北京理工大學(xué)2024年5月《機(jī)械基礎(chǔ)》作業(yè)考核試題答案

北京理工大學(xué)2024年5月《機(jī)械基礎(chǔ)》作業(yè)考核試題答案?一、單項(xiàng)選擇題1.機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動單元體是（）A.構(gòu)件B.零件C.部件D.機(jī)構(gòu)答案：A解析：構(gòu)件是機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動單元體，零件是制造的單元體，部件是若干零件的組合。

2.兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副稱為（）A.低副B.高副C.移動副D.轉(zhuǎn)動副答案：A解析：低副是兩構(gòu)件通過面接觸構(gòu)成的運(yùn)動副，高副是兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸構(gòu)成的運(yùn)動副。

3.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若各桿長度分別為a=30mm，b=50mm，c=60mm，d=80mm，則當(dāng)以（）為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。A.a桿B.b桿C.c桿D.d桿答案：A解析：滿足桿長條件時，最短桿為機(jī)架是雙曲柄機(jī)構(gòu)，這里a桿最短。

4.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪輪廓曲線的形狀取決于（）A.凸輪的轉(zhuǎn)速B.從動件的運(yùn)動規(guī)律C.凸輪的形狀D.凸輪的尺寸答案：B解析：凸輪輪廓曲線根據(jù)從動件運(yùn)動規(guī)律來設(shè)計(jì)。

5.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是（）A.兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等B.兩齒輪的齒數(shù)相等C.兩齒輪的分度圓直徑相等D.兩齒輪的齒頂圓直徑相等答案：A解析：這是齒輪正確嚙合的基本條件。

6.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知中心距a=160mm，傳動比i=3，小齒輪齒數(shù)z1=20，則大齒輪齒數(shù)z2為（）A.40B.60C.80D.100答案：B解析：根據(jù)傳動比公式i=z2/z1，可得z2=i×z1=3×20=60。

7.帶傳動中，帶的張緊力的作用是（）A.使帶具有一定的初拉力B.增大帶與帶輪之間的摩擦力C.限制帶的彈性滑動D.以上都對答案：D解析：張緊力能讓帶產(chǎn)生初拉力，增大摩擦力，限制彈性滑動。

8.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)宜采用（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂答案：B解析：偶數(shù)鏈節(jié)可避免過渡鏈節(jié)，使鏈傳動更平穩(wěn)。

9.螺紋的公稱直徑是指（）A.大徑B.小徑C.中徑D.頂徑答案：A解析：螺紋公稱直徑就是大徑。

10.普通平鍵的主要失效形式是（）A.工作面被壓潰B.工作面過度磨損C.鍵被剪斷D.鍵被彎斷答案：A解析：平鍵主要是靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，失效形式多為工作面被壓潰。

二、填空題1.機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動，變換能量或傳遞物料與信息的裝置。2.運(yùn)動副可按接觸形式和相對運(yùn)動形式進(jìn)行分類。3.平面四桿機(jī)構(gòu)中，最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和時，以最短桿的相鄰桿為機(jī)架，可得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿為機(jī)架，可得雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的相對桿為機(jī)架，可得雙搖桿機(jī)構(gòu)。4.凸輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪、從動件和機(jī)架三個基本構(gòu)件組成。5.漸開線齒廓的形狀取決于基圓的大小。6.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，其中心距等于兩齒輪分度圓半徑之和。7.帶傳動中，帶的彈性滑動是由于帶的緊邊與松邊拉力差引起的。8.鏈傳動的主要失效形式有鏈的疲勞破壞、鏈條鉸鏈的磨損、鏈的銷軸和套筒的膠合、鏈條的過載拉斷等。9.螺紋按用途可分為連接螺紋和傳動螺紋兩大類。10.鍵連接主要用來實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定，并傳遞轉(zhuǎn)矩。

三、簡答題1.簡述機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別與聯(lián)系。答：機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件組合，它主要用于傳遞運(yùn)動和力；機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動，變換能量或傳遞物料與信息的裝置。機(jī)器包含了機(jī)構(gòu)，機(jī)器是由各種機(jī)構(gòu)組成的能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、完成有用功的裝置。機(jī)構(gòu)是機(jī)器的組成部分，為機(jī)器提供運(yùn)動和動力的傳遞。

2.簡述平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件。答：平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是：最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和；連架桿與機(jī)架中必有一個是最短桿。當(dāng)滿足這兩個條件時，若最短桿為連架桿，則機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；若最短桿為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

3.簡述凸輪機(jī)構(gòu)從動件常用的運(yùn)動規(guī)律及其特點(diǎn)。答：常用運(yùn)動規(guī)律有等速運(yùn)動規(guī)律，特點(diǎn)是速度突變，會產(chǎn)生剛性沖擊；等加速等減速運(yùn)動規(guī)律，特點(diǎn)是加速度突變，會產(chǎn)生柔性沖擊；余弦加速度運(yùn)動規(guī)律，特點(diǎn)是加速度連續(xù)變化，沖擊較小。

4.簡述漸開線齒輪傳動的特點(diǎn)。答：漸開線齒輪傳動的特點(diǎn)有：傳動比恒定；中心距具有可分性，安裝中心距的微小變化不影響傳動比；嚙合線、公法線、基圓的內(nèi)公切線三線合一；齒廓間正壓力方向不變，有利于傳動平穩(wěn)；加工方便，能用范成法加工，且刀具簡單。

