机构与机械零件理论知识及应用.docx

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机构与机械零件理论知识及应用

《机构与机械零件》理论知识题

蜗杆轴

三/1－A－1

1.是非辩析题（4分）（对√错×，错题需改正）

蜗杆传动中，正确啮合条件之一是蜗杆导程角r等于蜗轮螺旋角β，且旋向相反。

（×）

改正：

蜗杆传动中，正确啮合条件之一是蜗杆导程角r等于蜗轮螺旋角β，且旋向相同。

2.是非辩析题（4分）（对√错×，错题需改正）

蜗轮蜗杆的设计计算都是以中间平面的参数和几何关系为基准的。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

蜗杆传动中轮齿的失效形式和齿轮传动相似。

其中闭式传动容易出现胶合，

而开式传动主要是齿向磨损。

4.分析题（14分）

凸轮的轮廓为一整圆，从动杆对心设置，R＝260，OA＝120，A为几何中心，O为转动中心，滚子半径rg＝20。

求：

（1）从动杆的最大位移量S（行程）

（2）作出图中压力角的位置，用α表示。

解：

r基＝260－120＝140mm

d基＝140×2＝280mm

从动杆的最大位移量S＝260×2－280＝240mm

三/1－A－2

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

选用圆锥滚子为滚动体，则轴承既能承受轴向力，又能承受较大的径向力。

（√）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

蜗杆齿距不像梯形螺纹那样是整数，而是模数的2.2倍。

（×）

改正：

蜗杆齿距不像梯形螺纹那样是整数，而是模数的π倍。

3.填充题（8分）

蜗杆为主动件，蜗轮为从动件，圆周力Ft1方向与蜗杆在啮合节点上的圆周速度方向相反，而圆周力Ft2与蜗轮在啮合节点上的圆周速度方向相同。

4.分析题（14分）

为了增加蜗轮减速器输出轴的转速，决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆，问原来的蜗轮是否可以继续使用？

为什么？

答：

原来的蜗轮不可以继续使用。

蜗杆蜗轮正确啮合的条件之一，就是蜗杆的导程角r必须等于蜗轮的螺旋角β。

而单、双头蜗杆虽螺距一样，但导程角r不一样，所以原来的蜗轮不可以继续使用。

三/1－A－3

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

在多线蜗杆中，导程等于螺距乘以线数。

（√）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且摇杆与连杆在共线位置时，机构将产生死点位置。

（×）

改正：

曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且曲柄与连杆在共线位置时，机构将产生死点位置。

3.填充题（8分）

蜗杆传动中，已知蜗轮Z2＝60，当蜗轮n2＝1转时，蜗杆已经转过n1＝20转，则该传动副的传动比i1.2＝20，并且蜗杆头数Z1＝3。

4.作图题（14分）

设计一机器中的蜗杆传动时，要求蜗杆和蜗轮的旋转方向见图，问此蜗杆采用左旋还是右旋螺牙？

并在图中标注。

蜗杆采用的是右旋螺牙

花键孔双联齿轮

三/1－B－1

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

标准直齿圆柱齿轮，其产生根切现象的最少齿数Zmin＝20。

（×）

改正：

标准直齿圆柱齿轮，其产生根切现象的最少齿数Zmin＝17。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

