机械设计基础复习题及答案

电大机械设计基础复习题资料

一、判断题

1.在平面四连杆机构中，连杆与机构电同时存在的，即有连杆必有曲柄。（-）

2.衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（+）

3.刚体受三个力作用时,这三个力的作用线必交于一点。（- ）

4.联接是将两个或两个以上的零件联一个整体的结构。（+ ）

5.套筒联轴器结构简单，径向尺寸小，适用于对中较好的场合。（+ ）

6.摩擦离合器的特点是运转中便于结合，但它还不具备过载打滑保护其它机件的功能。（- ）

7.周转轮系的自由度不一定为1。（+ ）

8.向心球轴承和推力球轴承都有适合在在高速装置中使用。（+ ）.

9.一般来说，滚子轴承比球轴承更能承受冲击，也更合适在较高的转速下工作。（- ）

10.研究构件内力的基本方法是截面法。（+ ）

11．在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。（-）

12．塑性材料的失效主要为屈服失效。（+）

13．渐开线的形状与基圆大小无关。（-）

14．单对齿轮传动不宜用于两轴间距大的场合。（+）

15．同一压力角和同一模数，但不同齿数的两个齿轮，可以使用同一把齿轮刀具进行加工。（+）

16．力偶可以用一个力来等效。（- ）

17．组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触副。（+）

18。．力偶对其作用平面内某一点的力矩，与力偶矩大小及其矩心的具体位置有关。（- ）

19．运动副是联接，联接也是运动副。（- ）

20．衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（+ ）

21．塑性材料的失效主要为屈服失效。（+ ）

22．渐开线上各点压力角相等。（- ）

23．当齿数一定时，齿轮的模数越大，其直经就越大。（+ ）24．斜齿轮不产生根切的齿数要大于直齿轮。（+ ）

25．斜齿轮的端面参数是标准值。（- ）

26．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是17。（+ ）

27．齿轮传动的重合度越大,表示同时参与啮合的轮齿对数越多. （+ ）

28．由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。（+ ）29．渐开线标准直齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，其传动比的大小仍保持不变。（+ ）

30．直齿圆锥齿轮的分度圆直径取决于小端模数和齿数。（- ）31．工作中转动的轴称为转轴。（- ）

32．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（+ ）33．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角,也对避免机构的运动失真有效果. （+ ）

34．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度. （+ ）

35．自由度为1的周转轮系，称为行星轮系。（+ ）

36．带传动中的弹性滑动现象是不可避免的。（+ ）37．带传动中的打滑现象是不可避免的。（- ）

38．带传动中，带与带轮的最大摩擦力仅取决于初拉力的数值。（- ）

39．当轴上两零件距离较近时，适宜采用套筒定位。（+ ）40．紧定螺钉对轴上零件既能起到轴向定位的作用又能起到周向定位的作用。（+ ）

41．螺钉联接是螺纹联接的类型之一,它适用于有一个较厚的被联接件且需经常拆卸的联接。（- ）

42．平键的两个工作面是两个侧面。（+ ）

43．压入法一般适用于配合尺寸和过盈量都小的联接。（+ ）44．代号6209的轴承为深沟球轴承，其内径这45mm. （+ ）45．与牙嵌式离合器相比，摩擦离合器的特点是运转中便于结合，能过载打滑可保护其他件，但传递转矩较小。（+ ）46．牙嵌式离合器的强度高，可在两轴有较大速差时结合或分离。（- ）

47．曲柄的极位夹角越大，机构的急回特性也越显著。（+ ）

48.在实际生产中，机构的死点位置都对工作不利的。（- ）49．任何一个机构中必有也只有一个构件为机架。（+ ）50．若根据曲柄存在条件已判定某铰链四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（- ）

51．平面连杆机构中，传动角就是连杆与从动件的夹角。（- ）52．机构具有确定的运动条件是：机构原动件的个数等于机构的自由度。（+ ）

53．在平面机构中，凸轮、齿轮都是高副，而铰链是低副。（+ ）

54. 机构中的主动件和从动件都是构件。（+）

55. 运动副的作用是限制或约束构件的自由运动。（+）

56. 铰链四连杆机构都有摇杆这个构件。（-）

57. 压力角就是主动件所受驱动力的方向与该点速度的方向线之间夹角。（-）

58.压力角就是从动件所受驱动力的方向与该点速度的方向线之间夹角。（+）

59. 构件的刚度要求，就是构件有足够的抵抗破坏的能力。（-）

60. 齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。（+）61．滚动轴承“6312”的含义是指深沟球轴承，直径毓3，内径60。（+）

