南航考研机械设计基础复试试题

1、南京航空航天大学2010第1页（共9页）课程名称： 机械设计基础复试参考答案及评分标准一、填空题（每空1分，共10分，。）1. 变应力作用下的破坏称为 _疲劳破坏。2. 房门的开关运动，是 转动副在接触处所允许的相对转动。3. 螺旋副的自锁条件是我。4. 在曲柄摇杆机构中，如果将 最短 杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作周转 运动, 即得到双曲柄机构。5. 导杆机构可看做是由改变曲柄滑块机构中的机架 而演变来的。6. 凸轮机构中，当从动件为等加速等减速运动规律时，会产生_柔性_冲击。7. 一对渐开线齿轮连续传动的条件是齿轮传动重合度 呂發工1。& 在定轴轮系中，每一个齿轮的回转轴线

2、都是固定 的。9. 带传动工作时，带内应力是周期性质的变应力。10. 不完全液体润滑滑动轴承验算pv值是为了防止 轴承工作时产牛过多的热量而导致摩擦面的胶合破坏。二. 选择题（10分）1. 机构具有确定运动的条件是c 。A.自由度数目原动件数目；B自由度数目V原动件数目；C自由度数目=原动件数目；2. 曲柚摇杆机构的传动角是BA 连杆与从动摇杆之间所夹的余角；B.连杆与从动摇杆之间所夹的锐角；C.机构极位夹角的余角。3 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般DA 按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度B .只需按接触强度设计，再把结果放大510%C.按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度D 只需

3、按弯曲强度设计，再把结果放大510 %4. 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能A 。A.好B.差C.相同D.不一定5. 设计凸轮机构，当凸轮角速度3 1、从动件运动规律已知时，则 BA .基圆半径ro越大，压力角a就越大；B 基圆半径ro越小，压力角a就越大；C.滚子半径rb越小，压力角a就越小； D 滚子半径rb越大，压力角a就越小6. 斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数 mt的关系式，应该是 CA mn=mtsinBB. mn=mt/cos 3C. mn=mtcosBD. mn=mtcosa7. 带传动是依靠 B来传递运动和功率的。A.带与带轮

4、接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力C.带的紧边拉力D.带的松边拉力8. 在 B情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。A.重载B.高速C.工作温度高D.承受变载荷或振动冲击载荷9. 根据轴的承载情况，一A的轴称为转轴。A .既承受弯矩又承受转矩B .只承受弯矩不承受转矩C .不承受弯矩只承受转矩D .承受较大轴向载荷10. 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆直径系数q,将使传动效率 CA.提高B.减小C.不变D.增大也可能减小三、简答题（共5小题，共20分），图中画有箭头的1. 计算所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出） 构件为原动件。F = 6X

5、3 2X8 1= 12. 简述齿轮产生根切的原因及防止措施。齿轮产生根切的原因是由于范成加工时刀具的齿顶圆超过轮坯的啮合极限点，把渐开线轮廓切掉一部分。防止措施：增大齿数；采取正变位。3带和带轮的摩擦系数、包角与有效拉力的关系。摩擦系数、包角增大，有效拉力增大。其最大有效拉力满足欧拉公式。4滑动轴承的摩擦状态有哪几种？何为动压润滑和静压润滑？滑动轴承的摩擦状态有：干摩擦、液体摩擦和边界摩擦和混合摩擦。 自动形成油膜的液体摩擦称为动压润滑；靠外界压力形成油膜的称为静压润滑。5.试简述飞轮进行周期性速度波动调节的原理。（本题4分）由于飞轮具有很大的转动惯量，在转速增加时吸收能量，在转速减小时施放能

6、量，因此可以 进行周期性速度波动的调节。四、计算题（共6小题50分）（本题满分6分）.设计一偏置滑块机构。 如图所示，已知滑块行程Lcic2=50mm偏心距e =15mm行程速比系数 K=1.4。 求曲柄Lab和杆Lbc的长度。请按比例重新画图（不在原图上画） 。解：极位夹角e =180° 汉=180。J.4TK +11.4+1=30根据图解法解得：Lab 22 mmLbc : 48 mm2.（本题满分10分）一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30, Z2=40，分度圆压力角a=20°齿顶高系数h；=1,径向间隙系数 C* =0.25，标准中心距 a=