渐开线齿廓上各点的压力角大小不相等，齿顶部分的压力角最小。

（×）

改正：

渐开线齿廓上各点的压力角大小不相等，齿顶部分的压力角最大。

3.填充题（8分）

为防止凸轮机构的从动杆运动规律失真，从动杆滚子最小半径rg与凸轮外凸部分的最小曲率半径ρmin应满足rg＜0.8ρmin条件。

4.计算题（14分）

铣床的转速盘行星减速装置，已知各轮的齿数分别为Z1=Z2=17，Z3＝51，求当手柄转过90°时，转速盘H转过多少度？

解：

i13H=n1H/n3H=n1-nH/n3-nH

=n1-nH/0-nH

=1-n1/nH

=-Z3/Z1

=-57/17

=-3

n1/nH=4

nH=n1/4=90/4=22.5

三/1－B－2

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

变位齿轮的模数，压力角和齿数与标准齿轮完全相同。

（√）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

渐开线齿形上任一点的法线必与分度圆相切。

（×）

改正：

渐开线齿形上任一点的法线必与基圆相切。

3.填充题（8分）

凸轮机构中，等速运动规律的位移曲线为斜直线，而等加速等减速运动的位移曲线为抛物线。

4.计算题（14分）

直齿圆柱齿轮传动，已知Z1＝40，Z2＝30，Z3＝30，m1＝3mm，m3＝2.5mm,求齿轮4的模数m4、齿数Z4是多少？

解：

a＝m1/2（Z1＋Z2）＝3/2（40＋30）＝105mm

从图中可得Z3与Z4为一对啮合齿轮，所以m3＝m4＝2.5mm

a＝m4/2（Z3＋Z4）

105＝2.5/2（30＋Z4）得Z4＝54

三/1－B－3

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

i1H4是行星轮系中转化机构的传动比。

（√）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

用展成法加工标准直齿圆柱齿轮，少于17牙时产生根切。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

凸轮机构中，当压力角超过许用值时，从动杆容易产生自锁现象，考虑修正方法是加大基圆半径rb。

4.计算题（14分）

一对斜齿圆柱齿轮传动，Z1为主动轮，已知n1转向和Z1旋向。

试画出齿轮Z2的轮齿倾斜方向以及作用在两个轮齿上的三个分力（Fx1、Fx2、Ft1、Ft2、Fr1、Fr1）。

花键轴

三/1－C－1

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

在矩形花键联接中，通常都采用齿侧定心，这主要是因为加工方便。

（×）

改正：

在矩形花键联接中，通常都采用大径定心，这主要是因为加工方便。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

普通平键的截面尺寸b×h主要按轴径d从标准中选取。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

比较理想的蜗杆与蜗轮材料应分别是钢，和青铜。

4.计算题（14分）

某单键槽齿轮轴，转速n＝360rpm,传递功率p＝8KW，轴采用45钢经调质处理，材料估算系数A取110，试用估算法求此轴直径d。

解：

d′＝A3√p/n＝1103√8/360＝80/4＝31mm

d＝d′105%＝31×105%＝32.5mm

d取34mm（35）

三/1－C－2

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

联轴器和离合器在运转时都可以分离或者接合。

（×）

改正：

离合器在运转时可以分离或者接合，而联轴器不可以。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

一对渐开线直齿圆柱齿轮，只要压力角相等，就能做到正确啮合和传动平稳。

（×）

改正：

一对渐开线直齿圆柱齿轮，只要压力角、模数相等，就能做到正确啮合和传动平稳。

3.填充题（8分）

差动位移螺旋机构中，要求从动杆作微量位移时，两段螺纹的旋向应相同，而作较大位移量时，两段螺纹的旋向应相反。

4.计算题（14分）

一对齿轮传动，传递功率P＝20KW，主动轮n1＝800rpm,n1与n2的传动比i＝5，从动轴的轴径有二个对称的键槽，材料为35钢，A取120，求从动轴轴径d2是多少?

解：

i12＝n1/n2

n2＝n1/i12＝800/5＝160rpm

d2′＝A3√p/n2＝1203√20/160＝120/2＝60mm

d2＝d2′110%＝60×110%＝66mm

三/1－C－3

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

滚动轴承内圈与传动轴二端轴颈配合时，采用基轴制配合。

（×）

改正：

滚动轴承内圈与传动轴二端轴颈配合时，采用基孔制配合。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

花键联接中，轴上零件与轴的对中性和沿轴移动的导向性好。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

既承受弯矩，又传递扭矩载荷作用力的轴称为转轴，而主要承受弯矩载荷作用力的轴称为心轴。

4.分析题（14分）

平面连杆机构中，机构产生急回运动的条件是什么？

K式中表明，当θ＝0时，K＝1，机构没有急回特性；

当θ＞0时，K＞1，则机构有急回特性；

θ愈大，K也愈大，急回作用愈显著。

法兰盘：

三/1－D－1

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

同一公称直径的普通螺纹中，粗牙螺纹比细牙螺纹的升角小。

（×）

改正：

同一公称直径的普通螺纹中，粗牙螺纹比细牙螺纹的升角大。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

螺纹副的自锁条件是螺纹升角大于（等于）摩擦角。

（×）

改正：

螺纹副的自锁条件是螺纹升角小于（等于）摩擦角。

3.填充题（8分）

蜗杆传动中，当蜗轮Z2＝60牙，蜗杆转一转时，蜗轮转过2牙，则该蜗杆副的传动比i1.2＝30，和蜗杆头数Z1＝2。

4.简述题（14分）

何谓螺纹联接的松联接，并写出设计计算时小径d1的确定公式，并说明公式内符号的含义。

答:

