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机械设计基础2010

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浙江理工大学
二O 一O 年硕士学位研究生招生入学考试试题
考试科目： 机械设计基础 代码： 935
（*请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效）
一．填空题（共20分，每空格1分） 1. 两构件通过面接触的运动副称为 。

2. 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 ， 。

3. 在曲柄摇杆机构中，如果行程速度变化系数用K 表示，则K 的大小反映
了该机构的 运动特性。

4. 机构处于死点位置时，其传动角γ为_____，压力角α为_____。

5．蜗杆直径系数q 的值等于 。

6．螺栓的公称尺寸是其 ，在进行受拉强度计算时常取 作为
计算直径。

7. 滚子链的公称尺寸为 ，为避免出现过渡链节，链节数应取为 。

8．轴按所受载荷性质不同，可分为三种，自行车的前轮轴、踏板链轮轴和
后轮轴分别为 轴、 轴、 轴 。

9. 一斜齿轮法面模数n 3m m m =，分度圆螺旋角 15=β，其端面模数t m
＝ 。

10. 平键的工作面是 ；楔键的工作面是 。

11. 能实现间歇运动的机构有 ， ， 等。

二、单项选择题（共20分，每小题2分） 1. 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于 是否与连杆共线。

A . 主动件
B ．摇杆
C ．从动件
D ．机架
2. 斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在
上。

A . 法面
B．轴面
C．端面
D．主平面
3.达到动平衡的回转件是静平衡的。

A. 一定
B．不一定
C．有可能
D．不可能
4. 在相同载荷作用下，两流体动压润滑轴承中承载能力较大者的最小油膜
厚度。

A. 比承载能力较小者大
B．和承载能力较小者一样
C．比承载能力较小者小
D．不定
5．点、线接触零件在变应力作用下最常见的失效形式为。

A. 磨粒磨损
B．表面压溃
C．塑性变形
D．疲劳点蚀
6.作刚性转子动平衡实验时，平衡面(校正平面)应选。

A．1个
B．2个
C．3个
D．4个
7．V带传动常用在高速级的主要原因是为了。

A. 减小带传动结构尺寸
B．更好的发挥缓冲、吸振作用
C．更好的提供保护作用
D．以上都是
8. 联接螺纹常采用。

A. 三角螺纹
B．矩形螺纹
C．梯形螺纹
D．锯齿形螺纹
9.用范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场
合。

A．模数较大
B．模数较小
C．齿数较多
D．齿数较少
10.在一定转速下，要减轻链传动的速度不均匀性和动载荷，应。

A. 增大链条节距和链轮齿数
B．减小链条节距，增大链轮齿数
C．增大链条节距，减小链轮齿数
D．减小链条节距和链轮齿数
三、简答题（共24分）
1. 简述齿轮传动的主要失效形式和闭式齿轮传动的设计准则。

（8分）
2. 简述螺栓联接的基本类型及其适用的场合。

（8分）
3. 结合链传动的特点，分析说明为什么自行车中一般采用链传动，而不用带传动或齿轮传动？（8分）
四、计算如图1（a）、（b）所示机构的自由度，并说明其运动是否确定？（机
构中用圆弧箭头表示的构件为原动件）。

(14分)
图1 (a) 图1（b）
五、试设计一铰链四杆机构，示意图如图2所示，已知其摇杆CD的长度
L CD=75mm，行程速度变化系数K=1.5，机架AD的长度L AD=100 mm。

ϕ=45°是摇杆CD的一个极限位置与机架AD间较小的一个夹角。

试1
用图解法求曲柄的长度L AB和连杆的长度L BC，并简要叙述作图步骤。

（12分）
图 2
六、在图3所示凸轮机构中，已知凸轮为一偏心圆盘，凸轮的回转方向如
图3所示。

试求：（10分）（作图时可以自选比例重画此图或剪下贴至答题纸上。

）
1）画出此凸轮机构的基圆和凸轮的理论轮廓曲线；
2）标出从动件的行程h，及在图示位置时推杆的位移s；
3）标出此凸轮机构在图示位置时的压力角α。

图3
A 1
七、在图4301=z ，252=z ，20'2=z 1的转速为200r/min 转速为50r/min （箭头向下）H n 的大小和方向？（10分）八、如5图所示为某机械主轴上的阻力矩r M 在一个工作循环（2π）中的变化规律，设驱动力矩M d 为常数，主轴平均转速 m n =300r ／min ，要
求速度不均匀系数1.0 =δ。

