机械设计基础 答案及评分标准文档格式.docx
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四
五
总分
得分
阅卷人
一、理论简答题(共35分)
1.缝纫机的踏板机构是哪种饺链四杆机构?
在实际使用中,缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象,是什么原因引起的?
有什么办法克服?
(6分)
是曲柄摇杆机构。
(2分)在实际使用中,缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象,是由于机构处于死点位置引起的。
(2分)在正常运转时,,借助安装在机头主轴上的飞轮(即上带轮)的惯性作用,可以使缝纫机的踏板机构得曲柄冲过死点位置。
(2分)
2.①螺纹连接的基本类型有哪几种?
它们各自的特点和应用如何?
②常用螺纹中,效率最低、自锁性最好的是?
效率较高,牙根强度较大、制造方便的是?
(10分)
①.螺栓连接
(1分)
2.螺钉连接
(1分)3.双头螺柱连接(1分)
4.紧定螺钉连接。
(1分)
应用场合:
螺栓联接无需在被联接件上切制螺纹,使用不受被联接件材料的限制。
构造简单,装拆方便,应用广泛。
用于可制通孔的场合;
(1分)双头螺柱的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中。
用于结构受限制而不能用螺栓或要求联接较紧凑的场合;
(1分)螺钉联接不用螺母,应用与双头螺柱相似,但不宜用于经常装拆的联接,以免损坏被联接件的螺纹孔;
(1分)紧定螺钉联接旋入被联接件之一的螺纹孔中,其末端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的坑中,以固定两个零件的相互位置,并可传递不大的力或转矩(1分)
三角螺纹(1分),梯形螺纹,(1分)
3.根据课本所学请举例说明机械中经常使用的机构(至少写出4种)?
欲要实现把回转运动改变为直线运动,可以采用哪些机构(至少写出2种)?
1)机械中经常使用的机构有连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、带传动机构、链传动机构、间歇运动机构等;
(每个1分)
(2)要把回转运动改变为直线运动,可采用曲柄滑块机构和导杆机构。
(每个1分)
4.简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则(5分)
失效形式包括:
轮齿折断、齿面接触疲劳磨损(点蚀)、齿面磨粒磨损、齿面胶合、轮齿塑性变形。
(4分,少一个扣一分)
开式齿轮传动的设计准则:
按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
5.如图所示,①图示属于什么传动②常用的类型有哪些③带传动的设计准则是什么,主要失效形式是什么?
④为了增加传动能力,将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数,这样做是否合理?
)(8分)
带传动。
(1分)用的有平带传动、(1分)V带传动、(1分)多楔带传动(1分)和圆带传动(1分)等。
在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。
打滑和疲劳破坏。
(1分)不合理,样会加剧带的磨损,降低带的寿命。
二、分析作图题(共25分)
1.图示为一简易冲床的设计图。
①作出机构运动简图②试分析设计方案是否合理。
如不合理,则绘出修改后的机构运动简图③机构的定义(7分)
(2分)
(3分)
可有多种改进方案
机构,指由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统,具有确定相对运动的构件组合,它是用来传递与变换运动和力的可动装置.(2分)
2、在图示电动绞车系统中,件1和2均为斜齿圆柱齿轮,件3为蜗杆,件4为蜗轮。
已知蜗轮蜗杆均为右旋,并且设计时Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分,试回答下列问题(8分)
1齿轮1的轮齿螺旋线方向是
旋。
2在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及齿轮2在节点A所受的轴向力Fa2的方向。
)(每个1分)
3重物上升时,在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力Fa3、圆周力Ft3和径向力Fr3的方向,在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力Ft4的方向。
(每个1分)
①左旋。
3.、图示斜齿圆柱齿轮—蜗杆传动,主动齿轮转动方向和齿的旋向如图示,设要求蜗杆轴的轴向力为最小时,试画出蜗杆的转向和作用在轮齿上的力(以三个分力表示),并说明蜗轮轮齿螺旋方向。
(4分)
蜗轮左旋,顺时针转动。
(力方向2分,其余各一分)
4.试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角(凸轮转向如箭头所示)(6分)
(每个2分)
三、应用计算题(共24分)
1.计算图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度、虚约束在图中指出并说明。
(9分)
(a)
n
=
7
PL
10
PH
0
F
3n
–
2PL
3*7-2*10
1
(b)
3
=3
2
3*3-2*3
-2
=1
滚子处为局部自由度。
(每个1分,计算1分。
指出的局部自由度1分)
2.
如下图所示,齿轮系为差动轮系,已知Z1=17,Z3=85,n1=1000r/min。
求:
(1)当nH=100r/min时,n3=?
i13=?
;
若n1转向为顺时针,n3的转向?
(2)当n3=0r/min时,轮系变为简单轮系,
nH=?
i1H=?
(10分)
图中的齿轮系为差动轮系,写出式1
(2分)
已知Z1=17,Z3=85,n1=1000r/min。
代入上式,得:
n3=—80r/min(2分)
说明齿轮1和齿轮3转动方向相反,若n1转向为顺时针,n3的转向为顺时针。
(2分)
(2)把n3=0r/min代入式
(1),得:
nH=166.67r/min;
=6(2分)
3.盘状转子上有两个不平衡质量:
kg,
,
,相位如图。
现用去重法来平衡,求所需挖去的质量的大小和相位(设挖去质量处的半径
)。
(5分)
不平衡质径积
静平衡条件
解得
应加平衡质量
挖去的质量应在
矢量的反方向,140mm处挖去1kg质量。
四、结构改错题(共10分)(每个1分)
标出图中轴系结构不合理之处,并分析原因。
五、方案设计题(共6分)
不合理之处:
1)带传动应置于高速级。
2)有一个斜齿轮螺旋角方向画反。
3)应尽可能将高速级齿轮布置在远离转矩输入端,以缓解轴的弯曲变形引起的载荷分布不均匀。