机械设计基础试题共十套含答案

第一套一、填空题（25分，1分/空）1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。2．如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。FRFA2LLFr1Fr24．采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。Fr27．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。问答题（16分，4分/题）加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什么？移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？计算题（49分）某变速箱中，原 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分）图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=z2′=z3′=15，z2=25，z3=z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷FR=3000N，FA=500N，尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。（30205轴承：派生轴向力FS=Fr/(2Y)，e=0.35，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr≥e时，X=0.4，Y=1.7）（18分）计算题第2题图计算题第3题图结构改错（10分）指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）答案：一、填空题（25分，1分/空）1．面；22．双曲柄机构；双摇杆机构；曲柄摇杆机构3．等加速等减速；简谐运动4．分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高）5．两侧面；挤压；轴径；轮毂长度6．三角形螺纹；摩擦防松；机械防松Fr27．转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴二、简答题（16分，4分/题）不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0°，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力后，传动角仍为0°，驱动力有效分力仍为0。（1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。修改从动件的运动规律，增大基圆半径。计算题（49分）解：mn=2.5mmz1=15z2=38αn=20°小齿轮改为斜齿轮后不会根切。2．解：齿条速度方向向下FRFA2LLFr1Fr2Fs1Fs23．根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图，故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。Fa1=294N，Fa2=294+500=794N构改错（10分）⑥⑦②④⑤⑧⑩①③⑨①联轴器上应为通孔　②联轴器无轴向定位　③键槽位置错误④动静件之间应有间隙　⑤轴承盖处应设密封装置　⑥应有调整垫片　⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度　⑨轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴　⑩轴承内圈无定位第二套填空题1．一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；(1)当取c杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。2.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________，机构传动性能愈好。3.螺纹联接是指___________________。螺旋传动是指_________________。4.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为__________________。5．某调整螺纹，用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转____圈。6.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。7.带传动的主动轮直径d1=180mm，转速n1=940r/min，从动轮的直径为d2=710转速n2=233r/min,则其弹性滑动系数ε为_______________________。8.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为________。9.齿轮传动的标准安装是指__________________________。10.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___________，齿轮传动也越__________。11.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的________，________选择刀具刀号。12.一主动直齿轮的转矩为100Nm,其分度圆直径为50mm，则其传递的圆周力为_______，径向力为_______。13.滚动轴承代号“6215”的含义是__________________________________。