内蒙古科技大学机械设计基础历年试题.doc

学生班级_学生学号：学生姓名：_装订线装订线装订线试卷须与答题纸一并交监考教师装订线装订线装订线内蒙古科技大学2011/2012学年第一学期机械设计基础考试试题A课程号：64000209 考试方式：闭卷使用专业、年级：成型、冶金、建环、材料、热能、矿物、采矿、安全、稀土、无机等 09级 任课教师：侯文英、高耀东、韩利、李震、李丽、高琳、张鑫宇考试时间：2012 年1月3日19:00-21:00备 注：一、填空题（共15题，每空1分，共15分）1. 两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。2.当机构的极位夹角 零时，机构具有急回特性。（填大于、小于或等于之一）3. 压力角越大，则机构的传力性能越 。4. 曲柄滑块机构是由 机构摇杆无限长演化而来的。5. V带传动的最大应力发生在 处，最大值为： 。6.普通V带的楔角为 ，相对高度为 。7.直齿圆柱外齿轮齿顶圆的压力角 20。（填大于、小于或等于之一）8.一对齿轮连续传动的条件为 。9.根据轮系运转时齿轮的轴线是否固定可将轮系分为 、 。10.半圆键的工作面为 、同普通平键相比有 好的优点。二、选择题（共10题，每题2分，共20分）1渐开线齿轮的标准压力角是指 上的压力角。 A.基圆 B.分度圆 C.齿顶圆2.在切制斜齿轮时，刀具进刀方向一般是垂直于其法面，故斜齿轮的 与刀具参数相同。A 端面参数 B法面参数 C端面和法面3允许内外圈轴线有较大偏斜量的轴承是 。A深沟球轴承B调心球轴承C圆锥滚子轴承D角接触球轴承4 对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如小轮1和大轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_。 AF 1F 2 BF 1F 2 CF 1 =F 25 属于固定式刚性联轴器。 A套筒联轴器 B. 滑块联轴器 C. 齿轮联轴器 6 一对齿轮啮合传动时主动轮齿面上的接触应力与从轮齿面上的接触应力 的关系为 。 A B = C 7. 齿轮设计中，齿形系数主要与有关。A齿数 B模数 C齿宽系数8曲柄摇杆机构，取（ ）为主动件时，机构有死点位置A连杆 B机架 C曲柄 D摇杆9曲柄摆动导杆机构的摆角与极位夹角的关系是（ ）A C = D 不确定10减速器的高速轴属于（ ）A心轴 B转轴 C传动轴 D光轴三.解答题（15分）1.联轴器和离合器的相同点与区别？（4分）2.轴的强度计算公式中的含意是什么？其大小如何确定？（3分）3.写出螺纹摩擦防松的三种结构形式？（3分）4.轮齿的五种失效形式？（5分）四、计算题（共5题，共50分）1（8分） 已知轴用正装一对角接触球轴承支撑，滚动轴承载荷Fr1=1050N，Fr2=2100N，KA=500N，方向如图1所示、内部轴向力S=1.14Fr， 试求（1） 求内部轴向力S1、S2的大小、并画出其方向？（2） 判断哪个轴承压紧，哪个放松？（3） 计算两轴承的轴向载荷Fa1，Fa2为多少？计算题第一题图12. （8分）如图2所示蜗杆蜗轮及斜齿轮组成的传动系统，蜗杆主动，其转动方向如图，螺旋线方向为右旋。若使轴上的轴向力最小：（1）回答斜齿轮3、4的螺旋线方向如何？（2）请在图中标出蜗轮2和斜齿轮3所受的圆周力F、径向力F、轴向力F的方向。 计算题第二题图23（8分）一对正常齿标准渐开线外啮合直齿圆柱齿轮，已知小轮齿根圆直径，齿数，传动比，求大齿轮的齿根圆直径df2齿顶圆直径da2，基圆齿距和分度圆直径d2？现测实际中心距比标准中心距大1mm，求啮合角？4（9分）计算下图3机构的自由度，并指出哪些位置有复合铰链、局部自由度，说明机构是否存在确定的运动？ 计算题第四题图35. （9分）如图4所示轮系中，已知各轮的齿数， Z1=19，Z2=76, Z2=40, Z3=20, Z4=80 试求传动比i1H。 计算题第五题图46. （8分）如图5所示，已知AB=200mm；BC=500 mm；CD=350mm；DA=400 mm；且AB是原动件，顺时针转动，试问：1）当取AD为机架时，该铰链四杆机构为哪种类型。2）如图当取构件AB为原动件，标出极位夹角。