西安交大機械設計基礎四套試題

一、單項選擇題（每小題2分，共10分）1、 平面四桿機構中存在死點取決于一是否與連桿共線。A主動件 B從動件 C機架 D搖桿2、 對于雙搖桿機構，最短桿與最長構件的長度之和一B一大于其余兩構件長度之和。A一定 B不一定 C一定不3、 與連桿機構相比，凸輪機構的最大缺點是——B一。A慣性力難以平衡 B點、線接觸易磨損C設計較為復雜 D不能實現間歇運動4、 用標準齒條形刀具加工ha*=1,a=20。的漸開線標準齒輪時，不發(fā)生根切的最少齒數是亠。TOC\o"1-5"\h\zA14 B15 C16 D175、一對標準漸開線齒輪嚙合傳動，若齒輪安裝中心距稍大些，則兩輪的角速比（W]/w2）。A變大 B變小 C不變二、 填空題（每空格1分，共20分）1、決定漸開線齒廓形狀的基本參數是 m 、 Z a 。2、滾子從動件盤形凸輪機構的基圓半徑是從凸輪旋轉中心至U一 最短的距離。3、試說出2種可作間歇運動的機構：一槽輪機構 棘輪機構 。4、機構具有確定運動的條件是——機構的自由度等于原動件數冃 。5、 假定凸輪機構從動件運動規(guī)律相同，則基圓半徑較大的凸輪對應點的壓力角一較高——，傳動性能 較好 ，但結構尺寸 較大 。6、若已知轉角的比例尺為Ug=3°/mm，則圖紙上量出20mm相當于凸輪轉角為——60° 。7、一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是 m]=m2=m 和 旳=a2=a 。其連續(xù)傳動的條件是 ￡=B]B2/pb刁1 。8、凸輪機構是將 凸輪的連續(xù)運動 運動轉換為 或——擺動 運動的機構。9、凸輪機構中，若從動件的運動規(guī)律是等加速等減速運動規(guī)律，則存在 沖擊，因此，它適用于中速、 中載 的場合。三、 判斷題（對的打“丿”錯的打“X”，每題1分，共5分）1、 零件是機械中制造的基本單元體，而構件則是機械中運動的基本單元體。（V）2、 壓力角就是主動件能受驅動力的方向線與該點速度的方向線之間的夾角。（X）3、從動件的位移線圖是凸輪輪廓設計的依據。 （V）4、漸開線齒輪嚙合時，嚙合角恒等于節(jié)圓的壓力角。 （V）5、 對運動機構來說死點位置一般是不利的，但工程中也可以利用機構的死點位置來滿足某些工作要求。（V）四、 綜合分析題（每格1.5分。共12分）1、有一鉸鏈四桿機構，已知AB=30mm，BC=70mm，CD=50mm，AD=60mm，其中AD為機架，試分析:1）、該機構是鉸鏈四桿機構基本型式中的 曲柄搖桿 機構；2）、當各構件長度不變時，以 AB 為機架時，可得到雙曲柄機構；—3）、若極位夾角0=20°，機構一具有 急回特性，此時，行程速比系數K=——1.25——；一4） 、該已知機構中，當以 CD 構件為主動件時，會出現 二個 個死點位置；5）、若其余已知條件不變時，只是AB長度增加到35mm，則CD桿的擺角將一增大

若其余已知條件不變時，只是BC長度變?yōu)?5mm,則該機構為一雙曲柄 機構。五、作圖題(共13分)1、已知一對正確安裝的漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動的齒頂圓、基圓及中心距和主動輪的轉向，如圖示。畫出理論嚙合線n1n2；標出實際嚙合線B1B2；標出嚙合角a'；畫出兩輪的節(jié)圓、分度圓，用半徑符號標出，并說明它們之間的關系；若m=2mm， a=20時，用量得的B1B2長度，計算重合度￡。①②③④如圖所示，其中r=r',r=r'1122c=B1B2/pbN17/nmcosa=7/5.9=1.2六、計算題(13分+12分+15分，共40分)1、 已知一對標準安裝的外嚙合漸開線正常齒制的標準齒輪傳動，壓力角a=20°，模數m=2mm，傳動比i12=2.5，中心距a=70mm，試求：兩輪的齒數；小齒輪的分度圓半徑、齒頂圓半徑、齒根圓半徑、基圓半徑、節(jié)圓半徑；小齒輪齒廓曲線在齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角。