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机械原理期末考试试卷及答案

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2Q 。
（b）所受横向力：
Q1
Fxo 4
2Q 8
，
Q1
Txoy 4(
• 2a 2a)2
Q 4
；
Q1x Q1 Q1cos 45
2Q 4
，
Q1y Q1sin 45
2 8
Q
。
Q1
Q12x Q12y
10 Q 。 8
四、简答下列问题（共 10 分）
1、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程/必要条件。（5 分）
游隙为 0 组。
6、有弹性元件的挠性联轴器的主要优点是能补偿两轴间相对位移，，又能缓冲减振。
7、工作中只承受弯矩的不承受转矩的轴叫心轴，只承受转矩不承受弯矩的轴叫传动轴，同时承受弯矩和转矩
的轴叫转轴。
1、牛顿 1687 年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中任意点处的剪应力，与该处流体的速度梯度成正比。摩
\
一、 选择填空题（共 20 分，每题 2 分）
1、渐开线花键分度圆压力角为 30时，则其齿顶高为
Cm，其中 m 为渐开线的模数。
（A） 0.3； （B） 0.4； （C） 0.5； （D） 0.6。
2、滚子链的链片制成 8 字形，主要是为了 B
。
（A） 提高强度； （B） 减轻重量； （C） 节省材料； （C） 加工方便。
左旋
Fa1
Ft2
Fr2
Ft1
Fa2
Fr1
Fa3 Ft4
Fr4
Fa4
Fr3
Ft3
n4
\
2、（10 分）设计一蜗杆传动，传动比 i=25，蜗杆为右旋双头，由接触强度计算得： m3q1245。试求：
（1）在保证接触强度足够的条件下，蜗杆传动的最小标准中心距； （2）蜗轮的的基本参数 m、Z2 和及其旋向。（注：m=4.5 时，q=11；m=5 时，q=10 或 12；m=6 时，
C。
（A） 垂于蜗杆轴线的平面；
（B） 垂直于蜗轮轴线的平面；
（C）蜗杆轴线和蜗轮副连心线所在的平面； （D） 通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线。
6、流体的粘度是指流体的
C。
（A） 强度； （B） 刚度； （C） 流动阻力； （D） 油性。
7、润滑油牌号 L—AN100 中的 100 是表示这种润滑油 C
擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫牛顿液体。
2、对齿轮轮齿进行齿顶修缘是为了减小相啮合的轮齿法节差，从而减小啮合时产生的动载荷。当啮合的齿轮
对 pb1pb2 时，应对主动齿轮进行齿顶修缘。 3、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级，螺母的性能等级分为七级，选用时，须注意所用螺母的性能等级不
低于与其相配螺栓的性能等级。
，
A2
5444N
； A1
R1
4444 16000
0.2778
e 0.35 ，故：X1=1，Y1=0；
A2
R2
5444 600
9.07
e 0.35，故：X2=0.4，Y2=1.8；计算动载荷：
P1 f p ( X1R1 Y1A1) 1 (116000 0 4444) 16000(N ) ，。
3、（20 分）通过计算，确定图中所示两轴承中寿命较短的轴承的寿命。已知轴承型号为 30312，其基本额定动载 荷 Gr=101000N，e=0.35；轴承所受径向载荷：R1=16000N，R2=600N，圆锥齿轮轴向载荷：Fa=1000N，方向如 图所示；轴的转速 n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当 A/Re 时，X=1，Y=0；当 A/Re 时， X=0.4，Y=1.8；派生轴向力 S=R/(2Y)，载荷系数 fp=1，温度系数 ft=1。
3、已知某 V 带传动所传递的功率 P=5.5kw,带速 V=8.8m/s,紧边拉力 F1 与松边拉力 F2 的关系为 F1=1.5F2。则其有
效圆周力 Fe625N，紧边拉力为 1875N，松边拉力为 1250N 。 4、机械磨损过程大致分为三个阶段：磨合阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段。
5、型号为 6315/P5 的滚动轴承，类型是深沟球轴承，内径为 75 mm，直径系列为 3 系列，公差等级为 5 级，
P2 1 (0.4 600 1.8 5444) 10039.2(N)
因为
P1P2，故轴承
1
寿命较短， Lh1
106
(1101000
3
)10
60 980 16000
7901.2(h)
4、（15 分）图示一支架，用四个地脚螺栓（1，2，3，4）固定。四个螺栓的相互距离如图所示。支架上受到与水
平面成 45的作用力 Q。Q 力作用点距离螺栓对称中心的水平距离为 2a，距支架接合面的铅垂距离为 2a，试指出
D。
