电大期末测试 最新备考题库 2414 专科 机械设计基础复习题.doc

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1、机械设计基础复习题5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Sinα=200/400=0.5,α=30°由∑FX=0FABcosα-FBCcosα=0FAB=FBC由∑FY=0FABsinα-FBCsinα-F=0FAB=FBC=F=5kN2.如图所示的圆形截面的梁，承受载荷F=10kN,M=20kN.m，梁长2a=4m，材料的许用应力[σ]=160Mpa，试求：（1）梁A、B端的约束力；（2）最大弯矩Mmax；（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=πd3/32解（1）梁A、B端

2、的约束反力由∑MA=0-F·a+M+FB·2a=0FB=（F·a-M）/2a=（10×2－20）/（2×2）=0由∑FY=0FA=F=10kN（2）最大弯矩Mmax=FA·a=20kN.m（3）构件截面尺寸σmax=Mmax/W=（20×106）/（πd3/32）≤[σ]d≥108.4mm．3．画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大和。（a）（b）解：（1）求支反力kNkN由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，在A点右截面，kN在C点左截面，kN在C点右截面，k

3、N在B点左截面，kN在B点右截面，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，在D点，画出弯矩图，如下图：最大（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kNkN由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5AC段CD段：DB段：根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大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PL=9高副数PH=1自由度数F＝3n－2PL－PH＝3×7－2×9－1＝22）自由度与原动

4、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=(Z2Z3Z4)/(Z1Z2’Z3’)=(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，Z2=27，Z2’=45，，已知齿轮1的转速=330r/min，试求转臂H的转速nH(大小与方向)。2’213H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（3）计算转臂H的转速代入

5、及各轮齿数转臂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=48.1kN，内部轴向力S=0.7Fr，已知轴上承力=2500N，=1600N，轴的转速n=960r/min，尺寸如图所示。若取负荷系数=1.2，试计算轴承的使用寿命。解：（1）计算径向负荷5FAFr1S2FRS1Fr2由力矩平衡　　Fr2×200-FR×300+FA×40=0Fr2=(FR×300-FA×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430NFr1=Fr2-FR=3430-2500=930N（2）计算轴向负荷内部轴向力S1=0

6、.7Fr1=0.7×930=651NS2=0.7Fr2=0.7×3430=2401N由S1+FAe；取X＝0.41，Y＝0.87P1=fp(XFr1+YFa1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N轴承2：Fa2/Fr2=0.7=e；取X=1,Y=0eFa/Fr≤eFa/Fr＞eXYXY0.7100.410.85P2=fp×Fr2=1.2×3430=41

7、16N∵P2>P1∴取P=P2=4116N计算轴承寿命。（4）计算轴承寿命Lh=(106/60n)(Ct/P)ε=〔106/(60×960)〕×(48.1×103/4116)ε=27706h8．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d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2、基圆直径db2）解：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PL=4，高副数PH=

8、2因此自由度数F=3n-2PL-PH=