%懈儒a二 二?ftr6)f二〉21匚才2)二4 2^r=2」二a#,im二n? _& -ta/r ~J2*****中二三s-上“ad=y二丿二w"、=名如*二”卜4畑鼻nM*二年z—玄丨’ 氣hA無 °"W、.H一闍粘匕卜詁二込!「斗7e二心加Mg,心二卩2、 在圖示輪系中，已知各輪的齒數z1=z3'=20，z2=z3=40，z2年z—玄丨’ 氣hA無 °"W、.H一闍粘匕卜詁二込!「斗7e二心加Mg,心二卩3、計算下列各機構的自由度，如有復合鉸鏈、局部自由度及虛約束需逐一指出。匚W3、計算下列各機構的自由度，如有復合鉸鏈、局部自由度及虛約束需逐一指出。匚W?戸-1一、填空題（每空格1分，共30分）1、 零件是機械中——制造—的基本單元體，而構件則是機械中—運動——的基本運動單元體。2、我們把四桿機構中 回程 的平均速度大于工作行程的平均速度的性質，稱為急回特性。實際生產中常利用這一特性來縮短一 時間，以提高一生產效率一。TOC\o"1-5"\h\z3、機構具有確定運動的條件是 自度度數等于原動件數冃，即w=F〉0 。4、 齒輪傳動時，兩齒輪的瞬時傳動比（變、不變） 不變 。5、對正常齒制的標準直齒圓柱齒輪而言，避免根切的最小齒數是 17 。6、一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是 m]=m2=m 和 a]=a2=a ;其連續(xù)傳動的條件是 g=B1B2/pb習1 。7、決定漸開線齒廓形狀的基本參數是 m 8、凸輪機構中，若從動件的運動規(guī)律是等速運動規(guī)律，則存在一剛性 沖擊，因此，它只適用于 低速 輕載 的場合。9、當機構處于死點位置時，機構的壓力角為 a=90° 傳動角為 ， 此時 從動件 與連桿共線。

10、凸輪機構由 凸輪 從動件 機架——三個基本構件組成。11、根據組成運動副的兩構件間的接觸方式不同，運動副可分為一副和一 副兩種。12、當機構的極位夾角?！?（k>1）時，機構 具有一急回特性，k越——大 急回特性越明顯。13、 齒輪的齒廓加工方法最常用的是切削加工法，根據切齒原理的不同，可分為—成形法—和 范成法 二種。二、 判斷題（對的打“丿”錯的打“X”，每題1分，共6分）TOC\o"1-5"\h\z1、點或線接觸的運動副稱為低副。 （X）2、任何構件的組合均可構成機構。 （X）3、 壓力角越大，則機構傳力性能越差。 （丿）4、 從動件的位移線圖是凸輪輪廓設計的依據。 （丿）5、 對于雙搖桿機構，最短桿與最長構件的長度之和一定大于其余兩構件長度之和。（X）6、 節(jié)圓是一對齒輪在嚙合時才存在的量。 （丿）三、 作圖題（共15分）1、一對按標準中心距安裝的外嚙合漸開線直齒圓柱標準齒輪，正常齒制，其模數m=2mm，齒數Z1=20,Z2=35,壓力角a=20°，試按1：1比例，繪制該對嚙合齒輪的分度圓、節(jié)圓、基圓；標出嚙合線和嚙合角;用量得的b1b2長度，計算重合度。呂04此二怦認卩&二耳感說tt呂04此二怦認卩&二耳感說tt二f巧>vl ji 仏'春 a'+^-? ■. ■ Jk—: —…- _.H.-. '—%w 、m：=四、綜合分析題（每格1.5分。共12分） 、?- .「? ?■::L .■ . ■f■- -1、現有四個標準齒輪，A齒輪：mx=4mm,Z=25；B齒輪：m2=4mm,Z2=50；C齒輪：m3=3mm,Z3=60,D齒輪：m4=2.5mm，Z4=40。試分析：1）、A、B、C、D四個齒輪中， 一齒輪的齒廓最平直，因為一基圓半徑最大 。2）、A、B、C、D四個齒輪中， 一齒輪的全齒高最短，因為 m最小 。3）一A.D一兩個齒輪的淅開線形狀相同，因為 基圓半徑相等 o4）A.B 兩個齒輪用同一把滾刀制造，因為 m相同 o五、計算題（12分+10分+15分、共37分）應得到何種機構。宀」3應得到何種機構。宀」3、計算下列各機構的自由度1、在圖示輪系中，已知各輪的齒數Z]=17,z2=23,z3=60,z2'=z3'=20,z4=40,nB=200rmin，轉向如圖示。試求軸A轉速nA的大小和方向。2、已知鉸鏈四桿機構各構件的尺

