《机械基础》期末试卷A-答案
2013级数控技术专业《机械基础》试卷（A卷）答案班级：学号: 姓名：
2014年5月
题号一二三四总分
分
数
一、选择题（每空2分，共20分）
请将正确答案前的字母填在相应的括号里。
1.在如图1所示的齿轮－凸轮轮系中，轴4称为( C ) 。
图1
1－齿轮2－键3－凸轮4－轴5－螺栓6－轴端挡板
A、机器
B、机械
C、构件
D、部件
2.在作低碳钢拉伸试验时，应力与应变成正比，该阶段属于（A）。
A、弹性阶段
B、屈服阶段
C、强化阶段
D、局部变形阶段
3.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
4.当一杆件两端受扭而处于平衡状态时，杆件内部的应力为（B）。
A、剪应力
B、切应力
C、挤压应力
D、正应力
5.下列性能中，不属于金属力学性能的是（A）。
A、热膨胀性
B、强度
C、硬度
D、韧性
6.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，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( B )。
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
7.下列凸轮机构从动件运动规律中，可适用于高速转动的是（C）。
A、等加速运动规律
B、等减速运动规律
C、简谐运动规律
D、等速运动规律
8.下列关于合力与分力的描述哪一个是正确的（c）。
A、合力一定大于分力
B、合力等于分力
C、合力不一定大于分力
D、合力等于各分力的标量和
9.螺纹的公称直径是指其（B）。
A、小径
B、大径
C、中径
D、外径
10.在下列机械传动中，哪一种传动具有精确的传动比（C）；
A、皮带传动
B、链条传动
C、齿轮传动
D、液压传动
得分
评卷人
二、判断题（每空2分，共10分）（在括号内，对打√，错打×）
1. 玻璃工艺性能体现在其透明性。（×）
2. 某种材料牌号为Q235，是指屈服强度为235Mpa 的普通碳素工具钢。（×）
3. 硬度是衡量金属材料软硬程度的力学性能。它反映了在外力作用下，材料表面局部体积内抵抗变形或破坏的能力（√）
4. 压力角就是作用于构件上的力与速度的夹角。（×）
5. 如图2所示铰链四杆机构，属于双曲柄机构。（√）
图2 图3 图4
三、填空题（每空2分，共20分）
1. 热处理中的退火的冷却方法是 缓慢冷却（随炉冷
却） 。
2. 汽车材料中“45”的是 含碳量为0.45%的优质碳素结构钢 。
3. 如图3所示属于 固定端 约束。
4. 如图4所示螺旋传动中，螺杆为M16×1.5右旋。从右向左看时，螺杆的转向逆时针，当螺杆转动半圈时，螺杆移动方向为向 右 移动，移动距离为 0.75 。
5. 直齿圆柱齿轮正确啮合点条件是
ααα====21121,m m m 。
6. 用范成法加工圆柱齿轮时，齿数过少时，会发生 根切
现象。
7. 如图5所示轮系的类型为 差动轮系 。
图5 图6
8. 如图6所示的斜齿轮传动轴，主动轮的轴向力方向为 向上 （在图中
标出）
9. 由于加工斜齿轮时是沿着齿向方向进到，故规定斜齿轮的标准值在 法面平面
内。
四、解答题（共50分）
1. 如图7所示，木杆AB 横截面积A AB ＝10×103mm 2， [σ]AB ＝7MPa ； 钢杆BC 横截面积A BC ＝600mm 2， [σ]BC ＝160MPa 。 求端点B 的最大许可载荷Q 。（15分）
图7
解：求两个许可载荷Q AB 和Q BC ，取小者。画受力分析图。（2’） (1) 计算AB 、BC 两杆的轴力N AB 、N BC
AB 、BC 都是二力杆，受的外力等于两杆的轴力N AB 和N BC
得
分
评卷人
得 分 评卷人
得 分 评卷人
Q Q
N Q N F BC BC Y 230sin 030sin 0=?
==-?=∑得到，，
（3’）
∑=?==?-=Q N N N N F
BC AB BC AB X
73.130cos 030cos 0得到，，（3’）
(2)计算两杆的许可载荷
[]()
N 1070m 101010m N 10773.1326326?=????=≤=-AB AB AB AB A Q N σ
kN 5.40N 105.401.73
N 107033=?=?≤AB
Q （3’）
[]()
N 1096m 10600m N 1016023
2
6
2
6
?=???=≤=-BC BC BC BC A Q N σ
kN 48N 10482
N
109633=?=?≤BC
Q （3’）
因 Q AB ＜Q BC ，取其中较小者，结构的许可载荷为40.5kN 。（1’）
2. 如图8所示，梯子的两部分AB 和AC 在A 点铰接，又在D 、E 两点用水平绳连接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不计，但在AB 的中点H 处作用一铅直载荷F 。试分别画出梯子的AB 、AC 部分的受力图。（10分） 解：（1）绳子受力图如下图所示：（2'）
图7
（2）梯子左边AB 部分受力图如下图所示（4'） （3）梯子右边AC 部分受力图如下图所示（4'）
3. 已知铰链四杆机构中，各杆长度为800,60,100,30====AD CD BC AB l l l l ，以杆AD 为机架、杆AB 为原动件，求：
（1）作机构的极限位置图；（5分） （2）标出极位夹角θ。（2分）
4. 某车间的一外啮合直齿圆柱齿轮中的大齿轮已丢失，仅留下了小齿轮。已知
mm a c h mm d z a a 125,25.0,1,100,38**
11=====中心距。试求：丢失大齿轮的模数、齿数及
分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。（10分）
解：1.计算模数 ∵da1=m （Z1+2ha*）
∴m= da1/（Z1+2ha*）=100/（38+2×1）=2.5mm （2’） 2.计算齿数Z2 ∵a=（Z1+Z2）m/2
∴Z2=2a/m -Z1=2×125/2.5 -38=62（2）
3.主要几何尺寸
d2=mZ2=2.5×62=155mm （2’）
da2=m （Z2+2ha*）=2.5×（62+2×1）=160mm （2’）
df2=m （Z2－2ha*－2c*）=2.5×（62－2×1－2×0.25）=148.75mm （2’）
H
F
F D
E
F AX
F AY F H
Ax
F Ay
F F E
5. 如图8所示的齿轮系中，已知各齿轮的齿数为Z 1=60,Z 2=20, Z 2’=25, Z 3=15；并已知 n 1=50r/min, n 3=200r/min,求:
若n 1、n 3转向如图8中所示，n H 的大小和方向（8分） 解：此轮系为行星齿轮系
25
6015
20Z Z '21323113??-=-=--=
Z Z n n n n i H H H （3’）
因n 1、n 3转向相同，则可在上式中均代入正值，得（2’）
5
120050-=--H H n n
∴n H =75r/min （2’）
正号表示系杆H 转向与n 1和n 3相同。（2’）
图8