哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案

第一篇：哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案

机械原理 期末考试试题与答案

一、问答题（15分）

1．什么是连杆机构的压力角、传动角？（2分）

答：不考虑运动副中的摩擦力、构件的惯性力，运动副中力的作用线与受力点速度方向所夹的锐角称为压力角，压力角的余角称为传动角。

2．什么是基本杆组？机构的组成原理是什么？（2分）

答：机构中，结构最简单、不可再分的、自由度为零的构件组称为基本杆组。任一机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的，这就是机构的组成原理。

3．常用的间歇运动机构有几种？其主动件与从动件的运动转换各有什么特点？（2分）

答：常用的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。棘轮机构把一个往复摆动转换为间歇单向转动；槽轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动；不完全齿轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动。

4．什么是槽轮机构的运动系数？（2分）

答：槽轮的运动时间与拨盘的运动时间的比值称为槽轮机构的运动系数。5．通常，机器的运转过程分为几个阶段？各阶段的特征是什么？（3分）

答：机器的运转过程分为三个阶段：启动阶段，稳定运转阶段和停车阶段。启动阶段的特点：原动件速度由零上升到稳定运转速度，系统驱动力所做的功大于阻抗力所消耗的功。

稳定运转阶段的特点：在一个周期内，系统驱动力所做的功等于阻抗力所消耗的功。

停车阶段的特点：系统驱动力所做的功小于于阻抗力所消耗的功，原动件速度由稳定运转速度下降为零。6．利用飞轮进行机器的周期性速度波动调节时，飞轮一般安装在高速轴还是低速轴上？为什么？（2分）答：安装在高速轴上。这样可以使飞轮的质量减小。（2分）7．平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 答：模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。

二、下图机构中，已知JK//LM//NO，并且JKLMNO，EGGHFG，EFFH，求该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由主及虚约束，请说明。（10分）

解：I处为局部自由度，LM构件引入虚约束，FG构件或者H构件引入虚约束，C、E、O处为复合铰链，Q或R处为虚约束。n=12，PL17，PH1，则自由度：

F3n2PLPH31221711

三、如图所示导杆机构中，lADa，lABd，导杆的偏距为lBEe，BED90。如果使该导杆机构成为曲柄摆动导杆机构。推导使AD成为曲柄的条件。（10分）

解：如下图所示，要使该导杆机构成为曲柄摆动导杆，必须使机构通过如图两个极限位置，即AD1E1B和AD1E1B。作AC1AD1，BC2AD2。

在ABC1中有：dae；在ABC2中有：dae。由此可得曲柄AB存在条件为：

dae

四、根据下图推导凸轮机构的压力角表达式。（15分）

______________________解：由图可知，P12BOP12e，vOP121，OP12______v1dsd1____，ABr0es，代入凸轮

22机构的压力角表达式tanP12B_____，可得：

AB______dsd120tanP12B____e2

AB*res*

五、正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数ha、顶隙系数c及国家标准（GB1356-88）中规定分度圆压力角的标准值为多少？若渐开线直齿圆柱齿轮采用短齿制，且分度圆压力角25，齿轮的齿数是多少时，其齿根圆和基圆最接近重合？（10分）

解：正常齿制渐开线标准齿圆柱齿轮的参数为：ha1，c0.25，20 非标准的短齿制渐开线直齿圆柱齿轮的参数为：ha0.8，c0.3 当基圆和齿根圆重合时，有：

****dbdf

①

式中，db——基圆直径，df——齿根圆直径。基圆直径可表示为

dbmzcos

②

式中，——分度圆压力角，25。齿根圆直径可表示为：

dfmz2m(hac)

③

联立式①、②及③，有：

**mzcosmz2m(hac)

所以有：

**z2(hac)1cos**2(0.80.3)1cos252.210.906323.48

由于齿数只能是整数，所以齿根圆不可能正好与基圆重合。从上面的计算结果看，渐开线直齿圆柱齿轮在采用短齿制及压力角25的条件下，当齿数z=23时，齿根圆与基圆最接近重合。

