《機械設計基礎》期末考試試題三一、填空題(每空1分，共30分)1、構件是機器的_運動_單元體；零件是機器的_制造____單元體；部件是機器的__裝配___單元體。2、平面運動副可分為________和_______，低副又可分為_______和_______。3、輪系運動時，所有齒輪幾何軸線都固定不動的，稱_______輪系，至少有一個齒輪幾何軸線不固定的，稱_________輪系。4、為保證帶傳動的工作能力，一般規定小帶輪的包角α≥__________。5、若鍵的標記為鍵B20×70GB1096-79,則該鍵為______平鍵，b=______，L=________。6、軸的作用是_____________________________。按軸的承載情況不同，可以分為_______、________、_________。7、凸輪機構是由____________、____________、____________三個基本構件組成的。8、在曲柄搖桿機構中，當曲柄等速轉動時，搖桿往復擺動的平均速度不同的運動特性稱為__________。__9、在蝸輪齒數不變的情況下，蝸桿的頭數越少，則傳動比__就_越_______。__10、齒輪嚙合時，當主動齒輪的______推動從動齒輪的______，一對輪齒開始進入開始嚙合點應為____________與交點；當主動齒輪的合，所以終止點為____________與交點。______推動從動齒輪的______，兩輪齒即將脫離嚙11、滾動軸承內圈與軸頸的配合采用______制，外圈與軸承孔的配合采用二、判斷題(每題1分，共10分)_______制。1、基圓以內有漸開線。(2、極位夾角是曲柄搖桿機構中，搖桿兩極限位置的夾角。(3、螺紋聯接是不可拆聯接。(4、機構處于死點位置時，其傳動角等于90°。(5、凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運動規律。(6、蝸桿傳動一般用于大速比的場合。(7、楔鍵的兩側面是工作面。(8、普通車床變速箱內齒輪的潤滑方式時油霧潤滑。(9、滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。()))))))))10、帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。(三、選擇題(每題2分，共20分))1、為使機構順利通過死點，常采用在高速軸上裝什么輪增大慣性？()A、齒輪B、飛輪C、凸輪2、為了使相對齒輪其強度和壽命接近，通常()。A、齒輪的硬度大于小齒輪的硬度B、小齒輪的硬度大于大齒輪的硬度C、大、小齒輪的硬度相同3、下列哪一種普通平鍵用于軸端。()。A、A型B、B型C、C型4、漸開線在基圓上的壓力角為多大？（）A、0°B、20°C、90°)。5、下列螺紋用于傳動的是(A、梯形螺紋B、管螺紋C、普通螺紋6、在下列平面四桿機構中，無論以哪一構件為主動件，都不存在死點位置A、曲柄搖桿機構B、雙搖桿機構C、雙曲柄機構7、在螺栓聯接中，當有一個被聯接件較厚，而且需要經常拆)聯接。()。卸時，宜選用的聯接類型是(

A、雙頭螺柱B、緊定螺栓C、普通螺栓8、用來傳遞雙向轉矩的一對切向鍵，在軸上相隔多少度為宜?()A、90°～120°B、135°～150°C、120°～135°9、帶傳動的主要失效形式是帶的()。A、疲勞斷裂和打滑B、磨損和打滑C、磨損和疲勞斷裂10、當凸輪機構的從動件選用擺線運動規律時，其從動件的運動(B、將產生柔性沖擊C、沒有沖擊共12分）1、簡述齒廓嚙合基本定律。)。A、將產生剛性沖擊四、簡答題（每題3分，2、說明螺紋連接的基本類型及應用。3、軸上零件的周向及軸向固定各有哪些方法？分別適用于什么場合？（各舉出兩種及四種以上方法）4、說明帶的彈性滑動與打滑的區別。五、計算題（共20分）1、說明機構具有確定相對運動的條件，并判斷機構運動是否確定？（6分）2、已知一對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪的標準中心距a=150mm，齒數Z=20，Z2=80，齒頂高系1數ha*=1，壓力角=20°。試求這對齒輪的m，傳動比i12，節圓直模數徑及嚙合角。(8分)1O13、如下圖所示輪系中，已知Z=16，Z2=32，Z3=20，Z4=40，Z5=4，12nZ6=40，若n1=800r/min，求蝸輪的轉速n及各輪的轉向。