机械设计基础试题B卷答案.pdf

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1、20072008 学年第 1 学期机械设计基础试题 B 卷答案一选择题：(每小题 2 分，共 20 分)1A2C3D4D5D6C7C8B9C10B二、简答题：（每小题 4 分，共 20 分）1.答：铰链四杆机构有整转副的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）整转副是由最短杆与其邻边组成的。2、答：齿式棘轮机构中棘爪能够正常工作的条件是棘齿偏斜角 大于棘齿与棘爪之间的当量磨擦角。3、答：双万向联轴器器实现主、从动轴角速度相等的条件是：（1）主动轴、从动轴与中间件的夹角必须相等；（2）中间件两端的叉面必须位于同一平面内；（3）主、从动轴和中间件必须位于同一平面。4、

2、答：根据动压润滑理论，形成动压油膜的必要条件是：1）两工作表面间必须有楔形间隙；2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体；3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。5、答：齿轮常见的失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。三、（每题 5 分，共 10 分）解：a）C（或 D）处有一个虚约束。（2 分）F 3324 1（3 分）b)杆件 CF,FG,FH,IJ,IK,IF,LM,LN,IL均为虚约束，C 点为复合铰链。F 3527 1四、（共 12 分）解：本机构由两个周转轮系复合而成，齿轮1、2、3 构成一个行星轮

3、系，齿轮1、2、2和4 构成一个差动轮系。因此计算从两个方面着手考虑：zn1nH10217 3 (1)（2 分）n3nHz1488n nz z271203Hi141H 24 (2)（2 分）n4nHz1z248452其中，n13750 r/min,n3 0，则Hi13联立（1）和（2）式可以求得：n4 500 r/min“”表示与 n1方向相反。（3 分）n4z5 50，n4 n4n5z4得：n510 r/min，其方向为逆时针旋转。（3 分）n3750i151 375。（2 分）n510由i45五（共 14 分）解：1）求支座反力：MA 0，FrB150 F230 F1200 0得：FrB3

4、533N。FrA FrBF1 733N（4 分）2）轴承产生的轴向力：轴承A：SA轴承 B：SBFrA733 244N2Y21.5FrB35331178N2Y21.5由于SB F211781000 2178N SA 244N所以轴承 A 被压紧，轴承 B 被放松。则FaA 2178N,FaB1178N（4 分）3）计算当量动负荷：FaA2178 2.97 e 0.41，则XA 0.4,YA1.5FrA733FaB1178 0.33 e 0.41，则XB1,YB 0FrB3533PA fP(XAFrAYAFaA)1.2(0.47331.52178)4272NPB fP(XBFrBYBFaB)1.

5、2(1353301178)4239.6N因为PA PB，以轴承 A 的当量动负荷为计算依据。（6 分）六（共 12 分）解：1）求每个螺栓的工作载荷F：把外载荷 P 向螺栓组形心 O 简化，螺栓组受载为：横向载荷：P 2800N；力矩：T PL 2800300 8.410 N mm由 P，和力矩 T 使每个螺栓受力为：5T8.4105 4200 N下移力F11400 N，转动力：F2a200每个螺栓上收到的横向载荷F 为：F 2）校核螺栓联接强度：计算预紧力Q0：F12 F2214002 42002 4427 NQ0KF1.14427 24349 Nfm0.21校核螺栓强度：240 68.6

6、N/mm2S3.51.3Q01.324349按强度条件93.6 N/mm22d120.752244许用应力s由此可知，M24 螺栓不满足强度要求。七、（共 12 分，每点 1 分）解：图示齿轮轮系有以下几个方面的错误结构：1.转动件与静止件接触（1）轴与右端盖之间应留有间隙；（2）套筒与右轴承接触，应减小套筒的外径尺寸；2、轴上零件的定位与固定（3）齿轮轴向固定不可靠，套筒顶不紧齿轮；（4）联轴器轴向缺少定位与固定；（5）联轴器周向无固定；（6）弹性挡圈为多余定位；3、工艺不合理（7）精加工面过长，装拆轴承不便；（8）轴肩过高，无法拆卸轴承；（9）键过长，套筒无法装入；（10）缺少垫片，无法调整轴承间隙；4、润滑与密封（11）齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，缺少挡油环；（12）轴的伸出端无密封。