北航机械考研机械原理期末试题C

北京航空航天大学

2007－2008 学年第二学期

《机械原理（A3）》

考试C 卷

班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________

2008年6月1日

班号学号姓名成绩

《机械原理（A3）》期末考试卷（C卷）

注意事项：1、请将解答写在试卷上；

2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；

3、用铅笔绘图，图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。

题目：

一、选择题……………………………………………………………………( 分)

二、判断题……………………………………………………………………( 分)

三、机构自由度计算…………………………………………………………( 分)

四、凸轮机构…………………………………………………………………( 分)

五、齿轮机构…………………………………………………………………( 分)

六、轮系………………………………………………………………………( 分)

七、连杆机构…………………………………………………………………( 分)

八、机械系统动力学…………………………………………………………( 分)

一、选择题，每小题有一个正确答案。（本题共 5 分，每小题1分）

1.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（）

(A)减少；(B) 增多；(C)不变。

2.两构件作相对运动时，其瞬心是指（）

(A)绝对速度等于零的重合点；

(B)绝对速度和相对速度都等于零的重合点；

(C)绝对速度不一定等于零但绝对速度相等或相对速度等于零的重合点。

3. 对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用( )运动规律。

(A)等速； ( B)等加速等减速； (C)摆线。

4. 一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足( )。

(A)齿形相同；(B)模数相等，齿厚等于齿槽宽； (C)模数相等，压力角相等。

5. 机器中安装飞轮的一个原因是为了( )。

(A)消除速度波动；

(B)减小速度波动；

(C)达到稳定运转；

(D)使惯性力得到平衡，减小机器振动。

二、判断题（本题共 5 分，每小题1分）

1. 当机构的自由度F>0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。

（A）正确 (B)错误

2．直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。

（A）正确 (B)错误

3. 一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线都不是渐开线。

（A）正确 (B)错误

4.周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。

（A）正确 (B)错误

5.机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。

（A）正确 (B)错误

三、计算图示运动链的自由度，并判断图示运动链能否作为机构，为什么？如有复合铰链、局部自由度、虚约束请在图上表示出来。

（本题12分）

四、在图示凸轮机构中，标出基圆半径，

并求出它们之间的关系式。

（本题13分）

五、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制，今测得两轴中心距a=310mm，大齿轮齿数z2=100，齿顶圆直径d a2=408mm，α2=20°，h*a=1，c*=0.25，试确定小齿轮的模数、齿数、分度圆压力角及分度圆和齿顶圆的直径。

(13分)

六、图示轮系中，轴A 和轴B 为原动件，转速的方向已标注在图上。已知151=z ，

302=z ，602=′z ,503=z ，523=′z 584=z ,r/min 501=n ，r/min 100H =n 。求轴C

的输出转速 C n 的大小和方向（方向在图中用箭头指明）。（本题12分）

七、试用图解法设计一用于雷达天线俯仰传动的曲柄摇杆机构。已知天线俯仰的范围为°30，mm l 525CD =， mm l 800AD =。求曲柄和连杆的长度 AB l 和 BC l ，并校验传动角是否满足°≥40min γ。（提示：雷达天线俯仰转动不应有急回现象。）（本题13分）（答案中没有分值分配）

八、已知机器在一个运动循环中主轴上等效阻力矩r M 的变化规律如图示。设等效驱

动力矩d M 为常数，主轴平均角速度25m ω=rad/s，许用运转速度不均匀系数

0.02δ=。除飞轮外其它构件的质量不计。试求：（1）驱动力矩d M ；

（2）主轴角速度的最大值max ω和最小值min ω及其出现的位置（以?角表示〕；（3）最大盈亏功max W ?；

（4）应装在主轴上的飞轮转动惯量F J 。

（本题12分）（答案按照14分分配分数的）

机械设计考研试题及答案解析

1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A 、链传动只用来传递较小功率 B 、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 A C 、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D 、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A 、提高了轮齿的弯曲强度 B 、提高了齿面的接触强度 C 、降低了轮齿的弯曲强度 D 、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A ．弹性柱销联轴器 B ．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D ．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A ．进入大带轮处 B ．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D ．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A ．带传动齿轮传动链传动 B ．链传动齿轮传动带传动 C ．带传动链传动齿轮传动