（已知δ
π2
2max
900n W J F ∆=）试求：(12分)
l ）稳定运转时驱动力矩M d 的大小；
2）指出一个周期中，出现max n 、min n 的位置；
3）求安装在主轴上的飞轮转动惯量J 。

（机械其他构件转动惯量忽略不计）。

图5
九、若轴采用一对7000型轴承固定方式，如图6所示。

已知轴承1、2的径向支反力为F r1＝4000N ，F r2＝5000N 。

轴上两零件所受的轴向力A 1=900N ，A 2=400N （方向如图6所示）。

轴承上的内部轴向力S 与径向载荷F r 之间的关系式为S =0.4 F r 。

试计算轴承1、2所受的轴向载荷F a 1、F a 2。

（12分）
图6
十、如下图所示轴承部件，采用两端固定支承结构形式，轴承采用润滑脂润滑，中间齿轮采用油润滑。

指出图中设计的结构错误，并对错误的原因作简要说明，并在图中下半部分画出正确结构图，必须答在答题纸上。

（可将此图剪下贴至答题纸上，然后作答。

（16分）
注：标出8处即可，同类性质的错误按一处记分。

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《机械设计基础》课程标准

《机械设计基础》课程标准

《机械设计基础》课程标准一、课程基本信息课程名称：机械设计基础*课程类别：专业必修课适用对象：3+3 数控技术专业开设学期：二年级第一学期前修课程与后续课程：前修课程：《机械制图》、《工程力学》；后续课程：《机械制造基础》、《机械制造工艺》。

课内学时（学分）：72学时（学分）二、课程性质本课程是数控技术专业的一门技术基础课程。

其任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论、基本知识和基本方法。

课程教学目标是：使学生具有分析和选择常用机构和通用零件的能力，初步获得正确管理、使用和维护机械的基本知识，学会运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料，具有结合运用所学知识设计简单机构及传动装置的能力。

三、课程目标,（一）知识教学目标通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：1.熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握常用机构工作原理、运动特性分析和设计方法。

2.熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计方法。

3.具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制图和使用技术资料的能力。

4.掌握机械设计的一般原则和步骤。

5.具有设计简单机构和简单传动装置的能力。

（二）能力培养目标]通过对《机械设计基础》理论和实践的学习，应具有综合运用所学知识和实践技能，设计简单机构和简单传动装置的能力；具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。

1.能独立完成教学基本要求规定的实验。

2.能正确观察实验中出现的各种运动、测绘有关形状、尺寸，并通过分析、计算，得到正确的结论。

3.具有识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。

（三）素质目标通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：1.培养学生具有创新精神和实践能力。

2.培养严谨的科学态度和良好的职业道德。

`3.锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力和解决实际问题的工作能力。

2010年华中科技大学806机械设计基础考研真题及答案【圣才出品】

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ha*
m ，其 ha 就不是标准 m
值，所以齿轮 2 也不是标准齿轮。
13．单销外槽轮机构的运动系数总是小于 0.5。（ ） 【答案】Y
【解析】单销外槽轮机构的运动系数 k 1 1 。 2z
14．冲床中安装飞轮的主要目的是降低其机械速度波动。（ ） 【答案】N 【解析】冲床上安装飞轮主要目的是解决高峰负荷问题。
15．为了完全平衡四杆铰链机构的总惯性力，可以采用如图所示方式，在 AB 杆和
CD 杆上各自加上平衡质量 m 和 m 来达到完全平衡。平衡质量的位置和大小应通过计算
求得。
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【答案】Y 【解析】由平面机构利用平衡质量完全平衡可知平衡质量的大小和位置可以通过计算 求得。
9．一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间保持纯滚动。（ ） 【答案】N 【解析】一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间除节点外均存在相对滑动,节点处齿廓 保持纯滚动，滑动率为零。
10．增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起齿轮重合度增加，轴向力增加。（ ） 【答案】Y
11．分度圆齿厚是限制单个齿轮变位系数最大值的条件。（ ） 【答案】N 【解析】当齿数不多时，不产生齿廓根切是限制单个齿轮变位系数最小值的条件，当 齿数较多时，必须用渐开线齿廓长度是否能满足齿轮传动的需要来限制最小变位系数。齿 顶厚是限制单个齿轮变位系数最大值的条件。
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的收割机刀片机构。
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4．曲柄摇杆机构的死点发生在从动杆与机架共线的位置。（ ） 【答案】N 【解析】曲柄摇杆机构的死点发生在连杆和从动曲柄共线的位置。
5．偏心轮机构是由铰链四杆机构取不同的构件为机架演化而来的。（ ） 【答案】N 【解析】偏心轮机构是铰链四杆机构扩大转动副的尺寸演化而来的；这种机构广泛应 用于曲柄销承受较大的冲击载荷或曲柄长度较短的机械（如冲床、剪床、破碎机等）。
10级机电班机械设计基础课程设计指导PPT课件

