机械设计试题.docx
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机械设计试题
《机械设计基础》试题四
一、名词解释(3×3,共9分)
1、机构:
2、压力角:
3、运动副:
二、填空题(1×10,共10分)
1、构件是机器的运动单元体,零件是机器的______单元体。
2、渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为:
________、_________。
3、普通V带传动的应力由三部分组成,即_________________、_______________和弯曲变形产生的弯曲应力。
4、按轴的承载情况不同,轴可以分为转轴、_____和_______。
5、齿轮传动的五种失效形式分别为轮齿折断、________、_______、________和齿面塑性变形。
三、选择题(2×10,共20分)
3、下列计算蜗杆传动比的公式中()是不对的。
A、i=ω1/ω2B、i=n1/n2C、i=d2/d1
5、斜齿圆柱齿轮的模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数在哪个面上的值为标准值()
A、法面B、端面C、轴面
6、带传动的打滑现象首先发生在何处()
A、大带轮B、小带轮C、大、小带轮同时出现
四、判断题(1×10,共10分)
1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
()
2、极位夹角θ是从动件在两个极限位置时的夹角。
()
3、带传动不能保证传动比不变的原因是易发生打滑。
()
4、对于一对齿轮啮合传动时,其接触应力和许用接触应力分别相等。
()
8、提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。
()
9、滚动轴承基本额定动载荷C值越大,承载能力越高。
()
五、简答题(3×5,共15分)
1、说明凸轮机构从动件常用运动规律、冲击特性及应用场合。
2、简述带传动的弹性滑动及打滑有何区别。
3、简述螺纹联接的主要类型及应用场合,并画任一螺纹联接。
六、计算题(共28分)
1、简述机构具有确定相对运动的条件,计算机构自由度(若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指
出),并判断机构运动是否确定。
(6分)
2、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,其参数为:
齿数Z1=18,Z2=54,分度圆压力角α=20°,齿顶高系数
=1,顶隙系数C*=,小齿轮1的齿顶圆直径da1=100mm,试求:
模数m、分度圆直径d、基圆直径db、标准中心距a及传动比i12(8分)
3、铰链四杆机构,已知lBC=50mm,lCD=35mm,lAD=30mm,AD为机架,
(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求lAB的最大值。
(2)若此机构为双曲柄机构,求lAB的范围。
(3)若此机构为双摇杆机构,求lAB的范围。
(8分)
4、已知图示的轮系中,各齿轮的齿数为Z1=15,Z2=20,Z2′=65,Z3=20,Z3′=15,Z4=65,试求轮系的传动比i1H。
(6分)
《机械设计基础》试题
一、选择正确答案,在横线上填写号码(每小题分)
1.图(a)为。
图(b)为。
①曲柄滑块机构②导杆机构③摇块机构④定块机构
2.图示为凸轮机构在推程中从动件的位移线图,其从动件的运动规律为;(①等速运动②等加速、等减速运动③简谐运动)这种运动规律在o、m、e各点。
(④引起刚性冲击⑤引起柔性冲击⑥能避免冲击)
4.一对标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。
①m1=m2,
=
②m1=m2,
=
β1=β2③m1=m2,
=
β1=-β2
5.在飞轮设计中,若不均匀系数δ选得愈小,则飞轮的尺寸。
①愈小②愈大③不受影响
为了减小飞轮的转动惯量,一般宜将飞轮安装在。
④高速轴⑤低速轴⑥高速轴或低速轴都可以
7.在普通V带传动设计中,小轮直径d1若过小,则带的将过大而导致带的寿命降低;反之,则传动的外廓尺寸增大。
①拉应力②离心拉应力③弯曲应力
8.目前中、高速滚子链传动根据设计;而低速链传动(V
①静力强度安全系数②功率曲线图③压强
9.为了提高齿轮传动的齿面接触强度应。
①中心距不变条件下增大模数②中心距不变条件下增加齿数
③增大中心距④减少齿宽
10.标准直齿圆锥齿轮传动的齿形系数YF是按的当量齿数来确定的。
①Zv=Z②Zv=
③Zv=
11.在蜗杆传动中,对于滑动速度Vs>12m/s的重要传动,应该采用做蜗轮齿圈材料。
①ZQSnl0-1②45钢淬火③HT200④20Cr渗碳淬火
二、填空题(每小题2分,第2题4分)