D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接D. 紧定螺钉联接 8．齿面硬度HB≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A．齿面磨损B．齿面点蚀 C．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算] [pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A．两端固定B．两端游动 C．一端固定一端游动D．A，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（ B ）。

32-北航机械设计答案—螺纹连接(2)

第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。（a）（b）

（c）（d）图32-27 32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。答：①可以适当增加结合面的数量；

②可以适当增加预紧力； ③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。（如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量） 32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。图32-43 解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。（1）采用普通螺栓连接螺栓组受横向载荷：kN F R 20 = 旋转力矩：m N m N L F T R ? = ? ? = ? =6000 300 20 ①在横向载荷 R F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12 .0 ,2.1= = f f kμ，8 ,1= =z m可得 kN kN mz F k F s R f25 8 1 12 .0 20 2.1 1 '= ? ? ? = = μ

② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= === (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ

北航轴的结构设计改错——机械设计基础

机械设计基础 ——轴的结构设计改错一、指出图中结构不合理之处，并改正。 1、答案： 1）左端轴承处的弹性挡圈去掉。 2）右端轴承处轴肩过高，应改为低于轴承内圈。 3）齿轮右端用轴套固定，与齿轮配合的轴头长度应小短于齿轮轮毂宽度。 4）左端轴承处应有越程槽。 5）联轴器没固定，左端应改为轴肩固定。 6）右端轴承改为轴套定位。 7）与齿轮配合处的键槽过长，应短于其轮毂宽度。 8）齿轮应改为腹板式结构。 9) 将联轴器的周向固定，改为键联接。 2、

主要结构错误： 1）与齿轮处键槽的位置不在同一母线上；2）端盖孔与轴径间无间隙； 3）左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片；4）轴套超过轴承内圈定位高度； 5）三面接触，齿轮左侧轴向定位不可靠；6）键顶部与齿轮接触； 7）无挡油盘； 8）两轴承端盖的端面处应减少加工面。3、

1）轴承内外圈剖面线方向不一致，应改为方向一致； 2）左端轴承用轴肩定位，且轴肩不高于轴承内圈； 3）齿轮没有轴向固定，改为左端用轴环，右端用轴套固定；4）与左端轴承配合的轴段上应有砂轮越程槽； 5）联轴器没有轴向定位，应必为用轴肩定位； 6）右端轴承改为加大定位和固定，且低于轴承内圈； 7）与齿轮配合的轴段应有键槽； 8）齿轮改为腹板式结构性 9）轴的右端键槽过长，改为短于联轴器的孔的长度。 4、答案： 1）左边轴肩高于轴承内圈； 2）与齿轮配轴段太长，齿轮轴向未定位； 3）齿轮与轴承间缺套筒； 4）右边轴肩过高超过轴承内圈； 5）右端盖与轴接触； 6）右端盖处缺少密封圈； 7）皮带轮周向定位缺键槽；； 8）皮带轮孔未通。

答案：此轴系有以下6个方面13处错误： 1）轴承类型配用不合适：左轴承为角接触轴承，角接触轴承不能单个使用； 2）转动件与静止件直接接触：轴身与右端盖之间无间隙； 3）轴上零件未定位、未固定：套筒未可靠的固定住齿轮；联轴器轴向未固定；联轴器周向未固定； 4）工艺不合理：轴外伸端无轴肩，轴承不易装；装轴承盖箱体的加工面与非加工面没有分开；轴承与轴承座之间无调整垫片，轴承的轴向间隙无法调整；轴上的键槽过长；左轴承处轴肩过高，轴承无法拆卸； 5）润滑与密封问题：轴承脂润滑而无挡油环；端盖上无密封件； 6）制图投影错误箱体孔投影线未画

机械设计考研考试试题及答案汇总

一、简答题（本大题共4小题，总计26分）齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 8分）2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。6分）3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。分）4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2 ，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 C ．限制小带轮上的包角 2KT1YY??SaFa2??z1dF中，应代入_ m6、在齿轮抗弯强度的设计公式≥C __。

