机械复习.docx
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机械复习
一、单项选择题
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
1.在题1图所示的结构中,若不计各杆自重,
则二力构件为(C)
A.AC
B.AC和BC
题1图
C.BC
D.没有二力构件
2.已知力F与x轴夹角为30°,其在x轴、y轴上的投影分别为轴在、50N,则该力F的大小为(A)
A.100NB.50N
C.ND.-100N
3.在题3图中,已知F=10kN,则其对点O的矩为(C)
A.15kN·mB.-15kN·m
C.5kN·mD.-5kN·m
题3图
4.解平面任意力系的独立平衡方程有(C)个。
B.2
5.杆件受力后,所发生的变形是多种多样的,其基本形式是(A)。
A.轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲B.轴向拉伸与压缩
C.剪切D.弯曲
6.塑性材料拉和压时的屈服极限(A)。
A.相同B.不同
C.拉伸时大于压缩时D.压缩时大于拉伸时
7.组成机器的运动单元是(B)。
A.机构B.构件C.部件D.零件
8.齿轮的渐开线形状取决于它的(C)直径。
A.齿顶圆;B.分度圆;C.基圆;D.齿根圆。
9.当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接件不可以经常拆卸时,常常采用(C)
A.螺栓连接B.双头螺栓连接C.螺钉连接D.紧定螺钉连接
10.车床的主轴属于(B)
A.心轴B.转动轴C.传动轴D.既是传动轴也是转动轴
11.在题1图所示的结构中,若不计各杆自重,则二力杆为(B)
A.AO
B.AB
C.BC
D.AO、AB和BC题11图
12.已知题2图中的力F平行于x轴,大小为100N,则该力在x、y
轴上的投影分别为(D)
A.0、100NB.0、-100N
C.100N、0D.-100N、0
题12图
13.在题3图中,已知F=10kN,则其对点O的矩为(A)
kN·m
B.-2kN·m
kN·m
D.-6kN·m题13图
14.力偶中的两个力对其作用平面内任一点之矩的代数和(D)
A.与矩心位置有关B.完全取决于这两个力的大小
C.完全取决于这两个力的作用位置D.与矩心位置无关
15.塑性材料一定大于脆性材料的力学性能是(B)
A.弹性模量B.塑形变形
C.拉压强度D.抗压强度
16.在拉压杆的横截面上,(C)
A.既有正应力、又有切应力B.只用均布的切应力
C.只有均布的正应力D.应力分布取决于横截面的形状
17.带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带(A)
A.进入主动轮处B.进入从动轮处
C.退出主动轮处D.退出从动轮处
18.渐开线齿廓基园上的压力角(C)
A.大于0°B.小于0°C.等于0°D.等于20°
19.当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔,且连接件需要经常拆卸时,往往采用(B)
A.螺栓连接B.双头螺栓连接C.螺钉连接D.紧定螺钉连接
20.半圆键连接的工作面为(D)
A.顶面B.底面C.端面D.侧面
二、填空题(每小题1分,共10分)
1.力的大小、方向和作用点,称为力的三要素。
2.平面汇交力系平衡的充分必要条件合力为零。
3.一对等值、反向、不共线的平行力系,称为力偶。
4.在国际单位制中,应力的基本单位是N/m²。
5.拉伸试验时,国家标准中规定标距l与直径d之比有:
l=10d和l=5d两种。
6.脆性材料的极限应力为σb,塑性材料的极限应力为σs。
7.带传动的主要失效形式打滑和疲劳破坏。
8.直齿圆柱齿轮传动的主要优点为 传动比准确 。
9.普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径。
10.轴承润滑的作用是减少摩擦力,减少磨损,提高效率。
11.平面力偶系合成的结果是一个合力偶。
12.平面任意力系有三个个独立的平衡方程。
13.只受二力作用而平衡的杆件称为二力杆。
14.轴向拉压杆横截面上的内力称为轴力。
15.脆性材料的强度极限为σb,安全因素为nb,则许用应力[σ]=σb/nb。
16.带传动中,打滑多发生在从动带轮上。
17.在齿轮的分度圆上具有标准的模数和压力角。
18.一般工作情况下,滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀
三、判断题
在题后的括号内,正确的打“√”,错误的打“×”。
1.作用于刚体上的两个力使刚体处于平衡状态的充要条件是:
这两个力大小相等、方向相同,且作用在同一条直线上。
(√)
2.圆柱形铰链约束特点是:
力作用线通过销钉中心,垂直于销钉轴线,方向可以确定。
(×)
3.剪切变形的受力特点是:
作用在构件两侧面上的外力的合力大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。
其变形特点是:
介于两作用力之间的截面,发生相对错动。
(√)
4.渐开线标准直齿圆柱齿轮A,分别同时与齿轮B、C啮合传动,则齿轮A上的分度圆只有一个,但节圆可以有两个。
(√)
5.弹性滑动是由于带所传递的圆周力超过带与带轮的接触面间摩擦力总和时,带在带轮上发了相对对滑动引起的。
(×)
6.柔索的约束力通过柔索与物体的连接点,方向沿着柔索而背离物体,为压力。
(×)
7.一个力在任意轴上的投影的大小一定小于或等于该力的大小。
(√)
8.材料强度失效时的应力就是其断裂破坏前所能承受的最大应力。
(√)
9.渐开线上任意一点的法线都与基园相切。
(√)
10.轴承6207主要承受轴向载荷。
(×)
四、计算题
需要画图时画出相应的图;要有解答步骤。
1.如图所示,已知:
F=20kN,m=16kN·m,q=20kN/m,a=0.8m求:
A、B的支反力。
题1图
解:
研究AB梁,受力如图。
2.计算题27图所示机构的自由度。
题2图
解
活动构件数n=5
低副数PL=6
高副数PH=2