62. 机器是构件之间具有确定的相对运动，并并能完成有用的机械功或实现能量转换有构件组合。（+）

63刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。（+）．64.悬挂的小球静止不动是因为小球对绳子向下的重力和绳子对小球向上的拉力相抵销的缘故。（-）

65.联接是将两个或两个以上的零件联成一个整体结构。（- ）

66.标准齿轮分度圆上的齿厚与齿槽宽相等（+ ）

67.普通平键是依靠键的上下两个面的摩擦力来传递扭矩的（-）。

68.压入法一般只适用于配合尺寸和过盈量较小的联接（+）

二、选择题

1. 凸轮从动件的运动规律是由凸轮的（ B ）决定的。

A、转速

B、轮廓曲线

C、基圆

D、从动件形式

2.下列型号V带中，哪个横截面积最大?( D )

A、Z型

B、C型

C、A型

D、E型

3.当两轴距离较远时，且要求传动比正确时，宜采用（A ）。

A、轮系传动

B、一对齿轮传动

C、带传动

D、蜗轮蜗杆传动

4．平面四杆机构克急回特性时，行程速比系数（C ）

A、大于1

B、等于1

C、小于1

D、等于0

5．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 )

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6．作用在刚体上的二力平衡条件是（B ）

A、大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上

B、大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一物体上

C、大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一物体上

D、大小相等、方向相反、作用点相同

7．力F使物体绕点O点转动的效果，取决于下列因素（C ）

A、力F的大小和力F使物体绕点O点转动的方向

B、力臂d长短和力F使物体绕点O点转动的方向

C、力与力臂乘积Fd的大小和力F使物体绕点O点转动的方向

D、仅取决于力与力臂乘积Fd的大小，与转动方向无关8．取分离体画受力图时，（C、

E、F ）力的指向可以假定，（A、B、D、G ）力的指向不能假定。

A．光滑面约束力B．柔体约束力

C．铰链约束力D．活动铰链反力

E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩

G．正压力

9．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在（ B ）的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_（F、G ）点上，使力矩方程简便。

A．与已知力垂直B．与未知力垂直

C．与未知力平行D．任意

E．已知力作用点F．未知力作用点

G．两未知力交点H．任意点

10．一个机构中对于原动件个数正确的说法是（B ）

A、必定有且只能有一个

B、至少有一个

C、至少有三个

D、可有可无

11．凸轮机构从动杆的运动规律,是,由凸轮( B )所决定的.

