机械设计8.docx
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机械设计8
第一章：
机械概述
一、 填空：
1. 机械是________与________的总称。
2. 一台完整的机器通常由________、________、________、________四部分组成，车床的主轴属于________部分。
缝纫机机头是机器的 部分。
3. 选择材料的主要依据是________。
4. 机器工作时能做相对运动的机件叫__________，不能做相对运动的机件叫__________。
__________是运动的单元，__________是制造的单元。
5. 材料的性能包括________， 和________。
6. 密度是指__________，密度小于________g/cm3的金属叫轻金属，熔点高于2000度的金属叫________。
7. 金属材料的熔点是制金属材料__________，根据金属材料熔点的高低将金属材料分为__________、__________、__________，熔点在1000度以下的金属材料叫__________，熔点在2000度以上的金属材料叫__________，在1000度和2000度之间的金属材料叫__________。
8. 金属材料的导热性用________表示，导热性最好的是________其次是________、________。
9. 金属材料的化学性质包括________、________、________。
10. 金属材料在外力作用下所表现出来的性能叫________，包括________、________、________、________、________。
11. 根据载荷的性质不同，载荷可分为________、________、________。
12. 强度是金属材料在________作用下，抵抗________，最常用的是________和________。
13. 衡量金属材料性能的两个重要指标是________和________。
14. 塑性是指___________________，塑性指标用________和________表示。
15. 硬度的试验方法有________和________，生产上最常用的是________，即________、_________、________。
16. 韧性是指 。
17. 金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的________叫疲劳强度，用符号________表示。
18. 金属材料的工艺性能包括__________、__________、__________。
19. 金属材料的铸造性又称________主要取决于金属材料熔化后液体的________冷却时的________和________等。
20. 金属材料的锻压性取决于材料的________与________。
21. 金属材料的焊接性取于材料的焊缝产生________和________等倾向。
22. 金属材料的热工削削加工性取决于材料的________和________。
23. ________是零件满足基本要求，零件强度是指零件受载后抵抗________、________、________的能力。
24. 零件受载后的最大工作应力不过材料的________。
25. 零件工作应力是交变应力是，失效形式是________，工作应力是静应力时，体积强度不足时，表现为________和________。
零件的表面强度不足时，其失效形式是 、 。
26. 摩擦是指________，按摩擦性质不同可分为________和________。
27. 摩擦力的方向总是沿着接触面的________方向，且与物体运动趋方向________。
28. 汽车向前时，若后轮是驱动轮，那么前轮的摩擦力向________，后轮摩擦力方向向________，前后轮摩擦力方向________。
29. 人向前走路时，鞋底与地面间的摩擦力方向向________。
30. 一物体放在水平面上，G＝100N，P＝0.25，用10、20、30、40N的力去拉它，则摩擦力分别为________、________、________、________，所受的最大静摩擦力是________。
31. 点线接触产生的表层局部压力很大，这种应力叫________，按触疲劳强度条件是________。
32. 摩擦按摩擦性质可分为________和________。
33. 一个零件的磨损通常包括________、________、________三个阶段，其中________阶段代表了零件的使用寿命。
34. 摩擦可以分为__________、__________、__________三种。
二、 选择题：
1. 下列性质属于材料的物理性能的是________。
A强度 B塑性 C韧性 D熔点
2. 下列机械中属于机器的是________。
A电动机 B曲柄连杆机构 C传动机构
3. 双金属片是利用金属材料的________不同而工作的。
A导电性 B强度 C热膨胀系数 D导热性
4. 向烧红的铁锅泼入冷水铁锅产生裂纹，这是因为铁的________
