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机械设计题库
项目一机械设计与应用概论
一、填空题
1、在完整机构中由三类构件构成,分别为、和机架。
2、机械装置中是运动单元体,是制造单元体。
3、机械零件由于某种因素丧失正常工作能力称之为。
4、机器和机构总称为。
二、选取题
1、下列对机器构成描述中,错误描述是。
A.机械是机器和机构总称B.机器是由一种或各种机构构成
C.机构是具备拟定相对运动构件组合体
D.构件可以是一种单独零件,也可以是几种零件可动联接后形成组合体。
2、机器与机构重要区别是。
A.机器运动较复杂B.机器构造较复杂
C.机器能完毕有用机械功或转换机械能D.机器能变换运动形式
3、机械设计基本重要研究工作原理、特点和设计办法。
A.各种机器和各种机构B.惯用机构和通用零件
C.专用机构和专用零件D.原则零件和原则部件
三、简答题
1、分别指出自行车、缝纫机、汽车、牛头刨床原动某些、传动某些、执行某些和控制某些。
2、设计机器应满足哪些基本规定?
3、机械零件设计一搬环节是什么?
项目二发动机典型机构认知与分析
任务一平面机构表达和机构具备拟定相对运功判断
一、填空题
1.构件自由度是指 。
2.两构件之间以线接触所构成平面运动副,称为 副,它产生 个约束,而保存个自由度。
3.机构中运动副是指 。
4.机构具备拟定相对运动条件是原动件数 机构自由度。
5.在平面机构中若引入一种高副将引入______个约束,而引入一种低副将引入_____个约束,构件数、约束数与机构自由度关系是 。
6.在平面机构中,具备两个约束运动副是 副,具备一种约束运动副是 副。
7.机构中复合铰链是指 ;局部自由度是指 ;虚约束是指 。
二、选取题
1.有两个平面机构自由度都等于1,现用一种带有两铰链运动构件将它们串成一种平面机构,则其自由度等于 。
(A)0;(B)1;(C)2
2.原动件自由度应为 。
(A)-1;(B)+1;(C)0
3.在机构中原动件数目 机构自由度时,该机构具备拟定运动。
(A)不大于;(B)等于;(C))不不大于。
4.计算机构自由度时,若计入虚约束,则机构自由度就会 。
(A)增多;(B)减少;(C)不变。
5.构件运动拟定条件是 。
(A)自由度不不大于1;(B)自由度不不大于零;(C)自由度等于原动件数。
6.车轮在导轨上移动时,车轮与导轨间构成 。
(A)转动副(B)移动副(C)高副
7.当机构自由度数F不不大于原动件数目时,机构_________.。
(A)具备拟定运动(B)运动不拟定(C)构件被破坏
三、
(1)指出下列各图示机构中与否具备复合铰链、局部自由度和虚约束。
(2)计算图示机构自由度。
(3)鉴定机构与否具备拟定相对运动。
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
任务二平面连杆机构
一、填空题
1、铰链四杆机构基本类型分为、、和。
2.机构中传动角γ和压力角α之和等于 。
3.在铰链四杆机构中,当最短构件和最长构件长度之和不不大于其她两构件长度之和时,只能获得 机构。
4.铰链四杆机构具备急回特性时其极位夹角θ值 ,对心曲柄滑块机构θ值 ,因此它 急回特性,摆动导杆机构 急回特性。
5.在四连杆机构中,能实现急回运动机构有
(1) ,
(2) ,(3) 。
6.铰链四杆机构有曲柄条件是 ,双摇杆机构存在条件是 。
(用文字阐明)
8.当四杆机构压力角α=90°时,传动角等于,该机构处在位置。
9.在曲柄摇杆机构中,最小传动角发生位置在 。
10.普通压力角α是指 间所夹锐角。
11.一对心式曲柄滑块机构,若以滑块为机架,则将演化成 机构。
二、选取题
1、平面四杆机构有急回特性条件是()。
A、K=1B、K≤1C、K>1
2、平面四杆机构当()时,无急回特性。
A行程速比系数K>0B行程速比系数K=1 C行程速比系数K>1
3、 已知某铰链四杆机构,lBC=50mm,lCD=35mm,lAB=30mm,lAD=40mm,且以AD为机架,该机构类型为()。
A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构
4、平面铰链四杆机构ABCD中,AD为机架,LAB=40mm,LBC=60mm,LCD=120mm,LAD=150mm,则该机构为()。
A、双曲柄机构B、双摇杆机构C、曲柄摇杆机构
5、在铰链四杆机构ABCD中,已知三杆长度为lAB=80mm,lBC=150mm,lCD=140mm,lAD=100mm,AD杆为机架,则该机构为()。
A、双曲柄机构B、双摇杆机构C、曲柄摇杆机构
6、在曲柄摇杆机构中,为提高机构传力性能,应当()。
A、增大传动角B、减小传动角C、增大压力角
7、对于曲柄滑块机构,当曲柄处在()位置时,从动件滑块处压力角浮现极值。
A.与导路垂直B.与连杆共线C.与机架共线
8、在缝纫机中,普通运用()惯性储蓄能量,以越过平面连杆机构死点位置。
A.大带轮B.踏板C.连杆
9、曲柄摇杆机构中,曲柄为积极件时,_______为止点位置;
A 曲柄与连杆共线时B摇杆与连杆共线时C不存在
10.铰链四杆机构是以___________形式分为三种基本型式。
(A)摇杆(B)连架杆(C)连杆
三、简答题
1、自行车两脚踏曲拐普通按180°方向布置,试分析阐明因素。
2、依照图中所注尺寸判断四杆机构类型。
3、依照图中所注尺寸判断四杆机构类型。
4、依照图中所注尺寸判断四杆机构类型。
5、什么是曲柄?
