机械设计基础练习 考试精粹.docx
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机械设计基础练习考试精粹
机械设计基础练习
绪论
1、机器(machine):
执行机械运动的装置,它用来变换和传递能量、物料与信息。
特征:
1.都是人为的各种实物的组合;2.组成机器的各种实物间具有确定的相对运动;3.可代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能。
2、机构:
用来传递和力或改变的构件系统。
机器是由机构组成的。
3、零件是组成机器的最小单元,也是机器的,机器是由若干个不同的零件组装而成的。
4、构件是机器的,一般由若干个零件刚性联接而成,也可以是单一的零件。
第一章平面机构的自由度和速度分析
2、构件自由度:
构件所具有的独立运动数目。
一个作平面运动的自由构件具有自由度。
3、平面机构运动简图
机构运动简图是用规定的运动副符号及代表构件的线条来表示机构的运动特性,并根据运动学尺寸,按一定的比例画成的简单图形。
画运动简图练习:
4、平面机构的自由度
低副引入两个约束,高副引入一个约束
自由度的计算公式:
。
运动规律已知的活动构件称为原动件,
输出运动或动力的从动件称为输出件。
机器具有具体确定运动的条件是:
。
计算自由度
填空题
1.两构件并能保持一定形式的相对运动的连接称为。
2.由于运动副中两构件间的接触形式不同,运动副又分为和。
两构件间
以的运动副称为运动低副。
低副又分为、和。
两构件通过
组成的运动副称为高副。
3.机构是由若干个构件通过连接而成的。
4、构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的组合叫。
5、两构件之间作点或线接触的运动副称。
6、火车车轮在铁轨上的滚动,属于。
选择题
1、机构具有确定运动的条件是。
a.自由度数目>原动件数目;b.自由度数目<原动件数目;
c.自由度数目=原动件数目
2、如图1-6所示,图中A点处形成的转动副数为个。
a.1;b.2;c.3
第二章平面连杆机构
填空题
1、平面四杆机构有三种形式,即、和机构。
2、组成曲柄摇杆机构的条件是:
最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和,,则最短杆为曲柄
3、在曲柄摇杆机构中,如果将最短的杆对面的杆作为机架时,则与此相连的两杆均为摇杆,即是机构。
4、两构件直接接触而形成可动联结,称。
5、曲柄摇杆机构的传动角是之间所夹角。
6.在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为主动件,则摇杆会出现特性;若以摇杆为主动
件时,则会出现。
选择题
1.在四杆机构中若最短杆与最长杆长度之和大于其他两杆长度之和,则必将得到()机构。
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C。
双摇杆机构D.曲柄滑块机构
2、铰链四杆机构中,不与机架相连的构件称为()。
A、曲柄B.连杆C.连架杆D.摇杆
3、铰链四杆机构存在且只存在一个曲柄的条件是_______
A、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
B、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
且连架杆为最短。
C、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和,连架杆或机架为最短杆。
4、曲柚摇杆机构的传动角是
a.连杆与从动摇杆之间所夹的余角;
b.连杆与从动摇杆之间所夹的锐角;c.机构极位夹角的余角。
第三章凸轮机构
填空题
1、凸轮机构主要由、和机架三个构件组成的高副机构。
2、凸轮机构从动件的运动规律是指从动件的、、随时间变化的情况。
3、等速运动规律的凸轮机构运动方程图中,位移曲线是直线,速度曲线是直线,加速度为零。
1、既没有刚性冲击,也没有柔性冲击的凸轮机构从动件运动规律是_______
A、等加速等减速运动规律B、正弦加速度运动规律
C、简谐运动规律D、余弦加速度运动规律
图示为偏心直动凸轮机构,C为凸轮圆盘中心,O为回转中心,凸轮在做顺时针匀速回转,画出A、D的压力角。
第四章齿轮机构
1、齿轮机构传动的特点?