北航971机械工程专业综合考试大纲

971机械工程专业综合考试大纲（2013版）一、考试组成 971机械工程专业综合试卷共分四部分：1）理论力学（动力学）；2）机械原理；3）机械设计；4）自动控制原理，各部分满分均为50分。1）、2）部分为必答部分，3）、4）部分为选答部分，考生二选一作答。二、理论力学（动力学）部分的考试大纲（一）参考教材 1．《动力学》（第2版）1-7章谢传锋主编，高等教育出版社（二）主要内容及基本要求 1. 质点动力学 ⑴质点运动学（在直角坐标系和自然轴系下描述、点的复合运动） ⑵质点动力学方程（在惯性系和非惯性系中表示）、 ⑶点的复合运动初步掌握上述内容的概念、分析的基本方法和思路。 2. 质点系动力学 ⑴动量定理 ⑵变质量质点动力学基本方程 ⑶对定点和动点的动量矩定理 ⑷动能定理掌握上述内容的定理、基本方程，特别是各种问题的分析方法。 3. 刚体动力学I、动静法 ⑴刚体平面运动的运动学和动力学 ⑵达朗贝尔原理（惯性力的简化、动静法、动平衡与静平衡） 4. 刚体动力学II、拉格朗日方程 ⑴拉格朗日方程 ⑵动力学普遍方程 ⑶动力学II（刚体的定点运动与一般运动的运动学与动力学） 5. 振动基础 ⑴单自由度系统的振动在掌握必要的基础知识外，重点是能够有建立力学、数学模型及提出问题和分析解决问题的能力，掌握定性分析和定量分析的方法。三、机械原理部分的考试大纲（一）参考教材 1．《机械原理》，郭卫东，科学出版社，2010 2.《机械原理教学辅导与习题解答》，郭卫东，科学出版社，2010 （二）考试内容及基本要求本考试内容的章节是依据参考教材[1]编制的，参考教材[2]作为[1]的辅助教材，给出了基本要求、重点与难点内容、典型例题和、常见错误和习题解答，对相关内容的掌握有帮助作用。考试内容只涵盖书中的第1－5，9章内容，其它章节可以不学习。第1章机构的组成原理 1.1 机构的组成及机构运动简图 1.2 平面机构的自由度了解机构的组成要素，掌握机构运动简图的绘制方法。熟练掌握平面机构的自由度计算及其自由度计算时应注意的事项，清楚运动链成为机构的条件。

北航机械设计基础期中考试题

课堂测试与练习一、概念题 1、机械是由哪几种组成的，各起什么作用？ 2、什么叫零件？什么叫构件？ 3、简述运动副的作用及其种类；每种运动副所具有的约束是什么？ 4、什么是机构及其平面机构？平面机构具有确定运动的条件是什么？ 5、四杆机构存在曲柄的条件是什么？ 6、简述三心定理，并证明。 7、试分析滚子半径的大小对凸轮实际轮廓线的影响； 8、渐开线有哪些重要性质？在研究渐开线齿轮啮合的哪些原理时曾经用到这些性质？ 9、简述齿轮啮合基本定律，并证明。 10、试比较斜齿轮与直齿轮有什么不同？ 11、试推导直齿圆锥齿轮的当量齿轮； 12、什么是周转轮系？它的组成是什么？ 13、试证明棘轮机构的工作条件是φ>ρ；二、计算自由度 1、计算压力机工作机构的自由度；

2、计算加药机构自由度，给出确定运动条件； 3、计算教学参考书P19 （题1-10 ）冲压机构的自由度，并指出机构中复合铰链、局部自由度、虚约束；三、已知一翻料机构，连杆长BC=400mm,连杆两个位置如图所示（自己画），要求机架AD与B1C1平行，且在其下相距35mm，试设计四杆机构。四、用反转法原理，确定图中凸轮从图示A点位置转过 60后

的压力角，并标在图上。（见教学参考书P52，题3-1图）五、设计尖顶对心移动从动件凸轮机构已知：mm 35min =γ，mm h 20=，从动件的运动规律如下：当凸轮以等角速度1ω顺时针旋转ο90时，从动件以等加速度等减速运动；当凸轮自ο90转到ο180时，从动件停止运动；当凸轮自ο180转到ο270时，从动件以等速回原处；当凸轮自ο270转到ο360时，从动件又停止不动。六、设计一曲柄摇杆机构已知摇杆mm CD 290=，摇杆两极限位置的夹角ο32=ψ，行程速度变化系数25.1=K 。若曲柄mm AB 75=，求连杆BC 和机架长度AD 。七、已知：一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的参数为 25.0,1,20,2,120,2421======**c h mm m Z Z a οα，试求其传动比12i 、两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、标准中心距及分度圆齿厚和齿槽宽。八、图示的吊车起升传动机构，已知： 110,67,19321===Z Z Z ，87,36,15654===Z Z Z 。电动机1m 和2m 的角速度s rad /6.6121==ωω。试计算两台电动机同时工作以及一台停止工作时，与系杆H 相固联的卷筒7的角速度?7==H ωω

