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机械设计
机械设计基础综合复习资料A卷
一、简答题（每题3分，15题，共45分）
1.说明机械、机器、机构、构件、零件的概念及其特征，并各举一例。
2.何谓凸轮的理论轮廓何谓凸轮的实际轮廓两者有何区别与联系
3.在机器中安装飞轮如何调速为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上
4.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构
5.写出下列材料的名称并举例说明其应用：
Q235，45，20CrMnTi，ZG310-570，HT200，QT500-7，ZcuSn10P1。
6.螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么
7.平键联接的工作原理是什么主要失效形式有哪些平键的尺寸如何确定
8.齿轮传动的失效形式有哪些开式和闭式传动的失效形式有何不同设计时应如何避免这些失效形式
9.何谓带传动的弹性滑动及打滑二者的性质有什么不同
10.什么是链传动的运动不均匀性试述其产生的原因和影响不均匀性的主要因素。
11.链传动的主要失效形式有哪些
12．滑动轴承限制P和PV的意义分别是什么
13.请给出滚动轴承额定寿命的定义，说明为什么有的轴承的寿命会远大于其额定寿命。
14.试说明为什么渐开线斜齿圆柱齿轮的传动平稳性优于渐开线直齿圆柱齿轮，指出渐开线斜齿圆柱齿轮传动的缺点。
15.联轴器和离合器在机器中的作用及区别。
二、计算题（每题5分，4题，共20分）
1.计算如图机构的自由度数。
（a）（b）
图二—1
2.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为６０毫米，小齿轮的齿数为２０，传动比为２，试设计该对齿轮的其他参数。
3.如图所示轮系a、b，
，求两轮系系杆的角速度
图二—3
4.如图所示，凸缘联轴器若采用M16螺栓联成一体，以摩擦力来传递转矩，螺栓材料为45钢，联轴器材料为25钢，接合面摩擦系数f=，安装时不要求严格控制预紧力，试决定螺栓数。
图二—4
三、分析题（每题5分，3题，共15分）
1.如图所示一轮系传动装置，已知输入轴上主动蜗杆1的转速为n1，转向如图所示，输出轴上齿轮6的转速为n6，转向如图所示。
试计算①、计算其传动比。
②、为了使中间轴Ⅰ、Ⅱ上的轴向力相互抵消一部分，试确定斜齿轮5和齿轮6的螺旋线方向，并在图上标出；③、确定蜗轮2转向、蜗杆1螺旋线方向；④、画出中间轴Ⅰ上蜗轮2及中间轴Ⅱ上齿轮5在啮合点处的受力方向，各用三个分力表示。
2.在其他条件不变时，当球轴承所承受的当量动载荷增加一倍时，轴承寿命将如何变化在其他条件不变时，当球轴承的转速增加一倍时，轴承寿命将如何变化
3.已知在某二级直齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，4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，试确定各轮的螺旋线方向并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、1轮的转动方向标在图中。
四、改错题（10分）
说明图中所标处为什么不合理并将其改正。
题四图
五、设计题（10分）
某厂设计的一传动轴，轴上安装有一对轴承，齿轮和皮带轮，请给出轴的结构图，并说明这齿轮和皮带轮如何在轴向和周向定位。
B卷
一、简答题（每题3分，15题，共45分）
1.何谓凸轮的理论轮廓何谓凸轮的实际轮廓两者有何区别与联系
2.为避免槽轮开始转动和终止转动时产生刚性冲击，设计槽轮机构时应注意哪些问题
3.在机器中安装飞轮如何调速为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上
4.写出下列材料的名称并举例说明其应用：
Q235，45，20CrMnTi，ZG310-570，HT200，QT500-7，ZcuSn10P1。
5.什么是螺纹的自锁现象自锁条件是什么
6.紧螺栓联接强度计算公式中，系数有何意义
7.平键联接的工作原理是什么主要失效形式有哪些平键的尺寸如何确定
8.齿轮传动的失效形式有哪些开式和闭式传动的失效形式有何不同设计时应如何避免这些失效形式
9.何谓带传动的弹性滑动及打滑二者的性质有什么不同
10.什么是链传动的运动不均匀性试述其产生的原因和影响不均匀性的主要因素。
11.带传动的主要失效形式是什么单根Ｖ带所能传递的功率是根据什么原则确定的
12.联轴器和离合器在机器中的作用及区别。
13．滑动轴承限制P和PV的意义分别是什么
14．请给出下列滚动轴承的内径、类型和精度等级
602083031051103/P6
15.说明铰链四杆机构成为双曲柄机构的条件。
二、计算题（每题5分，4题，共20分）
1.计算如图机构的自由度数。
（a）
（b）
图二—1
2.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为６０毫米，小齿轮的齿数为２０，传动比为２，试设计该对齿轮的其他参数。
3.如图所示轮系a、b，
，求两轮系系杆的角速度
图二—3