（B） 干摩擦状态； （B） 边界摩擦状态； （C） 混合摩擦状态； （D） 流体摩擦状态。
12、渐开线花键通常采用的定心方式是
D。
（B） 齿侧定心； （B） 外径定心； （C） 内径定心； （D） 齿形定心。
13、普通螺纹中同一公称直径按 D 分为粗牙螺纹和细牙螺纹。 （B） 升角的大小； （B） 旋向； （C） 牙型角的大小 ； （D） 螺距的大小。
3、将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小
A。
（A） 载荷沿接触线分布不均匀； （B） 动载荷； （C） 冲击； （D） 齿间载荷分配不均。
4、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按
C 啮合时的情况进行计算的。
（A） 单对齿啮合的最高点； （B） 齿顶； （C） 节点； （D） 啮合的极限点。
5、蜗杆传动的中间平面是指
。
（A）N307/P4； （B） 6207/P2； （C） 30207； （D） 51307/P6。
10、下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是
D
。
（A）刚性联轴器； （B） 十字滑块联轴器； （C） 齿式联轴器； （D）弹性柱销联轴器。
11、膜厚比可以用来大致估计两滑动表面所处的摩擦状态。当3 时，相应的滑动表面所处的摩擦状态是
R1
R
Fa
解：计算派生轴向力：
S1
R1 2Y
16000 2 1.8
4444(N ) ， S2
R2 2Y
600 2 1.8
167(N) 。
求轴承所受的轴向力：
Ra S1 1000 4444 5444(N ) S2 167(N ) ，故轴承 2 被压紧，轴承 1 被放松：因此，
A1
4444N
必要条件（a）相对滑动的两表面间必需形成收敛的楔形空间；（b）被油膜分开的两表面必须有 足够的相对滑动速度；（c）润滑油必须有一定的粘度，供油应充分。
2、带传动为什么会出现打滑现象？打滑对带传动有何影响？（5 分）
答：当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮浊就将发生显著的相对滑动，即打 滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，甚至使带传动失效
5、型号为 6200/P5 的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承，内径为 10
mm，尺寸系列为 02
系
列，公差等级为 5
级。
6、在圆柱形螺旋弹簧中，弹性指数 C 越大，则弹簧的刚度 越低
。
三 分析与计算题（共 40 分）
1、（10 分）在右图所示的蜗杆-圆锥齿轮传动装置中，已知输出轴III上的齿轮 4 的转动方向如图所示。今欲 使轴II上的两轮的轴向力抵消一部分： （1） 确定蜗杆 1 和蜗轮 2 的螺旋角方向（3 分）； （2） 在图上标出蜗杆 1 和蜗轮的转动方向（3 分）； （3） 在图上标出蜗杆 1、蜗轮 2 和齿轮 3、4 的圆周力 Ft 和轴向力的方向（4 分）。
答：（a）当轴颈静止时，轴颈处于轴承的最低位置，并与轴互相接触，两表面之间形成了一收敛的楔形空间； （b）当轴颈顺时针转动时，在轴瓦对轴颈的磨擦力作用下，轴颈沿孔壁向右爬升；（c）随着转速增大，楔形油 膜产生的动压力将轴颈向右浮起；（d）当轴颈达到稳定运转时，轴颈便在一定的偏心位置上；（e）当轴承处于流 体动压润滑状态时，油膜产生的压力与外载荷相平衡。
q=9 或 12。）
解：Z2=iZ1=25X2=50；
计算 m3q 值： m=4.5， q=11， m3q=1002.375；
m=5， q=10， m3q=1250；
m=5， q=12， m3q=1500；
m=6， q=9， m3q=1944。
故选取：m=5， q=10， m3q=1250。从而：a=m(Z2+q)=5*(50+10)=300mm 蜗轮为右旋，其螺旋角为： arctan(Z1 q ) 111836
的平均值。
（B） 动力粘度； （B） 条件粘度； （C） 运动粘度； （D） 闪点。
8、45 号钢经调质处理，在常温下工作的轴，当计算表明其刚度不够时，应采取的正确措施是 C
。
（A） 改用合金钢； （B） 改变表面粗糙度； （C） 增大轴的直径； （D） 提高轴的表面硬度。
9、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴承是 B
14、在普通圆柱蜗杆中只有
A
的轴向压力角为标准值（20）。
（A） 阿基米德蜗杆； （B）法向直廓蜗杆； （C） 渐开线蜗杆； （D） 锥面包络蜗杆。
\
二、填空题（共 20 分，每空 1 分）
1、机械零件的常规设计方法可概括地分为理论设计,经验设计和模型实验设计。
2、普通平键联接属于静联接，其主要的失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中强度较弱的表面被压溃。
哪个螺栓受力最大，并求出该螺栓所受的最大工作载荷。
\
45°
z
Q
2a 2a 2a
x 0
2a
2
3
0
x
1
4