2009年四川大学机械设计考研真题

2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题：机械设计：855# ：机械制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、机械设计及理论、人机与环境工程、机械工程、材料加工工程一、是非题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.静应力只能在静载荷作用下产生。 2.当被联接件之一较厚，不宜制成通孔，且联接需经常拆卸时，通常应采用螺栓联接。 3.当其他条件完全相同时，钢制零件的表面越粗糙，其疲劳强度越低。 4.滚动轴承工作时承受的当量动载荷不得大于其基本额定动载荷。 5.以一定相对速度运动的两板，其间流体形成流体动压油膜的条件之一是：两者间必须构成收敛性楔形空间。 6.受轴向变载荷的普通螺栓联接，适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。 7.直齿圆锥齿轮通常近似的以其大端分度圆当量圆柱齿轮来代替之进行强度计算。 8.只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。 9.增速带传动，过载时打滑首先发生在从动轮上。 10.材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面要求，适宜的热处理方法是表面淬火。二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.一齿轮轴由两个深沟球轴承组成的两端固定组合结构支承。若轴上有一指向轴承1的轴向力F，则两轴承1、2的轴向力分别为（） A.F a1=F a2=F B.F a1=F a2=0 C.F a1=F、F a2=0 D.F a1=0、F a2=F 2.增大动压滑动轴承最小油膜厚度的有效措施是（） A.增大供油量 B.增大润滑油粘度 C.减小轴承宽径比 D.增大载荷 3.圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，齿轮的弯曲强度（） A.降低 B.提高 C.不变 D.变化趋势不明确 4.链传动的特点是（） A.瞬时传动比和平均传动比都是常数 B.瞬时传动比和平均传动比都不是常数 C.瞬时传动比是常数，平均传动比不是常数 D.瞬时传动比不是常数，平均传动比是常数 5.斜齿轮传动的动载荷与同样的直齿轮传动的动载荷相比（） A.相等 B.较小 C.较大 D.视实际运转条件，可以大也可以小 6.在有张紧轮装置的带传动中，张紧轮应安装在带的内侧（） A.居两带轮中间 B.靠近小带轮 C.靠近大带轮 D.任何地方 7.在下列四种轴承中（）必须成对使用。 A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承 8.要求传动准确、平稳、长时间连续工作的使用场合，应选择（）为好。 A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.带传动 D.链传动

北航机械设计试题

北京航空航天大学学年第一学期期末《机械设计A4》考试 A 卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________ 年月日

班号学号姓名成绩《机械设计A4》考试卷注意事项： 1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。 2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。题目：一、填空 ……………………………………………………………( 25 分) 二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分) 三、简答 ……………………………………………………………( 20 分) 四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分) 五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分) 题号 1 2 3 4 5 成绩

一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴属于轴。 3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要是由引起的。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为所以一般按照强度进行设计，按照强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为，此时滚动轴承的工作可靠度R为。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于和。 7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高轴的刚度可以采用等方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为、和，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有。9．形成流体动力润滑的条件是，，及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于是因为其；矩形螺纹的牙型角α＝，适用于是因为其。 11．螺纹防松是要防止之间的相对运动；常用方法有如，如，如。 12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是，加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。 13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。 14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传递。

