南京工业职业技术学院/学年第学期期末考试试卷 课程：机械设计基础（Ⅱ）出卷人：考试类型：开卷【】 闭卷【√】 适用班级： 班级 学号 姓名 选择题（每小题2分，共24分） 1.在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 A.增大传动角Y B.减小传动角Y C.增大压力角a D.减小极位夹角0 2.渐开线标准齿轮的根切现象，发生在 A.模数较大时 B.模数较小时 C.齿数较小时 D.齿数较多时 3.在一般工作条件下，齿面硬度B≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式 为 _o A.轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D.齿面塑性变形 4.齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 A.齿顶部份 B.靠近节线的齿顶部份 C.齿根部份 D.靠近节线的齿根部份 5.标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y数值时，应按 A.法面模数m B.齿宽b C.实际齿数Z D. 当量齿数Z 6.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是 a A.di=miq B.di=maq C.di=maiZ D.di=mazi 7.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 A.包角a1太小 B.初拉力F。太小 C.紧边和松边拉力不等 D.传动过载
1 南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学 期 期 末 考 试 试 卷 课程： 机械设计基础（Ⅱ）出卷人： 考试类型：开卷【 】 闭卷【√】 适用班级： 一、 选择题（每小题 2 分，共 24 分） 1. 在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 。 A. 增大传动角γ B. 减小传动角γ C. 增大压力角α D. 减小极位夹角θ 2. 渐开线标准齿轮的根切现象，发生在 。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较小时 D. 齿数较多时 3. 在一般工作条件下，齿面硬度 HB≤350 的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式 为 。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面胶合 D. 齿面塑性变形 4. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 。 A. 齿顶部份 B. 靠近节线的齿顶部份 C. 齿根部份 D. 靠近节线的齿根部份 5. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数 YF 数值时，应按 。 A. 法面模数 mn B. 齿宽 b C. 实际齿数 Z D. 当量齿数 Zv 6. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是 。 A. d1= malq B. d1= mnq C. d1=ma1z1 D. d1= mnz1 7. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 。 A. 包角 1 太小 B. 初拉力 F0 太小 C. 紧边和松边拉力不等 D. 传动过载 班级 学号 姓名
8.下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 A.双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 9.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 10.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是 A.OHI=OH2 B.HIOH2 D.可能相等，也可能不等 11.在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为10°转时，其可靠度 为」 A.10% B.80% C.90% D.99% 12渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为 A.E<0 B.E=0 C.￡<1 D.E≥1 二、填空题（每空1分，共15分） 1.带传动中，带中的最大应力Omx是由 应力 应力和 应力组成，最大应力发生在 处。 2.蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 3.平键联接中，平键的载面尺寸应按 查出键的宽和高，键的长度L可参 照 从标准中选取，必要时应进行强度校核。 4.普通V带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 5.在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 6.在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 所设计的机构越紧凑，但是压 力角 使机构的工作情况变坏。 7、6205轴承是 轴承，轴承内径为 mm. 三、问答题（每小题4分，共8分） 1.欲要实现把回转运动变为直线运动，根据所学过的机构和传动类型，可以采用哪些机构？ 2.带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么？
