B答案 精密机械 0701试卷B 单面格式.doc

海南大学三亚学院（测控0701）08/09学年秋学期精密机械设计基础课程期末考试题B卷 参考答案及评分标准题号一二三四总分标准分10303030100一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）（1)平面机构中若引入一个低副，将带人( B )约束。 A一个 B二个 C三个 D零个(2)齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将(C ) A提高 B降低 C不变 D.无法判断变动情况(3)一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮的齿面接触应力为( A )。 AH1H2 BHlH2 CH1H2 D无法判断大小(4)锥齿轮的接触疲劳强度按当量圆柱齿轮的公式进行计算，这个当量圆柱齿轮的齿数、模数是锥齿轮的( B )。 A实际齿数，大端模数 B当量齿数，平均模数 C当量齿数，大端模数 D、实际齿数、平均模数(5)当机构的自由度大于零，且(B )主动件数，则该机构具有确定的相对运动 A小于 B等于 C大于 D大于或等于(6)硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是( B ) A齿面胶合 B轮齿折断 C齿面磨损 D齿面疲劳点蚀(7)对于标准齿轮传动，影响齿轮强度的主要几何参数是( A )。 A齿轮的模数 B齿轮的压力角 C. 齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数(8)在开式齿轮传动中，齿轮模数应依据( A )条件确定 A齿根弯曲疲劳强度 B齿面接触疲劳强度 C齿面胶合强度 D齿轮的工作环境(9)材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是(C )。 A整体淬火 B表面淬火 C渗碳淬火 D调质（10）两构件之间以面接触的运动副为（B ）；两构件之间以点或线接触的运动副为（D ）。 A. 转动副 B.低副 C.移动副 D.高副二、填空题（本大题共30空，每空1分，共30分） (1)直齿锥齿轮通常用于两轴相交的传动。蜗杆蜗轮传动常用于两轴相错。 (2)斜齿圆柱齿轮以 法面模数为标准模数，以法面压力角为标准压力角。 (3)根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按、齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度 校核。（4）力的三要素：作用点、方向、大小，一个零件受两个力的作用平衡，则此二力等值、反向、共线。二力杆上二平衡力作用点的连线就是力的作用线。（5）标准齿轮：1）分度圆上具有标准模数和标准压力角；2）分度圆上的齿厚和槽宽相等；3）具有标准的齿顶高和齿根高。（6）.金属中常见的三种晶格类型是：体心立方晶格、面心立方晶格 和密排六方晶格。（7）铁碳合金的平衡组织是由铁素体和渗碳体两相所组成。（8）常用的热处理冷却方式有等温冷却和连续冷却。（9）钢进行热处理时首先要加热，其目的是奥氏体化，为随后的冷却转变作准备 。（10）齿廓啮合基本定律： 不论两齿廓在任何位置接触，过接触点（啮合点）的公法线 必须与两齿轮的连心线交于一点。（11）1）低温回火（150250C） 2）中温回火（350500C） 3）高温回火（500650C）。 （12）低碳 Wc 0.25 ，常用于铆钉、螺钉、 连杆、 渗碳件 等；中碳钢 0.25Wc 0.60，常用于齿轮、轴 、 蜗杆、 丝杠、连接件；高碳钢 Wc 0.60，常用于 弹簧、 工具、 模具 。三、简答题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1、如图319所示为应用共析碳钢的等温转变曲线分析奥氏体的连续冷却转变过程。简答 图中V1、V2、V3、V4分别表示不同冷却速度曲线的意义。答： v1相当子炉冷(退火)，它与C曲线相交于700650。C，故转变后的产物为珠光体，硬度约为170220HBS。 v2相当于空冷(正火)，它与C曲线相交于650600，故转变后的产物为索氏体，硬度约为2535HRC。 。 v3相当于油冷(淬火)，它与C曲线转变开始线相交予600550。C，部分奥氏体转变为托氏体，但未与转变终了线相交，故剩余奥氏体在与M；线相交后继续转变为马氏体。故转变后的产物为马氏体+托氏体+残余奥氏体的混合组织，硬度约为4555HRC。 v4相当于水冷(淬火)，它与C曲线不相交而直接过冷到Ms线以下转变为马氏体，故转变后的产物为马氏体+少量残余奥氏体，硬度约为6065HRC。图3-19等温转变曲线在连续冷却转变中的应用2、.退火、正火、淬火、回火的工艺及目的。答：退火：加热、保温、随炉冷却；目的：降低硬度、细化晶粒、消除内应力，预先热处理。正火：加热、保温、空气冷却；目的：同退火，更高的力学性能。淬火：加热，保温，水、油或盐水冷却；目的：提高零件的硬度和耐磨性，强化材料。