优点:
传动比稳定、传动效率高、工作可靠性高、结构紧凑、使用寿命长
缺点:
制造和安装精度要求较高、不适宜用于两轴间距离较大的传动
2、渐开线的性质
齿数、、是决定渐开线形状的三个基本参数。
3、一对渐开线直齿圆柱齿轮齿廓的啮合特性?
1)能保证实现恒定传动比传动
2)啮合线是两基圆的一条内公切线
3)中心距的变化不影响角速比
4)啮合角是随中心距而定的常数
4、一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:
、。
重合度大于1是连续传动条件。
4、范成法:
利用轮齿啮合时齿廓曲线互为包络线的原理来加工齿廓,其中一个齿轮(或齿条)作为刀具,另一个齿轮则为被切齿轮毛坯,刀具相对于被切齿轮毛坯运动时,刀具齿廓即可切出被加工齿轮的齿廓。
用同一把刀具,通过调节,就可以加工相同模数、相同压力角,不同齿数的齿轮。
齿轮加工的常用方法:
和。
5、齿廓根切:
用范成法切制齿轮时,有时刀具会把轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部分,这种现象称为齿廓根切。
产生根切的原因
当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N,刀具由位置Ⅱ继续移动时,便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分。
避免产生根切的措施:
(1)采用正变位齿轮加工
(2)采用足够多的齿数:
标准齿轮不产生根切的最小齿数为zmin=17
6、一对直齿轮啮合时,沿整个齿宽同时进入啮合,并沿整个齿宽同时脱离啮合。
因此传动平稳性差,冲击噪声大,不适于高速传动。
一对斜齿轮啮合时,齿面上的接触线由短变长,再由长变短,减少了传动时的冲击和噪音,提高了传动平稳性,故斜齿轮适用于重载高速传动。
7、一对平行轴斜齿轮正确啮合条件:
1)两外啮合齿轮的螺旋角大小相等,旋向相反,即1=-2
2)互相啮合两齿轮的法向模数和法向压力角也分别相等,即mn1=mn2=m,an1=an2=a
第五章轮系
例题:
1、标出轮系各齿轮的旋向。
2、在图示锥齿轮组成的行星轮系中,各齿轮数
,Z2=27,Z2’=45,
,已知齿轮1的转速
=240r/min,试求转臂H的转速
(大小与方向)。
3、已知:
z1=50,z2=100,z3=z4=40,z4’=41,z5=39,求:
i13。
七章机械运转速度波动的调节
1、大多机器的原动件都有在运动速度的波动,其原因是驱动力所作的功与阻力所作的功不能每瞬时保持相等
2、机器运转出现周期性速度波动的原因是。
a.机器中存在往复运动构件,惯性力难以平衡。
b.机器中各回转构件的质量分布不均匀。
c.在等效转动惯量为常数时,各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等,但其平均值相等,且有公共周期。
d.机器中各运动副的位置布置不合理。
第八章回转件的平衡
填空题
1、研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动的产生的离心力,减少或消除在机构各运动副所引起的动压力
2、使得回转件不平衡的原因是①_②_③所造成的危害是①机械工作精度和可靠性降低_②产生噪音_。
3、若不考虑其它因素,单从减轻飞轮的质量上看,飞轮应安装在上
第十章螺纹连接
简答题:
为什么螺纹连接要考虑防松问题?
常用的防松方法有哪些?
