机械原理试卷

机械原理试卷（5）一、填空题（25小题，共68.0分）1. （2分）蜗轮蜗杆传动的标准中心距a=.2. （2分）蜗杆分度圆直径用公式d严mq计算，其中q称为蜗杆的3（2分）如图示蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的转向应为时针.4. （2分）阿基米德蜗杆的模数m取面值为标准值.5. （2分）蜗杆蜗轮传动时，轮齿之间是接触.6. （2分）阿基米德蜗杆的轴截面齿形为,而端面齿形为7. （2分）下图两对蜗杆传动中，a图蜗轮的转向为b图蜗杆的螺旋方向为8. （2分）在下图两对蜗杆传动中，a图蜗轮的转向为b图蜗杆的螺旋方向为.a）b）9. （2分）图示蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转向如图蜗杆齿的螺旋方向是,蜗轮齿的螺旋方向11（2分）在蜗杆传动中，当蜗轮主动时的自锁条件为12. （2分）一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是, 13（2分）渐开线直齿圆锥齿轮的齿廓曲线是渐开线.14. （2分）标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端.15. （2分）直齿圆锥齿轮的当量齿数/=.16. （2分）渐开线直齿圆锥齿轮压力角a=20时，正常齿制的齿顶高系数勺=，顶隙系数C =17. （2分）直齿圆锥齿轮几何尺寸的计算是以为准，其当量齿数的计算公式为18. （5分）若两轴夹角为90。的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为：z】=25 ,z,=40,则两轮的分度圆锥角6=, &=19. （2分）渐开线圆锥齿轮的齿廓曲线是设计时用匕的渐开线来近似地代替它.20. （2分）一对直齿圆锥齿轮传动时的分度圆锥角应根据和來决定.21. （5分）平面定轴轮系传动比的大小等于:从动轮的回转方向可用方法来确定.22. （2分） 所谓定轴轮系是指，而周转轮系是指自转和公转的齿轮称种齿轮的动轴线所在的构件称中 系 轮 转 周称有这 轮兼而 齿； 的定固线轴为24. （5分）组成周转轮系的基本构件有： ，:孔与瑁有区別，几是; i：是:卑的计算公式为公式中的正负号是按来确定的.25（5分）行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是条件、条件、条件、二、是非题（16小题，共35.0分）1. （2分）蜗杆的分度圆直径为d严呼,蜗伦的分度圆直径为d? = n% 2（2分）蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向一定相同.3（2分）和斜齿轮相似，蜗轮的齿向也有螺旋角卩，因此蜗轮的法面模数应为标准值.4（2分）自锁的蜗杆蜗轮机构中，蜗杆不能反向旋转来驱动蜗轮25（2分）蜗轮的螺旋角庆一定等于蜗杆的螺旋升角兄】6（2分）蜗杆蜗轮传动时它们齿廓之间是点接触.7（2分）模数、压力角和直径系数完全相同，而头数（ZJ不同的蜗杆不可能与同一蜗轮正确啮合8（2分）蜗杆蜗轮传动中，蜗轮与蜗杆的旋向相同，且它们的螺旋角相等.9（2分）直齿圆锥齿轮机构可以传递两交错轴之间的运动和动力10. （2分）圆锥齿轮机构总是用来传递两相交轴之间的运动和动力.11. （2分）与圆柱直齿轮一样，正常齿制的渐开线直齿圆锥齿轮的齿顶高系数必=1,顶隙系数c = 0.26.12. （2分）渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在人端上.13（2分）直齿圆锥齿轮背锥上的齿廓曲线是球面渐开线.各对齿轮传动比的连乘积. 各对齿轮传动比的连乘积.动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以 动系杆.轴转星原定周厅为的的时系系系件于于原驱 等等为町 比比杆定 动动系一三、选择题（16小题，共38.0分）1. （2分）增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起.A、重合度减小，轴向力增加； 重合度减小，轴向力减小；C、重合度增加，轴向力减小；D、重合度增加，轴向力增加.2（2分）用齿条型刀具加工. = 2总=143=30。