最新中央电大试题及答案机械设计基础试题[1]_中央电大试题及答案

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试卷代号：2414 中央广播电视大学2009—2010学年度

C．基圆

D．齿顶圆

7．下列型号V带中，哪种具有最人横截面积(D)。

A.Z型

B.C型

C． A刑

D.E型

三、简答题(20分)1．两根圆截面轴，直径分别为40mm和80mm，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。(10分)

切应力为：8：l。

2．根据力的可传性，是否可以将作用于BC杆上的力F沿作用线移动到AB杆上?为什么?(10分)

不能。

力在一个刚体上有可传性，AB和BC是两个构件。

四、计算题(32分)1．计算图示机构的自由度。(8分)

1．解：活动构件数n＝6

低副数PL＝8

高剐数PH＝l

自由度数F＝3n-2PL-PH＝3×6-2×8-1＝1

2．一渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知齿数Z＝25，齿距p＝12.566mm，压力角。＝20°，ha=l，*c*＝0.25。试求：该齿轮的分度圆直径，齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿厚、齿槽宽。(12分)解：模数m＝p／π＝12.566／π=4mm

分度圆d1＝mz＝100mm、齿顶圆da＝(Z1十2ha)m＝108mm

齿根圆df＝(Z一2ha一2c)m＝90mm

(2分)

*** 基圆db＝d1cosα-100×cos20°＝93.97mm

分度圆齿厚、齿槽宽s＝e＝p/2＝6.28mm

3．图示圆截面阶梯杆，直径分别为d1＝20mm，d2＝35mm，F1＝40kN，F2＝20kN，材料的许用应力[σ]＝150MPa，试校核该杆的强度。(12分)

解：(1)求轴力

Nl＝Fl＝40kN

N2＝F1十F2＝60kN

(2)计算应力

σ1=Fl/A1=127.39MPa

σ2=F2/A2=62.39MPa

(3)校核强度

[σ]＝150MPa

σl

安全

σ2

安全

试卷代号：2414 中央广播电视大学2009—2010学年度

二、选择题(每题3分，共24分)1．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、作用在同一刚体上

C．大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上

D．大小相等、方向相反、作用点相同 2．力对物体作用效果，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 3．力偶对物体的作用效果，取决于下列因素(C)。

A．力偶的大小和力偶在作用平面内的转向

B．力偶臂的长短和力偶在作用平面内的转向

C．力偶矩的大小和力偶在作用平面内的转向

D．仅取决于力偶矩的大小，与力偶在作用平面内的转向无关

4．A、B、C点分别作用30N、100N、70N的力偶矩，方向如图所示，则1—1截面和2—2截面的扭矩为(C)。

A．30N·m，70N·m

B．-30N·m，70N·m

C．30N·m，-70N·m

D．-30N·m，-70N·m 5．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得双曲柄机构，其机架应取(A)。

A．最短杆

B．最短杆的相邻杆

C．最短杆的相对杆

D．任何一杆 6．一对齿轮啮合时，两齿轮的(C)始终相切。

A．分度圆

B．基圆

C．节圆

D．齿根圆

7．在轮系中加入惰轮可改变轮系的(B)。

A．传动比

B．转向

C．改变传动比和转向

8．按照轴的承载情况，工作中既承受弯矩又承受转矩的轴为(A)。

A．转轴

B．心轴

C．转动轴

三、简答题(20分)1．如图所示，已知一重为G=100N的物体放在水平面上，其摩擦因数fs=0.3。当作用在物体上的水平力F大小分别为10N、20N、40N时，试分析这三种情形下，物体是否平衡?摩擦力等于多少?(12分)

答：fmax＝Gfs＝30N

当F＝10N，f＝F＝10N。物体处于平衡状态

当F＝20N，f＝F＝20N。物体处于平衡状态

当F＝40N>fmax，f＝30N。物体滑动

2．V带传动工作时横截面上产生哪些应力?最大应力发生在何处?(8分)V带传动工作时横截面上产生拉力产生的拉应力，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带从紧边绕上小带轮处。

四、计算题(32分)1．计算图示机构的自由度。(8分)

解：活动构件数n＝7

低副数PL＝9

高副数PH＝2

自由度数

F=3n-2PL-PH＝3×7-2×9-2＝l

2．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径da1=77.5mm，齿数Z1=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(分度圆直径径d a2、齿根圆直径d f2)。(10分)解：由da1＝(z1+2ha*)m，77.5＝(29十2)×m。m＝2.5

d、齿顶圆直

3．如图所示的圆形横截面的梁，承受载荷F=10kN，M=20kN·m，梁长2a=4m，材料的许用应力

[σ]=160MPa，求：(共14分)(1)梁A、B端的约束力；(2)画出梁的弯矩图；(6分)(3)确定横截面的尺寸。

试卷代号 :2414

中央广播电视大学2010-2011学年度)17.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件:只要两齿轮模数相等即可。(√)18.同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用同一把前轮刀具进行加工。√)19.传动比公式，不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。(×)20.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。(√)

三、简答题(15分)21．为什么多数螺纹联接工作前均要预紧?如何控制螺栓联接的预紧力?螺栓联接的主要防松方法有哪几类?(9分)答:预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密拉和防松能力。

装配螺栓联结时，可通过测力矩扳手或定力矩扳手等工具进行测量和控制。螺栓联结防松的方法按其工作原理可分为机械防松、靡擦防松、永久防松三大类。22．联轴器与离合器的主要功用和区别是什么?(6分)联轴器和离合器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。

四、计算题(37分)23.(1 2分)计算图示机构的自由度。

机构自由度计算(1 2分)解:活动构件数n=8 低副数PL=11 高副数P H=l 自由度数F=3n-2PL-PH =3×8-2×11一1=1

24.(10分)在图示平面铰链四杆机构中，巳知各杆杆长分别为lBC= 150mm, lCD = 120mm，lAB =100mm，AD为机架。若想得到双曲柄摇杆机构、，求lAB的最小值。

(1)若AB为最长杆，则lAB≧lBC= 150mm 由杆长条件得 : lAD +lAB≦lCD十lBC，则lAB≦170mm。所以150mm≦lAB≦170mm(2)若BC为最长杆，则lAB≦lBC= 150mm 由杆长条件得 : lAD+lBC≦lAB十lCD，则lAB≧lAD十lBC-lCD =130mm 所以130mm≦lAB≦150mm 综上，lAB的最小值为130mm 25.(15分)简支梁受力情况如图所示。试求:

(1)梁A、B端约束力p(2)画出剪力图，并计算最大剪力Qmax；(3)画出弯矩图，并计算最大弯矩Mmax。解:(1)求支反力