机械科学研究总院 2010年《机械设计》考研试题

2010年机械科学研究总院硕士研究生入学考试《机械设计》试题一、问答题（本大题分10小题，每题5分，共50分） 1. 为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 2. 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？ 3. 在滑动轴承上开设油孔和油槽应注意什么？ 4. 导向平键与滑键的区别是什么？ 5. 普通V带和窄V带的截型各有哪几种？ 6. 斜齿圆住齿轮传动中螺旋角β太小或太大会怎样，应怎样取值？ 7．什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？ 8．选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 9．联轴器、离合器有何区别？各用于什么场合？ 10．试说明轴承代号7214AC/P4的主要含义。二、分析与计算题（本大题分5小题，分别为15，10,16,15，12分共68分） 1．B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径d1=180mm，从动带轮基准直径d2=180mm，两轮的中心距α=630mm，主动带轮转速 n=1 450 r/min，能传递的最大功率P=10kW。试求：V带 1 σ、σ2、σb1、σb2及σc的分布图。中各应力，并画出各应力 1 附：V带的弹性模量E=170MPa；V带的质量q=0.8kg/m；带与带轮间的当量摩擦因数f v=0.51；B型带的截面积A=138mm2；B型带的高度h=10.5mm。 2．一减速器中的不完全液体润滑径向滑动轴承，轴的材料为45钢，轴瓦材料为铸造青铜ZCuSn5Pb5Zn5承受径向载荷F=35kN；轴颈直径d=190mm；轴承工作宽度B=250mm；转速n=150r/min。试验算该轴承是否适合使用。提示：根据轴瓦材料，已查得[]p=8MPa， []υ=3m/s， []υP=12MPa·m/s。 3. 圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承，已知两轴承外圈间距为72mm，由手册知： α13.8mm, 30206轴承的支反力作用点到外圈宽端面的距离≈ 取α=14mm计算，X=0.4, Y=1.6 e=0.37,锥齿轮平均分度圆直径d m=56.25mm，齿面上的周向力F t=1240N，径向力F r=400N，轴向力F a=240N，各力方向如图所示。取f P=1.5，求轴承的当量动载荷P。 4. 图所示的电动机底座由四个螺栓组成的螺栓组固定。电动机轴上装有带轮，带作用于轴上的力P的方向和其它有关尺寸见图。设底座为绝对刚性。

(完整版)机械设计课后习题答案

第一章绪论 1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。（2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。（3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要求。（4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。第二章机械设计基础知识 2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。 2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。 2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下：（1）材料的使用性能应满足工作要求。使用性能包含以下几个方面： ①力学性能 ②物理性能 ③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。具体考虑以下几点： ①铸造性 ②可锻性 ③焊接性 ④热处理性 ⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。主要考虑以下因素： ①材料的相对价格 ②国家的资源状况 ③零件的总成本 2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。衡量润滑脂的指标是锥入度和滴度。

机械设计考研考试试题及答案汇总

一、简答题（本大题共4 小题，总计26 分）齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6 分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8 分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6 分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6 分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12 小题，总计24 分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的A参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2 ，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A。 A．使结构紧凑 C．限制小带轮上的包角B．限制弯曲应力 D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 2KT1 d z1 F Y Fa Y Sa 中，应代入_ C __。 2

北航2012年机械设计期末试卷答案

北京航空航天大学2011－2012 学年第二学期期末《机械原理》 A卷评分标准 2012年6月5日

班级__________ 学号__________ 姓名__________ 成绩__________ 《机械原理》期末考试卷注意事项： 1、请将解答写在试卷上； 2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据； 3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………(14分) 二、机构运动分析……………………………………………………………(14分) 三、连杆机构设计……………………………………………………………(15分) 四、凸轮机构…………………………………………………………………(14分) 五、齿轮机构…………………………………………………………………(15分) 六、轮系………………………………………………………………………(14分) 七、机械系统动力学…………………………………………………………(14分)

一、计算图示运动链的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（已知ABCD 和CDEF 是平行四边形。）共14分 F 处为复合铰链（2分） I （或J ）为虚约束（1分） CD （或AB ）为虚约束（2分）滚子K 处为局部自由度（1分）（5分）（3分）

二、在下图所示的机构中，已知原动件１以等角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件3的速度v 3（写出表达式）。共14分（1）该机构有4个构件，所以共有6个瞬心。通过直接判断，可以得到瞬心P 14、P 24 和P 34的位置，如习题2-21解图所示。（3分）依据三心定理，瞬心P 12应位于P 14和P 24的连线上；另外，构件1和2组成高副，所以瞬心P 12还应位于构件1和2廓线在接触点处的公法线nn 上，这样就得到了瞬心P 12的位置，如下图所示。同理可得到瞬心P 23。再应用三心定理，就可以求得瞬心P 13。（6分）（2）因为构件1的运动为已知，而要求的是构件3的速度，所以应用瞬心P 13来求得构件3的速度为 l P P P v v μω?==14131313，方向向上。（5分）

