上海海事大学2014-2015-1机械设计基础期末考试A卷含答案

第1页，共7页上海海事大学试卷2014—2015学年第一学期期末考试答案《机械设计基础》（A卷）班级学号姓名总分一、选择题（每小题1分，共20分）1.平面运动副按其接触特性，可分为C。A.移动副和高副B.转动副和移动副C.低副和高副2.曲柄摇杆机构的死点发生在B位置A.主动杆和连杆共线B.从动杆与连杆共线C.从动杆和机架共线D.主动件和机架共线3.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为B。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构4.理论廓线不相同而实际廓线相同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律B。A.相同B.不相同C.相反5.凸轮机构从动件采用等速和简谐运动规律时，将分别出现A。A.刚性冲击和柔性冲击B.柔性冲击和刚性冲击C.均为柔性冲击D.刚性冲击和无冲击6.设渐开线上某点的向径为rk，压力角为k，基圆半径为rb，则C。A.kkbrrsinB.kkbrrtgC.kkbrrcos7.齿轮连续传动的条件是A。A.重合度1B.重合度1C.重合度=18.周转轮系中，轴线位置变动的齿轮称为A。A.行星轮B.中心轮C.行星架9.以下几种螺纹，自锁性最好的是B。A.梯形B.三角形C.矩形题目得分阅卷人--------------------------------------------------------------------------------------装订线------------------------------------------------------------------------------------第2页，共7页10.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且需经常拆装时，采用B。A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.紧定螺钉联接11.平键连接的工作面是B。A.上下表面B.左右侧面C.左右侧面及上下面12.定轴轮系中，加入一个惰轮，则B。A.传动比改变，转向不变B.传动比不变，转向改变C.传动比大小和转向都要改变13.闭式软齿面和硬齿面齿轮传动的主要失效形式分别是A。A.齿面点蚀和轮齿折断B.齿面胶合和齿面塑性变形C.轮齿折断和齿面点蚀14.蜗杆蜗轮传动机构的传动比计算时，公式C是错误的。A.i=n1/n2B.i=z1/z2C.i=d1/d215.V带传动主要靠C来传动运动和力。A.带的紧边拉力B.带的预紧力C.带和带轮接触面的摩擦力16.链传动时，为使链条连成环形时正好是外链板与内链板相接，链节数最好取A。A.偶数B.奇数C.整数17.为了保证轴上零件紧靠定位面，轴肩的圆角半径应B零件的倒角或圆角半径。A.大于B.小于C.等于18.普通平键截面尺寸的主要选择依据是C。A.传递转矩的大小B.轮毂的宽度C.轴的的直径19.下列各类滚动轴承中，即能承受径向载荷，又能承受轴向载荷的是B。A.推力轴承B.圆锥滚子轴承C.圆柱滚子轴承20.一组同一型号的轴承在同一条件下工作，其可靠度为B，通达到或超过的寿命称为基本额定寿命。A.10%B.90%C.80%二、填空题（每空1分，共15分）1.机构具有确定运动的条件是：自由度大于零和自由度数等于原动件数。2.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应小于凸轮理论廓线的最小曲率半径。3.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的模数和压力角都相等，齿轮的螺旋角相等而旋向相反。4.带传动机构中带的最大应力发生在紧边进入小轮处。5.根据承受载荷的不同，轴可分为即转轴、传动轴和心轴三种。齿轮减速器中的轴属于转轴，自行车的前轴属于心轴。6.根据工作时的摩擦性质，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。第3页，共7页三、简答题（每小题3分，共15分）1.与直齿轮传动相比，斜齿轮传动具有哪些优点？答：（1）轮齿沿齿宽逐渐进入和退出啮合（接触线变化：短长短），噪声、振动较小，平稳性较好；（1分）（2）由于螺旋角产生了重合度增量，重合度大，承载能力高；（1分）（3）不发生根切的最少齿数少，结构更紧凑。（1分）2.简述带的弹性滑动和打滑的区别？答：弹性滑动是由于带的弹性变形引起的带与轮之间的相对滑动，是带传动固有的特性，是不可避免的。（1分）打滑是当传递的有效拉力大于极限摩擦力时，带与轮间的全面滑动。（1分）打滑将造成带的严重磨损并使从动轮的转速急剧降低，致使传动失效，应该避免。