武汉理工大学[机械设计+机械原理]试卷与答案

理工大学2014年《机械设计+机械原理》考研模拟试题一

编写：亿研考研团队

一.判断题（正确的在题后括号填“T”，错误的填“F”，共15分）

1、在铰链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄

机构和双摇杆机构。（ F ）杆长和条件

2、在转动副和移动幅中都存在复合铰链。（ F ）只有转动副中有

3、槽轮机构的运动系数 不会等于零或1。（T ） 0和1之间

4、一只直齿轮和一只斜齿轮，只要满足两者的模数和压力角相等就可以正确啮合。（ F ）

5、渐开线上个点的压力角不同，其中基圆上的压力角为0 。（ T ）

6、硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断，不会产生齿面点蚀。（ F ）

7、带速越高，产生的离心应力越大，因此应将带传动布置在多级传动的低速级。（ F ）带传动要考虑载荷

8、平键连接结构简单、装拆容易、对中性好，但不能够同时承受径向力和轴向力。（ T ）

9、设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的尺宽略大于大齿轮的尺宽，主要是为了提高小齿轮的强度。（ F ）

10、滚动轴承座圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。（ T ）

11、万向联轴器既能用于两轴线有较大位移的场合，也能用于有较大径向位移的场合。（ T ）

12、螺纹联接中，有时在一个螺栓上拧上两个螺母，目的是为了增加受载螺纹的圈数，有利于提高螺栓的强度。（ F ）提高螺母强度。

13、实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。（ F ）

14、在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。（ T ）

15、链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的，但链传动的平均传动比恒定不变（T）

二.选择题（每小题2分，共20分）

1.下面哪种情况下，存在死点 D 。

A、双曲柄机构；

B、对心曲柄滑块机构，曲柄主动；

C、曲柄摇杆机构，曲柄主动；

D、曲柄摇杆机构，摇杆主动。

2.最适合凸轮高速运转的从动件运动规律是 C 。

A、等速运动；

B、等加速运动与等减速运动；

C、简谐运动；

D、摆线运动。

3. 带传动采用紧轮的目的是 A 。

A 、减轻带的弹性滑动；

B 、提高带的寿命；

C 、改变带的运动方向；

D 、调节带的初拉力。

4. 下列零件的失效形式中， A 不属于强度问题。

A 、滑动轴承的轴瓦发生胶合；

B 、齿轮的齿面发生疲劳点蚀；

C 、平键联接中的侧面挤压；

D 、滚动轴承滚道的塑性变形。

5. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 D 。

A 、靠近齿顶处；

B 、靠近齿根处；

C 、靠近节线的齿顶处；

D 、靠近节线的齿根部分。

6. 一对相啮合的圆柱齿轮2112,b b z z >>，其接触应力的大小是 C 。

A 、21H H σσ>；

B 、12H H σσ>；

C 、21H H σσ=；

D 、可能相等，也可能不相等。

7. 受不变载荷作用的心轴，轴表面某固定点的弯曲应力是 C 。

A 、静应力；

B 、 脉动循环变应力；

C 、对称脉动循环变应力；

D 、非对称脉动循环变应力。

8. 链传动中，链节数取偶数， 链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是 A 。

A 、链条与链轮轮齿磨损均匀；

B 、工作平稳；

C 、避免采用过渡链节；

D 、具有抗冲击力。

9、被连接的两轴有较大的位移，且要求两轴的转速相等，则此时应选用 B 。

A 、单万向联轴器；

B 、双万向联轴器

C 、弹性柱销联轴器

D 、十字滑块联轴器

10、在润滑良好的工作条件下，提高蜗杆传动效率最有效的措施是 C 。

A 、增大蜗杆直径

B 、增大模数

C 、增大蜗杆头数

D 、增加蜗杆齿数

三. 机构方案分析题（25分）

1. （10分）计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。

（a）（b）

答案：(a)自由度为2，具有确定的运动

(b)自由度为0，不具有确定的运动

2. （8分）如下图所示两个传动方案，试简述哪个方案更合理?并简述其理由。

解析：方案（b）合理。因为链传动产生多边形效应，使链速忽快忽慢，传动不平稳，即瞬时传动比随时发生变化，不可避免振动、冲击和噪声，故链传动应置于低速级。

3.（7分）设计一机构系统，设计要求满足：

（1）按图示机构组合框图设计；

（2）输出机构为曲柄滑块机构(输出件为滑块)

