机械设计基础答案

一、填空题（共26分，每空1分）1） 代号为7210C/P5/DF轴承的内径为50mm。2） 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的螺钉联接。3）齿轮传动的主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和轮齿塑性变形。二、 选择题（共7分，每小题1分）1） 一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过c）。a）5;b）6.5;c）6;d）7。2）平键的剖面尺寸bXh是根据 d） 从标准中查取。a）传递转矩的大小；b）载荷特性；c）键的材料；d）轴的直径。3） 带传动的主要失效形式为d）。a）带的颤动和弹性滑动；b）带的松弛和弹性滑动；c）带的弹性滑动和打滑；d）带的疲劳破坏和打滑。4） 在V带设计中，取dd1Nddmin,主要是为了考虑a）的影响a）弯曲应力； b）离心拉应力；c）小带轮包角； d）初拉力。5） 角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随着接触角的增大而口^。a）增大； b）减小； c）不变。6）工作时既承受弯矩又承受扭矩的轴是 c）。a）心轴；b）传动轴；c）转轴；d）挠性轴。7） 对于要求有综合位移，外廓尺寸紧凑，传递转矩较大，启动频繁，经常正反转的重型机械常用d） 联轴器。a）十字滑块；b）凸缘；c）轮胎；d）齿轮。三、 简答题（共16分，每小题4分）1） 试述在哪些场合滚动轴承难以替代滑动轴承？在高速重载下能正常工作，寿命长；精度高的场合；可做成剖分式，满足特殊场合的需要；具有缓冲、吸振的作用；径向尺寸小；2） 试述蜗杆传动的效率有哪几部分组成，并用公式写出。答：包含三个部分啮合效率门1轴承效率门2搅油效率门3总效率：门=门f.门=（0.95〜0.96）—一123 tan（y+p‘）3）试述转轴的设计步骤？答：①按工作要求选择轴的材料；估算轴的最小直径；轴的结构设计；轴的强度校核；必要时作刚度和振动稳定性等校核计算；4）何谓凸轮机构的理论廓线？何谓凸轮机构的实际廓线？二者有何区别与联系？答：对于滚子推杆的凸轮轮廓设计，首先把滚子中心看作尖顶推杆的尖顶，应用反转法求出一条轮廓曲线，该轮廓曲线称为凸轮的理论廓线。以凸轮理论廓线上一系列点为中心，以滚子半径为半径，画一系列小圆，再做这些小圆的内包络线，便得到滚子推杆外凸轮的实际廓线。对于尖顶推杆凸轮机构，其理论廓线与实际廓线是同一条轮廓曲线;对于滚子推杆凸轮机构，其理论廓线与实际廓线是等距曲线。四、结构设计题（共7分）设计下图机座的螺纹联接结构，已知：件1材料为钢，件2材料为铸铁。（要求：需防松，满足经常拆卸的需要。螺纹公称尺寸为M10）。答:五、计算题(共23五、计算题(共23分)1)如图所示的运动链中，已知各构件长度lAB=60mm,l =40mm,l=50mm，l^^=20mm，回答下列问题：(8分)°C(a)判断是否存在曲柄？固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构？固定哪个构件可获得双曲柄机构？固定哪个构件可获得双摇杆机构?解：

（a） L=L=60mm,L.=L=20mmL+L=80mm,L+L=90mm因为：L+L<L+L所以：该运动链中存在曲柄。（2'）（b） 固定AB或CD杆，可获得曲柄摇杆机构。（2'）（c） 固定AD杆，可获得双曲柄机构。（2'）（d） 固定BC杆，可获得双摇杆机构。（2'）2）计算下图机构自由度（若机构中存在复合铰链、局部自由度或需约束，请明确指出）。（6分）1 —1 —nz(2')—1 212nz21解：TOC\o"1-5"\h\zn=6,P=8,P=1 (2')机构自由度：F=3n—2P-P=3x6—2x8—1x1=1 (1')3）图示为里程表中的齿轮传动，已知各轮的齿数为七=17，%=68,z=23，z=19，z=20，z=24。试求传动比i。（9分）3 4 4’ 5 15解：齿轮1、2组成定轴轮系，（1'）齿轮3、4—4’及H组成周转轮系。（1'）ih35-nn一n—ih35-nn一n—2 □——3 2n一n"鬼(1')n=0 (1')求得n=456n,1 5zz—4 5-zz则:i1545619x2423x20(1')(2')六、受力分析题（共9分）下图是齿轮蜗杆减速器，齿轮1为主动轮，其螺旋线方向为右旋，试回答下列问题：1） 判断齿轮2的轮齿螺旋线方向，并在图中画出；（1分）2） 在图中画出齿轮1和齿轮2在节点A处所受的轴向力方向；（2分）3） 为使齿轮2和蜗杆3的轴向力抵消一部分，判断蜗杆3的旋向，并在图中画出？判断蜗轮4的旋向，并在图中画出。（2分）4） 画出蜗杆3在节点B处所受三个分力方向，画出蜗轮4的转动方向。（4分）齿轮2 蜗杆3答:七、（左旋）结构改错题齿轮七、（左旋）结构改错题齿轮2（共12分）蜗杆3指出斜齿圆柱齿轮轴承部件（稀油润滑）结构中的错误，并在相应位置标注，在轴线下对称位置画出正确的结构图。（注：同类错误算一个，指出及改对6个及6个以上错误得满分，指出一个错误得1分，改对一处得1分）

没加调整垫片；联轴器右端用轴肩定位；轴输出端用密封圈密封；轴承应布置成面对面或背对背;应保证齿轮左端可靠定位；套筒不应该超过轴承内圈；箱体内壁与轴承右端面留有3〜5mm间隙;轴承内外圈剖面线方向要一致；齿轮右端用轴肩定位。4）凸轮机构从动件常用运动规律有运动规律、等加速等减速运动规律、 余弦加速度（简谐）运动规律_和正弦加速度（摆线）运动规律。5） 机构具有确定运动的条件是：机构的自由度F大于0、机构的原动件数等于机构的自由度F。6）机械系统通常由原动机、 传动装置、工作机等部分组成。7） 对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。8） 滚动轴承的基本额定寿命L，是指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中90%的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转速，单位为10456789101112r。9） 四杆机构的急回运动特性可以由行程速度变化