一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1、閉式軟齒面齒輪傳動中，齒輪最可能出現的破壞形式為 ——。a齒面膠合b齒面疲勞點蝕C齒面磨料磨損d輪齒折斷2、三角傳動工作時，與帶輪輪槽接觸 。a.帶的底面 b.帶的頂面 c.帶的兩側面3、蝸桿傳動比的表達式為 C 。ndndnzi——1— 2-i—―^——1i—^— 2ndndnza. 2 1b.22c. 2 14、只承受彎矩的軸，稱為_b 。a.轉軸b.心軸C.傳動軸5、 柱銷式聯軸器是屬于—c—聯軸器。a.固定式b可移式c彈性 d安全6、 采用合金鋼和熱處理的辦法來提高軸的一，并無實效。a表面硬度 b強度 c工藝性 d剛度7、齒面接觸疲勞強度設計準則是針對齒輪建立的。a.齒面點蝕b.齒面膠合 c.齒面磨損8、普通平鍵是靠鍵的一C一來傳遞扭矩。a.下表面b.兩側面C.上、下表面2KT（卩土1>1ZZZ88、普通平鍵是靠鍵的一C一來傳遞扭矩。a.下表面b.兩側面C.上、下表面2KT（卩土1>1ZZZ8H9、齒輪傳動按接觸疲勞強度設計"1時（"中的H應該取10、max@]t] }t]H1c. H1對于轉軸的強度計算a.彎矩a.d.minfc]t]}口 H1 H2H2填空題（每空格2分，應按―C計算。b.扭矩共20分）c.彎矩、扭矩合成的當量彎矩1、帶傳動最大的有效圓周力隨著1、帶傳動最大的有效圓周力隨著預緊力-0_和—Q—的增大而增大。2、根據滾動軸承代號，分別寫出相應的含義6216表示軸承類型一 ，內徑尺寸806216表示軸承類型一 ，內徑尺寸80mmmmmm30516表示軸承類型一圓錐滾子軸承一，內徑尺寸一40一3、蝸桿傳動的失效經常發(fā)生在—蝸輪卜4、當帶在 進入小帶輪應力達到最大值。5、對軸上零件的周向固定，大多數是采用 —、過盈—配合的固定方式。三、簡答題（每題5分，共15分）1、何謂帶傳動的彈性滑動和打滑？二者的性質有何不同？帶在緊邊和松邊時彈性伸長量不同,因此必然在包角范圍內產生收縮或伸長,與帶輪表面產生相對滑動,打滑是一種全面的相對滑動.

彈性滑動是帶傳動固有特性.打滑是一種失效形式.2、 6314軸承代號的含義（軸承類型、精度等級、內徑尺寸、直徑系列）6314表示軸承類型代號為6，即深溝球軸承。尺寸系列代號為03，即直徑系列為3系列。（中系列）內徑尺寸為14X5=70mm。精度等級為IpO,即普通級。（4分）3、三角帶傳動中，為什么要驗算下列幾項：1）5m/s<v<1）5m/s<v<25m/s3) 1min1） 驗算v是為了控制離心力和帶中的拉力,考慮帶的承載能力和壽命a>120。2） 1 是為了提高承載能力,防止小輪打滑D>D 、 b3） 1 1min是為了控制彎曲應力b四、設計計算（共45分）1、如圖所示，已知軸承1徑向載荷R1二2100N，軸承2徑向載荷R2二1200N，軸向外載荷Fa_900N，軸承轉速n=1500廠/mm，運轉中有中等沖擊打-1.2，室溫工作，預期壽命AL>5000hhx=1選用軸承型號7307AC，已查得C=33400N，e=°7,S=°7R，L>5000hhx=1A>eR時，X=0.41，y=0.85，試計算軸承壽命是否滿足要求。