填空题
1、若螺纹的直径和螺纹副的摩擦角一定,则拧紧螺母的效率则取决于螺纹的:
升角与头数
2、对于连接用的螺纹,主要要求连接可靠,自锁性能好,故选择用:
升角小、单线三角形螺纹
3、螺纹的类型主要有:
、、、梯形螺纹、锯齿型螺纹。
选择题
1、螺纹升角Ψ增大,则联接的自锁性——。
A、提高B.不变C、降低D、没有规律
2、螺纹升角Ψ减小,传动效率------。
A、提高B.不变C、降低D.没有规律
3、当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,而且需要经常拆装时,往往采用——。
A、螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D、紧定螺钉联接
4、在螺栓联接的防松中,弹簧垫圈防松是属于——。
A、摩擦防松B.机械防松C、破坏防松D.止动防松
5、承受横向载荷的有预紧力的联接中,螺栓杆受——作用。
A、剪应力B.拉应力C、剪应力和拉应力D.不确定
6、在螺栓受拉力的螺纹联接强度计算中,螺纹部分危险截面的面积要用螺绽的——计算。
A、标注直径B、螺纹小径C、螺纹大径D、螺纹中径
7、采用——方法不能改善螺纹牙受力不均匀的程度。
A、增加旋合圈数B.悬置螺母C、内斜螺母D.钢丝螺套
8、若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A.螺距和牙型角B.升角和头数C.导程和牙形斜角D.螺距和升角
9、对于连接用螺纹,主要要求连接可靠,自锁性能好,故常选用。
A.升角小,单线三角形螺纹B.升角大,双线三角形螺纹
C.升角小,单线梯形螺纹D.升角大,双线矩形螺纹
10、与传动用的螺纹相比较,三角形螺纹用于联接的原因是——。
A、强度高B、自锁性好C.效率高D.便于加工
第11章齿轮传动
简答题
1、齿轮传动的主要失效形式有哪些?
开式、闭式齿轮传动的失效形式有何不同?
2、齿轮传动中,当传动的线速度大于12m/s时,为什么不宜采用油池润滑?
填空题
1、对于模数相同的齿轮,如果齿数增加,齿轮的几何尺寸:
增加,齿形:
有变化,齿轮的承载能力:
没有变化
2、标准压力角和标准模数均在:
。
3、一般开式齿轮传动的主要失效形式是:
齿面磨损或轮齿疲劳折断
4、重合度的大小表明同时参与啮合的轮齿的对数的多少,重合度越大,传动越平稳、承载能力越大
5、基圆相同,渐开线特点完全相同。
基圆越小,渐开线越弯曲,基圆越大,渐开线平直基圆内不能产生渐开线
6、在闭式软齿面的齿轮传动中,通常首先出现点饰破坏,故应按强度设计,但当齿面硬度》350HBS时,则易出现弯曲疲劳破坏,故应按强度设计
7、定轴轮系的传动比,等于组成该系的所有与所有之比。
8、轮齿的弯曲强度:
当齿数不变,增大模数时,则齿根弯曲强度。
9、一对圆柱齿轮传动中,当齿面产生疲劳点饰时,通常发生在靠近节线的齿根部分。
10、齿轮传动的功率损耗主要有:
、、。
选择题
1、轮齿的弯曲强度,当,则齿根弯曲强度增大。
A.模数不变,增多齿数时B.模数不变,增大中心距时
C.模数不变,增大直径时D.齿数不变,增大模数时
2、一对圆柱齿轮传动中,当齿面产生疲劳点蚀时,通常发生在。
A.靠近齿顶处B.靠近齿根处C.靠近节线的齿顶部分D.靠近节线的齿根部分
3、一对圆柱齿轮传动,当其他条件不变时,仅将齿轮传动所受的载荷增为原载荷的4倍,其齿面接触应力。
A.不变B.增为原应力的2倍C.增为原应力的4倍D.增为原应力的16倍
4、在下列措施中,-----------不利于减轻和防止齿轮齿面点蚀的发生。
A、降低齿面硬度B、采用变位齿轮传动C、降低表面粗糙度D、提高润滑油粘度
5、高速重载的齿轮传动当散热条件不良时,-----------是齿轮主要的失效形式。
A、齿面胶合B、齿面磨损C、齿面点蚀D、齿面塑性变形
6、对于齿面硬度均为HBS≤350的闭式齿轮传动,其最主要的可能失效形式是——。
A、断齿B.齿面点蚀C、齿面磨损D.齿面胶合
1、下列各图的斜齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动轮。
请在各图中补上转向和螺旋线方向,画出各轮所受的3个分力(即圆周力、径向力和轴向力)。
当转向改变或者螺旋线方向改变时,各力方向有什么变化?