4.如图所示，凸缘联轴器若采用M16螺栓联成一体，以摩擦力来传递转矩，螺栓材料为45钢，联轴器材料为25钢，接合面摩擦系数f=，安装时不要求严格控制预紧力，试决定螺栓数。
图二—4
三、分析题（每题5分，3题，共15分）
1.如图所示，1、2是一对蜗杆蜗轮传动，3、4是一对斜齿轮传动。
已知1为原动件，4为输出件，各轮转向如图所示。
为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3上的轴向力互相抵消一部分，
⑴试确定1、2、3、4各轮的旋向；
⑵在图上标出2和3所受个力的方向。
图三—1
2.如图所示一轮系传动装置，已知输入轴上主动蜗杆1的转速为n1，转向如图所示，输出轴上齿轮6的转速为n6，转向如图所示。
试计算①、计算其传动比。
②、为了使中间轴Ⅰ、Ⅱ上的轴向力相互抵消一部分，试确定斜齿轮5和齿轮6的螺旋线方向，并在图上标出；③、确定蜗轮2转向、蜗杆1螺旋线方向；④、画出中间轴Ⅰ上蜗轮2及中间轴Ⅱ上齿轮5在啮合点处的受力方向，各用三个分力表示。
3.在其他条件不变时，当球轴承所承受的当量动载荷增加一倍时，轴承寿命将如何变化在其他条件不变时，当球轴承的转速增加一倍时，轴承寿命将如何变化
轮所受各力的方向。
四、改错题（10分）
标出图示轴结构设计中的错误，并重新画出上半部（或下半部）
五、设计题（10分）
某厂设计的一传动轴，轴上安装有一对轴承，齿轮和皮带轮，请给出轴的结构图，并说明这齿轮和皮带轮如何在轴向和周向定位。
C卷
一、简答题（每题3分，15题，共45分）
1.说明机械、机器、机构、构件、零件的概念及其特征，并各举一例。
2.滚子从动件凸轮机构实际轮廓失真的原因和克服的方法是什么
3.在机器中安装飞轮如何调速为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上
4．请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构
5.什么是螺纹的自锁现象自锁条件是什么
6.紧螺栓联接强度计算公式中，系数有何意义
7.平键联接的工作原理是什么主要失效形式有哪些平键的尺寸如何确定
8.为什么当大小齿轮都采用软齿面时，一般应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高
9.带传动工作时，带应力变化情况如何
在什么位置由哪些应力组成
10.链传动的主要失效形式有哪些
11.联轴器和离合器在机器中的作用及区别。
12．请给出下列滚动轴承的内径、类型和精度等级
602083031051103/P6
13.说明铰链四杆机构成为双曲柄机构的条件。
14.试分析渐开线斜齿圆柱齿轮和渐开线圆锥齿轮当量齿数的含义有何异同。
15.请给出机构压力角的含义，绘图标出齿轮机构、凸轮机构的压力角。
二、计算题（每题5分，4题，共20分）
1.计算如图机构的自由度数。
（a）
（b）
图二—1
2.一对渐开线外啮合圆柱齿轮，已知z1=21,z2=22，模数m=2mm，中心距为44mm。
若不采
用变位齿轮，而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角β应为多少
3.如图所示，凸缘联轴器若采用M16螺栓联成一体，以摩擦力来传递转矩，螺栓材料为45钢，联轴器材料为25钢，接合面摩擦系数f=，安装时不要求严格控制预紧力，试决定螺栓数。
图二—3
4.如图轴承结构，初步确定选用6207型轴承，查得
，
，转速
，载荷
，使用时间为8000小时，试验证该设计是否满足要求（７分）。
可能用到的公式有：
，
。
可能用到的表格：
轴承类型
相对轴向载荷
X
Y
X
Y
深沟球轴承
1.22
1.24
1.27
1.31
1.37
1.44
1
0
2.8
图二—4
三、分析题（每题5分，3题，共15分）
1.如图所示一轮系传动装置，已知输入轴上主动蜗杆1的转速为n1，转向如图所示，输出轴上齿轮6的转速为n6，转向如图所示。
试计算①、计算其传动比。
②、为了使中间轴Ⅰ、Ⅱ上的轴向力相互抵消一部分，试确定斜齿轮5和齿轮6的螺旋线方向，并在图上标出；③、确定蜗轮2转向、蜗杆1螺旋线方向；④、画出中间轴Ⅰ上蜗轮2及中间轴Ⅱ上齿轮5在啮合点处的受力方向，各用三个分力表示。
题三—1图
２.在其他条件不变时，当球轴承所承受的当量动载荷增加一倍时，轴承寿命将如何变化在其他条件不变时，当球轴承的转速增加一倍时，轴承寿命将如何变化
３.已知在某二级直齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，4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，试确定各轮的螺旋线方向并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、1轮的转动方向标在图中。
题三—3图
四、改错题（10分）
标出图示轴结构设计中的错误，并重新画出上半部（或下半部）
题四图
五、设计题（10分）
设计一个将旋转运动变成往复直线运动的装置，要求，直线运动的距离为300毫米，电机的转速为1450rpm，执行机构每分钟工作次数为14次，请设计传动系统和执行机构，并说明你设计的优点和不足。
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