命题单位(盖章) 命题人_林承全 教研室主任审核签字 系领导审核签字 荆州职业技术学院2005-2006学年度第一学期 《机械设计基础》(1)期末考试试卷 系机电工程班级_姓名 考号 题号 五 总分复核人 得分 得分核分人]一.填空题(25分,每题1分) 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 4.采用标准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。 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 7.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 答题(16分,4分题) 1.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? 2.一对标准直齿轮,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 3.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
命题单位（盖章） 命题人 林 承 全 教研室主任审核签字 系领导审核签字 荆州职业技术学院 2005~2006 学年度第一学期 《机械设计基础》(1)期末考试试卷 系 机电工程 班级 姓名 考号 题号 一 二 三 四 五 总分 复核人 得分 一．填空题（25 分，每题 1 分） 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。 4．采用标准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。 7．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 。 二、答题（16 分，4 分/题） 1．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？ 2．一对标准直齿轮，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 3．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 得分 核分人
条件是什么? 4.移动滚子从动件盘形凸轮杋构若岀现运动失真,可采取什么改进措施? 三、计算题(49分) 1.某变速箱中,原设计一对直齿轮,其参数为m=25mm,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=2,=23=15,2=25,z3=z4=30,z 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P、P2。 (30205轴承:派生轴向力Fs=F(2Y),e=0.35, 当FaF≤e时,X=1,Y=0;当Fa/Fr≥e时,X=04,Y=1.7)(18分) 2 计算题第2题图 四、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)
条件是什么？ 4．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？ 三、计算题（49 分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，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） 2． 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 四、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） FR FA 2L L Fr1 Fr2
学期考试试卷标准答案 填空题(25分,1分倥空) 1.面:2 2.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 7.转轴;心轴:传动轴;心轴;转轴 二、简答题(16分,4分/题) 5.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 6.(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 7.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。 8.修改从动件的运动规律,增大基圆半径。 三、计算题(49分) 3.解:m1=2.5mmz1=15z2=38a。=20 mn(z1+2) CosB (Z1+z2)_25×(15+38) 2×70=0.946 B=18.8 Zm=Z,CosB=17×Cos3188°=144 z1=15>2mm 小齿轮改为斜齿轮后不会根切 4÷h_Z2Z3Z42 15×15×15X2200mn1_500 25×30×30×60 n 42o=25/mn=n3 2m,mZ2x×2.54×20 v=可yrs=60 10.5mm/s=0.0lm/s 齿条速度方向向下 3 FsI F F F
FR FA 2L L Fr1 Fr2 Fs1 Fs2 学期考试试卷标准答案 一、填空题（25 分，1 分/空） 1． 面； 2 2． 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 7． 转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴 二、简答题（16 分，4 分/题） 5．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。 6．（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 7．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。 8．修改从动件的运动规律，增大基圆半径。 三、计算题（49 分） 3．解：mn=2.5mm z1=15 z2=38 αn=20° 小齿轮改为斜齿轮后不会根切。 2．解： 齿条速度方向向下 3． ( ) Cos m Z Z a n 2 1 + 2 = ( ) ( ) 0.946 2 70 2.5 15 38 2 1 2 = + = + = a m Z Z Cos n =18.8 17 18.8 14.4 3 3 Z min = Z v Cos = Cos = Z1 =15 Z min 200 15 15 15 2 25 30 30 60 1 2' 3' 4' 2 3 4 5 5 1 15 = = = = Z Z Z Z Z Z Z Z n n i 5' 15 1 5 2.5 / min 200 500 r n i n n = = = = mm s m s n mZ v r 10.5 / 0.01 / 2 4 20 60 2 2.5 60 2 2 5' 5' 5' 5' = = = = =
根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N,F12=2000N,轴向派生力Fs,F32方向如图, FI l000 =294N =5=230158 2Y2×1.7 Fn+F4=294+500=794>F 故轴承1处为松端,轴承2处为紧端。Fa1=294N,Fa2=294+500=794N Fa2794 Fn1000 F2000 P1=Fn1=1000 P2=XF2+Y·F2=04×2000+1.7×794=2150 四、构改错(10分) ①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
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 四、构改错（10 分） ⑥ ⑦ ② ④⑤ ⑧ ⑩ ① ③ ⑨ ①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 N Y F F r s 294 2 1.7 1000 2 1 1 = = = N Y F F r s 588 2 1.7 2000 2 2 2 = = = F s1 + FA = 294 + 500 = 794 F s2 e F F r a = = 0.294 1000 294 1 1 e F F r a = = 0.397 2000 794 2 2 P r1 = F r1 =1000N P r2 = X F r2 + Y F a2 = 0.4 2000 +1.7 794 = 2150N