5.簡述帶傳動的工作原理及特點(diǎn)。答：帶傳動的工作原理是依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動和動力。其特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡單，成本低；能緩沖吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲?。贿^載時帶會在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；傳動效率較低；帶的壽命較短；存在彈性滑動，不能保證準(zhǔn)確的傳動比。

6.簡述鏈傳動的工作原理及特點(diǎn)。答：鏈傳動的工作原理是通過鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。其特點(diǎn)有：與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保證準(zhǔn)確的平均傳動比；傳動效率較高；作用于軸上的徑向壓力較?。荒茉诟邷?、潮濕、多塵等惡劣環(huán)境下工作；鏈條鉸鏈磨損后，易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象；制造和安裝精度要求較高，成本也較高。

7.簡述螺紋連接的基本類型及應(yīng)用。答：螺紋連接的基本類型有螺栓連接，用于被連接件不太厚且兩邊有足夠安裝空間的場合；雙頭螺柱連接，用于被連接件之一較厚且需經(jīng)常拆卸的場合；螺釘連接，用于被連接件之一較厚且不經(jīng)常拆卸的場合；緊定螺釘連接，用于固定兩零件的相對位置。

8.簡述鍵連接的分類及作用。答：鍵連接分為平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。平鍵連接用于軸與軸上零件的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩；半圓鍵連接用于錐形軸與輪轂的連接；楔鍵連接能傳遞轉(zhuǎn)矩并能承受單向軸向力；切向鍵連接用于重載、對中性要求不高的場合。鍵連接主要作用是實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件的周向固定，并傳遞轉(zhuǎn)矩。

四、分析計(jì)算題1.已知一平面四桿機(jī)構(gòu)，各桿長度分別為AB=200mm，BC=300mm，CD=250mm，DA=150mm。試判斷：（1）當(dāng)AB為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？（2）當(dāng)BC為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？（3）當(dāng)CD為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？（4）當(dāng)DA為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？解：（1）最短桿AB=200mm，最長桿BC=300mm，AB+BC=500mm，DA+CD=150+250=400mm，AB+BC>DA+CD，不滿足桿長條件，當(dāng)AB為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（2）最短桿AB=200mm，最長桿BC=300mm，AB+BC=500mm，DA+CD=400mm，AB+BC>DA+CD，不滿足桿長條件，當(dāng)BC為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（3）最短桿AB=200mm，最長桿BC=300mm，AB+BC=500mm，DA+CD=400mm，AB+BC>DA+CD，不滿足桿長條件，當(dāng)CD為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（4）最短桿AB=200mm，最長桿BC=300mm，AB+BC=500mm，DA+CD=400mm，AB+BC>DA+CD，不滿足桿長條件，當(dāng)DA為機(jī)架時，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

2.已知一對外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，傳動比i=3，中心距a=160mm。試求：（1）兩齒輪的齒數(shù)z1、z2；（2）兩齒輪的分度圓直徑d1、d2；（3）兩齒輪的齒頂圓直徑da1、da2；（4）兩齒輪的齒根圓直徑df1、df2。解：（1）由傳動比公式i=z2/z1=3，設(shè)z1=x，則z2=3x，中心距a=(d1+d2)/2=(mz1+mz2)/2=m(z1+z2)/2，已知a=160mm，m=4mm，可得4(x+3x)/2=160，解得x=20，所以z1=20，z2=60。（2）d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×60=240mm。（3）齒頂高h(yuǎn)a=m=4mm，da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，da2=d2+2ha=240+2×4=248mm。（4）齒根高h(yuǎn)f=1.25m=1.25×4=5mm，df1=d12hf=802×5=70mm，df2=d22hf=2402×5=230mm。

3.一帶式輸送機(jī)，采用普通V帶傳動，已知傳遞功率P=7.5kW，帶速v=10m/s，單根V帶的基本額定功率P0=1.32kW，單根V帶的額定有效拉力Fe=160N，帶輪包角α1=150°，帶長Ld=1600mm，帶與帶輪間的摩擦系數(shù)f=0.5，試求：（1）所需V帶的根數(shù)z；（2）作用在軸上的壓力Fp。解：（1）由P=zP0，可得z=P/P0=7.5/1.32≈6根，取z=6根。（2）Fp=2zFesin(α1/2)=2×6×160×sin(150°/2)≈1920N。

4.已知一鏈傳動，主動鏈輪齒數(shù)z1=25，從動鏈輪齒數(shù)z2=75，鏈節(jié)距p=15.875mm，小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，試求：（1）鏈傳動的平均傳動比i；（2）鏈節(jié)數(shù)Lp；（3）鏈速v。解：（1）傳動比i=z2/z1=75/25=3。（2）中心距a0的取值范圍一般為0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)，d1=pz1/sin(180°/z1)=15.875×25/sin(180°/25)≈125mm，d2=pz2/sin(180°/z2)=15.875×75/sin(180°/75)≈375mm，取a0=500mm，鏈節(jié)數(shù)Lp=2a0/p+(z2+z1)/2+(z2z1)^2/(4π^2)(p/a0)=2×500/15.875+(75+25)/2+(7525)^2/(4π^2)(15.875/500)≈120節(jié)。（3）鏈速v=n1pz1/(60×1000)=960×15.875×25/(60×1000)≈6.35m/s。

5.已知一普通平鍵連接，鍵的尺寸為b×