、z6。求iH6的表达式并说明构

六、如图所示轮系，已知各齿轮的齿数分别是z1、z2、z3、z4、z5、z5件H和构件6的转向是相同还是相反？（15分）

解：如图轮系1、2、H、3组成行星轮系有：

i1Hn1nH1i13Hzzzz31313

1①

z1z1z1如图轮系6、5-5＇，H1（1），4组成行星轮系有：

i61联立①、②式，得：

n6n11i164z5z4z6z5z5z41

② zzzz6565i6Hn6nHz4)(z1z3)(z6z5z5z1z6z5，iH6nHn6z1z6z5z4)(z1z3)(z6z5z5

七、图示转子上有三个不平衡质量，m13kg，m21kg，m34kg，其回转半径分别为：r160mm，r2140mm，r390mm，l130mm，l230mm，l330mm。相位分布如图所示。要求选择Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ两个面对其进行动平衡，试用图解法或解析法求在平面Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ面上处所加平衡质量的大小和相位（所加平衡质量的半径为：r。（10分）rⅡ100mm）Ⅰ

解：将不平衡质量的质径积m1r1、m2r2、m3r3分别向Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ两平衡平面内分解。对于Ⅰ-Ⅰ平面：

r21140140kg·mm 360146.25kg·mm，m216040r3m349090kg·mm 160r1m1对于Ⅱ-Ⅱ平面： 130r1m1r3m312016030160r20kg·mm 36033.75kg·mm，m2490270kg·mm 采用图解法分别在Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ平面进行平衡，10kg·mm/mm。选择作图比例尺10kg·mm/mm作图，求得：

mⅠⅠr65kg·mm，mⅡrⅡ240kg·mm rⅡ100mm，则mⅠ0.65kg，mⅡrⅡ2.4kg，相位如下图所示。由于rⅠ

r1、m2r2、m3r3、mⅠrr3、m1r1、mⅡrⅡ）m3（左图的数值分别是m1Ⅰ

右图数值分别是

八、已知机组在稳定运转时期主轴上的等效阻力矩变化曲线Mr()如图所示，等效驱动力矩为常数，主轴的平均速度m10rad/s。为减小主轴的速度波动，现加装一个飞轮，其转动惯量JF9.8kg·m2，不计主轴及其他构件的质量和转动惯量。试求：

（1）等效驱动力矩Md。

（2）主轴的最大角速度max及最小角速度min，它们发生在何处（即相应的值）。（15分）（3）运动速度不均匀系数。

解：

（1）Md2π12πMrmax，因此有：

Md78.4419.6Nm

（2）max发生在B点，min发生在C点。

Bπ219.6π78.4π258π，C3π219.6π78.4π2118π

Wmax1511(78.419.6)ππ69.27J 288（4）WmaxJF2m69.27109.820.0707

第二篇：大学期末考试机械原理试题及答案

机械原理自测题

（二）一、判断题。（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分）

1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（F）

2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（T）

3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约束，而保留一个自由度。（F）

4、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（F）

5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（T）

6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。（T）

7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。

（T）

8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。（T）

9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（T）

10、对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（F）

二、填空题；（10分）

1、机器产生速度波动的类型有（周期性）和（非周期性）两种。

2、铰链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种。

3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（效率小于零）。

4、凸轮的形状是由（从动件运动规律和基圆半径）决定的。5当两机构组成转动副时，其瞬心与（转动副中心）重合。

三、选择题（10分）

1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（B）。A）调速器； B）飞轮 ； C）变速装置。

2、重合度 εα = 1.6 表示在实际啮合线上有（C）长度属于双齿啮合区。

A)60% ； B）40% ； C）75%。

3、渐开线齿轮形状完全取决于（C）。A）压力角； B）齿数； C）基圆半径。

3、在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小凸轮的基圆半径，则压力角（B）。

A）保持不变； B）增大； C）减小。

5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（B）。A）增多； B）减小； C）不变。

四、计算作图题

（共60分）

（注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保留所有作图线。）

1、计算下列机构的自由度（10分）

HMBCDEGNFHAEDACFGB图4-1a)图4-1b)

