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机械基础题库99
绪论
1、填空
1、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。
2、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和移动副。
3、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
4、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
二、名词解释
1、机械:
机器、机械设备和机械工具的统称。
2、机器:
是执行机械运动,变换机械运动方式或传递能量的装置。
3、机构:
由若干零件组成,可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4、构件:
由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元
5、零件:
构成机械的最小单元,也是制造的最小单元。
6、低副:
两个构件之间为面接触形成的运动副。
7、高副:
两个构件之间以点或线接触形成的运动副。
三、选择题
1、在如图1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、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
3、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
4、如图所示为(A)的表示方法。
A转动副B高副C移动副D螺旋副
5、B是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元。
A.机器B.零件C.构件D.机构
6、两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为B。
A.低副B.高副C.移动副;D.转动副。
四、问答
1、机器与机构的主要区别是什么?
答:
机构不能作为传递能量的装置。
2、构件与零件的主要区别是什么?
答:
构件运动的最小单元,而零件是制造的最小单元。
3、从日常生活或生活实践中,寻找两个高副和两个低副的应用实例,并联系高、低副的特点进行分析。
答:
高副:
①齿轮的啮合为线接触,压强大所以为高副;②滚动轴承的滚珠跟环是线接触。
低副:
门与门框相连的销,风扇体与吊杆之间连接的因是面接触压强低,故为低副。
第1章带传动
1、填空
1、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥120°。
2、V带是一种无接头的环形带,其工作面是与轮槽相接触的__两个侧面_______,带与轮槽底面留有间隙。
3、V带传动过载时,传动带会在带轮上打滑,可以防止过载导致机器的损坏,起到___保护______作用。
4、V带传动的主要失效形式是___塑性变形______和__磨损_______。
5、带传动一般由传动带、_主动V带轮________和__从动V带轮_______组成。
6、带传动的主要失效形式是打滑与断裂。
7、普通V带的断面型号分为Y、Z、A、B、C、D、E七种,其中断面尺寸最小的是Y型。
二、选择
1、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
2、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
3、(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
4、V带在轮槽中的正确位置是(C)
4、在带传动中(减速传动),带的应力最大值发生在带C。
A.进入大带轮处;B.离开大带轮处;C.进入小带轮处;D.离开小带轮处。
5、为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角应AV带截面的楔角。
A.小于B.大于C.等于D.大于等于
6、传动比大而且准确的传动是D。
A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动
3、名词解释
1、带传动中心距a
答:
中心距是两带轮传动中心之间的距离。
2、V带的中性层(5分)
答:
曲V带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持不变的层面为中性层。
4、问答题
1、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。
2、在设计带传动时为什么要限制带速v、小带轮直径d1和带轮包角α?
答:
带速大则离心拉应力大,所以限制v<30m/s;小带轮直径d1小则弯曲拉应力大,造成工作应力过大在交变应力作用下,带将产生疲劳破坏;一般要求带轮包角α≥120°,以防带与带轮接触弧长不足,带在轮上打滑。
第2章螺旋传动
一、填空
1、螺旋传动是由螺杆和螺母组成。
2、螺旋传动按用途可分为传力螺旋、传动螺旋和调整螺旋。
3、普通三角螺纹的牙形角为60°度。
4、常用联接螺纹的旋向为右旋。
5、普通螺栓的公称直径为螺纹大径。
6、在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高,三角形螺纹自锁性最好。
2、选择
1、普通螺纹的公称直径是指螺纹的(A)
A大径B中径C小径
2、车床床鞍的移动采用了(C)的传动形式
A螺母固定不动,螺杆回转并作直线运动。
B螺杆固定不动,螺母回转并作直线运动。
C螺杆回转,螺母作直线运动
3、钳工实习的虎台钳上的螺杆螺纹采用的是(B)
A三角形螺纹B锯齿形螺纹C矩形螺纹
4、一螺杆转螺母移的螺旋传动装置,螺杆为双线螺纹,导程为12mm,当螺杆转两周后,螺母位移量为(B)
A12B24C48
5、普通螺纹的公称直径是C。
A.螺纹的中径;B.螺纹的小径;C.螺纹的大径。
6、在螺栓的直径参数中C与螺栓的抗拉强度关系最大。
A.中径;B.小径;C.大径。
7、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
8、普通螺纹的公称直径是C。
A.螺纹的中径;B.螺纹的小径;C.螺纹的大径。
9、在螺栓的直径参数中C与螺栓的抗拉强度关系最大。
A.中径;B.小径;C.大径。
3、名词解释
1、螺距(5分)
答:
相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
2、导程
同一螺旋线上的相邻两牙在中经上对应两点间的轴向距离。
4、问答题
1、螺杆螺纹的牙型有哪几种?
各有什么特点?
