试卷代号:2414 座位号■■ 国家开放大学(中央广播电视大学)2014年秋季学期“开放专科”期末考试 机械设计基础 试题 2015年1月 题 号 二 三 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、单选题(每题3分,共24分) 1.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取( )为机架,将得到双曲柄 机构。 A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 2.平面四杆机构无急回特性时,行程速比系数( )。 A.大于1 B.小于1 C.等于1 D.等于0 3.凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮的( )所决定的。 A.转速 B.轮廓曲线 C.基圆 D.从动件形式 4.脆性材料的失效形式为( )。 A.屈服失效 B.断裂失效 C.扭转失效 D.点蚀失效 5.以下哪一项是标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件之一?() A.齿轮副的法面模数相等 B.齿轮副的端面模数相等 C.齿轮副的螺旋角旋向同向 D.齿轮副的分度圆半径相等 1369
试卷代号 :2414 座位号rn 国家开放大学(中央广播电视大学)2014 年秋季学期"开放专科"期末考试 机械设计基础试题 2015 一、单选题{每题 分,共 24 分} 1.对于伎链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取( )为机架,将得到双曲柄 机构。 A. 最短杆 c.最短杆的相对杆 B. 最短杆的相邻杆 D. 任何一杆 2. 平面四杆机构元急回特性时,行程速比系数( )。 A. 大于 B. 小于 c. 等于 等于 3. 凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮的)所决定的。 A. 转速 c. 基圆 4. 脆性材料的失效形式为( )。 A. 屈服失效 c.扭转失效 B. 轮廓曲线 D. 从动件形式 B.断裂失效 D. 点蚀失效 5. 以下哪一项是标准外啃合斜齿轮传动的正确啃合条件之一? ( ) A. 齿轮副的法面模数相等 B. 齿轮副的端面模数相等 c.齿轮副的螺旋角旋向同向 D. 齿轮副的分度圆半径相等 1369
6.对于硬齿面的闭式齿轮传动,主要的失效形式是()。 A.轮齿折断 B.齿面磨损 C.齿面点蚀 D.齿面弯曲 ?.在蜗杆传动中,其他条件相同,若增加蜗杆头数,将使()。 A.传动效率提高,滑动速度降低 B.传动效率降低,滑动速度提高 C.传动效率和滑动速度都提高 D.传动效率和滑动速度都降低 8.在键联接设计中,普通平键的长度尺寸主要依据( )选定。 A.传递转矩的大小 B.轮毂材料的强度 C.轮毂装配工艺性 D.轮毂的宽度尺寸 得 分 评卷人 二、判断题(判断下列所述是否正确,正确填入“√”号,错误则填“×” 号。每题2分,共24分) 9.构件受两个力作用平衡时,两力的大小相等、方向相反,并作用在一条直线上。() 10.刚体受三个力作用时,这三个力的作用线必交于一点。() 11.刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。() 12.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。() 13.平面连杆机构的传动角愈大,则机构的传力性能愈好。() 14.塑性材料的失效主要为屈服失效。() 15.斜齿轮不产生根切的最少齿数大于直齿轮。() 16.若齿轮连续传动,其重合度要小于1。() 17.蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。() 18.在带传动中应力是由拉应力、离心力和弯曲应力组成。() 19.螺纹联接是可拆联接。() 20.工作中转动的轴称为转轴。() 得 分 评卷人 三、简答题(12分】 21.带传动的弹性滑动和打滑有何区别?它们对传动有何影响? 1370
6. 对于硬齿面的闭式齿轮传动,主要的失效形式是( )。 A. 轮齿折断 B. 齿面磨损 c.齿面点蚀 D.齿面弯曲 7. 在蜗杆传i) 中,其他条件相间,若增加蜗杆头数,将使( )。 A. 传功效率提高,滑动速度降低 B. 传动效率降低,滑动速度提高 c.传动效率和滑动速度都提高 D. 传动效率和滑动速度都降低 8. 在键联接设计中,普通平键的长度尺寸主要依据( )选定。 A. 传递转矩的大小 B. 轮载材料的强度 (二轮载装配工艺性 D. 轮载的宽度尺寸 二、判断题{判断下列所述是否正确,正确填入 号。每题 分,共 24 分) 9. 构件受两个力作用平衡时,两力的大小相等、方向相反,并作用在一条直线上。( ) 10. IJ 体受三个力作用时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 1.刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。( ) 12. 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。( ) 13. 平面连杆机构的传动角愈大,则机构的传力性能愈好。( ) 14. 塑性材料的失效主要为屈服失效。( ) 15. 斜齿轮不产生根切的最少齿数大于直齿轮。) 16. 若齿轮连续传动,其重合度要小于 10 ( ) 17. 蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。( ) 18. 在带传动中应力是由拉应力、离心力和弯曲应力组成。) 19. 螺纹联接是可拆联接 ( ) 20. 工作中转动的轴称为转轴。( ) 三、简答题(1 分} 1.带传动的弹性滑动和打滑有何区别?它们对传动有何影响? 1370
