哈工大机械设计基础学时试题答案
一、填空题（共24分，每空1分）
1） 按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为干摩擦、 边界摩擦、
流体摩擦和
混合摩擦。
2） 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆 时，往
往采用螺纹联接中的螺钉联接。
3） 带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉
力F 、与松边拉力鸟之间的关系为_斥=片严 __________ 。
4） 滚动轴承的基本额定寿命L,是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运
转，其中的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为 106ro
5） 非液体摩擦滑动轴承限制”值，主要是为了防止轴瓦胶合失效。 6） 弹赞指数O D/d
, C 越大，弹赞刚度越 小。
7） 当机构处于死点位置时，机构的压力角为90°
。
8） 有一紧螺栓连接，己知预紧力F 二1500N,轴向工作载荷尺1000N,
螺栓的刚度a=2000N/mm,被连接件的刚度G 二8000N/mm,则螺栓所受的 总拉力F Q = 1700 N,剩余预紧力F = 700 N,保证结合面不出现缝隙 的最大轴向工作载荷凡尸
1875 No
9）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设 计，然后校
核齿根弯曲疲劳 强度。
10）蜗杆传动的失效形式主要是齿面点蚀、齿面胶合和
齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。
注意行为规范
遵守考场纪律
11）在凸轮机构的儿种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。
二、选择题（共11分，每小题1分）
1）一阀门螺旋弹赘，弹赞丝直径古，因环境条件限制，其弹赞外径D
不得大于，则弹赞指数不应超过C）。
a） 5 ; b） ; c） 6 ; d） 7 o
2）平键的剖面尺寸bXh是根据d）从标准中查取。
a）传递转矩的大小；b）载荷特性；c）键的材料；d）轴的直径。
3）带传动采用张紧轮的目的是d）o
a）减轻带的弹性滑动；b）提高带的寿命；
c）改变带的运动方向；d）调节带的初拉力。
4）润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b）。
a）齿面磨损；b）齿面疲劳点蚀；
c）齿面胶合；d）齿面塑性变形。
5）在V带传动设计中，取小带轮基准直径也鼻血宀主要是为了考虑a）对传动带疲劳强度的影响
a）弯曲应力；b）离心拉应力；
c）小带轮包角；d）初拉力。
6）蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率b）____ o
a）降低；b）提高；c）不变；d）可能提高，可能降低。7）工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为a）。
a）心轴；b）传动轴；c）转轴；d）曲轴。
8）半圆键连接的主要优点是c）。
a）对轴的强度削弱较轻；b）键槽的应力集中较小；
c）适于锥形轴端的连接。
9）齿式联轴器属于b）联轴器。
a）刚性联轴器；b）无弹性元件挠性联轴器；
c）有弹性元件挠性联轴器。
10）在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的联轴器是d）。
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。
11）在某一瞬时，从动件运动规律不变的情况下，要减小凸轮的基圆半径，则压力角b） °
a）减小；b）增大；c）保持不变。
三、简答题（共20分，每小题4分）
1）写出带传动所能传递的最大有效圆周力的计算公式，并说明其大小与哪些因素有关。
答：?鸽
最大有效圆周力的大小与包角、摩擦系数f和初拉力F。有关，增大包角、摩擦系数和初拉力，都可以提高带传动所传递的有效圆周力。
2）螺纹连接防松的方法很多，按其工作原理可分为哪儿类每种举出一例说明。
答：螺纹防松的方法主要有：
摩擦放松：比如双螺母、弹赞垫圈等；
机械防松：如开口销与开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝等；
破坏螺纹副关系的永久性防松：点焊、冲点、胶接等。
3）试述转轴的设计步骤。
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；
⑤ 必要时作刚度和振动稳定性等校核计算;
4）说明蜗杆传动有哪些特点。
答：①单级传动比大，结构紧凑；
② 传动平稳，噪声小； ③ 可以实现自锁； ④ 传动效率低； ⑤ 成本较高。
5）形成流体动压油膜所必须具备的条件有哪些 答：①相对运动表面间必须形
成收敛形间隙；
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 间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
四、计算题（共26分） /仙=55 mm, l BC = 40mm, l CD = 50 mm, l AD = 25 mm,
回答下列问题：
（R 固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构（2分）
（b ）
固定哪个构
件可获得双曲柄机构
（2分）
（c ）
固定哪个构
件可获得双摇杆机构
（2分）
答：（a ）AB 或CD 固定时，得曲柄摇杆机构;
（b ） A D 固定时，得双曲柄机构； （c ） B C 固定时，得双摇杆机构。
2）在图示机构中，AB//EF//CD,且= = 试计算其自由度
（若有复合餃链、局部自由度或虚约束，必须明确指出）。（6分）
1）如图所示的运动链中，己知各构件长度
/I
U
答：EF杆引入后为需约束，应去掉。C处构成复合狡链,
滚子7为局部自由度。
F = 3h-2P L-Ph
=3x6-2x7-lx2
=2
3）在图示的电动卷扬机减速器中，己知各轮的齿数为石二24, Z2=52,z2- = 21 , Z3=97, Z3 = 18 , Z4=30, Z5=78-试求传动比心。（8 分）
答：齿轮1、2-2，、3和系杆H组成一个差
H
动轮系，齿轮歹、4和5组成一个定轴轮
系，在差动轮系得转动机构中：
?〃— 3\_叫 _ 乐
1\3 _ _ 7
在定轴轮系中：
135 - —一-7
◎ Z；
3、=叫
由上式联立得：
严== J + 6Z3 + Z2Z3Z5
°” Z]Z； Z 忆2‘Z；
’ 97x52 78x97x52
21x24 18x21x24
= 54.38
齿轮1和系杆H得转动方向相同。
4）如图所示，有一轴由一对面对面配置的30208轴承支承。已知：轴承I、II上的径向载荷分别为:F H=1000N,F HI=1500N,轴上的轴向载荷F A=800N,且轴承内部轴向力S与其径向载荷人的关系为S=F r/（2Y）, 轴承的Y二。试计算轴承I、II上的轴向载荷陷和F,。（6分）
S [ + F A =W +S 2
所以：?=S]=312?5N
F all =S 2+W = F A +S { =1112.5ZV
五. 受力分析题（共9分）
如图所示为一同轴式二级齿轮传动，均采用斜齿轮。已知I 轴旋转 方向和齿轮1的轮齿螺旋方向如图所示。
1） 要使II 轴上两齿轮产生的轴向力相互抵消一部分，试确定其余 三
个齿轮的轮齿螺旋方向，并在图中画出。
2） 在图中画出齿轮2和齿轮3所受三个分力方向。
解：F“和F 汕产生的内部轴向 力$2分别为:
§令熾皿N
=468.75?/ 因为 S } + F A =U\2.5>S 2
所以分离体有向右运动的趋势,
轴承II 受到来自机体平衡力W 的作用
,
F r I Frn
1500
2x1.6