试卷代号：2414 座位号■■ 中央广播电视大学2008一2009学年度第一学期“开放专科”期末考试 机械设计基础 试题 2009年1月 题 号 二 三 四 总分 分 数 得 分 评卷人 一、判断题（每题2分，共24分。判断下列所述是否正确，正确填入 “十”号，错误则填“一”号) 1.研究构件内力的基本方法是截面法。 2.力偶对其作用平面内某一点的力矩，与力偶矩大小及其矩心的具体位置有关。() 3.在平面机构中，凸轮副是高副，而齿轮副是低副。 4.平面机构的原动件个数必定有且只能有一个。 5.曲柄摇杆机构是否存在死点与机构主动件的选取有关。 6.曲柄摇杆机构的极位夹角0是指摇杆在两个极限位置的夹角。 7.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是17。 8.代号为6208的轴承为深沟球轴承，其内径为40mm。 9.·一般来说，滚子轴承比球轴承更能承受冲击，也更适合在较高的转速下工作。 ( 10.牙嵌式离合器的强度高，可在两轴有较大速差时结合或分离。 11.紧定螺钉对轴上零件既能起到轴向定位的作用又能起到周向定位的作用。 () 1845
试卷代号:2414 座位号巨二口 中央广播电视大学2008-2009学年度第一学期“开放专科”期末考试 机械设计基础 试题 2009年 1月 题 号 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、判断题(每题 2分，共 24分。判断下列所述是否正确，正确填入 “+”号 ，错误则填“一”号 ) 研究构件内力的基本方法是截面法。 2.力偶对其作用平面内某一点的力矩 ，与力偶矩 大小及其矩心的具体位置有关 。 ( 3.在平面机构中，凸轮副是高副，而齿轮副是低副。 4.平面机构的原动件个数必定有且只能有一个。 5.曲柄摇杆机构是否存在死点与机构主动件的选取有关 。 6.曲柄摇杆机构的极位夹角 0是指摇杆在两个极限位置的夹角。 7.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是 170 8.代号为 6208的轴承为深沟球轴承，其内径为 40mmo 9 般来说 ，滚子轴承 比球轴承更能承受冲击 ，也更适合在较高的转速 下工作。 10.牙嵌式离合器的强度高，可在两轴有较大速差时结合或分离 。 11.紧定螺钉对轴上零件既能起到轴向定位的作用又能起到周向定位的作用。 1845
I2.如图所示为低碳钢拉伸时的应力一应变曲线。其中，山段称为弹性阶段，cd段称为强 化阶段。 得分 评卷人 二、选择题（每题3分，共24分） 1.铰链四杆机构的杆长为a=60mm,b=80mm,c=100mm,d=90mm。若以杆a为连架 杆，则此四杆机构()。 A.无整转副、无曲柄存在 B.有整转副而无曲柄存在 C.有整转副且有一个曲柄 D.有整转副且有两个曲柄 2.为保证平面四杆机构良好的传力性能，( )不应小于最小许用值。 A.压力角 B.传动角 C.极位夹角 D.啮合角 3.在下列间歇运动机构中，牛头刨床工作台的进给机构应属于( )。 A.棘轮机构 B.槽轮机构 C.不完全齿轮机构 I).凸轮间歇机构 4.一对齿轮啮合时，两齿轮的( )始终相切。 A.分度圆 B.齿根圆 C.基圆 D.节圆 5,从所受载荷可知，自行车前轮的车轴类型是( )。 A.固定心轴 B.转动心轴 C.传动轴 D.转轴 1846
12.如图所示 为低碳钢拉伸时的应力 一应变曲线。其中，ob段称 为弹性阶段 ，cd段称为强 化 阶段 。 得 分 评 卷人 二 、选择题 (每题 3分 ，共 24分) 1.铰链四杆机构的杆长为 a=60mm,b=80mm,c=l00mm,d=90mm。若以杆 a为连架 杆 ，则此 四杆机构 ( )。 A，无整转副、无曲柄存在 13.有整转副而无曲柄存在 C.有整转副且有一个曲柄 D.有整转副且有两个曲柄 2.为保证平面四杆机构良好的传力性能，( )不应小于最小许用值。 A.压力角 13.传动角 C.极位夹角 D.啮合角 3.在下列间歇运动机构 中，牛头刨床工作台的进给机构应属于( )。 A.棘轮机构 B.槽轮机构 C。不完全齿轮机构 1).凸轮间歇机构 4一 对齿轮啮合时，两齿轮的( )始终相切。 A.分度圆 B.齿根 圆 C.基圆 D.节圆 5.从所受载荷可知，自行车前轮的车轴类型是( )。 A.固定心轴 B.转动心轴 C.传动轴 D.转轴 1846
