1、 教研室主任 （签字） 学院院长（系主任） （签字） 业 班 级 学 号 姓 名 大 连 交 通 大 学 试 卷 2006 2007 学年 第一学期 课程 机械设计基础 (A)参考答案 （ 2004年级） 课程性质（ 必修专业限选任选 ） 考试方式（ 闭卷开卷 ） 一、填空题 （本大题共 30 空，每空 1 分，总计 30 分） 1、 一个平面 高 副 的 约束数目为 1 ， 一个平面低副的 约束数目为 2 。 2、 图示铰链四杆机 构各杆长度分别为 a = 45mm， b =100mm， c = 70mm， d =120mm。当以杆 a 为机架时， 可得 双曲柄 机构 ， 当以杆 d 为机架
2、时，可得 曲柄摇杆 机构 。 3、 为避免凸轮机构承受刚性冲击，凸轮机构的从动件不宜采用 等速 运动规律。 4、 一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为 mn1 = mn2（法面模数相等） 、 n1 = n2 （法面压力角相等） 、 1 =-2 （螺旋角大小相等旋向相反） 。 5、 写出两种常用的间歇运动机构 棘轮机构 、 槽轮机构 。 6、 循环特性 r = 0 的变应力称为 脉动 循环 变应力。 7、 零件危险剖面处 的 几何突变、截面尺寸的大小及表面状态等均影响零件的 疲劳 极限 。 8、 三角形 螺纹用于联接；最常用的传动螺纹是 梯形 螺纹 。 9、 楔键的工作面为 上下 面。 1
3、0、 影响带传动工作能力的因素有 初拉力（ F0） 、 小轮包角（ 1） 和 摩擦系数（ f） 。 11、 在链传动中，大链轮的齿数 Z2 过多， 会发生 脱链（跳齿） 现象。 12、 一大一小两齿轮传动 时，两齿轮的齿面接触应力 H1 与 H2 相 等 ；而两齿轮的齿根弯曲应力 F1 与 F2 不相等 。（ 填“相等”或“不相等” ）。 13、 为避免斜齿轮的 轴向 力过大，一般取螺旋角 = 8 15 。 14、 蜗杆传动的标准参数取在 中间 平面上。 15、 为便于加工，同一轴上不同轴段处的键槽应布置在 同一直线 上。 得分 装 基圆 圆 线 a b d c 题 号 一 二 三 四 五 六
4、 七 八 总 分 得 分 16、 完成下表： 轴承代号 轴承类型（文字） 宽度系列 直径系列 内径 (mm) 公差等级 7324C/P5 角接触 球轴承 ( =15) 窄系列 中系列 120 5 级 31213 圆锥滚子轴承 正常系列 轻系列 65 0 级 二 、 已知 凸轮机构 如图所示。图中 AB 为圆弧，圆心为 O1； CD 为圆弧， 圆心为 O2； AD、 BC 为直线。 试在图上画出 ： （ 1） 凸轮的基圆 ； （ 2） 最大位移 Smax 及该处的压力角 ； （ 3）当凸轮从图示位置转过 90时，滚子与凸轮轮廓的接触点 E。 （ 10 分） （ 1） 凸轮的基圆 -3 分 （ 2
5、） 最大位移 Smax-2 分、压力角 -2 分 （ 3） 接触点 E-3 分 得分 考生注意： 考试时间 120 分钟 试卷总分 100 分 共 4 页 第 1 页 Smax . O1 O2 A D B C E = 0 基圆 专 业 班 级 学 号 姓 名 三 、 一对渐开线正常齿外啮合标准直齿圆柱齿轮 机构，小齿轮齿数 Z1 = 20，传动比 i12 = 3， 模数 m = 4mm， = 20， 试 计算 ： （ 1） 正确安装时，中心距 a=？啮合角 =？ （ 2） 小齿轮的齿根圆半径 rf1 =？ 大齿轮的齿顶圆半 径 ra2 =？ （ 10 分） 解 ： （ 1） mmimzzzma
6、 1 6 02 )31(2042 )1(2 )( 12121 3 分 20 2 分 （ 2） mmmmzmrrf 35425.12 20425.1225.1 111 2.5 分 mmmimzmrra 1 2 442 32042 12122 2.5 分 得分 装 订 线 四 、 设计 一铰链四杆机 构。已知其 摇 杆 CD 长 mmlCD 50 ，摆角 45 ， 行程速比系数 K=1.5，取机架 AD 长 mmlAD 40 。 试 用图解法 求其曲柄的长度 lAB 和连杆的长度 lBC （取比例尺为 mmmmul 1，保留所有作图线 ） （ 10 分） 解： 3615.1 15.11 8 011