不受预紧力的螺纹连接称为松连接

d≥√4F/л[δ]

d-螺纹小径（MM）

F-轴向工作载荷

δ-松螺栓连接的许用拉应力

三/1－D－2

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

双头螺栓联接主要用于被联接件之一太厚，不便穿孔，且经常拆卸的螺纹联接场合。

（）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

同一公称直径的普通螺纹中，螺距大小与螺纹升角成正比。

（）

改正：

3.填充题（8分）

在你所测绘的三/1－D法兰盘中，定位圆柱销是配合，固定在内孔中，常用偏差代号有种，以满足不同的要求。

4.计算题（14分）

一对直齿圆柱齿轮传动，甲轮发现丢失，现测得乙轮齿顶圆da2＝80，齿数Z2＝30，二轮中心距a＝137.5，甲轮需补做一只，则齿坯直径da1是多少，模数m和齿数Z1各为多少？

解：

m＝da2/（Z2+2）＝80/（30+2）＝2.5

a＝m/2（Z1＋Z2）

137.5＝2.5/2（Z1＋30）Z1＝80

da1＝m（Z1+2）＝2.5（80+2）＝205mm

三/1－D－3

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

安装轴承50000，同时能承受径向力和轴向力。

（×）

改正：

安装轴承50000，只能承受轴向力。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

在螺纹中，三角螺纹多用于联接，是因为自锁性好。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

至少有一个齿轮轴线绕另一齿轮轴线回转的轮系称为行星轮系。

4.计算题（14分）

已知螺纹端部受外载荷F＝25KN，[σ]＝90MPa，求d1＝?

解：

d1＝√4F/π[σ]＝18.81mm

查表得标准直径取：

M24（d1＝20.752）

V带轮：

三/1－E－1

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

为了提高带速并减小所传递的圆周力，在传动装置中，一般把带传动放在传动装置的低速级。

（×）

改正：

为了提高带速并减小所传递的圆周力，在传动装置中，一般把带传动放在传动装置的高速级。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

当传动比I≠1时，二轮中心距越大，则小带轮的包角α也越大。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

国标规定，标准齿轮的压力角α＝20°，位置在分度圆上。

4.计算题（14分）

V型带传动，输入轮转速n1＝1500rpm，主动轮直径d1＝150mm,,要求输出轮n2＝500rpm时，则从动轮直径d2＝是多少？

当二轮中心距a＝900mm，则包角α为多少？

是否合理？

［α］≥120°

解：

1）i12＝n1/n2＝1500/500＝3

i12＝d2/d1

d2＝i12dd1＝3×150＝450mm

2）a1＝180°－57.3°（d2－d1）/a

＝180°－57.3°（450－150）/900

＝160.9°＞120°

所以小带轮包角设计合理。

三/1－E－2

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

为保证V带与带轮接触良好，带轮轮槽角ψ应该是40°。

（×）

改正：

为保证V带与带轮接触良好，带轮轮槽角ψ应该小于40°。

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

调正轴承在有要求的一端安装，则可起到调正作用。

（×）

改正：

调正轴承在没有要求的一端安装，则可起到调正作用。

3.填充题（8分）

V型带的型号的选用原则是依据传递功率Pd和小带轮转速n1。

4.计算题（14分）

带传动中，带的速度、传递的功率以及传递的圆周力之间存在怎样的关系。

答：

由P＝FV可知

当传动功率一定时，若带速过低，则传递的圆周力就增大，就容易发生打滑；若带速过高，则带离心力将增大，会降低带与带轮间的正压力，从而降低了摩擦力和带的传动能力。

因此，最佳带速控制在20～25m/s。

三/1－E－3

1.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

V带的小带轮直径dd1应大于等于最小基准直径dmin。

（√）

改正：

2.是非改错题（4分）（对√错×，错题需改正）

V带传动设计，首先是要求不打滑和保持一定的使用寿命。

（√）

改正：

3.填充题（8分）

i1Hk是行星轮转化机构中的首末两轮1和K的传动比，其大小和方向按定轴轮系处理。

4.计算题（14分）

四连杆机构，如图所示，求1）DA在什么范围内，且DA固定，产生曲柄摇杆机构；2）DA为95mm，何杆固定为双曲柄机构，何杆固定固定为双摇杆机构。

解：

1）设AD＞BCAB＋AD≤BC＋CD

80＋AD≤100＋90

得LAD≤110mm

AD＜BCAB＋BC≤AD＋CD

80＋100≤AD＋90

得AD≥90mm

当90≤AD≤110时，得曲柄摇杆机构。

2）AB为机架，得双曲柄机构，CD为机架，得双摇杆机构。