6.()适用于轴上零件轴向距离不大时的定位。 A,轴端挡圈 B.轴肩与轴环 C.圆螺母 D.套筒 7.普通平键联接传递动力是靠( )。 A.两侧面的摩擦力 B.两侧面的挤压力 C.上下面的摩擦力 D.上下面的挤压力 8.螺栓联接的使用特点是( )。 A.用于盲孔，可经常拆卸 B.用于盲孔，不宜常拆卸 C.用于通孔，可经常拆卸 D.螺纹孔必须经过铰制 得分 评卷人 三、简答题(12分)】 1.什么是刚度？对有些承受载荷的构件为何要提出刚度要求？(6分) 2.简述闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式和设计准则。(6分) 得 分 评卷人 四、计算题(40分) 1.如图所示的矩形横截面的粱，承受载荷F=10kN,M=20kN·m,梁长2a=2m,材料的 许用应力[c]=160MPa,求：（共14分） (1)梁A、B端的约束力：(6分) (2)最大弯矩Mx:(4分) (3)确定横截面的尺寸。(4分) 提示：矩形截面的抗弯截面系数W= 6。 26 1847
.( )适用于轴上零件轴向距离不大时的定位。 A.轴端挡圈 B.轴肩与轴环 C.圆螺母 D.套筒 .普通平键联接传递动力是靠( )。 A.两侧面的摩擦力 B.两侧面的挤压力 C.上下面的摩擦力 D.上下面的挤压力 .螺栓联接的使用特点是( )。 A.用于盲孔 ，可经常拆卸 B，用于盲孔 ，不宜常拆卸 C.用于通孔 ，可经常拆卸 D.螺纹孔必须经过铰制 三、简答题(12分) 什么是刚度?对有些承受载荷的构件为何要提出刚度要求?(6分) .简述闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式和设计准则。(6分) 得 分 评卷人 四、计算题(40分) 1.如图所示的矩形横截面的梁，承受载荷 F=lokN,M=20kN·m，梁长 2a=2m，材料的 许用应力「。〕二160MPa，求:(共 14分) (1)梁 A,B端的约束力 ;(6分) (2)最大弯矩 M...; (4分 ) (3)确定横截面的尺寸。(4分) 栩 一 * ~ ‘一 。升 ， ，一 ，‘ ，，， bh.2 洲定不 :犯 平 狱 叫 trij生几芍 ox四 尔 狱 vv= r 。 U }‘.卜 一 。一 — F }l- _ 一 一—。-一一 -一 一知 } 1847
2.计算图示机构的自山度，并判断机构是否具有确定的运动。(6分) 7成 3.已知-一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d:=77.5mm,齿数1=29。现要求 设计-一个配对的大齿轮，传动中心距a=145n,试计第这个大齿轮的主要尺寸（分度圆直径 d2、齿顶圆直径de、齿根圆直径d2、基圆直径d)。(14分) 4.如图所示轮系，已知乙=18、L2=20、乙2=25、Z=25、L=2、L,=40,求该轮系的传动 比，并判断蜗轮4的转向。(6分) 7a1 派 级4 3 1848
计算图示机构的自山度，并判断机构是否具有确定的运动。(6分) 3.已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其 齿顶圆直径 d, =77. 5mm,齿数 二1=29。现要求 设 H一 个配对的大齿轮 ，传动中心距 〔i = 145mni,试计算这个 大齿 轮的主要尺寸(分度圆直径 d, ,齿顶圆直径 dal ,齿根圆直径 d(2,基圆直径d,,)o (14分) 4.如图所示轮系 ，已知 Z,=18,Z,=20,Z, =25,Z.,=25,Z,-=2, Z,=40，求该轮 系的传动 比，并判断蜗轮 4的转 向。(6分) 18-18
试卷代号：2414 中央广播电视大学2008一2009学年度第一学期“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) 2009年1月 一、判断题（每题2分，共24分）】 1.+ 2.- 3.- 4.- 5.+ 6.- 7.+ 8.十 9.- 10.- 11.+ 12.+ 二、选择题（每题3分，共24分）】 1.C 2.B 3.A 4.D 5.A 6.D 7.B 8.C 三、简答题(12分) 1.(6分) 答：刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指受力构件的变形量不能超过允许的限 度。有时构件在载荷的作用下不会发生破坏，但如果变形过大，也会使构件不能正常工作。因 此，对于因受力变形会影响工作性能的构件，必须提出刚度要求。 2.(6分) 答：闭式软齿面齿轮的主要失效形式是齿面点蚀，其次是轮齿折断。设计准则：先按齿面 接触疲劳强度进行设计，然后按齿根弯曲疲劳强度进行校核。 四、计算题(40分) 1.(14分) 解：(1)求梁A、B端的约束力(6分) 由∑Ma=0 FA·2a-F·a-M=0 Fa=F·a+M-10X1+20-15kN 2u 2×1 由∑Fy=O 设F:与F同向 F=F-F=0 1849
