哈工大04秋机械设计基础(80学时)答案.docx

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1、哈工大04秋机械设计基础(80学时)答案 一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体 摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的 凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常 用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖 面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选

2、择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 的轴 承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿 命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两 螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄

3、摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小 传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向 工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2022年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案 弹簧指数是弹簧设计中的一个重要参数，其表达式为C D d 。 14.在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中， 匀速 运动规律有刚性冲击； 等加速 等减速 运动规律和 余弦 运动规律有柔性冲击； 正弦 运动规律无冲击。 二 问答题：（每题5分，共15分） 1.试述摩擦型带传动工作中为什么会产生弹性滑动现象？写出滑动率计算式。 答：

4、摩擦型带传动中的变形在弹性范围内，带的变形与应力成正比，因带的伸长量 不同，因此带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，而从动轮的圆周速度落后于主动轮的圆周速度，带绕过从动轮时也有类似的现象，这里时带速超前于从动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动。滑动率： 1122 12 1 11 d d d n d n d v v v n d ?-?-= = ? 2.叙述转轴的主要设计步骤，并说明原因。 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）、轴的强度校核计算； 5）、在必要时做刚度或振动稳定性校核计算； 3简要说明

5、形成液体动压润滑的必要条件是什么？ 答：1）、相对运动表面间必须形成收敛形间隙（通称油楔）； 2）、要有一定的相对运动速度，并使润滑油由大口流入，小口流出； 3）、间隙内要充满具有一定粘度的润滑油。 三、计算题（共25分） 1在下图所示的机构中，已知： DE = FG = HI ，且相互平行。指出该机构的活动 构件数n 、低副数P L 和高副数P H ,并计算该机构的自由度 ；若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明( 6 分)。 解：活动构件数：n 8，低副数P L 11，高副数P H 1， 所以自由度：F 3n 2P L P H 1。 图中：D 和E 处为复合铰链，B 处为局

6、部自由度。 2.在下图所示铰链四杆机构中，各杆的长度分别为： l AB = 25 mm , l BC = 55 mm , l CD = 40 mm , l AD = 50 mm , 试问：（6分） （1） 该机构中哪个构件是曲柄？ （2） 该机构中哪个构件是摇杆？并作图表示出摇杆的摆角范围（不用计算具体 数值）。 （3） 该机构在什么情况下有死点位置？ 解： （1）、最短杆AB 为曲柄； （2）、CD 杆为摇杆，角如图所示； （3）、当CD 杆为原动件时，机构运动到 AB 、BC 共线时，传动角为零，此时为死点位置。 3如图所示轮系中，已知各齿轮齿数为： 13520z z z =，24640z

7、 z z =，7z =100。求传动比17i ，并判断 1 和7 是同向还是反向？（8分） 解：图中1、2、3、4轮为一定轴轮系。4、5、6、7轴构成一周转轮系。 所以： 2 124144 13 (1) 4 n z z i n z z = =-= 周转轮系中，6为系杆 所以：56757 756 (1) 5H H H n n z z i n n z z -=-=- 又因为4H n n =，15n n = 联立方程可以得到： A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 78 9 2 3 1 4 6 5 7 B 1177 10n i n = = 1与7方向相同。 4.一对标准安装

8、的外啮合斜齿圆柱齿轮传动（正常齿制）。 已知：1224, 48, 4 m m z z m =，=20 ，中心距a =150，试计算：（5分） (1)螺旋角值； (2)齿轮1的分度圆直径1d 及齿顶圆直径1a d ； (3)齿轮1的当量齿数z v 1 解：（1）因为： 12()/2cos 150n a m z z =+= 所以： cos 0.96=，016.3 （2）11/cos 100n d z m mm = 11122108a a n d d h d m mm =+=+= （3） 311/cos 27v z z = 四、受力分析题：（共10分） 图示为两级蜗杆减速器，蜗轮4为右旋，逆时针方向

9、转动，要求在轴上的 蜗杆3与蜗轮2的轴向力方向相反。要求如图所示：（1）画出蜗杆1的旋转方向，画出蜗轮2的螺旋线方向；（2）画出蜗轮2与蜗杆3 表示方向垂直纸面向里，表示方向垂直纸面向外）；（3）画出蜗杆3的螺旋线方向及其旋转方向。 解：答案见下图 n 1 n 3 F t3 a2 n2 F F r3 五、在下图所示对心直动尖顶从动件盘状凸轮机构中，已知：凸轮为偏心圆盘，圆 心为O ，半径R = 50 mm ，凸轮回转中心A 到几何中心O 的距离l OA = 15 mm ，试确定：( 8分) （1） 该凸轮的基圆半径r b 是多少？ （2） 该凸轮机构从动件的行程（最大位移）h 是多少？ （3） 在图上标出图示位置凸轮机构的压力角 及从动件与凸轮在B 点接触 时的压力角B 。 （4） 在图上标出图示位置时凸轮1与机架3的瞬心P 13及凸轮1与从动件2 的瞬心P 12 。 （5） 在图上标出推程运动角 0 解：（1） 35b OA r R L mm =-= （2） 230OA h L mm = 六、结构题（共10分） 指出下图中的错误（在错误处画，简要说明原因），并画出其正确结构图。 （找出5处错误即可，同性质的错误算一个） 答： 处应有调整垫片； 轴承端盖应顶住轴承外环； 套筒过高； 不便于固定齿轮； 应有键进行齿轮周向定位； 应有密封； 密封处留有间隙； 应有连接螺钉。