哈工大机械考研真题07-11 (19)

n1 − n6 zz 36 × 70 35 H i14 = = − 3 4 = = − n4 − n6 z1 z3′ 18 × 24 6
（3 分）
（2）
将式（1）代入式（2）解得：
i16 = n1 41 = − n6 29
（2 分）
6
（3）
由蜗杆 6 和蜗轮 7 组成定轴轮系有：
i= 67 n6 z7 58 = = = 29 （2 分） n7 z6 2
哈尔滨工业大学
硕士研究生入学考试试题答案
机械制造及其自动化、机械电子工程
考试科目：_机械设计基础__ 考试科目代码：[ 839 ]
报考专业：__________________ 机械设计及理论、航空宇航制造工程
一 填空题（每空 1 分，共 20 分） 1. 螺纹连接和螺旋传动的设计中螺纹工作圈数不宜超过 10 圈是为了避免螺 纹牙上载荷分布不均的现象。 2. 在近乎水平布置的带传动中应将松边放在上侧是为了 增大传动包角 。
2. 某凸缘联轴器分别采用普通螺栓和铰制孔用螺栓连接两个半联轴器，试选
10
择螺栓类型补充完成螺栓连接处结构图（8 分） ； 上）
（请将图画在答题纸
评分标准： 结构如下图 左图采用普通螺栓 2 分，被连接件通孔 1 分，其它螺纹结构要素 1 分 右图采用铰制孔螺栓 2 分，被连接件配合孔 1 分，其它螺纹结构要素 1 分
答：齿宽系数大时，齿面接触应力和齿根弯曲应力都减小，承载能力提高； （2 分） 但载荷沿齿向分布不均匀（1 分） 。根据齿轮布置位置和齿面软硬程 度选取。 （2 分）
三、
四、解： 由曲柄存在条件可知：
4
(3 分) 令 时，可求得
LAD=312.48mm

4.3 例题精选及答题技巧例4-1设两齿轮的传动比5.212=i ，401=z ，1*=a h ，mm m 10=，20=α，求2z 及两齿轮的尺寸。

解题要点：直齿圆柱齿轮基本参数及几何尺寸的计算。

解：5.21212==z z i 100405.21122=⨯==z i z mm mz d 400401011=⨯== mm mz d 10001001022=⨯==mm m h h a a 10101*=⨯=⋅=mm m c h h a f 5.1210)25.01()(**=⨯+=+= mm h h h f a 5.225.1210=+=+= mm h d d a a 42020400211=+=+= mm h d d a a 1020201000222=+=+= mm h d d f f 3755.122400211=⨯-=-= mm h d d f f 9755.1221000222=⨯-=-=mm d d b 88.3759397.040020cos 400cos 11=⨯===α mm d d b 69.93993969.0100020cos 1000cos 22=⨯=== αmm z z m a 700)10040(210)(221=+=+=mm m p e s 708.15212====π 例4-2当分度圆压力角 20=α，齿顶高系数1*=a h 渐开线标准直齿轮的齿根圆和基圆相重合时，它的齿数应该是多少？如果齿数大于或小于这个数值，那么基圆和齿根圆哪一个大些？ 解题要点：基圆直径和齿根圆直径的计算公式。

解：基圆直径 αcos mz d b =齿根圆直径 )(2**c h m mzd a f +-=当基圆和齿根圆重合时， f b d d =即 )(2cos **c h m mz mz a +-=α 所以 46.419397.015.220cos 1)25.01(2cos 1)(2**=-=-+=-+=αc h z a 令f b d d >,可解出46.41<z由于齿数只能是整数，所以齿根圆不可能正好与基圆重合。