2 8. 下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 。 A. 双摇杆机构 B. 曲柄摇杆机构 C. 双曲柄机构 D. 对心曲柄滑块机构 9. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 。 A. 粗牙普通螺纹 B. 细牙普通螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 10. 一对相啮合的圆柱齿轮的 Z2＞Z1，b1＞b2，其接触应力的大小是 。 A. H1 = H2 B. H1 ＜ H2 C. H1 ＞ H2 D. 可能相等，也可能不等 11. 在基本额定动载 荷 C 作用下，滚动轴 承的基本额定寿 命为 106 转时，其可 靠度 为 A. 10% B. 80% C. 90% D. 99% 12 渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为 。 A. ＜0 B. ＝0 C. ＜1 D. ≥1 二、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1. 带传动中，带中的最大应力 max 是由 应力、 应力和 应力组成，最大应力发生在____________________处。 2. 蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 。 3. 平键联接中，平键的载面尺寸应按 查出键的宽和高，键的长度 L 可参 照 从标准中选取，必要时应进行强度校核。 4. 普通 V 带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 。 5.在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。 6. 在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所设计的机构越紧凑，但是压 力角 使机构的工作情况变坏。 7、6205 轴承是____________轴承，轴承内径为____________mm。 三、问答题（每小题 4 分，共 8 分） 1. 欲要实现把回转运动变为直线运动，根据所学过的机构和传动类型，可以采用哪些机构？ 2．带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么？
四、计算题（共34分） 1.计算下列机构的自由度，若有虚约束、局部自由度、复合铰链，请指出。（每小题5分，共 10分) B (a) (b) 2.图中所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），己知两个轴承的径向载 荷分别为Fr1=2000N,Fr24000N,轴上作用的轴向外加载荷F=1000N,轴承内部附加轴向力FS的计 算为FS=0.68Fm,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比F%r>e时，X=0.41,=0.87,当F%r≤e, X=1,Y=0,e=0.68,载荷系数f。=1.0,试计算 (1)两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2: (2)两个轴承的当量动载荷P1、P2。(本题12分)。 E Fs2 至 E2 3.图中所示直齿锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力由I轴输入，小圆锥齿轮1 的转向n如图示，试分析： (1)为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向（画在图 上)。 (2)在图上分别画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受的圆周力F、径向力F、轴向力F的方向。（垂 直纸面向外的力用⊙表示，向内的力用8表示)。（本题10分） 3
3 四、计算题（共 34 分） 1. 计算下列机构的自由度，若有虚约束、局部自由度、复合铰链，请指出。（每小题 5 分，共 10 分） 2. 图中所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载 荷分别为 Fr1=2000N，Fr2= 4000N，轴上作用的轴向外加载荷 FA=1000N,轴承内部附加轴向力 FS 的计 算为 FS=0.68Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比 Fr Fa ＞e 时，X= 0.41，Y= 0.87，当 Fr Fa ≤e， X=1，Y= 0，e = 0.68，载荷系数 fp= 1.0，试计算 （1）两个轴承的轴向载荷 Fa1、Fa2； （2）两个轴承的当量动载荷 P1、P2。（本题 12 分）。 3. 图中所示直齿锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动装置，动力由Ⅰ轴输入，小圆锥齿轮 1 的转向 n1 如图示，试分析： （1）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定斜齿轮 3 和斜齿轮 4 的轮齿旋向（画在图 上）。 （2）在图上分别画出圆锥齿轮 2 和斜齿轮 3 所受的圆周力 Ft、径向力 Fr、轴向力 Fa 的方向。（垂 直纸面向外的力用⊙表示，向内的力用 表示）。（本题 10 分）