的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少 齿数是A、17；B. 14;C. 12;D、26.3（5分）一个压力角为匕=20。的正常齿制标准斜齿轮，己知其当量齿轮的基圆半径与斜齿轮的分度圆半径相等，则该斜齿轮的螺旋角卩Q（四舍五入）A、8;B. 14;C. 18;D、20.4. （2分）阿基米德蜗杆上的廓线是直线，上的廓线是阿基米德螺线.A.法面；E、端面；C、轴面.5. （2分）蜗杆蜗轮传动用于传递之间的运动和动力.A、两相交轴：E、两平行轴；C、两交错轴.6. （2分）在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是A、点接触：E、线接触；C、面接触.7. （2分）阿基米德蜗杆的标准模数和标准压力角是在它的中.A、端面；E、法面；C、轴面.8. （2分）蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向A、一定相同：E、一定相反；C、既可相同，亦可相反.9. （2分）蜗杆分度圆直径=A、mZ :E、mZ / tg2 ；C、zYq.10. （2分）蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=.nt z 、m i 、A、+B、_（石 + 圣）：2 2m z 、m z 、C、（Q + Zj :D、（q+Z2）-11. （2分）渐开线直齿圆锥齿轮的几何参数是以作为标准的.A、小端；B、中端：C、大端.12. （2分）一对轴间角工=90。的渐开线直齿圆锥齿轮的传动比上工A、sirk：B、cos2：C、t阴：D. tg%13. （2分）渐开线直齿圆锥齿轮J当量齿数乙 =匸.A、；B、；C、cos Jcos 6cos 614. （2分）若一渐开线直齿圆锥齿轮的齿顶圆锥、分度圆锥和齿根圆锥的锥顶重合于一点，则称其为 的圆锥齿轮.A、正常收缩齿：B、等顶隙收缩齿；C、双重收缩齿.15（2分）图示轮系，给定齿轮1的转动方向如图所示，则齿轮3的转动方 向A、与相同*B、与相反：C、只根据题目给定的条件无法确定.16. （5分）下面给出图示轮系的三个传动比计算式，为正确的.A、萃=生处co2-coH四.问答题（7小题，共45.0分）1. （5分）试述外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件.2. （5分）何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为p,齿数为Z的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量 齿数的表达式.3. （5分）简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数的用途.4. （15分）与直齿轮传动相比较，斜齿轮传动的主要优点是什么，并简述其理由.5. （5分）在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速坷= 14467min,转动方向如图不，其余各轮齿数为：乙：=40,乙丁 = 20, 30, o = 18,乙=54，试：（1）说明轮系属于何种类型：（2）计算齿轮4的转速如（3）在图中标出齿轮4的转动方向.6. （5分）在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮,（1）。=?，爲=?又知齿数彳= 3C, z4 = 68.试问:蜗轮4的转动方向.五.计算（34小题，共380.0分）1. （5分）有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，己知石=25, & = 99,叫=3.5 mm, an =20,中 心 距d = 225 nun,试问螺旋角 卩=?2. （5分）已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动，还=1E,勺=2C mn=4 nun, = 2（?, 0= 1子，试 求齿轮传动的中心距.3. （5分）己知法面模数mn=8mm,法面压力角zn = 2CP的斜齿轮与斜齿条传动，斜齿轮齿数片2C,分度圆 柱上的螺旋角卩=20。，求该传动斜齿轮的节圆半径？