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-- 学年第 学期期 考试试卷
课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型： 闭卷【√】
开卷【 】
适用班级： 班级 学号 姓名 得分
一、填空题（25分，1分/空）
1．两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 以AB杆为机架时，为 机构； 以CD杆为机架时，为 机构； 以AD杆为机架时，为 机构。
3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中， 、 运动规律有柔性冲击。
4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是 ，其接触强度的关系是 。
5．普通平键的工作面是 ，工作时靠 传递转矩；其剖面尺寸按 选取，其长度根据 决定。 6． 螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有 ， 和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为 、 和 。自行车的前轴是 ，自行车的中轴是 。 二、 问答题（16分，4分/题）
1． 加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？
2． 一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节
圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙
3． 在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什么？ 4． 移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？ 三、 计算题（49分）
1． 某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试
改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分）
2． 图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。
若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）
3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷FR=3000N，FA=500N， 尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。
（30205轴承：派生轴向力FS=Fr/(2Y)，e=，
当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr≥e时，X=，Y=）（18分）
FR FA Fr1 2L L Fr2 计算题第2题图 计算题第3题图 四、 结构改错（10分）
指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）
答案：
一、填空题（25分，1分/空） 1． 面； 2
2． 双曲柄机构； 双摇杆机构； 曲柄摇杆机构 3． 等加速等减速； 简谐运动
4． 分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高） 5． 两侧面；挤压；轴径；轮毂长度 6． 三角形螺纹；摩擦防松；机械防松 7． 转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴 二、简答题（16分，4分/题）
5． 不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0°，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力
后，传动角仍为0°，驱动力有效分力仍为0。
6． （1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大
7． 因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑，带
在一定限度内不发生疲劳损坏。 8． 修改从动件的运动规律，增大基圆半径。 三、 计算题（49分）
3． 解：mn=2.5mm z1=15 z2=38 αn=20°
a?mn?Z1?Z2?2Cos?Cos??mn?Z1?Z2?2.5??15?38???0.9462a2?70??18.8?Zmin?ZvCos3??17?Cos318.8??14.4Z1?15?Zmin 小齿轮改为斜齿轮后不会根切。 2．解： i15?
Z?Z?Z?Zn125?30?30?60?2345??200n5Z1?Z2'?Z3'?Z4'15?15?15?2n5?n1500??2.5r/min?n5'i15200 v??5'?r5'?3．
齿条速度方向向下
2?n5'mZ5'2??2.54?20????10.5mm/s?0.01m/s602602FR Fs1 Fr1 FA 2L L Fr2 Fs2
根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图， Fs1?
Fr11000??294N2Y2?1.7Fs2?Fr22000??588N2Y2?1.7 Fs1?FA?294?500?794?Fs2故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。Fa1=294N，Fa2=294+500=794N Fa1?294?0.294?e Fr11000
Fa2794??0.397?eFr22000Pr2?X?Fr2?Y?Fa2?0.4?2000?1.7?794?2150NPr1?Fr1?1000N四、 构改错（10分）
⑥
⑦
② ④⑤ ⑧ ⑩
① ③ ⑨
①联轴器上应为通孔 ②联轴器无轴向定位 ③键槽位置错误④动静件之间应有间隙 ⑤轴承盖处应设密封装置 ⑥应有调整垫片 ⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴 ⑩轴承内圈无定位
⑨轴段过
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