《机械设计基础》复习题Word格式文档下载.docx
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24、蜗杆传动的中间平面是指:
通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。
25、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β。
26、若键的标记为键C20×
70GB1096-79,则该键为C型平键,b=20,L=70。
27、轮系运动时,所有齿轮几何轴线都固定不动的,称定轴轮系轮系,至少有一个齿轮几何轴线不固定的,称周转星轮系。
28、轴的作用是支承轴上的旋转零件,传递运动和转矩,按轴的承载情况不同,可以分为转轴、心轴、传动轴。
29、机械静联接又可以分为可拆联接和不可拆联接,其中键联接、螺纹联接、销联接属于可拆连接。
30、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动,按工作原理的不同有三种防松方式:
摩擦力防松、机械防松、其它方法防松。
31、平键的工作面是键的两侧面。
32、楔键的工作面是键的上下两面。
33、滑动轴承中所选用的润滑油,其粘度越大,则其承载能力越大。
34、普通平键的剖面尺寸(b×
h),一般应根据轴的直径按标准选择。
35、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制,外圈与轴承孔的配合采用基轴制。
二、判断题(正确的打√,错误的打×
)
1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
(×
2、铰链四杆机构中,传动角γ越大,机构传力性能越高。
(√)
3、极位夹角是曲柄摇杆机构中,摇杆两极限位置的夹角。
(×
4、机构处于死点位置时,其传动角等于90°
5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。
)
6、凸轮机构中,从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
(√)
7、带传动的弹性滑动是不可避免的,打滑是可以避免的。
(√)
8、V带型号中,截面尺寸最小的是Z型。
9、基圆以内无渐开线。
10、在直齿圆柱齿轮传动中,忽略齿面的摩擦力,则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
11、蜗杆传动一般用于大速比的场合。
12、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。
13、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
14楔键的顶底面是工作面。
15、设计键联接时,键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。
16、在螺纹联接的结构设计中,通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面,其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。
17、螺纹联接是可拆联接。
(√)
18、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大,则轴承的承载能力越高。
(√)
19、在相同工作条件的同类型滚动轴承,通常尺寸越大,其寿命越长。
三、选择题(将正确答案的序号填在括号中)
1、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为(A)
A.零件B.机构C.构件D.部件
2、平面运动副所提供的约束为(C)
A.1B.2C.1或2D.3
3、若两构件组成低副,则其接触形式为(A)
A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触
4、机构具有确定相对运动的条件是(A)
A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
5、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
6、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动(A)
A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击
C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击
7、带传动的主要失效形式是带的(A)
A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀
8、带传动中弹性滑动现象的产生是由于(C)
A.带的初拉力达不到规定值B.带与带轮的摩擦系数过小
C.带的弹性变形D.带型选择不当
9、(A)是带传动中所固有的物理现象,是不可避免的。
A.弹性滑动B.打滑C.松驰D.疲劳破坏
10、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
11、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是(B)
A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断
12、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是(A)
A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断
13、为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用(C)
A.蜗杆传动B.斜齿圆柱齿轮传动
C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动
14、齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)
A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分
15、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的(A)均为标准值。
A.法面模数、分度圆上的法面压力角
B.端面模数、分度圆上的端面压力角
C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角
D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角
16、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)
A.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=βB.ma1=mt2,αa1=αt2,λ=β
C.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=-βD.ma1=ma2,αa1=αt2,λ=-β
(注:
下标t表示端面,a表示轴向,1表示蜗杆、2表示蜗轮)
17、蜗杆传动的传动比i等于(D)
A.
B.
C.
D.
18、普通平键的长度应(B)
A.稍长于轮毂的长度B.略短于轮毂的长度
C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍
19、键的截面尺寸b×
h主要是根据(D)来选择。
A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径
20、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,宜采用(C)
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接
21、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是(C)
A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合
22、联轴器和离合器均具有的主要作用是(B)
A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴,使其旋转并传递转矩
C.防止机器过载D.缓和冲击和振动
23、下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D)
A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器
四、问答题
1、说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。
答:
等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);
等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;
等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中低速的场合;
简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。
2、说明带的弹性滑动与打滑的区别。
弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;
而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的。
3、简述齿廓啮合基本定律。
不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定不变。
4、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?
蜗杆传动存在着相对滑动,摩擦力大,又因为闭式蜗杆传动散热性差,容易产生胶合,所以要进行热平衡计算。
5、说明螺纹连接的基本类型及应用。
螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。
螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合;
双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合;
螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。
6、轴上零件的周向固定各有哪些方法?
(指出四种以上方法)
周向固定:
键连接、花键连接、过盈配合连接
7、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?
各有什么特点?
(指出四种以上)
轴向固定:
轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈
轴肩、轴环、轴套固定可靠,可以承受较大的轴向力;
弹性档圈固定可以承受较小的轴向力;
轴端挡板用于轴端零件的固定。
五、计算题
1、说明机构具有确定相对运动的条件,并判断机构运动是否确定?
解答:
机构具有确定相对运动的条件是:
机构的自由度数
等于机构中(接受外界给定运动规律的)原动件的个数。
机构中,n=7,PL=9,PH=1F=3n-2PL-PH=2=W>
0,
所以机构运动确定。
C、G处复合铰链,E处虚约束,F处局部自由度
2、计算图示机构的自由度,若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。
解答:
C处为复合铰链,则
n=5,PL=7,PH=0
F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1
3、计算图示机构的自由度,若含有复合铰链,局部自由度和虚约束请明确指出。
F处为复合铰链,H(或I)处为虚约束,则
n=6,PL=8,PH=1
F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1
4、图示四杆机构中,已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。
取不同构件为机架,可得到什么类型的铰链四杆机构?