4. （5分）斜齿圆柱齿轮的参数为6Zn = 2CP, 7（ =1.0. =0.25,还=12为了使它在用滚刀加工时不致产生根 切，则其螺旋角应如何取值？5. （10分）欲切制一个斜齿圆柱齿轮，其参数z=20, 11=5111111,乞=1, q=0.25,an=20,0=30。，试问：（1）若用圆盘铳刀切齿，应用几号刀？参看附表.（2）若用滚刀或齿条插刀切齿则刀具参数应如何？附表：刀具编号所切齿数范围刀具编号所切齿数范围1#12 132#14 163#17204#21 255#26 346#35 547#551348#135齿条6. （10分）现有五个渐开线斜齿圆柱齿轮，参数为:序号齿数Pnin匕12020左旋2nun2010.2522020右旋2nun2010.2534020左旋2nun1510.2544020左旋2nun2010.2554020右旋2nun2010.25要求：（1）试从其中选出两个齿轮（要指出两轮序号），用以传递两平行轴之间的回转运动，且2：（2）计算所选两轮之间的中心距a（计算到小数点后两位）.7. （10 分）己知一对斜齿圆柱齿轮传动，Zi=18, z2=36, mn=2.5nun, a=68nmi, = 2CP,化=1, q；=0.25. 试求：这对斜齿轮螺旋角0：（2）两轮的分度圆直径山、山和齿顶圆直径山】、da2.8. （15分）已知一外啮合渐开线标准斜齿圆柱齿轮的参数为：zr=27、z2=60, m =3 nun,检1,q；=0.25, % = 2CP,螺旋角0 = 8。634,试求：（1）两轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径.（2）两轮的标准中心距a.（cos8634=0.9900; sm8634w=0.141064 ）9. （10分）设一对斜齿圆柱齿轮传动的参数为：m=5nuii, a =20, z】=25, z2=40,试计算当卩=20。时的下 列值：nit匕山.d2（4）a10. （10分）设有一对外啮合斜齿圆柱齿轮，已知让=2, 11=2111111, an=20,念=1，（3=20。.求:（1）两轮均不发生根切现彖时的最小齿数乙、z2:（2）这时的中心距a：如中心距a=50 nun,拟用改变螺旋角卩来凑中心距，这时卩=?11. （10分）一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？试通过计算判定下图标准斜齿圆柱齿轮 能否正确啮合？若能正确啮合，且=1, fl=45试求：(1) 该对锥齿轮的轴间夹角工=?;(2) 计算传动比i12；(3) 按等顶隙传动，计算戈1.戈2(提示：分度圆锥角齿顶角2、24. (10分)设一对轴间角Z = 90直齿圆锥齿轮传动的参数为：m=10mm, a=20。，zO, z2 = 40, A；=l. 试计算下列值：(1) 两分度圆锥角；(2) 两分度圆直径；(3) 两齿顶圆直径.25. (20分)拟设计一对标准的渐开线直齿圆锥齿轮传动，已知轴间角工=90。，锥距 R=53.O3mm传动比112=1.82,允许的锥距和传动比的误差不大于1%,要求结构紧凑, 试设计这对圆锥齿轮传动(需计算的几何尺寸为：dP d2, dal, g, dfl,血，z,2).26. (10分)在图示的轮系中，已知各轮齿数为4 =4 = 已知齿轮1、4、5、7为同轴线，试求该轮系的传动比/17.27. (15分)在图示万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入,由丝杆传给工作台已知丝杆螺距P=50 nun,且单头忆=$=19，5 = 18,乙=20，试 计算手柄转一周时工作台的进给量Sa)B= 31 rad/s,方向如图.试求：（1）机（2）搅度F；角速度5及转向29. （15分）图示磨床砂轮架 微动进给机构中，还=勺=彳=16彳=48纟幺杠导程 *4 nun, 慢速进给时，齿轮1和齿轮2啮合；快速退回时，齿轮1与内齿轮4啮合, 求 慢速进给过程 和快速退回过程中，手轮转一圈时，砂轮横向移动的距离 各为多少？如手轮 圆周刻度为200格，则 慢速进给时，每格砂轮架移动量为 多少？30. （15分）图示轮系中，石=兮=25, $=100, Z2 = = Z6 = 20,试区分哪些构件组成定 轴轮系？哪些构件组成周转轮系？哪个构件是转臂H?传动比il6 = ?31. (15分)在图示的轮系中，己知Z】=40,(1)(2)(3)轮1的转速7=12C i7min,转向如图所示，而且$ = 20,求：=?