17.294 mm , d2 = 18.375 mm ,许用应力 [�] = 70 MPa ,取接触 面间摩擦系数 f = 0.2 ,可靠性系数 C = 1.2 ,试求该联接所能承受的
Lh
=
106 ( 60n
f
tC r P
)3
=
106 (1.0 ´ 60 ´ 1000
33.9 ´ 1000)3 813.6
= 1.2 ´
106 h -------5

七、(10 分)
F=3*9-2*12-1*2=1,(3 分) 滚子处局部自由度,杆 8、9、10 间的转动副是复合铰链,滑块 7 的两根导轨之 一是虚约束(各 1 分,共 3 分) 原动件数目和自由度都是 1,所以有确定运动。(2 分)
3)其它方法:如端面冲点法防松、粘合法防松,防松效果良好,但仅适用于很 少拆开或不拆的联接。(每答出一类给 2 分,三点答全给 5 分)
5、按一组轴承中 10%的轴承发生点蚀破坏前的工作小时或转数作为 寿命,这个寿命称为基本额定寿命。(3 分) 使轴承的基本额定寿命恰好为 106 转时,轴承所能承受的载荷值,
1、什么是链传动中的多边形效应?如何减轻多边形效应的影响? 2、直齿圆柱齿轮与斜齿轮的正确啮合条件分别是什么? 3、什么是带传动的弹性滑动,它与打滑有何区别? 4、简述螺纹联接防松的方法。 5、什么是滚动轴承的基本额定寿命和基本额定载荷?。
四、计算下图所示机构的自由度(图中是否有复合铰链、局部自由度、 虚约束,若有,在图中标明),说明该机构是否具有确定运动。(8 分)
载荷系数 f p = 1.3 ,试求该轴承的预期寿命。(10 分) 。
轴承工作温度/(ºC)
125 150 175
温度系数
0.95 0.90 0.85
七、在图示的复合轮系中,设已知 n1=3549r/min,又各轮齿数为 z1=36,z2=60,z3=23,z4=49,z4,=69,z5=31,z6=131,z7=94,z8=36,z9=167, 试求行星架 H 的转速 nH(大小及转向)。(12 分)
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