A铁的导热性差而造成热膨冷缩不同
B铁锅的热膨胀大小
C铁锅的硬度太大
5. 三种硬度试验中最常用的是________。
A布氏硬度 B洛氏硬度 C维氏硬度
6. 洛氏硬度的压头为________。
A淬火的钢球 B夹角为120度的圆锥体 C夹角为136度的四棱锥
7. 零件受交变载荷的失效形式是________。
A疲劳断裂 B塑性变形 C表面失效
8. 疲劳强度中的无限多次，一般是指________。
A.102 B.103 C107~108 D无穷大
9. 疲劳强度用字表________表示，强度极限用________表示，屈服强度用________表示。
A.[6] 6-1 6 B 6-1 6b 6s
C.6s 6b 6-1 D. 6b 6-1 6s
10、下列性能在属于物理性能的是__________，属于化学性能的是__________，属于力学性能的是__________，属于工艺性能的是__________。
A 密度 B 熔点 C 抗氧化性 D 疲劳强度
E 焊接性 F 铸造性 G 塑性 H 磁性
11、新买的汽车行驶5000公里后需要更换机油，该阶段是__________阶段。
A 跑合阶段 B 稳定磨损 C 剧烈磨损
三、 判断题
1. 摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势相反。
（ ）
2. 静止的物体一定不受摩擦力的作用。
（ ）
3. 放在不光滑的平面上的物体一定受到摩擦力的作用。
（ ）
4. 摩擦力总进阻碍物体的相对运动，摩擦力越小越好。
（ ）
5. 金属材的切削加工性取材料的硬度与塑性。
（ ）
6. 低碳钢的焊接性比高碳钢好。
（ ）
7. 物体受交变载荷作用时，破坏一定是疲劳破坏。
（ ）
8. 疲劳破坏没有明显的塑性变形现象。
（ ）
9. 伸长率能准确的代表材料的塑性。
（ ）
10. 机器的四个部分是每个机器都不可缺少的。
（ ）
四、 问答题
1. 机器与机构的区别是什么？
2. 构件与零件的区别是什么？
3. 什么是力学性能？
有那些指标？
4. 什么是塑性？
有哪些指标？
5. 什么是硬度有哪些指标？
6. 磨损按磨损结果和磨损机理各分哪几种？
7. 画出磨损曲线图并标出三种阶段？
五、 如图所示P分别为100，200、300、400进，物体与墙间的摩擦力分别为________、________、________、________，方向向________，已知N＝0.25，G＝50N。
G
P
六、 如图所示A＝100N，B＝200，物体的摩擦系数P＝0.2，当F分别为10、20、30、40、50、60时绳子的拉力分别为________、________、________、________、_______、________，A的摩擦力分别为________、________、________、________、_________、_______，B物体的摩擦力分别为________、________、________、________、________、。
B
A
F
七、 名词解释：
1. 强度：
2. 零件强度：
3. 硬度：
4. 塑性：
5. 磨损：
6. 体积强度：
7. 表面强度：
8、疲劳强度
P
六、 如图所示A＝100N，B＝200，物体的摩擦系数P＝0.2，当F分别为10、20、30、40、50、60时绳子的拉力分别为________、________、________、________、_______、________，A的摩擦力分别为________、________、________、________、_________、_______，B物体的摩擦力分别为________、________、________、________、________、。
B
A
F
七、 名词解释：
1. 强度：
2. 零件强度：
3. 硬度：
4. 塑性：
5. 磨损：
6. 体积强度：
7. 表面强度：
8、疲劳强度
第一部分选择题（共40分）
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.如图所示，卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为（）
A.零件
B.机构
C.机器
D.构件
2.图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）
A.图aB.图b
C.图cD.图d
3.在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（）
A.曲柄转动导杆机构B.曲柄摆动导杆机构
C.摆动导杆滑块机构D.移动导杆机构
4.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（）
A.减小凸轮基圆半径B.增大凸轮基圆半径
C.减小平底宽度D.增加平底宽度
5.能满足超越要求的机构是（）
A.外啮合棘轮机构B.内啮合棘轮机构
C.外啮合槽轮机构D.内啮合槽轮机构
6.在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，易采用（）
A.普通螺栓联接B.双头螺栓联接