14.额定动载荷是指__________________________15.转轴是指______________________，传动轴是指___________________16.一个阶梯轴由______，_________，______________三部分组成。二、选择题1.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________死点位置。（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为2.为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。（A）     压力角（B）传动角（C）极位夹角3.__________决定了从动杆的运动规律。（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状4.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有___________。(A)压紧力(B)轴向力(C)摩擦力5.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_______________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。(A)螺栓联接(B)双头螺栓联接(C)螺钉联接(D)三角形细牙螺纹(E)三角形粗牙螺纹(F)矩形螺纹6.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_______根。(A)4(B)6(C)2(D)107.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。(A)分度圆(B)基圆(C)节圆(D)齿根圆8.一般来说，_______更能承受冲击，_____-更适合于较高的转速下工作。(A)滚子轴承(B)球轴承三、计算题：1、一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。2、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。第2题第3题3、图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？4、设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。填空题：1．双曲柄机构曲柄摇杆机构2．大 小3．利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动4．外径  细牙螺纹外径12mm，螺距1.55.26.YZABCDE  B型基准长度2240mm7.0.0228．789．分度圆与节圆重合10．越多 平稳11．模数 齿数12．4000N  1455.9N13．深沟球轴承直径系列2内径75mm14．额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷15．既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩16．轴头轴颈轴身选择题1．B；2．B；3．B；4．C；5．B、D；6．D；7．C；8．A、B计算题1．m=5 d1=100d2=220da1=100+10=110 da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7s=e=7.852．P=3*6-2*8-1=1具有确定运动3．i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5  z4=40第三套一、选择题1.图示机构中有_______虚约束。（A）1个（B）2个（C）3个（D）没有2.图示机构要有确定运动，需要有_______原动件。（A）1个（B）2个（C）3个（D）没有3.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数_______（A）压力角α=0（B）传动角β=0  （C）极位夹角θ=0  （D）　k＞1（E）k＜1  （F）k=14.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为_______。(A)＜110mm(B)110mm≤d≤190mm(C)≥190mm5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置；（A）     曲柄与连杆共线时为（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大C）实际轮廓线上的最小（D）理论轮廓线上的最小7.凸轮机构中的压力角是指_______间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）凸轮上接触点的法线与该点线速度（C）轮上接触点的切线与从动件的运动方向8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_______。（A）   沿轴向固定并传递轴向力（B）沿轴向可作相对滑动并具有作用（C）沿周向固定并传递扭矩（D）安装及拆卸方便9.普通平键联接传递动力是靠_______。（A）两侧面的摩擦力（B）两侧面的挤压力（C）上下面的挤压力（D）上下面的摩擦力10.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为_______。(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)a-c-b-d(D)c-d-b-a11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应_______。