国家开放大学：2015年春季学期“开放专科”机械制造（数控技术）专业机械设计基础期末试题（7月）

试卷代号：2414 座位号门 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放专科”期末考试 机械设计基础 试题(A) 2015年7月 题 号 二 三 四 总 分 分 数 得分 评卷人 一、单选题（每题3分，共24分】 1.一对齿轮啮合时，两齿轮的( )始终相切。 A.分度圆 B.基圆 C.节圆 D.齿根圆 2.机器与机构的区别在于()。 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 3.凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮( )所决定的。 A.转速 B.轮廓曲线 C.基圆 D.从动件形式 4.三角带传动和平带传动相比较，其主要优点是()。 A,在传递相同功率时尺寸较小 B.传动效率高 C.带的寿命长 D.带的价格便宜 1275

试卷代号 :2414 座位号 国家开放大学(中央广播电视大学 )2015 年春季学期"开放专科"期末考试 机械设计基础试题 (A) E E 一、单选题{每题 分，共 24 分) 1.一对齿轮啃合时，两齿轮的( )始终相切。 A. 分度圃 B. 基圆 c.节圆 D.齿根圆 2. 机器与机构的区别在于)。 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 3. 凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮(所决定的。 A. 转速 B. 轮廓曲线 c.基圄 D.从动件形式 4. 三角带传动和平带传动相比较，其主要优点是)。 A. 在传递相同功率时尺寸较小 B.传动效率高 c.带的寿命长 D. 带的价格便宜 2015 1275

5.一个齿轮上的圆有()。 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、节圆、基圆、齿根圆 D.齿顶圆、分度圆、节圆、齿根圆、基圆 6.在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在( )的位置。 A.同一母线 B.相隔90° C.相隔120° D.相隔1809 7.当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用( ）。 A.带传动 B.一对齿轮传动 C.轮系传动 D.链传动 8.为保证四杆机构良好的机械性能，( )不应小于最小许用值。 A.压力角 B.传动角 C.极位夹角 D.摆角 得分 评卷人 二、判断题（判断下列所述是否正确，正确填入“/”号，错误则填“×” 号。每题2分，共24分) 9.运动副是联接，联接也是运动副。() 10.曲柄的极位夹角0越大，机构的急回特性也越显著。（) 11.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，都要考虑克服。（) 12.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。() 13.工作中转动的轴称为转轴。() 14.压人法一般只适用于配合尺寸和过盈量都较小的联接。() 15.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。() 16.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。() 17.传动角就是连杆与从动件的夹角。() 18.联接是将两个或两个以上的零件联成一个整体的结构。() 19.机构具有确定的运动条件是：机构原动件的个数大于0，且等于机构的自由度。（) 20.由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。() 1276

5. 一个齿轮上的圆有( )。 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、节圆、基圆、齿根圆 D. 齿顶圆、分度圆、节圆、齿根圆、基圃 6. 在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在( )的位置。 A. 同一母线 B. 相隔 90 c.相隔 120 D. 相隔 180 7. 当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用( )。 带传动 B. 一对齿轮传动 c.轮系传动 D. 链传动 8. 为保证四杆机构良好的机械性能， ( 压力角 )不应小于最小许用值。 c.极位夹角 B.传动角 D. 摆角 |得分|评卷人| | 二、判断题(判断下列所述是否正确，正确填入16 .J 号，错误则填"X" 号。每题 分，共 24 分} 9. 运动副是联接，联接也是运动副。( ) 10. 曲柄的极位夹角。越大，机构的急回特性也越显著。( ) 1.在实际生产中，机构的"死点"位置对工作都是不利的，都要考虑克服。( 12. 带传动中弹性滑动现象是不可避免的。( ) 13. 工作中转动的轴称为转轴。( ) 14. 压入法一般只适用于配合尺寸和过盈量都较小的联接。( ) 15. 齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啃合的轮齿对数越多。( ) 16. 标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 17. 传动角就是连杆与从动件的夹角。( ) 18. 联接是将两个或两个以上的零件联成一个整体的结构。( ) 19. 机构具有确定的运动条件是:机构原动件的个数大于 ，且等于机构的自由度。( ) 20. 由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。( ) 1276

得 分 评卷人 三、简答题(12分) 21.图示四杆机构是否存在曲柄，哪个构件为曲柄？若各构件长度不变能否获得双摇杆 结构，如何获得？ 45 B 40 30 得分 评卷人 四、计算题(40分) 22.计算图示机构的自由度。(8分) P E 23.已知一对外啮合直齿圆柱标准齿轮的Z1=30,Z2=45,压力角a=20°，模数m=5mm, 齿顶高系数h.·=1,顶隙系数c·=0.25,试求齿轮1的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直 径，两轮啮合传动的中心距和传动比。(10分) 24.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F=2kN,AB=BC=400mm, BO=200mm,求两吊杆的受力的大小。(10分) 1277

|得分|评卷人| | 三、简答题 (12 分} 1.图示四杆机构是否存在曲柄，哪个构件为曲柄?若各构件长度不变能否获得双摇杆 结构，如何获得? |得分|评卷人| | 四、计算题 (40 分) 22. 计算图示机构的自由度。 (8 分) C 23. 己知一对外啃合直齿圆柱标准齿轮的 Zj =30 Z2=45 压力角 α=20 ，模数m=5mm 齿顶高系数 h. • = ，顶隙系数 c' =0.25 ，试求齿轮 的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直 径，两轮啃合传动的中心距和传动比。(1 分) 24. 如图所示吊杆中 均为饺链连接，已知主动力 F= 2kN , AB= BC= 400mm , BO=200mm ，求两吊杆的受力的大小。(1 分) 1277

