loading课程编号：03000138 北京理工大学2010～2011学年第2期
2009级机械设计基础期末试题A卷
班级 学号 姓名 成绩
题号 分值 得分 一 12 二 10 三 10 四 12 五 12 六 10 七 12 八 12 九 10 总分 100 注：试卷共6页，试题解答一律作在试卷上，其它地方无效。
一、选择题（本题12分，每小题2分，把正确的代号填入括号中） 1. 为提高闭式齿轮传动齿面接触疲劳强度，下面不正确的措施为（ D ）。 A 选择合金钢齿轮材料以提高许用应力 B 加大中心距 C 保证齿面加工精度基础上适当增加齿宽 D 提高表面粗糙度
2. 某二级斜齿轮减速器中间轴上两斜齿轮螺旋角之间关系，比较合理的设计是（B）。 A 旋向相反，大小相等 B 旋向相同，大小不一定相等 C 旋向相同，大小相等 D 旋向相反，大小不一定相等 3. 既能实现轴上零件轴向固定又能实现周向固定的措施为（ A ）。 A 销连接 B 平键连接 C 弹性档圈 D 圆螺母 4. 以下措施中，( C )可以提高受轴向变载荷的紧螺栓连接中的螺栓强度。 A 螺纹防松 B 在被连接件间加橡胶垫片 C 采用空心螺栓 D 采用精制螺栓 5. 带传动中带和带轮间摩擦系数与初拉力一定时，( B )则最大有效圆周力也愈大。 A 带轮宽度越大 B 小带轮上的包角愈大 C 大带轮上的包角愈大 D 带速愈低 6. 推力球轴承不适用于高转速，这是因为高速时( C )从而使轴承寿命严重下降。 A 冲击过大 B 滚动阻力大 C 滚动体离心力过大 D 不利于轴承润滑 二、判断题（本题10分，叙述正确的题目在括号中填入T，错误填入F，回答正确每小题得2分，错误倒扣2分，不答不得分，本题10分扣完为止。）
1. 凸轮从动件为等加速等减速运动规律时既不存在柔性冲击也不存在刚性冲击。（F ） 2. 对回转件进行动平衡或静平衡的目的是减小转子运转时的速度波动程度。（F） 3. 凸缘联轴器适用于两轴对中不好、转速不高的应用场合。（ F ） 4. 迷宫式密封主要用于无磨损且速度较高的场合。（ T ）
5. 闭式蜗杆传动常设计为大传动比传动，因此需要进行热平衡计算。（ F ）
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三、（本题10分）图示机构中凸轮为原动件，试计算机构自由度，若有复合铰链、局部
自由度或虚约束请指出。并判断该机构是否具有确定性的运动。
解：(1) 滚子B、C 两处存在局部自由度。G处存在复合铰链（3分）
n?9, pL?12,pH?2,故机构自由度：
F?3n?2pL?pH?3?9?2?12?2?1（5分）
（2）机构原动件数目与自由度数目相等，所以具有机构具有确定性运动（2分） 注：本题如果自由度结果计算错误，活动构件数目。高低副数目正确可酌情给分，但本题最后得分最多5分。
四、（本题12分）已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，标安装中心距a?100mm，模数
*m?4mm，压力角??20?，齿顶高系数ha?1，z1?20，z2?30，假定O1、O2 分别为两齿轮回转中心，主动齿轮1逆时针方向转动，试按?l?0.001 m/mm比例作图，并在图上标出：
(1) 两齿轮的齿顶圆及基圆；（3分）
(2) 理论啮合线N1N2与实际啮合线B1B2（2分）； (3) 两齿轮的齿顶压力角和实际啮合角?'（3分）；
(4) 已知重合度计算公式为：??重合度?。（4分）
B1B2，按图中所量取的B1B2 计算该对齿轮传动的pn答案：（1）r1?mz24?30mz14?20??60mm ??40mm r2?2222r?rcos??40?cos20??37.59 mm r?rcos??60?cos20??56.38 mm b11b22 - 2 -
r?a1*m(z1?2ha)4?222?2?44 mm r?a2*m(z2?2ha)4?322?2?64 mm
计算正确得2分，作图正确得1分
(2) 作图正确，理论啮合线N1N2（1分）与实际啮合线B1B2（1分）
(3) 作图正确，两齿轮的齿顶压力角每个1分（合计2分）,实际啮合角?'（1分） (4) pn?pb??mcos??11.81 （1分）
测量得： B1B2?16.5 mm 计算得：??于1.1只得1分
B1B216.5??1.39（3分）方法正确。误差过大计算值超出1.7或低pb11.81
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五、（本题12分）如图已知lAB?50 mm, ， lBC?80 mm, lAD?100 mm，若构成曲柄摇杆机构，试确定：
（1）摇杆CD的最小长度，绘出以CD的最小尺寸为摇杆时的机构运动简图。（2分） （2）计算该机构的行程速比系数K。（3分）
（3）当曲柄1匀速顺时针转动时摇杆往复摆转，试分析摇杆逆时针转动时的平均速度大还是顺时针转动时的平均速度大。（2分）
（4）曲柄1为主动件时，用作图法校验该曲柄摇杆传动角是否满足?min?40?。（3分） （5）分别以曲柄1和摇杆3为主动件时，判断机构是否会出现死点位置。（2分）
解：（1）连架杆为最短杆时构成曲柄摇杆机构，曲柄只能是1杆。 根据杆长条件：lAB?lAD?lBC?lCD
即：50?100?80?lCD， lCD?150?80?70 mm
?(lCD)min?70 mm （2分）
（2）设摆杆的左极限位置为C1D，右极限位置为C2D，（1分）
如图 ???C1AD??C2AD??32.2? （1分）
??32.2? K?(180???)(180???)?1.44 （1分）
（3）摇杆顺时针转动时为反行程，由于存在急回特性，所以顺时针转动时的平均速度大。（2分）
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