解:
因为最短构件与最长构件长度之和小于
等于另外两构件的长度之和,满足构件的长度
和条件,所以取AB为机架,得双曲柄机构;
取BC或AD为机架,得曲柄摇杆机构;
取CD为机架,得双摇杆机构;
5、已知图示机构中,LAB=82mm,LBC=50mm,LCD=96mm,LAD=120mm问:
(1)此机构中,当取构件AD为机架时,是否存在曲柄?
如果存在,指出是哪一构件?
(必须根据计算结果说明理由)
(2)当分别取构件AB、BC、CD为机架时,各将得到什么机构?
解答:
因为LBC+LAD=50+120=170mm
LBC+LCD=82+96=178mm
所以LBC+LAD<
LBC+LCD符合曲柄存在的杆长之和条件.
1)当取AD为机架时,不存在曲柄,得到双摇杆机构;
2)当分别取AB或CD为机架时,均得到曲柄摇杆机构;
当取BC为机架时,得到双曲柄杆机构.
6、如图所示铰链四杆机构,已知各构件的长度LAB=50mm,LBC=110mm,LCD=80mm,LAD=100mm。
(1)该机构是否有曲柄?
如有,请指出是哪个构件(必须根据计算结果说明理由);
因为LAB+LBC=50+110=160mm
LAB+LBC=80+100=180mm
所以LAB+LBC<
LAB+LBC符合曲柄存在的杆长之和条件.
1)当取AD为机架时,得到曲柄摇杆机构;
2)当取AB为机架时,得到双曲柄杆机构;
当取BC为机架时;
得到曲柄摇杆机构;
当取CD为机架时;
得到双摇杆机构
7、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=200mm,齿数Z1=20,Z2=80,齿顶高系数ha*=1,压力角=20°
。
试求这对齿轮的模数m,传动比i12,节圆直径及啮合角。
节圆直径=分度圆直径
d1=mz1=4×
20=80mmd2=mz2=4×
80=320mmmm
8、某标准直齿圆柱齿轮,已知齿距p=12.56mm,齿数z=20,正常齿制。
求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、、齿根圆直径df、基圆直径db、、齿高h及齿厚s。
(cos20º
≈0.94)
p=12.56 mm,m=4 mm;
分度圆直径d=m·
z=4×
20=80 mm;
基圆直径db=d·
cos20º
=75.2 mm;
齿顶圆直径da=m·
(Z+2ha*)=88 mm;
齿根圆直径df=m·
(Z-2ha*-2c*)=70 mm;
齿高h=m·
(2ha*+c*)=9 mm;
齿厚s=6.28mm
9、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮齿数Z1=18。
试确定大齿轮的齿数Z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径。
解:
由i12=
=3,得Z2=3*18=54,
又由
mm,
分度圆直径:
mm。
10、如下图所示轮系中,已知Z1=16,Z2=36,Z3=25,Z4=50,Z5=2,Z6=20,若n1=600r/min,求蜗轮的转速n6及各轮的转向。
11.在图示传动装置中,已知各轮齿数为:
Z1=20,Z2=40,Z3=20,Z4=30,Z5=80,运动从Ⅰ轴输入,Ⅱ轴输出,nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。
试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。
由Z3、Z4、Z5、H系杆组成星行轮轮系,可得:
其中:
n5=0,所以:
即:
或:
;
又:
i12
又因为:
iⅠⅡ
所以:
,
解得:
nⅡ=n3=-2500r/min,
负号表示nⅡ与nⅠ方向相反,如图所示。
12、某轴用一对圆锥滚子轴承支承,外圈窄边相对安装,已知两轴承所承受的径向载荷分别为FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N,其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0,当Fa/Fr>
e时,X=0.4,Y=1.88。
试分别计算出轴承的当量动载荷。
轴向力:
FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>
SⅡ
轴承Ⅰ被放松FaⅠ=FSⅠ=2430N
轴承Ⅱ被压紧FaⅡ=FSⅡ=3430N
当量动载荷
FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27<
e
XⅠ=1YⅠ=0
PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N
FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>
XⅡ=0.4YⅡ=1.88
PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×
5000+1.88×
3430=12672.6N
六、设计题
1、图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。
已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。
试用作图法在图上标出:
(1)当凸轮从初始位置转过
=90°
时,从动件走过的位移S1;
(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时,凸轮转过的相应角度
说明:
(1)不必作文字说明,但必须保留作图线;
(2)S1和
只需在图上标出,不必度量出数值。
如图所示,正确作出偏距圆
按-ω方向转90°
,在图上正确标出S1
过B2点作偏距圆切线,正确标出
2角
七、分析题
1、.已知在一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。
试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。
蜗轩转动方向如图所示
蜗杆为右旋
Ft2与蜗轮分度圆相切,指向左端Ft1与蜗杆分度圆相切,指向右端Fa1与蜗杆轴线平行,指向右
Fa2与蜗轮轴线平行,指向左
2、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。
试按例①所示,指出图中的其它结构错误(不少于7处)。
(注:
润滑方式、倒角和圆角忽略不计。
(1)缺少调整垫片;
(2)轮毂键槽结构不对;
(3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上;
(4)键槽处没有局部剖;
(5)端盖孔与轴径间无间隙;
(6)多一个键;
(7)齿轮左侧轴向定位不可靠;
(8)齿轮右侧无轴向定位;
(9)轴承安装方向不对;
(10)轴承外圈定位超高;
(11)轴与轴承端盖相碰。
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