中国矿业大学2017～2018学年第一学期
《机械设计基础B 》试卷（A）卷参考答案
一、单项选择题：在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干
的括号内。

（共 20 分，每小题 2 分）
【A 】1、平面运动机构中，活动构件数为6，机架数为1，则机构瞬心数为（）。

A 21
B 15
C 30
D 42
【D 】2、对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为（）。

A 30
B 45
C 60
D 90
【C 】3、凸轮机构中，下列哪种从动件运动规律不会产生冲击？（）。

A 等速
B 简谐
C 正弦加速度
D 余弦加速度【D 】4、渐开线齿轮标准中心距为10mm，其中O1P=4mm，O2P=6mm（p为节点）；如果安装时中心距变成12（P’为新的节点），此时，O1 P’长度为：（）。

A 5
B 4.2
C 4.5
D 4.8
【C 】5、正变位齿轮的分度圆齿厚（）标准齿轮的分度圆齿厚。

A 小于
B 等于
C 大于
D 无法确定【C 】6、调节机械的周期性速度波动采用（）。

A 弹簧
B 调速器
C 飞轮
D 变速器【D 】7、带传动的设计准则是。

A 保证带具有一定寿命
B 保证带不被拉断
C 保证不滑动情况下带不被拉断
D 保证传动不打滑条件下带具有一定的疲劳强度【C 】8、（）不能用作轴向定位。

A 圆柱销
B 螺钉
C 平键
D 轴肩
【D 】9、滚动轴承6102的内径为（）。

A 102mm
B 10mm
C 2mm
D 15mm
【D 】10、下列螺纹连接的防松方法，哪种不属于利用附加摩擦力防松法？（）
A 弹簧垫圈
B 对顶螺母
C 尼龙圈锁紧螺母
D 槽形螺母和开口销
二、判断题：（共10分，每题2分）
（√）1、渐开线齿轮的基圆越大，其齿廓曲线越平坦。

（×）2、重合度越大，表示同时啮合的齿的对数越少。

（×）3、受轴向工作载荷的紧螺栓，其总拉伸载荷F a等于工作载荷F E与预紧力F0之和。

（√）4、普通平键尺寸（b×h）是依据轴的直径确定的。

（×）5、螺纹连接中，牙侧角越大，螺旋副效率越高。

三、填空题：（共10分，每空1分）把答案填在题中横线上。

1、一般机器有原动部分、工作部分、、控制部分组成。

（传动部分）
2、独立运动单元是。

（构件）
3、平面机构具有确定运动的条件为。

（原动件数目等于自由度，且不为零）
4、平行的双曲柄机构（平行四边形机构），其极位夹角为，行程速度变化系数为。

（0,1）
5、渐开线切齿方法按其原理可分为 和 两类。

（成形法、展成法）
6、平面机构共有5个低副，1个高副，机构自由度为1，该机构具有 个活动构件。

4
7、质量分布不在同一回转面内的动平衡条件是 、 。

（力平衡、力矩平衡）
四、简答题：（共20分）
1、减小凸轮机构推程压力角的措施有哪些？（4分）
答：1）增大基圆半径；2）导路位于与凸轮旋转方向相反的位置。

2、两齿轮按标准中心距安装时，啮合角α'
等于分度圆压力角α；未按标准中心距安装时（a '>a ），则α'>α。

试问，是否存在α'<α？如果存在，试举例说明。

（6分）
答：存在。

由于''cos cos a a αα=。

如果存在，仅需'a a <，如内啮合齿轮。

3、提高螺栓连接强度的措施有哪些？（4分）
答：1）降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；2）改善螺纹牙间的载荷分布；3）减小应力集中；
4）避免或减小附加应力
4、轮齿的主要失效形式有哪几种？闭式软齿面主要失效形式是哪种？ （6分）
答：主要失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。

闭式软齿面主要失效形式是齿面点蚀。

五、计算题与改错题：（共40分）
1、计算下图所示各机构的自由度。

(若图中含有复合铰链﹑局部自由度或虚约束等情况时,应在图中一一指出)。

（共10分，每题5分）
(a) (b)
解：（a ）h l P P n F --=23126253=-⨯-⨯= （3分）
两个虚约束，两个局部自由度。

（2分）
（b ）h l P P n F --=23115243=-⨯-⨯= （3分）
一个复合铰链。

（2分）
2、指出轴系结构设计中错误或不合理之处，并在该处标出序号，按序号简要说明错误原因。

（共10分，每处2分）（多指或指错不扣分）
1、6）缺少调整垫片；
2、7）轴肩超过轴承内圈高度；
3）键槽太长；4）轮毂的宽度应略大于该轴段的长度；
5）应设计一轴端轴径稍小些，减少加工量，便于轴承装拆；
8）缺少防尘圈
3、已知一标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a=250mm,主动轮的齿数z 1=20,模数m=5mm,转速n 1=1450r/min,试求从动轮的齿数z 2，传动比i 12,转速n 2，分度圆的直径d 2,齿根圆直径d f2。

（10分） 解：由a =m(z 1 +z 2)/2可得齿数z 2=80（2分）
传动比i 12= Z 2/Z 1 =4 （2分）
转速n 2= n 1 / i 12=362.5r/min （2分）
分度圆d 2=mz 2=400mm （2分）
齿根圆d f2 =m(z 2-2.5)=387.5mm （2分）
1 2 3 4 7 5 6 8
4、如图所示为一装配用电动螺丝刀的传动简图，已知各轮齿数为Z 1=Z 4=7，Z 3=Z 6=35，若n 1=3000r/min ，试求螺丝刀的转速。

（10分）。

解：轮系划分：
行星轮系部分：1-2-3-H 1 行星轮系部分：4-5-6-H 2
1
11
131331H H H n n z i n n z -==-- （2分） 2
22
464664H H H n n z i n n z -==-- （2分） 由于n 3=n 6=0，则上述公式可简化为 （1分） 1
1111
133313111111-==1+0H H H H H n n z z z i i i n z z z -==-−−→-−−→- （1分） 2
22246646444=1+0H H H H n n z z i i n z z -==-−−→- （1分） 又14=H n n ，212236111414==1+1+H H H H z z n i i i n z z ⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
（2分） 21
36143000250==83.3 r/min 353531+1+1+1+77H n n z z z z ==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ （1分）。