考研机械设计15.docx

考研机械设计15.docx

《考研机械设计15.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考研机械设计15.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

考研机械设计15

考研机械设计-15

（总分：

100.01，做题时间：

90分钟）

一、单项选择题（总题数：

36，分数：

36.00）

1.带传动是依靠______来传递运动和功率的。

（分数：

1.00）

 A.带与带轮接触面之间的正压力

 B.带与带轮接触面之间的摩擦力 √

 C.带的紧边拉力

 D.带的松边拉力

解析：

2.带张紧的目的是______。

（分数：

1.00）

 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.使带具有一定的初拉力 √

解析：

3.与链传动相比较，带传动的优点是______。

（分数：

1.00）

 A.工作平稳，基本无噪声 √

 B.承载能力大

 C.传动效率高

 D.使用寿命长

解析：

4.与平带传动相比较，V带传动的优点是______。

（分数：

1.00）

 A.传动效率高

 B.带的寿命长

 C.带的价格便宜

 D.承载能力大 √

解析：

5.在其他条件相同的情况下，V带传动比平带传动能传递更大的功率，这是因为______。

（分数：

1.00）

 A.带与带轮的材料组合具有较高的摩擦系数

 B.带的质量轻，离心力小

 C.带与带轮槽之间的摩擦是楔面摩擦 √

 D.带无接头

解析：

6.选取V带型号，主要取决于______。

（分数：

1.00）

 A.带传递的功率和小带轮转速 √

 B.带的线速度

 C.带的紧边拉力

 D.带的松边拉力

解析：

7.V带传动中，小带轮直径的选取取决于______。

（分数：

1.00）

 A.传动比

 B.带的线速度

 C.带的型号 √

 D.带传递的功率

解析：

8.中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由______决定。

（分数：

1.00）

 A.小带轮直径

 B.大带轮直径

 C.两带轮直径之和

 D.两带轮直径之差 √

解析：

9.两带轮直径一定时，减小中心距将引起______。

（分数：

1.00）

 A.带的弹性滑动加剧

 B.带传动效率降低

 C.带工作噪声增大

 D.小带轮上的包角减小 √

解析：

10.带传动的中心距过大时，会导致______。

（分数：

1.00）

 A.带的寿命缩短

 B.带的弹性滑动加剧

 C.带的工作噪声增大

 D.带在工作时出现颤动 √

解析：

11.设计V带传动时，为防止______，应限制小带轮的最小直径。

（分数：

1.00）

 A.带内的弯曲应力过大 √

 B.小带轮上的包角过小

 C.带的离心力过大

 D.带的长度过长

解析：

12.一定型号V带内弯曲应力的大小，与______成反比关系。

（分数：

1.00）

 A.带的线速度

 B.带轮的直径 √

 C.带轮上的包角

 D.传动比

解析：

13.一定型号V带中的离心拉应力，与带线速度______。

（分数：

1.00）

 A.的二次方成正比 √

 B.的二次方成反比

 C.成正比

 D.成反比

解析：

14.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带所受应力的最大值发生在带______。

（分数：

1.00）

 A.进入大带轮处

 B.紧边进入小带轮处 √

 C.离开大带轮处

 D.离开小带轮处

解析：

15.带传动在工作中产生弹性滑动的原因是______。

（分数：

1.00）

 A.带与带轮之间的摩擦系数较小

 B.带绕过带轮产生了离心力

 C.带的弹性与紧边和松边存在拉力差 √

 D.带传递的中心距大

解析：

16.带传动不能保证准确的传动比，其原因是______。

（分数：

1.00）

 A.带容易变形和磨损

 B.带在带轮上出现打滑

 C.带传动工作时发生弹性滑动 √

 D.带的弹性变形不符合胡克定律

解析：

17.同步带传动是靠带齿与轮齿间的______来传递运动和动力的。

（分数：

1.00）

 A.摩擦力

 B.压紧力

 C.啮合力 √

 D.楔紧力

解析：

18.与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是______。

（分数：

1.00）

 A.传递功率大

 B.传动比准确 √

 C.传动效率高

 D.带的制造成本低

解析：

19.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于______。

（分数：

1.00）

 A.带的横截面尺寸

 B.传递的功率

 C.带轮的线速度

 D.带轮的直径 √

解析：

20.当摩擦系数与初拉力一定时，则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大而增大。

（分数：

1.00）

 A.带轮的宽度

 B.小带轮上的包角 √

 C.大带轮上的包角

 D.带的线速度

解析：

21.与带传动相比较，链传动的优点是______。

（分数：

1.00）

 A.工作平稳，无噪声

 B.寿命长 √

 C.制造费用低