厲=0时，齿轮2的转速n2=?(鸟=0时，齿轮3的转速鸟=?(小和转向)小和转向)时和轮2啮齿数为石= 30, 0 = 25, 5 = 3 = 24, =18, 方向如图所示，试求轮6的转速6合，已知 = $=20,石=60,乙=58 ,轮啮合，齿轮3、4及构件A均空34. (15分)图示轮系中，宽齿轮1同时与2、3、4齿套 在 轴OO上忆=20, $ = 100, = 101, g = 99 .A以nA = 1000 r/nun转动，其方 向如图 示，求齿轮3. 4的转速鸟、q及与转向的异同.234答案部分，（卷面共有98题,566.0分，各人题标有题量和总分） x填空题（25小题，共68.0分）1. （2分）答案哆（Q+勺）2. （2分）答案直径系数3. （2分）答案顺4. （2分）答案轴5（2分）答案线6. （2分）答案直线阿基米德螺线7. （2分）答案逆时针右旋8. （2分）答案逆时针左旋9. （2分）答案右旋右旋10. （5分）答案 11（2分）答案九V认12. （2分）答案人端模数相等，人端压力角相等13. （2分）答案 球面14. （2分）答案大15. （2分）答案z / cos616. （2分）答案1 0.217. （2分）答案18（5分）答案32.00519. （2分）答案 球面渐开线20. （2分）答案57.995背锥或当量齿轮1 A 2 - 222324a各至(512 3 ( 2(51,正剌的个剌轮轮架剌命轮 明潛轮一潛心星星潛心际 注分齿少分中行行分巾实的 数 曲号r负乘 的 数 齿 轮 动 主 各机何 对几 相的 线轮 轴齿架轴眇架 定机 IH-I炖 是相 都线的 定 同 是 不化 星转 行，比 辂动 星传 行的 ，系 轮仑构 机化 转 杆1,重合度人于或等于1.2. （5分）答案当量齿轮是与斜齿轮法面齿形相当的虎拟直齿圆柱齿轮.J =cos 03（5分）答案选择盘型刀具号码、确定变位系数、计算公法线长度、强度计算时用.4. （15分）答案（1）啮合接触情况好接触线为与轴线不平行的斜线，啮入啮出过程中接触线长度变化是逐渐的，冲击和噪音 小，而且减小了制造误差对传动的影响.(2) 重合度人.因为除端面重合度外还有轴面重合度.重合度人可降低每对齿的载荷，并使传动平稳.(3) 斜齿轮不发生根切的最少齿数比直齿轮少，机构紧凑.5. (5分)答案(1) 定轴轮系z 、 乙 z z 51x20x18 sc ,(2) a=_- = X 1440= 8 r/nini勺W彳 40x 30x 54(3) q方向-6. (5分)答案。=勺+ 2。= =( 7)/2 = (68-30)/2 = 19(2)属于差动轮系.7. (5分)答案蜗轮转向为顺时针.五、计算(34小题，共380.0分)1. (5分)答案a=mq(Zi+z J / 2cos 卩cos|3=mn(ZfFzJ / 2a=3.5x(25+99) / (2x225)=0.9644卩=15.32。2. (5分)答案a=mn(z1+z2) / 2cosp=4x(15+20) / 2xcosl5=72.469mm3. (5分)答案r = rf= ,1InZ =85,13miii2cos04. (5分)答案zv=z / cos可选序号1、5两轮(或2、4),因两者相等，a.相等，0相等且旋向相反，i5=3 / 35 = Z5/ Zj =40/20=2 a=mn(Z1+ Z5) / 2cos0=2x(2O+4O) / 2xcos20=63.85mm7. (10分)答案(1) a=mn(Z十 zj / 2cos0cos/7=mn(z1+z2) /2a=2.5x(18+36) / (2x68)=0.9926470=6.95。 (2) d1=lllnZ1 / COS0=25xl8 / cos695=45333mmd2=lllnZ2/ COS0=25x36/ cos6.95=90.667mm4产山+2 化代=45333+2xlx25=50333mmda2=d2+2 2=90.667+2x1 x2.5=95.667mm8. (15分)答案(1) 6l=mnZl / COS/7=81.818mm 卩=170=aiccos =27.085. (10分)答案(1) 4= z / cos 书=20 / cos330=30.8选用5#刀具.滚刀参数 m=5nmi, a=20,久=1, c*=0.25.6. (10分)答案d2=mnZ2/ C0S/?