机械原理试卷(手动组卷)11文档格式.doc

1、5（10分）如图所示为变速箱中的齿轮传动，1、3为双联滑移齿轮。设各轮的模数和压力角均为：m=4mm，a=，各轮齿数为：z1=15，z2=28，z3=29，z4=16。当这两对齿轮的实际中心距都不大于90 mm 情况下，请回答：（1） 选择两对齿轮传动时的最佳传动类型；（2） 计算两对齿轮传动时的啮合角、。6（10分）如图示直齿圆柱齿轮传动。已知z1=15，z2=60，z3=62，m=4mm，=1。利用滑移齿轮1分别与齿轮2、3啮合可实现不同的传动比。（1）求轮1和轮2的标准中心距a12及轮1和轮3的标准中心距a13。（2）当两轴的实际中心距a=a13时，定性说明设计方案？若齿轮2采用标准齿轮

2、，则齿轮1和3应采用何种变位齿轮，为什么？7（10分） 如 图 示 为 共 轴 线 的 两 级 直 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 箱， 已 知 安 装 中 心 距a=150mm，i12=4，m1、2=3 mm，i34=3，m3、4=5 mm， 。（1） 求 齿 数 ，z2，z3，;（2） 确 定 两 对 齿 轮 的 传 动 类 型， 并 说 明 理 由。8（15分）如 图 示 变 速 箱 中 的 直 齿 圆 柱 齿 传 动。已知，z3=12，z4=51，m=4 mm，。两 轴 的 实 际 中 心 距a=128 mm， 其 中 轮1 和 轮3 为 滑 移 齿 轮。（1） 若 轮1 与2 均 采 用

3、 标 准直齿圆柱齿轮， 其 齿 数z2=?（2）轮3 和4 应 采 用 何 种 类 型 传 动？轮3 应 采 用 何 种 变 位 齿 轮， 为 什么？（3） 求轮3 和4 的 分 度 圆 半 径r3、r4， 啮 合 角及 节 圆 半 径、。9（15分）一 对 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 需 要 修 复 ， 其 基 本 参 数 为 ： mm ， ， , , , 。现 在 要 求 中 心 距 不 变 ， 而 大 齿 轮 因 修 复 齿 面 需 将 齿 顶 圆 直 径减 小 6 mm 。（1） 试 问 能 否 采 用 等 移 距 变 位 齿 轮 传 动 进 行 修 复 ？（2） 试 计 算 修

4、复 后 该 对 齿 轮 的 几 何 尺 寸 及 重 合 度 。10（10分）一对斜齿圆柱标准齿轮外啮合传动，已知：mm，mm, 问：（1）螺旋角b=?（2）两轮的分度圆直径、各为多少?（3）两轮的齿顶圆直径、各为多少?若改用mm，的直齿圆柱齿轮外啮合传动，中心距a与齿数z1 、z2均不变， 试 问采用何种类型的变位齿轮传动?为什么?11（10分）图 示 为 一 渐 开 线 齿 廓 与 一 直 线 齿 廓 相 啮 合 的 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动。 渐 开 线 的 基 圆 半 径 为rb1， 直 线 的 相 切 圆 半 径 为r2， 求 当 直 线 齿 廓 处 于 与 连 心 线 成b 角

5、 时， 两 轮 的 传 动 比为多少？已 知rb1=40 mm，b=30，O1O2=100 mm。 并 问 该 两 轮 是 否 作 定 传 动 比传动，为什么？12（10分） 如 图 所 示， 主 动 轮1 的 齿 廓 为 渐 开 线， 被 动 齿 廓为 直 线。 问：（1） 在 什 么 条 件 下 两 齿 廓 能 作 定 传 动 比 传 动？（2） 画 出 其 作定 传 动 比 时 的 理 论 啮 合 线 及 实 际 啮 合 线， 并 分 析 在 啮 合 过 程 中 会 发 生 什 么 问 题？13（15分） 有 两 个m=3 mm、a=20、标 准 齿 条， 其 中 线 间 的 距 离 为

