机械设计基础试卷四及答案
一、判断题（判断下面说法的正误，对的在括号中打√，错的打×。每题1分，共10分。）
1.齿轮常用的材料一般是40Cr正火或调质。（）
2.渐开线标准斜齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数为17。（）
3.对心移动平底从动件盘形凸轮机构中，其压力角始终保持不变。（）
4.在曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角称为极位夹角。（）
5.V带截面的楔角应比V带轮的轮槽角小。（）
6.所谓惰轮，是指在轮系中不起作用的齿轮。（）
7.带传动过程中，由紧边和松边的拉力产生的是弯曲应力。（）
8.零件是组成机械的最小运动单元。（）
9.普通平键联接，键的截面尺寸通常根据承载的大小来选择。（）
10.带传动的打滑是可以避免的，弹性滑动是不可避免的。（）
二、选择题（每题只有一个正确答案，请将其字母序号写在括号内。每题2分，共20分。）
1.设计V带传动时，限制带轮的最小直径的目的是降低（）。
A、小带轮包角
B、带的弯曲应力 C 、带的速度
2.增大轴在轴肩过渡处的圆角半径，其目的是（）。
A、使轴上零件可靠定位
B、便于加工和装配
C、减少应力集中提高轴的强度
3.设计承受较大载荷而无很大冲击的轴，宜选用的材料是（）。
A、45钢调质
B、40Cr调质
C、QT800-2
4.当滚动轴承主要承受径向力，而转速较高时，应优先选用的是（）。
A、深沟球轴承
B、推力球轴承
C、圆锥滚子轴承
5.按扭转强度计算出的轴的直径，一般作为轴的（）。
A、最小直径
B、最大直径
C、危险截面直径
6.普通平键联接，传递运动和动力是利用（）。
A、两侧面的摩擦力
B、两侧面的挤压力
C、上下面的挤压力
D、上下面的摩擦力
7.对于软齿面齿轮传动，大小齿轮的齿面硬度是（）。
A、相等
B、无关
C、不等
8、对于工作温度变化较大的长轴，轴承组合的轴向固定方式应选（）。
A、两端单向固定
B、一端双向固定，一端游动
C、两端游动
9.过盈配合用于（）。
A、轴向固定
B、周向固定
C、轴向定位
D、周向定位
10.带传动传递运动和动力，主要是依靠（）。
A、带和两轮接触面之间的正压力
B、带的紧边拉力
C、带和两轮接触面之间的摩擦力
D、带松边拉力
三、计算题（共55分）
1.图示铰链四杆机构中，已知各构件长度l AB=40 mm，l BC=100 mm，l CD=80 mm，
l AD=120 mm。试问：
（1）该机构是否存在曲柄？如果存在，则哪个构件为曲柄？机构是什么类型？
（2）如果改造构件AB或CD为机架，可分别得到哪种类型的机构。（10分）
2.配制某机器上的标准直齿圆柱齿轮，已知：配偶齿轮齿数z2=120，两齿轮中心距a= 150 mm，传动比i12＝4，求该齿轮的齿数z1、模数m、分度圆直径d1、齿顶圆直径d a1。（12分）
3.标准渐开线直齿圆柱齿轮，正常齿制。问：该齿轮的齿数为多少时，基圆在齿根圆之内？
（8分）
4.如图所示的轮系中，已知各齿轮齿数为：z1＝15、z2＝60、z2'＝20、z3＝80，求i1H。（15分）
5.计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。（10分）（如有复合铰链、虚约束、局部自由度请在图中标出。）
四、简答题（15分）
1.试指出如图所示1~8标注处的错误。
2.滚动轴承的组合设计应考虑哪些问题？
3.蜗杆热平衡计算的前提条件是什么？但热平衡不满足要求时，可采取什么措施？
试卷四答案
一、判断题
1.（×）
2.（×）
3.（√）
4.（×）
5.（×）
6.（×）
7.（×）
8.（×）
9.（×）10.（√）
二、选择题
1.B
2.C
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
8.B
9.B 10.C
三、计算题（共55分）
1.解：（1）40+120<80+100，符合“杆长之和条件”；
AB最短杆做连架杆，符合“最短杆条件”；
所以该机构存在曲柄。AB构件为曲柄。此机构为曲柄摇杆机构。
（2）如果AB最短杆做机架，符合“最短杆条件”，得到双曲柄机构。
如果CD做机架，不符合“最短杆条件”，得到双摇杆机构。
2.解：（1）i12=z2/z1=120/z1=4 得z1=30
（2）a=m/2(z1+z2) 得m= 2 mm
（3）d1＝mz1＝2×30＝60 mm
（4）d a1＝d1+2×h a＝m×z1+2×h a×m＝2×30+2×1.0×2=64 mm
3.解：d b ＜d f
mz cos a＜mz–2(h a+c)m
z＞2(h a+c)/(1－cos a)＝2×(1.0+0.25)/(1－cos 20°)＝41.67
z≥42
4.解：（1）该轮系为平面行星轮系
（2）i H13＝(n1－n H)/(n3－n H) ＝(－1)z2/z1×z 3/z2'＝+60×80/15×20＝+16
n3＝0
(n1－n H)/(0－n H)＝+16
i1H＝n1/n H)＝－15
－号表明：1齿轮与H杆转向相反。
5.解：F=3n－2P L－P H=3×7－2×9－1=2
