机械设计基础试卷1
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附录二 试卷精选
机械设计基础试卷一
一．填空题（25分）
1．在齿轮强度计算中，节点区域系数（Z H ）是用来考虑 的影响，对α=20°的标准直齿圆柱齿轮，Z H = 。
2．在一般闭式齿轮传动中，轮齿的主要失效形式是 和 。
3．当一对标准直齿圆柱齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时；由齿面接触强度所决定的承载能力，仅与 或 有关。
4．在齿轮弯曲强度计算中，对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数（Y F ）仅决定于 。
5．平键的 是工作面，普通平键联接的主要失效形式是工作面的 ，若强度不够时，可采用两个键按 布置。
6．为提高紧螺栓联接强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小 刚度或增大 刚度。
7．在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，其正确啮合的条件是 、 和 。
8．V 带在运转过程中受变应力作用，最大应力发生在 ，其值为 （用书中规定符号表示）。
9．对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是 。
10．根据轴所承受载荷的不同，即传递转矩又承受弯矩的轴为 ；只传递转矩而不承受弯矩或变弯矩很小的轴为 ；称只承受弯矩而不传递转矩的轴为 。
11．有一单个紧螺栓联接，已知该螺栓所受预紧力F 0=1000 N ，所受轴向工作载荷F =500 N ，螺栓的相对刚性系数2
11
C C C +=0.2，则螺栓所受的总拉伸载荷F ∑= ；残余预紧力F 0 ΄= ；为保证接合面不出现缝隙，则该联接允许的最大轴向工作载荷F max ≤ 。
12．在液体动压润滑的滑动轴承中，润滑油的动力粘度与运动粘度的关系式为 。
（需注明式中各符号的意义）
二．问答题（共10分）
13．绘图说明在相同条件下，平带与V 带相比，V 带能传递较大的功率。
14．试述齿宽系数d ψ的定义及选择d ψ时应考虑哪些问题？
三．分析计算题（共20分）
15．有一提升机构如题15图所示。
已知：蜗杆螺旋线的旋向为右旋，蜗杆和从动大齿轮同轴，该轴两端采用角接触向心球轴承支承，面对面安装，两轴承所受径向力分别为F r Ⅰ=800 N ，F r2=1200 N ，小齿轮所受轴向力F a1=300 N ，蜗杆所受轴向力F a3=600 N ，轴承产生的内部轴向力F S =0.7F r 。
试问：
（1）为使蜗杆轴向力和大齿轮轴向力能相互抵消一部分，试确定小齿轮1和大齿轮2的轮齿螺旋线方向。
（2分）（在图上直接标出或说明即可）
（2）重物上升时，小齿轮1轴的转动方向？（1分）（在图中用带箭头的线段表示）
和蜗杆右（3）计算重物上升时，大齿轮左端支承轴承Ⅰ所受的轴向力F a
Ⅰ
端支承轴承Ⅱ所受轴向力F a2各为多少？（10分）（请在答题纸上解答）（4）卷筒用4个M8（小径d1=6.647 mm）的普通螺栓固定在蜗轮端面上，已知卷筒直径d0=150 mm，螺栓分布直径D0=180 mm，卷筒与蜗轮端面间的摩擦系数f=0.15，可靠性系数f s=1.2，螺栓材料的许用应力［σ］=120 MPa，试求该螺栓组联接允许的最大提升重量W max。
（7分）（请在答题纸上解答）
题15图
四．绘图题（5分）
16．绘出齿轮与轴的装配结构图。
已知：有一斜齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a=100 mm，齿宽b=40 mm，轮毂与轴相联接处的孔径d0=45 mm。
试求：
（1）齿轮与轴之间的周向固定采用普通平键；
（2）齿轮右端与轴之间轴向采用轴肩定位；
（3）齿轮左端与轴之间轴向采用圆螺母固定，并应有防松措施。
（请在答题纸上回答）
五．分析题（共10分）
17．在题17图所示的齿轮连杆组合机构中，已知L AB=45 mm，L BC=100 mm，L CD=70 mm，L AD=120 mm，试分析：（6分）
（1）齿轮1能否绕A点作整周转动（说明理由）？
（2）该机构的自由度为多少？（要有具体计算过程）
题17图题18图
18．在题18图所示压床机构中，构件1为原动件。
为使压头GH均匀下压而不倾斜，试问机构各构件的尺寸应满足什么条件？为什么？其中构件CF起什
么作用？（4分）
六．综合题（共30分）
19．题19图所示，采用标准齿条刀加工渐开线直齿圆柱齿轮，已知刀具齿=20º，齿距为4π；加工时范成运动速度为υ=60 mm/s,ω=1rad/s。
(8分) 形α
刀
（1）试求被加工齿轮的参数：m、α、z、d、d b；
（2）如果刀具中线与齿轮毛坯轴心O的距离a=58 mm，问这样加工出来的齿轮是正变位还是负变位齿轮，变位系数是多少？
20．题20图所示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构，C点为起始上升点。
求：
(1)标出从点C接触到D点接触时的凸轮转角，从动件的位移（角位移）；
(2)标出D点接触时的压力角。
（6分）
题19图题20图21．已知题21图所示轮系中各轮的齿数z1=20,z2=40,z3=15,z4=60,轮1的转n1=120 r/min,转向所图所示，试求轮3的转速n3的大小和方向。
（8分）22．参照图设计一脚踏轧棉籽机构(曲柄摇杆)。
要求踏板在水平位置上下各摆15º,并给定CD和AD的长度如图所示，请确定AB和BC的长度。
（8分）
题21图题22图。
