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1、2414+机械设计基础试卷代号： 2414中央广播电视大学 2009 2010 学年度第一学期“开放专科”期末考试机械设计基础 试题2010 年 1 月一、判断题(判断下列所述是否正确，正确填入号，错误则填“X”号。每题2 分，共 24 分 )1刚体受三个力作用时，这三个力的作用线必交于一点。(X)2刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。(V)3构件的刚度要求，就是构什有足够的抵抗破坏的能力。(X)4塑性材料的失效主要为屈服失效。 (V)5任何个机构中必布山只能有一个构件为机架。 (V )6机构具有确定的运动条件是：机构原动件的个数等于机构的自由度。(V )7由渐升线的形成过程可知，

2、基圆内有渐开线。 (X)8.斜齿轮不产生根切的最少齿数人于直齿轮。 ( V)9圆锥齿轮传动是空间齿轮传动。 ( V )10若齿轮连续传动，其重合度要小于 l 。 ( X )11斜齿轮的端面参数是标准值。 ( X )12构件受两个力作用平衡时，两力的大小相等、方向相反并作用在条直线上。( V )二、选择题 (每空 3分，共 24 分)1对于铰链四杆机构，当满足整转副存在的条件时，若取 ( C ) 为机架，将得到双曲柄机 构，( D ) 为机架，将得到双摇杆机构。A最长杆B与最短杆相邻的构件C.最短杆D.与最短杆相对的构件2渐开线齿廓基圆上的压力角( C ) 。A大于零 B小于零C等于零 D等于

3、203曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时， ( C ) 为死点位置。A 曲柄与连杆共线 B 摇杆与连杆共线C 不存在4凸轮机构中从动件常用的运动规律，有刚性冲击的是 ( A )A 等速运动规律B 等加等减速运动规律C 简诣运动规律5下列哪项选择是标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件之A 两齿轮的法面模数相等 B 两齿轮的端面模数相等C .两齿轮的螺旋角同向6 渐开线齿廓形状取决于（C ） 直径大小。A.节圆B分度圆C.基圆D.齿顶圆7 卜列型号V带中，哪种具有最人横截面积 （D ）A.Z 型B. C型C. A刑D. E型三、简答题（20分）1两根圆截面轴，直径分别为 40mm和80mm横截面上的扭矩

4、相同，试求两轴横截面上最大扭转切应 力之比。（10分）切应力为：& I。2根据力的可传性，是否可以将作用于 BC杆上的力F沿作用线移动到 AB杆上为什么（10分）不能。 力在一个刚体上有可传性， AB和BC是两个构件。四、计算题（32分）1 计算图示机构的自由度。（8分）1 .解：活动构件数 n=6低副数Pl= 8高剐数Ph= I自由度数 F= 3n-2Pl-Ph= 3X 6-2 X 8-1 = 1*2.一渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知齿数 Z= 25,齿距p= 12.566mm,压力角。=20, ha =| ,*C =。试求：该齿轮的分度圆直径，齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿厚、齿槽宽。

5、 （12分）解：模数 m= p/n=/n =4mm 分度圆 d= mz= 100mm*齿顶圆 da= （Z1 十 2 ha ）m= 108mm* *齿根圆 df = （Z 一 2 ha 一 2C ）m = 90mm （2 分）基圆 db= d1 cos a -100 X cos20 = 93.97mm分度圆齿厚、齿槽宽 s= e = p/2 = 6.28mm3.图示圆截面阶梯杆，直径分别为 d1 = 20mm d2= 35mm F1= 40kN, F2= 20kN，材料的许用应力r =150MPa试校核该杆的强度。 （12分）解：（1）求轴力N l = Fi = 40kNN 2= Fl 十 F

6、2= 60kN(2) 计算应力(T i=Fi/Ai =(T 2=F2/A2 =(3) 校核强度 T = i50MPaT l T 安全T 2f max, f = 30N。物体滑动2.V带传动工作时横截面上产生哪些应力最大应力发生在何处 （8分）V带传动工作时横截面上产生拉力产生的拉应力，离心力产生的拉应力和弯曲应力。 带传动工作时的最大应力出现在 V带从紧边绕上小带轮处。四、计算题（32分）1计算图示机构的自由度。（8分）解：活动构件数n=7低副数PL= 9高副数PH= 2自由度数 F=3n-2PL-PH = 3X 7-2 X 9-2 = l2 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径 dai

7、=77.5mm齿数乙=29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距 a=145mm试计算这个大齿轮的主要尺寸 （分度圆直径d、齿顶圆直径 da2、齿根圆直径 d f2）。（10分）解：由 dai= （zi+2ha）m , = （29 十 2） X m m=由 u = + ）/2 （+29）X2. 5/2 P z2 = S7分度圆宜径 丛=血器 = 217. 5mm 2分）齿顶圆直径 此= = 5mm （2分）齿根圆直径 山=（卷一2嚅-3）7/z = 211.25mni3 .如图所示的圆形横截面的梁， 承受载荷F=10kN,M=20kNm,梁长2a=4m,材料的许用应力r =160M

