機械設計基礎 答案及評分標準

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1、- A卷 2015—2016學年第一學期 "機械設計根底"試卷 〔閉卷，考試時間120分鐘〕 專業(yè)班級 姓 名 學 號 開課系室 機械設計與車輛工程系 考試日期 題 號 一 二 三 四 五 總分 得 分 閱卷人 . z. - 一、理論簡答題〔共35分〕 1.縫紉機的踏板機構是哪種餃鏈四桿機構？在實際使用中，縫

2、紉機有時會出現(xiàn)踏不動或倒車現(xiàn)象，是什么原因引起的？有什么方法克制？(6分) 是曲柄搖桿機構。〔2分〕在實際使用中，縫紉機有時會出現(xiàn)踏不動或倒車現(xiàn)象，是由于機構處于死點位置引起的。〔2分〕在正常運轉時，，借助安裝在機頭主軸上的飛輪〔即上帶輪〕的慣性作用，可以使縫紉機的踏板機構得曲柄沖過死點位置。〔2分〕 2. ?螺紋連接的根本類型有哪幾種？它們各自的特點和應用如何？?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。〔1分〕 應用場合：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。構造簡單，裝拆方便，應用廣泛。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的坑中，以固定兩個零件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉矩〔1分〕 三角螺紋〔1分〕，梯形螺紋，〔1分〕 3.根據(jù)課本所學請舉例說明機械中經(jīng)常使用的機構〔至少寫出4種〕？欲要實現(xiàn)把回轉運動改變?yōu)橹本€運動，可以采用哪些機構〔至少寫

4、出2種〕"〔6分〕 1〕機械中經(jīng)常使用的機構有連桿機構、齒輪機構、凸輪機構、帶傳動機構、鏈傳動機構、間歇運動機構等；〔每個1分〕〔2〕要把回轉運動改變?yōu)橹本€運動，可采用曲柄滑塊機構和導桿機構。〔每個1分〕 4.簡述齒輪傳動的失效形式和開式齒輪傳動的設計準那么〔5分〕 失效形式包括：輪齒折斷、齒面接觸疲勞磨損〔點蝕〕、齒面磨粒磨損、齒面膠合、輪齒塑性變形。〔4分，少一個扣一分〕 開式齒輪傳動的設計準那么：按齒根彎曲疲勞強度進展設計，然后考慮磨損的影響將模數(shù)適當加大。〔1分〕 5.如下圖，?圖示屬于什么傳動?常用的類型有哪些?帶傳動的設計準那么是什么，主要失效形式是什么？?為了增加傳動能

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。〔1分〕用的有平帶傳動、〔1分〕V帶傳動、〔1分〕多楔帶傳動〔1分〕和圓帶傳動〔1分〕等。 在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命?！?分〕 打滑和疲勞破壞?！?分〕不合理，樣會加劇帶的磨損，降低帶的壽命?！?分〕 二、分析作圖題〔共25分〕 1.圖示為一簡易沖床的設計圖。?作出機構運動簡圖?試分析設計方案是否合理。如不合理，那么繪出修改后的機構運動簡圖?機構的定義〔7分〕 〔2分〕 〔3分〕 可有多種改良方案 機構，指由兩個或兩個以上構件通過活動聯(lián)接形成的構件系統(tǒng)，具有確定相對運動

6、的構件組合，它是用來傳遞與變換運動和力的可動裝置. 〔2分〕 2、在圖示電動絞車系統(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，并且設計時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齒輪1和齒輪2的轉動方向以及齒輪2在節(jié)點A所受的軸向力Fa2的方向。〕〔每個1分〕 ③ 重物上升時，在節(jié)點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B處畫出蝸輪4所受的圓周力Ft4的方向。〔每個1分〕 ?左旋。 3.、圖示斜齒圓柱齒輪—蝸桿傳

7、動，主動齒輪轉動方向和齒的旋向如圖示，設要求蝸桿軸的軸向力為最小時，試畫出蝸桿的轉向和作用在輪齒上的力〔以三個分力表示〕，并說明蝸輪輪齒螺旋方向?！?分〕 蝸輪左旋，順時針轉動。 〔力方向2分，其余各一分〕 4.試分別標出三種凸輪機構在圖示位置的壓力角〔凸輪轉向如箭頭所示〕〔6分〕 〔每個2分〕 三、應用計算題〔共24分〕 1．計算圖示機構的自由度，假設有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束在圖中指出并說明。〔9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1分，計算1分。指出的局部自由度1分〕 2.如以下圖所示，齒輪系為差動輪系，Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。求：〔1〕當nH=100r/min時，n3=",i13="；假設n1轉向為順時針，n3的轉向？〔2〕當n3=0r/min時，輪系變?yōu)楹唵屋喯?，nH=",i1H="〔10分〕 圖中的齒輪系為差動輪系，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

9、動方向相反，假設n1轉向為順時針，n3的轉向為順時針。 〔2分〕 〔2〕把n3=0r/min代入式〔1〕，得： nH=166.67r/min；〔2分〕=6 〔2分〕 3.盤狀轉子上有兩個不平衡質量：kg，，，，相位如圖?，F(xiàn)用去重法來平衡，求所需挖去的質量的大小和相位(設挖去質量處的半徑)。〔5分〕 不平衡質徑積 〔1分〕 〔1分〕 靜平衡條件 〔1分〕 解得 應加平衡質量 〔1分〕 挖去的質量應在矢量的反方向，140mm處挖去1kg質量。〔1分〕 四、構造改錯題 〔共10分〕〔每個1分〕 標出圖中軸系構造不合理之處，并分析原因。 五、方案設計題 〔共6分〕 不合理之處： 1〕帶傳動應置于高速級。〔2分〕 2〕有一個斜齒輪螺旋角方向畫反。〔2分〕 3〕應盡可能將高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，以緩解軸的彎曲變形引起的載荷分布不均勻?！?分〕 . z.