南航考研机械设计基础复试试题.docx
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南航考研机械设计基础复试试题
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。
2.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B
A•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D
A•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5〜10%
C.按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度
D•只需按弯曲强度设计，再把结果放大5〜10%
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31、从动件运动规律已知时，则B
A.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C
A•mn=mtsinBB.mn=mt/cos3C.mn=mtcosBD.mn=mtcosa
7.带传动是依靠B来传递运动和功率的。
A.带与带轮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—C
A.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）
1.
，图中画有箭头的
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=6X3—2X8—1=1
2.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
2.（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=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'
分度圆半径:
d1z.m304
r160mm
222
基圆半径：
rb1=»cos20°=60cos20°=56.38mm
二m
3.144
齿厚：
s=—
—
一=6.28mm
2
2
2
齿顶圆半径：
ra1二r1
ham
=6014=64mm
1
「b1
56.38
cos：
0.88
ra1
64
齿顶圆压力角：
1
a=
28.240
（2）大齿轮2基圆半径:
z2m40汇40
rb2二r2coscoscos2075.17?
mm
22
由rb1rb2
cos：
cos:
-
ZR^1+^256.38+75.17门
二a得：
cosb10.917
a143.5
所以啮合角：
〉=23.54°
小齿轮节圆半径：
rb156.38
r1--o-61.5mm
cos：
cos23.54
3.（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
5.（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[T150
解：
①螺栓承受的外载荷为：
F3000N
D/20.1/2
KSF1.23000
②螺栓预紧力为：
F〉一S3750N
zif6"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.
③螺栓小径为：
d1「冲「4「33750=7.19mm
V兀[6.（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/FFe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=0.682000=1360N
Fs2=0.68Fr2=0.68汉4000=2720N
由Fs1+FaEFs2得轴向载荷：
Fa1=Fs2—Fa=2720—1000=1720N
Fa2=Fs2=2720N
…亠Fa11720
（2）轴承1有：
a10.86_e
Fr12000
当量动载荷：
R=XFr1+YFa1=0.41汇2000+0.87>d720=2316.4N
F2720
轴承2有：
竺=«》=0.68Ee
Fr24000
当量动载荷：
P2=XFr2+YFa2=1汉4000+0X2720=4000N
6f、邑6严、3
（3）有公式得：
Lh=也|虫=—（伯4500]=2466.8h
60njfpP,60^95011.2x2316.4丿
其中：
球轴承e=3。
五、结构改错题：
（满分10分）指出图示轴系结构序号处的具体错误。
每处1分
①应加调整垫片；②轴端太长，应减少长度，加倒角。
③轴肩不能高于轴承内圈。
④键长应短于轮毂长度⑤缩短装齿轮的轴段长度⑥轴承处应改为阶梯轴。
7轴承盖与轴接触了
8应改为阶梯轴定位联轴器
9键的方位应与齿轮的键一致
10联轴器轴端要固定
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