平面四杆机构曲柄存在条件是什么?
四、综合题
1、画出图示机构传动角和压力角。
2、图示为一曲柄滑块机构,曲柄积极,试在原图上用作图法求出:
1)滑块行程S=_________。
机构极位夹角θ=_________。
行程数比系数K=。
机构最小传动角γmin=________。
2)如果该机构用作曲柄压力机,滑块向右运动是冲压工件工作过程,试拟定曲柄合理转向和传力效果最佳机构瞬时位置,并标出最大传动角γmax。
3、设计一曲柄摇杆机构ABCD。
已知摇杆LCD=260mm,摆角ψ=43°,行程速比系数K=1.43,机架长度LAD=200mm,试用作图法拟定曲柄和连杆长度。
(比例尺:
4mm/mm)
4、设计一曲柄摇杆机构ABCD。
已知为机构处在两极限位置时连杆BC两个位置,且知机构在其中一种极限位置时压力角为零(曲柄积极)。
试用作图法拟定别的三构件长度。
5、设计一曲柄滑块机构ABC。
已知滑块行程H=50mm,偏距e=16mm,行程速比系数K=1.2,试用作图法拟定曲柄和连杆长度。
(比例尺1:
1)
6、设计一摆动导杆机构。
已知行程速比系数K=1.2,机架长度LAD=50mm。
试用作图法拟定曲柄长度。
任务三凸轮机构
一、填空题
1.按凸轮外形,凸轮机构重要分为_______凸轮和_______凸轮两种基本类型。
2、凸轮机构按从动件形式分类可以分为、和平底从动件三类。
3、以凸轮理论轮廓曲线最小半径所做圆称为凸轮_______。
4、凸轮理论轮廓曲线上点某点法线方向(即从动杆受力方向)与从动杆速度方向之间夹角称为凸轮在该点_______。
5、凸轮基圆半径越小,则机构越 ,但过于小基圆半径会导致压力角 ,从而使凸轮机构传动性能变 。
二、选取题
1、凸轮机构从动件采用()运动规律时会产生刚性冲击。
A、简谐运动B、等加速等减速C、等速
2、如果凸轮机构从动件按等速运动规律运动时,会有()。
A、无冲击B、有刚性冲击C、有柔性冲击
3、凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律时,()。
A、无冲击B、有刚性冲击C、有柔性冲击
4、尖顶从动件凸轮机构中压力角是指()间夹角。
A、凸轮上接触点法线与该点线速度方向。
B、凸轮上接触点法线与从动件运动方向。
C、凸轮上接触点切线与从动件运动方向。
5、在移动从动件盘形凸轮机构中,()从动件端部形状传力性能最佳。
A.尖顶B.滚子C.平底
6、内燃机配气机构中凸轮机构中,普通采用从动件凸轮机构。
A尖顶B滚子C平底
7、凸轮机构从动杆运动规律,是由凸轮()所决定。
A转速B轮廓曲线C基圆半径
8、滚子从动件盘形凸轮机构滚子半径应 凸轮理论廓线外凸某些最小曲率半径。
A不不大于;B不大于;C等于
9、在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构实际廓线时,发现压力角超过了许用值,且廓线浮现变尖现象,此时应采用办法是 。
A减小滚子半径;B加大基圆半径;C减小基圆半径。
三、简答题
1、内燃机配气凸轮机构,从动杆普通为平底,试分析阐明因素。
2、凸轮机构构成是什么?