第12章蜗杆传动
例:
图示为一标准蜗杆传动,蜗杆主动,螺旋线方向为左旋,转矩T1=2500N·mm,模数m=4mm,压力角
,蜗杆头数Z1=2,蜗杆直径系数q=10,蜗轮齿数Z2=54,传动效率
=0.75。
试确定:
1)蜗轮2的转向及螺旋线方向;
2)作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小和方向(在图中标出)。
简答题
1、蜗杆传动的主要特点是什么?
2、蜗杆传动的主要失效形式是什么?
3、蜗轮的齿数取值通常在26~80之间,为什么?
填空题
1、在涡杆传动中,当其他条件相同时,增加涡杆直径系数,将使传动系数:
减少
2、由于涡杆传动的两齿面间产生较大的相对滑动速度,因此,在选择涡杆和蜗轮材料时,应使相匹配的材料具有良好的减摩和耐磨性能,通常蜗杆材料选用碳素钢或合金钢,蜗轮材料选用青铜或铸铁,因此,失效通常多发生在上
选择题
1、起吊重物用的手动蜗杆传动,宜采用的蜗杆。
A.单头、小导程角B.单头、大导程角C.多头、小导程角D.多头、大导程角
2、蜗杆直径d1的标准化,是为了。
A.有利于测量B.有利于蜗杆加工C.有利于实现自锁D.有利于蜗轮滚刀的标准化
3、在蜗杆传动中,最可能出现的失效是----------。
A、蜗杆轴变形过大B、蜗杆齿面磨损C、蜗轮齿面胶合D、蜗轮齿根断裂
4、在蜗杆传动中,增加蜗杆的头数Z1有利于--------。
A、提高传动的承载能力B、提高蜗杆的刚度
C、提高蜗杆的加工能力D、提高传动效率
5、对于开式蜗杆传动,通常只需---------进行设计。
A、蜗轮齿根弯曲疲劳强度B、蜗杆齿根弯曲疲劳强度
C、蜗轮齿面接触疲劳强度D、蜗杆齿面接触疲劳强度
6、在蜗杆传动中,蜗杆、蜗轮常用不同的材料的目的是-----------。
A、使蜗杆与蜗轮的材料等强度B、节约成本
C、避免不宜形成承载油膜D、减小摩擦系数和增加耐磨性
7、我国标准规定,蜗杆传动在——内的模数和压力角为标准值。
A、蜗杆端面B、蜗轮法向平面
C、蜗杆、蜗轮啮合时的中间平面D.可以是蜗杆端面,也可以是蜗杆端面
第13章带传动与链传动
练习:
一、简答题
1、带传动弹性滑动是如何产生的?
它与打滑有何区别?
对传动产生什么影响?
2、带传动的打滑常发生在什么情况下?
打滑多发生在大轮上还是小轮上?
3、带传动的失效形式是什么?
4、带产生弹性打滑是因为带与带轮的摩擦力不够吗?
5、带传动为何要设张紧装置?
常用的张紧装置有哪些?
6、与带传动相比,链传动有何特点?
7、为什么链节数常采用偶数,而链轮齿数常采用奇数?
8、为什么要控制链轮的最大最小齿数?
9、链距P越大,承载能力越强,为何在高速重载的情况下,选择小P多排链?
