机械设计基础(III)08-09(1)B卷答案

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二○○八 ～ 二○○ 九学年 第 1 学期 课程名称：《机械设计基础》参考答案及评分标准 命题教师：陆俊华、谢振宇 试卷类型： B 试卷代号： 一、选择填空题（20分，每空1分） 1. 在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（A ）。 A.曲柄转动导杆机构 B.曲柄摆动导杆机构 C.摆动导杆滑块机构 D.移动导杆机构 2. 在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，宜采用（B ）。 A.普通螺栓联接 B.双头螺栓联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接 3. 带传动的主要失效形式是带的（A ）。 A.疲劳断裂和打滑 B.磨损和打滑 C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳断裂 4．自由度为2的周转轮系是（A ）。 A. 差动轮系 B. 简单行星轮系 C. 复合轮系 5．在其他条件相同时，斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度( C )。 A. 小 B. 相等 C. 大 6．对于双摇杆机构，最短杆与最长杆长度之和（B ）大于其余两杆长度之和。 A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 7．设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将（A ）。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 8．在蜗杆传动中，用（C ）来计算传动比是错误的。 A. i12 B. iz2z1 C. id2d1 9．渐开线齿轮的齿根圆（D ）。 A.总是小于基圆 B.总是等于基圆 C.总是大于基圆 D.有时小于基圆，有时大于基圆 10．一对受稳定载荷作用并单向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（B ）。 第2页（共5页） A.对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C.不变化的静应力 D.无规律变应力 11．为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C ） A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动 12．在设计V带传动时，V带的型号是根据 计算功率 和 小带轮转速 选取的。 13．普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠 摩擦力 承载，螺栓本身受 _拉扭复合_作用，可能的失效形式为 拉断或剪断 。 14．平键联接中， 侧 面是工作面；楔形键联接中， 上下 面是工作面。 15．对于闭式软齿面齿轮传动，主要按 接触 强度进行设计，而按 弯曲 强度进行校核。 二、简答题（20分，每题4分） 1. 试述螺纹联接防松的方法。 一、摩擦防松：弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母； 二、机械防松：开口销与开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝； 三、粘合防松。 2. 计算图示机构的自由度，如机构中复合铰链、局部自由度或虚约束，请指出。 F＝3n－2PL－PH＝3*4-2*5-1=1 有虚约束和局部自由度。 3. 何谓标准齿轮和标准中心距？ 标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。 标准中心距指一对齿轮正确安装（即分度圆和节圆重合）时的中心距。 4. 两个牙型和中径相同的螺旋副，一个导程比另一个大，而轴向载荷FQ以及其它条件相同，试问旋转哪一个螺旋副的螺母所需的力矩较大？为什么？ 导程越大，螺纹升角越大，所需转矩越大，所以导程大的所需力矩大。 5. 试说明下列轴承代号的意义：6308、30207。 6308是指内径为40mm，尺寸系列为03的深的深沟球轴承； 30207是指内径为35mm，尺寸系列为02的圆锥滚子轴承。 第3页（共5页） 三、计算题（共50分） （8分）1．如图所示，已知各构件的尺寸（由图上量取，图中比例尺1＝5mm/mm），杆AB为主动件，转向如图所示。现要求： 1）试确定机构有曲柄的条件（2分） 2）机构有无急回运动？如有，试以作图法确定其极位夹角（要求有作图步骤说明），并计算其行程速比系数K（6分） 解：1）机构有曲柄的条件：lAB < lBC 2）偏置曲柄滑快机构有急回运动。极位夹角 如图所示。  K180 180 （8分）2、某单根V带传动，已知小轮包角α1=150°，若带与带轮间的当量摩擦因素fν=0.5，张紧力F0=280N，带速υ=7m/s，若不计离心力影响，试求该传动所能传递的最大功率P。 F1F22F0F1F2efv1解：F13.7F2 FtF1F22.7F22.7119.15321.7NPmaxFtv2251.9W （8分）3、已知一对外啮合正常齿制标准直齿轮的中心距a=160 mm，齿数Z1=20，Z2= 60，求： 1）小齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿距和齿厚（4分） 2）小齿轮分度圆上渐开线齿廓的曲率半径ρ和压力角α（4分）。 解： 模数m a=m(z1+z2)/2， m=4 mm d1=mz1=4*20=80mm db1=d1cosα=80cos20º=75.18mm 第4页（共5页） p1=πm=3.14159265*4=12.57 s=e=12.57/2.0=6.28 ρ=d/2*sinα=80/2*sin20º=13.68 α=20º （8分）4、如图所示轮系，已知各轮齿数为：z1=20，z2=38，z3=18，z4=42，z4’=24，z5=36。又轴A和轴B的转速分别为nA=350r/min，nB=400r/min，转向如图所示，试确定轴C转速的大小及方向。 4’ 4 2 C 3 1 nB n1z21.9 n2z1nn2zz2i3532145 n5n2z3z41400n11.93.5 1n5n11.9i12得nC=n5＝－245.86r/min，与A反向 5 nA （8分）5、下图为直齿－斜齿圆柱齿轮减速器，轴I为输入轴。为使轴Ⅱ上的轴向力较小，试确定斜齿轮3和锥齿轮2上各分力方向、斜齿轮3的旋向（在图上直接标注）。 （10分）6、凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D＝100mm的圆周上，接合面摩擦系数f0.16，可靠性系数C＝1.2，若联轴器传递扭矩为150N.m，试求螺栓螺纹小径的最小值 。（螺栓120MPa）。 第5页（共5页） 解：每个螺栓受的横向载荷为： T150103R500N6r6100/2QpfKsR QPd1KSR1.25003750Nf0.164QP[]437506.3mm120 四、改错题（10分） 下图结构设计中有10处以上错误，请编号说明说明错误原因及改正方法。 （答对10处或10处以上者得满分） 1. 左端轴应倒角 2. 端盖初加垫片，调整轴承间隙 3. 左端轴承内圈定位轴肩太高，应小于内圈高度 4. 齿轮轴头上键太长 5. 右端轴承内圈定位轴肩太高，应小于内圈高度 6. 轴肩太长，压不住齿轮 7. 右端轴承缺少装配轴肩 8. 端盖不应与轴接触 9. 端盖与轴之间加密封装置 10. 联轴器处加一轴肩定位 11. 联轴器缺少键联接