6、52 mm， 现 欲 设 计 一 个 齿 轮 同 时 带 动 两 齿 条， 但 需 作 无 侧 隙 传 动， 而 齿 轮 的 轴 心O1 在 两 齿 条 中 线 间 距 的 中 点 上（ 如 图 示）。 试 问：（1） 齿 轮 是 否 为 标 准 齿 轮？ 试 确 定 其 齿 数、 分 度 圆 直 径d1、 齿 顶 圆 直 径、 齿 根 圆 直 径及 齿 厚；（2） 齿 条 移 动 的 速 度是 否 为（52/2）w1？ 为 什 么？14（10分）已知正在用滚刀加工的渐开线直齿圆柱标准齿轮的模数mm，加工中测量的 公法线长度为mm，其标准公法线长度应为mm。试问还须要多大的 径向进刀量才能完成

7、 加工？15（15分） 在 渐 开 线 齿 轮 设 计 中 为 使 机 构 结 构 尺 寸 紧 凑， 确 定 采 用 齿 数z=12 的 齿 轮。（1） 若 用 标 准 齿 条 刀 具 范 成 法 切 制z=12 的 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 将 会 发 生 什 么 现 象？（ 要 求 画 出 几 何 关 系 图， 无 需 理 论 证 明。）（2） 为 了 避 免 上 述 现 象， 范 成 法 切 制z=12 的 直 齿 圆 柱 齿 轮 应 采 取 什 么 措 施？（3） 范 成 法 切 制z=12，b=30 的 斜 齿 圆 柱 齿 轮， 会 不 会 产 生 根 切？16（15分）已知齿

8、条刀具的参数：mm，。用范成法加工一 对直齿圆柱外齿轮A、B。A轮齿数，变位系数；B轮齿数，变位系数。试问：（1）加工时，与两齿轮分度圆作纯滚动的刀具节线是否相同，为什么？加工出来的两轮齿廓曲线形状与不变位加工出来的齿廓曲线是否对应相同？（2）两轮按无侧隙安装时，中心距，顶隙c和啮合角各为多少？（3）两轮的分度圆齿厚S和齿全高h各为多少？17（15分）现有两个直齿圆柱齿轮毛坯，A齿轮的参数是：mm，；B齿轮的参数是，mm，, ，用齿条刀具加工这两个齿轮，试回答下列问题：（1）加工时，刀具与轮坯之间的相对位置有何不同？相对运动关系是否一样？（2）加工出来的A、B两齿轮的齿廓形状和几何尺寸有何异同

9、？18（10分）已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下： mm，。（1）要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？（2）若要求该对齿轮的中心距为103 mm，能使两齿轮均不产生根切吗？提示： 19（15分） 一 变 速 箱 的 轮 系 如 图 所 示。 各 轮 的 齿 数 为 z1=20，z2=40， z3=45，z4=34, z5=15，z6=24。 各 轮 的 模 数 m=4 mm， 压 力 角a=20, 及。 当 齿 轮1、2 为 标 准 齿 轮 时， 问 齿 轮3、5 和 齿 轮4、6 是 否 需 要 采 用 变 位 齿 轮 传 动？ 各 对 齿 轮 传 动 的 变 位 系

10、数 之 和 应 为 多 少？注 ： inv =tg inv 20（15分）试设计一渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，其压力角，。在下列情况下，应考虑设计成何 种传动类型？并简述理由。（1），模数 mm，中心距mm；（2），模数 mm，中心距不限制；（3）中心距mm，模数 mm，要求传动比。21（15分）今配置一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动,已知mm,传动比，齿数和为，实际安装中心距mm。试回答：（1）采用何种类型传动方案最佳？其齿数各为多少？（2）确定变位系数应考虑哪些因素？并确定该对齿轮传动的变位系数之和？附注：22（15分） 有 一 回 归 轮 系（ 即 输 入 轴 1 与 输 出 轴3 共

11、 线）， 已 知z1=20，z2=12，。 各 轮 的 压 力 角a=20， 模 数m=2 mm，=1，c*=0.25。 问 为 保 证 中 心 距 最 小， 而 且 各 轮 又 不 产 生 根 切 应 采 用 哪 种 变 位 传 动 方 案？ 说 明 理 由 并 写 出 各 轮 变 位 系 数x 的 大 小。23（20分）（1）齿轮 计 算。 已 知 一 对 外 啮 合 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， 其i12=2，z1=20，m=10 mm，a20，=1, 试 求（ 注： 计 算 重 合 度 时， 根 据=4 mm/mm 画 图， 从 图 中 量 得 所 需 尺 寸