机构自由度数F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-2=1
3.如左图,已知:
木杆面积A1=10000mm2,[σ]1=7MPa,钢杆面积A2=600mm2,[σ]2=160MPa,确定许用载荷[G]。
题3图
解:
1、求各杆的轴力
(a)选取B点作为研究对象;
(b)画B点受力图,如图b)。
(c)根据静力平衡条件建立方程
∑Fx=0
∑Fy=0
求解上式,得:
=-,
=2G,
对于此结构,拉杆所受的力总是大于压杆所受的力。
2、用木杆确定[G]由强度准则:
σ1=FN1/A1≤[σ1]
得:
G≤[σ1]A1/=
3、校核钢杆强度,即:
σ2=FN2/A2=2G/A2=×103/600=<[σ2]
强度足够,故许可载荷[G]=
4.已知一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮机构,测得两轴孔间距a=168mm,输入轴转速n1=400r/min,输出轴转速n2=200r/min,若将小齿轮卸下后可以同一个齿顶圆直径为da=88mm齿数为20的齿轮Z正确啮合。
试求该对齿数Z1、Z2。
解:
一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数相等,压力角相等
da=88=m(Z+2h*a)=m(20+2x1)
则m=4
由题知,d1+d2=168
即0.5m(z1+z2)=168
z1+z2=84
又i=n1/n2=400/200=2=z2/z1
则z2=2z1
Z1=28,z2=56
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
题5图
解:
因为LBC+LAD=50+120=170mm
LBC+LCD=82+96=178mm
所以LBC+LAD 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.如题6图所示,两块矩形截面的木块嵌接在一起,已知轴向拉力 ,截面的宽度 ,木材顺纹的许用挤压应力 ,顺纹的许用切应力 。 试求接头处所需的尺寸l和a。 题6图 解: 1、由挤压强度条件 ≤ ,可得 ≥ m mm 2.由剪切强度条件 ≤ ,可得 ≥ m mm 7.三角架结构如题7图所示。 已知杆AB为钢杆,其横截面面积A1=600mm2,许用应力[σ1]=140MPa;杆BC为木杆,横截面积A2=3×104mm2,许用应力[σ2]=。 试求许用荷载[F]。 。 题7图 8.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。 解: 节圆直径=分度圆直径 d1=mz1=4×20=80mm d2=mz2=4×80=320mmmm 五、简答题 需要画图时画出相应的图;要有解答步骤。 1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接 2.提高螺栓联接强度的措施有哪些 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围; 改善螺纹牙间的载荷分布; 减小应力集中; 避免或减小附加应力。 3.闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分: 轮齿啮合的功率损耗,轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。 4.简述带传动的优点 适于中心矩较大的场合;带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动; 过载时带与带轮间会出现打滑,打滑虽使传动失效,当可防止损坏其他零件; 结构简单、成本低廉 5.滚动轴承的基本类型有哪些 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。 6.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。 7.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 : 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。 8.分析斜齿圆柱齿轮的受力时,主动轮所收的法向力可以分解为哪三个分力各分力的方向如何判别 轴向力: 方向用左右手准则判定,左旋齿轮用左手,右旋齿轮用右手。 四指沿着齿轮旋 转的方向,大拇指方向为轴向力的方向。 圆周力: 主动轴上圆周力的方向与受力点的圆周速度方向相反, 从动轮上的圆周力的方 向与受力点的圆周速度方向相同。 径向力: 径向力的方向对于外啮合两轮都是由受力点直线各自轮心。 9.轴的作用是什么按承载情况来看,自行车的前轮轴是何种类型火车车辆的轴是什么类型它们有和区别 轴的作用是传递运动和动力的。 自行车的前轮轴和火车车辆的轴都是心轴,只有承受弯矩不承受扭矩。 转轴即承受弯矩也承受扭矩,传动轴只承受扭矩不承受弯矩。 区别: 自行车的前轮轴是固定心轴,火车车辆的轴是转动心轴。 10.滚动轴承的基本结构通常是有哪四部分组成的哪一部分是滚动轴承必不可少的 外圈,滚动体,保持架,内圈。 滚动体是滚动轴承不可缺少的部分。 六、改错题 1、,试指出1~8标注处下图为一输出轴的错误。 1.无倒角,轴承装拆不方便; 2.轴肩过高,轴承无法拆卸; 3.轮毂与轴无键联接,周向固定不可靠; 4.套筒与轴肩平齐,右轴承定位固定不可靠,套筒外径过大,轴承无法拆卸; 5.轴头过长,齿轮装拆不便; 6.精加工面过长,也不利于轴承拆卸; 7.轴与轴承盖无密封件,盖孔与轴间无间隙,动静件未分开,工作时会干涉; 8.联轴器与轴间无键联接,周向固定不可靠,不利于装拆轴上零件。 2.指出下图中轴结构不合理之处,并作简要说明 ; 1、左侧轴承拆卸困难,轴环高于轴承内圈, 轴颈靠轴肩处应有砂轮越程槽 2、轴头太长,轮毂无法轴向固定 3、套筒左端面应与轮毂右端面接触,套筒右端面太高,右侧轴承拆卸困难 4、应有退刀槽
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