机械设计基础A卷及答案

武汉理工大学 《机械设计基础》考试试题（A卷）站点： 姓名：专业： 层次第一部分选择题（共40分）、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。3中支承低速级大齿轮的轴称为（ ）.如图所示，卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为（ ）A.零件B.机构C.机器D.构件题1图］一电动机2—联轴器3—齿轮减速箱4一联轴器5—卷筒6一钢统绳7—制动器.图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（ ）A.图a B.图bC.图c D.图d.在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（ ）A.曲柄转动导杆机构 B.曲柄摆动导杆机构C.摆动导杆滑块机构 D.移动导杆机构.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（A.减小凸轮基圆半径A.减小凸轮基圆半径C.减小平底宽度5.能满足超越要求的机构是（A.外啮合棘轮机构C.外啮合槽轮机构B.增大凸轮基圆半径D.增加平底宽度）B.内啮合棘轮机构D.内啮合槽轮机构6.在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，易采用（ ）B.双头螺栓联接A.B.双头螺栓联接C．螺钉联接 D．紧定螺钉联接7．标准普通平键联接的承载能力，通常取决于（）A．键、轮毂和轴中较弱者的挤压强度B．轴、轮毂中较弱者的挤压强度C.键、轴中较弱者的挤压强度D．键、轮毂中较弱者的挤压强度）B）B．磨损和打滑D．磨损和疲劳断裂A．疲劳断裂和打滑C．胶合和打滑．在载荷较大的带传动中，若希望价格便宜些，则应优先选用（ ）A．圆带 B．多楔带C．V带 D ．平带．渐开线齿轮的齿根圆（ ）A．总是小于基圆 B．总是等于基圆C．总是大于基圆 D．有时小于基圆，有时大于基圆．一对受稳定载荷作用并单向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（）B．脉动循环变应力DB．脉动循环变应力D．无规律变应力C.不变化的静应力．为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（）A．蜗杆传动 B ．斜齿圆柱齿轮传动C．直齿锥齿轮传动 D．直齿圆柱齿轮传动．开式蜗杆传动的主要失效形式是（）A．轮齿折断和齿面胶合 B ．齿面磨损和轮齿折断C．齿面点蚀和齿面磨损 D ．齿面胶合和齿面点蚀．联轴器和离合器均具有的主要作用是（）A．补偿两轴的综合位移 B．联接两轴，使其旋转并传递转矩C．防止机器过载 D ．缓和冲击和振动．转轴在扭转切应力作用下，可能产生的失效形式是（）A．疲劳弯断或过量的扭转变形 B ．疲劳弯断或过量的弯曲变形C．疲劳扭断或过量的弯曲变形 D ．疲劳扭断或过量的扭转变形．在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承（）A．过度磨损 B．塑性变形C．疲劳破坏 D．温升过高．载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用（）A．深沟球轴承 B ．调心球轴承C．角接触球轴承 D ．圆柱滚子轴承．在下列滚动轴承的滚动体中，极限转速最高的是（）A．圆柱滚子 B ．球C．圆锥滚子 D ．球面滚子．机械运转的不均匀系数是衡量机械周期性速度波动大小的重要参数，其表达式为（ ）