（15分）解：A1A2A=0.7R=0.7x解：A1A2A=0.7R=0.7x2100=1470N,S=0.7R=0.7x1200=840N2A=S1S1=S1=S21470=S-F2aA=S21取最大值，即：-Fa取最大值，1=1470NA=S-F即： 2 1a=1470+900=2370N= =0.7=e,「?X=1,Y=0\o"CurrentDocument"R2100 1 11A2370—= =1.98>e,「?X=0.41,Y=0.85\o"CurrentDocument"R1200 2 22P=XR+YA=R=2100N,1 11 111P=XR+YA=0.41x1200+0.85x2370=2506.5N2 22 22RS故危險軸承為2故危險軸承為2軸承驗算壽命16670C 16670 33400L= ( )e= ( )3nfp 15001.2x2506.5=15217.3h>5000h故軸承滿足要求。2、故軸承滿足要求。2、文字說明代號所指之處軸系結構的錯誤所在，并畫出改進后的軸系結構。（20分）⑤靜止件和活動件相碰3、三角帶傳動傳遞的功率卩=7.5KW，平均帶速v=l°m/S，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍（即F二2F F F F1 2），試求緊邊拉力1、有效圓周力e及初拉力0。（10分）P7.5F二二 二0.75KNeV10F二2F,F-F二F1 2 1 2 eF二0.75KN,F二1.5KN,F二F-F/2二1.5-0.75/2二1.125KN21010故緊邊拉力為1.5KN，松邊拉力為0.75KN，初拉力為1.125KN，有效圓周力為0.75KN一、 填空題（將正確的序號填入空格內，30X1=30分）1、 增加包角a使整個接觸弧上摩擦力總和增加，從而提高傳動能力。因此水平裝置的帶傳動，松邊放TOC\o"1-5"\h\z置在一上部 。2、當帶在—緊邊 進入小帶輪應力達到最大值。3、帶傳動的主要失效形式一打滑 和 帶的疲勞破壞 。4、對于閉式軟齒面齒輪來說，—齒面點蝕是主要失效形式，應先按齒面接觸疲勞強度進行設計計算，確定齒輪的主要參數和尺寸，然后再按—齒根彎曲疲勞強度一進行校核。5、蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪組成的。主動件是一蝸桿——從動件是一蝸輪 。6、 蝸桿的一軸向一模數與相配蝸輪的一端面——模數相等，并規(guī)定為標準值。7、 在蝸桿傳動中，蝸輪圓周力與蝸桿的一軸向—力是大小相等方向相反；蝸桿的圓周力與蝸輪的—軸向 力是大小相等方向相反的。8、 根據加工方法不同，普通圓柱蝸桿除阿基米德蝸桿外，還有一漸開線蝸桿 和 法向直廓蝸桿 。9、對軸上零件的周向固定，大多數是采用鍵連接 過盈 配合的固定方式。10、 聯軸器是把兩根軸連接在一起，機器在運轉過程中兩根軸是一不可—分離的；若想把兩根軸分開,必須在機器一停止—轉動后才能進行。11、滾動軸承的基本結構由內圈 、— 滾動體—等組成。12、 代號為6204的滾動軸承的內徑為一35—mm。13、蝸輪常用的材料為—青銅 和一鑄鐵一。14、 V帶強力層的結構型式有線繩一結構和—簾布一結構兩種，—線繩一結構柔韌性好。15、普通V帶和窄V帶的標記由—帶型 —基準長度—和標準號組成。二、 判斷題（正確者在括號內打（丿），錯誤者打（X） （10X1=10分）1、 打滑經常發(fā)生在大帶輪上，所以只需考慮小帶輪上的包角（X）2、 帶輪應定期給予潤滑（X）3、 可通過提高帶輪工作表面粗糙度方法來提高其傳動能力（X）4、 蝸桿傳動中，蝸桿與蝸輪的軸線是垂直相交成90° （V）5、 蝸桿傳動與齒輪傳動相比在獲得大傳動比時，仍能保持結構緊湊（V）6、 增大齒輪的模數，可以提高齒輪的接觸強度（X）7、 轉軸在工作中既承受彎矩，又承受轉矩（V）8、 帶傳動中的彈性滑動是可以防止的（X）9、硬齒面硬度大于350HBS(V)10鍵是一種標準零件(V)三、選擇題(將正確的序號填入空格中，20X1=20分)1、 在帶傳動中的各參數中，需圓整的是(D)帶速 B.包角 C.