（可在原图上作图，要求保留作图痕迹）3）标出图示位置机构的压力角和传动角，并指出二者的关系。 计算题第6题图5内蒙古科技大学2011/2012学年第一学期机械设计基础试题评分标准及答案（A卷） 课程号：64000209考试方式：闭卷 使用专业、年级：成型、冶金、建环、材料、热能、矿物、采矿、安全、稀土、无机等 09级 09 标准制定人：高耀东、侯文英、韩利、李丽、高琳、张鑫宇、李震 第一题：（每空1分） 1.面 2个 2.大于 3.坏（不好）4.曲柄摇杆机构5.带紧边绕上小带轮处，。6.40 0.7 7.重合度大于1（B1B2/Pn=1）8.定轴轮系 周转轮系 9.侧面 定心性第二题 （每题2分）1-5 BBBA 10A D C B第三题：1、 相同点：链接轴与轴、以传递运动和转矩，有时可以作为安全装置。2分不同点：联轴器在机器运转时不可以分离，只有停止转动才可以分离，1分离合器，在机器运转时可以随时接合和分离的装置。1分2. 答：为将扭转应力转变为当量弯曲应力的修正系数（1分），对于不变的转矩=0.3，脉动循环的转矩，=0.6，对于频繁正反转的轴（对称循环变应力）=1。（2分）3.对顶螺母、（1分）弹簧垫圈（1分）、自锁螺母 （1分）4.轮齿折断、（1分）齿面点蚀、（1分）齿面胶合、（1分）齿面磨损、（1分）齿面塑性变形（1分）第四题：1.KAS2S1内部轴向方向S1,S2共2分S1 = 1.14 Fr1 1.141050 N =1197 N 1分 S2 = 1.14 Fr2 1.142100 N =2394 N 1分因 KAS1= 1697 N S2，所以右端轴承1压紧、左端轴承2放松。 2分Fa2 S2 =2394 N 1分Fa1 = S2 -KA= 1894 N 1分2. 齿轮3右旋 4左旋 2分 每个一分3. 解： 2分 1分 df2(z222)m(6020.5)8460 mm 1分 d2=mz2=860=480mm 1分 1分 1分 1分4. C处有复合铰链 2分 F处局部自由度 1分 4分自由度等于原动件数目机构有确定运动 2分5. 2分 4分n4=0 3分6. 1）BC+AB=600mm B C = 6摩擦型带传动不能保证固定传动比，其原因为 。A 带容易变形和磨损 B带在带轮上打滑 C 带的弹性滑动7既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或由几个单一周转轮系组成的轮系称为 。A、周转轮系 B、定轴轮系 C、复合轮系 8滚动轴承70312中的“7”表示 。A 类型代号 B 宽度系列代号 C 直径系列代号9_属于固定式刚性联轴器。 A 套筒联轴器 B 滑块联轴器 C 齿轮联轴器10在销联接中，圆柱销靠 配合固定在销孔中。A 间隙 B 过渡 C 过盈 11两轴呈水平布置的带传动，为了增大包角，应将松边放置在 。 A 下侧 B 上侧 C 都可以 12由于转轴的弯曲应力和扭切应力的循环特性不同，因此在计算当量应力时需对转矩进行修正，对于不变的转矩，其修正系数是 。 A 0.3 B 0.6 C 1 13为了便于加工，一根轴上不同轴段的两个键槽的相互位置应为_ A 180 B 120 C 0三、计算与分析题（共6题，每题8分，共48分）1. 计算图1所示机构的自由度；如果有复合铰链、局部自由度或虚约束，请指出。并判断该机构的运动是否确定。2如图2所示，已知AB=100mm，BC=240mm，偏距e=60mm，且AB是主动件；试确定：1）该机构的类型？此机构有无急回运动？2）求该机构的行程速比系数K。图1图2BCA 3一对外啮合正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮；已知m=2.5 mm，=20，Z1=20，Z2=60，安装中心距a=102 mm。（cos20=0.94）试计算1）小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径；2）计算两个齿轮的节圆半径；3）这对齿轮是否属于标准安装？4在图3所示的由圆锥齿轮构成的周转轮系中，已知Z1=20，Z2 = 24，Z2 =30，Z3= 40，n1 =n3 =120 r/min，并设n1 与n3转向相反。