21年1月考试《机械设计基础ⅠX》考核作业答案.docVIP

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课程名称：机械设计基础IX PAGE5

东北大学继续教育学院

机械设计基础IX试卷（作业考核线上2）A卷（共5页）

总分

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

得分

一、判断题（每题1分，共15分）

(×)1.由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束。

(√)2.平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。

(×)3.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。

(√)4.两个斜齿圆柱齿轮只要法面模数相等、法面压力角相等，则不论二者的分度圆螺旋角是否相等均能正确啮合。

(×)5.螺纹连接需要防松是因为连接螺纹不符合自锁条件。

(×)6.平键的截面尺寸是按照所在轴的直径选择的，如强度校核不合格，则应加大轴的直径以便加大键的截面尺寸。

(×)7.链传动为啮合传动，所以其与齿轮传动一样，理论上瞬时角速度之比为常数。

(√)8.由于带工作时存在弹性滑动，从动带轮的实际圆周速度小于主动带轮的圆周速度。

(×)9.齿面弯曲强度计算中，许用应力应选两齿轮中较小的许用弯曲应力。

(×)10.变位蜗杆传动中，是对蜗杆进行变位，而蜗轮不变位。

(×)11.滚动轴承中公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力越小。

(×)12.联轴器和离合器的主要作用是补偿两被联接轴的不同心或热膨胀。

(×)13.紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑螺纹应力集中的影响。

(×)14.带传动由于工作中存在打滑，造成转速比不能保持准确。

(×)15.既传递转矩又承受弯矩的轴是传动轴。

二、计算题（10分）

计算图示机构的自由度，指出存在的复合铰链、局部自由度或虚约束判断该机构是否具有确定的运动，说明理由。

解：

E和F处存在虚约束

该机构具有确定的运动，理由是主动构件数与自由度数相等。

三、计算题（10分）

在图示的轮系中，已知，又齿轮1，3，4，6同轴线，且均为标准齿轮传动。若已知齿轮1的转速，试求齿轮6的转速。

解：该轮系为一个平行轴定轴轮系。

（1）

（2）齿轮3和齿轮6的齿数可以从中心距相等的关系中求得。由于齿轮1，2，3的模数相等，中心距间的关系为

从而得到

同理可得

（3）所以，

四、计算题（10分）

图示为单个普通螺栓连接，当螺栓的预紧力为时，试写出被连接件

所能承受的横向力的表达式，并说明式中各符号的意义。

五、计算题（20分）

图示为轴系由一对30208滚动轴承支承。已知：轴向外载荷，径向载荷分别为，，。冲击载荷系数，工作温度为100℃。轴承数据为，，，派生轴向力。时，，；时，，。试求该轴承寿命L10h。

解：

（1）计算派生轴向力、

，

（2）计算轴向载荷、

，

（3）计算当量动载荷、

，

（4）计算轴承寿命

，故按照轴承1计算，

六、分析题（20分）

图示为蜗杆——斜齿圆柱齿轮传动。已知蜗杆主动，螺旋方向为右旋，大齿轮转向如图所示。

试求：（1）各轴的转向；

（2）为使Ⅱ轴上两轮的轴向力抵消一部分时齿轮3、4的螺旋线方向；

（3）蜗轮2和齿轮3所受各分力方向。

答：

七、结构题（15分）

图示为某轴系结构上需要安装的零部件，有带轮、齿轮、滚动轴承。为保证这些零部件在轴上得到正确的轴向固定和周向固定，请根据要求设计出该阶梯轴结构，并画上所需的附加零件（齿轮用油润滑，轴承用脂润滑）

答：

1)缺挡油环；

2)套杯左端凸肩内径太小,拆卸外圈困难；

3)轴颈太大,内围无法从右侧装入；

4)两外围间缺套筒,右轴承外无轴向定；

5)轴径太大；

6)弹性挡无法调整轴承间隙(改为圆螺母调整)；

7)缺调整垫片；

8)缺轴上配合零件的定位轴肩；

9)间隙太大；

10)精加工面过长,应加工成阶梯轴；

11)缺调整垫片。