小帶輪直徑D.中心距。2、 下列說法中錯誤的是(A)小帶輪的包角總大于大帶輪的包角帶傳動中帶對帶輪包圍弧對應的中心角稱為包角帶對帶輪包圍的弧越長，摩擦力越大兩輪的中心距越大，小帶輪包角越大。3、 中心距的V帶張緊程度，是以拇指能按下(C)左右為合適A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm4、開式齒輪傳動中，一般不會發(fā)生的失效形式為(A)A、輪齒的點蝕B、齒面磨損C、輪齒折斷D、以上三種都不發(fā)生5、 以下關于凸緣式聯軸器的論述，不正確的是(C)A、對中性要求高B、缺乏綜合位移補償能力C、傳遞轉矩小D、結構簡單，方便6、 兩軸的軸心線相交成40。角，應當用(C)聯軸器A、齒式B、十字滑塊C、萬向D、尼龍柱銷7、 蝸桿傳動的失效形式大多發(fā)生在(B)上。A、蝸桿 B、蝸輪C、蝸桿或蝸輪D、都不對8、自行車前軸是屬于(A)A、心軸 B、轉動軸C、傳動軸9、車床的主軸屬于(B)A、心軸 B、轉動軸C、傳動軸10、 軸的設計計算準則為：軸在滿足強度要求的情況下，要有足夠的(DA.強度和振動穩(wěn)定性 B.剛度和強度C.強度和撓度D.剛度和振動穩(wěn)定性11、 蝸桿主動時，為提高蝸桿的傳動效率，可(A)A.增加蝸桿頭數Zi B.增加蝸輪齒數C.增加蝸桿特性系數q D.增加蝸桿模數m12、 在滾動軸承中，以下各零件不需采用含鉻的合金鋼為材料的是(D)A、內圈B、外圈C、滾動體D、保持架13、 結構簡便，定位可靠，能承受較大軸向力的常用軸向固定方法是(A)A、軸肩或軸環(huán) B、圓螺母C、軸端擋圈D、軸套14、為了保證帶的傳動能力，應驗算小帶輪的包角円，并使円 C 。(A)<120。； (B)三120。； (C)<150°； (D)>150°3Z3n15、 按初估軸直徑公式d三C'"計算出的直徑，通常作為階梯軸的一C一的尺寸。(A)最大處直徑； (B)軸中間段直徑；(C)最小處直徑； (D)危險截面處直徑；16、 一對嚙合的齒輪，小齒輪為硬齒面，大齒輪為軟齒面，因此有一B——。（A）Fl>^H2， [b]Hi>[b]H2； （B） F1=勺2， [b]Hi>回應；（C）務]<務2， 9]hi<9]h2； （D）務]>務2， 9]田工9]應。17、 在齒輪減速器中，一般將小齒輪的寬度b1取得比大齒輪的寬度b2一A一。（A）大； （B）??；（C）相等； （D）隨意取值。18、 為了提高軸的剛度，應采取 D 的措施（A）以合金鋼代替碳素鋼； （B）以球墨鑄鐵代替碳素鋼；（C）提高軸的表面質量； （D）加大軸徑。19、 楔鍵聯接與平鍵聯接相比，前者的對中性（BA.好 B.差 C.與后者一樣D.與后者無法比較20、 齒輪的齒面疲勞點蝕首先發(fā)生在——A 的部位。（A）靠近節(jié)線的齒根表面上； （B）靠近節(jié)線的齒頂表面上；（C）在節(jié)線上； （D）同時在齒根和齒頂表面上。四、簡答題（4X5=20分）1、 什么是軸承的壽命？什么是軸承的額定壽命？軸承的壽命是指軸承在發(fā)生點蝕前所能達到的或超過的總轉數或總工作小時數。額定壽命是指一批零件在相同的運轉條件下，90%的軸承在發(fā)生點蝕前所達到的或超過的總轉數或總工作小時數。2、 帶傳動中彈性滑動和打滑是怎樣產生的？對傳動有何影響？可否避免?彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念，打滑是指過載引起的全面滑動，是可以避免的，而彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會發(fā)生彈性滑動，所以彈性滑動是不可避名的。打滑使從動件轉速急劇下降，使傳動失效，加劇帶的磨損。彈性滑動引起滑動率。3、 對齒輪材料的基本要求是什么？常用的齒輪材料有哪些？（1） 齒面應用足夠的硬度，以