 D.能保持准确的瞬时传动比

解析：

22.链条在小链轮上的包角，一般应大于______。

（分数：

1.00）

 A.90°

 B.120° √

 C.150°

 D.180°

解析：

23.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为______。

（分数：

1.00）

 A.链传动只用来传递较小功率

 B.链速较高，在传递相同功率时，圆周力小

 C.链传动是啮合传动，无须大的张紧力 √

 D.链的质量大，离心力大

解析：

24.与齿轮传动相比较，链传动的优点是______。

（分数：

1.00）

 A.传动效率高

 B.工作平稳，无噪声

 C.承载能力大

 D.能传递的中心距大 √

解析：

25.套筒滚子链中，滚子的作用是______。

（分数：

1.00）

 A.缓冲吸振

 B.减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损 √

 C.提高链的承载能力

 D.保证链条与轮齿间的良好啮合

解析：

26.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应______。

（分数：

1.00）

 A.增大链节距和链轮齿数

 B.减小链节距和链轮齿数

 C.增大链节距，减小链轮齿数

 D.减小链节距，增大链轮齿数 √

解析：

27.为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制______。

（分数：

1.00）

 A.小链轮的转速 √

 B.传递的功率

 C.传动比

 D.传递的圆周力

解析：

28.链轮毛坯是采用铸铁还是采用钢来制造，主要取决于______。

（分数：

1.00）

 A.传递的功率

 B.传递的圆周力

 C.链轮的转速

 D.链条的线速度 √

解析：

29.链传动在工作中，链板受到的应力属于______。

（分数：

1.00）

 A.静应力

 B.对称循环变应力

 C.脉冲循环变应力

 D.非对称循环变应力 √

解析：

30.大链轮的齿数不能取得过大的原因是______。

（分数：

1.00）

 A.齿数越大，链条的磨损就越大

 B.齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大

 C.齿数越大，链传动的噪声就越大

 D.齿数越大，链条磨损后，越容易发生“脱链现象” √

解析：

31.链传动中心距过小的缺点是______。

（分数：

1.00）

 A.链条工作时易颤动，运动不平稳

 B.链条运动不均匀性和冲击作用增强

 C.小链轮上的包角小，链条磨损快 √

 D.容易发生“脱链现象”

解析：

32.两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使______。

（分数：

1.00）

 A.链条平稳工作，降低运行噪声

 B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死 √

 C.链条的磨损减小

 D.链传动达到自动张紧的目的

解析：

33.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在______情况下。

（分数：

1.00）

 A.低速重载 √

 B.高速重载

 C.高速轻载

 D.低速轻载

解析：

34.链条在小链轮上包角过小的缺点是______。

（分数：

1.00）

 A.链条易从链轮上滑落

 B.链条易被拉断，承载能力低

 C.同时啮合的齿数少，链条和轮齿的磨损快 √

 D.传动的不均匀性增大

解析：

35.链条的节数宜采用______。

（分数：

1.00）

 A.奇数

 B.偶数 √

 C.5的倍数

 D.10的倍数

解析：

36.链传动张紧的目的是______。

（分数：

1.00）

 A.使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率

 B.使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率

 C.避免链条垂度过大时产生啮合不良 √

 D.避免打滑

解析：

二、分析计算题（总题数：

8，分数：

64.00）

37.在下图中，标出未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向，并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向（用三个分力表示）。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

解答见下图解。

38.如下图所示为两级蜗杆减速器，蜗轮4为右旋，逆时针方向转动（n4），要求作用在轴Ⅱ上的蜗杆3与蜗轮2的轴向力方向相反。

试求：

（1）蜗杆1的螺旋线方向与转向；

（2）画出蜗轮2与蜗杆3所受三个分力的方向。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

解答见下图解。

39.一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P=7.5kW，传动效率为η=0.82，散热面积A=1.2m2，散热系数αs=8.15W/m2·℃，环境温度t0=20℃。

该减速器能否连续工作?