二、填空题
1、带传动在工作中产生弹性滑动的原因:
带的弹性与紧边和松边存在拉力差.。
2、链传动中心矩过小的缺点:
小链轮上的包角小磨损快。
3、两轮轴线不在同一水平面的电传动,链条的紧边应该布置在上面,松边应布置在下面,这样可以使松边下垂量增大后不至于与链轮卡死。
4、与带传动相比较,链传动的承载能力大,传动效率高,作用在周上经向压力小
5、带张紧的目的是:
使带具有一定的。
6、与链传动相比,带传动的优点是:
。
7、链由于静强度不够而被来断的现象,多发生在低速重载的情况下
8、链条的节数宜用。
9、若不计链传动中的动载荷,则链的紧边受到的拉力有:
有效圆周力、离心拉力、和悬垂拉力三部分组成
10、带传动工作中,若主动轮的圆周速度为V1,从动轮的圆周速度为V2,带的线速度为V,则它们的关系为。
三、选择题
1、带张紧的目的是。
A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿C.改变带的运动方向D.使带具有一定的初拉力
2、与链传动相比较,带传动的优点是。
A.工作平稳,基本无噪声B.承载能力大C.传动效率高D.使用寿命长
3、链条由于静强度不够而被拉断的现象,多发生在情况下。
A.低速重载B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载
4、链条的节数宜采用。
A.奇数B.偶数C.5的倍数D.10的倍数
5、带传动不能保证实现准确的平均传动比,其原因是________
A、带易变形和磨损B、带在带轮上打滑
C、带的弹性滑动D、带的材料不遵从虎克定律
6、带传动正常工作时,紧边拉力和松边拉力满足的关系是——。
A.F1=F2B.F1-F2=FC.F1+F2=F,D.F1/F2=efa
7、若将传动比不为1的平带传动的中心距减小1/3,带的长度相应调整,而其他条件不变,则最大有效拉力——。
A、增大B.减少C.不变D、不确定
8、在带传动中,带的最大应力发生在——。
A、带的松边绕上大带轮处B、带的紧边脱离大带轮处
C、带的松边脱离小带轮处D、带的紧边绕上小带轮处
9、在带传动中,限制最小带轮直径是为了避免——·
A、小带轮包角太小B.带的弯曲应力过大
C.大带轮离心应力过大D.弹性滑动过大
10、在带传动中,发生弹性滑动的原因是——。
A、传递的载荷过大B.带轮与带之间的相对滑动
C、紧边拉力和松边拉力不等,使带的伸长不同D.带的离心力的作用
11、链传动与带传动相比较,链传动的主要优点之一是——。
A、缓冲减振B.过载保护C、传动功率大D、平均传动比准确
12、带传动中,由于弹性滑动使得主动轮节圆线速度-------从动轮节圆线速度。
A、大于B、小于C、等于D、不确定
13、链传动设计中,当载荷大、中心距小、传动比大时,宜选用----------。
A、大节距单排链B、小节距多排链C、小节距单排链D、大节距多排链
14.在要求传动精度较高时,不易采用——传动。
A、齿轮B.蜗杆C.螺旋D.带
15、滚子链传动中,链条节距越大,链轮转速越高、齿数越少,则传动的动载荷——。
A、越小B.越大C.平缓D.无变化
第14章轴
简答题
1、轴在机械设备中的功用是什么?
2、何谓心轴、传动轴和转轴?
3、轴上零件的轴向和周向固定各有哪些方法?
4、说明计算当量弯矩
的公式中
的意义,如何选其值?
5、仅从轴的结构设计考虑,指出下图中存在的错误,并加于改正?
填空题
1、根据承受载荷的不同,轴可分为、和三种
第15章滑动轴承
简答题
1、滑动轴承的摩擦状态有几种?
各有什么特点?
2、形成动压油膜的必要条件是什么?
3、在非液体摩擦滑动轴承的计算中,限制p、v与pv的目的是什么?
4、轴承润滑的作用是什么?
5、油孔、油槽开设原则是什么?
6、润滑油选择的原则是什么?