（A）     把键长增大到1.5倍（B）把键宽增大到1.5倍（C）把键高增大到1.5倍（D）安装一对平键12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_______有关。（A）   升角（B）线数（C）螺距和牙型角（D）升角和牙型角13.螺纹联接是一种_______。（A）可拆联接（B）不可拆联接（C）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接（D）具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受_______的作用。（A）    拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲15.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为_______。（A）     剪切与挤压破坏（B）拉断（C）拉扭断裂16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为_______。　(A)1800　(B)240　(C)450　　(D)54017.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_______。A)        在传递相同功率时，尺寸较小          B)        传动效率高C)        带的寿命长                       D)       带的价格便宜18.标准三角带型号的选定，取决于_______。（A）     传递的功率（B）带的线速度（C）带的圆周力（D）高速轴上的扭矩19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_______。（A）降低（B）增大（C）不变20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角_______。        （A）     减小（B）增大（C）不变21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_______。（A）减小（B）增大（C）不变22.带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。（A） 带不是绝对挠性件（B）带与带轮间的摩擦系数偏低（C） 带的紧边与松边拉力不等（D）带绕过带轮产生离心力23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为_______。（A）1.2﹪（B）1.5﹪（C）1.8﹪（D）2.2﹪24.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D1，D2，b：选用带的型号，c：确定带的长度L，d：确定带的根数Z，e：选定初步中心距a0，f：计算实际中心距a，g：计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为_______。（A）a-b-c-e-f-d-g(B)a-b-d-e-c-f-g(C)b-a-e-c-f-d-g(D)b-a-e-f-c-d-g25.一对齿轮要正确啮合，它们的_______必须相等，（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数26.一个齿轮上的圆有_______。（A）    齿顶圆和齿根圆，（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）     齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆27.一标准直齿圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮_______。（A）82（B）78（C）80（D）76二、计算题1)、下图是连杆机构的运动简图1计算该机构的自由度；2问该机构是否存在曲柄2)、如图所示，已知轮系中各齿轮齿数。求传动比i1H；计算其自由度。3)、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。1.【A】；2.【A】；3.【C、D】；4.【B】；5.【C】；6.【C】；7.【A】；8.【C】；9.【B】；10.【B】；11.【D】；12.【D】；13.【A】；14.【B】；15.【B】；16.【C】；17.【B】；18.【A】；19.【B】；20.【A】；21.【A】；22.【C】；23.【D】；24.【C】；25.【C】；26.【B】；27.【B】一、计算题1）1．F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=12．AB=10mm；BC=40mm；CD=30mm；AD=50mm∵AB+AD14   主动  从动5   凸轮廓线6  A型平键宽度b=20mm，长度L=70mm 7  C型公称长度28008 棘轮机构9基圆半径的反比10  200，标准值 相等 二、判断题1 对2 对3 错4 错5 错6 对7 对8 对三、简答题1有急回特性极位夹角不等于零2 运动时克服，固定夹紧时利用 3  有影响4 向径、高度无变化5  Ft1=2T1/d1  Fr1=Ft1tg200四、计算题1、78=m(24+2)      m=3        a=m/2(z1+z2)        135=3/2(24+z2)       z2 =66          da2=3*66+2*3=204    df2=3*66-2*1.25*3=190.5     i=66/24=2.75   2、  i16=z2z4z5z6/z1z2'z4'z5'3、       S=0.68Fr       S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N        S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N        S2+Fx=680+900=1580Ne      P1=3300N      P2=0.41*1000+0.87*1344=1579N第六套一、填空题（33分）构件在外力作用下抵抗的能力称为强度；构件在外力作用下抵抗的能力称为刚度；构件在外力作用下保持的能力称为稳定性。