C.螺钉联接D.紧定螺钉联接
7.标准普通平键联接的承载能力，通常取决于（）
A.键、轮毂和轴中较弱者的挤压强度
B.轴、轮毂中较弱者的挤压强度
C.键、轴中较弱者的挤压强度
D.键、轮毂中较弱者的挤压强度
8.带传动的主要失效形式是带的（）
A.疲劳断裂和打滑B.磨损和打滑
C.胶合和打滑D.磨损和疲劳断裂
9.在载荷较大的带传动中，若希望价格便宜些，则应优先选用（）
A.圆带B.多楔带
C.V带D.平带
10.渐开线齿轮的齿根圆（）
A.总是小于基圆B.总是等于基圆
C.总是大于基圆D.有时小于基圆，有时大于基圆
11.一对受稳定载荷作用并单向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（）
A.对称循环变应力B.脉动循环变应力
C.不变化的静应力D.无规律变应力
12.为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（）
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
13.开式蜗杆传动的主要失效形式是（）
A.轮齿折断和齿面胶合B.齿面磨损和轮齿折断
C.齿面点蚀和齿面磨损D.齿面胶合和齿面点蚀
14.联轴器和离合器均具有的主要作用是（）
A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩
C.防止机器过载D.缓和冲击和振动
15.转轴在扭转切应力作用下，可能产生的失效形式是（）
A.疲劳弯断或过量的扭转变形B.疲劳弯断或过量的弯曲变形
C.疲劳扭断或过量的弯曲变形D.疲劳扭断或过量的扭转变形
16.在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承（）
A.过度磨损B.塑性变形
C.疲劳破坏D.温升过高
17.载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用（）
A.深沟球轴承B.调心球轴承
C.角接触球轴承D.圆柱滚子轴承
18.在下列滚动轴承的滚动体中，极限转速最高的是（）
A.圆柱滚子B.球
C.圆锥滚子D.球面滚子
19.机械运转的不均匀系数是衡量机械周期性速度波动大小的重要参数，其表达式为（）
A.B.
C.D.
20.安装飞轮不能达到调节机械非周期性速度波动目的的原因是（）
A.飞轮的作用只是“吸收”能量
B.飞轮的作用只是“释放”能量
C.它既不能创造出能量，也不能消耗能量
D.飞轮的作用只是“吸收”和“释放”能量
第二部分非选择题（共60分）
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
21.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.
22.在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表达式为.
23.楔键的工作面是.
24.带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越.
25.带传动中，在带即将打滑时，其紧边拉力F1与松边拉力F2之间的关系为.
26.在进行蜗杆传动强度计算时，应以的计算载荷作为计算依据。
27.因为弹性联轴器具有弹性元件，所以能缓和冲击和振动，并能补偿间的位移偏差。
28.一般的转轴，在计算当量弯矩Mv=时，应根据的变化特征而取不同的值。
29.回转件动平衡的条件是分布在回转件不同平面内的各个质量所产生的离心惯性力系的
为零。
30.计算传动系统的总传动比时，应按电动机的转速和工作机的转速计算。
三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
31.某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为，工作载荷为F，剩余预紧力为.试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓所受的总轴向载荷F0的表达式。
32.已知在某二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。
为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。
并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。
四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）
33.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。
34.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=150mm，齿数z1=20，z2=80，齿顶高系数=1，压力角.试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径、及啮合角.