maxminBmaxminmaxminmaxminTOC\o"1-5"\h\zmaxmin max minC• D• m max min.安装飞轮不能达到调节机械非周期性速度波动目的的原因是（ ）A.飞轮的作用只是“吸收”能量B.飞轮的作用只是“释放”能量C.它既不能创造出能量，也不能消耗能量D.飞轮的作用只是“吸收”和“释放”能量第二部分非选择题（共60分）二、填空题（本大题共 10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。.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。.在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表达式为。.楔键的工作面是。.带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越。.带传动中，在带即将打滑时，其紧边拉力 F1与松边拉力F2之间的关系为。.在进行蜗杆传动强度计算时，应以的计算载荷作为计算依据。.因为弹性联轴器具有弹性元件，所以能缓和冲击和振动，并能补偿间的位移偏差。.一般的转轴，在计算当量弯矩 Mv=%；『―（T）2时,应根据的变化特征而取不同的值。.回转件动平衡的条件是分布在回转件不同平面内的各个质量所产生的离心惯性力系的 为零。.计算传动系统的总传动比时，应按电动机的转速和工作机的转速计算。三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）.某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为 F,工作载荷为F,剩余预紧力为Fo试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓所受的总轴向载荷Fo的表达式。.已知在某二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中， 1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定 1轮的转动方向。并将各轮轴向力Fai、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）.计算图示机构的自由度，若含有复合校链、局部自由度和虚约束请明确指出。.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=150mm,齿数zi=20,z2=80,齿顶高系数h；=l,压力角20。试求这对齿轮的模数m,传动比ii2,节圆直径di、d2及啮合角.在图示轮系中，已知各轮齿数为： zi=60,z2=15,Z2=30,z3=105,z4=35,z5=32.试求传动比ii5,并说明轮1和轮5的转向是否相同。题35图.某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的 30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷Fa=292N,方向如图所示，转速n=640r/min,两轴承的径向载荷分别为 Fri=1168N,Frii=3552N,内部轴向力为Fsi=365N,Fsii=1110N,基本额定动载荷C=43200N,载荷系数fp=,判别系数e=（当Fa/FWe时，X=1,Y=0;当Fa/Fr>e时，X=,Y=）。试计算轴承寿命。/Un题前图五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）.设计一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律 S=S（）如图（a）所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图（b）所示，在图中的基圆圆周上已给出了12个等分点。［说明］:①图中的比例尺 s1mm,11川m；mmmm②作图过程不必作文字说明，但必须保留作图线。题37图.如图所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出其他错误（不少于7外）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）题38图示例：①一缺少调整垫片机械设计基础试题答案及评分参考（课程代码2185）■单项选择AI（本大・共20小题，每小题2分，共40分）1.A2.A3.A4.B 5.B6.B7.A8.A9.C 10.DILB12.C13.B14.B 15.D16.D17.B18.B19.C 20.c二、填空■（本大同共10小题，每小国1分，共10分）21.急回特性纪”=黔1（或《=+=£=能一种表达式均可24.小24.小27.两轴30.满载25.今=〃28.扭切应力23.上下表面26.蝎轮29.合力及合力矩三、分析题（本大川共2小题，每小U6分，共12分）答31BK)z分分分分分O)\/\7

分分分分分分

1O)\/\7

分分分分分分

1-11A1*1Ai4轮螺旋线方向为右旋1轮转动方向指向下1轮轴向力F”的方向指向左2轮粕向力心的方向指向下3轮轴向力。的方向指向上4轮轴向力心的方向指向下（213）机械设计基础试题答案及评分叁考第1页（共4页）(213)(213)机械设计基础试题答案及评分参考第3页(共4页)（213）（213）机械设计基础试摩答案及评分弁考第2页（共4页）四、计算履（本大■共4小黑，每小・6分.共24分）.，处为局部自由度尸（或G）处为虚约束F=3n-2PL-PH四、计算履（本大■共4小黑，每小・6分.共24分）.，处为局部自由度尸（或G）处为虚约束F=3n-2PL-PH=3x4-2x57=1.a=y（J|♦马）代人已知数据，150=y（20+80）,m=3mm.叫马80/%=-=—=京=42*Z|20d\=4 =60mmd'z=&= =240mma/«a=20°35.对于由齿轮轴1,2-2\3和系杆〃组成的周转轮系，有（1分）（1分）（3分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）2a._迫_15x105—工巾3m “I3 60x30 89一/7・■=一n3-nH考虑到n3=0,（2分）可得上一[.z一空 f-8对于由齿轮4,5所组成的定轴轮系，有%h32Bnn432%F=F=-板町L-帝考虑到“4="h,有黄=一, （a）式与（b）式相乘得（2分）与生="考,nHn5n5Y=-1.71n5（1分）（1分）负号表明轮1与轮（1分）（1分）36.（1）Fa+Fsi=292+1110=1402N>FSI轴承I被“压紧,FaI=Fa*Fs1=1402N轴承n被.放松:尸/-Fsl-1110N（2）儿/尸.=1402/116862>0,X=0.4,Y=L6P『XF.♦YF“=0.4x1168+L6x1402=2710.4NFal/Ffl=1110/3552=0.3125<etX=l,Y=0Pt=XF、=3552NF»l ' O,-A -■1• ◄—0之

答36图（1分）

（1分）（1分）（1（1分）

（1分）（1分）（1分）.10*,C/ 10， /43200.KV3•••一溶宿)(1.5x3552)=（1分）（1分）五.般计■(本大I■共2小疆，每小留7分.共（1分）（1分）（2（2分）（2分）（2分）（1分）答37图〔评分叁考〕(1)正确地画出偏距圆如图；(2)过各分点作出偏距圆