1.在图示铰链四杆机构中,已知各杆长度lAB=55mm,lBC=40mm,lCD=50mm,lAD=25mm。
此机构属铰链四杆机构的三种基本型式中的机构。
2.已知某机器的主轴转一周(φ=2π)是一个周期,其阻力矩M″的变化规律如图所示。
若驱动力M′为常数,其最大盈亏功,Amax=N·m。
(4分)
3.图解法设计凸轮轮廓是根据原理作图求得凸轮轮廓曲线。
4.现测得一正常齿标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=13mm,齿数Z=24,求该齿轮的模数m=。
5.在滚子链传动中,链的节距越大,其越高,但节距越大,链轮转速越高时
也越大,因此设计时应尽可能选用小节距的链。
6.软齿面的闭式齿轮传动主要失效形式是
(1);
(2),因此其设计准则是。
7.在普通圆柱蜗杆传动中,已知蜗杆头数Z1=2,蜗轮齿数Z2=80,模数m=10mm,直径系数q=9,则蜗杆的中圆直径d1=mm,标准中心距a=mm。
8.已知一传动轴传递的功率P=6KW,转速n=300r/min,材料用45钢调质,[τ]=35N/mm2,常数C=110,求该轴直径公式,结果d≥mm。
9.非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是
(1);
(2),目前采用的计算方法是间接、条件性的,应限制轴承及限制轴承。
10.滚动轴承的代号7312C,表示轴、承的类型是轴承,内径d=mm,直径系列是系列,精度等级为级。
11.带传动的设计依据是保证带及具有一定的。
三、计算题
1.计算下列机构的自由度,如有复合铰链,虚约束,局部自由度时必须在图中指出。
并检验该机构的运动是否确定。
(图中画有箭头的构件为原动件)(8分)
(1)凸轮机构
(2)牛头刨床主体机构
2.图求轮系中,已知Z1=30,Z2=35,Z3=120,Z4=17,Z5=34,n1=960r/min,方向如图箭头所示,求齿轮5的转速n5大小及方向(用箭头在图上表示)。
(10分)
3.图示紧螺栓组联接,采用二个M16的普通螺栓(内径d1=),联接所受的横向载荷R=6500N,被联接件接合面的摩擦系数f=,联接可靠性系数C=,螺栓材料的许用拉应力[
]=120N/mm2,试校核该联接是否安全。
(8分)
4.一深沟球轴承6312,所受径向载荷Fr=5000N,轴向载荷Fa=2000N,轴承转速n=1000r/min,载荷有轻微冲击,预期寿命Lh=10000h,问此轴承是否合用。
(10分)
注:
(1)6312轴承:
Cr=64100N,Cor=49400N
(2)当
≤e,X=1,Y=0
当
>e,X=,Y=
(3)载荷系数取fF=,温度系数fT=1
四、分析作图题
1.用图解法设计导杆机构。
已知机架长度l=150mm,行程速比系数K=,求曲柄长度。
(6分)
(注:
——极位夹角)
2.在图示的盘形回转件中,有两个偏心质量位于同一回转平面内,它们的大小及质心向径分别为m1=25kg,m2=40kg,r1=100mm,r2=125mm,又设平衡质量mb质心向径rb=140mm,试用图解求mb的大小及其方位(在图上表示)(6分)
3.图示斜齿轮一蜗杆传动组合中,已知:
斜齿轮1为左旋(主动),转向如图所示,试在图上表示:
(1)为使中间轴(轴)的轴向力能抵消一部分,试确定斜齿轮2和蜗杆3的螺旋方向。
(2)各轮转向
(3)斜齿轮2在啮合点A各分力的方向和蜗杆3在啮合点B各分力的方向。
(10分)
《机械设计基础》试题
填空题(每空格1分,共30分)
1.带传动的设计准则是保证带,并具有一定的。
3.滑动轴承的润滑作用是减少,提高,轴瓦的油槽应该开在的部位。
5.径向滑动轴承的直径增大一倍,长径比不变,载荷不变,则轴承压强P为原来
的倍。
9.链传动中,链节数常取,而链齿数常采用。
10.在同样条件下,V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多,原因是V带在接触面上所受的力大于平带。
14.链轮的转速,节距,齿数,则链传动的动载荷就越大。
15.在圆柱齿轮传动中,齿轮直径不变而减小模数,则会使轮齿的弯曲强度
,接触强度,传动的平稳性。
二、判断题(正确的在题后括号内划“√”,错误的划“×”,每小题1分,共15分)
1.螺旋副中,螺纹的升角愈高,自锁性愈差。
()
2.材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面,适当的热处理方式是表面淬火。
()
3.非液体滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。
()
4.滚动轴承的公称接触角越大,轴承承受轴向载荷的能力越大。
()
5.在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。
()
6.若带传动的初拉力一定,增大摩擦系数和包角都可提高带传动的极限摩擦力。
()
7.闭式蜗杆传动的主要失效形式是蜗杆齿面的胶合。
()
