機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

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1、- A卷 2015—2016學(xué)年第一學(xué)期 "機(jī)械設(shè)計(jì)根底"試卷 〔閉卷，考試時(shí)間120分鐘〕 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 開課系室 機(jī)械設(shè)計(jì)與車輛工程系 考試日期 題 號(hào) 一 二 三 四 五 總分 得 分 閱卷人 . z. - 一、理論簡答題〔共35分〕 1.縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)是哪種餃鏈四桿機(jī)構(gòu)？在實(shí)際使用中，縫

2、紉機(jī)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)踏不動(dòng)或倒車現(xiàn)象，是什么原因引起的？有什么方法克制？(6分) 是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。〔2分〕在實(shí)際使用中，縫紉機(jī)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)踏不動(dòng)或倒車現(xiàn)象，是由于機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置引起的。〔2分〕在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，，借助安裝在機(jī)頭主軸上的飛輪〔即上帶輪〕的慣性作用，可以使縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)得曲柄沖過死點(diǎn)位置?！?分〕 2. ?螺紋連接的根本類型有哪幾種？它們各自的特點(diǎn)和應(yīng)用如何？?常用螺紋中，效率最低、自鎖性最好的是？效率較高，牙根強(qiáng)度較大、制造方便的是？(10分) ?.螺栓連接〔1分〕2.螺釘連接〔1分〕3.雙頭螺柱連接〔1分〕4.緊定螺釘連接?！?分〕 應(yīng)用場合：螺栓聯(lián)接無需在被聯(lián)接件上切制螺紋，

3、使用不受被聯(lián)接件材料的限制。構(gòu)造簡單，裝拆方便，應(yīng)用廣泛。用于可制通孔的場合；〔1分〕雙頭螺柱的一端旋入并緊定在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中。用于構(gòu)造受限制而不能用螺栓或要求聯(lián)接較緊湊的場合；〔1分〕螺釘聯(lián)接不用螺母，應(yīng)用與雙頭螺柱相似，但不宜用于經(jīng)常裝拆的聯(lián)接，以免損壞被聯(lián)接件的螺紋孔；〔1分〕緊定螺釘聯(lián)接旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，其末端頂住另一被聯(lián)接件的外表或頂入相應(yīng)的坑中，以固定兩個(gè)零件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩〔1分〕 三角螺紋〔1分〕，梯形螺紋，〔1分〕 3.根據(jù)課本所學(xué)請舉例說明機(jī)械中經(jīng)常使用的機(jī)構(gòu)〔至少寫出4種〕？欲要實(shí)現(xiàn)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，可以采用哪些機(jī)構(gòu)〔至少寫

4、出2種〕"〔6分〕 1〕機(jī)械中經(jīng)常使用的機(jī)構(gòu)有連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等；〔每個(gè)1分〕〔2〕要把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，可采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)?！裁總€(gè)1分〕 4.簡述齒輪傳動(dòng)的失效形式和開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么〔5分〕 失效形式包括：輪齒折斷、齒面接觸疲勞磨損〔點(diǎn)蝕〕、齒面磨粒磨損、齒面膠合、輪齒塑性變形?！?分，少一個(gè)扣一分〕 開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)展設(shè)計(jì)，然后考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)加大?！?分〕 5.如下圖，?圖示屬于什么傳動(dòng)?常用的類型有哪些?帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是什么，主要失效形式是什么？?為了增加傳動(dòng)能

5、力，將帶輪工作面加工得粗糙些以增大摩擦系數(shù)，這樣做是否合理？〕〔8分〕 帶傳動(dòng)?！?分〕用的有平帶傳動(dòng)、〔1分〕V帶傳動(dòng)、〔1分〕多楔帶傳動(dòng)〔1分〕和圓帶傳動(dòng)〔1分〕等。 在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命?！?分〕 打滑和疲勞破壞?！?分〕不合理，樣會(huì)加劇帶的磨損，降低帶的壽命。〔1分〕 二、分析作圖題〔共25分〕 1.圖示為一簡易沖床的設(shè)計(jì)圖。?作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖?試分析設(shè)計(jì)方案是否合理。如不合理，那么繪出修改后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖?機(jī)構(gòu)的定義〔7分〕 〔2分〕 〔3分〕 可有多種改良方案 機(jī)構(gòu)，指由兩個(gè)或兩個(gè)以上構(gòu)件通過活動(dòng)聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)，具有確定相對運(yùn)動(dòng)

