南京工业职业技术学院/学年第学期期考试试卷 课程：机城设计基础出卷人：一考试类型：闭卷【√】 开卷【】 适用班级： 班级 学号 姓名 得分 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 100 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。 70 3。在凸轮机构从动件的常用运动规律中，一、一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 是一。 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一，和改变联接性质三类。 7.轴按照承载情况可分为一、一和一。自行车的前轴是一，自行车的中轴是一。 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,z=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，己知各轮齿数为：z1=Z2=Z3=15,Z2=25,Z=z4=30,z4=2(左旋)，25=60,25：=20(m=4m)。 若n=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F=3000,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
南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学期期 考 试 试 卷 课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型： 闭卷【√】 开卷【 】 适用班级： 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。 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， 班级 学号 姓名 得分
当F./F≤e时，X=1,Y=0:当F/F≥e时，X=0.4,Y=1.7)(18分) 4' 11 2 a m 2L D7A 3 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)
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
南京工业职业技术学院/学年第学期考试试卷标准答案参考答案 课程：机械设计基础出卷人： 考试类型：闭卷【√】 开卷【】 适用班级 班级 学号 姓名 得分 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：m.=2.5mmz=15z2=38a,=20° a=m(亿，+乙) Cos8=m.亿+Z）-25x5+38=0.946 2CoSβ 2a 2×70 B=18.8° Zmm=Z,Cos3B=-17×Cos3188°=14.4 Z=15>Zmin 小齿轮改为斜齿轮后不会根切。 2.解： 4=4=乙Z·Z,Z-25x30×30x60=200%=4=500=25r1m=m, nZ,·Z2·Z,·Z,15×15×15×2 is200 v=a,5=2×m2-2红X25x4X20=105mm1s=001m1s 60 2 60 2
南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学 期 考 试 试 卷 标 准 答 案 参 考 答 案 课程：机械设计基础 出卷人： 考试类型：闭卷【√】 开卷【 】 适用班级 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： 班级 学号 姓名 得分 ( ) 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' = = = = =
齿条速度方向向下 3. FA 2L 根据静力学平衡方程求得F=1000N,F2=2000N,轴向派生力F1,F2方向如图， F.=1000 F= =294N F2= E2= 2000 2Y2×1.7 2Y2×1.7 =588N F+F4=294+500=794>F2 故轴承1处为松端，轴承2处为紧端。F.1=294N,F.2=294+500=794W F-294 =0.294e F,.41000 F22000 P=F,=1000W P2=X·F2+Y·F2=0.4×2000+1.7×794=2150W 四、构改错(10分) ⑥ ①⑨ 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
FR FA 2L L Fr1 Fr2 Fs1 Fs2 齿条速度方向向下 3． 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