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八、（10 分）图示铰链四杆机构中，已知机架 AD 长度、曲柄 AB 长度（如图示）及曲柄与连杆的三个预定对应位置（E1、E2、 E3），试用转化机构法图解连杆和摇杆的尺寸。
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哈尔滨工业大学
一九九五年研究生考试试题
考试科目： 机械原理 一、（8 分）试计算图示
机构的自由度（写 出计算公式，指出 复合铰链、局部自 由度和虚约束）
么机构？
二、（15 分）在曲柄滑块机构及直动推杆盘形凸轮机构设计中，常 设计成偏置式的，为什么？画图说明，并给以理论分析。
三、（15 分）图示为一行星减速器，已知 z1=10，z2=32， z2 30 ，z4=72 及电机的转速为 1450（rpm）
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求：输出轴转速 n4。
四、（15 分）图示简易插齿机构，已知曲柄 1 的长度为 r，其对轴 A 的转动惯量为 J1。连杆 2 的长度为 l，质量为 m2，对质心 S 的转动惯量为 J2。滑块 3 为一齿条，质量为 m3。齿轮 4 的转 动惯量为 J4，分度圆半径为 r4。已知工作阻力矩为 MQ，驱动 力矩为 MP。 求：以曲柄为等效构件时的等效力矩和等效转动惯量。
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三、（15 分）某传动中的一对正常齿标准渐开线直齿圆柱齿轮，其 模数 m=5mm，传动比 i12=3，中心距 a=100mm，试分析计算以 下问题。
（1）计算两齿轮的齿数 z1、z2，这两个齿轮加工时是否发生根切？ （2）在已知条件不变，同时要求无根切，这对齿轮应采用何种类
型的齿轮传动？为什么采用这种类型的齿轮传动，其优缺点 是什么？这两个齿轮的变位系数值如何选择？ （3）当安装这对齿轮的箱体上的齿轮轴孔中心距加工严重超差， 实际中心距为 a' 102 mm，按（2）所设计的两齿轮安装后， 其传动比、啮合角、齿侧间隙、重合度等都发生了怎样的变 化？ （4）根据箱体实际 a' 102 mm，齿数 z1、z2，模数 m=5mm 不变的 条件下，这对齿轮传动应选择哪种传动类型方案较佳，并简 述其主要设计计算步骤。 四、（15 分）图示为一卷扬机的传动简图，减速器是单级斜齿圆柱 齿轮传动，已知齿轮 1 的螺旋线方向（见图），各齿轮的材料 为锻钢，齿面硬度均<350HBS。 （1）分析轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各承受何种载荷，分别是那种类型的 轴（不计轴的自重） （2）两对齿轮的失效形式及设计准则是什么？

第7章 齿轮传动答案一、 思考题 二、 习题12、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：1）mm m 4=，201=z ，602=z ；2）mm m 2=，401=z ，1202=z ，其它参数都一样。

试问：(1)两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？(2)若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？答：(1)两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，1）方案弯曲强度较高。

(2) 2）方案较好。

在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。

m 小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。

3、一对齿轮传递的转矩为T ，如其它条件不变，当齿宽b 或中心距a （小轮分度圆直径d 1）分别增大一倍时，分析各对接触应力σH 有何影响。

答：由u u ba KT 321H1335）（±=σ[]σσH E HH =⋅+Z Z KT bd u u 21112≤可见： 若'=b b 2，则'==σσσH H H 220707.，所以接触应力减小。

若'='=d d 11205，则σσH H .，所以接触应力减小为原来的12。

4、设计一单级圆柱齿轮减速器，根据强度及传动要求，已取定z 1＝42，z 2=106，m =4mm ，为使中心距符合标准，取a =300mm 。

试问：1）若采用直齿轮传动应如何设计？2）若采用斜齿轮传动应如何设计？解：1）标准齿轮的中心距a m z z =+=⨯+=2424210629612()()mm ，小于实际中心距，故采用正角变位齿轮传动。

2）斜齿轮传动，由a m z z =+n ()cos 122β得cos ().β=⨯+⨯=4421062300098667，β=︒=︒'937922.5．一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：m n =3mm ，z 1=25，z 2=75，β=8︒06'34"。