12、计 算） 大 齿 轮 齿 数z2 及 两 轮 的 分 度 圆 半 径、 基 圆 半 径、 顶 圆 半 径、 齿 全 高、齿 距、 基 圆 齿 距 、啮 合 角、 节 圆 半 径、 中 心 距、 节 圆 处 齿 廓 曲 率 半 径、 实 际 啮 合 线 段（ 作 图）、 重 合 度e。（2） 回 答 下 列 问 题（ 把 不 对 的 划 去）： 当 中 心 距 加 大Da=5 mm 时1. 节 圆 半 径r（ 变 大， 变 小， 不 变）。2. 分 度 圆 半 径r（ 变 大， 变 小， 不 变）。3. 啮 合 角a4. 传 动 比 i12（ 变 大， 变 小， 不 变）。5. 齿 侧 间 隙

13、（ 有， 没 有）。（3） 设 中 心 距a=305 mm， 欲 作 凑 中 心 距 设 计（ 把 不 对 的 划 去）1. 须 采 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 什 么 类 型 传 动 （ 正， 负， 零）。2. 能 否 用 标 准 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 来 实 现（ 能， 不 能）。二、图解题（29小题,共430.0分）1（5分） 若 一 对 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 的 重 合 度=1.34, 试 说 明 若 以 啮 合 点 移 动 一 个 基 圆 周 节 为 单 位， 啮 合 时 有 多 少 时 间 为 一 对 齿， 多 少 时 间 为 两 对 齿， 试 作 图 标 出

14、单 齿 啮 合 区 域， 并 标 明 区 域 长 度 与 的 关 系。2（5分） 图 示 为 一 渐 开 线AK， 基 圆 半 径rb= 20 mm，K 点 向 径rK= 35 mm。 试 画 出K 点 处 渐 开 线 的 法 线， 并 计 算K 点 处 渐 开 线 的 曲 率 半 径rK。3（5分） 如 图 所 示 为 一 对 外 啮 合 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动，、 分 别 为 主 动 轮1 和 从 动 轮2 的 角 速 度，、 为 两 轮 的 基 圆 半 径；、 为 两 轮 的 顶 圆 半 径，、为 两 轮 的 节 圆 半 径。 试 在 图 中 标 出 理 论 啮 合

15、线、 实 际 啮 合 线; 啮 合 角和 齿 廓 在 顶 圆 上 的 压 力 角、。4（10分） 图 示 为 一 对 互 相 啮 合 的 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动， 已 知 主 动 轮 1 的 角 速 度 rad/s， mm/mm，n-n 线 为 两 齿 廓 接 触 点 的 公 法 线。 试 在 该 图 上：（1） 标 出 节 点P；（2） 画 出 啮 合 角a；（3） 画 出 理 论 啮 合 线；（4） 画 出 实 际 啮 合 线；（5） 在2 轮 齿 廓 上 标 出 与1 轮 齿 廓 A1点 相 啮 合 的 A2点；（6） 计 算的 大 小。5（10分） 在 图 中：（1

16、） 若 轮1 为 主 动， 啮 合 线 如 图 示， 标 出 各 轮 转 向；（2） 画 出 轮 齿 啮 合 起 始 点 B2及 啮 合 终 了 点B1， 用 图 上 有 关 线 段 算 出 重 合 度 的 大 小；（3） 画 出 单、 双 齿 啮 合 区。6（10分） 如 图 所 示 一 对 齿 轮 的 渐 开 线 齿 廓 在 K 点 啮 合。 试 用 图 解 法 求：（1） 齿 轮 1 渐 开 线 与 齿 轮 2 渐 开 线 上 点 a2、b2 相 共 轭 的 点 a1、b1；（2） 画 出 实 际 啮 合 线 和 啮 合 角。7（10分） 图 示 为 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱

17、标 准 齿 轮 传 动， 轮1 为 主 动 轮， 有 关 尺 寸 如 图 示， 试 求：（1） 画 出 理 论 啮 合 线；（2） 画 出 实 际 啮 合 线；（3） 标 出 啮 合 角a（4） 指 出 一 对 齿 廓 在 啮 合 过 程 中 的 哪 一 点 啮 合 时， 其 相 对 速 度 为 零；（5） 写 出 该 齿 轮 传 动 的 重 合 度 表 达 式。 若， 试 画 出 单 齿 及 双 齿 啮 合 区。 8（10分） 已 知 一 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 与 齿 条 作 无 侧 隙 啮 合 传 动， 且 齿 轮 为 主 动 轮。 如 图 示。（1） 在 图 上 作 出 实 际

