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注意:本试题共十二道大题,满分150分,答题时间为3小时,其中第五、第九、第十题答案写在试题纸5、6页上,其它各题的答案均应写在由考场发给的
专用答题纸上,答在其它地方为无效。
一、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)
1、凸轮的基圆半径越小,机构的压力角越,机构的传力性能越。
2、机构要能够运动,自由度必须,机构具有确定运动的条件是。
3、渐开线上任一点的法线与基圆,渐开线上半径越大的点,曲率半径
越。
4、四杆机构的急回运动特性可以由行程速比系数K和极位夹角θ表征,极位夹角
θ越,急回运动越显著。
5、普通平键的工作面是,其主要失效形式为,其剖面尺寸b×h
是根据来选择的。
6、转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来
寿命的倍。
7、工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫轴。
8、代号为7210C/P5轴承的类型是,内径为mm,公称接触角
为,公差等级为。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分)
1、当摇杆为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角
γ总是出现在。
min
A.连杆与曲柄共线时
B.连杆与机架共线时
C.曲柄与机架共线时
D.曲柄、连杆与机架共线时
2、直齿圆柱外齿轮的齿根圆大于基圆。
A. 一定
B. 不一定
C.一定不
3、为提高螺栓联接的疲劳强度,应。
A.减小螺栓刚度,增大被联接件刚度
B.同时减小螺栓与被联接件刚度
C.增大螺栓刚度,减小被联接件刚度
D.同时增大螺栓与被联接件刚度
4、在V带设计中,取d d1≥d dmin,主要是为了考虑的影响。
A. 弯曲应力
B. 离心拉应力
C.小带轮包角
D.初拉力
5、齿轮传动中,若中心距及其他条件不变,当,则齿根弯曲强度增大。
A.减小模数,增多齿数时
B.增大模数,减少齿数时
C.增多齿数,两齿轮均负变位时
D.增大传动比
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6、在闭式蜗杆传动设计中,除进行强度计算外,还必须进行 。
A.磨损计算
B.热平衡计算
C.刚度计算
D.稳定性计算
7、角接触球轴承承受轴向载荷的能力,随着接触角的增大而 。
A.增大
B.减小
C.不变
三、(7分)列出公式计算图示机构的自由度(若有复合铰链、局部自由度或虚约
束,必须明确指出),并判断该机构是否具有确定的运动。
第三题图 第四题示意图
四、(10分)图示曲柄滑块机构中,已知曲柄主动,l AB =20mm ,l BC =70mm ,偏距e =10mm 。
试用作图法确定(要求取比例尺1µ=0.001m/mm 重新作图):
1)滑块的两个极限位置及滑块的行程H ;(3分)
2)极位夹角θ;
(1分) 3)机构最小传动角的位置C B A ′′及最小传动角min γ;(2分)
4)若滑块向右运动是工作过程,试确定曲柄的合理转向,画出传力效果最好的机构瞬时位置,并说明最大传动角max γ=?(4分)
五、(10分)图示(第五题图在试题纸第5页)盘形凸轮机构。
已知凸轮为一偏心圆盘,几何中心为A ,回转中心为O 。
试用反转法画出:
1)凸轮基圆;(2分)
2)在D 点接触时推杆的压力角αD ,凸轮的转角δD 和推杆的位移S D ; (6分)
3) 压力角α=0的位置。
(2分)
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六、(15分)一对标准安装的外啮合斜齿圆柱齿轮传动(正常齿)。
已知:
1224, 48, 4 mm z z m ===,中心距a =150mm ,齿宽B=60mm 。
试计算:
1)螺旋角β;(3分)
2)齿轮1的分度圆直径1d 、齿顶圆直径1a d 及齿根圆直径d f1;(6分)
3)齿轮1的当量齿数z v 1及轴面重合度βε。
(6分)
七、(14分)如图所示轮系中,已知各轮齿数:z 1=z 2'=16,z 2=z 6'=30,z 3=60,z 3'=40,z 4=z 6=20,z 5=12。
试区分轮系,并求传动比i 16。
第七题图
八、(11分)图示三种普通螺栓联接,其中单个螺栓所能承受的总拉力最大为4000N ,接合面间的摩擦系数f=0.3,可靠性系数为1.2,每组螺栓数目为2个,若要求剩余预紧力为1.5F 。
分别计算三种联接方式所能承受的最大外载荷R,M 和F Σ。
(B 中的螺栓组承受翻转力矩,螺栓间距为200mm )
第八题图
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九、(15分)齿轮-蜗杆减速器如图示(第九题图在试题纸第5页),齿轮1为主动轮,
其旋向及转向如图。
试在图上画出:
1)齿轮2的旋向;(2分)
2)齿轮1和齿轮2在节点A处所受的轴向力方向;(2分)
3)蜗杆3和蜗轮4的旋向(要求使齿轮2和蜗杆3的轴向力抵消一部分,蜗轮4的旋向说明即可);(4分)
4)蜗杆3和蜗轮4在节点B处所受三个分力方向,及蜗轮4的转向。
(7分)
十、(12分)指出图示(第十题图在试题纸第6页)斜齿圆柱齿轮轴系(稀油润滑)
结构中的错误或不合理处,并在相应位置标注, 简单说明理由。
(注意:只指出六个,多写按前六个记分)。
十一、(10分)一对标准直齿圆柱齿轮传动。
已知Z1=20,Z2=60,m =4mm,Y Fa1 =2.82,Y Fa2 =2.32,Y sa1 =1.55,Y sa2 =1.73,[σH]1 =560MPa,[σH]2 =480MPa,
[σF]1 =420MPa,[σF]2 =380MPa,且σH2 =430MPa,σF1=380MPa。
1)σH1 =?并判断哪个齿轮的齿面接触疲劳强度弱(必须说明原因);(3分)2)σF2 =?并判断哪个齿轮的齿根弯曲疲劳强度弱(必须说明原因);(5分)3)如果其它条件均不变,只可改变齿轮1的材料,若要保证齿轮1与齿轮2的齿根弯曲疲劳强度相等,则齿轮1的齿根弯曲疲劳许用应力[σF]1=?(2分)
十二、(16分)一减速器主动轴。
已知转速n=1000转/分,选用一对7210AC轴承支承(C=31500N,C0=18500N),派生轴向力S=0.68R,轴承所受的径向载荷R1 =2250N,R2=1800N,作用在轴上的轴向载荷F A=850N,方向如图(第十二题图在试题纸第6页)所示,轴的工作温度低于110℃,载荷系数f p=1.5,试求这对轴承的寿命。
7210AC A/R≤e X=1,Y=0
e=0.68 A/R>e X=0.4,Y=0.87
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第五题图
第九题图
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第十题图
第十二题图。