哈工大机械设计基础(60学时)试题答案

哈工大2004年秋季学期

班 级 机械设计基础（60学时）试题答案 姓 名 题 号 分 数 一 二 三 四 五 六 七 总分

一、填空题（共26 分，每空1分）

1）代号为7210 C/P5/DF轴承的内径为50mm。

2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。

3）齿轮传动的主要失效形式有 轮齿折断 、 齿面点蚀 、 齿面磨损 、 齿面胶合 和 轮齿塑性变形 。

4）凸轮机构从动件常用运动规律有 等速 运动规律、

等加速等减速 运动规律、 余弦加速度（简谐）运动规律 和 正弦加速度（摆线） 运动规律。

5）机构具有确定运动的条件是： 机构的自由度F大于0 、 机构的原动件数等于机构的自由度F 。

6）机械系统通常由 原动机 、 传动装置 、 工作机 等部分组成。

7）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计，然后校核 齿根弯曲疲劳强度 。

8）滚动轴承的基本额定寿命L，是指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转速，单位为106 r。

9）四杆机构的急回运动特性可以由行程速度变化系数K和极位夹角θ表

征，极位夹角θ 越大 ，急回运动的性质越显著。

10）凸轮的基圆半径越小，机构的压力角越 大 ，机构的传力性能越 差 。

11）在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使蜗杆导程角 ≤ 当量摩擦角。

12）轮系可分为三种类型，即 定轴 轮系、 周转 轮系和 混合 轮系。

二、选择题（共7分，每小题1分）

1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过 c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。

2）平键的剖面尺寸b×h是根据 d) 从标准中查取。

a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3）带传动的主要失效形式为 d) 。

a) 带的颤动和弹性滑动; b) 带的松弛和弹性滑动; c) 带的弹性滑动和打滑; d) 带的疲劳破坏和打滑。

4）在V带设计中，取dd1≥ddmin，主要是为了考虑 a) 的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力； c) 小带轮包角; d) 初拉力。

5）角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随着接触角的增大而 a) 。 a) 增大; b) 减小； c) 不变。 6）工作时既承受弯矩又承受扭矩的轴是 c) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 挠性轴。

7）对于要求有综合位移，外廓尺寸紧凑，传递转矩较大，启动频繁，经常正反转的重型机械常用 d) 联轴器。 a) 十字滑块; b) 凸缘; c) 轮胎; d) 齿轮。

三、 简答题（共16分，每小题4分）

1）试述在哪些场合滚动轴承难以替代滑动轴承？

① 在高速重载下能正常工作，寿命长； ② 精度高的场合；

③ 可做成剖分式，满足特殊场合的需要； ④ 具有缓冲、吸振的作用； ⑤ 径向尺寸小；

2）试述蜗杆传动的效率有哪几部分组成，并用公式写出。 答：包含三个部分 ① 啮合效率?1 ② 轴承效率?2 ③ 搅油效率?3

总效率：???1??2??3?(0.95~0.96)tan?

tan(????)3）试述转轴的设计步骤？

答：①按工作要求选择轴的材料；

②估算轴的最小直径； ③轴的结构设计； ④轴的强度校核；

⑤必要时作刚度和振动稳定性等校核计算； 4）何谓凸轮机构的理论廓线？何谓凸轮机构的实际廓线？二者有何区别与联系？

答：对于滚子推杆的凸轮轮廓设计，首先把滚子中心看作尖顶推杆的尖

顶，应用反转法求出一条轮廓曲线，该轮廓曲线称为凸轮的理论廓线。

以凸轮理论廓线上一系列点为中心，以滚子半径为半径，画一系列小圆，再做这些小圆的内包络线，便得到滚子推杆外凸轮的实际廓线。

对于尖顶推杆凸轮机构，其理论廓线与实际廓线是同一条轮廓曲线；对于滚子推杆凸轮机构，其理论廓线与实际廓线是等距曲线。

四、 结构设计题（共7分）

设计下图机座的螺纹联接结构，已知：件1材料为钢，件2材料为铸铁。（要求：需防松，满足经常拆卸的需要。螺纹公称尺寸为M10）。

答：