4.已知一传动轴传递的功率为37KW,转速n=900rpm,如果轴上的扭切应力不许超过40N/mm2, 问该轴直径d为多少？（本题5分） 五、结构改错 试指出下图中的轴系结构错误，最少找出九个错误（在错误处写出序号，并在图下空白处按序 号简要说明错误内容，不必在图上改正)。（本题9分） 4
4 4. 已知一传动轴传递的功率为 37KW，转速 n = 900rpm，如果轴上的扭切应力不许超过 40N/mm 2， 问该轴直径 d 为多少？（本题 5 分） 五、结构改错 试指出下图中的轴系结构错误，最少找出九个错误（在错误处写出序号，并在图下空白处按序 号简要说明错误内容，不必在图上改正）。（本题 9 分）
南京工业职业技术学院/学年第学期期末考试试卷参考答案 课程：机械设计基础（Ⅱ）出卷人：考试类型：开卷【】 闭卷【√】 适用班级： 班级 学号 姓名 一、 选择题 1【A】、2【C、3【B1、4【Dl、5【Dl、6【B、7【C】、8【B、9【B1、10【A】、11【C、12 【D】 二、 填空题 1、拉应力、离心应力和弯曲应力组成，最大应力发生在带绕入小带轮处 2、具有良好的减摩、耐磨和抗胶合能力 3、轴颈，比轮毂的宽度小5~10mm 4、带与带轮接触面不打滑，具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命 5、最长杆与最短杆之和小于等于其它两杆之和：以最短杆或其相邻杆为机架。 6、小，大 7、深沟球轴承，25mm 三、 问答题 1、答：齿轮齿条机构，曲柄滑块机构，螺旋传动机构，凸轮机构等 2答：(1)由于带有弹性，在传动过程中会拉长和缩短，导致带沿着带轮的表面向前或相后爬 行，产生弹性滑动：打滑是由于过载导致带在带轮上打滑，能起到过载保护的作用。 (2)弹性滑动不可避免：打滑可以避免 四、计算题 1、解： (a) F=3×6-2×8一1=1，E或E之一为虚约束，B为复合铰链，D为局部自由度 (b) F=3×4-2×5-1=1,B为局部自由度
5 南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学 期 期 末 考 试 试 卷 参 考 答 案 课程： 机械设计基础（Ⅱ）出卷人： 考试类型：开卷【 】 闭卷【√】 适用班级： 一、 选择题 1【A】、2【C】、3【B】、4【D】、5【D】、6【B】、7【C】、8【B】、9【B】、10【A】、11【C】、12 【D】 二、 填空题 1、拉应力、离心应力和弯曲应力组成，最大应力发生在带绕入小带轮处 2、具有良好的减摩、耐磨和抗胶合能力 3、轴颈，比轮毂的宽度小 5～10mm 4、带与带轮接触面不打滑，具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命 5、最长杆与最短杆之和小于等于其它两杆之和；以最短杆或其相邻杆为机架。 6、小，大 7、深沟球轴承，25mm 三、 问答题 1、答：齿轮齿条机构，曲柄滑块机构，螺旋传动机构，凸轮机构等 2 答：（1）由于带有弹性，在传动过程中会拉长和缩短，导致带沿着带轮的表面向前或相后爬 行，产生弹性滑动；打滑是由于过载导致带在带轮上打滑，能起到过载保护的作用。 （2）弹性滑动不可避免；打滑可以避免 四、计算题 1、解: （a） F＝3×6－2×8－1＝1，E 或 E 之一为虚约束，B 为复合铰链，D 为局部自由度 （b） F=3×4－2×5－1＝1，B 为局部自由度 班级 学号 姓名
液 。 姬 2解： (1)FS1=0.68Fr=0.68×2000=1360N:FS2=0.68Fr2=0.68×4000=2720N F+FS1=1000+1360=2360N0.68=e,X=0.41,Y=0.87: 乃=fp(XF1十a1)=1.0(0.41×2000+0.87×1720)=2316.4W Fa2/Fr2=2720/4000=0.68=e,X2=1,Y2=0: P2=fp(2f2十Fa2)=1.0(1×4000+0×2720)=4000N 3 3 3 4 + 6
6 2 解： (1)FS1=0.68Fr1=0.68×2000= 1360N；FS2=0.68Fr2=0.68×4000=2720N FA+FS1=1000+1360=2360N0.68＝e，X= 0.41，Y= 0.87； P1＝ fp （X1 Fr1 十 Y1 Fa1） =1.0(0.41×2000+0.87×1720)= 2316.4N Fa2/Fr2=2720/4000=0.68=e，X2=1，Y2=0； P2＝ fp (X2 Fr2 十 Y2 Fa2) =1.0(1×4000+0× 2720)=4000N 3
五、结构改错 从左往右 1、左端联轴器与轴之间的键联接画得不对，没有办法安装。联轴器上的键槽应沿宽度方向贯 通。 2、联轴器的左侧应加轴端挡盖 3、轴承的内外圈的剖面线方向一致 4、与轴承相配合的轴段应有砂轮越程槽 5、轴上所有的键应放在同一母线上。 6、轴承端盖与轴之间应留有间隙，动静件分开。 7、轴承与轴之间应为过盈配合，不是键联接。 8、齿轮右侧的轴向没有定位 9、齿轮与轴之间的键太长 10、 右侧轴承的安装方向不对 11、 轴颈太长，旋转件碰到静止件
7 五、结构改错 从左往右 1、 左端联轴器与轴之间的键联接画得不对，没有办法安装。联轴器上的键槽应沿宽度方向贯 通。 2、 联轴器的左侧应加轴端挡盖 3、 轴承的内外圈的剖面线方向一致 4、 与轴承相配合的轴段应有砂轮越程槽 5、 轴上所有的键应放在同一母线上。 6、 轴承端盖与轴之间应留有间隙，动静件分开。 7、 轴承与轴之间应为过盈配合，不是键联接。 8、 齿轮右侧的轴向没有定位 9、 齿轮与轴之间的键太长 10、 右侧轴承的安装方向不对 11、 轴颈太长，旋转件碰到静止件
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