试卷代号 :2414 中央广播电视大学2008-2009学年度第一学期“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) 2009年 1月 一、判断题(每题 2分 ，共 24分) 1.+ 2.一 3.一 4.一 5.+ 6.一 7.+ 8.十 9.一 10.一 11.十 12.+ 二、选择题 吸每题 3分 ，共 24分 ) 1. C 2. B 3. A 4. D 5. A 6. D 7. B 8. C 三、简答题(12分) l. (6分) 答:刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指受力构件的变形量不能超过允许的限 度。有时构件在载荷的作用下不会发生破坏，但如果变形过大，也会使构件不能正常工作。因 此，对于因受力变形会影响工作性能的构件，必须提出刚度要求。 2. (6分) 答:闭式软齿面齿轮的主要失效形式是齿面点蚀，其次是轮齿折断。设计准则:先按齿面 接触疲劳强度进行设计 ，然后按齿根弯曲疲劳强度进行校核。 四、计算题(40分) 1.(14分) 解:(1)求梁 A,B端的约束力(6分) 由艺M,一。 F,q·2a一F ·“一M= 0 F ·a+ M 10X 1十 20 r,= — 今 -一一t二二二，厂- = 1JKIN 2 以 乙 入 1 由}71, F、一 设F、与F同向 F.,=F一F。=0 1849
F4=F一F=15一10=5kN,实际方向与假设方向相同。 (2)最大弯矩(4分) 最大弯矩发生在A截面的右侧 Mnx=F·u十F4·2u=10×1+5<2=20kV·n1 (3)确定截面尺寸(4分) MM20×10 由== bh2 ≤[o] 6 6 6×20×10=6×20×10≤[] b×(2b) 46因 得 ￥/6×20×10 86×20×10 =√4×160 .=57mm 4×[o] 截面宽57mm,高114mm。 2.(6分) 解：活动构件数n=7 低副数P1.=10 高副数PH=0 自由度数F=3×7一2×10=1 由于原动件数目与自由度数相等，故机构具有确定的运动。 3.(14分) 解：(1)求大齿轮齿数Z2 d1=(x1十2ha')m ,.m=2.5mm u=n(1十z2)/2 ∴.x2=87mm (2)计算大齿轮的主要尺寸 d2=n2=2.5X87=217.5mm d2=(z2+2ha")n=222.5mm d2(2-2hu·-2c)m=211.25mnm d=d2 cosa=204.38mm 4.(6分) 解：i=94=20X25X40=22 12x18X25X2 蜗轮顺时针旋转。 1850
F=F-H'=15-10=5kN.实际方向与假设方向相同。 (2)最大弯矩(4分) 最大弯矩发生在 n截而的右侧 M。二=F·u 几、·2u=I0 X 1 i-5一<2= 20kN·ni (3)确定截面尺寸(4分 ) 由 M 20义 10'' bh2 h尸 6 6 镇「司 M -W 6X20又 10` 6X20火 10, b只 (2b) 4b 镇Ca 。。衬6X42X0[X Q] 1 0'甘 6X42X01X6010'一57mm 截面宽 57mm，高 114mmo 2. (6分) 解 :活动构件数 n=7 低副数 P,.=10 高副数 PH=O 自由度数 F=3X7-2X10=1 由于原动件数 目与 自由度数相等，故机构具有确定的运动。 3.(14分) 解:(1)求大齿轮齿数 Z2 de,= (z,+2ha‘)m in= 2. 5mm u=m(z,一于z2)/2 z2=87mm (2)计算大齿轮的主要尺寸 d2=in : 2=2.5X87=217. 5mm d A2=(z2+2ha‘)in=222. 5mm dr2 (z:一2hu‘一2c' )in=211.25mm d6=d2 cosa=204. 38mm 4. (6分) ‘_ . z, z I z, 2 0X 25义40 解:‘一万石几丁一18X25X2一乙 蜗轮顺时针旋转。 1850