F = 3×6－2×8－1=1 F = 3×5－2×6－2 = 1

2、瞬心法图解图4-2所示凸轮机构从动件的线速度。（10分）

∞　P23解： ：过凸轮与平底的接触点作法线n-n。由“三心定理”，P13、P23和P12共线，得P12点。2v3n1∞　P23图4-

2由瞬心定义：

P13P12n

vvP12P12P13l

3、由图4-3所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的基圆半径 rb、各运动角即升程角Φ、远休止角ΦS、回程角Φ′、和Φ′S近休止角 及从动件升程 h。（10分）

SφφRbSφ′图4-3

φ′S4、已知如图4-4所示轮系各齿轮的齿数Z1 = 60、Z2 = 20、Z2′ =

25、Z3 =

45、n1 = 50 转/分、n5= 50 转/分，方向如图示，求nH 的大小和方向。（10分）321n13H2n3图4-4 解：此轮系是一差动轮系。

n1nHZ2Z320453i13 n3nHZ1Z260255n1n3nHnHnHnHnHnHn1n3nHnH1135

5n13n355033035nH nH转向与n1相同。8845、如图4-5所示，已知机架AD = 50 mm，摇杆CD离机架最近极限位置的夹角β = 45°，CD = 40 mm。该机构为曲柄摇杆机构，K = 1.4。求曲柄AB和连杆BC的长度。（10分）

解：求出极位夹角

180K130 K1CθAB2ψDC2解：作图步骤如下：1）连接AC，作∠CAC2=θ2）以D为圆心，CD为半径作弧与AC2交于C2。3）AB=（AC2-AC）/2； BC=（AC2+AC）/2；图4-5B1

6、标准正常齿圆柱齿轮与一齿形角为20°的标准齿条无侧隙啮合，已知 Z1 = 20，m = 6 mm。用图解法求实际啮合线长度及重合度。（10分）

mZ1r60mmrrh1解：

a11am66mm 2作图步骤： 1）2）3）作直线CO1 = r1, 过C点作水平线即齿条中线。过O1点作倾斜线即啮合线的垂线。

作齿顶圆交啮合线于B1点，作距中线齿顶高度的平行线即齿顶线与啮合线于B2点。B1 B2即为实际啮合线长度。4）重合度为

 B1B2mcos

O1ra1*amh rCB1B2中线题6图

第三篇：机械原理试题及答案

机械原理自测题

（一）一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）

（20分）

1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。

（F）

2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。

（T）

3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。

（F）

4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将减小

（T）

5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

（F）

6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。

（T）

7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。

（T）

8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。

（T）

9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

（F）

10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。（F）

二、填空题。

（10分）

1、机器周期性速度波动采用（飞 轮）调节，非周期性速度波动采用（调 速 器）调节。

2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（0）所以（没有）急回特性。

3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1）。

4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1）。

5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。

三、选择题

（10分）

1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。

A）齿根圆 ；

B）齿顶圆；

C）分度圆；

D）基圆。

2、静平衡的转子（①）是动平衡的。动平衡的转子（②）是静平衡的。

①A）一定 ；

B）不一定 ；

C）一定不。②A）一定 ；

B）不一定：

C）一定不。

3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（）。A）相同的；

B）不相同的。

4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）的运动规律。A）等速运动；

B）等加等减速运动 ；

C）摆线运动。

5、机械自锁的效率条件是（）。

A）效率为无穷大：

B）效率大于等于1；

C）效率小于零。

四、计算作图题：（共60分）

注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。

1、计算下列机构的自由度。

（10分）

EBCADHGFEAB CD MNOFMNGCDAB图4-1a)图4-1b)

F = 3×8－2×11 = 2

F = 3×8－2×11 － 1 = 1

2、在图4-2所示机构中，AB = AC，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的 ω3 与ω1 相等。（10分）

P13A4P14ψ12BP123CP34 13P13P34P13P1

413时P13P34P13P14P13P34P13P14

当ψ = 90°时，P13趋于无穷远处，在图4-3所示凸轮机构中，已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，其余如图。试求：