求nH的大小及方向？5. 在图4所示的二级斜齿轮传动，1 轮主动，转向和旋向如图所示，求： 1）为使轴轴向力小，合理确定各齿轮旋向； 2）画出各齿轮受力方向。 图36 如图5所示在轴的两端反装一对型号为7208B轴承。已知两轴承的径向载荷= 6000N,= 4000N，轴上的轴向载荷= 1800N，方向如图。试求：1）两轴承内部轴向力、的大小，并画出其方向；2）计算两轴承的轴向载荷、；3）计算两轴承的当量动载荷、。（提示：70000B ：1、内部轴向力S=1.142、e=1.14，当/e时，X=1，Y=0；当/e时，X=0.35，Y=0.57）图5 图4 图内蒙古科技大学2008/2009学年第一学期机械设计基础考试试题（A卷）课程号：64000209 考试方式：闭卷使用专业、年级：成型、冶金、建环、材料、热能、矿物、采矿、安全、稀土、无机06等各班 任课教师：王春香、关丽坤、高耀东、韩利、李震、李丽、高琳考试时间：2009.1.8 备注： 一、 填空题（共9题，每空1分，共25分）1机构中的构件分为 、 和 。2一个作平面运动的自由构件有 个自由度，如果将它与另外一个构件联接构成回转副，则它将失去 个自由度。3在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为 。4一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 、 。5一对外啮合正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，已知：m=3mm，齿数z1=20，z2=80，安装中心距a=150mm，这对齿轮的传动比i12= ，齿轮1的齿顶圆直径da1= mm，齿根圆直径df1= mm，齿轮1的节圆直径d1= mm，这对齿轮的啮合角= 。6.自由度为1的周转轮系称为 轮系，自由度为2的周转轮系称为 轮系。7按照形成螺纹的平面图形形状可将螺纹分为 、 、 、 。8普通V带的截面楔角为 ，考虑到带在带轮上弯曲时，能保证两者良好的接触，V带轮的轮槽楔角要比V带的截面楔角 。9滚动轴承的基本结构由_、_、_和 四部分组成的。二、 选择题（共10题，每空2分，共20分）三、1压力角可作为判断机构传力性能的标志，压力角越大，机构传力性能 。 A. 越好 B. 越差 C. 不受影响2在曲柄摇杆机构中，若将摇杆长度改变为无穷大，可得到 。 A.曲柄滑块机构 B.摇块机构 C.定块机构 3. 渐开线齿轮的标准压力角是指 上的压力角。 A.基圆 B.分度圆 C.齿顶圆4. 用范成法加工下述渐开线标准直齿圆柱齿轮时，齿数 不根切。 A. 10 B. 15 C. 205.锥形轴与轮毂的键联接宜用 。 A. 平键联接 B. 半圆键联接 C.花键联接 6. 对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如小轮1和大轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_。 AF 1F 2 BF 1F 2 CF 1 =F 27. 斜齿轮传动齿根弯曲疲劳强度的齿形系数，须依据 查取。 A实际齿数 B当量齿数 C螺旋角8. 当滚动轴承承受的载荷为基本额定动载荷时，且fP =1、fT=1，则轴承的寿命为 。 A 106转 B. 106/60 小时 C. 无法确定9. 深沟球轴承，内径100mm，正常宽度，直径系列为2，公差等级为0级，游隙级别为0，其代号为 。 A60220/C0 B6220/P0 C622010 属于固定式刚性联轴器。 A套筒联轴器 B. 滑块联轴器 C. 齿轮联轴器 三、简答题（共3题，每题5分，共15分）1.摩擦型带传动在工作时，带经受哪些应力，最大应力发生在何处？ 2. 分别说明下图中螺纹防松使用的哪种基本原理，防松方法或装置是什么？ (a) (b) (c) 第2题图3. 指出图示结构中不合理或错误之处，并说明原因。（不用考虑轴上过渡圆角） 第3题图 四、计算题（共3题，共26分）1.(8分) 计算图1所示机构的自由度；如果有复合铰链、局部自由度或虚约束，请指出，并判断该机构的运动是否确定。 