机械基础试卷及答案

一、填空题（每空1分，共10分）

1．两构件通过 或 接触组成的运动副称为高副，平面高副引入 个约束。 2．一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为 和。

3．在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，运动规律有刚性冲击。 4．代号为72308的滚动轴承，其类型名称为，内径为 。

5．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为 ，主要受扭矩的轴为 。 二、选择题（每题2分，共20分）

1．连杆机构在运动过程中只要存在_ __角，该机构就具有急回作用。 ( )

A.压力角 B.极位夹角 C.传动角 D.摆角

2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则( )

A.机构的传力性能较好 B.机构的传力性能较差 C.可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低

3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是( )

A.压力角不变 B.啮合角不变 C.节圆半径不变 D.基圆半径不变 4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为( )

A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 5．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是( )

A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹

6．传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为（） A.行星轮系 B.差动轮系

C.定轴轮系D.转化轮系

7．螺纹联接的自锁条件是 ( )

A.B.C.v D.v

8．小带轮直径d1应大于或等于规定的最小直径dmin，若d1过小，则带的将过大而导致带的寿命降低。（）

A.弯曲应力B.离心应力 C.紧边拉应力D.松边拉应力

9．带传动过程中，带承受变应力。最大应力发生在的接触处。（）

A.紧边与大轮B.松边与大轮 C.紧边与小轮D.松边与小轮

10．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为( )

A．10% B. 80% C.90% D.99%

三、简答题（每题6分，共24分）

1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系？

2.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？

3.根据渐开线的形成过程，简述渐开线的主要特性？

4.螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？

四、计算题(共46分)

1．计算图1所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。（8分）

图1

2．图2所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm, C=450mm,d=550mm。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。（10分）

图2

3.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。（10分）

4.已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。(10分)

图3

5．图示轴系由一对圆锥滚子轴承支承（基本额定动载荷Cr=51500N），轴的转速n=1440r/min，已求得轴承的径向支反力为：Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向外载荷

FA=800N，受力方向如图所示，载荷系数fd=1.5。求两轴承的当量动载荷?（8分） （轴承e=0.37时，X=0.4，Y=1.6 ）

《机械基础》试卷参

一、填空题(每空1分，共10分)

1．点、线、1 2.m1m2、12 3. 等速 4．角接触球轴承、40 5. 心轴、传动轴 二、选择题（每题2分，共20分）

1.B 2.A 3.D 4.D 5.B6. C 7. D 8.A 9.C 10. C

三、简答题（24分）

1.答：压力角越小，则基圆半径越大，整个机构的尺寸也越大，致使结构不紧凑；(4分) 故在不超过需用压力角的条件下，将压力角取大些，以减少基圆半径值。 (6分)

2.答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。（3分）

弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。（6分）

3.答： 1）发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长； 2）渐开线上任一点的法线必与基圆相切； 3）渐开线的形状决定于基圆的大小； 4）渐开线上各点的压力角不相等； 5）基圆以内无渐开线。（6分）

4.答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。因此，设计时必须采取防松。（4分）

摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。（6分）

四、计算题：共46分。

1．（8分）

解 F342511……………（4分）

E、F处之一为虚约束……………（4分）

2.（8分）最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。 ……………（6分） 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。……………（2分） 3．（10分）

解（1）小齿轮齿数 z1模数 mz26020 i32a21604mm……………（3分）

z1z22060分度圆半径 rmz142040mm……………（3分） 22基圆半径 rb1r1cos40cos2037.59mm……………（2分） 分度圆齿厚 s4．（10分）

解 该轮系为混合轮系。由齿轮1、2、3和转臂H组成行星轮系，齿轮3固定，30。 则 i13Hm23.1446.28mm……………（2分） 21Hz8034

3Hz120得i1H15 Hi14i1H5……………（6分）

由题图知 4H由题图轮4、5组成定轴轮系，则

i45z45052……………（2分） 5z425i15i14i455210……………（2分）

5．（10分）

解 FS1FR1/2Y1000/21.6313N

FS2FR2/2Y2000/21.6625N

FS1、FS2方向见答案图

FAFS18003131113NFS2  轴承1“放松”，FA1=FS1=313N

轴承2 “压紧”，FA2=FS2+FA=1113N

……………（5分）

求当量动载荷： 轴承1

FA1/FR1313/10000.313e0.37P1fpF

R11.5*10001500N轴承2

FA/FR21113/20000.5565eP2fp(XFR2YFA)1.5*(0.4*20001.6*1113)3871N

10分）（