18、 啮 合 线， 啮 合 角 a及 齿 轮 节 圆 半 径r（2） 计 算 重 合 度e， 并 说 明 其 大 小 对 轮 齿 啮 合 有 何 意 义。9（15分） 已 知 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 作 无 侧 隙 啮 合传 动 的 齿 顶 圆、 基 圆 及 中 心 距 和 主 动 轮 的 转 向， 如 图 示。（1） 画 出 理 论 啮 合 线; （2） 标 出 实 际 啮 合 线； （3） 画 出 两 轮 的 节 圆、分 度 圆， 用 半 径 符 号 标 出， 并 说 明 它 们 之 间 的 关 系； （4） 标 出 啮 合 角； （5） 若 模 数 mm， 压 力

19、 角 时， 用 量 得 的长 度， 计 算 重 合 度e。10（15分） 已 知 一 对 正 确 安 装 的 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， 中 心 距mm， 模 数 mm， 压 力 角， 小 齿 轮 主 动， 传 动 比， 试：（1） 计 算 齿 轮1 和2 的 齿 数， 分 度 圆， 基 圆， 齿 顶 圆 和 齿 根 圆 半 径， 并 在 图 中 画 出；（2） 在 图 中 标 出 开 始 啮 合 点、终 了 啮 合 点、节 点、啮 合 角 和 理 论 啮 合 线 与 实 际 啮 合 线。11（15分） 在 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 中， 主

20、 动 轮1 作 逆 时 针 转 动。 已 知 标 准 中 心 距 mm，. 要 求：（1） 确 定 模 数；（2） 按 长 度 比 例 尺 mm/mm确 定 理 论 啮 合 线 位 置；（3） 在 图 上 标 出 节 点 和 啮 合 角；（4） 确 定 齿 顶 圆 半 径、；（5） 在 图 上 标 出 齿 顶 压 力 角、（ 以 中 心 角 表 示）；（6） 确 定 实 际 啮 合 线 位 置；（7） 求 重 合 度（ 有 关 寸 可 直 接 由 图 上 量 取）。12（15分）设有一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，已知mm， 其 安 装 中 心 距mm。 试 求：（1） 齿 数、分 度 圆 直

21、径、， 齿 顶 圆 直 径、， 节 圆 直 径、；（2） 用 作 图 法 求 实 际 啮 合 线 长 度， 并 标 出 节 点 和 啮 合 角。13（15分） 图 示 为 按m/mm 画 出 的 一 对 直 齿 圆 柱 齿 轮 啮 合 原 理 图。 试 用 作 图 法 标 出 理 论 啮 合 线、 实 际 啮 合 线、 齿 廓 工 作 段， 并 由 图 上 量 取 有 关 尺 寸， 简 捷 地 求 出 该 对 齿 轮 传 动 的 重 合 度。14（15分）（1） 画 出 图a 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动 中 齿 廓1 上 与 齿 廓2 上 的 b2点 相 共 轭 的 点b1。（2）

22、 图 b直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动 为 正 确 安 装 时 的 位 置， 试 用 基 本 参 数 表 示 下 列 线 段 的 长 度：，。15（15分） 已 知 一 齿 条 如 图（m/mm）, 其 中 t-t为 其 中 线，P为 当 其 与 齿 轮 啮 合 传 动 时 的 节 点。 要 求：（1） 画 出 与 该 齿 条 相 啮 合 而 不 发 生 干 涉（ 齿 条 为 刀 时， 即 根 切） 的 渐 开 线 标 准 齿 轮（ 齿 数 最 少） 的 基 圆 与 分 度 圆；（2） 若 齿 轮 为 原 动 件， 画 出 当 齿 轮 沿 方 向 回 转 时， 其 与 该 齿 条 的

23、啮 合 线， 标 出 实 际 啮 合 线 段 和 理 论 啮 合 线 段；（3） 标 出 齿 条 在 实线 位 置 和 虚 线 位 置 时， 其 齿 廓 上 的 啮 合 点K的 位 置。16（15分） 已 知 一 对 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， 实 际 中 心 距mm， mm，、 分 别 为 两 轮 的 中 心， 主 动 轮1 逆 时 针 方 向 转 动， 试 按 m/mm 比 例 作 图， 并 在 图 上 标 出：（1） 两 轮 的 顶 圆、 及 基 圆、；（2） 理 论 啮 合 线 与 实 际 啮 合 线；（3） 齿 顶 压 力 角、 与 啮 合 角；（4） 分 度 圆 、及

