机械设计基础复习题.docx
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机械设计基础复习题
机械设计基础复习题
一、选择题:
1.机构具有确定运动的条件是,机构的原动件数目必须(B)机构的自由度。
A.小于B.等于C.大于
2.曲柄摇杆机构中,当(B)两次共线时会存在死点位置。
A.曲柄与机架B.曲柄与连杆C.摇杆与连杆
3.(C)盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。
A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆
C.摆动平底推杆D.摆动滚子推杆
4.(C)的磨损较小,适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。
A.尖顶式从动杆B.滚子式从动杆C.平底式从动杆
5.渐开线上任意一点法线必(C)基圆。
a.交于b.垂直于c.切于
6.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合(D)。
A.均为基轴制B.前者基轴制,后者基孔制
C.均为基孔制D.前者基孔制,后者基轴制
7.标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是(C)。
A.m1=m2,α1≠α2;B.m1≠m2,α1=α2;
C.m1=m2,α1=α2;D.m1≠m2,α1≠α2;
8.槽轮机构的主动件是B。
A.槽轮B.曲柄C.圆销
9.一对圆柱齿轮传动设计中,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮的宽5~10mm,其目的是为了(B)。
A.使小齿轮弯曲强度高于大齿轮B.便于安装,保证接触线长度
C.使传动平稳提高效率D.提高小齿轮使用寿命
10.链传动设计中,选择中心距时可认为是最合适的是(C)。
(P为链节距)
A.(10~20)PB.(20~30)P
C.(30~50)PD.(50~80)P
11.下列措施中,不能提高带传动中带的最大有效圆周力的是()。
A.增大摩擦系数B.增大初拉力
C.增大小轮的包角D.增大输入轴的转矩
12.下列四种轴承必须成对使用的是(B)。
A.滚针轴承B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承
13.下列连接类型中适合被连接件之一太厚,而且需要经常拆装的是(C)。
A.普通螺栓连接B.铰制孔用螺栓连接
C.双头螺柱连接D.螺钉连接
14.小轮为主动轮的带传动中,带的最大应力发生在(C)的接触处。
A.松边与小轮B.松边与大轮C.紧边与小轮D.紧边与大轮
15.棘轮机构的主动件是(B)。
A.棘轮B.棘爪C.止回棘爪
16.槽轮机构的主动件在工作中是作(B)运动的。
A.往复摆动B.等速旋转
17.(B)只能承受轴向载荷。
A.圆锥滚子轴承B.推力球轴承
C.滚针轴承D.调心球轴承
18.在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是(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
19.采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于(C)。
A.提高承载能力B.增加润滑油油量
C.提高轴承的稳定性D.减少摩擦发热
20.机构具有确定运动的条件是(C)。
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
21.下列连接类型中适合被连接件较薄,并且允许经常拆装的是(A)。
A.普通螺栓连接B.铰制孔用螺栓连接
C.双头螺柱连接D.螺钉连接
22.如图所示几种情况下,可能形成流体动力润滑的有(B)。
23.渐开线上任意一点法线必(C)基圆。
A.交于B.垂直于C.切于
24.滚动轴承的类型代号由(B)表示。
A.数字B.数字或字母C.字母D.数字加字母
25.多盘摩擦离合器的内摩擦片有时做成碟形,这是因为(D)。
A.减轻盘的磨损B.提高盘的刚度
C.增大当量摩擦系数D.使离合器分离迅速
26.带传动不能保证精确的传动比,其原因(C)。
A、带容易变形和磨损B、带在带轮上打滑
C、带的弹性滑动D、带的材料不遵守胡克定律
27.工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为(A)。
A.心轴B.转轴C.传动轴D.曲轴
28.带传动过程中,主动轮(小带轮)速度为V1、带速V和从动轮速度为V2三者之间的关系是(B)。
A.V1=V>V2B.V1>V>V2C.V1
29.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合D。
A.均为基轴制B.前者基轴制,后者基孔制
C.均为基孔制D.前者基孔制,后者基轴制
30.对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言,避免根切的最小齿数为(B)。
A.16B.17C.18
31.为了使槽轮机构的槽轮运动系数K大于零,槽轮的槽数z应大于(B)。
A.2B.3C.4D.5
32.范成法多用于(B)。
A.单件生产B.批量生产
33.利用范成法进行加工,若刀具的模数和压力角与被加工齿轮相同,当被加工齿轮齿数变化时,(B)。
A.应更换刀具B.不用更换刀具
34.渐开线标准齿轮是指m、α、ha*、C*均为标准值,且分度圆齿厚(C)齿槽宽的齿轮。
A.小于B.大于C.等于D.小于且等于
35.下图中A点处形成的转动副数为(B)个。
A.1;B.2;C.3
36.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和,最短杆为机架,这个机构叫做(C)