8.滚动轴承中,极限转速最高的轴承是调心滚子轴承。
()
9.传递功率一定时,带传动的速度过低,会使有效拉力加大,所需带的根数过多。
()
10.一对标准直齿圆柱齿轮,若Z1=18、Z2=72则这对齿轮的弯曲应力
。
()
11.可以用飞轮来调节机器的非周期性速度波动。
()
12.设计普通平键的设计时,若采用两个按1800对称布置的平键时,强度比采用一个平键要大()。
13.闭式软齿面齿轮传动设计中,小齿轮齿数的选择应以不根切为原则,选少些()。
15.圆盘摩擦离合器靠在主、从摩擦盘的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩。
()
三、问答题(共40分)
1.花键连接的类型有那几种各有何定心方式(10分)
3.与带传动及齿轮传动相比,链传动的主要优缺点是什么(10分)
4.斜齿圆柱齿轮传动中螺旋角β的大小对传动有何影响,其值通常限制在什么范围(7分)
四、选择题(每小题1分,共15分)
2.在带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大拉应力发生在带开始()。
A进入从动轮处B退出主动轮处
C退出从动轮处D进入主动轮处
3.验算时若发现材料为45号钢的轴刚度不够,应当采取的措施为()。
A改为合金钢轴B改为滚子轴承
C增加轴的直径D对轴的表面进行强化处理
4.只承受弯矩的传动心轴,轴表面一固定点的弯曲应力是()
A静压力B.脉动循环变应力
C.对称循环变应力D.非对称循环变应力
5.链传动的大链轮齿数不宜过多是因为要()
A减少速度波动B避免运动的不均匀性
C避免传动比过大D避免磨损导致过早掉链
6.为了减轻摩擦表面的疲劳磨损,下列措施中()不是正确的措施。
A合理选择表面粗糙度B合理选择润滑油粘度
C合理选择表面硬度D合理控制相对滑动速度
7.已知某齿轮的转矩T=100N·m,分度圆直径d=200mm,则其圆周力Ft=()
A1000NB1NC500ND
11.只能承受径向载荷,而不能承受轴向载荷的滚动轴承是()。
A深沟球轴承(60000)B角接触球轴承(70000)
C圆柱滚子轴承(N型)D推力球轴承(51000)
12.圆柱形螺旋弹簧的有效圈数是按弹簧的()要求计算得到的。
A结构尺寸B稳定性C刚度D强度
13.角接触轴承承受轴向负荷的能力随接触角α的增大而()。
A增大B减少C不变D增大或减少随轴承型号而定
14.在良好润滑的情况下,耐磨性最好的涡轮材料是()。
A铸铁B锡青铜C无锡青铜D黄铜
15.有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案()为好。
A带传动→齿轮传动→链传动B链传动→齿轮传动→带传动
C带传动→链传动→齿轮传动D链传动→带传动→齿轮传动
五、分析及计算题(共40分)
1.(10分)一V带传动传递的功率P=10kw,带的速度v=s,预紧力F0=1000N试求紧边拉力F1及松边拉力F2。
2.(15分)图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,各已知条件如图示。
1)为使Ⅱ轴的轴向力相互抵消一部分,试确定各齿轮的螺旋方向,请标在图上;
2)分别画出轴Ⅱ上齿轮2、3啮合点处的三个分力Fr、Fa、Ft(⊙表示垂直穿出纸面;表示垂直进入纸面)
3)试通过齿轮受力分析绘出中间轴(Ⅱ轴)强度计算的受力简图。
3.(15分)某汽缸,缸内压力p在0~之间变化,汽缸内直径D=800mm,汽缸盖上用28个M16(d1=)的普通螺栓联接,螺栓材料为45号钢,许用拉应力[σ]=280Mpa。
采用铜皮石棉垫片密封,其螺栓相对刚度系数Cb/(Cb+Cm)=。
为保证密封性要求,若采用残余预紧力Qp′为螺栓的工作压力F的倍,试计算螺栓所需的预紧力Qp并校核螺栓的静强度。
《机械设计基础》试题
填空题(每空格1分,共30分)
确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤[α]条件下,。
一对齿轮传动中,大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是等的。
在设计V带传动时,V带的型号是根据和选取的。
对于两级斜齿圆柱齿轮传动,应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向。
滚动轴承主要失效形式是和。
在蜗杆传动中,一般蜗杆头数取Z1=,蜗杆头数越少,自锁性越。
普通螺纹联接承受横向外载荷时,依靠承载,螺栓本身受_____________作用,可能的失效形式为。
平键联接中,面是工作面,楔形键联接中,面是工作面。
对于闭式软齿面齿轮传动,主要按强度进行设计,而按强度进行校核。
蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生齿面失效。
带传动中,带上受的三种应力是应力,应力和应力。
最大应力发生在。
链轮的转速,节距,齿数,则链传动的动载荷就越大。
