机械设计基础(III)08-09(1)A卷答案要点

南京航空航天大学第1页（共8页）二○○七～二○○八学年第2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：王卫英试卷类型：A试卷代号：一、选择题（每题1分，共20分）1．在凸轮机构中，当从动推杆为等加速等减速运动时，机构存在b。a.刚性冲击b.柔性冲击c.没有冲击2．两个齿轮啮合时，理论啮合线长度a实际啮合线长度。a.大于b.小于c.等于3．对于渐开线正常齿制标准齿轮，直齿轮不发生根切的最小齿数a斜齿轮不发生根切的最小齿数。a.大于b.小于c.等于4.两个齿轮啮合时，重合度越大，表示同时啮合的齿的对数a。a.越多b.越少c.不变5.一对相同材料的齿轮传动，已知z1z2,则其啮合时，齿面的接触应力___a___。a.σH1=σH2b.σH1σH2c.σH1σH26.直齿圆柱齿轮传动时，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数由d决定a.模数mb.中心距ac.齿宽bd.齿数z7．当机械运转发生速度波动时，在机械的回转构件上加装b可以调节周期性速度波动。a.离合器b.飞轮c.变速器d.动平衡仪8．带传动中，带的型号是由c确定的。a.额定功率和小带轮的速度b.小带轮的速度和传动比c.计算功率和小带轮转速。9.V带传动的中心距和小带轮的直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮上的包角将c。a.增加b.不变c.减小10.下列措施皆能提高带传动所能传递圆周力的是a。a.增大包角或增大摩擦系数b.减小包角或减小摩擦系数c.增大包角或减小摩擦系数d.减小包角或增大摩擦系数11.V型带轮的轮槽楔角，应__c__V带两侧面间的夹角。a.等于b.大于c.小于d.没有关系第2页（共8页）12.带传动中，主动轮圆周速度v1，从动轮圆周速度v2，带速v，它们之间的关系是b。a.v1＝v2＝vb.v1vv2c.v1vv2d.vv1v213．普通平键的工作面是_____b_______。a.顶面b.侧面c.端面d.底面14．下列轴承类型中，a不能承受轴向载荷。a.圆柱滚子轴承b.圆锥滚子轴承c.双列向心球面球轴承d.推力球轴承15.蜗杆直径系数q的计算式为a。a.1dqmb.1qdmc.aqmd.1aqd16.球轴承比滚子轴承底承载能力___a____，抗冲击能力_a_______。a.低，低b.高，高c.低，高d.高、低17．滑动轴承的油沟开在轴瓦的aa.非承载区b.承载区c.任何地方18．一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率为a，失效率为a.a.90％10％b.10％90％c.100％0d.50％50％19．普通螺纹的公称直径是指螺纹的a。a.大径b.中径c.小径20．在机构转化中，如果将曲柄滑块机构的曲柄作为机架，则可将曲柄滑块机构转化为b机构。a.摇块机构b.导杆机构c.定块机构二、是非题（正确的在括号内打，错误的打×，共10分）(×)1．对心曲柄滑块机构存在急回运动。()2．铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：最短杆和最长杆之和小于等于其他两杆之和；曲柄是最短杆()3．两个渐开线齿廓的齿轮啮合时，中心距稍有改变，传动比不变。()4．以摇杆为主动件，曲柄为从动件的曲柄摇杆机构，必定存在死点。()5．对于基圆半径为有限值的渐开线齿廓的齿轮，渐开线上的不同点对应不同的压力角。(×)6．在轮系中，惰轮只影响传动比的数值，对输出轮的转向没有影响。(×)7．只要自由度大于零，机构就具有确定的运动。()8．模数及压力角相同的两个齿轮，齿数大的齿轮齿廓曲率半径较大。(×)9．当螺纹公称直径、牙形角、螺纹的线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能差第3页（共8页）(×)10。对于闭式硬齿面齿轮传动，主要按齿面疲劳强度进行设计，而齿根弯曲疲劳强度进行校核。三、简答题（共20分）1．指出如图所示机构的活动构件数n、低副数PL和高副数PH,并计算该机构的自由度；若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。（4分）答：n=6;PL=8;PH=1F=3n-2PL-PH=1B处存在局部自由度，I处或H处存在虚约束2．既然虚约束对机构实际上不起约束作用，为什么在实际机构中又常常存在虚约束？举例说明之。（3分）答：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或者保证机械运动的顺利等。