（6分）O3634O2O465G《機械設計基礎》期末考試試題三答案1、運動、制造、裝配6、支承軸上的旋轉零件，傳遞運動和轉矩，心軸、轉軸、傳動軸9、大10、齒根、齒頂、從動輪齒頂圓、齒頂、齒根、主動輪齒頂圓11、基孔制、基軸制二、判斷題（每小題1分，共10分）1、×2、×3、×4、×5、×6、√7、×8、×9、√10、√三、單項選擇題（每小題2分，共20分）1、B2、B3、C4、A5、A6、C7、A8、C9、A10、C四、簡答題（每題3分，共12分）1、簡述齒廓嚙合的基本定律。不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所做的公法線一定通過連心線上一定點，才能保證傳動比恒定不變。2、螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接用于被連接件不厚、通孔且經常拆卸的場合；雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚、盲孔且經常拆卸的場合；螺釘連接用于被連接件之一較厚、盲孔且不經常拆卸的場合。3、周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接軸向固定：軸4、說明帶的彈性滑動與打滑的區別肩、軸環、軸套、軸端擋板、彈性檔圈彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，拉著力差，所以彈性滑動是不可避免的；而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。五、計算題（第一題6分，第二題8分，第三題6分，共20分）1、解：機構具有確定相對運動的條件是：機構的自由度數等于機構中接受外界給定運動規律的原動件的個數。n=3，P=3，P＝2HL機構自由度F＝3n－2P－P＝1，HL因為W＝1＝F，所以機構的運動確定。2、解：

2a2150z802m20803i4z20zz12212121節圓直徑=分度圓直徑dmz32060dmz380240嚙合角壓力角2011223、解：1O12izzzn800n12461zzznnO3163413566O2i32*40*4080040O416*20*4n1665680020rminnG406六、分析題（8分）A卷一、簡答與名詞解釋(每題5分，共70分)1.簡述機構與機器的異同及其相互關系答.共同點：①人為的實物組合體；②各組成部分之間具有確定的相對運動；不同點：機器的主要功能是做有用功、變換能量或傳遞能量、物料、信息等；機構的主要功能是傳遞運動和力、或變換運動形式。相互關系：機器一般由一個或若干個機構組合而成。2.簡述“機械運動”的基本含義答.所謂“機械運動”是指宏觀的、有確定規律的剛體運動。3.機構中的運動副具有哪些必要條件？答.三個條件：①兩個構件；②直接接觸；③相對運動。4.機構自由度的定義是什么？一個平面自由構件的自由度為多少？答.使機構具有確定運動所需輸入的獨立運動參數的數目稱機構自由度。平面自由構件的自由度為3。5.機構具有確定運動的條件是什么？當機構的原動件數少于或多于機構的自由度時，機構的運動將發生什么情況？答.機構具有確定運動條件：自由度＝原動件數目。原動件數目<自由度，構件運動不確定；原動件數目>自由度，機構無法運動甚至構件破壞。6.鉸鏈四桿機構有哪幾種基本型式？答.三種基本型式：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。7.何謂連桿機構的壓力角、傳動角？它們的大小對連桿機構的工作有何影響？以曲柄為原動件的偏置曲柄滑塊機構的最小傳動角γ發生在什么位置？min答.壓力角α：機構輸出構件（從動件）上作用力方向與力作用點速度方向所夾之銳角；傳動角γ：壓力角的余角。α＋γ≡900。壓力角（傳動角）越小（越大），機構傳力性能越好。偏置曲柄滑塊機構的最小傳動角γ發生在曲柄與滑塊移動min導路垂直的位置8.什么是凸輪實際輪廓的變尖現象和從動件（推桿）運動的失真現象？它對凸輪機構的工作有何影響？如何加以避免？答.對于盤形凸輪，當外凸部分的理論輪廓曲率半徑ρ與滾子半徑r相等時：ρ=r，TT凸輪實際輪廓變尖（實際輪廓曲率半徑ρ’=0）。在機構運動過程中，該處輪廓易磨損變形，導致從動件運動規律失真。增大凸輪輪廓半徑或限制滾子半徑均有利于避免實際輪廓變尖現象的發生。9.漸開線齒廓嚙合有哪些答.①傳動比恒定；②實際中心距略有改變時，傳動比仍保持不變（中心距可分性）；③嚙合過程中，相嚙合齒廓間正壓力方向始終不變（有利于傳動平穩性）。主要特點？10.試說明齒輪的分度圓與節圓、壓力角與嚙合角之間的區別，什么情況下會相等