3、绘制凸轮机构图示位置压力角。
四、设计题
1、一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构,凸轮按顺时针方向转动,其运动规律为:
凸轮转角δ
00~900
900~1500
1500~2400
2400~3600
从动件位移s
等速上升40mm
停止
等加速等减速下降到原处
停止
规定:
1)画出位移曲线。
2)若基圆半径rb=45mm,画出凸轮理论轮廓。
3)滚子半径rT=12mm,画出凸轮工作轮廓。
4)画出从动件在其始位置和回程中最大速度时压力角。
2、上题中,若改为平底从动件,平底与导路垂直,其他条件不变。
试绘制凸轮工作轮廓,并拟定从动件平底长度。
3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。
已知凸轮基圆半径rb=30mm,凸轮回转中心O到从动件摆动中心A距离lOA=75mm,从动件长度lAB=58mm,滚子半径rT=10mm,凸轮以角速度ω1逆时针回转,摆动从动件与凸轮初始位置如图所示,从动件运动规律为:
凸轮转角δ
00~1800
1800~3000
3000~3600
从动件摆角φ
间歇运动上摆300
等加速等减速返回原处
停止摆动
规定:
1)画出角位移曲线。
2)画出凸轮理论轮廓。
3)画出凸轮工作轮廓。
项目三牛头刨床典型机构认知与分析
一、填空题
1、惯用间歇运动机构有、、和间歇性凸轮机构。
2、单圆销外啮合槽轮机构,槽轮有6条槽,要使槽轮转1圈,拨盘应转圈。
3、螺纹螺旋升角愈大,螺纹自锁性能愈,效率愈。
4、棘轮机构由、、及机架构成。
5、惯用螺纹牙型有、、和锯齿形等。
二、选取题
1、螺旋机构自锁条件为()。
A、ψ=ρvB、ψ>ρvC、ψ<ρv
2、在间歇运动机构中,分度精确,转动平稳,合用于高速场合是______。
A.不完全齿轮机构B.凸轮式间歇机构C.棘轮机构D.槽轮机构
3、在间歇运动机构中,从动件间歇回转角可在较大范畴内调节。
A.不完全齿轮机构B.凸轮式间歇机构C.棘轮机构D.槽轮机构
4、联接螺纹规定有良好自锁性,故采用牙型为。
A.三角形B.矩形C.梯形D.锯齿形
5、数控机床之因此采用滚动螺旋机构,是由于滚动螺旋机构。
A.自锁性好B.制造容易,成本低C.效率高、精度高D.构造简朴
三、简答题
1、什么叫间歇运动机构?
2、图示内齿棘轮机构用于自行车“飞轮”中,起超越离合伙用。
试问:
1)哪个构件应与后链轮联在一起?
哪个构件应与后车轮联在一起?
2)倒蹬时自行车为什么不会后退?
3)自行车靠惯性迈进时(如下坡行驶)),为什么只有人踩蹬速度不不大于惯性速度时自行车才干加速行使?
(即超越作用)
项目四机械设计材料力学基本
一、选取题
1.材料许用应力[σ]是保证构件安全工作______。
A)最高工作应力B)最低工作应力
C)平均工作应力D)最低破坏应力
2.两拉杆轴力,材料和横截面面积分别相等,一为圆形截面,另一为方形截面,则两杆强度和刚度______。
A)分别相等B)圆杆不不大于方杆
C)方杆不不大于圆杆D)两杆强度相等,刚度不相等
3.在工程上以为塑性材料极限应力是______。
A)屈服极限B)强度极限
C)弹性极限D)比例极限
4.三根试件尺寸相似,材料不同,其应力
应变关系如图4-60所示,则_____强度高,
______刚度大,_____塑性好。
图4-60
5.受剪切螺栓直径增长1倍,当其他条件不变时,剪切面上切应力将减少到本来______。
A)1B)1/2C)1/4D)3/4
6.用铝和钢制成两根圆截面轴,尺寸相似,所受外力偶矩相似,则两轴上最大切应力______。
A)相似B)钢轴大
C)铝轴大D)不能拟定
7.若梁某一段受到向下均布荷载q作用,则该段弯矩图为______。
A)向上凸二次曲线B)向下凹二次曲线
C)斜直线D)水平线
二、判断题
1.轴力大小与杆件横截面面积关于。
2.两拉杆轴力,材料和横截面面积分别相等,一为圆形截面,另一为方形截面,则两杆强度相似。
3.脆性材料抗压强度普通不不大于抗拉强度。
4.对于塑性材料,极限应力σ0常取材料强度极限σb。
5.对于脆性材料,极限应力σ0常取材料屈服极限σs。
6.剪切变形就是构件承受一对平衡力作用成果。
7.受剪切螺栓直径增长1倍,当其他条件不变时,剪切面上切应力将亦增长1倍。
