机械设计基础试题二及答案.docx
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机械设计基础试题二及答案
机械设计基础试题二及答案
一、填空题:
(每空1分,共30分)
1、力偶矩的、和称为力偶的三要素。
2、两构件相互作用时,它们之间的作用与反作用力必然、、,但分别作用于两个构件上。
3、机器或机构各部分之间应具有运动。
4、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350mm,b=600mm,c=200mm,d=700mm;
(1)当取c杆为机架时,它为机构;
(2)当取d杆为机架时,则为。
5、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,正确啮合条件是。
6、分度圆上的压力角等于,摸数取的是值,齿厚和齿槽宽的齿轮,称为标准齿轮。
7、槽轮机构能把主动轴的等速连续 ,转换成从动轴的周期性的 运动。
8、槽轮机构、,在进入和脱离啮合时。
但在运动过程中的加速度变化较大,冲击较严重,因而不适用于。
9、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中,承载能力最高的是传动,承载能力最低的是传动。
10、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据确定。
11、带传动的失效形式有和。
12、传动带中的的工作应力包括、和。
13、根据轮系中各个齿轮的几何轴线的位置是否变动,轮系可分为三类:
、和混合轮系。
二、选择题:
(每题1分,共12分)
1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为( )。
A.必有R=F1+F2;B.不可能有R=F1+F2;C.必有R>F1,R>F2;D可能有R 2、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。 A.必汇交于一点;B.必互相平行;C.必都为零;D.必位于同一平面内。 3、等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时,这对外力所具备的特点一定是等值、()。 A.反向、共线;B.反向,过截面形心;C.方向相对,作用线与杆轴线重合;D方向相对,沿同一直线作用。 4、轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面() A.分别是横截面、450斜截面;B.都是横截面;C.分别是450斜截面、横截面;D.都是450斜截面。 5、在曲柄滑块机构中,当取滑块为原动件时,()死点位置。 A有一个;B没有;C有两个;D有三个 6、对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取()为机架,将得到双曲柄机构。 A最长杆;B与最短杆相邻的构件;C最短杆;D与最短杆相对的构件。 7、一个齿轮上的圆有()。 A.齿顶圆和齿根圆;B.齿顶圆、分度圆、基圆和齿根圆; C.齿顶圆、分度圆、基圆、节圆、齿根圆。 8、用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮,当()时,将发生根切现象。 A.Z=17;B.Z<17;C.Z>17;D.Z=14。 9、在单向间歇运动机构中,齿式棘轮机构常用于()的场合。 A.低速轻载;B.高速轻载;C.低速重载;D.高速重载。 10、当要求从动件的转角须经常改变时,下面的间歇运动机构中哪种合适。 () A.间歇齿轮机构;B.槽轮机构;C.棘轮机构。 三、判断(每题1分,共10分) 1、机构能具有相对运动的条件是其自由度F>0。 () 2、速度瞬心法可以用于求解机构的加速度问题。 () 3、曲柄滑块机构滑块为主动时,有死点位置。 ( ) 4、摆动导杆机构有急回特性。 ( ) 5、间歇运动机构的主动件,在何时也不能变成从动件。 ( ) 6、棘轮机构,必须具有止回棘爪。 ( ) 7、棘轮机构只能用在要求间歇运动的场合。 ( ) 8、不完全齿轮机构,因为是齿轮传动,所以在工作中是不会出现冲击现象的。 ( ) 9、槽轮的转向与主动件的转向相反。 ( ) 10、螺旋机构需有反向机构才能反向传动。 () 四、计算题: (共50分) 1、图示为一夹紧机构,杆AB和BC的长度相等,各杆自重忽略不计,A、B、C处为铰链连接。 已知BD杆受压力F=3kN,h=200mm,l=1500mm。 求压块C加于工件的压力。 (10分) 图1 2、如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN,若材料的许用应力[σ]=120MPa,杆件横截面积为圆形,求横截面的最小半径。 (10分) 图2 3、绘制如图所示活塞泵的机构运动简图。 (10分) 4、如图所示的轮系中,设已知z1=16,z2=32,z2'=20,z3=40,z3'=2,z4=40,均为标准齿轮传动。 已知轮1的转速n1=1000r/min,试求轮4的转速及转动方向。 (8分) 5、分析题10-3-3图所示的螺纹联接结构,找出其中的错误,简单说明原因,并画图改正。 (12分) 图3 1-曲柄;2-连杆;3-齿扇;4-齿条活塞;5-机架 图4 (a)(b)(c) 图5 试题二答案 一、填空题: (每空1分,共30分) 1、大小、转向、作用平面。 2、等值、反向、共线。 3、确定。 4、双曲柄、曲柄摇杆。 5、模数相等,压力角相等。 6、200、标准值、相等。 7、 运动、间歇。 8、结构简单、工作可靠、运动比较平稳、高速场合。 9、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮。 10、圆周速度、传递功率。 11、打滑、疲劳破坏。 12、拉应力、离心应力、弯曲应力。 13、定轴轮系、周转轮系 二、选择题: (每题1分,共12分) 1、D;2、 D;3、C;4、A;5、C;6、C;7、B;8、B;9、A;10、A。 三、判断(每题1分,共10分) 1、√;2×;3、 √;4、√;5、×;6、×;7、×;8、×;9、√;10、√。 四、计算题: (共50分) 1、(10分) 解: (1)取DB杆为研究对象,画受力图;列平衡方程; (2)取压块C杆为研究对象,画受力图;列平衡方程 2、(10分) 解: 由截面法可知,轴力FN=F=32kN 拉杆的横截面面积A = =266.7mm2 即 r2 266.7mm2,故r 9.2mm 横截面的最小半径为9.2mm 3、(10分) 解 (1)分析、确定构件类型。 活塞泵由曲柄1、连杆2、齿扇3、齿条活塞4和机架5等五个构件组成。 曲柄1是原动件,2、3、4是从动件。 当原动件1回转时,活塞在气缸中往复运动。 (2)确定运动副类型。 各构件之间的连接如下: 构件1和5,2和1,3和2,3和5之间为相对转动,分别构成A、B、C、D转动副。 构件3的轮齿与构件4的齿构成平面高副E。 构件4与5之间为相对移动,构成移动副F。 (3)定视图方向。 连杆运动平面为视图方向。 (4)选择比例尺,绘制简图。 选取适当比例,按题图示尺寸,定出A、B、C、D、E、F的相对位置,用构件和运动副的规定符号画出机构运动简图,在原动件上标注箭头,如图所示。 4、(8分) 图4 解: n4=n1/i=1000/80=12.5r/min 轮4的转向如图所示应该逆时针转动。 5、(12分) 答: 主要结构错误分析如下: (a)铰制孔螺栓联接 (1)螺纹的大径应小于铰制孔配合直径 (2)弹簧垫圈的切口倾斜方向错误 (3)螺纹部分长度不够 (4)螺栓无法由下向上装入 (b)双头螺柱联接 (1)螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度 (2)螺纹孔内没有光孔,深度应大于螺纹孔,否则螺纹不能加工 (3)上端螺柱的螺纹部分长度不够 (4)下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔 (5)上边的被联接件应该有通孔,其孔径应大于螺杆直径 (c)螺钉联接 (1)螺钉头的周围空间尺寸太小,更没有扳手空间,圆柱螺钉头也不能拧紧 (2)上面的被联接件必须为光孔,不能是螺纹孔 (3)下面的被联接件应有螺纹, (4)光孔的直径应与螺纹小径近似相同,而不是等于螺纹大经 (5)缺少防松措施 改正图
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