35.在图示轮系中，已知各轮齿数为：
z1=60，z2=15，=30，z3=105，z4=35，z5=32.试求传动比i15，并说明轮1和轮5的转向是否相同。
36.某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷FA=292N，方向如图所示，转速n=640r/min，两轴承的径向载荷分别为FrI=1168N，FrII=3552N，内部轴向力为FSI=365N，FSII=1110N，基本额定动载荷C=43200N，载荷系数fp=1.5，判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6）。
试计算轴承寿命。
五、设计题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
37.设计一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。
已知从动件的运动规律S=S（）如图（a）所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图（b）所示，在图中的基圆圆周上已给出了12个等分点。
[说明]：
①图中的比例尺；
②作图过程不必作文字说明，但必须保留作图线
一、填空：
（20×1´=20´）
1．构件是机械中的_________单元。
2．机器与机构的区别在于：
机器能完成有用的_________；机构则用于传递或转变_________的形式。
3．一般机器是由_________、_________、和_________三部分组成，在自动化机器中，还有_________部分。
4、化学性能包括_________性、_________性和_________性。
5、机件磨损的三个阶段为_________阶段、_________阶段和_________阶段
6、所谓刚体是指在力的作用下_________的物体。
7、柔体约束的约束特点是只能承受_________，不能承受_________。
8、通常规定_________转向的力矩为正值；_________转向的力矩为负值。
9、金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力称为_________
10、约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_________。
二、选择题（15×2´=30´）
1、机器中直接完成工作任务的组成部分是：
A 原动部分 B 执行部分 C 传动部分 D 检测部分
2、冲击韧性是指金属材料在冲击载荷的作用下抵抗------的能力
A 冲击 B 抗压 C 抗拉 D 破坏
3、金属材料的抗拉强度是；
A 金属开始出现塑性变形时的拉力
B 金属出现塑性变形时的应力
C 金属材料在拉断前所能承受的最大应力
D 金属材料保持在弹性变形时的最大应力
4、固定铰链支座的约束反力的方向是：
A 常用两个互相垂直的分力代替
B 必须垂直于固定面
C 必须平行于固定面
D、始终与接触面垂直
5、下列金属材料_________具有良好的焊接性：
A 中碳钢 B 低碳钢C 高碳钢D 铸铁
6、为了保证飞机的安全，当飞机达到设计允许的使用时间后，必须强行退役，这是考虑到材料的_________
A、强度 B、硬度 C、疲劳强度 D、韧性
7、新买的汽车经过5000km的运行后一定要换润滑油，以保证汽车的使用寿命，这个磨损阶段称为_________阶段。
A、摩擦 B、磨合 C、稳定磨损 D、剧烈磨损
8、在机构受力分析中，静力学主要研究力对刚体的（ ）
A 外效应 B 内效应 C 热效应 D 力效应
9、当力的作用线通过力矩的矩心时，下列说法正确的是：
（ ）
A 力矩的值为0 B 改变了力臂的大小
C 力矩的值不变 D 无法确定
10、下列关于力的说法不正确的是：
（ ）
A 力是一个具有大小和方向的标量
B力是物体之间的相互作用
C 力作用于构件将产生两种效应即：
外效应、内效应
D 力对物体的作用效应，由力的大小、方向和作用点的位置决定。
11、带传动中，带所产生的约束力属于：
（ ）
A、光滑面约束 B、柔性约束 C、固定铰链约束 D、活动铰链约束
12、机械基础是一门机械专业的_________基础课
A、必修的 B、综合的 C、理论的 D、选修的
13、下列各机械中，属于机构的是：
（ ）
A．纺织机 B．拖拉机 C．折叠椅 D．摩托车
14、汽车的原动机部分是：
（ ）
A、变速箱 B、车轮 C、方向盘 D、内燃机
15、作用力与反作用力：
（ ）
A、是平衡的 B、不能平衡
C、两力没有关系 D、以上说法都不对
三、判断（10×2´=20´）
1、摩擦轮传动的主动轮工作表面上常粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维等材料。
（）
2、机构就是具有相对运动的构件的组合。
（）
3、火车的车轮与铁轨之间无摩擦，所以铁轨不磨损，可长期使用（）
4、物体的平衡是绝对平衡（）
5、约束反力是阻碍物体的运动（）
6、力对物体的作用只能使物体移动，不能使物体转动（）
7、二力平衡的条件是：
二力等值、反向，作用在同一物体上（）
8、作用力和反作用力同时产生，同时消失（）
9、F1=4N与F2=10N共同作用在一物体上，它们的合力有可能为8N
10、力矩为0，则力一定为0（）
五、求出
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