8.挤压实用计算中,挤压面计算面积就是挤压面表面积。
9.受挤压螺栓直径增长1倍,当其他条件不变时,挤压面上挤压应力将减少1倍。
10.在材料和横截面积相似状况下,空心圆截面杆抗扭能力高于实心圆杆。
11.直径、长度相似,而材料不同两根圆轴,在相似扭矩作用下,它们最大切应力相似。
12.圆轴扭转时,横截面同一圆周上各点切应力大小不全相似。
13.梁上某段无均布载荷作用,故该段梁剪力图为斜直线。
14.梁上某段无均布载荷作用,故该段梁弯矩图为斜直线。
15.梁上某段有均布载荷作用,故该段梁剪力图为斜直线。
16.梁段发生下凹弯曲变形弯矩为负。
17.梁弯曲时,横截面上只有正应力。
18.梁在纯弯曲时,中性轴正应力为零。
(三)计算题
1.拉压杆如图所示,作出各杆轴力图。
2.一根钢质圆杆长3m,直径为25mm,E=200GPa,两端作用拉力F=100kN。
试计算钢杆应力和应变。
3.圆形截面杆如图所示。
已知E=200GPa,受到轴向拉力F=150kN。
如果中间某些直径为30mm,试计算中间某些应力σ。
如杆总伸长为0.2mm,试求中间某些杆长。
4.厂房立柱如图4-63所示。
它受到屋顶作用载荷F1=120kN,吊车作用载荷F2=100kN,E=18GPa,l1=3m,l2=7m,横截面面积A1=400cm2,A2=400cm2。
试画其轴力图,并求:
1)各段横截面上应力;2)绝对变形∆l。
5.如图所示零件受力F=40kN,其尺寸如图所示。
试求最大应力。
6.如图所示,在圆截面杆上铣去一槽。
已知F=10kN,d=45mm,槽宽为d/4。
试求杆横截面上最大正应力及其所在位置。
7.一板状试件如图4-66所示,在其表面贴上纵向和横向电阻应变片来测量试件应变。
已知b=4mm,h=30mm,当施加3kN拉力时测得试件纵向线应变ε1=120×10-6。
横向线应变ε2=-38×10-6。
求试件材料弹性模量E和泊松比μ。
8.蒸汽机汽缸如图4-67所示,已知D=350mm,联接汽缸和汽缸盖螺栓直径d=20mm,如蒸汽机压力p=1MPa,螺栓材料许用应力[σ]=40MPa,试求所需螺栓个数。
9.某悬臂吊车如图所示,最大起重载荷G=20kN,AB杆为Q235圆钢,许用应力[σ]=120MPa。
试设计AB杆直径。
10.三角架构造如图所示,AB杆为钢杆,其横截面面积A1=600mm2,许用应力[σ]G=140MPa;BC杆为木杆,其横截面面积A2=3×104mm2,许用应力[σ]M=3.5MPa,试求许用载荷[F]。
11.图所示切料装置用刀刃把切料模中φ12mm棒料抗剪强度τb=320MPa试计算切断力F。
12.图所示螺栓受拉力F作用,已知材料许用切应力[τ]和许用拉应力[σ]之间关系为[τ]=0.6[σ]。
试求螺栓直径d与螺栓头高度h合理比例。
13.压力机最大允许载荷F=600kN。
为防止过载而采用环式保险器,过载时保险器先被剪断。
已知D=50mm,材料抗剪强度τb=200MPa,试拟定保险器尺寸δ。
14.阶梯轴AB如图所示。
AC段d1=40mm,BC段直径为d2=70mm,B轮输入功率PB=35kW,A轮输出功率PA=15kW,轴匀速转动,转速n=200r/min,[τ]=60MPa。
试校核轴强度。
15.实心轴和空心轴通过牙嵌离合器连在一起如图4-74所示。
已知轴转速n=100r/min,传递功率P=7.5kW,试选取实心轴直径d1和内外直径比为1/2空心轴外径D2。
16.齿轮变速箱第Ⅱ轴如图4-75所示。
轴所传递功率P=5.5kW,转速n=260r/min,[τ]=40MPa,试按强度条件初步设计轴直径。
17.如图4-76所示,切蔗机主轴由V带轮带动。
已知主轴转速为580r/min,主轴直径d=80mm,材料许用应力[τ]=40MPa。
不计传动中工作消耗,电动机功率应多大?
如果主轴工作最大切应力τmax为12MPa,电动机功率又该多大?
18.作出图4-77所示各梁剪力图和弯矩图,q、F、a、l已知。
19.圆截面简支梁受载如图所示,试计算支座B处梁截面上最大正应力。
20.由工字钢20b(Wz=250cm3)制成外伸梁,仔外伸端C处作用集中载荷F,已知材料许用拉应力[σ]=160MPa,外伸端长度为2m。
求最大许用载荷[F]。
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