有关大专 机械设计基础的试题及答案、、、
一 填空题(每小题2分,共20分)
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构,取与最短杆相邻的杆为机架时,为曲柄摇杆机构,取最短杆为机架时,为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节线处的接触应力为计算依据,其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力6.相等等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时,V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸越大,链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题(每小题1分,共5分)二、选择题 C B D B D
1.渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中, 必须成对使用。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中,机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。每小题1分,共8分)三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中,当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,为双曲柄机构。 ( )
2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 (
3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 ( )
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( )
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( )
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 ( )
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 ( )
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 (
四、问答题(每小题3分,共9分)
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素?四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题(共12分)
1. 在铰链四杆机构中,已知 mm, mm, mm, mm,试判断该机构的类型,并给出判断依据。(本题6分)题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,Ⅰ轴为输入轴,已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3的轮齿旋向,并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 和轴向力 、 的方向。(本题6分)题五、3图五、分析判断题
1.解:此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab+Lad《 Lbc+Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架,故此机构为曲柄摇杆机构
2.解:
1)3齿轮为右旋
2)受力方向如图
六、计算题(共36分)
1. 计算下列机构的自由度,并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度(每小题3分,共6分)
题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中, , , ? , , ,且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。(本题10分)
3. 如图所示的压力容器,容器盖与缸体用6个普通螺栓联接,缸内压强 ,缸径 ,根据联接的紧密性要求,每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。(本题10分)题六、2图 题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。已知:径向力 , ,外部轴向力 ,方向如图所示,试求两轴承的轴向力 、 。(注:内部轴向力 )。(本题10分)
题六、4图六、计算题
1. a)解:F=3n-2PL-Ph
=3*5-2*7-0
=1
此题中存在复合铰链
备注:此题中5个构件组成复合铰链,共有4个低副
b)解:F=3n-2PL-Ph
=3*4-2*5-1
=1
此题中滚子为局部自由度
2.
解:由题意的得,5-3-6-4组成行星轮系
i54H=n5-nH/n4-nH =-Z3*Z4/Z5*Z6
因为1-2-5组成定轴轮系
i12=n1/n2=n1/n5=Z2/Z1
所以n5=450r/min
把n4=0及n5=450r/min代入上式
得到
nH=5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解:
单个螺栓的Q=Q’+F=2.6F
Q*Z=S*P*A
2.6F*6=2*3.14*D2/4
得F=2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得,d1=15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题(本题10分)
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,编写序号列出图中的各设计错误,并指出设计错误的原因。(注:不必改正)
题七图第七题
1.无垫片,无法调整轴承的游系
2.轴肩过高,无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮(过定位)
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件,且与轴间不应接触,应有间隙。
9.连轴器无轴向固点,且与端盖间隙太小,易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
概念:齿顶园直径等于分度园直径加上2个齿顶高:D=d+2ha;同时也等(z+2ha)*m(ha为齿顶高系数,标准为1)则:da1=(24+2)m;所以:m1=104/26=4;同理:m2=196/(47+2)=4;
m3=250/(48+2)=5;m4=200/(48+2)=4; 可见:模数相同才能配对,m3齿轮模数I不同不能配对。从传动比为2要求:47齿轮达不到要求。则配对齿轮为z1与z4。传动比为48/24=2;模数相同,中心距等于两分度园的一半:a=m(Z1+Z4)/2=4(24+48)/2=144。
从中可见,你这题目本身就有问题。至少中心距不对。
2. 在设计凸轮机构中,凸轮基圆半径取得越小 ,所设计的机构越紧凑,但基圆半径越小,越容易使机构自锁。
3. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是 法向模数 ,直齿圆锥齿轮的标准模数是大端模数。
4. 普通V带传动的设计准则是,保证带 在不打滑 以及具有一定的 疲劳强度和寿命 。
5. 根据相对运动表面的摩擦性质,轴承可分为滚动摩擦 和 滑动摩擦 。
6. 若带传动的初拉力一定,增大 小带轮的包角 和 初拉力都可提高带传动的极限摩擦力。
7. 轴如按受载性质区分,主要受 弯矩 的轴为心轴,主要受
转矩 的轴为传动轴。
8. 渐开线直齿圆柱齿轮上具有标准模数和标准
压力角的圆,称为分度圆。
9. 在普通圆柱蜗杆传动中,为提高其传动效率,应采用 多线 蜗杆传动。
10. 齿轮传动的主要失效形式有 轮齿折断、 齿面点蚀 、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。
(A) 渗碳淬火
(B) 碳氮共渗
(C) 调质
(D) 渗氮
16.