7、140mm。试求出：（1） 齿轮的模数 m,小齿轮1的分度圆半径仁基圆半径rb1；小齿轮1的分度圆上齿厚 S;小齿轮1 的齿顶圆的压力角。（2） 若实际安装中心距 a'=143.5mm时，计算此时的啮合角，及小齿轮的节圆半径r1'解:(1 )由 J_d2（Z z2）m 心 -一2得：m2a2 1404 zi Z2 30 40分度圆半径:d1z.m 30 4r160 mm2 2 2基圆半径：rb1 = » cos20° =60 cos 20° =56.38 mm二 m3.14 4齿厚： s =一 =6.28 mm222齿顶圆半径：ra1 二 r1ha

8、 m=60 1 4 = 64 mm1b156.38cos ：0.88ra164齿顶圆压力角：1a =28.240（2）大齿轮2基圆半径:z2m40 汇 40rb2 二 r2 coscoscos2075.17?mm2 2由 rb1rb2cos ：cos:-ZR1+256.38+75.17 门二 a 得：cosb10.917a143.5所以啮合角：=23.54°小齿轮节圆半径：rb156.38r1 -o -61.5 mmcos ：cos23.543. （本题满分9 分） 图示为蜗杆、齿轮传动装置。右旋蜗杆1为主动件，为使轴n、川上传动件的轴向力能相抵消一部分，试确定：（1）蜗杆1的转动方

9、向；（2）一对斜齿轮3、4轮齿的旋向；（3） 用图表示轴n上传动件 2和3的受力情况（圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa）（垂 直纸面的力，向纸内画 冈，向纸外画O）。解：（1）蜗杆1的转动方向为顺时针。（2）斜齿轮3为右旋，斜齿轮 4为左旋。（3）传动件2有 传动件3有4.（本题满分9分）轮系计算,在图示轮系中，已知Z1 = 18,乙=90,Z3=36，Z4=33,乙=87,求传动比i 15解：由ij =山卡/ f = _姿=一90n2 nH0 nHz,z31810818“HH “5 - “h“5 -“hZ4Z2 33 90由i52n2 nH0nHzz 8736得:54“5 一 1044“H

10、所以:i15“5108 1044乂1854= 1165. （本题满分7分）如图凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，防滑系数Ks=1.2，若联轴器传递扭矩为150N m,试求螺栓小径。（螺栓<r =120MPa ）T150解：螺栓承受的外载荷为：F3000ND/20.1/2KSF1.2 3000螺栓预紧力为：F一S3750 Nzif 6"沃0.16其中：接合面摩擦因数f=0.16 ;被连接件的接合面数i=1 ;螺栓数目z=6 ;防滑系数Ks=1.2.螺栓小径为：d1冲43 3750 =7.19 mmV 兀<i V 3

11、.14"206. (本题满分9分)题6.图 正安装的角接触球轴承图4所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装(面对面)，已知两个轴承的径向载荷分别为Fri=2000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向外载荷 Ka=1000N，轴承内部派生轴向力 S的计算式 为S=0.68Fr,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比Fa/Fr>e时，X=0.41 , Y=0.87 ; Fa/FF e时，X=1 ,Y=0, e=0.68 ;载荷系数fp=1.0.试计算：(1) 两个轴承的轴向载荷Fai、Fa2；(2) 两个轴承的当量动载荷Pi、P2(3) 若载荷系数fp= 1.2,温度ft= 1,轴承

12、转数n =950r/min ,基本额定动载荷 C =14.5KN , 求轴承1的寿命。pp解：（1）派生轴向力 Fs1 =0.68Fr1 =0.68 2000 =1360NFs2 =0.68Fr2 =0.68 汉4000 =2720N由 Fs1 +Fa EFs2得轴向载荷：Fa1 = Fs2 Fa =2720 1000 =1720NFa2=Fs2 =2720N 亠 Fa11720（2）轴承 1 有：a10.86 _eFr1 2000当量动载荷： R =XFr1 +YFa1 =0.41 汇 2000 +0.87>d720 =2316.4NF 2720轴承2有：竺=«=0.68EeFr2 4000当量动载荷：P2 =XFr2 +YFa2 =1 汉 4000+ 0X2720 =4000N6 f、邑6 严、3（3） 有公式得：Lh =也 |虫 =（ 伯450