（1分）3.螺纹连接为什么要防松？螺纹连接有哪几类防松方法？答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。因此，设计时必须采取防松。（1分）防松方法：摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。（2分）4.简述滑动轴承形成液体动压润滑的必要条件。答：（1）相对运动表面间必须形成收敛形间隙；（1分）（2）要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出；（1分）（3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。（1分）5.指出滚动轴承代号7312AC/P6的含义答：7-角接触球轴承；（1分）（0）3-中窄系列；12-内径d=60mm；（1分）AC-接触角α为25º；/P6-6级公差；2-第2级游隙。（1分）第4页，共7页四、综合题（50分）1.计算图中所示机构的自由度数。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。（8分）解：n=10，PL=14，PH=1（1分）32(2)31021411LhFnPP分（2分）其中L处为局部自由度（1分）B处为复合铰链（1分）C或E处为虚约束（1分）。2.（12分）在图示传动装置中，已知各齿轮的齿数分别为：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。解：1-2为定轴轮系，3-4-5-H为周转轮系12122140220nzinz（3分）2500/minnr（1分）3453553480420HHHnnzzinnzz（4分）520,Hnnn，故325nn（2分）32500/minIInnr（1分）故nII与nI的转向反。（1分）第5页，共7页3.（8分）图示为钢制液压油缸，油压p=3MPa，缸径D=160mm，螺栓分布圆直径D0=210mm。为满足气密性要求，取残余预紧力FR=1.8FE，并要求螺栓间距不大于100mm。试确定最少螺栓个数n和最小螺纹小径。（注：n取偶数，螺栓许用应力[σ]=120MPa）解：依题意：πD0/n≤100→n≥πD0/100=π*210/100=6.6，取nmin=8（个）（2分）单个螺栓所受工作载荷FE：FE=(p·πD2/4)/nmin=3π*1602/(4*8)=7539.8N（1分）单个螺栓所受总载荷Fa：Fa=FR+FE=2.8FE=2.8*10539.8=21111.5N（2分）计算螺纹小径d1：11.341.321111.5(2)17.06120[]4aFdmm分（1分）4、（10分）由齿轮传动与蜗杆传动组成的两级传动系统如图所示。1、2均为斜齿轮，3为蜗杆，4为蜗轮，输入轴I的转向如图所示，III为输出轴，若使轴II蜗杆3的轴向力与斜齿轮2的轴向力方向相反。试确定：（1）确定蜗轮4的转向，斜齿轮1、2和蜗轮4的旋向；（2）蜗杆蜗轮啮合点处所受作用力的方向。（在图中直接标出）第6页，共7页每个问题1分，共10分。5、（12分）某机械传动装置中的轴采用一对角接触球轴承支承，轴承型号为7208AC，轴承外圈窄边相对安装。已知两轴承所承受的径向载荷分别为Fr1=2060N，Fr2=1000N，FA=880N（方向如图所示）。轴的转速n=5000r/min，常温下工作，承受中等冲击（fp=1.5）。试计算该对轴承的寿命。（注：AC表示接触角α=25º，内部轴向力Fs=0.68Fr，基本额定径向动载荷Cr=35200N。判断系数e=0.68，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=0.41，Y=0.87）。答：（1）计算内部附加载荷110.680.6820601400.8srFFNN220.680.681000680srFFNN(2分)第7页，共7页（2）计算轴承所受轴向力轴承1：112max,max1400.8,2001400.8assAFFFFNNN（2分）轴承2：221max,max680,1400.88802280.8assAFFFFNNNN（2分）（3）计算轴承当量动载荷P轴承1：111400.820600.68arFFe0,111YX111112060NraPXFYF（2分）轴承2：222280.810002.28arFFe220.41,0.87XY222220.4110000.872280.82394.3NraPXFYFNN（2分）（4）寿命计算轴承1：366111010352004927.6h606050001.52060trpfCLnfP（1分）轴承2：366221010352003138.3h606050001.52394.3trpfCLnfP（1分）