答:
①三角形螺纹:
牙形角为60°、自锁性好、牙根厚、强度高,用作联接螺纹;②矩形螺纹:
牙形角为0°、传动效率最高,但牙根强度低、制造较困难、对中精度低、磨损后间隙较难补偿,应用较少;③梯形螺纹:
牙形角为30°、牙根强度高、对中性好、便于加工、传动效率较高、磨损后间隙可以调整,常用作双向传动螺纹;④锯齿形螺纹:
工作面牙形斜角为3°、非工作面牙形斜角为30°、效率高、牙根强度高,用作单向传动螺纹。
2、粗牙螺纹和细牙螺纹有何区别?
各用于何种工作场合?
答:
①粗牙螺纹:
应用最广,②细牙螺纹:
牙型和螺距小、螺纹升角小、小径大、强度高、自锁性好,但不耐磨、易滑扣,用于薄壁管件、受振动的联接和微调机构中。
3、螺纹的主要参数有哪些?
答:
螺纹的主要参数有:
大径(d、D)、小径(d1、D1)、中径(d2、Dψ)、螺距(P)、导程(Ph)、牙型角(α)和螺纹升角(ψ)。
5、计算
1、一普通螺旋传动机构,双线螺杆驱动螺母作直线运动,螺距为6mm,求:
(1)螺杆转两周时,螺母的移动距离是多少?
(2)螺杆转速为25r/min时,螺母的移动速度为多少?
解:
①Ph=Z*P=2x6=12mm
L=N*Ph=2x12=24mm
②V=n*Ph
=25x12
=280mm
第3章链传动
1、填空
1、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。
2、链传动和带传动都属于挠性件传动。
3、链传动的主要失效形式有:
链条铰链磨损和链条断裂。
4、链的长度以链节数表示,一般应取为偶数。
二、选择
1、链传动属于B传动。
A.摩擦传动;B.啮合传动;C.两者均不是。
2、链传动是借助链和链轮间的C来传递动力和运动的。
A.磨擦;B.粘接;C.啮合。
3、B是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。
A.链轮齿数;B.链节距;C.链节数;D.中心距。
4、为避免使用过渡链节,设计链传动时应使链条长度为A。
A.链节数为偶数;B.链节数为小链轮齿数的整数倍;
C.链节数为奇数;D.链节数为大链轮齿的整数倍。
第4章齿轮传动
一、填空
1、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。
2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。
3、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动平稳,承载能力高,可用于高速重载的场合。
4、为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足齿廓啮合基本定律。
5、渐开线的形状取决于基圆。
6、一对齿轮的正确啮合条件为:
模数相等与分度圆压力角相等。
7、齿轮轮齿的失效形式有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。
8、一对斜齿轮的正确啮合条件为:
法面模数相等、压力角相等与螺旋角相等、方向相反。
9、圆锥齿轮传动是惟一适用于相交轴的齿轮传动。
10、齿轮传动是利用主动轮、从动轮之间轮齿的__啮合_______来传递运动和动力的。
11、机械传动中,为保证齿轮传动平稳,齿轮齿廓通常采用__渐开线_______。
12、渐开线的形状取决于___基圆______的大小。
13、国家标准规定:
渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角等于__20°___度。
14、模数已经标准化,在标准模数系列表中选取模数时,应优先采用_万第一_____系列的模数。
15、齿轮传动过程中,常见的失效形式有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑变和__轮齿折断_______等。
2、选择
1、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
2、、闭式硬齿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
3、、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
4、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
5、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
6、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
3、问答题
1、齿轮齿面疲劳点蚀多发生在齿面的什么部位?
为什么?
答:
疲劳点蚀多发生在齿面的节圆附近。
由于该处为单齿传力,接触应力高。
2、在什么情况下会发生齿轮齿面的胶合失效?
答:
重载齿轮传动,润滑不良时,齿面接触应力高,齿面产生瞬时高温,使齿面熔合粘着,并沿相对滑动方向撕裂造成齿面损伤。
3、齿轮轮齿折断可有哪两种情况?
为什么?
答:
①在严重超载或承受冲击以几偏载而引起的轮齿的过载折断。
②在交变弯曲正应力长期反复作用,在齿根受拉应力集中处产生疲劳裂纹的扩展,导制疲劳折断。
4、齿轮轮齿的失效形式有哪几种?