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构
37.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和,最短杆是连架杆,这个机构叫做(A)
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构
38.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和,最短杆是连杆,这个机构叫做(C)
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构
39.用张紧轮张紧V带,最理想的是在靠近(C)张紧。
A.小带轮松边由外向内
B.小带轮松边由内向外
C.大带轮松边由内向外
40.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。
41.带传动的设计准则为(C)。
A保证带传动时,带不被拉断
B保证带传动在不打滑的条件下,带不磨损
C保证带在不打滑的条件下,具有足够的疲劳强度
42.要求单根V带所传递的功率不超过该单根V带允许的功率P0,这样,带传动就不会发生(C)失效。
A、弹性滑动B、弹性滑动和疲劳断裂
C、打滑和疲劳断裂D、打滑
43.设计V带传动时,如小带轮包角过小(<1200),最有效的解决方法是(A)。
A、增大中心距B、减少中心距C、减小带轮直径
44.链传动中作用在轴上的压轴力要比带传动小,这主要是由于(C)。
A、这种传动只用来传递小功率B、链的质量大,离心力也大
C、啮合传动不需很大的初拉力D、在传递相同功率时圆周力小
45.链传动中,链节数常采用偶数,这是为了使链传动(D)。
A、工作平稳B、链条与链轮轮齿磨损均匀
C、提高传动效率D、避免采用过渡链节
46.链传动张紧的目的是(C)。
A、使链条产生初拉力,以使链传动能传递运动和功率
B、使链条与轮齿之间齿数摩擦力,以使链传动能传动运动和功率
C、避免链条垂度过大时齿数啮合不良
D、避免打滑
47.牙嵌离合器一般用在(B)场合。
A.传递转矩大,接合速度低B.传递转矩小,接合速度低
C.传递转矩大,接合速度很高D.传递转矩小,接合速度高
48.某轮系的中间齿轮(惰轮)通过一滚动轴承固定在不转的心轴上,轴承内、外圈的配合应满足B。
A.内圈与心轴较紧、外圈与齿轮较松
B.内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧
C.内圈、外圈配合均较紧
D.内圈、外圈配合均较松
二、简答题
1.铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么?
答:
①杆长条件:
最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和;
②连架杆或机架之一为最短杆。
2.何谓周转轮系?
行星轮系与差动轮系有何区别?
答:
一个基本的周转轮系是由一个系杆,若干个行星轮和不超过二个与行星轮啮合的中心组成的。
自由度为2的周转轮系称为差动轮系,而自由度为1的周转轮系称为行星轮系。
3.有一闭式齿轮传动,满载工作几个月后,发现硬度为200~240HBS的齿轮工作表面上出现小的凹坑。
试问:
(1)这是什么现象?
(2)如何判断该齿轮是否可以继续使用?
(3)应采取什么措施?
解题要点:
(1)已开始产生齿面疲劳点蚀,但因“出现小的凹坑”,故属于早期点蚀。
(2)若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀,该齿轮仍可继续使用。
(3)采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中,均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。
4.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件各是什么?
一对齿轮如果m和a不相等是否就一定不能正确啮合?
答:
正确啮合条件是:
m1=m2,
。
连续传动条件是ε≥1。
不一定,只要
就能正确啮合。
5.用变位齿轮传动的目的是不是就是为了避免根切?
除了避免根切以外,变位齿轮传动还有哪些应用?
答:
不仅仅是为了避免根切。
除此以外,还用来提高齿轮强度和配凑中心距。
6.一对齿轮传动,如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀?
哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断?
并简述其理由。
解题要点:
大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N不等,通常
,
而
,故小齿轮齿面接触强度较高,则不易出现疲劳点蚀。
(2)比较大、小齿轮的
与
,若
<
,则表明小齿的弯曲疲劳强底低于大齿轮,易产生弯曲疲劳折断;反之亦然。
7.带传动是如何工作的?
有哪几种类型?
带传动为什么要定期张紧?
有哪些张紧方法?
带传动有哪些优缺点?
答:
带以一定的预紧力紧套在两个带轮上,由于预紧力的作用,带和带轮的接触面上就产生了正压力。
主动轮和带产生的摩擦力驱使带运动,带和从动轮相对运动,产生摩擦力,带作用在从动轮上的摩擦力带动从动轮运动。
在带传动中,常用的有平带传动,V带传动,多嘁带传动和同步带传动等。
各种材质的带都不是完全的弹性体,在变应力的作用下,经过一定的时间的运转后,就会由于弹性变形而松弛,使传动能力降低。
为了保证带传动的能力,应定期检查,如果发现不足时,必须张紧,才能正常工作。
带传动的优点:
带传动结构简单,传动平稳,造价低廉,以及缓冲共振,还可以对电机过载保护。
缺点:
带易磨损,寿命短,产生弹性打滑,不能保证精确的传动比。
8.带传动中最大应力包括哪几部分?