但淬火后，出现内应力，材料变脆，须回火。方法：单介质淬火；双介质淬火回火：零件淬火后，加热至临界温度之下，保温，以一定速度冷却。目的：达到设计图纸要求的硬度，消除内应力。 3、画出下列受力构件的受力分析简图 4、简述剪力图与弯矩图之间的关系：1）粱上无载荷一段，剪力图为常数，弯矩图为斜直线；2）粱受集中载荷，剪力图在受力处有跃变，弯矩图有尖点；3）粱某段受均布载荷，剪力图为斜线，弯矩图为二次曲线；4）粱某处受力偶作用，受力处弯矩图出现跃变5. 写出下面5行中所画构件的名称1.杆、轴类构件2.固定构件3.统一构件4.两副构件5.三副构件6、列出凸轮机构从动件常用运动規律中的三种，并说明其特点及适用场合? 答：等速运动规律，有刚性冲击，适用于低速轻载。等加速等减速运动规律，有柔性冲击，适用于中速轻载。余弦加速度运动规律，有柔性冲击，适用于中速中载。7、简要叙述低碳钢的应力应变图标出各段的名称答：Oa段,金属弹性变形，对应a点为比例极限p；ab段屈服阶段，对应b点为屈服极限s；bc段均匀塑性变形段，c点是最大应力点为抗拉强度b；cd段，缩颈塑性变形段，d点缩颈点断裂。8、简述强度、刚度、塑性的定义答：强度：材料抵抗破坏的能力。刚度：材料抵抗变形的能力（E、G）。塑性：材料破坏时，遗留变形的大小，伸长率d、断面收缩率y 9、硬度的定义及表达的三种主要指标：硬度：材料抵抗硬物压入的能力，表达的三种主要指标：布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC、 维氏硬度HV10、圆柱直齿轮正确啮合条件及连续传动条件。圆柱斜齿轮正确啮合条件。答： 圆柱直齿轮正确啮合条件及连续传动条件 m1=m2 ,1=2 1.2圆柱斜齿轮正确啮合条件mn1=mn2 n1=n2 1=2四、分析计算题（本大题共6小题，每小题5分，共30分） 1、计算下列机构的自由度(见图A1)。若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指明。答:局部自由度一处，复合铰链一处；F=36-28-1=12、有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，大齿轮已经损坏，现急需修复使用，今测得中心距a=276 mm，小齿轮齿顶圆直径da1=105 mm，其齿数 z1=33。试求大齿轮的齿数z2。 答:Z2=151。计算过程(略)3、在图A5所示铰链四杆机构中，已知a=100 mm，b=150 mm，c：130 mm，d=130 mm。试问：(1)该机构是否存在曲柄?如果存在，则哪个构件为曲柄?机构是什么类型?(2)如果改为构件d或c为机架，可分别得到哪种类型的机构?答:(1)存在曲柄，杆a为曲柄，曲柄摇杆机构。 (2)杆a为机架时是双曲柄机构；杆c为机架是双摇杆机构。4、在均布载荷作用下的结构如图7-16(a)所示，F=120kN，斜杆BC为圆截面钢杆，直径d=30mm，许用应力=160MPa，校核BC杆强度。解(1)受力分析，列平衡方程求解轴力。将A处铰链拆开，并围绕B点将BC杆截开得分离体，如图716(b)。在这里假设FN为拉力，并设列平衡方程如下图7-16 (2)校核强度。由式(713)，得斜杆BC的工作应力为工作应力小于许用应力，所以强度足够。5、 图9-9(a)所示剪支梁在C点受集中力Fp作用。（1）试列出它的剪力方程和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。（2）若a=2m,b=3m, Fp=1200N 杆件为矩形截面，高h=120mm,宽b=60mm,求该梁的最大应力。 解(1)求约束力。由静力平衡方程 得 (2)分段列剪力方程和弯矩方程。 以梁的左端为坐标原点，集中力Fp作用于C点，梁在AC和CB两段内的剪力或弯矩不能用同一方程式来表示，应分段考虑在AC段内取距原点为x的任意截面，截面以左只有外力FAy，则得这一截面上的 FQ和M分别为 这就是在AC段内的剪力方程和弯矩方程。如在CB段内取距左端为x的任意截面，则截面以左有 两个外力，截面上的剪力和弯矩分别为(3)绘制剪力图和弯矩图。由式(a)可知，在AC段内梁的任意横截面的剪力皆为且符号为正，所以在AC段(Oxa)内，剪力图是在横轴上方的水平线图9-9(b)。同理，可根据式(c)作CB段的剪力图。从剪力图看出，当ab时，最大剪力为由式(b)可知，在AC段内梁的任意横截面的弯矩是x的一次函数，所以弯矩图是一条斜直线。只要确定线上的两点，就可以确定这条直线。连接这两点就得到AC段的内力弯矩图图9-9(c)。同理，可以根据式(d)作CB段的弯矩图。从弯矩图看出，最大弯矩发生于截面C上，6、 图9一10(a)所示剪支梁，在整个梁上作用有集度为q的均布载荷。试列出它的剪力方程和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。解(1)求约束力。由于载荷及约束力均对称梁跨的中点，因此两个约束力相等，由静力平衡方程 (2)列剪力方程和弯矩方程。 以梁的左端为坐标原点，距原点为工的任意截面上的剪力和弯矩分别为 (3)绘制剪力图和弯矩图。由剪力方程可知，剪