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机械原理期末试卷+答案

机械原理期末试卷+答案

一、单项选择题（每项1分，共11分）1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。

A)增大； B)不变； C)减少。

2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。

A)等于； B)小于； C)大于。

3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。

A)变等速连续转动为不等速连续转动 B)变转动为移动C)变等速连续转动为间歇转动 D)变转动为摆动4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。

A)法线； B)速度； C)加速度； D)切线；5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。

A)相同的； B)不相同的； C)不一定的。

6．飞轮调速是因为它能（①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（②）。

① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。

② A)消除； B)减小； C)增大。

7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。

这三个瞬心（）。

A)是重合的； B)不在同一条直线上； C)在一条直线上的。

8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是（）。

A)相交的； B)分离的； C)相切的。

9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。

A) 模数较大； B)模数较小； C)齿数较多； D)齿数较少10．直齿圆柱齿轮重合度εα= 表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。

A) 40%； B) 60%； C) 25%二、填空题（19分）[每空1分]1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。

2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。

(1) a = 250 b = 200 c = 80 d = 100；(2) a = 90 b = 200 c = 210 d = 100 。

3.机构和零件不同，构件是（），而零件是（）。

机械原理期末考题(共三份并附详解)

机械原理期末考题(共三份并附详解)

机械原理自测题（一）一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分）1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。

2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。

3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。

4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将减小5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。

7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。

8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。

9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。

二、填空题。

（10分）1、机器周期性速度波动采用（）调节，非周期性速度波动采用（）调节。

2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（）所以（）急回特性。

3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（）。

4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（）。

5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（），故三角螺纹多应用（），矩形螺纹多用于（）。

三、选择题（10分）1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。

A ）齿根圆B）齿顶圆C）分度圆D）基圆2、静平衡的转子（）是动平衡的。

动平衡的转子（）是静平衡的。

①A）一定B）不一定C）一定不。

②A）一定B）不一定C）一定不。

3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（）。

A）相同的；B）不相同的。

4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）的运动规律。

A）等速运动；B）等加等减速运动；C）摆线运动。

5、机械自锁的效率条件是（）。

A）效率为无穷大：B）效率大于等于1；C）效率小于零。

四、计算作图题：（共60分）注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。

机械原理期末考试及答案

机械原理期末考试及答案

《机械原理》试卷参考答案开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷,允许带 计算器、绘图仪器 入场题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人一、是非题（共10分,每小题2分，对者在括号内打“√"，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动.2、（√ ） 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别适当地加一平衡质量,即可达到动平衡。

3、（× ） 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。

4、(√ ） 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。

5、(√ ） 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条件进行计算的。

二、填空题(共10分，每空1分）得分︳1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动,若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装在高速 轴上。

2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。

3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上.4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。

速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 .5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。

三、(共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上示出.得分︳图1虚约束局部自由度复合铰链复合铰链b)a)四、（共20分）图2所示为铰链四杆机构的机构运动简图，已知连架杆1为主动件，匀速转动，角速度101=ωrad/s ，转向如图示。

各构件长度分别为：AB=30，BC=40，CD=50，AD=60 (单位为：mm ），构件AB 的方位角为60o ，ABE 为等边三角形.试用图解法求解该运动位置： 1）构件1的速度影像；2）找出该瞬时在连杆2和摇杆3上，与连架杆1上E 点速度相同的点E 2和E 3。

机械原理期末考试试卷及答案

机械原理期末考试试卷及答案

机械原理试卷一、填空及选择题（每空1分，共20分）1．机器的制造单元是______，运动单元是__________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于_________数。

2．曲柄摇杆机构有死点位置时，__________是主动件，此时_______与__________共线。

3．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。

4．斜齿轮的模数和压力角在__________（法面、端面、轴面）内取标准值；锥齿轮当量齿数Z V=______________。

5．蜗杆机构传动的主动件是__________（蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可）。

6．移动副中驱动力作用于______内将发生自锁；传动副中驱动力为一单力且作用于_______内将发生自锁。

7．质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。

8．机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装____________。

9. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：______，_______。

1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分2.摇杆连杆从动曲柄----------------------------------------------------------------3分3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分4.法面Z / cosδ------------------------------------------------------------------------1分5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分6.摩擦角摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分7.一定一定不一定一定----------------------------------------------------------1分8.飞轮调速器----------------------------------------------------------------------------2分9.曲柄滑块齿轮齿条----------------------------------------------------------------2分二、计算图示机构的自由度（5分）F=3×7－2×10－0＝1三、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构，已知曲柄连架杆固定铰链中心处图示机架平面（直线OO’）位置上，并已知摇杆的两个极限位置C1D，C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D，求其余三个构件的杆长。