《机械设计基础》试卷及答案.doc
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北京电子科技职业学院
2013~2014学年第一学期期末考试试卷(A卷)
课程名称:
机械设计基础任课教师姓名:
考试时长:
90分钟卷面总分:
100分考试类别:
开卷□
院(系):
机械工程学院班级:
姓名:
学号:
题号
第一题
第二题
第三题
第四题
第五题
总分
得分
阅卷教师(签字):
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为()
A.零件
B.机构
C.构件
D.部件
2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为()
A.转动副B.移动副
C.球面副D.螺旋副
3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于()
A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆
4.机构具有确定相对运动的条件是()
A.机构的自由度数目等于主动件数目
B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目
D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
5.螺纹联接的自锁条件为()
A.螺纹升角≤当量摩擦角B.螺纹升角>摩擦角
C.螺纹升角≥摩擦角D.螺纹升角≥当量摩擦角
6.铰链四杆机构的死点位置发生在()
A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置
C.主动件与连杆共线位置D.主动件与机架共线位置
7.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用()
A.深沟球轴承B.推力球轴承
C.圆柱滚子轴承D.圆锥滚子轴承
8.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用()
A.圆型带传动B.同步带传动
C.V型带传动D.平型带传动
9.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取()
A.最短杆B.最短杆的相邻杆
C.最短杆的相对杆D.任何一杆
10.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时,宜采用()
A.螺栓联接B.双头螺柱联接
C.螺钉联接D.紧定螺钉联接
11.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在()
A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分
C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分
12.带传动的主要失效形式是带的()
A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合
C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀
二、填空题(每小题2分,共14分)
1.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和________。
2.在内啮合槽轮机构中,主动拨盘与从动槽轮的转向________。
3.普通平键的剖面尺寸(b×h),一般应根据________按标准选择。
4.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的,所以应属于________传动。
5.在一对齿轮啮合时,其大小齿轮接触应力值的关系是σH1_____σH2。
6.滑动轴承的转速越高,所选用的润滑油粘度越________。
7.联轴器型号是根据计算转矩、转速和________从标准中选取的。
三、分析题(每小题6分,共12分)
1.已知在一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。
试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。
2.试分析只受预紧力F′作用的单个螺栓联接的应力情况,写出其强度计算公式,并指出公式中每个参数的物理意义。
四、计算题(每小题6分,共18分)
1.计算图示机构的自由度,若含有复合铰链,局部自由度和虚约束请明确指出。
2.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。
试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。
3.在图示传动装置中,已知各轮齿数为:
z1=20,z2=40,z3=20,z4=30,z5=80,运动从Ⅰ轴输入,Ⅱ轴输出,nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。
试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。
五、设计题(共20分)
.一尖顶对心直动从动杆盘形凸轮机构,凸轮逆时针转动,其运动规律如下表所示。
凸轮转角φ
0°-90°
90°-150°
150°-240°
240°-360°
从动杆位移s
等速上升40
静止不动
等加速等减速下降至原位
静止不动
要求:
(1)画出位移曲线;
(2)若基圆半径r=40mm,画出凸轮轮廓。
机械设计基础试题参考答案
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.A2.B3.D4.A5.A6.A7.C
8.C9.B10.B11.B12.A
二、填空题(每小题2分,共14分)
1.受力情况
2.相同
3.轴径
4.啮合
5.等于(或=)
6.大
7.轴径
三、分析题(每小题6分,共12分)
1.蜗轩转动方向如图所示
蜗杆为右旋
Ft2与蜗轮分度圆相切,指向左端
Ft1与蜗杆分度圆相切,指向右端
Fa1与蜗杆轴线平行,指向右
Fa2与蜗轮轴线平行,指向左
2.螺栓受到拉应力σ和扭转剪应力τ的作用
σ=≤[σ]
σ—拉应力,
d1—螺栓最小直径,
[σ]—许用拉应力。
四、计算题(每小题6分,共18分)
1.
(1)F处为复合铰链
H处(或I处)为虚约束,应除去
(2)计算自由度
n=6,PL=8,PA=1
F=3n-2P1=PH
=3×6-2×8-1
=1
2.∵i12==3
∴Z2=i12Z1=3×18=54
∵a=(z1+z2)
∴m==3mm
d1=mz1=3×18=54mm
d2=mz2=3×54=162mm
da1=d1+2ha*m=54+6=60mm
da2=d2+2ha*m=162+6=168nn
3.这是一个混合轮系:
齿轮3、4、5和系杆H组成一个行星轮系;齿轮1、2组成一个定轴轮系。
对于3、4、5、H组成的行星轮系,有
i
将n5=0代入上式得
即=1+4=5……………
(1)
对于1、2齿轮组成的定轴轮系,有
i
即=-2…………
(2)
联立解
(1)、
(2)式,并考虑到nⅠ=n1,n2=nH,n3=nⅡ得
将nⅠ=1000r/min代入,得nⅡ=-2500r/min
负号说明nⅡ转向与nⅠ转向相反。
五、设计题(共20分)
略
.
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