2．在其它条件不变的情况下，受轴向拉伸杆件的直径增大一倍，横截面上的正应力将减少，相对变形将减少，绝对变形将减少。3．下列各图中的剪切面面积分别为Aa=，Ab=，Ac=。4．在条件相同的情况下，采用空心轴，可以节省，减轻，提高。5．如果某截面的梁惯性矩为，则该截面的形状是，中性轴是轴，其梁的高度为，宽度为，中性轴与平行，与垂直。6．横截面积相等时，矩形、圆形、工字形截面以选择截面作为梁的截面最为合理。7．下列图a中的AB杆将近产生变形，图b中的AB杆产生变形，图c中的AB杆将近产生变形。8．三种材料的曲线如图，其中曲线1的材料最好，曲线2的材料最好，曲线3的材料最好。9．材料力学的基本假设有，，，，。10．强度条件可解决 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 上的三类问题（1）。（2），（3）。二、判断题（对打√，错打×。10分）1．杆件所受的轴力FN愈大，横截面上的正应力σ愈大。（）2．如图所示二杆，若材料、长度和横截面面积都相同，根据理论力学中力的可传性原理把图b中的力F从B点移至A点，则两杆的绝对变形和相对变形都相等。（）传动轴上输入与输出功率的齿轮位置不同，轴上最大扭矩数值不变。（）选用高强度钢可以提高大柔度压杆的稳定性。（）材料的疲劳极限与构件的疲劳极限不同，构件的疲劳极限一般小于材料的疲劳极限。（）三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内，10分）1．尺寸相同的钢杆和铜杆，在相同的轴向拉力作用下，其伸长比为8：15，若钢杆的弹性模量为E1=200GPa，在比例极限内，则铜杆的弹性模量E2=（）。a.b.c.等于E1d.以上都不正确2．用螺栓联接两块钢板，当其它条件不变时，螺栓的直径增加一倍，挤压应力将减少（）。a.1倍b.c.倍d.倍e.以上都不正确3．等直圆轴扭转时，横截面上的切应力合成的结果是（）。a.一集中力b.一力偶c.一内力偶矩d.一外力偶矩e.以上都不正确4．在保持重量不变的情况下，空心轴与实心轴在强度和刚度方面较好的是（）。a.实心轴b.空心轴c.两者都一样d.以上都不正确5．图中yoz截面对y轴的惯性矩为（）。a.b.c.d.e.四、计算题（47分）1．图示结构中AB梁的变形及重量可忽略不计。杆1为钢质圆杆，直径d1=20mm，E钢=200GPa。杆2为铜质圆杆，直径d2=25mm，E铜=100GPa。试问：（1）载荷F加在何处，才能使加力后刚梁仍保持水平？（2）若此时F=30kN，则两杆内正应力各为多少？2．外伸梁受力如图所示，梁为T形截面。已知q=10kN/m，材料的许用应力[σ]=160MPa，试确定截面尺寸a。3．曲拐轴受铅垂载荷作用如下图所示，已知P=30kN，[]=160MPa，试按第四强度理论设计AB轴的直径。答案：1．破坏，变形，原有平衡状态；2．3/4，3/4，3/4；3．πd12/4，πd22/4，πd3t，4．材料，自重，承载能力；5．矩形，Z，h,b,b,h；6．工字型；7．压弯组合，弯扭组合，拉弯组合；8．强度，刚度，塑性；9．连续性假设，均匀性假设，各向同性假设，小变形假设，完全弹性假设；10．强度校核，设计截面尺寸，确定许可载荷。二．判断题1．×，2．×，3．×，4．×，5．×，6．×。三．选择题1．a，2．b，3．c，4．b，5．e四．计算题1．x=1.08m，δ1=44MPa，δ2=44MPa2．Mmax=89KN·m，a=21.1mm3.d=72mm第七套空题（每空1分，共30分）1．由于带传动存在，所以不能保证。2．在一定的条件下，f为一定值时，要增加带传动的传动能力，就应增加和。3．齿数愈少，齿根厚度就愈；轮齿的弯曲应力就愈；因此，齿形系数Yf就愈。4．蜗杆传动的失效形式主要有和。5．根据受载荷的不同，轴分为；；。其中主要承受弯矩；主要承受扭矩；既承受弯矩，也承受扭矩。6．根据磨擦状态分，滑动轴承的磨擦状态一般分为；两类。按承受载荷的方向不同，将滑动轴承分为和。7．滚动轴承的典型结构由；；；等四部分组成。8．联轴器根据内部是否有弹性零件，分为联轴器和联轴器；9．理想的齿轮材料性能应是齿面；齿芯。10．选择润滑油粘度的一般原则是：重载低速，应选粘度的油；高速应选粘度的油；工作温度低应选粘度的油。选择题（每题2分，共20分）1．为了保证带的传动能力，小带轮的包角1应。（A）<120(B)>120(C)<150(D)>1502．齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生破坏为前提建立起来的。（A）疲劳点蚀；（B）磨损；（C）胶合；（D）塑性变形。3．一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软齿面，因此有。（A）H1H2，[]H1[]H2；（B）H1=H2，[]H1[]H2；（C）H1H2，[]H1[]H2；（D）H1H2，[]H1=[]H2。4．齿轮的齿面疲劳点蚀首先发生在的部位。（A）靠近节线的齿根表面上；（B）靠近节线的齿顶表面上；（C）在节线上；（D）同时在齿根和齿顶表面上。5．在一传动机构中，有圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动时，应将圆锥齿轮传动安排在。