（μl =0.001 m/mm）

（10分）

OABαR图4-3

1)基圆半径R；

2)图示位置凸轮机构的压力角α；

3）凸轮由图示位置转90°后，推杆移动距离S。

4、已知图4-4所示车床尾架套筒的微动进给机构中Z1 = Z2 = Z4 = 16

Z3 = 48，丝杆的螺距 t = 4 mm。慢速给时齿轮1和齿轮2啮合；快速退回时齿轮1插入内齿轮4。求慢速进给过程中和快速退回过程中手轮回转一

S3 周时，套筒移动的距离各为多少？

（10分）

321H手柄4 解：慢进时：1-2-3-H 为行星轮系

i1H1iH131(z3z1)148164

nHn141移动距离

SnHL1441mm

快进时：

1、4为一整体。nHn4n11

SnHL144mm

5、设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数 K = 1，摇杆长CD = 50 mm , 摇杆极限位置与机架AD所成的角度φ1 = 30°，φ2 = 90°如图4-5所示。求曲柄AB、连杆BC和机架AD的长度。

（10分）（θ= 180°（K-1）/（K+1））

C2因为K =1，极位夹角θ = 0。AC1、AC2应在一条直线上。90C1°AB=（AC2-AC1）/2 BC=（AC2+AC1）/2AAD = CD/tan30°30°D图4-5

6、图4-6所示为一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮。已知n-n

为两齿廓接触点的公法线，试在该图上

⑴标出节点P ⑵画出啮合角α' ⑶画出理论啮合线N1 N2 ⑷画出实际啮合线B1 B2 ⑸在轮2齿廓上标出与轮1齿廓上A1点相啮合的A2点。（10分）

α′N1B2A1KO1PO2B1N2图4-6 5

第四篇：机械原理试题及 答案

4.（8分）图示传动，蜗杆主动。如要求Ⅱ轴所受轴向力为最小。

①试确定蜗杆的螺旋方向；

②在图上标出蜗轮的螺旋线方向； ③说明轴Ⅱ的转向；

④画出蜗轮2和小齿轮3所受轴向力的方向。1n42II

32II3 5.作出下列机构图示位置压力角（6分）

六、计算题（20分）

1.（5分）计算图示机构的自由度。

3.（9分）图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求此时重物是上升还是下降。

答案

4.（8分）图示传动，蜗杆主动。如要求Ⅱ轴所受轴向力为最小。

①试确定蜗杆的螺旋方向；

答：蜗杆左旋

（2分）

②在图上标出蜗轮的螺旋线方向；

答：蜗轮左旋

（2分）③说明轴Ⅱ的转向；（2分）

④画出蜗轮2和小齿轮3所受轴向力的方向。（2分）

1nnII24Fa2Fa3IIII23

35作出下列机构图示位置压力角（6分）

六、计算题（20分）

1.计算图示两机构的自由度（各5分，共10分）。

n6PL8PH1n362811

3.（9分）分析：传动装置由蜗轮蜗杆机构与一行星轮系组成。蜗杆4与行星轮系中的系杆转速相同。

Hi13zn1n433

n3n4z1z120,z360n30

n1n43n14n4

0n4说明轮1与系杆转向相同，可以确定蜗杆4的转动方向。蜗杆右旋，用右手螺旋法则可以确定蜗轮的转向。此时重物将上升。

第五篇：机械原理试题及答案

1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为（）A.零件 B.机构C.构件D.部件

2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为（）A.转动副B.移动副

C.球面副

D.螺旋副 3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆

B.齿顶圆

C.齿根圆

D.基圆 4.机构具有确定相对运动的条件是（）A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目

D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.一般转速的滚动轴承计算准则为（）A.进行静强度计算

B.进行极限转速计算 C.进行疲劳寿命计算

D.进行热平衡计算 6.柴油机曲轴中部的轴承应采用（）A.整体式滑动轴承

B.部分式滑动轴承 C.深沟球轴承

D.圆锥滚子轴承 7.螺纹联接的自锁条件为（）A.螺纹升角≤当量摩擦角

B.螺纹升角>摩擦角

C.螺纹升角≥摩擦角

D.螺纹升角≥当量摩擦角

8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为（）9.铰链四杆机构的死点位置发生在（）A.从动件与连杆共线位置