一对减速齿轮传动中,若保持分度圆直径d1不变,而减少齿数和增大模数,其齿面接触应力将 D。
(A) 增大
(B) 减小
(C) 略有减小
(D) 保持不变
17.
轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与 D无关。
(A) 齿数z1
(B) 变位系数x
(C)
斜齿轮的螺旋角β
(D) 模数m
18.
链传动中当其它条件不变的情况下,传动的平稳性随链条节距P的 B 。
(A) 增大而不变
(B) 减小而提高
(C) 减小而降低
(D) 增大而提高
19.
链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为 A 。
(A)
链传动是啮合传动,无需大的张紧力
(B)
链的质量大,离心力大
(C) 链传动只用来传递较小功率
(D)
链速较高,在传递相同功率时,圆周力小
20. 链条的节数宜采用 A 。
(A) 偶数
(B) 奇数
(C)
10的倍数
(D) 5的倍数
21.
机械设计这一门学科,主要研究____C___的工作原理、结构和设计计算方法。
(A)
标准化的机械零件和部件
(B) 专用机械零件和部件
(C) 各类机械零件和部件
(D)
通用机械零件和部件
22.
设计一台机器,包括以下几项工作:a.零件设计;b.总体设计;c.技术设计,它们进行的顺序大体上是_____A__。
(A)
c→b→a
(B) a→c→b
(C) b→a→c
(D) b→c→a
23.
通常带传动松边在______上__,链传动松边在____下____。
24.
对于闭式软齿面齿轮传动,主要按 齿面接触疲劳强度进行设计,而按 齿根弯曲疲劳 强度进行校核,这时影响齿轮强度的最主要几何参数是 接触宽度b综合曲率半径ρ综合弹性模量E 。
29.
带传动中,带的离心拉力发生在 全长带中。
30.
V带传动是靠带与带轮接触面间的 摩擦力工作的。V带的工作面是 两侧 面。
31.
带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。
32.
已知V带传动所传递的功率P= 7.5 kW,带速v = 10 m/s,现测得张紧力 F。=1125N试求紧边拉力F1=1500N 和松边拉力F2=750N 。
33.
在平键联接中,静联接应校核 挤压强度;动联接应校核 压强度。
34.
齿轮在轴上的周向固定,通常是采用 键 联接,其截面尺寸是根据 齿轮内孔大小 查取标准而确定的。
35.
螺旋副的自锁条件是 自锁条件:ф≤ρ 。
36.
螺纹联接防松的实质是 不破坏螺纹副的自锁性。
37.
普通紧螺栓联接受横向载荷作用,则螺栓中受 拉 应力和 剪切 应力作用。
25.
高速重载齿轮传动,当润滑不良时最可能出现的失效形式是 齿面胶合 。
39.
构件是机器的 运动 单元。零件是机器的 制造单元。
40.
机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的 装置 。
1.在定轴轮系中,惰轮的作用是改变末轮的转向,不该变轮系的传动比,同时可以增加中心距。
2.V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
3.具有良好补偿综合位移能力的联轴器是 。
4. 代号为7310滚动轴承的内径尺寸为 50mm 。
5. 当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不变,原因是 齿轮传动具有可分离性,加速度之比等于从动齿轮与主动齿轮的基圆半径反比。
6.在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越___低____,自锁性越___好_____。
7.相同系列和内径尺寸的球轴承与滚子轴承相比较,____滚子___轴承的承载能力高,_____球______轴承的极限转速高。
8.在链传动中。链轮的转速__越低_____,节距__越大____,齿数__越多_____,则传动的动载荷越大。
9.在平带或V带传动中,影响最大有效圆周力Fec的因素是__带的初拉力_____、_摩擦系数_______和__主动带轮的包角_____。
10.V带传动在工作过程中,带内应力有__松紧边的拉应力____、__离心拉应力______、_弯曲应力_____,最大应力σmax=__σ1_+__σb1_+__σc_________,发生在___刚进入主动轮_________处。
27962机械设计基础
一、单项选择题(每小题1分。共10分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案。并将其字母标号填入题干的括号内。
1.机构具有确定运动的条件可表述为()
A.机构自由度F=1 B.机构自由度F>1 C.机构自由度F<1 D.机构原动件数=机构自由度数且F>0
2.凸轮机构从动件常用运动规律中,()运动规律没有冲击。
A.等加速等减速B.等速 C.余弦加速度D.正弦加速度
3.正常齿制的标准直齿圆柱齿轮,不发生根切的最少齿数是()
A.14B.17C.20 D.24
4.用标准齿条形刀具加工标准齿轮时,刀具中线与被加工齿轮分度圆的位置关系是()
A.相割B.相分离C.相切D.无直接联系
5.机械速度不均匀系数 定义为()
A.B.C. D.
