浙江大学机械设计基础期末试题1.docx

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浙江大学机械设计基础期末试题1

第四模块期末试题

浙江大学2009—2010学年第1学期期末考试

机械设计基础考试试题（A）

所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、填空题（每题2分，共20分）

1.对于动不平衡的回转构件，平衡重需加在与回转轴垂直的平面。

（①一个②两个③三个④三个以上）

2.斜齿圆柱齿轮的端面模数mt法面模数mn。

（①小于②大于③等于）

3.周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。

对应周转轮系的转化机构乃是。

（①定轴轮系②行星轮系③混合轮系④差动轮系）

4.槽轮机构所实现的运动变换是。

（①变等速连续转动为不等速转动②变转动为移动

③变等速连续转动为间歇转动④变转动为摆动）

5.采用飞轮可调节机器运转过程中的速度波动。

（①周期性②非周期性③周期性和非周期性）

6.机构动态静力分析与静力分析的差别在于：

动态静力分析考虑了

，静力分析只适用于情况。

7.当设计滚子从动件盘形凸轮机构时，基圆半径取值过小，则可能产生

和现象。

8.齿廓啮合基本定律是指：

相互啮合的一对齿轮在任一瞬时的传动比，都与其两线段成反比。

9.蜗轮传动的主平面是指，在主平面内，蜗杆蜗轮的啮合传动与完全一样。

10.对斜齿与直齿圆柱齿轮传动进行比较，斜齿比直齿轮的：

①重合度，②标准齿轮不根切的最小齿数。

二、简答题（每题5分，共15分）

1.计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需说明。

2.图示为某机组在一个稳定运转循环内等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr的变化曲线，并已在图中写出它们之间包围面积所表示的功值（N·m），试确定最大盈亏功△Wmax。

3.

试分析下图轮系的组成，并说明该轮系的类型。

由组成轮系，

由组成轮系，

称整个轮系为轮系。

三、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，小齿轮因遗失需配制。

已测得大齿轮的齿顶圆直径da2=408mm，齿数Z2=100，压力角=20°，两轴的中心矩a=310mm，试确定小齿轮的：

（12分）

1.模数m、齿数Z1；

2.计算分度圆直径d1；

3.齿顶圆直径da1；

4.基节Pb。

5.

四、图示为一脚踏轧棉机曲柄摇杆机构的示意图，已设定LAD=1.0m，LCD=0.5m，要求踏脚板CD在水平面上下各摆动15°，试用图解法确定AB、BC两杆的长度。

取比例尺μl=0.01m/mm。

（13分）

五、图示圆盘上有三个已知不平衡重：

Q1=2N，Q2=0.5N，Q3=1N，它们分布在R=20mm的同一圆周上。

今欲在R′=30mm的圆周上钻孔去重使它达到平衡，试求应去重的大小，并在图上表示出钻孔的位置。

（10分）

六、图示导杆机构的运动简图及速度多边形，已知原动件1以ω1逆时针等速转动，按下列要求作加速度分析：

（15分）

1.写出求的aB3加速度矢量方程式；

2.画速度多边形和加速度多边形；

3.计算构件3的角速度ε3的值（用符号表示），并将其方向标在图上。

七、如图所示为一摆动平底推杆盘形凸轮机构（

），已知凸轮的轮廓是一个偏心圆，其圆心为C，试用图解法求：

（15分）

（1）凸轮从初始位置到达图示位置时转角0及推杆的角位移ψ0；

（2）推杆的最大角位移ψmax及凸轮的推程运动角；

（3）凸轮从初始位置回转900时，推杆的角位移ψ。

浙江大学2010—2011学年第1学期期末考试

机械设计基础考试试题（A）

所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、填空题（每空1分共24分）

1.螺纹的公称直径是指螺纹的径，螺纹的升角是指螺纹径处的升角。

螺旋的自锁条件为。

2、三角形螺纹的牙型角α＝，适用于，而梯形螺纹的牙型角α＝，适用于。

3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。

4、选择普通平键时，键的截面尺寸（b×h）是根据查标准来确定的,普通平键的工作面是。

5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使，从而使带的有效拉力值减小。

6、链传动瞬时传动比是，其平均传动比是。

7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。

8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核。

10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为挠性联轴器和挠性联轴器两大类。

二、单项选择题（每选项1分,共10分）

1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用。

A螺栓联接；B双头螺柱联接；C螺钉联接。

2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则。

A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；

B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差；

C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；

D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；

3、当键联接强度不足时可采用双键。

使用两个平键时要求键布置。

（1分）

A在同—直线上;B相隔900;C．相隔1200；D相隔1800

4、普通平键联接强度校核的内容主要是。

A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D．校核磨损。

5、选取V带型号，主要取决于。

A．带的线速度B．带的紧边拉力

C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速

6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时,．应该限制。

A．小链轮的转速n1；B.传动的功率P；C.传递的圆周力。

7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以。

A．提高轮齿的弯曲强度；B.提高轮齿的接触强度；

C.提高轮齿的静强度；D．改善传动的平稳性。

8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用。

A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承

9、温度升高时，润滑油的粘度。

A.随之升高；B.保持不变；

C．随之降低；D.可能升高也可能降低。

10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于。

A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm

三、计算题（38分）

1、（15分）图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数Ks＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?

（M20的螺栓d1＝17.294mm）（10分）

图3-1

2、（13分）如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速n1＝970r／min，蜗杆传动参数z1＝2；z2＝60；直径系数q＝8；总效率η＝0．8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：

〔14分）

（1）电梯上升时，标出电机转向；

（2）标出蜗杆所受各力的方向；

（3）计算蜗轮所受各力大小。

3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承（如图所示），已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr1＝1650N和Fr2=3500N。

外加轴向力Fae＝1020N。

（1）若派生轴向力Fd＝0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。

四、分析题（20分）

1.（10分）如图4-1传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试确定：

1）蜗轮6的转向；

2）斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；

3）分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。

2、（10分）指出图4-2中的结构错误（在有错处画○编号，并分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正确结构图。

图4-2

浙江大学2010—2011学年第1学期期末考试

机械设计基础考试试题（A）参考答案

所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、填空题（每空1分共24分）

1、大,中,

。

2、600、联接、300、传动。

3、摩擦、机械、永久。

4、轴径d、侧面。

5、包角α。

6、变量、常数。

7、相同、不同、不同、不同。

8、节点。

9、p、pv。

10、无弹性元件,有弹性元件。

二、单项选择题（每选项1分,共10分）

1、B。

2、D。

3、D。

4、A。

5、D。

6、A。

7、D。

8、B。

9、C。

10、B。

三、计算题（40分）

1.（13分）

螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0

则由平衡条件

可得

（4分）

螺栓危险截面的强度条件为

于是得（4分）

（5分）

2、（13分）[解]

（1）电机转向箭头向上；（1分）

（2）蜗杆受各力方向如图（3分）

（3分）

（3分）

Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N（3分）

3、（14分）

[解]

Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N（2分）

方向向右

Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N（2分）

方向向左

Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430（2分）

Fa2＝Fd2＝2450N（2分）

（3分）

（3分）

四、分析题（26分）

1.（12分）

（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；

（2分）

（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；（4分）

（3）蜗杆5啮合点受力方向如图（a）；蜗轮6啮合点受力方向如图（b）。

（6分）

2、（14分）[解]画出的正确结构图如图。

①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；

②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；

③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；

④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；

⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；

⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；

⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；

⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。

每指出一处错误1分,说明原因1分,指出五个错误算满分10分；画出正确图形4分。