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

蜗杆减速器在既定工作条件下的油温

因t＞70℃，所以该减速器不能连续工作。

40.已知一单级普通圆柱蜗杆传动，蜗杆的转速n1=1440r/min，传动比i=24，z1=2，，m=10mm，q=8，蜗杆材料为45钢，表面淬火，硬度为50HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，砂模铸造，并查得N=107时蜗轮材料的基本许用接触应力σ"HP=200MPa。

若工作条件为单向运转，载荷平稳，载荷系数KA=1.05，每天工作8h，每年工作300d，工作寿命为10y。

试求蜗杆轴输入的最大功率。

提示：

接触疲劳强度计算式为

并已知：

；导程角γ=14°02"10"；当量摩擦角ρv=1°10"18"。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

（1）由提示给出的接触疲劳强度式求T2：

（2）确定上式中各计算参数：

n2=n1/i=1440/24r/min=60r/min

d1=mq=10×8mm=80mm

应力循环次数

N=60n2ln=60×60×8×300×10=8.64×107

则寿命系数

蜗轮的许用接触应力

σHP=ZNσ"HP=0.698×200MPa=139.6MPa

（3）确定蜗杆轴输入的最大功率

蜗杆传动总效率

取中间值η=0.8783。

蜗杆轴输入的最大转矩

蜗杆轴输入的最大功率

41.如下图所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩T1=25000N·mm，模数m=4mm，压力角α=20°，头数z1=2，直径系数q=10，蜗轮齿数z2=54，传动的啮合效率η=0.75。

试确定：

（1）蜗轮的转向；

（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小及方向。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

（1）蜗轮的转向示于上图解。

（2）计算蜗杆蜗轮上所受的力。

（3）蜗杆、蜗轮受力的方向如上图解所示。

42.如下图所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。

已知：

模数m=8mm，d1=80mm，z1=1，z2=40，蜗轮输出转矩

，n1=960r/min，蜗杆材料为45钢，表面淬火，硬度为50HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，金属模铸造，传动润滑良好，每日双班制工作，一对轴承的效率η3=0.99，搅油损耗的效率η2=0.99。

试求：

（1）在图上标出蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向；

（2）计算诸力的大小；

（3）计算该传动的啮合效率及总效率；

（4）该传动装置5年功率损耗的费用（工业用电每度暂按0.5元计算）。

提示：

当量摩擦角ρv=1°30"。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

（1）蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向均示于上图解中。

（2）蜗杆传动的啮合效率及总效率。

蜗杆直径系数为q=d1/m=80/8=10

蜗杆导程角为

传动的啮合效率为

蜗杆传动的总效率为

（3）蜗杆和蜗轮啮合点上的各力。

由已知条件可求得

d2=mz2=8×40mm=320mm

i=z2/z1=40/1=40

因T"2=1.61×106N·mm系蜗轮轴输出转矩，因此，蜗轮转矩T2和蜗杆转矩T1分别为

啮合点上各作用力的大小为

Fr2=Fr1=Ft2tanα=10269×tan20°N=3737.6N

（4）该蜗杆传动的功率损耗ΔP：

该蜗杆传动的输出功率为

该蜗杆传动的输入功率为

该蜗杆传动的功率损耗为

ΔP=P1=P2=（5.255-4.046）kW=1.209kW

（5）该蜗杆5年中消耗于功率损耗上的费用。

按题中给出的条件，每度电以0.5元计算，则

D≈th·ΔP×0.5=（5×300×2×8）×1.209×0.5元=14508元

从上述仅消耗于功率损耗上的电费看，5年要耗损1万余元，可见提高蜗杆传动效率的重要性。

43.一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩T1=113000N·mm，蜗杆转速n1=1460r/min，m=5mm，q=10，z1=3，z2=60。

蜗杆材料为45钢，表面淬火，硬度＞45HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，离心铸造。

并已知γ=18°26"6"，ρv=1°20"。

试求：

（1）啮合效率和传动效率；

（2）啮合中各力的大小；

（3）功率损耗。

（分数：

8.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

（1）计算啮合效率η1。

（2）计算传动效率η。

（3）计算啮合时的各分力。

①计算转矩T2

②计算各分力

Fr1=Fr2≈Ft2tanα=11111.7×tan20°N=4044N

（4）计算功率损耗：

①计算蜗杆的输入功率P1

②计算蜗轮的输出功率P2

③计算功率损耗ΔP

ΔP=P1-P2=（17.3-15.3）kW=2kW

如下图所示为某手动简易起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物W。

试求：

（分数：

8.01）

（1）.蜗杆与蜗轮螺旋线方向；（分数：

2.67）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

解题要点：

蜗杆的导程角γ及蜗轮的螺旋角均为右旋，示于上图解中。

（2）.在图上标出啮合点所受诸力的方向；（分数：

2.67）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

啮合点所受各力Fr1、Ft1、Fa1及Fr2、Ft2、Fa2均示于上图解中。

（3）.若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上作用力方向的变化。

（分数：

2.67）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

反转手柄使重物下降时，蜗轮上所受的Fr2不变，仍指向蜗轮轮心；但Ft2与原来方向相反（即向左）推动蜗轮逆时针转动；Fa2与原方向相反，变为指向纸面（即

表示Fa2）。