6、的構(gòu)件組合，它是用來傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置. 〔2分〕 2、在圖示電動(dòng)絞車系統(tǒng)中，件1和2均為斜齒圓柱齒輪，件3為蝸桿，件4為蝸輪。蝸輪蝸桿均為右旋，并且設(shè)計(jì)時(shí)Ⅱ軸上的齒輪2與蝸桿3的軸向力能夠相互抵消一局部，試答復(fù)以下問題〔8分〕 ① 齒輪1的輪齒螺旋線方向是旋。〔1分〕 ② 在圖中用箭頭表示出重物上升時(shí)齒輪1和齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及齒輪2在節(jié)點(diǎn)A所受的軸向力Fa2的方向?！场裁總€(gè)1分〕 ③ 重物上升時(shí)，在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸桿3所受的軸向力Fa3、圓周力Ft3和徑向力Fr3的方向，在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸輪4所受的圓周力Ft4的方向。〔每個(gè)1分〕 ?左旋。 3.、圖示斜齒圓柱齒輪—蝸桿傳

7、動(dòng)，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向和齒的旋向如圖示，設(shè)要求蝸桿軸的軸向力為最小時(shí)，試畫出蝸桿的轉(zhuǎn)向和作用在輪齒上的力〔以三個(gè)分力表示〕，并說明蝸輪輪齒螺旋方向?！?分〕 蝸輪左旋，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 〔力方向2分，其余各一分〕 4.試分別標(biāo)出三種凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置的壓力角〔凸輪轉(zhuǎn)向如箭頭所示〕〔6分〕 〔每個(gè)2分〕 三、應(yīng)用計(jì)算題〔共24分〕 1．計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，假設(shè)有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束在圖中指出并說明?！?分〕 (a)?n?=?7????PL?=?10??PH?=?0??? F?=?3n?–?2PL?–?PH?=?3*7-2*10?=?1?(b)?n?=?3????PL?=3??

8、PH?=?2???? F?=?3n?–?2PL?–?PH?=?3*3-2*3?-2?=1? 滾子處為局部自由度。 〔每個(gè)1分，計(jì)算1分。指出的局部自由度1分〕 2.如以下圖所示，齒輪系為差動(dòng)輪系，Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。求：〔1〕當(dāng)nH=100r/min時(shí)，n3=",i13="；假設(shè)n1轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，n3的轉(zhuǎn)向？〔2〕當(dāng)n3=0r/min時(shí)，輪系變?yōu)楹唵屋喯?，nH=",i1H="〔10分〕 圖中的齒輪系為差動(dòng)輪系，寫出式1 〔2分〕 Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。代入上式，得： n3=—80r/min〔2分〕 說明齒輪1和齒輪3轉(zhuǎn)

9、動(dòng)方向相反，假設(shè)n1轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，n3的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。 〔2分〕 〔2〕把n3=0r/min代入式〔1〕，得： nH=166.67r/min；〔2分〕=6 〔2分〕 3.盤狀轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)不平衡質(zhì)量：kg，，，，相位如圖?，F(xiàn)用去重法來平衡，求所需挖去的質(zhì)量的大小和相位(設(shè)挖去質(zhì)量處的半徑)?！?分〕 不平衡質(zhì)徑積 〔1分〕 〔1分〕 靜平衡條件 〔1分〕 解得 應(yīng)加平衡質(zhì)量 〔1分〕 挖去的質(zhì)量應(yīng)在矢量的反方向，140mm處挖去1kg質(zhì)量?！?分〕 四、構(gòu)造改錯(cuò)題 〔共10分〕〔每個(gè)1分〕 標(biāo)出圖中軸系構(gòu)造不合理之處，并分析原因。 五、方案設(shè)計(jì)題 〔共6分〕 不合理之處： 1〕帶傳動(dòng)應(yīng)置于高速級(jí)?！?分〕 2〕有一個(gè)斜齒輪螺旋角方向畫反?！?分〕 3〕應(yīng)盡可能將高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，以緩解軸的彎曲變形引起的載荷分布不均勻。〔2分〕 . z.