机械设计基础 考试题.doc

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1、试题一二，简要回答：1. 计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。 1 具有确定运动2. 作下列机构图示位置的压力角。 3. 图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。 （1）作出图示位置压力角； （2）求该凸轮基圆半径rb=?(3) 求从动杆升程 h=?4,简述带传动为什么限制带速V在525米/秒范围内？速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低三，计算题：1， 一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。答：m=5 d1=100 d2=220 da1=100+10=110 da2=220+10=230 df

2、1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.852图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。求i16=?答：n3=n4 (n4/n6)=(z6/z4)=3 nH=n6 (n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 i16=-7二、计算及绘图1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。1 具有确定运动 2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。 3.图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已知各齿

3、轮的齿数分别为：Z1=20、Z2=48、 Z2=20。试求齿数Z3及传动比i1H。z2-z1=z3-z2 z3=z2-z1+z2=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0 i1H=1-48*48/20*20=-4.76 4.图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2=25、Z3=25、Z3=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40试题三 四.计算1. 有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2

4、=？ （2）中心距a=？ （3）齿距p=？答：n2=480 a=75 p=6.282. Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n1 =200r/min（顺时针）n4=50r/min（顺时针）试求H的转速。答：(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 nH=753. 计算此机构的自由度。答：3*5-2*7=14. 齿轮轴由一对7206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。答：S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184

5、S1+FxS2 1620+22001184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31e时，x=0.41，y=0.85，A/Re时，x=1，y=0解：1、计算轴承的轴向力派生力S1=0.7R1=0.7200=140NS2=0.7R2=0.7100=70NFa=0S1 S2轴左移，轴承2被压紧A2= S1=140N 轴承1被放松A1= S1=140N2、计算当量动载荷A1/ R1=140/200=0.7=ex1=1，y1=0A2/ R2=140/100=1.4x2=0.41，y2=

6、0.85取fp=1.0则P1=fp（x1 R1+ y1 A1）=200NP2=fp（x2 R2+ y2 A2）=160N2、如图所示为某机械中的主动轴，拟用一对角接触球轴承支承。初选轴承型号为7211AC。已知轴的转速n=1450r/min，两轴承所受的径向载荷分别为Fr1=3300N，Fr2=1000N，轴向载荷FA=900N，轴承在常温下工作，运转时有中等冲击，Cr=50500N圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C（=150）70000AC（=250）70000B（=400）FS=Fr/（2Y）FS=e FrFS=0.68 FrFS=1.14 Fr轴承类型Fa/CoeFa/FreFa/Fr

7、eXYXY角接触秋轴承=2500.680.410.8710=4001.140.350.5710载荷系数fp载荷性质无冲击或轻微冲击中等冲击强烈冲击fp1.01.21.21.81.83.0解1 计算轴承的轴向力Fa1、Fa2由表查得7211AC轴承内部轴向力的计算公式为 Fs=0.68Fr ，故有： Fs1=0.68 Fr1=0.683300N=2244N Fs2=0.68 Fr2=0.681000N=680N因为 Fs2+FA=(680900)N=1580NFs1=2244N故可判断轴承2被压紧, 轴承1被放松，两轴承的轴向力分别为： Fa1= Fs1=2244N Fa2= Fs1FA=(22

8、44900)N=1344N2 计算当量动载荷P1、P2由表查得e=0.68，而 e查表可得X1=1，Y1=0；X2=0.41，Y2=0.87。由表取fp=1.4，则轴承的当量动载荷为： P1=fp（X1 Fr1+ Y1 Fa1）=1.4(13300+02244)N=4620N P2=fp（X2 Fr2+ Y2 Fa2）=1.4(0.411000+0.871344)N=2211N3计算轴承寿命Lh因P1 P2，且两个轴承的型号相同，所以只需计算轴承1的寿命，取P= P1。7211AC轴承的Cr=50500N。又球轴承=3，取fT=1，则得 Lh=15010h12000 h由此可见轴承的寿命大于预期寿命，所以该对轴承合适。