机械设计考研试题与答案

1、链传动作用在轴和轴承上の载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A 、链传动只用来传递较小功率 B 、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 A C 、链传动是啮合传动，无需大の张紧力 D 、链の质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A 、提高了轮齿の弯曲强度 B 、提高了齿面の接触强度 C 、降低了轮齿の弯曲强度 D 、降低了齿面の接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高の两轴之间宜选用（ A ）。 A ．弹性柱销联轴器 B ．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D ．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带の最大应力发生在带（ C ）。 A ．进入大带轮处 B ．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D ．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A ．带传动齿轮传动链传动 B ．链传动齿轮传动带传动 C ．带传动链传

动齿轮传动 D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松の根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接の轴向力 B、增加螺纹联接の横向力 C、防止螺纹副の相对转动 D、增加螺纹联接の刚度 7．为联接承受横向工作载荷の两块薄钢板，一般采用の螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接D. 紧定螺钉联接 8．齿面硬度HB≤350HBSの闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A．齿面磨损B．齿面点蚀 C．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算] [pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大の短轴，考虑结构简单，轴承部件の轴向固定方式宜采用（ A ）。 A．两端固定B．两端游动 C．一端固定一端游动 D．A，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定

北航机械设计课程设计设计计算说明书

机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计I ****学院(系)****班设计者 sc 指导老师 *** 2017年5月12日（北京航空航天大学）

前言本设计为机械设计基础课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对带式运输机传动装置设计I的说明，该传动装置使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。

目录前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：带式运输机传动装置设计 (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (12) 1．I轴的初步设计 (12) 2．I轴强度校核 (13) 3．II轴的初步设计 (15) 4．II轴强度校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．II轴与大齿轮配合处键联接 (19) 3．II轴外伸端处键联接 (19) 六、轴承的选择与校核 (19) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (21) 七、联轴器的选择与计算 (21) 八、润滑与密封形式，润滑油牌号说明 (22) 九、箱体结构相关尺寸 (22) 十、参考资料 (23)

2016年北航期末试卷A

北京航空航天大学 2015－2016 学年第二学期期末《机械原理》考试A 卷班级____________任课教师___________姓名____________学号___________ 2016年6月27 日

1.（本题14分）计算图示运动链的自由度，并指出其中的复合铰链、局部自由度和虚约束。其中杆长AD=EF=BC,且相互平行。若构件AB为原动件，试判断该运动链是否具有确定的运动，并给出理由。

2、（本题14分）图示为一偏心轮机构：（1）在图中画出滑块3的两个极限位置；（2）当轮1主动时，标出该机构在图示位置的传动角γ；（3）当滑块3主动时，标出该机构的最大压力角αmax；（4）若图示时刻转动副A、B连线与滑块导路垂直，且轮1角速度为ω1，在题图中标记瞬心P13、P24，列出滑块3速度v3的表达式，并求构件2的角速度ω2。

3、（本题15分）试用图解法设计一个铰链四杆机构ABCD ，要求连杆在运动过程中必须通过图示所给定的两个位置B 1E 1、B 2E 2。其中B 点为连杆上可动铰链之一，另一可动铰链C 在BE 上选取，D 点为机架上固定铰链之一，另一固定铰链A 在过D 点的水平线上。（请在原图上做题解答） B 2

4、（本题14分）图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为圆形，圆心为O点。凸轮以等角速度ω1沿逆时针方向绕A点转动。试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移s；（4）画出当从动件相对于凸轮由位置I运动到位置II时凸轮转过的角度。