得分 评卷人 四、计算题(40分) 22.(8分)计算图示机构的自由度。 23.(10分)如图所示力F作用在AB的中点,F与AB梁的夹角为30°,已知力F=2kN, AB=400mm,画出AB的受力图并求A、B端的约束力。 A 30 B 24.(10分)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a =20°,h。·=1,c·=0.25。试求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿厚、齿槽 宽。 1371
|得分|评卷人| | 四、计算题 (40 分) 22. (8 分)计算图示机构的自由度。 c 23. (1 分)如图所示力 作用在 AB 的中点, AB 梁的夹角为 30 ,己知力 F=2kN AB=400mm ,画出 AB 的受力图并求 端的约束力。 A ."JJ;;, Jr 属院 24. (1 分)一渐开线直齿圆柱标准齿轮,已知齿数 Z=25 齿距 ρ=12.566mm ,压力角 =20 =l =0.25 试求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿厚、齿槽 宽。 1371
25.(12分)如下图所示轮系,已知Z1=18、Z2=20、22'=25、Z3=25、Z3'=2(左旋)、Z,= 40,求该轮系的传动比14,并判断蜗轮4的转向。 81 3 1372
25. (1 分)如下图所示轮系,已知 Zl =18 Zz=20 z' =25 Z3=25 Z/=2( 左旋〉、 Z4= 40 ,求该轮系的传动比 l14 ,并判断蜗轮 的转向。 1372
试卷代号:2414 国家开放大学(中央广播电视大学)2014年秋季学期“开放专科”期末考试 机械设计基础 试题答案及评分标准 (供参考) 2015年1月 一、单选题(每题3分,共24分) 1.A 2.C 3.B 4.B 5.A 6.A 7.C 8.D 二、判断题(每题2分,共24分) 9./ 10.× 11./ 12./ 13./ 14./ 15./ 16.× 17.× 18./ 10./ 20.× 三、简答题(12分) 21.答:弹性滑动是由于带的弹性变形引起松紧边拉力变化而发生的,只要传递圆周力, 就一定会产生弹性滑动,因而带的弹性滑动是不可避免的;(4分)而打滑是由于过载引起的, 此时带和带轮之间所能产生的最大摩擦力F:不能满足传动所需要的有效圆周力F,带和带轮 之间的打滑是应当且可以避免的。(4分) 带传动的弹性滑动使从动轮转速将在一定范围内相应降低,因此带传动不适用于传动比 要求准确的场合:而带和带轮之间的打滑则使带传动发生失效。(4分) 四、计算题(40分】 22.机构自由度计算(8分) 解:活动构件数n=3 (2分) 低副数P=3 (2分) 高副数P:=2 (2分) 自由度数F=3n一2PL一PH=3×3一2×3-2=1 (2分) 1373
试卷代号 :2414 国家开放大学(中央广播电视大学 )2014 年秋季学期"开放专科"期末考试 机械设计基础 试题答案及评分标准 一、单选题{每题 分,共 24 分} l. A 2. C 6. A 7. C 二、判断题(每题 分,共 24 分) 9. .J 10. X 14. .J 15. .J 10. .J 20. X 三、简答题 (12 分) (供参考) 3. B 8.D 11. .J 16. X 4. B 12. .J 17. X 5. A 13. .J 18. .J 2015 1.答:弹性滑动是由于带的弹性变形引起松紧边拉力变化而发生的,只要传递圆周力, 就一定会产生弹性滑动,因而带的弹性滑动是不可避免的 ;(4 分)而打滑是由于过载引起的, 此时带和带轮之间所能产生的最大摩擦力 F{ 不能满足传动所需要的有效圆周力 F. 带和带轮 之间的打滑是应当且可以避免的。 (4 分〉 带传动的弹性滑动使从功轮转速将在一定范围内相应降低,因此带传动不适用于传动比 要求准确的场合;而带和带轮之间的打滑则使带传动发生失效。 (4 分) 四、计算题 (40 分} 22. 机构自由度计算 (8 分) 解:活动构件数 n=3 低副数 PL=3 高副数 P II =2 自由度数 F=3n-2P -PII =3X3-2X3 2=1 (2 分) (2 分) (2 分) (2 分) 1373
23.静力分析(10分) F A F AX 30° B AY (10分) 解:画出约束反力: 由∑F.=0:Fx-Fcos30°=0,FAx=1.732kN (2分) 由∑Ms(F)=0:FAx×0.4-Fsin30°×0.2=0,Fy=0.5kN (3分) 由∑Fy=0:Fay-Fsin30°+Fg=0,Fg=0.5kN (2分) 24.齿轮几何尺寸计算(10分) 解:模数m=/元=12.566/π=4mm (2分) 分度圆直径d=mz=100mm (2分) 齿顶圆直径d。=(z1十2h.·)n=108mm (2分) 齿根圆直径d,=(z一2h。·一2c')m=90mm (2分) 分度圆齿厚、齿槽宽:s=e=多=6.28mm (2分) 2 25.轮系计算(12分) 解:i4=-20X25义40=2.2 (8分) 212223 18×25×2 《8 蜗轮转向:逆时针 (4分) 1374
23. 静力分析(1 分) F AX P B Ar (1 分) 解:画出约束反力: ~FL =0: FAX - Fcos30 白寸 FAX = 1. 732kN ~M!. (F)=O:FAXXO. Fsin XO. 2=0 , FAy =0. 5kN ~F y=O:F w-Fsirω。十几 =O ,y =O.5kN 24. 齿轮几何尺寸计算(1 分) 解:模数 rn=p/ π=12.566/π=4mm 分度圆直径 d= rnz= 100mm 齿顶圆直径 = (ZI 2ha )rn=-108mm 齿根圆直径 (z-2h 如一 2c )m=90mm 分度圆齿厚、齿槽宽 :s=etf 28mm 25. 轮系计算 02 分) 11 EZ3Z420 25 40 一-,--,一一 一一一一 =22.22 ZIZ2'Z3 18X25X2 (2 分) (3 分) (2 分) (2 分) (2 分) (2 分) (2 分) (2 分) (8 分) {.L 蜗轮转向:逆时针 (4 分) 1374