7、1 8 0 KK 1 分 圆（外接圆） -4 分 A 点 -2 分 曲柄长 mmACACLlAB 1512 27572 12 1 分 连杆长 mmACACLlCB 4212 27572 12 1 分 任一位置机构运动简图 ABCD-1 分 得分 共 4 页 第 2 页B A D C2 C1 C 45 54 专 业 班 级 学 号 姓 名 五 、 图示轮系中， Z1= Z2= Z3， Z4= 120， Z5= 50， Z6= 60， Z7=20， Z1 的转向如图所示。 试 求 ： 传动 比 i17=？ 并标出 Z7 的转向。 (10 分 ) 解： 1-2-3-定轴轮系 4-5-6-7-H-周转
8、轮系 1133113 zznni 3 分 365601 2 0 205064 757447 zz zznn nni HHH3 分 （或 5362050 601 2 075 644774 zz zznn nni HHH） 0413 nnnn H 2 分 5360 117 nnn536171 i122.041517 i1 分 得分 装 订 线 1 2 3 4 5 6 7 H 1 分 六、 图示气缸盖与气缸体用 12 个 M16 的普通螺栓联接（其小径 d1=13.835mm），螺栓的性能等级为 6.8 级，取 =0.7 S， 为保证紧密性要求，取 剩余预紧力 QP =1.6F。 试求 ：允许作用在
9、 气缸盖 上的最大载荷 F。 (10 分 ) 解： M P as 4801086 1 分 M P as 3 3 64 8 07.07.0 1 分 2143.1dQ KNNdQ 85.3875.3 8 8 5 43.14 3 3 68 3 5.133.14 221 3 分 FFFFQQ P 6.26.1 KNQF 94.146.2 85.386.2 2.5 分 KNZFF 28.1 7 994.1412 2.5 分 得分 共 4 页 第 3 页 F 专 业 班 级 学 号 姓 名 七、 如 图所示的蜗杆 直齿锥齿轮组合传动。 已知锥齿轮 4 的转向，设蜗杆 1 主动。 试求 ： 1、确定蜗杆 1
10、 和蜗轮 2 的螺旋线方向及转向，并使 II 轴上 所受的轴 向力最小； 2、 画出蜗轮 2、齿轮 3 在啮合点的受力方向（用分力表示） 。 (10 分 ) 解： 1、蜗杆为右旋 -1 分，蜗轮旋向如图所示（右旋） -1 分； 蜗杆转向 n1 如图所示 -1 分，蜗轮转向 n2 如图所示 -1 分； 2、蜗轮 2 所受三个 分力 Fr2、 Ft2、 Fa2及齿轮 3 所受三个分力 Fr3、 Ft3、 Fa3方向均如图所示 -每个力 1 分（共 6 分）。 八、 某开式渐开线正常齿标准直齿圆柱齿轮传动， 已知：模数 m =4 mm，齿数 Z1 =20， Z2 =60， 齿宽 b1 = 85mm，
11、 b2 = 75mm， Y =0.7， K=1.5， 小齿轮转速 n1=300 r /min. =46， =51。 试求： 该 齿轮传动能传递的最大功率 P1。 (10 分 ) 附公式： F =mbdKT112YFa Ysa Y F (MPa) 得分 得分 Fa2 n1 Fr2 Ft2 Fa3 Ft3 . n2 装 订 线 F 2 YFa2 YSa2 F 1 YFa1 YSa1 1 n4 2 3 4 II I III . Fr3 解： 5146222111 saFaFsaFaF YYYY （或： 511461222111 FsaFaFsaFa YYYY ） 按齿轮 1 计算 2 分 1111 11 2 FsaFaF YYYmbdKT mmNYYKY mbdT saFa F 43.4 2 0 5 7 17.05.12 8.0464204752 11 111 5 分 （其中：公式 1 分、 b=b2=75mm-2 分、 d1=mz1=4 20-2 分、结果 1 分） 1161 1055.9 nPT kWnTP 21.131055.9 30043.4 2 0 5 7 11055.966111 3分 共 4 页 第 4 页