（重合）？答.分度圓：模數和壓力角均取標準值得圓定義為齒輪分度圓；每個齒輪均有一個分度圓；節圓：一對齒輪嚙合時、兩個相切并相對作純滾動的圓定義為節圓。只有當一對齒輪嚙合時節圓才存在。壓力角：，節圓上標準齒輪、標準安裝（無側隙）時，分度圓與節圓重合；壓力角與嚙合角相等。答.常用螺紋有三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。其中三角形螺紋自鎖性好，適用于聯接；其余適用于傳動。答.開式齒輪強度由于磨損嚴重、一般不會發生點蝕。故通常按齒根彎曲疲勞強度13.簡述帶傳動中緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力、張緊力之間的關系。14.簡述典型的滾動軸承由那些基本元件組成，其中必不可少的元件是什么？答.滾動軸承一般由滾動體、內圈、外圈和保持架組成，其中滾動體必不可少。二、計算與作圖（每題6分，共30分）15.計算下列機構的自由度，若有虛約束、復合鉸鏈和局部自由度，需指出。（1）（2）（1）無復合鉸鏈、局部自由度和虛約束n=7,P=10,P=0LHF=3n-2P-P=3×7-2×10-0=1LF=3n-2P-P=3×8-2×11-1×1=1Lαmm，已知最大壓力角=30°，試求：l解：曲柄與滑塊道路垂直時壓力角達到最大。根據已知條件先求出連桿長度，則BC問題易解。17.補全圖中不完整的從動件位移、速度和加速度線圖，并判斷哪些位置有剛性沖擊，哪些位置有柔性沖擊。解：m18.已知一對漸開線標準外嚙合直齒圓柱齒輪傳動的模數=5mm、壓力角α=20°、a中心距=350mm、傳動比=5/9，試求兩輪的齒數、分度圓直徑、齒頂圓直徑、i19.試分析圖（a），（b），（c），（d）中的結構錯誤，分別說明理由并畫出正確的結B卷1.簡述構件和零件的區別與聯系。答.構件是機械中的運動單元，零件是機械中的制造單元；構件是由一個或若干個零件剛性組合而成。2.簡述“機械設計基礎”課程的主要研究對象和內容。答.研究對象：常用機構（平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等）和通用零（部）件（螺栓、鍵、齒輪、帶、鏈、軸、軸承、聯軸器、離合器等）。研究內容：機構的組成及其工作原理、結構分析、運動分析等；零（部）件結構、設計計算、類型選擇、使用維護等。3.什么是機構中的原動件、從動件、輸出構件和機架？答.原動件：運動參數由外界輸入的活動構件；從動件：除原動件外的其余活動構件；輸出構件：輸出預期運動的從動件；機架：機構運動的參考物，視作相對固定的構件。4.運動副是如何進行分類的？答.①按兩構件運動相互關系分：平面運動副、空間運動副；觸方式分：低副（面接觸）、高副（點、線接觸）。平面的②接5.簡述機構運動簡圖的主要作用，答.機構運動簡圖主要用于進行機構的結構分析和運動分析。機構運動簡數目、運動副類型、數目及其相互位置關系等特征。它能表示出原機構哪些方面的特征？圖反映了原機構中的構件類型和6.從運動副類型的角度看，什么是連桿機構？機構中的連桿一般做什么運動？答.所有運動副均為低副的機構稱連桿機構。機構中的連桿一般做平面復雜運動。7.何謂偏心輪機構答.偏心輪是由曲柄通過擴大轉動副半徑方式演化得到，曲柄長度心輪的強度和剛度都比曲柄好，因此適用于轉速不高而載荷較大場合。？它主要用于什么場合？即為偏心距。偏8.什么是凸輪機構傳動中的剛性沖擊和柔性沖擊？加速度發生突變。當突變值為無窮大時，將引答.在機構運動的某些位置，從動件起剛性沖擊；當突變值有限時，則引起柔性沖擊。9.何謂根切？有何危害？如何避免根切？答.采用范成法加工齒輪時，刀具齒頂線（圓）超過被加工齒輪的嚙合極限點時，齒根漸開線齒廓被切去一部分，該現象稱為根切。根切使重合度下降、齒根強度弱。通過使刀具遠離輪坯中心或增加被加工齒輪的齒數可避免根切。減10.平行軸斜齒輪機構的輪有何異同？答.斜齒輪傳動主要特點：齒廓接觸線嚙合特點是什么？其正確嚙合條件及連續傳動條件與直齒變化短→長→短、重合度大、不發生根切的

最少齒數小，使其傳動平穩性好、承載能力大、結構緊湊。正確嚙合條件：除兩輪模數、壓力角相等外，兩輪螺旋角大小相等、旋向相反（外嚙合）或相同（內嚙合）。連續傳動條件與直齒輪相同。11.常用聯接螺紋是左旋還是右旋？是單頭還是多頭？為什么？答.常用聯接螺紋為右旋、單頭。右旋螺紋符合多數人的右手習慣；單頭螺紋的自鎖性最好。12.一對圓柱齒輪傳動，大、小齒輪齒面接觸應力是否相等？大、小齒輪的接觸強度是否相等？答.由赫茲應力計算公式知，大、小齒輪齒面接觸應力和相等。但大、小齒輪的接觸強度不一定相等，只有當大、小齒輪材料、熱處理均相同時（許用應力相等），強度相等。13.試說明帶傳動的彈性滑動是如何產生的？為什么這種滑動是不可避免的？答.由緊于邊與松邊拉力不等，且帶為彈性體，當帶繞過主動輪時，由于