A、转速

B、轮廓曲线

C、基圆

D、从动件形式

2．为保证平面四杆机构良好的传力性能，（ B ）不应小于最小许用值。

A．压力角B．传动角C．极位夹角

D．啮合角

12．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（ B ）为机架，一定会得到曲柄摇杆机构。

A．最长杆 B．与最短杆相邻的构件

C．最短杆 D．与最短杆相对的构件

13．曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（A ）为死点位置。

A、不存在

B、曲柄与连杆共线时为

C、摇杆与连杆共线时为

D、不能确定

14．曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，（B ）死点位置。

A、不存在

B、曲柄与连杆共线时为

C、摇杆与连杆共线时为

D、不能确定

15．当两轴相距较远，且要求传动比准确，宜采用（A ）

A、轮系传动

B、一对齿轮传动

C、带传动

D、螺旋传动

16．电影放映机的卷片机构为一种间歇运动机构，应属于哪种间歇运动机构（ B ）

A、棘轮机构

B、槽轮机构

C、不完全齿轮机构

D、凸轮间歇机构

17．一般情况下，键联接的主要用途是轮和毂之间。（C ）

A、沿轴向固定并传递轴向力

B、沿轴向可作相对滑动并具有导向性

C、沿周向固定并传递扭矩

D、安装拆卸方便

18．V带在工作时没有承受下列哪种应力。（D ）

A、拉应力

B、离心应力

C、弯曲应力

D、扭转应力

19．下列哪项选择是标准外斜齿轮传动正确啮合的条件之一。（ A ）

A、两齿轮的法面模数相等

B、两齿轮的端面模数相等

C、两齿轮的螺旋角相等

20．在汽车下部，由发动机、变速器，通过万向联轴器带动后轮差速器的轴属于（ A ）

A、传动轴

B、转轴

C、心轴21．按轴的承载情况，工作时只受弯矩，不传递扭矩的轴，称为（ C ）

A、传动轴

B、转轴

C、心轴22．阶梯轴上安装轴承的部分被称为（A ）

A、轴颈

B、轴头

C、轴身

D、轴肩

23、一个齿轮上的圆有（B ）

A、齿顶圆、齿根圆、节圆

B、齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆

C、齿顶圆、基圆、节圆、齿根圆

D、齿顶圆、分度圆、节圆、齿根圆、基圆

24．在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在（ D ）的位置

A、同一母线

B、相隔90°

C、相隔120°

D、相隔180°

25．在轮系中加入惰轮可以改变轮系（B ）。

A、传动比

B、传向

C、传动比和传向

26．在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（ B ）。

A．滚动体碎裂

B．滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀

C．保持架破坏

D．滚道磨损

27．带传动的弹性滑动现象是由于（ A ）而引起的。

A．带的弹性变形B．带与带轮的摩擦系数过小C．初拉力达不到规定值D．小带轮的包角过小28．两轴在空间交错900的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用（ C ）。

A.直齿轮传动

B.直齿圆锥齿轮传动

C. 蜗轮蜗杆传动

29．采用螺纹联接时，若一个被联接件厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采用( D )。

A．螺栓联接B．紧定螺钉联接

C．螺钉联接D．双头螺柱联接

30．下列V型带中，哪种具有最大的横截面积（D ）A．Z B．A

C．C D．E

31．当急回特性系数（Ｃ）时，曲柄摇杆机构才会有急回运动。

A．K>1 B．K=1 C．K<1

32．三角带传动和平皮带传动相比较,其主要优点是( A )

A、在传递相同功率时尺寸较小

B、传递效力高

C、带的寿命长

D、带的价格便宜33．渐开线的形状取决于（C ）的大小。

A、转速

B、轮廓曲线

C、基圆

D、从动件形式

34．标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于９mm，则模模数等于（ C ）

A、2mm

B、3mm

C、4mm

D、5mm

351. 尖顶从动件广泛应用于（A ）的凸轮机构当中。

A. 低速轻载

B. 中速中载

C. 高速重载

D. 匀速

36. 选择齿轮精度等级的主要依据，是根据齿轮的（ A ）。

A. 圆周速度的大小

B. 转速的高低

C. 传递功率的大小

D. 传递转矩的大小

37. 下列哪一种齿轮传动能改变两轴间的传动方向( A )

A. 直齿圆柱齿轮

B. 斜齿圆柱齿轮

C. 内啮合齿轮

D. 圆锥齿轮

38. 阿基米德圆柱蜗杆的（C ）模数，应符合标准模数。

A、端面

B、法面

C、轴面

D、无

39. 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为（ B ）。

A. 轮齿折断

B. 齿面点蚀

C. 齿面胶合

D. 塑性变形

40 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（D ）

A. 分度圆

B. 齿顶圆

C. 齿根圆

D. 基圆

41. 一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数和增大模数，其齿面接触应力将（ C ）

A. 增大

B. 减小

C. 保持不变

D. 略有减小

42. 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 )。

A. 将产生刚性冲击

B. 将产生柔性冲击

C. 没有冲击

D. 不确定

43. 铰链四杆机构中与机架相连，并能实现360°旋转的构件是( A )