（A）高速级；（B）低速级；（C）中速级；（D）任意位置。6．装有张紧轮的带传动，带的寿命将。（A）增加；（B）减少；（C）不变；（D）不确定。7．如果一转轴工作时是正反转运动，则轴的计算弯矩公式中应取。（A）0.3；(B)0.6；(C)1；(D)2。8．为了提高轴的刚度，应采取的措施（A）以合金钢代替碳素钢；（B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C）提高轴的表面质量；（D）加大轴径。9．为了把润滑油导入整个磨擦表面之间，应在轴瓦的开设油沟。（A）非承载区；（B）承载区；（C）任意位置；（D）承载区与非承载区之间。10．带安装后，带在槽中的三个位置如图所示，其中只有是正确的。三、问答题（每问5分，共20分）1．一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比i、中心距a及其它条件都不变的情况下，若减小模数m并相应地增加齿数z1和z2，试问这对弯曲疲劳强度和接触疲劳强度各有什么影响？在闭式传动中，若强度条件允许，这种减小模数增加齿数的 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有什么好处？2．试标出图中两种传动形式的蜗杆、蜗轮和齿轮和转动方向，哪种传动形式比较合理？为什么？（两种传动形式的参数均相同）四、计算题（共22分）1．图示为一齿轮轴，其上装有一对型号为7208E的轴承。已知Fx=5000N，FrⅠ=8000N，FrⅡ=6000N。试计算作用于两轴承上的总轴向载荷。（S=Fr/2Y，Y=0.4ctg14°2′10″）（10分）2．设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反？（2）低速级螺旋角应取何值才能使中间轴的轴向力互相抵消？（12分）五、改错题（8分）下图为一输出轴，试指出1~8标注处的错误。答案:1．弹性滑动，恒定的传动比；2．初拉力，小带轮包角；3．小，小，大，大；4．摩损，胶合；5．心轴，传动轴，转轴；心轴，传动轴，转轴；6．滚动摩擦，滑动摩擦；向心轴承，推力轴承；7．外圈，内圈，滚动体，保持架；8．弹联轴器，刚性联轴器；9．硬，韧；10．高，低，低二．选择题1．B，2．A，3．B，4．A，5．A，6．B，7．C，8．D，9．A，10．a三．问答题1．答：（1）一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比，中心距及其它条件不变的情况下，若减小模数并相应地增加齿数时，会使弯曲强度下降，对接触疲劳强度无影响。（2）在闭式传动中，若弯曲强度条件允许，减小模数，增加齿数，可以使重合度增加，传动的平稳性增加，模数齿顶圆直径也小，既可节省材料，又减少了切齿的工作量。2．（1）答：（2）第一种（左）形式较合理。（3）由于蜗杆传动的啮合效率η是随着滑动速度vs的增加而增大，为了提高蜗杆传动的效率，应尽可能增大vs，即增大蜗杆的转速n1，所以蜗杆传动应尽可能布置在高速级。四．计算题1．（1）低速轴小齿轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向相同才能使轴向力相反。（2）β2=8°16′04″2．FaⅠ=FX+SⅡ=6875N，FaⅡ=SⅡ=1875N五．改错题1．无倒角，轴承装拆不方便；2．轴肩过高，轴承无法拆卸；3．轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠；4．套筒与轴肩平齐，右轴承定位固定不可靠，套筒外径过大，轴承无法拆卸；5．轴头过长，齿轮装拆不便；6．精加工面过长，也不利于轴承拆卸；7．轴与轴承盖无密封件，盖孔与轴间无间隙，动静件未分开，工作时会干涉；8．联轴器与轴间无键联接，周向固定不可靠，不利于装拆轴上零件。第八套一、回答下列问题：（每题6分）（1）作用力与反作用力是一对平衡力吗？（2）图a中所示三铰拱架上的作用力F，可否依据力的可传性原理把它移到D点？为什么？（3）二力平衡条件、加减平衡力系原理能否用于变形体？为什么？（4）只受两个力作用的构件称为二力构件，这种说法对吗？（5）等式F=F1+F2与F=F1+F2的区别何在？（6）图b、c中所画出的两个力三角形各表示什么意思？二者有什么区别？（7）如图所示一传动轴，如何改变外力偶的作用位置以提高轴的承载能力？（8）下两图为在铣床上安装工件的两种方法，主要工具由垫铁l、压板2、T形螺栓3及螺母4、垫圈5等组成，试 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这两种方法的特点，并指出哪种方法正确。（9）现有低碳钢和铸铁两种材料，试对下列两种结构中的杆选用合适的材料，并说明理由。（10）判断如图所示的横截面上的切应力分布图是否正确？二、计算题（每题10分）1．组合梁及其受力情况如图所示,已知F=qa，M=qa2，梁的自重可忽略不计，试求A、B、C、D各处的约束反力。2．变速箱中间轴装有两直齿圆柱齿轮，其分度圆半径r1=100mm，r2=72mm，啮合点分别在两齿轮的最低与最高位置，如图所示。图中的尺寸单位为mm。已知齿轮压力角α=20°。在齿轮1上的圆周力F1=1.58kN。试求当轴平衡时作用于齿轮2上的圆周力F2与A、B轴承的反力。3．图示直杆质量为35kg，问多大的力FP才能使其移动？已知接触面间的静摩擦因数均为0.3。4．图示一托架，AC是圆钢杆，许用应力[]钢=160MPa；BC是方木杆，许用应力[]木=4MPa，F=60kN，试选择钢杆圆截面的直径d及木杆方截面的边长b。5．铸铁梁受力和截面尺寸如图所示。已知：q=10kN/m，F=2kN，许用拉应力[t]=40MPa，许用拉应力[c]=160MPa,，试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变，将T型梁倒置成为⊥形，是否合理？（附加题15分）答案：一、回答下列问题：答：（1）不是。作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上两个力。