24、 节 圆、；（5） 求 出 基 节， 并 按 图 中 所 量 取 的 计 算 该 对 齿 轮 传 动 的 重 合 度。17（15分） 已 知 一 对 正 确 安 装 的 渐 开 线 外 啮 合 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， 其 中， mm， 求 基 圆 周 节， 并 用 图 解 法 求 实 际 啮 合 线 长 及 重 合 度， 并 在 图 上 标 出 一 对 齿 轮 自 开 始 啮 合 到 终 了 啮 合 时， 轮1 转 过 的 角 度。18（15分） 已 知 一 对 外 啮 合 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， mm， 标 准 中 心 距 mm， 传 动 比。（1） 试

25、求 两 轮 的 齿 数、；（2） 试 求 两 轮 的 分 度 圆 半 径、， 齿 顶 圆 半 径、；（3） 按 比 例 作 图， 画 出 这 对 齿 轮 的 齿 顶 圆、 实 际 啮 合 线 段 和 理 论 啮 合 线 段；（4） 从 图 上 量 取 所 需 尺 寸 计 算 重 合 度， 并 给 出 单 齿 及 双 齿 啮 合 区。19（15分） 如 图 所 示， 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮1 与 标 准 齿 条 作 无 齿侧 间 隙 的 啮 合 传 动。 齿 条 的 参 数，。 如 齿 条 为 主 动 件， 运 动 方 向 如 图 所 示。 现 要 求：（1） 画 出 轮1

26、的 分 度 圆， 并 标 出 其 半 径；（2） 在 图 上 标 注 出 啮 合 线（ 理 论 啮 合 线、 起 始 啮 合 点、 终 止 啮 合 点）；（3） 在 齿 轮1 齿 廓 上 标 出 将 与 齿 条2 齿 廓 上 的 点 相 啮 合 的 点 的 位 置；（4） 就 图 上 所 量 得 的 长 度， 试 粗 算 该 齿 条 齿 轮 传 动 的 重 合 度 的 值。20（20分） 一 对 按 标 准 中 心 距 安 装 的 外 啮 合 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮， 主 动 轮1 作 顺 时 针 转 动。 已 知，； 中 心 距mm。试 求： 两 轮 的 分 度 圆、 齿

27、 顶 圆、 齿 根 圆 和 基 圆 半 径； 并 按 m/mm作 图， 画 出 实 际 啮 合 线， 计 算 其 重 合 度。21（20分） 欲 利 用 某 单 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 箱 体 及 一 现 成 的 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 组 成 一 传 动 比的减速器，测得有关参数为：14.7606 mm， 箱 体 孔 间 距 mm。（1） 、的 值；（2） 按 m/mm作 啮 合 图， 在 图 上 标 出 理 论 啮 合 线、 实 际 啮 合 线；（3） 估 算 重 合 度？（ 方 法 不 限）。 附 有 关 标 准 值：3、4、5、6、7 mm 。 2015 1.0

28、、0.8； 0.25、0.322（20分） 有 一 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 与 齿 条 传 动， 已 知， mm， 若 安 装 时 将 分 度 圆 与 中 线 移 开5 mm, 试 用 图 解 法 求：（1） 实 际 啮 合 线 段 长 度；（2） 重 合 度；（3） 顶 隙；（4） 分 度 圆 方 向 侧 隙。23（20分） 图 示 为 一 直 齿 圆 柱 齿 轮 齿 条 传 动（ 轮1 主 动）。（1） 画 出 其理 论 啮 合 线及 实 际 啮 合 线；（2） 算 出 其 重 合 度（ 方 法 不 限）；（3） 判 断 齿 轮1 是 标 准 齿 轮 还 是 变 位 齿 轮？（4） 定 出 、（）。 注： 必 需 的 尺 寸 可 从 图 上 量 出。24（20分） 直齿圆柱齿轮与齿条无侧隙啮合如图所 示， 已 知mm，。（1） 由 图 量 取 分 度 圆 半 径， 求 齿 轮 齿 数；（2） 计 算 基 圆 半 径、 基 圆 齿 距；（3） 作 图 求 实 际 啮 合 线 段 长， 并 用 以 求 重 合 度；（4） 作 图 表 示 齿 条 和 齿 轮 的 实 际 工 作 段；（5） 由 图 量 取 齿 条 分 度 线 与 节