A. 曲柄

B. 连杆

C. 摇杆

D. 机架

44. 一对齿轮的实际啮合线由两轮的（A ）截理论啮合线得到。

A. 齿顶圆

B. 齿根圆

C. 分度圆

D. 节圆

45. 平面四杆机构的压力角和传动角的关系为（ A ）

A. 互为余角

B. 互为补角

C. A，B都可能

D. A，B都不可能

46. 标准斜齿轮不产生根切的最小齿数（ C ）。

A. 等于17

B. 大于17

C. 小于17

D. (D)不确定

47 开式齿轮的润滑方式通常是（C ）。

A. 浸油润滑

B. 喷油润滑

C. 人工加油润滑

D. 上述都不对

48. 用齿条形刀具加工标准直齿圆柱齿轮,当压力角为20°,齿顶系数为1时,不根切的最少齿数是多少?（ C ）

A. 15

B. 16

C. 17

D. 18

49. 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( D )

A. 转动副

B. 移动副

C. 球面副

D. 螺旋副

50. 直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和压力角的圆是（ B ）。

A. 基圆

B. 分度圆

C. 齿根圆

D. 齿根圆

51. 尖顶从动件广泛应用于（A ）的凸轮机构当中。

A. 低速轻载

B. 中速中载

C. 高速重载

D. 匀速

52. 齿轮传动中，若中心距及其他条件不变，当（ B ），则齿根弯曲强度增大。

A. 减小模数，增多齿数时

B. 增大模数，减少齿数时

C. 增多齿数，两齿轮均负变位时

D. 增大传动比

53. 相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，内径大，故细牙螺纹( B )

A. 自锁性好，强度低

B. 自锁性好，强度高

C. 自锁性差，强度低

D. 自锁性差，强度高

54. 机构克服死点的方法是（A ）。

A. 利用惯性

B. 加大主动力

C. 提高安装精度

D. 上述都不对

55. 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般（ A ）。

A. 先按接触强度计算

B. 先按弯曲强度计算

C. 先按磨损条件计算

D. 先按胶合条件计算

56. 我国标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角应为（ A ）度。

A. 20

B. 30

C. 60

D. 90

57. 一对齿轮连续传动的条件是( D )

A. 模数相等

B. 传动比恒定

C. 压力角相等

D. 重合度大于l

58. 两个渐开线齿轮齿形相同的条件是（ C ）。

A. 分度圆相等

B. 模数相等

C. 基圆相等

D. 基圆相等

59. 标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数YF只取决于（ B ）。

A. 模数m

B. 齿数z

C. 分度圆直径d

D. 齿宽系数ψd

60. 直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和压力角的圆是（ B ）。

A. 基圆

B. 分度圆

C. 齿根圆

D. 齿根圆

61. 当两轴线（ C ）时，可采用蜗杆传动

A. 平行

B. 相交

C. 垂直交错

D. 任意位置

62. 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系是（ A ）。

A. σH1=σH2

B. σH1 ＜σH2

C. σH1＞σH2

D. 无法确定

63 对于一个齿轮来说（ D ）不存在。

A. 基圆

B. 分度圆

C. 齿根圆

D. 节圆

64 轮齿折断，一般发生在（ B ）。

A. 齿顶附近

B. 齿根附近

C. 分度圆附近

D. 节线附近

65. 一般开式齿轮传动，其主要失效形式是（B ）。

A. 齿面点蚀

B. 齿面磨粒磨损

C. 齿面塑性变形

D. 齿面胶合

66. 齿面塑性变形一般在（ D ）容易发生。

A. 硬齿面齿轮高速重载下工作

B.开式齿轮传动润滑不良

C. 铸铁齿轮过载工作

D. 软齿面齿轮低速重载下工作67．机器与机构的区别在于（ C ）。

A、是否由各种零件经装配而成的组合体

B、它们各部分之间是否有确定的相对运动

C、在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化

D、两者完全相同

68．力对物体的作用效果，可使物体（Ｄ）

A、产生运动

B、产生内力

C、产生变形

D、运动状态发生改变或产生变形

69. 渐开线齿廓基圆上的压力角（C ）

A、大于零

B、小于零

C、等于零

D、等于20度

70．取分离体画受力图时，___C、D ____力的指向可以假定，___ A、B ____力的指向不能假定。

A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力

E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力

71．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在______的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_____点上，使力矩方程简便。

A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意

E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点三、简答题

1．在图示铰链四杆机构中，已知，lAB=40mm ，lBC=45mm ，lCD=50mm，lAD=30mm，AD为机架；此四杆机构上是否存在曲柄，哪个构件为曲柄？若各构件长度不变能否获得双摇杆机构，如何获得？

答：，l CD + l AD =50+30

构件AB和CD是曲柄，是双曲柄机构。

可以获得双摇杆机构。

以BC为机架可以获得双摇杆机构。

2．机构具有确定运动的条件是什么?