出现在何处?
答:
最大应力包括拉应力,弯曲应力,离心应力。
带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。
9.带传动的弹性滑动和打滑有何区别?
11.对小带轮的包角有何限制?
可采取哪些措施可增大包角?
答:
带轮的包角一般大于等于120度,至少大于90度。
要增大包角有两种方法:
1)增大中心距2)在带的松边外侧加张紧轮。
12.链传动的布置原则如何?
答:
链传动一般应布置在铅垂平面内。
如确有需要,则应考虑加托板或张紧轮等装置,并且设计较紧的中心距。
13.给出下图所给联轴器的名称,并说明其优缺点。
14.齿轮常见的失效形式有哪些?
答:
主要失效形式为轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。
15.简述形成动压油膜的必要条件。
答:
两工件之间的间隙必须有楔形间隙;
两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体;
两工件表面必须有相对滑动速度。
其运动方向必须保证润滑油从大截面流进,从小截面出来。
三、计算题
1.计算图a所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。
解:
滚子E为局部自由度,滑块H、I之一为虚约束
F=3n–2PL–Ph=3×6–2×8–1=1,有确定运动。
2.根据给定图形,绘制机构的运动简图,并计算机构的自由度。
解:
F=3n–2PL–Ph=3×3-2×4=1
3.图示为锥齿轮组成的周转轮系。
已知Z1=Z2=17,Z2′=30,Z3=45,若1轮转速n1=200r/min,试求系杆转速nH。
解答:
1.判定轮系类型,确定传动比计算式
轮系类型—因在一轮系运转时,齿轮2和2′的轴线相对于机架的位置不固定,且齿轮3固定不转动,故为行星轮系;
传动比公式—系杆转速nH须通过行星轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比公式求得。
2.确定系杆转速nH
1)转化轮系传动比公式:
2)
nH与n1的转向相反。
四、结构改错
1.图示采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。
指出结构中的错误,加以改正并画出轴向力的传递路线。
解题要点:
该例支点的轴向固定结构型式为两端固定结构,即两支点各承担一个方向的轴向力。
(1)存在的问题
1)两轴承外圈均未固定,轴运转时,外圈极易松动脱落。
2)轴向力无法传到机座上。
向左推动轴外伸端时,整个轴连同轴承均将从套杯中滑出;齿轮工作时将受到向右的轴向力,此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动,致使右轴承分离脱落。
3)轴承间隙无法调整。
4)改正方法
(2)改正方法
1)将两轴承内圈间的套筒去掉,再将套杯中间部分内径减小,形成两价目内挡肩固定轴承外圈,从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。
2)在右轴承右侧轴上制出一段螺纹,并配以圆螺母和止动垫圈用来调整轴承间隙,同时借助圆螺母轴上向左的轴力传到套杯上。
3)在套杯和机座间加调整垫片,以调整轴系的轴向位置;在套杯和端盖间也应加调整垫片,使端盖脱离轴承外圈,兼起密封作用。
改正后的结构及轴向力的传递路线见图解。
2.试分析图示轴系结构的错误,并中以改正。
齿轮用油润滑、轴承用脂润滑。
解题要点:
(1)支点轴向固定结构错误
1)该例为两端固定结构,但应将两轴承由图示的反安装型改为正安装,否则轴向力无法传到机座上;
2)左轴端的轴用弹性挡圈多余,应去掉。
3)无法调整轴承间隙,端盖与机座间应加调整垫片。
(2)转动件与静止件接触错误
1)左轴端不应顶住端盖;
2)联轴器不应与端盖接触;
3)右端盖不应与轴接触,孔径应大于轴径。
(3)轴上零件固定错误
1)套筒作用不确定,且轴上有键,无法顶住齿轮;套筒不能同时顶住轴承的内、外圈;齿轮的轴向固定不可靠(过定位);
2)联轴器轴向位置不确定。
(4)加工工艺不合理
1)轴上两处键槽不在同一母线上;
2)联轴器键槽未开通,深度不符标准;
3)箱体外端面的加工面与非加工面未分开。
(5)装配工艺错误
1)轴肩、套筒直径过大,两轴承均无法拆下;
2)齿轮处键过长,轴颈右侧应减小直径。
(6)润滑与密封错误
1)轴承处未加挡油盘;
2)右端盖未考虑密封。
改正后的结构见图解。
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