验算非液体摩擦滑动轴承的pv值是为了防止;验算轴承速度v是为了防止。
判断题(正确的在题后括号内划“√”,错误的划“×”,每小题1分,共15分)
一个平键联接能传递的最大扭矩为T,则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。
()
硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断,不会产生齿面点蚀。
()
矩形螺纹用于传动,而普通三角螺纹用于联接。
()
对于只有一个圆销的外槽轮机构,槽轮的运动时间一定小于静止的时间。
()
滚动轴承内座圈与轴颈的配合,通常采用基轴制。
()
适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。
()
在螺纹联接中,采用加高螺母以增加旋合圈数的办法对提高螺栓的强度并没有多少作用。
()
在多根三角带传动中,当一根带失效时,应将所有带更换。
()
减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。
()
维持边界油膜不遭破坏是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。
()
一对齿轮圆柱若接触强度不够时,应增大模数;而齿根弯曲强度不够时,则要加大分度圆直径。
实际的轴多做成阶梯形,主要是为了减轻轴的重量,降低政治制造费用。
()
蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使传动效率降低,蜗杆刚度提高。
链传动中,当主动链轮匀速转动时,链速是变化的,但链传动的平均传动比恒定不变。
。
问答题(共40分)
带传动为什么要限制小带轮的最小直径、最大传动比和带的根数(10分)
轴按受载情况分类有哪些形式自行车的前轮轴、中轴和后轮轴各属于什么轴(10分)
导向平键和普通平键各适用于什么场合,可能出现的失效形式是什么其尺寸宽度b、高度h、长度l如何确定(10分)
什么叫硬齿面齿轮什么叫软齿面齿轮各适用于什么场合(10分)
选择题(每小题1分,共15分)
下面那种情况下,存在死点。
A、双曲柄机构;B、对心曲柄滑块机构,曲柄主动;
C、曲柄摇杆机构,曲柄主动;D、曲柄摇杆机构,摇杆主动。
最适合凸轮高速运转的从动件运动规律是。
A、等速运动;B、等加速运动与等减速运动;
C、简谐运动;D、摆线运动。
蜗杆传动中,作用在蜗轮上的三个啮合力,通常以为最大。
A、圆周力Ft2;B、径向力Fr2;
C、轴向力Fa2。
带传动采用张紧轮的目的是。
A、减轻带的弹性滑动;B、提高带的寿命;
C、改变带的运动方向;D、调节带的初拉力。
下列零件的失效形式中,不属于强度问题。
A、滑动轴承的轴瓦发生胶合;B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀;
C、平键联接中的侧面挤压;D、滚动轴承滚道的塑性变形。
齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀,通常首先发生在。
A、靠近齿顶处;B、靠近齿根处;
C、靠近节线的齿顶处;D、靠近节线的齿根部分。
一对相啮合的圆柱齿轮
,其接触应力的大小是。
A、
;B、
;
C、
;D、可能相等,也可能不相等。
在良好的润滑和密封情况下,滚动轴承的主要失效形式是。
A、塑性变形;B、胶合;C、磨损;D、疲劳点蚀。
当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用来轴向定位,所受的轴向力较大。
A.圆螺母;B.紧定螺钉;C.弹性挡圈;D.楔形键。
在圆柱螺旋弹簧中,弹簧旋绕比是之比。
A、弹簧线径d与中径D;B、自由长度H0与弹簧线径d;
C、弹簧中径D与弹簧线径d;D、弹簧外径D2与弹簧线径d。
在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是。
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。
用于薄壁零件联接的螺纹,应采用。
A、三角形细牙螺纹;B、梯形螺纹;
C、锯齿型螺纹;D、多线三角形粗牙螺纹。
闭式软齿面齿轮传动设计中,小齿轮齿数的选择应。
A、以不根切为原则,选少些;B、选多少都可以;
C、在保证齿根弯曲强度前提下,选多些。
受不变载荷作用的心轴,轴表面某固定点的弯曲应力是。
A、静应力;B、脉动循环变应力;
C、对称脉动循环变应力;D、非对称脉动循环变应力。
15.链传动中,链节数取偶数,链轮齿数取奇数,最好互为质数,其原因是。
A、链条与链轮轮齿磨损均匀;B、工作平稳;
C、避免采用过渡链节;D、具有抗冲击力。
分析及计算题(共40分)