答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。3．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？

答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。

4．请判断图示四个轴中，哪一个轴的结构有错误，出现的是什么错误，应如何改正。

a）b）

c）d）

答：C 轴承无法拆卸，应将轴肩高度低于轴承内圈。

5．V型带工作时有哪些应力，

答：V型带工作时横截面上产生：拉力产生拉应力，离心力产生的拉应力和弯曲应力。

带传动工作时的最大应力出现在V型带从紧边绕上小带轮处。

6．两根圆截面轴，直径分别为40和80，横截面上的扭矩相同，试求两轴横截面上最大扭转切应力之比。

答：τ1：τ2=（T/（πD13/16））：（T/（Πd23/16））=（1/403）：（1/803）=8:1

7．联轴器与离合器的主要功能和区别是什么？

答：联轴器与离合器的主要都是用来联接两轴并传递扭矩。用联轴器联接的两根轴，只有机器停止运转后，经过拆卸才能分离。而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离。

7．写出下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。

7208，32314，6310／P5，7210B，

N2222

一、 计算题

1.如图所示吊杆中A 、B 、C 均为铰链连接，已知主动力F=5kN ，AB=BC=400，BO=200，求两吊杆受力的大小。

解：画出约束反力

Sin α=200/400=0.5, α=30° 由∑F X =0

F AB cos α- F BC cos α=0 F AB = F BC 由∑F Y =0

F AB sin α- F BC sin α-F=0 F AB = F BC =F=5kN

2.如图所示的圆形截面的梁，承受载荷

F=10 kN,M=20 kN.m ，梁长2a=4m ，材料的许用应力[σ]=160Mpa ，试求： （1）梁A 、B 端的约束力； （2）最大弯矩M max ； （3）确定横截面的尺寸。

提示：圆形横截面的抗弯截面系数为W=

πd 3/32

解（1）梁A 、B 端的约束反力 由∑M

A =0

-F ·a+M+F B

·2a=0

F B =（F ·a-M ）/2a=（10×2－20）/（2×2）=0 由∑F Y =0 F A =F=10kN （2）最大弯矩

M max =F

A ·a=20 kN.m （3）构件截面尺寸

σmax =M max /W=（20×106）/（πd 3/32）≤[σ] d ≥108.4mm ．

3．画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大max Q 和max M 。

（a ）

（b ）

解：（1）求支反力

=∑A M

024=-+F M R B

0=∑B M 024=++-F M R A

25.6=A R kN 75.3=B R kN

由 0=∑Y 得知 支反力计算无误。

由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。下面我们开始求在下列几处的剪力值：

在A 点左截面，0=Q

在A 点右截面，25.6==A R Q kN 在C 点左截面，25.6==A R Q kN 在C 点右截面，75.3-==B R Q kN 在B 点左截面，75.3-==B R Q kN

在B 点右截面，0=Q 画出剪力图，如下图：

同理我们根据几何关系求处几处弯矩值：

在A 点，0=M

KN R M A C 5.122=?=左

KN M R M A C 5.72=-?=右

在D 点，0=M 画出弯矩图，如下图：

最大 KN Q 25.6max = M KN M ?=5.12max

（2）此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解法进行求解：

求支反力

∑=0A

M 0224=?-q R B

∑=0B

M 0224=?+-q R A

10=A R kN 10=B R kN

由

∑=0Y 得知 支反力计算无误。

由于各段受力情况不同可以分段求解 AC 段

KN R Q A 10==

x x R M A 10==

CD 段：

x x q R Q A 1020)1(-=--= 22)1(5102/)1(--=--=x x x q x R M A DB 段：

KN q R Q A 102-=-=

4010)2(2+-=--=x x q x R M A 根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下