选择题
1、液体润滑动压径向轴承的偏心距e随而减小。
A.轴颈转速n的增加或载荷F的增大
B.轴颈转速n的增加或载荷F的减少
C.轴颈转速n的减少或载荷F的减少
D.轴颈转速n的减少或载荷F的增大
2、不完全液体润滑滑动轴承,验算
是为了防止轴承。
A.过度磨损B.过热产生胶合
C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀
3、非液体摩擦滑动轴承的设计依据是_______
a)保证润滑油不被过大的压力挤出
b)保证轴瓦材料不发生失效
c)保证轴承不致因过度发热而发生胶合破坏
d)维持边界油膜不遭破裂
4、对于液体摩擦滑动轴承,选择润滑油主要考虑润滑油的---------指标。
A、抗氧化性B、油性C、粘温指数D、粘度
5、为保证滑动轴承油膜的承载能力,一般油孔、油沟均不开在轴瓦的-----------。
A、承载区B、非承载区C、靠近端部区域D、靠近顶部区域
6、在下列对滑动轴承材料的要求中,-----------是错误的。
A、良好的耐磨性B、良好的减磨性C、良好的顺应性D、较高的硬度
7、下列中,----------不是滑动轴承的特点。
A、承载能力大B、使用寿命长C、径向尺寸大D、减振性能好
第16章滚动轴承
简答题:
1、滚动轴承与滑动轴承相比,有何特点?
2、说出下列轴承代号的意义:
6220870312AC/P62
3、滚动轴承主要的失效形式是什么?
何原因引起?
4、滚动轴承为何不能用在高速场合,会产生何后果?
可采取何措施?
5、什么是轴承的寿命?
6、如何理解角接触向心轴承放松端、压紧端轴承的轴向载荷?
7、滚动轴承的润滑与密封的各自目的是什么?
选择题
1、滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成,其中基本代号表示。
A.轴承的类型、结构和尺寸B.轴承组件
C.轴承内部结构变化和轴承公差等级D.轴承游隙和配置
2、向心角接触轴承的派生轴向力S的大小与------------无关。
A、轴向外载荷B、轴承内部结构C、径向载荷D、轴承的接触角
3、滚动轴承的基本额定寿命L或Lh是指可靠度为---------的寿命。
A、100%B、60%C、10%D、90%
改错题
以下轴系结构设计有何错误,支出并加以改正。
图示为一对角接触球轴承,请分析轴承所受的轴向力。
判断题
1、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。
()
2、机构是构件之间具有确定的相对运动,并且完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
()
3、某机构自由度数为2,那么该机构共需2个原动件。
()
4、构自由度数应小于原动件,否则机构不能成立。
()
5、定轴轮系首末两轮转速之比,等于组成该轮系的所有从动轮齿数连乘积与所有主动轮齿数连乘积之比。
()
6、在周转轮系中,凡是有旋转几何轴线下齿轮,称为中心轮。
()
7、不论刚性转子上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需在任意选定的两个平面内,分别适当地加上一个平衡质量,即可达到动平衡。
()
8、有一对传动齿轮,已知主动轮的转速n1=960rpm,齿数z1=20,从动轮的齿速z2=50,这对齿轮的传动比i12=2。
5,那么从动轮的转速应为n2=2400rpm。
()
9、渐开线上各点的曲率半径是相等的。
()
10、标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件:
两齿轮的端面模数与压力角相等,螺旋角相等,螺旋方向相反。
()
11、两齿轮间的距离叫中心矩。
()
12、刚性转子的许用不平衡量可用质经积或偏心距表示。
()
13、两构件通过内、外表面接触,可以组成回转副,也可以组成移动副。
()
14、在平面连杆机构中,只要以最短杆作固定机架就能得到双曲柄机构。
()
15、铰链四杆机构的曲柄存在条件是:
连架杆或机构中心有一个最短杆,最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。
()
16、用范成法加工标准齿轮时,为了不发生根切现象,规定最小齿数不得小于17。
()
17、轮系传动比的计算,不但要确定其数值,还要确定输入输出轴之间的运动关系,表示出它们的转向关系。
()
18、对于机构惯性力的合力和合力偶,通常只能做到部分平衡。
()
19、一般链传动中,链条节数为偶数,而链轮齿数为奇数。
()
20、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。
()
21、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
()
22、若机构的自由度数为2,那么该机构共需2个原动件。
()
23、机构的自由度数应小于原动件数,否则机构不能成立。
()
24、定轴轮系首末两轮转速之比,等于组成该轮系的所有从动齿轮齿数连乘积
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