=181.818mm dal=d1+2 /7；7口 =87.818mm da2=d2+2/77n = 18 7.818inmdfl=dr2（/7 + c：）mn=74.318111111业=吐2（力；+ c：）叫=174.318mm a=M（Q+）=131.818mm29. （10分）答案mt= -=5.32nmi co叨8= tg1（l-）=21.17CO叨d 1 =mt Zi =5.32x25=13 3mm dmq Zr=5 32x40=212 8mm 133+ 212.8a =172.9mm（1）（4）10.（1）2（10分）答案2/1* cosp2x lx cos20Z 廿旦-一 = =14.40 tg%、 s tg20、 snr （aictg 一） siir （arctg 一 ） cos0cos 20取z】=15 则 z2= iZ =2x15=30叫（ +乙）2x（15 + 30）a = n 1=47.888 nun2 cos/? 2 x cos 20COS0 =叫忆+ = 2x（15 + 30） = 0911.2ap=25.841933 （10分）答案2x50正确啮合条件：nitnie =mt或:mnl =111 =mn5=% =8=a =an卩1 = -/ 卩 1=-P:（2） d=mtZ2= d2/z2 =408936mm|A| = |A|= 且 Qn 严=20。lllt、= dj Z =408936mm即满足 mtl =mt2又有 Pi = -Pz故能正确啮合.（或从 mnl = d、CO詛 / 4= 4mm111 = 00 /=4mm 来分析）（3）叫 =mt cos p叫 1 =叫=/77t cos p = 4111111da2=d2+2mn/4?=212.468mmdc =d2 - 2hf=194.468niiiig =山+21几=110.234mm dfi =di - 21必（広十 q；尸92.234min a=（Q+ Q）/2=153351mm12. （10分）答案（=叫2 cos/?忆 + Z2）m(2) cctl =at2 =atP = aiccos1 士 a + Z2) =16.26=pi = -p2at = aictg1(叫2 cos/?吟如(COS p绘20。cosl6.26)=20.76 cos a?x24x cos 20.76 = 46.75 mm2 x cos 16.26ib,= 乙 cos at = 2cos0 -x 48x cos20.76 = 93.51mm2xcosl6.2613. (20分)答案(1)直齿标准圆柱齿轮中心距a 宜=m(7i+z2) / 2= 4x(15+30) / 2=90mma= 1 OOnun 所以可以用一并标准斜齿圆柱齿轮来凑中心距即y 忆 + $)2cos0COS0 = 心 0)= 4x(15 + 30) = 0 92d2x100d2 = mz2 =10x35 = 350 mm= m(ci + 2/?*) = 100 mmJa2 = m(z2 + 2h；) = 370 mm(3)tgZ = = A = 7.125 = pq 8(4) d =扌 a + dj = 215 mm17. (10分)答案m = 2a/(q+z2)(1 )因 ci = m(c + z J/2 得因血=CK + 2m = m(q + 2) 得 m = d2l /(q + 2)与联立求出：q=13m = dal /(q + 2) = 30/(13 + 2) = 2 mm (2) / =阳=2 x 13 = 26nmi d2 = mz2 =2x35 = 70 mm18. (10分)答案(1 )tnl2 = mKl = d2/z2 = 280/40 = 7 mm(2) L= Pz = 7U/7xl = nx7 = 21.99 mm(3) / = qmKi =9x7 = 63mm(4) a = 05m(q + z2) = 0.5x7 x (9 + 40) = 171.5 mm乙=0仏= 40/1 = 4019. (10分)答案(1)X = juz,320 c 勺 402?7:1 = 1耳 2 = nj= Snunm z 、 a =，( + ?)2a-加乙 2x192-320 oq = = 8m8/ = mq = 8x8 = 64 mm(3) p = 7un =兀x 8 = 25.133mmL = zkp = 2 x 25.133 = 50.266 mmL50.2662 = arctg- = arctg= 14.036皿人7tx64tg2 p =他(几+(P烏其中 2=14.0皆31 陀31 陀（牆尸丄潮