最大KN Q 10max = M KN M ?=15max

4．如图所示机构，计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。

解：1）机构自由度计算

活动构件数 n ＝7

低副数 P L =9 高副数 P H =1

自由度数 F ＝3n －2 P L －P H ＝3×7－2×9－1＝2 2）自由度与原动件数相等，机构具有确定运动。

5．如图所示轮系，已知Z1=18，Z2=20，Z2’=25，Z3=25，Z3’=2,z4=40,，求该；

轮系的传动比，并判断蜗轮4的转向。

解：i=(Z 2Z 3Z 4)/(Z 1Z 2’Z 3’)=(20×25×40)/(18×25×2)=22

蜗轮逆时针旋转。

6．在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数120Z =，Z2=27，Z2’=45，340Z =，已知齿轮1的转速1n =330r/min ，试求转臂H 的转速nH(大小与方向)。

解：

（1）判断转化轮系齿轮的转动方向

由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。

（2）转化轮系传动比关系式

'

21323113Z Z Z

Z n n n n i H H H ??-=--=

（3）计算转臂H 的转速H n

代入13330,0n n ==及各轮齿数

3302740

020453306

15

150/min

H H H H n n n n r -?=-

-?-

+=-=

转臂H 的转动方向与齿轮1相同。 7．有一轴用一对46309轴承支承，轴承的基本额定动负载

r C =48.1kN ，内部轴向力S=0.7Fr ，已知轴上承力R F =2500N ，A F =1600N ，轴的转速n=960r/min ，尺寸如图所示。若取负荷系数p f =1.2，试计算轴承的使用寿命。

解：（1）计算径向负荷

由力矩平衡 F r2×200- F R ×300+ F A ×40=0

F r2= (F R ×300- F A ×40)/200=(2500×3000-1600×

40)/200=3430N

F r1= F r2- F R =3430-2500=930N

（2）计算轴向负荷

内部轴向力

S 1=0.7 F r1=0.7×930=651N

S 2=0.7 F r2=0.7×3430=2401N

由S 1+ F A < S 2 ，可知轴承1为“压紧”轴承，故有 F a1= S 2- F A =2401-1600=801N

F a2= S 2=2401N

（5分）

（3）计算当量动负荷

轴承1：F a1/ F r1=801/930=0.86>e ；取X ＝0.41，Y ＝0.87 P 1=f p (X F r1+Y F a1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N 轴承2：F a2/ F r2=0.7=e ；取X=1,Y=0 P 2=f p ×F r2=1.2×3430=4116N

∵ P 2> P 1

∴ 取P=P 2=4116N 计算轴承寿命。 （4）计算轴承寿命

L h =(106

/60n)( C t /P)ε

= 〔106

/(60×960)〕×(48.1×103

/4116)

ε

=27706h

8．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a1＝77.5mm ，齿数z 1＝29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a ＝145mm ，试计算这个大齿轮的主要尺寸。（分度圆直径d 2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2）

解：m ha z d a *)2(11+= mm m 5.2=∴

2/)(2

1

z z m a +=

mm z 872=∴

mm mz d 5.217875.222=?== mm m ha z d a 5.222*)2(22=+= mm m c ha z d f 25.211*)2*2(22=--= mm d d b 38.204cos 2==α

9．计算下列机构的自由度，并说明机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

解：

（1） 活动构件数n=4，低副数 P L =4，高副数P H =2

因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*4 -2*4 –2 =2

局部自由度：滚轮C 虚约束：F 与G 应计为一个高副，H 与I 也一样。 （2） 活动构件数n=7，低副数 P L =10，高副数P H =0 因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*7 - 2*10=1 复合铰链：铰链C 10. 一单级斜齿圆柱齿轮减速器如图所示，传递功率p = 4kw ，I 轴为主动轴， 转速9601=n r/min, 转向如图。已知传动中心距a = 150mm ，齿数191=Z , 802=Z 法向模数mm m n 3= ,试求齿轮2受力的方向和大小