（2）不可以。力的可传性原理只适用于同一刚体上，本题不是在同一刚体上。（3）不可以。因其应用前提必须是刚体。（4）不对。在两个力作用下保持平衡的的构件才能称为二力构件。（5）F=F1+F2是矢量式，包含大小和方向，F=F1+F2是代数式，只有大小。（6）图b表示力的合成，图c表示力的平衡。前者表示F3=F1+F2，后者为F1+F2+F3=0（7）将4Mo向右移至2Mo处，将2Mo左移至1Mo处，将Mo左移至4Mo处可使轴的最大转矩减少一半，使轴的承载能力提高一倍。计算如下：原来Mmax=4Mo现在Mmax=2Mo故轴的承载能力提高一倍。（8）根据力矩的定理，力臂与力成反比，如要使工件压紧，压板的螺栓应尽量靠近工件，故图a）正确。（9）由受力分析可知，两图中1杆均受拉，2杆均受压，故1杆应选用低碳钢，2杆应选用铸铁。（10）图（a）正确。二、计算题略第九套一、填空题（每空1分，共29分）1．在计算机构自由度是时，应注意的三种情况是；；。2．凸轮机构中，运动规律有刚性冲击，运动规律有柔性冲击，运动规律无冲击。3．螺纹联接的基本类型有；；；。4．传动带工作时受有三种应力，它们是：由引起的应力；由引起的应力以及由于引起的应力。5．现有4个标准齿轮：m1=4mm，z1=25；m2=4mm,，z2=50；m3=3mm，z3=60；m4=2.5mm，z4=40。其中齿轮的渐开线形状相同，齿轮能正确啮合，齿轮能用一把滚刀制造。6．在其他条件不变的情况下，载荷增加一倍时，轴承的寿命将减为原来的。7．当n>10r/min时，滚动轴承的主要失效是，此时应按确定轴承型号。8．选择润滑油的一般原则是：轴承的载荷大，轴颈的圆周速度低和工作温度高时，应选用的润滑油；反之，则应选用的润滑油。9．图示铰链四杆机构中已知AB=80mm，BC=110mm，CD=40mm，AD=100mm，则当AB为机架时是机构；BC为机架时是机构；CD为机架时是机构。10．带传动中，传动带在带轮上的滑动可分为和两种情况，其中是带传动正常工作时所不允许的。二．选择题（每题1.5分，共15分）1．机构具有确定相对运动的条件是。（A）F≥0；（B）N≥4；（C）W>1；（D）F=W。注：F-自由度数，N-活动构件数，W-主动构件数2．曲柄连杆机构中以为主动件时，会出现死点。（A）曲柄；（B）连杆；（C）摇杆；（D）上述都不对。3．为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角1，并使1。（A）120；（B）120；（C）150；（D）150。4．按初估轴直径公式d≥C计算出的直径，通常作为阶梯轴的的尺寸。（A）最大处直径；（B）轴中间段直径；（C）最小处直径；（D）危险截面处直径；5．齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生破坏为前提建立起来的。（A）疲劳点蚀；（B）磨损；（C）胶合；（D）塑性变形。6．一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软齿面，因此有。（A）H1H2，[]H1[]H2；（B）H1=H2，[]H1[]H2；（C）H1H2，[]H1[]H2；（D）H1H2，[]H1[]H2。7．在齿轮减速器中，一般将小齿轮的宽度b1取得比大齿轮的宽度b2。（A）大；（B）小；（C）相等；（D）随意取值。8．当分度圆直径一定时，在满足轮齿弯曲强度的条件下，应尽可能选取。较宽的齿宽；（B）较大的模数；（C）较多的齿数；（D）较大的中心距。9．为了提高轴的刚度，应采取的措施（A）以合金钢代替碳素钢；（B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C）提高轴的表面质量；（D）加大轴径。10．如果一转轴工作时是正反转运动，则轴的计算弯矩公式中应取。（A）0.3；(B)0.6；(C)1；(D)2。三、计算题(每题12分，共48分)计算下图各机构的自由度。2．图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知主动轮1的螺旋角及转向，为了使装有齿轮2和齿轮3的中间轴的轴向力较小，试在图中画出齿轮2、3、4的轮齿螺旋角旋向和各齿轮产生的轴向力方向。已知mn2=3mm，z2=57，2=15，mn3=4mm，z3=20，试求3为多少时，才能使中间轴上两齿轮产生的轴向力互相抵消？在图示齿轮系中，已知z1=22，z3=88，z3'=z5试求传动比i15。轴承的安装形式如图所示。已知：Fs2+FA>FS1或FS2+FAFS2；FAFs1时，FaⅠ=Fs2+Fa2，FaⅡ=Fs1-Fs2+FAFS1或FS2+FAFS2；FA120°③速度过大，则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速v也不能过小（一般不应小于5m/s）。带速太小说明所选的ddl太小，这将使所需的圆周力过大，从而使所需的胶带根数过多。④中心距小虽能使传动紧凑，但带长太小，单位时间内胶带绕过带轮次数增多，即带的应力循环次数增加，将降低带的寿命。此外，中心距小又减小了包角α1，降低了摩擦力和传动能力。⑤中心距过大时除有相反的利弊外，高速时还易引起带的颤动。故应合理选择。试分析参数dd1、1、v、i、a对V带传动有何影响？如何选取？（10分）6．答：小齿轮应采取调质，大齿轮采用正火，轮齿的失效形式为齿面疲劳点蚀。小齿轮的硬度应比大齿轮的硬度值应高出30～50HBS。7．答：不对。两轮的弯曲强度不相等，因弯曲强度与齿数有关。8．答：1）相同。接触应力为一对作用力与反作用力。2）弯曲疲劳强度不相同，因弯曲强度与齿数有关。9．答：轴的材料主要有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不应采用高强度合金钢来提高轴的刚度。因合金钢在常温下的弹性模量与普通碳素钢基本相同。10．1）Fs2+FA>Fs1时，FaⅠ=Fs2+Fa2，FaⅡ=Fs1-Fs2+FA