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《机械设计基础》试题六及答案
一、填空题 （每空1分，共30分）
1. 机构具有确定运动的条件是 自由度F>0 且 原动件数等于自由度F 。
2. 在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为 死点 ，此时机构的传动角为 0°，压力角为 90°。
3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中， 等速 运动规律有刚性冲击； 正弦加速度 运动规律无冲击。 4. 带传动工作时，最大应力发生在 紧边进入小带轮处 ，最大值为 ?1??b1??c。 5. 带传动的设计准则为：在保证带传动不发生 打滑 的前提下，带具有一定的 疲劳 强度和使用寿命。
6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为： 模数相等 、 压力角相等 及 ?1???2，齿轮连续啮合条件为：重合度大于1 。
7. 图示减速器中，1为蜗杆，2为蜗轮，3、4均为斜齿轮，主动轴蜗杆为顺时针旋转，蜗轮为右旋，则蜗杆螺旋线方向为 右旋 ，若希望蜗轮2和小齿轮3的轴向力能抵消一部分，则齿轮3的螺旋线方向为右旋 ，齿轮4的轴向力方向为 向上 。
8. 按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成 心轴 ， 转轴 ， 传动轴 。
9. 代号为7312C的滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ，内径为 60 mm，宽度系列代号为 0 ，直径系列代号为 3 。
10. 螺纹连接中，按其工作原理不同，螺纹防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副关系防松 等。
11. 轴承的基本额定动载荷是指轴承的 基本额定寿命 恰好为 106r 时，轴承所能承受的载荷值。
二、问答题（每题6分，共24分）
1． 请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。
答：瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时，其相对速度为0的重合点，或者是绝对速度相等的重合点。（3分）三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心（1.5分），它们位于同一直线上（1.5分）。
2． 简述闭式齿轮传动的设计准则
答：1）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设计(2分)，然后校核齿根弯曲疲劳强度(1分)。2）对于硬齿面闭式齿轮传动，通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计(2分)，然后校核齿面接触疲劳强度(1分)。
3． 平键连接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些?平键的截面尺寸bxh是如何确
定的?
答：平键的工作面为两侧面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。(2分)
主要失效形式是工作面的压溃和键的剪断。(2分)截面尺寸根据轴径d由标准查出。(2分)
4． 简述形成流体动压油膜的必要条件。
答：形成动压油膜的必要条件是：1）相对运动表面之间必须形成收敛形间隙；(2分)2）要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出；(2分)3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。(2分)
三、分析计算题：（共34分） 1．（8分） 如图示螺栓联接的受力－变形图。若保证残余预紧力F\的大小等于其预紧力F’的一半。求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力，并在图中标出各力。
解：在受力－变形图中标出残余预紧力、预紧力及工作载荷，（4分）
FF １ ４ ３ ２ ５ n1n2?z2z1?4020?2 （2分）
由图中几何关系可知螺栓连接最大工作载荷为: F=F’ （2分）螺栓所受的总拉力为：
F0?F\?F?F\?F'?1.5F'?3F\ （2分）
2．(8分) 计算图中所示机构的自由度数，若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。
答： 活动构件数：n=7高副数：PL=9 低副数：PH=1 F=3n-2PL-PH=2（5分） F处存在局部自由度（1分），E处或E’处存在虚约束（1分），C处存在复合铰链（1分）。
4.(10分) 如图所示轮系中，若已知各轮齿数z1=z2=z4=z5=20，z3=40，z6=60，求i1H 的大小, 并说明轮1与转臂H的转向相同还是相反。
解：此轮系为混合轮系，其中定轴轮系传动比：i12?FＨ F H周转轮系的转化轮系传动比：i25?n2?nHn5?nH?(?1)z5z3??8020??4 （3分）
由于n5?0，故：
n2?nH?nH??4 （1分）得：
n2nH?5 （1分）故：
i1H?i12i2H?n1n2nH?n2??2?5??10 （2分）轮1与转臂H转向相反 （1分）
四、结构题（12分）
试分析图示齿轮轴轴系结构上的结构错误，在图中编号并指出错误原因。轴承采用脂润滑。
位置1、两轴承类型一致，角接触轴承应成对使用； 位置2、旋转件和静止件接触；
位置3、齿轮安装轴段的长度应小于齿轮宽度； 位置4、无键槽；
位置5、联轴器轴段无轴向定位，应设计成阶梯轴； 位置6、与轴承内圈配合轴段太长，应设计成阶梯轴； 位置位置位置位置
7、机箱体应加凸台以减小加工面积； 8、应加调整垫片； 9、键槽孔太长； 10、缺甩油环；
位置11、轴肩太高，轴承内圈无法拆卸； 位置12、无密封。
《机械设计基础》试题七
一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．机器中各运动单元称为（ ） A．零件
B．构件 C．部件 D．机件
2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（ ） A．0个约束
B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束
3．曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（ ） 4．压力角 B．传动角 C．极位夹角 D．摆角
4．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则机构为（ ）
A．曲柄摇杆机构 B．曲柄滑块机构 C．双曲柄机构 D．双摇杆机构 5．凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（ ） A.将产生刚性冲击 B．将产生柔性冲击
C．没有冲击 D．既有刚性冲击又有柔性冲击 6．槽轮机构所实现的运动变换是（ ） A．变等速连续转动为间歇转动
B．变转动为移动
C．变等速连续转动为不等速连续转动 D．变转动为摆动
7．若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用（ ） A．螺栓联接
B．螺钉联接 C.双头螺柱联接
D．紧定螺钉联接
8．普通楔键的工作面是键的（ ）
A上下表面 B．底面 C．两侧面 D．两端面 9．平带、V带传动传递运动和动力主要是依靠（ ） A．带的紧边拉力 B.带的松边拉力
C．带的预紧力 D．带和带轮接触面间的摩擦力 10．渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（ ） A．分度圆 B．基圆 C．齿根圆 D．齿顶圆