（用分力表示）。

解：（1）齿轮2受力方向如图所示。

（2）计算齿轮2所受各分力 (a)几何尺寸计算

=βcos 990150

2)8019(32)(21?=?+?=+a

Z Z m n

"'00346810968=?=β

mm Z m d n 5765799

0193cos 11?=??==β (b)转距计算 mm N n P T ???=???=??=4616

110983960

41055910559 (c)各分力计算

圆周力 ：

N

d T F F t t 51382576

57109832241112?=????==

= 径向力：01122099051382cos tg tga F F F n

t r r ???=?==β=508.3N

轴向力：N tg tg F F F t a a 0197346851382"'0112?=??=?==β

11．画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力Nmax 。

解：

最大轴力KN N 40max = 最大轴力P N 3max = 12．画出图示圆轴的扭矩图，已知MA=5kN ·m ，MB=2kN ·m 。

解：

13．画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大max Q 和max M 。

解：求支反力

∑=0A

M

04

322=-?-?qa l lq l R B

∑=0B

M

04

122=?+-?-l ql qa l R A

l

qa ql R A 2

81-

=

l

qa ql R B 2

83+

=

由 ∑=0Y 得知 支反力计算无误。

根据几何关系我们知道剪力图AC 为一水平直线，CB 为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。

在A 点稍左，0=Q 在A 点稍右，=

Q l qa ql R A 2

81-

= 在B 点稍左，

l qa ql ql R Q A 2

832--=-

=

在B 点稍右，0=Q 根据上面数值可做剪力图。

根据几何关系，AC 段没有载荷作用，弯矩图为一条斜直

线；在C 点有集中力偶，弯矩图有突变， CB 段有均布载荷作用，弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：

在点A ， 0=M

在C 点左截面

216122

2qa ql l R M A -=?

=

在C 点右截面

216122

22qa ql qa l R M A +=+?

=

在点B, 0=M

此外由剪力图知道，在CB 段内有一截面的剪力为零，这

个截面的弯矩是梁CB 段内弯矩的极值。即该点的剪力QD ＝0，令点D 的坐标为x ，,即：

0)2/(=--=l x q R Q A D 得l a l x 285-

=

此点的弯矩值为： 2)2/(2

2

l x q qa x R M A D --

+=

24

222831289l qa qa ql ++=

根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：

最大=

m ax Q l

qa ql 2

83-- KN m ax M 2

42228

3128

9l

qa qa ql ++=KN.M

．如图7-35所示变截面杆AC ，在A 、B 两处分别受到50kN 和140kN 的力的作用，材料E ＝200GPa 。试求：（1）画出轴力

图；（2）求各段正应力；（3）求总变形量。

14．解：（1）

（2）AB 段MPa A F 10010510502

3

11-=??-==

σ

BC

段MPa

A F 90101010902

3

22=??==σ

（3）AB 段：mm EA l F l

N 5.0500

102001000

10503

31111

-=????-==

?（缩短）

BC 段

mm EA l F l N 45.01000

102001000

1090332222=????==

?（伸长）

mm l l l 05.045.05.021-=+-=?+?=（缩短）

15一矩形截面梁，承受载荷F=10KN ，材料的许用应力[σ]=160MPa ，试确定横截面尺寸。

解：求支反力。

∑=0

B

M

012=?+?-F R A ∑=0A

M

012=?+?F R B

KN

R A 5=

KN R B 5=

m KN M ?=5max

[]

σσ≤?==6

52

m a x bh m

KN W M

[]σ≤??=???3

6

2641056)2(1056b

b b

[]mm

b 36160

4105641056363

6=???=??≥σ 截面宽b ＝36mm 高h ＝2b ＝72mm

16如图所示的圆形横截面的梁，承受载荷F ＝10kN ，M ＝20kN ·m ，梁长a ＝2m ，材料的许用应力[σ]＝160MPa ，试求：

（1）梁A 、B 端的约束力； （2）画出剪力图和弯矩图； （

3）若d ＝70mm ，校核梁的强度。

解：（1）求约束力

∑=0B M 024=+?+?-M F R A

∑=0A

M

024=+?-?M F R B

KN R A 10= 0=B R

（2）画剪力图，弯矩图

（3）

MPa W M 594327010203

6

max =??==

πσ＞

[]σ

所以此梁不安全。

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年中央电大期末复习考试小抄大全，电大期末考试必备小抄，电大考试必过小抄The battle for young viewers CCTV is

embracing Internet culture and working with independent producers on TV shows to woo audiences under 35. Han Bing bin reports. After charming audiences with his warm smile for 14 years, China Central Television host Li Jiaming recently found himself targeted by a group of young netizens unhappy with his style. The complaints came after Li hosted the premiere of Rising Star on Oct 31. It is a singing competition show that originated in Israel. Many young netizens found his hosting style slow and boring and mocked it as "CCTV

evening gala style". They even initiated an online campaign to replace him. The 40-year-old host's reaction to the criticism was surprising. During the second episode, he jokingly called himself "the slow Jiaming" and acted much younger, talking faster and louder. "It's like selling a product. When the customers file a complaint, you must change," says Li. "In the Internet age, you get feedback very quickly. These young people are so cute. When you're willing to change for them, they will quickly like you back." In order to win more young viewers, CCTV is relying on programs such as Rising Star to embrace