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第八天 2、标注尺寸及偏差、表面粗糙度、形位 公差
3、齿轮零件的啮合参数表
4、技术要求
四、设计计划（2周）
时间
设计内容
编写课程设计说明书
1、整理和编写设计计算说明书（内容包 第九天 括计算和必要的简图）
2、撰写设计总结（包括设计完成情况和 个人体会）
四、设计计划（2周）
时间
设计内容
第十天
课程设计答辩
已知：P n T i
设计步骤：见教科书例题
第三章 传动零件设计
二、减速器内传动零件设计
设计时应选择正确的设计准则，计算出减 速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿数、螺 旋角、齿轮宽度、传动中心距，并计算出各齿 轮的主要尺寸。注意：各级大、小齿轮几何尺 寸和参数的计算结果应及时整理并列表，同时 画出结构简图，以备装配图设计时应用。 设 计步骤：见教科书例题
第三章 传动零件设计
三、按转矩初步计算轴的最小直径
注意：1.键槽
d m in≥
C
3
P n
单键：加5%
双键：加7%
2.圆整为标准直径
3.或按联轴器圆整直径
第三章 传动零件设计
四、验算工作速度误差
v v理 v实 v理
≤
5%
五、减速器箱体结构及尺寸 注意：
、 1 ≥8，
df≥ 16,d1≥ 12, d28,d36
第五章 装配图的设计和绘制
减速器的装配图按以下步骤进行设计： （1）装配工作图设计的准备 （2）绘制装配草图 （3）进行传动件的结构设计、轴承端盖的结 构设计，选择轴承的润滑和密封方式 （4）设计减速器的箱体和附件 （5）检查装配草图 （6）完成装配图
第二章 传动装置总体设计
广东海洋大学2010~2011机设基础答案A

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机械设计基础2010 —— 2011学年第1学期A 卷参考答案一、选择题（共10分）1B 2A 3CB 4B 5C 6D 7C 8C 9D 10B二、填空题（共16分）1、飞轮 调速器2、凸轮机构 齿轮机构 连杆机构 间隙运动机构3、心轴、4、润滑脂、 粘度5、轴肩 轴环 弹性挡圈 套筒6、动压7、弹簧垫圈 双螺母三、计算题（共14分）解：B 处局部自由度（2分）、G 处虚约束（2分）、n=6 （1分） P L =8 （1分） P H =1（1分）F=3n-2 P L - P H （3分）=3*6-2*8-1=1 （3分）机构的原动件数等于机构的自由度数F 、且F 大于零，所以机构有确定的运动。

（1分）四、计算题（共10分）解：A 型平键：ls=L-2R=L-b=90-16=74(mm) （3分）挤压应力 σp=2F t /hl s （2分）=2×4500/10×74=12.162(MPa) （5分）五、计算题（共20分）在图中标出各轮的转向（10分）78.577181152052403050'4'3'21543215=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==Z Z Z Z Z Z Z Z i （10分）六、计算题（共15分）解：da=d+2ha =m(z+2) m=da/(z+2)=5 mm （3分） 分度圆直径：d=mz=5*25=125mm （3分） 齿根圆直径：mm m d d f 5.1125*25.1*2125)25.1(*2=-=-= (3分) 齿距： mm m p 7.15514.3=⨯≈=π （3分）mm m p s e 85.72/7.152/2/=====π（3分）七、计算题（共15分）解： 轴径d=60mm 所以初选N212或N312 （4分）（1）计算当量动载荷轴径受纯径向载荷，所以得X=1，Y=0 (2分) 故kN Fr YFa XFr P 20==+= (2分)（2）计算必须的额定载荷kN f nL P C P h 76.48116667125026020166673103=⨯⨯⨯==kN C kN 6441<<（5分）故所选择的轴承型号是N312。