1.(10分)图中所示轴承中,采用一对角接触球轴承(轴承的附加轴向力的计算式为S=),轴承的径向载荷分别为R1=15000N,R2=7000N,作用在轴上的轴向外加载荷Fa=5600N,46312型轴承的e=,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比A/R>e时,X=,Y=,fp=1,试计算:
(1)两个轴承的轴向载荷A1、A2;
(2)两个轴承的当量动载荷P1、P2。
Fa
S1
R2
R1
S2
第1题图
2.(10分)如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。
1)小圆柱齿轮主动时,画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。
2)从轴承和轴受力情况分析,这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理为什么
3)按图示方案设计完成后,如果误将蜗杆减速器放在高速级,而负载功率及转速均不变,分析可能会出现什么问题
第2题图
3.(10分)受轴向力紧螺栓联接的螺栓刚度为C1=400000N/mm,被联接件刚度为C2=1600000N/mm,螺栓所受预紧力F′=8000N,螺栓所受工作载荷F=4000N。
要求:
1)按比例画出螺栓与被联接件变形关系图(比例尺自定);
2)用计算法求出螺栓所受的总拉力F0和剩余预紧力F〞。
4.(10分)某单根V带传动,已知小轮包角α1=150°,若带与带轮间的当量摩擦因素μν=,张紧力F0=280N,带速υ=7m/s,若不计离心力影响,试求该传动所能传递的最大功率P。
机械设计基础试题2
一、填空(60分)
3.平面四杆机构无急回特性时_______,行程速比系数_______
(A)压力角α=0 (B)传动角β=0 (C)极位夹角θ=0
(D) k>1(E)k<1 (F)k=1
4.在双曲柄机构中,已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为_______。
(A)<110mm(B)110mm≤d≤190mm(C)≥190mm
5.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,_______死点位置;
(A)曲柄与连杆共线时为(B)摇杆与连杆共线时(C)不存在
6.凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。
(A)理论轮廓线上的最大 (B)实际轮廓线上的最大
(C)实际轮廓线上的最小 (D)理论轮廓线上的最小
7.凸轮机构中的压力角是指_______间的夹角。
(A)凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向(B)凸轮上接触点的法线与该点线速度
(C)轮上接触点的切线与从动件的运动方向
8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_______。
(A)沿轴向固定并传递轴向力(B)沿轴向可作相对滑动并具有作用
(C)沿周向固定并传递扭矩 (D)安装及拆卸方便
9.普通平键联接传递动力是靠_______。
(A)两侧面的摩擦力(B)两侧面的挤压力
(C)上下面的挤压力(D)上下面的摩擦力
12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_______有关。
(A) 升角(B)线数(C)螺距和牙型角(D)升角和牙型角
13.螺纹联接是一种_______。
(A)可拆联接(B)不可拆联接(C)具有防松装置的为不可拆联接,否则为可拆联接(D)具有自锁性能的为不可拆联接,否则可拆
14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是:
松螺纹联接的螺纹部分不承受_______的作用。
(A) 拉伸(B)扭转(C)剪切(D)弯曲
15.被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则螺栓可能失效的形式为_______。
(A) 剪切与挤压破坏(B)拉断(C)拉扭断裂
16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接,螺栓中心的圆直径D=200mm,轴传递扭矩T=,则作用在每个螺栓上的力为_______。
(A)1800 (B)240 (C)450 (D)540
17.三角带传动和平型带传动相比较,其主要优点是_______。
A) 在传递相同功率时,尺寸较小 B) 传动效率高
C) 带的寿命长 D) 带的价格便宜
18.标准三角带型号的选定,取决于_______。
(A) 传递的功率(B)带的线速度(C)带的圆周力(D)高速轴上的扭矩
19.工作条件与型号一定的三角带,其寿命随小带轮直径的增大而_______。
(A)降低(B)增大(C)不变
20.带传动的中心距
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