28_北航机械设计答案—蜗杆传动

第28章蜗杆传动 28-7 图28-17所示为斜齿轮-蜗杆减速器，小齿轮由电机驱动，转向如图。已知：蜗轮右旋；电机功率P=4.5kW ，转速n=1450r/min ；齿轮传动的传动比2.21=i ；蜗杆传动效率86.0=η，传动比182=i ，蜗杆头数23=z ，模数mm m 10=，分度圆直径mm d 803=，压力角 20=α，齿轮传动效率损失不计。试完成以下工作：（1）使中间轴上所受轴向力部分抵消，确定各轮的转向和回转方向。（2）求蜗杆在啮合点的各分力的大小，在图上画出力的方向。解：（1）各轮的转向和回转方向如图28-17所示。（2）蜗杆在啮合点处各分力的方向如图28-17所示，大小如下：圆周力N N d T F t 00.163080 20.6520002000333=?== 其中 m N m N n P T ?=???=?=02.6509 .6595.41055.91055.93333 min /09.659min /2 .2145013r r i n n === 径向力N N d T F F t r 96.204020tan 360 35.10092000tan 2000tan 4443=??=== αα

其中 min /62.38min /18 09.695234r r i n n === mm mm z mi mz d 360218103244=??=== m N m N i T T ?=???==35.100986.01820.65234η 轴向力N N d T F a 50.5607360 35.100920002000443=?== 28-8 图28-18所示为一斜齿轮-双头蜗杆传动的手摇起重装置。已知：手把半径R=100mm ，卷筒直径D=220mm ，齿轮传动的传动比21=i ，蜗杆的模数mm m 5=，直径特性系数10=q ，蜗杆传动的传动比482=i ，啮合表面的摩擦角14.0=e ρ，作用在手柄上的力N F 200=，如果强度足够，试分析：若手柄按图方向转动，重物匀速上升时，能提升的重物为多重？在升举后松开手时，重物能否自行下降？齿轮传动效率和轴承效率损失不计。解：手把传递的转矩为： m N m N FR T ?=??==201.02000 蜗杆传递的转矩为： m N m N i T T ?=??==4022001 由2.010 2tan 1===q z γ可得蜗杆的导程角为

机械设计考试试题及答案汇总完整版

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分题号一二三四五总分得分评卷教师一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A ．螺栓联接 B ．双头螺柱联接 C ．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算得分得分

西安交大机械设计基础2010年考研试题

西安交通大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码：802 科目名称：机械设计基础考试时间：2010年1月日（注：所有答案必须写在专用答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上一律无效）A 一、是非题（每小题1分，共20分。请在答题纸上写出小题编号，并在其后用“√”标出你认为对、用“×”标出你认为错的每小题的答案。） 1．* *a c h m 、、、α都是标准值的齿轮就是标准齿轮。 2．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，在啮合点上两齿轮的压力角都相等。 3．一对渐开线齿轮啮合传动时，齿轮的分度圆半径和节圆半径并不一定相等。 4．渐开线斜齿圆柱齿轮啮合时，其齿面上的接触线与齿轮轴线平行。 5．渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：21n n m m =；21n n αα=。 6．为便于确定机构尺寸和减少测量误差，规定锥齿轮的大端参数为标准值。 7．不计摩擦，平底从动件盘形凸轮机构的压力角始终为0。 8．滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径就是其凸轮轮廓线的最小向径。 9．曲柄滑块机构，曲柄主动时，最小传动角一定发生在曲柄与导路方向线垂直的位置。 10．非周期性速度波动可以用飞轮来调节。 11．在机器动力学研究中，只能选用主动件为等效构件。 12．在机器动力学分析中，等效质量不是机构的总质量。 13．普通平键用于静连接，导向平键用于动连接。 14．行星轮系和差动轮系都属周转轮系。 15．梯形螺纹由于不易自锁、传动效率高，所以广泛应用于螺旋传动。 16．由于打滑，所以，带传动不能保证精确的传动比。 17．滚动轴承在正常使用时，主要失效形式为内、外圈或滚动体疲劳点蚀。 18．通常，滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈与轴承座采用基轴制配合。 19．非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。 20．联轴器和离合器的使用场合不同。二、单项选择题（每空1分，共23分） 1．机构处于死点位置时，压力角α和传动角γ分别为（）。 A ．α=0o，γ=90o B ．α=0o，γ=0o C ．α=90o，γ=90o D ．α=90o，γ=0o 2．机构要具有急回特性，应使行程速比系数（）。 A ．K > 0 B ．K > 1 C ．K < 0 D ．K < 1

北航机械设计答案—螺纹连接

32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。（a）（b）

② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= ===Λ (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+=οο 选取螺栓强度等级为级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