答:
齿轮轮齿的失效形式主要有轮齿折断、齿轮点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形这五种。
4、计算题
1、一对圆柱齿轮的传动比为3,主动轮的齿数Z1=30,转速n1=600r/min。
求从动轮的齿数Z2和转速n2。
解:
∵i=n1/n2=Z2/Z1=3
∴n2=n1/i=600/3=200r/min
∵z2=i.Z1=3*30=90
2、一对齿轮传动,主动齿轮齿数Z1=20,从动齿轮齿数Z2=50,主动齿轮转速n1=1000r/min,试计算传动比i和从动齿轮转速n2。
(11分)
解:
i=n1/n2=Z2/Z1=50/20=2.5
n2=n1/i=1000/2.5=400r/min
3、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=80mmd2=mz2=4×80=320mmmm
4、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)
解答:
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
5、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,
mm。
第5章蜗杆传动
一、填空
1、蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成。
2、通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为主平面。
3、在蜗轮齿数不变的情况下,蜗杆的头数越少,则传动比就越大。
4、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_。
二、选择
1、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
2、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
3、蜗杆传动适用于C传动。
A.相交轴;B.平行轴;C.交错轴。
4、传动比大而且准确的传动是D。
A.带传动;B.链传动;C.齿轮传动;D.蜗杆传动。
第6章轮系
一、填空
1、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。
2、轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条,其各轮转向只能用___前头_____的方法表示。
二、选择
1、定轴轮系的总传动比等于各级传动比B。
A.之和;B.连乘积;C.之差;D.平方和。
2、A的周转轮系,称为行星轮系。
A.单自由度;B.无自由度;C.双自由度;D.三自由度。
3、计算题
1、如图所示定轴轮系中,已知各齿轮的齿数分别为:
Z1=30,Z2=45,Z3=20,Z4=48。
试求轮系传动比i14,并用箭头在图上标出各齿轮的回转方向。
解:
i14=(-1).z2.z4/z1.z3
=-1.45*48/30*20
=-3.6
2、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。
解:
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。
3、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。
解:
4、如图所示的轮系中,Z1=16,Z2=32,Z2'=20,Z3=40,Z3'=2(右旋)Z4=40。
若n1=800r/min,其转向如图所示,求蜗轮的转速n4及各轮的转向.
解:
传动比大小:
i14=n1/n4=Z2Z3Z4/Z1Z2'Z3'
=32×40×40/16×20×2=80
所以:
n4=n1/i14=800/80=10r/min
因为此轮系中有蜗杆蜗轮和圆锥齿轮,故各轮的转向只能用箭头表示。
第7章平面连杆机构
一、填空
1、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构无死点位置,而当摇杆为原动件时,机构有死点位置。
2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
3、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:
急回特性。
4、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
5、当曲柄摇杆机构中存在死点位置时,其死点位置有__2___点,在死点位置时,机构中的连杆与_曲柄_____处于共线状态。
6、在曲柄滑块机构中,若以曲柄为主动件,则可以把曲柄的_旋转____运动转换成滑块的__直线_____运动。
7、铰链四杆机构中,固定不动的杆件称为_机架______;不与机架直接连接的杆件称为连杆;与机架相连,且以360旋转的连架杆,称为__曲柄_____;与机架相连,但只作小于180度的连架杆,称为__摇杆_____。
2、选择
1、在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是C。
A.双曲柄机构;B.对心曲柄滑块机构;C.摆动导杆机构;D.转动导杆机构。
2、在下列平面四杆机构中,C存在死点位置。
3、A.双曲柄机构;B.对心曲柄滑块机构;C.曲柄摇杆机构;D.转动导杆机构。
4、曲柄摇杆机构的压力角是A。
A.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角;B.连杆与从动摇杆之间所夹锐角;
C.机构极位夹角的余角;D.曲柄与机架共线时,连杆与从动摇杆之间所夹锐角。
5、带传动是借助带和带轮间的B来传递动力和运动的。
A.啮合;B.磨擦;C.粘接。
6、图示铰链四杆机构是B。
A.曲柄摇杆机构;B.双曲柄机构;C.双摇杆机构。
7、能实现间歇运动的机构是C。
A.曲柄摇杆机构;B.双摇杆机构;C.槽轮机构;D.齿轮机构。
3、问答题
1、铰链四杆机构的基本形式有哪几种?
各有何特点?
答:
基本形式有三种:
曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构。
曲柄摇杆机构:
一般曲柄为原动件,作等速转动,连杆和摇杆为从动件分别作平面运动和往复摆动。
双摇杆机构:
两连架杆均为摇杆的四杆机构。
双曲柄机构:
两连架杆均为曲柄的四杆机构。
2、什么是机架、连架杆、连杆?
最短的连架杆是否一定是曲柄?
答:
机架:
固定不动的杆;连架杆:
与机架相连的杆;连杆:
不与机架相连的杆。
只有当曲柄与最长杆之和小于戊等于其他两杆长度之和时,最短的连架杆才是曲柄。
3、连杆机构的压力角是确定值还是变化值?
它对机构的传力性能有何影响?
答:
连杆机构的压力角是变化值。
压力角小使传动运转轻便,机械效率高。
4、如何判断四杆机构是否有急回性质?
极位夹角θ与急回性质有何关系?
答:
判断四杆机构是否有极位夹角θ;如θ越大,行程速比系数K越大,急回特性越好。
4、计算题
1、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);
(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LAB+LBC=50+110=160mm
LAB+LBC=80+100=180mm
所以LAB+LBC 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. 2、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; 3、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 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.
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