第1题图 第2题图2.（8分）图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=15，z2=25，z2=20,z3=60,n1=200r/min，n3=50r/min，转向如图所示，试求行星架H的转速nH的大小和方向。 3.（10分）某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30307轴承支承，已知轴上的轴向外载荷Ka=500N，方向如图所示，两轴承的径向载荷分别为Fr1=1000N，Fr2=2000N，试求：（1）两轴承的内部轴向力S1、S2，并在图中标出其方向；（2）两个 第3题图轴承的轴向载荷Fa1、Fa2 ；（2）两轴承的当量动载荷P1、P 2。提示：30000型轴承1、内部轴向力2、判别系数e=0.32，当时，；当时， 五、分析题（共2题，共14分）1(8分)如图所示传动形式为“直齿圆锥齿轮斜齿圆柱齿轮”两级传动，轴为主动轴。在要求轴上所受到的轴向力最小的前提下，试回答问题或在图中画出：各轴的转向(2分)；各轮的轴向力方向(3分)；斜齿圆柱齿轮3、4的旋向(3分)。 第1题图 第2题图2（6分）如图所示机构，已知：AB= 50 mm，AC=100 mm，AB是原动件。试确定：1）这是什么机构？（2分）2）机构的极位夹角，并在图中标出；（2分）3）此机构的传动角。（2分）内蒙古科技大学2007/2008学年第一学期机械设计基础考试试题（A卷）任课教师：潘宁美、王春香、关丽坤、高耀东、韩利、李丽一、填空题（共8题，每空1分，共15分）1_是机构中按外界给定的运动规律独立运动的活动构件。2.平面连杆机构的设计方法主要有_ 、_ 和_ 。3.按原理划分，螺纹连接常用的防松方法有_、_、_三种。4普通螺纹的公称直径指的是螺纹的_，做强度计算时，螺纹危险剖面近似用螺纹的_。5在设计转轴时，如支点间的跨距未知，可按扭转强度初步估算轴的直径，求得的直径是该阶梯轴的最_轴径。6基本额定寿命 转时，轴承所能承受的最大载荷称为_ 。7摩擦型带传动中，传动胶带的最大应力发生在_处。8. 强度是零件抵抗_、_ 和_失效的能力。二、选择题（共10题，每空1分，共10分）1具有周向固定轴上零件的作用、并允许轴上零件沿轴向滑移不太大的距离的轴毂连接是 _连接。A楔键 B切向键 C导向平键 D半圆键2受轴向工作载荷的普通紧螺栓连接，如果_，则可保证被连接件受载后不出现缝隙。A.残余预紧力0 C.预紧力03某变速箱体与轴承盖需要选定螺纹连接，要求连接承受的轴向力不大，箱体被连接处厚度较大，不需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用_。A双头螺柱连接 B.螺栓连接 C.螺钉连接 D.销连接4若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度_ 。A.不变 B.降低了 C.增加了 D.不定5带轮槽楔角与带楔角之间的关系是 。A. B. C. D.6有弹性元件的挠性联轴器，能够_ 。A.补偿两轴间的相对位移 B.缓冲吸振C.补偿两轴间的相对位移并缓冲吸振 D.允许两轴间有较大的夹角7.在曲柄滑块机构中，若取滑块为机架，可得到 。 A.导杆机构 B.摇块机构 C.定块机构 D.偏心轮机构8. 在曲柄摇杆机构中，传动角= ，则机构将出现卡死不能运动的情况。A.=0 B.=30 C.=60 D.=909. 对于受对称循环的转矩的转轴，计算当量弯矩a应取 。 A. 0.3 B. 0.6 C.1 D. 1.310在曲柄摇杆机构中，极位夹角 ，急回运动的性质就越明显。A越大 B越小 C.为零 D不为零三、简答题（共3题，每题5分，共15分）1.零件在轴上轴向固定的常用方法有哪些？（举出五种）项 目 代 号轴承内径公差等级内部轴向力轴向载荷6208/P230208/P6N22082.试说明下表所列各轴承的内径有多大？哪个轴承的公差等级最高？哪个轴承在受到径向载荷作用时会产生内部轴向力？哪个轴承不能承受轴向载荷？ 3.紧连接中的普通螺栓处于何种应力状态？按哪种强度理论进行其强度计算?试写出其强度条件计算公式？四、计算题（共4题，共42分）1.(10分