（3）使滑块在工作行程为近似匀速运动（比单纯的曲柄滑块机构速度曲线渴望有所改善）（4）原动件为曲柄，且作匀速转动，而输出件有急回特性。

解析：

四. 计算分析题（20分）

1.（10分）在图示的轮系中，已知各轮齿数为：Z1=Z2’=20，Z5=Z6=Z7=30，Z2=Z3=40，Z4=100, 试求：（1）该机构的自由度。

（2）传动比

17i

解析：

（1） 自由度为1.

（2）

2.（10分）在一对外啮合的渐开线直齿圆柱齿轮传动中，已知：Z1=12，Z2=28，m=5mm ，

*1,20a a h ==?。要求小齿轮刚好无根切，试问在无侧隙啮合条件下：

（1）实际中心距100a =，时，应采取何种类型的齿轮传动，变为系数12

,χχ各是多少？ （2）实际中心距102a =，时，应采取何种类型的齿轮传动，变为系数12,χχ各是多少？

五.（15分）

如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。

1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。

2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？

3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？

1—电动机2、4—联轴器3—斜齿圆柱齿轮减速器5—蜗杆减速器

解析：1、蜗轮顺时针旋转

2、斜齿轮和蜗轮的旋向不合理，这种设计使得大齿轮和蜗杆收到的轴向力相通，导

致轴承收到较大的轴向力。

3、蜗轮蜗杆放在高速级时，蜗杆的转速将与原来小齿轮的转速相等，即速度V达到一个很高的程度，将会使蜗杆产生胶合而失效。

六.问答题（25分）

1.摩擦性带传动中，打滑与弹性滑动有何区别？弹性滑动是如何产生的？

解析：弹性滑动是由于带传动在工作时，带轮两边拉力不同而导致两边带的伸长变形不同，这使得带与带轮不能同步传动，而带与带轮轮缘之间发生局部相对滑动，这种由于带的弹性形变引起的局部带在带轮上的局部接触湖面上产生的微量相对滑动称为弹性滑动，弹性滑动是带传动中不可避免的现象。而打滑是由于工作载荷过大使带传动传递的有效圆周力超过了最大值而引起的带沿着整个带轮的滑动，打滑是可以避免的。

2.在选择蜗杆幅材料时，通常蜗杆与蜗轮应采用什么材料，为什么？

解析：对蜗轮而言，高速重载时一般采用青铜，而低速一般载荷时采用铸铁或者灰铸铁；而蜗杆一般采用碳素钢或合金钢。这是由于蜗杆副一般作为减速机构，工作环境比较恶劣，要求蜗轮蜗杆材料具有足够的强度、耐磨性以及良好的抗胶合能力。

3.轴的计算当量弯矩公式中，应力校正系数a的含义是什么？如何取值？

解析：a指的是轴所收到的转矩折合成弯矩的折合系数，它的取值根据轴所受循环盈利的特征不同而取值，当轴受静应力时取0.3，脉动循环应力时a取0.6，受对称循环应力时取1，当轴收到的应力循环省未知时一般取0.6计算。

4.影响蜗杆传动的效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？

解析：主要与蜗杆头数以及导程角有关，导程角越大效率越高。

5.链传动的中心距为什么不宜过大也不易过小？

解析：在一定链速下，中心距过小，单位时间链绕过链轮的次数增多，加速磨损；同时也使小链轮的包角减小，齿轮的受力增大，承载能力下降。中心距过大，链条的松边下垂两量增大，容易引起链条的上下震动。