Internet culture. In Rising Star, a studio audience and fans watching on television vote for their favorite singers in real time, using the instant-messaging app WeChat. Rising Star was designed to be a live broadcast, but the Chinese version isn't because of policy reasons. Still, WeChat votes by viewers at home are still a major factor in determining which contestants advance to the next round. In the show's latest episode, more than 6.5 million votes were cast via WeChat. "Now the competition among entertainment shows is very fierce. Audiences have more diverse needs. CCTV needs to embrace an open attitude, interact with young audiences and blend with the Internet," says Lyu Yitao, director of CCTV's entertainment channel. The producer of Rising Star, Enlight Media, says the program will have "a phenomenal effect" given CCTV's audience base nationwide. "But it comes with a challenge," says Zhang Hang, chief producer of the program and CEO of Enlight Media's TV business. Unlike top-ranking provincial satellite channels such as Hunan TV , which have a large base of young fans thanks to a series of phenomenally popular entertainment and reality shows, CCTV productions are usually more conservative and serious, and thus have a much older audience base. "If we were to run this program on Hunan, we may attract twice as many viewers," says Zhang. "But since we didn't make it there, we now have to make the best out of the given conditions. And it means we have to make certain compromises." When the current season of Rising Star ends, Zhang says his company will conduct an overall evaluation of the program and make adjustments for future seasons. Although audience ratings haven't lived up to Zhang's

expectations, he says the program has already helped CCTV attract more young people. According to Enlight Media, the number of people ages 15 to 35 who watched the first episode of Rising Star was 76 percent higher than the usual audience for CCTV entertainment productions. In order to attract young audiences, CCTV has been working with independent production companies. As one of CCTV's closest partners, Enlight Media has produced several entertainment and reality shows for the company's channels, including the Chinese version of The Biggest Loser on CCTV's business channel and an

original teenager talent show

Shaonian

Zhongguo －qiang (Strong Young Chinese) on CCTV1. This year CCTV also licensed EE-Media, the producer of the popular Super Girl talent shows, to produce the talk show Hi! 2014,

hosted by Taiwan pop star Harlem Yu and one of China's most popular TV stars Xie Na. The show is geared toward younger audiences. Canxing Productions, which rose to fame with the success of its Voice of China series on Zhejiang TV , also produced two talent shows for CCTV . One is an original production called Songs of China, which ended up as one of CCTV's most watched programs of 2014. The State Administration of Press, Publication, Radio, Film and Television announced earlier this year that, starting in 2015, only one music talent show can be aired nationwide during prime time each season, and there can be only one program based on foreign

formats each year. However, domestic media report that such policies don't apply to

CCTV , meaning it

will

become a highly desired platform by production companies. Wang Changtian, CEO of Enlight Media, confirmed to the Shanghai Securities News that its programs scheduled to air on CCTV next year, which include at least two reality shows, won't be affected. A kung fu-themed reality show, produced by Canxing, is also reportedly scheduled to run on CCTV next year. CCTV is "very active. The level of its acceptance of new ideas is even beyond my imagination," says Zhang Hang. "Our cooperation with CCTV will surely continue." When winter comes, nothing is more relaxing than a hot spring bath. For thousands of years, natural mineral-rich hot spring baths have also been used to relieve health ailments. The water found in natural hot springs contains a variety of different minerals, and the most common one is sulfur. It has a "rotten egg" smell but is excellent for skin. The sulfur-containing water might be just what the doctor ordered when it comes to relieving pain, stress, itchy skin, arthritis and more. Hot springs resorts are thriving as biting cold winter arrives. Here we take a look at some of the best natural hot springs China has to offer.