B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置

D.主动件与机架共线位置 10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用（）A.深沟球轴承

B.推力球轴承 C.圆柱滚子轴承

D.圆锥滚子轴承 11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是（）A.对称循环

B.脉动循环 C.恒定不变

D.非对称循环

12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用（）A.圆型带传动

B.同步带传动 C.V型带传动

D.平型带传动

13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）A.最短杆

B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆

D.任何一杆

14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用（）A.螺栓联接

B.双头螺柱联接 C.螺钉联接

D.紧定螺钉联接

15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（）A.将产生刚性冲击

B.将产生柔性冲击

C.没有冲击

D.既有刚性冲击又有柔性冲击 16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值有关的参数是（）A.工作齿宽b

B.模数m C.齿数z

D.压力角α 17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（）A.齿根部分

B.靠近节线处的齿根部分 C.齿顶部分

D.靠近节线处的齿顶部分 18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是（）A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β

B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β

C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β

D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β

（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

19.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（）A.凸缘联轴器

B.齿式联轴器 C.万向联轴器

D.弹性柱销联轴器 20.带传动的主要失效形式是带的（）A.疲劳拉断和打滑

B.磨损和胶合 C.胶合和打滑

D.磨损和疲劳点蚀

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和______。22.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为________。23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为__相等______。24.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向_相同_______。25.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据__轴_径_____按标准选择。

26.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于_啮合_______传动。

27.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1__=___σH2。

28.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是_轮齿啮合时_______的摩擦损耗效率。29.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越大________。

30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和__轴径______从标准中选取的。

三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)32.试分析只受预紧力F′作用的单个螺栓联接的应力情况，写出其强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。

四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)34.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。35.在图示传动装置中，已知各轮齿数为：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。

五、设计题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)37.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：(1)当凸轮从初始位置转过 =90°时，从动件走过的位移S1；

(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；

(2)S1和 只需在图上标出，不必度量出数值

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1.A

2.B

3.D

4.A

5.C 6.B

7.A

8.C

9.A

10.C 11.A

12.C

13.B

14.B

15.A 16.C

17.B

18.B

19.D

20.A

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.受力情况22.2 23.两者相等 24.相同 25.轴径 26.啮合

27.等于(或=)28.轮齿啮合时 29.大30.轴径

三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)31.蜗轩转动方向如图所示

蜗杆为右旋

Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端

Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端

Fa1与蜗杆轴线平行，指向右

Fa2与蜗轮轴线平行，指向左

32.螺栓受到拉应力σ和扭转剪应力τ的作用

σ= ≤［σ］

σ—拉应力，d1—螺栓最小直径，［σ］—许用拉应力。

四、计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)33.(1)F处为复合铰链

H处(或I处)为虚约束，应除去

(2)计算自由度

n=6, PL=8, PA=1

F=3n-2P1=PH

=3×6-2×8-1

=1 34.∵i12= =3

∴Z2=i12Z1=3×18=54

∵a=(z1+z2)

∴m= =3mm

d1=mz1=3×18=54mm

d2=mz2=3×54=162mm

da1=d1+2ha*m=54+6=60mm

da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.这是一个混合轮系：齿轮3、4、5和系杆H组成一个行星轮系；齿轮1、2组成一个定轴轮系。

对于3、4、5、H组成的行星轮系，有

i

将n5=0代入上式得

即 =1+4=5

……………(1)

对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有

i 即 =-2…………(2)

联立解(1)、(2)式，并考虑到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得

将nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min

负号说明nⅡ转向与nⅠ转向相反。36.轴向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ

轴承Ⅰ被放松

FaⅠ=FSⅠ=2430N

轴承Ⅱ被压紧

FaⅡ=FSⅡ=3430N

当量动载荷

FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27

XⅠ=1

YⅠ=0

PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N

FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e

XⅡ=0.4

YⅡ=1.88

PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N