機械設(shè)計基礎(chǔ) 答案及評分標(biāo)準

1、中國石油大學(xué)2015-2016第一學(xué)期 A卷 20152016學(xué)年第一學(xué)期機械設(shè)計基礎(chǔ)試卷（閉卷，考試時間120分鐘） 專業(yè)班級 姓 名 學(xué) 號 開課系室 機械設(shè)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12（共7頁）一、理論簡答題 （共35分）1.縫紉機的踏板機構(gòu)是哪種餃鏈四桿機構(gòu)？在實際使用中，縫紉機有時會出現(xiàn)踏不動或倒車現(xiàn)象，是什么原因引起的？有什么辦法克服？(6分)是曲柄搖桿機構(gòu)。（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(gòu)處于死點位置引起的。（2分）在正常運轉(zhuǎn)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(gòu)得曲柄沖過死

2、點位置。（2分）2. 螺紋連接的基本類型有哪幾種？它們各自的特點和應(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(yīng)用場合：螺栓聯(lián)接無需在被聯(lián)接件上切制螺紋，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。用于結(jié)構(gòu)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

3、旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，其末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)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(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)請舉例說明機械中經(jīng)常使用的機構(gòu)（至少寫出4種）？欲要實現(xiàn)把回轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橹本€運動，可以采用哪些機構(gòu)（至少寫出2種）?（6分）1）機械中經(jīng)常使用的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等；（每個1分）（2）要把回轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橹本€運動，可采用曲柄滑塊機構(gòu)和導(dǎo)桿機構(gòu)。（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(shè)計準則（5分）失效形式包括：輪齒折斷、齒面接觸疲勞磨損（點蝕）

4、、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(shè)計準則：按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，然后考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)加大。（1分）5.如圖所示，圖示屬于什么傳動常用的類型有哪些帶傳動的設(shè)計準則是什么，主要失效形式是什么？為了增加傳動能力，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。（1分）打滑和疲勞破壞。（1分）不合理，樣會加劇帶的磨損，降低帶的壽命。（1分）二、分析作圖題 （共25分）1. 圖示

5、為一簡易沖床的設(shè)計圖。作出機構(gòu)運動簡圖試分析設(shè)計方案是否合理。如不合理，則繪出修改后的機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)的定義（7分）（2分）（3分）可有多種改進方案機構(gòu)，指由兩個或兩個以上構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)，具有確定相對運動的構(gòu)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。已知蝸輪蝸桿均為右旋，并且設(shè)計時軸上的齒輪2與蝸桿3的軸向力能夠相互抵消一部分，試回答下列問題（8分） 齒輪1的輪齒螺旋線方向是 旋。（1分） 在圖中用箭頭表示出重物上升時齒輪1和齒輪2的轉(zhuǎn)動方向以及齒輪2在節(jié)點A所受的軸向力Fa2的方向。）（

6、每個1分） 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動，主動齒輪轉(zhuǎn)動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，試畫出蝸桿的轉(zhuǎn)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。（4分）蝸輪左旋，順時針轉(zhuǎn)動。（力方向2分，其余各一分）4. 試分別標(biāo)出三種凸輪機構(gòu)在圖示位置的壓力角（凸輪轉(zhuǎn)向如箭頭所示）（6分）（每個2分）三、應(yīng)用計算題 （共24分）1計算圖示機構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束在圖中指出并說明。（9分）(a)n

7、=7PL=10PH=0F=3n2PLPH=3*7-2*10=1 (b)n=3PL=3PH=2F=3n2PLPH=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. 如下圖所示，齒輪系為差動輪系，已知Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。求：（1）當(dāng)nH=100r/min時，n3=?,i13=?；若n1轉(zhuǎn)向為順時針，n3的轉(zhuǎn)向？（2）當(dāng)n3=0r/min時，輪系變?yōu)楹唵屋喯担琻H=?,i1H=?（10分）圖中的齒輪系為差動輪系，寫出式1 （2分） 已知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)動方向相反，若n1轉(zhuǎn)向為順時針，n3的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子上有兩個不平衡質(zhì)量：kg，相位如圖。現(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)。（5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。（1分）四、結(jié)構(gòu)改錯題 （共10分）（每個1分