2019级机械设计基础B期末试题A卷答案

PAGE6-课程编号：100031254北京理工大学2020～2021学年第2学期2019级机械设计基础B期末试题A卷班级学号姓名成绩题号一二三四五六七八总分得分注：试题解答一律作在试卷上，其它地方无效。一、是非题（本题12分，叙述正确括号中填入T，错误填入F，每小题回答正确得2分，错误倒扣2分，不答不扣分，本题12分扣完为止。）1．机构是由具有确定性运动构件所组成的实现机械运动的装置。（F）2.凸轮机构的从动件按匀速运动规律时无刚性冲击。（F）3.闭式蜗杆传动的最主要失效形式是齿根弯曲疲劳断裂。（F）4.渐开线齿轮加工时若发生根切现象会影响到啮合传动的平稳性。（T）5.螺纹连接和销连接类都属于不可拆的连接。（F）6.对于闭式传动速度不太高的场合常采用接触式密封形式。（T）二、填空题（本题20分，每空2分）1.退火是指把钢加热到临界温度以上保温一段时间随炉温一起冷却的热处理工艺。2.相互接触的两个物体其接触摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质只与边界膜和表面吸附性质有关，此时的摩擦状态被称为___边界摩擦。3.平面四杆机构当处于死点位置时，此时从动件的传动角一定等于____零___度。4.只承受弯矩的轴按载荷类型进行分类属于___心_______。5.利用范成法加工齿轮时虽然要加工的齿轮齿数不同，但只要_模数相同，都可以用同一把刀具加工完成。6.无论是斜齿轮还是锥齿轮在进行强度计算时，都需要转化为当量齿轮进行设计计算。7.蜗杆传动的正确啮合条件之一是要求蜗杆和蜗轮的旋向必须相同。8.V带传动的传动比相当于齿轮传动来说不恒定的原因主要是因为存在弹性滑动。9.紧螺栓连接螺栓除承受预紧力外还承受有扭矩作用。10.在正常安装和维护的情况下绝大多数滚动轴承的失效形式为点蚀。三、（本题10分）试计算图示平面机构的自由度，若存在复合铰链、局部自由度或虚约束请指出。解：A，B之一为虚约束（1分），E处有一复合铰链（1分）。H处为局部自由度（1分）（每一项2分，共6分）故机构自由度：（1分）分数评定标准：虚约束、复合铰链、局部自由度、活动构件数目、低副数目、高副数目每对一个则得该分项分数。有一个或多个错误导致最终计算结果错误者，能正确写出自由度计算公式给2分。总分为以上二者之和。四、（本题10分）四、（本题10分）图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘。试：（1）画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆和偏距圆；（3分）（2）画出图示位置的压力角α和位移s。（2分）（3）画出从动件的行程h；（1分）（4）画出从动件的推程运动角F及回程运动角F¢；（4分）解：总分10分。(1)3分；(2)2分；(3)1分（4）4分(1)、(2)、(3)、（4）参见图解。五、(本题10分)已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮，，，m=5mm,，，，安装中心距mm。（1）分别求取分度圆和节圆上的压力角大小)。（2）求取小齿轮轮齿廓上的最大压力角。（3）求取法向齿距。（2分）答案：（1）两齿轮在分度园上的压力角为标准值20o。（2分）标准中心矩为a=12m(则节圆上压力角为（3分）（2）小齿轮齿顶圆上压力角最大，则（1分）根据（2分）（3）齿轮法向齿距＝14.76mm（2分）六、（本题10分）图示传动机构中轴Ⅰ为输入轴。蜗轮为右旋转动方向如图所示。（1）为使II轴所受轴向力能适当抵消，锥齿轮3应装在哪里?（把正确位置用实线画出）。（2）标出Ⅱ轴、Ⅲ轴的转动方向。（3）画出蜗轮2在啮合点上所受的力（用三分矢量表示）。解：（1）如图锥齿轮应在左边，描成实线。（3分）（2）Ⅱ轴、Ⅲ轴的转动方向如图。（4分）（3）画出蜗轮2在啮合点上的受力分析图。（3分）。七、（本题12分）图示轮系中已知各齿轮齿数分别为，，，，，，，，，r/min。试求轮5的转速及其转向。解：（1）划分轮系定轴轮系：；周转轮系：1、2、3、H（3分）（2）列方程（2分）（2分）（2分）联立求解：得转向与相同。（3分）八、设计分析题（第一题6分，第二题10分，共16分）1．V带传动中，为什么要限制每种类型V带的最多使用根数？如果某机器使用了A型的V带⒋根，其中一根V带发生打滑松失效，请给出解决方案，并简单给出理由。解：为了尽量保证每根V带受力均匀（2分）。要全部换换成新的V带（2分）理由：如果只换调失效的那根V带，则新换的V带所受初拉力最大，其它的V带因为使用变得松弛而受力不均匀。（2分）2．（本题10分）如图所示锥齿轮轴由一对30206轴承支承。已知轴承上承受的径向力Fr1=630N，Fr2=1100N，轴受轴向力FA=580N，轴的转速为n=960r/min，，载荷系数fd=1.2，温度系数fT=1.0。（注：30206轴承的C=45.2KN，e=0.37，S=Fr/2Y），Fa/Fre时，X=1，Y=0，Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6。）（1）写出轴承的名称、内径；（2）试计算危险轴承的寿命；解：（1）圆锥滚子轴承，30mm,（2分）（2）1.计算轴承上的轴向载荷、1）计算派生轴向力:（1分）滚动轴承的配置为背对背，派生轴向力指向开口大的“大端”，方向如图所示。（1分）2）计算轴向载荷，轴系有向