6.在螺栓联接中,当有一个被联接件较厚且需要经常拆卸时,宜选用的联接类型是()
A.普通螺栓B.紧定螺栓 C.双头螺柱D.螺钉联接
7.普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号,其截面尺寸()
A.由小到大B.由大到小 C.无规律D.相等
8.齿轮传动中,在其它条件不变的情况下增大模数,轮齿的弯曲疲劳强度将会()
A.降低B.不变C.提高D.无法确定
9.蜗杆传动中增加蜗杆头数z1 ,则传动效率 ()
A.提高B.降低C.不变D.与z1 无关
10.滚动轴承寿命公式 中,寿命L10的单位为()
A.小时B.转C.106小时D.106转
二、填空题(每空1分。共20分)
ll.将机构中的高副用低副代替的做法称为,具体做法是用假想的 来代替一个高副。
12.凸轮机构从动件常用运动规律中,等加速等减速运动规律具有 冲击,等速运动规律具有冲击。
13.斜齿圆柱齿轮的基本参数分为端面参数和法面参数,其中面参数为标准值, 面参数用于几何尺寸计算。
14.根据传动时各轮轴线相对于机架的位置是否固定,可将轮系分为轮系和 轮系。
15.对于宽径比 的刚性盘状回转件,需要进行——平衡设计,面对于宽径比 的刚性回转件,需要进行平衡设计。
16.链传动中若链节数为奇数,则需采用 ,但会产生 ,故设计链节数时应尽量避免采用奇数。
17.在圆柱齿轮传动中,考虑制造安装时的误差及保证传动时两轮的 ,常使小齿轮的宽度略 (大于、小于、等于)大齿轮的宽度。
18.汽车变速箱与后桥之间的轴是 ,自行车前轮的轴是。
19.滑动轴承常用轴瓦材料有 、 、铝合盒、灰铸铁、陶瓷金属和非金属材料。
20.联轴器和离合器用于 的联接,并传递。
三、简答题(5分)
21.带传动中,何为打滑和弹性滑动?有何不同?
四、作图题(10分)
22.题22图所示凸轮机构,完成下列各题:(1)在图上作出凸轮机构的基圆,并标注其半径r0,
(2)作出图示位置从动件的位移s和机构压力角 。
五、计算题(第23、24小题各10分,第25小题7分,第26小题8分,共35分)
23.某机械的等效构件为转动构件,平均转速nm=100r/min,等效阻力矩Mr,在一个工作循环(对应转动构件转一圈)中的变化规律如题23图,设等效驱动力矩Md为常数,试求:(1)等效驱动力矩Md。 (2)保证不均匀系数 不超过O.05的飞轮转动惯量JF。(附飞轮设计公式: )题23图
24.题24图所示轮系,已知:z1=36,z2=18,z2′ =27, z2=81,试求传动比i1H。
25.离心泵向心滑动轴承,轴径d=60mm,宽径比B/d=l,转速n=1500r/min,轴承径向载荷F=2600N,轴承耪料的许用值[p]=8Mpa,[pv]=15 Mpa•m/s,[v]=3m/s。根据不完全液体润滑径向滑动轴承的计算方法校核该轴承是否可用。
26.一铸铁齿轮与一45号钢轴用普通平键构成静联接,齿轮装在轴的中间。装齿轮处轴径 d=60mm,轮毂长度L’=90mm,工作时有轻微冲击。试确定该处键的类型、尺寸,并计算其传递的最大转矩。
轴径d 键/mm(b×h)
>58~65 18×11
L系列:…63,70,80,90,100…
许用挤压应 键、轮毂或轴的材料 轻微冲击
力[ ]/MPa 钢 100~120
铸铁 5O~60
六、受力分析题(10分)
27.试分析题27图所示蜗杆传动,若要提起重物G,在图中标出:
(1)蜗轮2的转向;(2)蜗杆l的旋向;
(3)在啮合点处进行受力分析(各用径向力F,、圆周力F。和轴向力只表示)。
七、结构改错题(10分)
28.指出题28图轴系结构中的错误,至少五处。(错处用序号①、②……表示),并简要说明其不合理的原因。