B 25.简支梁如图所示。已知F=10kN,作用点在梁的中点，梁的全长1=4m, [a]=160MPa。试求：(12分) (1)梁A、B端的约束力；(4分) (2)画出弯矩图；(4分) (3)确定横截面的尺寸，≥？4分)（提示：正方形截面轴的抗弯截面系数W-写，其中。 为正方形边长。) a 1278

y x 25. 简支梁如图所示。已知 = lOkN ，作用点在梁的中点，梁的全长 = 4m, [σJ=160MPa 。试求:(1 分) (1)梁 端的约束力 ;(4 分) (2) 画出弯矩图 ;(4 分) 确定横截面的尺寸， ρ? (4 分)(提示:正方形截面轴的抗弯截面系数 w= 号，其中 为正方形边长。〉 F C 1278

试卷代号：2414 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放专科”期末考试 机械设计基础讠 试题答案及评分标准(A) (供参考) 2015年7月 一、单选题（每题3分，共24分） 1.C 2.C 3.B 4.A 5.B 6.D 7.C 8.B 二、判断题（每题2分，共24分） 9.X 10./ 11.× 12./ 13.X 14./ 15./ 16./ 17.X 18.× 19./ 20./ 三、简答题(12分) 21.(1)L1十L4=30十50<L2+L3=40+45,存在曲柄。(3分) (2)构件AB和CD是曲柄，是双曲柄机构。(3分) (3)可以获得双摇杆机构。(3分) (4)以BC为机架可以获得双摇杆机构。(3分) 四、计算题(40分)】 22.计算机构的自由度。(8分) 解：活动构件数n=5 低副数P=7 高副数Pa=0 自由度数F=3n一2PL-PH=3×5-2X7-0=1 23.解：分度圆d1=mx=5×30=150mm(2分) 齿顶圆d.=(之1+2h.')m=160mm(2分) 1279

试卷代号 :2414 国家开放大学(中央广播电视大学 )2015 年春季学期"开放专科"期末考试 机械设计基础 试题答案及评分标准 (A) 一、单选题{每题 分，共 24 分} 1. C 6. D 2. C 7. C 二、判断题{每题 分，共 24 分} 9. X 10. .J 14. .J 15. .J 19. .J 20. .J 三、简答题(1 分) (供参考) 3. B 8. B 11. X 16. .J 4. A 12. .J 17. X 21. (1 )Lj + L4 = 30+50<L =40+ 屿，存在曲柄。 (3 分) (2) 构件 AB CD 是曲柄，是双曲柄机构。 (3 分) (3) 可以获得双摇杆机构。 (3 分) (4) BC 为机架可以获得双摇杆机构。 (3 分) 四、计算题 (40 分) 22. 计算机构的自由度。 (8 分) 活动构件数 n=5 低副数 =7 高副数 PH=O 自由度数 =3n-2PL -P =3X5-2X7 0=1 23. 解:分度圆 =mz=5X30=150mm (2 分) 齿顶圆 d. = (Zj 2h. m=160mm (2 分) 5. B 13. X 18. X 2015 1279

。 齿根圆d:=(z-2h.·-2c')m=137.5mm(2分) 中心距a=m(Z,+Z2)/2=187.5mm(2分) 传动比；-受=1.52分》 24.静力分析(10分) 解：画出约束反力 sina=200/400=0.5,a=30° 由∑F,=0 FAB cosa-FBccosa=0 FAB=FC 由∑Fx=0 FABsina+Fucsina-F=0 FAB=Fic =F=2kN 25.解：(1)求约束力 (4分) ∑MB=0 FX4-FX2=0 FA=5kN ∑FY=0 FA一F+FB=0 Fa=5kN 1280

齿根圆 df=(z 扎特 -2c )m=137.5mm (2 分) 中心距 =m(Zl +Z2)/2=187. 5mm (2 分) 9U 矗' sinα=200/400=0.5 =300 F.=O FABCOSα- Foccosa=O FAB=Foc Fy=O F ABsinα+Foc sinα -F=O F AB=Foc =F=2kN 25. 解: (1)求约束力 (4 分) ~ MB=O F AX4-FX2=0 F A=5kN ~ Fy=O FA-F+FB=O Fs=5kN 1280

(2)Mmx=10kN·m A B 10KN.m (4分) (3)计算截面尺寸 (4分) 0max= Mms=10X10 W ≤160MPa 6 a≥72.1mm 1281

(2)Mmax = 10kN • m FA 10KN.m 斤忏 (3) 计算截面尺寸 (4 分〉 Mmax 10 X 103 σ yy a- 6 二三 72.1mm FB (4 分) 1281