行星减速器等。3．设计带传动时，为什么要限制小带轮的最小直径和带的最小、最大速度？（3分）答：1）若Dl过小，则带的弯曲应力将过大而导致带的寿命降低；2）带速太小时，使在传递功率一定时则传递的有效圆周力增大，带的根数增加；3）带速过大时，带中产生的离心力大，而且单位时间内带的绕行次数太多，应力循环次数增加，容易使带发生疲劳破坏，降低带的寿命。ACBDEFGHI第4页（共8页）4．选用轴瓦和轴承衬材料时，对材料性能有什么要求？（3分）材料具有如下性能：强度和塑性；减磨性和耐磨性；容易跑合；良好的导热、防腐蚀和抗胶合性能；工艺性好；价格便宜5．试说明滚动轴承代号31212/P6x的含义。（3分）答：公差等级为：6x级；内径：60mm；直径系列代号:2轻系列；宽度系列代号：1正常系列；类型代号：圆锥滚子轴承。6.在铰链四杆机构中，已知mmlBC50，mmlCD35，mmlAD30，AD为机架，如果此机构为双曲柄机构，问ABl的取值范围为多少。（4分）ABCD解：30ABl且满足：若AB杆最长，则：355030ABl得出：55ABl若AB杆不是最长，则：355030ABl得出：45ABl所以，总的结果是：5545ABl三、计算题(共6小题50分)1．（本题6分）深沟球轴承受径向载荷Fr＝5000N，转速n=2900r/min,工作有轻微冲击，温度120度，fF=1.2,预期寿命Lh＝5000h,试计算轴承应具有的基本额定动载荷Cr值。本题分数57得分631.250001.25000602900500057278N110rPC6ε60N10hrtnLPCf第5页（共8页）2．（本题10分）一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。（2）若实际安装中心距a=162mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1解（1）小齿轮齿数2036021izz模数mmzzam460201602221……………（2分）分度圆半径mmmzr40220421……………（1分）基圆半径mmrrb59.3720cos40cos11……………（1分）分度圆齿厚mmms28.62414.32……………（1分）（2）cos160cos20cos0.9280aa21.86节圆半径11/cos37.59/cos21.8brr=40.5mm（或116240.50113armmi）……………（3分）3．（本题8分）图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮，5和6为直齿锥齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮6的回转方向如图所示。试确定：（1）若要使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮、斜齿轮3和4的螺旋线方向及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向（在图中标示）；第6页（共8页）（2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处主动轮的受力方向（Ft、Fr、Fa在图中画出）。（垂直纸面的力，向纸内画，向纸外画⊙）⊙蜗杆运动方向如图（2分）；蜗杆右旋，蜗轮右旋；齿轮3右旋，齿轮4左旋。（3分）其余（3分）4．（本题满分7分）如图所示一螺栓联接，螺栓个数为2，螺纹为M20，许用拉应力[]=240MPa，被联接件结合面的摩擦系数f=0.2。若防滑安全系数C=1.2，试计算该联接允许传递的静载荷F。（M20：d=20mm，d2=18.376mm，d1=17.294mm）第7页（共8页）由强度计算211.3[]4aFdN/mm2一个螺栓的预紧力43344()aFN……………（4分）一个螺栓的横向工作载荷1.20.2214448aCRRFfmRNF=2R=28896N……………（4分）5．（本题满分10分）在图示复合轮系中，设已知各轮的齿数为：Z1＝30、Z2＝30、Z3＝90、Z1’＝20、Z4＝30、Z3’＝40、Z4’＝30、Z5＝15。试求轴I，轴II之间的传动比。题5.图第8页（共8页）四、结构改错题：本大题只有1个小题，满分9分在图上指出轴系结构的错误,并逐条说明错误原因。（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）1轴承盖没有垫片2轴承盖没有螺钉固定3轴肩高于轴承内圈4轴毂应短于齿轮宽度5齿轮缺键6齿轮无法拆卸7螺母无法安装8轴承盖与轴接触需要密封9带轮需要轴向定位10键太长11轴端须加固定12斜齿轮应使用角接触轴承（每个1分超过9个满分）