8、Pa, 求：（共14分）（1） 梁A、B端的约束力；（2） 画出梁的弯矩图；（6分）（3） 确定横截面的尺寸。F一 r B 忽a4 L飞 r“ 13,计算（14分） S = 0F * 已十M+ Fr * 2曰=0心= F=10kN （2 分）2）MDWt=20kN* ni （2 分）试卷代号：2414中央广播电视大学2010-2011学年度第一学期”开放专科”期末考试机械设计基础 试题2011年1月一、单选题（每题3分，共24分）1.如图所示，图中A点处形成的转动副数为（B ）A.1B.2C.3图12.当急回特性系数（C ）时，曲柄摇杆机构才有急回 运动。A.Kl3.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动

9、件时， （C ） 为死点位置。A.曲柄与连杆共线B.摇杆与连轩共钱C.不存在4.凸轮机构中从动件常用的运动规律，有刚性冲击的是 （A ）A.等速运动规律B.等加等减速运动规律C.简谐运动规律5.对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数为 （B ）A.16B.17C.186.标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于 9mm则模数等于（D ）A.2mmB.B.3mmmm7.在轮系中如入惰轮可改变轮系的 （B ）A.传动比B.转向C.改变传动比和转向8.按照轴的承载情况，工作时只受弯矩，不传递扭距的轴，称为 （B ）A.转轴B.心轴C传动轴二、判断下列所述是否正确，正确填号，错误则填X号。 （每题

10、2分，共24分）9.构构中的主动件和从动件，都是构件。 （ V ）10.运动副的作用是限制和、或约束构件的自由运动。 （V ）11.机构具有确定的运动条件是：机构原动件的个数大于零，且等于机构的自由度。 （V12.校链四杆机构都有摇杆这个构件。 （X ）13.压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向钱之间夹角。 （X ）14.构件的刚度主要求，就是构件有足够的抵抗破坏的能力。 （X ）15.塑性材料的失效主要为屈服失效。 （V ）16.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。 （V ）17.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 ：只要两齿轮模数相等即可。 （V ）18.同一模数和

11、同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用同一把前轮刀具进行加工。f 41 I19.传动比公式 I 乩，不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 （X ）20.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。 （V ）三、简答题（15分）21 为什么多数螺纹联接工作前均要预紧如何控制螺栓联接的预紧力螺栓联接的主要防松方法有哪几 类（9分）答：预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密拉和防松能力。装配螺栓联结时，可通过测力矩扳手或定力矩扳手等工具进行测量和控制。螺栓联结防松的方法按其工作原理可分为机械防松、靡擦防松、永久防松三大类。22. 联轴器与离合器的主要功用和区别是什么 （6分）联轴器和离合器主要都是用来联接两轴

12、并传递扭矩。用联轴器联接的两根轴，只有机器停止运转后, 经过拆卸才能分离；而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离。四、计算题（37分）23.（1 2 分）计算图示机构的自由度。机构自由度计算（1 2分）解：活动构件数n=8低副数PL=11高副数P H=l自由度数 F=3n-2PL -PH =3 X 8-2 X 11 一 仁124.（10 分）在图示平面铰链四杆机构中，巳知各杆杆长分别为 I bc= 150mm, l cd = 120mm, l ab =100mmAD为机架。若想得到双曲柄摇杆机构、 ，求I AB的最小值。（1）若AB为最长杆，则lAB仝lBC= 150mm由

13、杆长条件得：lAD +lAB W lCD 十 lBC，贝U lAB W 170mm所以 150mmi IAB w 170mm 若BC为最长杆，则IAB w lBC= 150mm由杆长条件得：IAD+IBC w |AB 十 ICD，则 IAB 仝 IAD 十 IBC-ICD =130mm 所以 130mnW IAB w 150mm综上，IAB 的最小值为130mm25. (15分)简支梁受力情况如图所示。试求 ：梁A、B端约束力pQmaxMmax(2)画出剪力图，并计算最大剪力(3)画出弯矩图，并计算最大弯矩解：(1)求支反力SMk0 4HM 卜 2F7R再=锐2孔N Rp=3+75kN (5 分)由wsy=c得知支反力计算无俣=(2)由几何关乘求出几个逐更点的剪力直；在A点左截面2=5在A点右截面2亠乩 Y25kN在G点左截面tQ=Ra=6, 25kN)# C点右藏面应=恥=一生75kN.在B点左截廊= - 在H点右哉血，&=0画出剪力图。晟大剪力Q=6SkN (5分)(3)同理，懂据几何关系求处几处弯炬直：注A点在 C 点，皿：丘=心2=1比 5kN,在 B 点 fAJ Q e画出弯矩图。绘大弯矩M“ = 125kNg （5分）