木工机械设计基础期末考题含答案.docx

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木工机械设计基础期末考题含答案

木工机械设计基础（13-14周待定）

●填空题（20％）

●选择题（20％）

●简答题（30％）

（螺纹防松；带传动工作应力；蜗轮蜗杆传动；平面四杆机构中的传动角、压力角、死点等概念的理解与应用）

●计算题（30％）

（机构自由度计算；直齿圆柱齿轮几何计算；轮系传动比计算）

一、填空题

1.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其传动比不变，而啮合角不变。

2.一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力的大小关系是相等。

3.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：

两齿轮模数相等且等于标准值（ml=m2=m）、压力角相等且等于标准值（α1=α2=α）。

4.飞轮主要用以调节周期性速度波动。

为了减小飞轮尺寸和重量，应将其装在高速轴上。

5.平面机构具有确定运动的条件是自由度F>0、机构自由度=原动件数。

6.外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：

两斜齿轮的法面模数相等，（mnl=mn2=mn）、两斜齿轮的法面压力角相等，（αn1=αn2=αn）、两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反，即（β1=-β2）

7.在从动件运动规律不变的情况下，若增大凸轮的基圆半径则压力角减小。

8.在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件、曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为死点，此时机构的传动角为0°，压力角为90°。

9.刚性转子的静平衡就是要使离心惯性力之和为零。

而刚性转子的动平衡则要使惯性力之和以及惯性力所构成的力矩之和均为零。

10.轮系中对传动比大小不起作用，只改变从动轴回转方向的齿轮称为：

惰轮。

11.具有急回特性的机构其行程速比系数K>1。

12.图中三种四杆机构都选择连架杆为原动件，它们分别是1）曲柄摇杆机构、2）双曲柄机构、3）双摇杆机构。

13.带传动、齿轮传动、链传动用于多级传动时，带传动一般布置于高速级，链传动一般布置于低速级。

14.带传动在工作过程中，带内所受的应力有初拉力，紧边和松边拉力引起的拉应力、由离心力引起的拉应力、由带的弯曲引起的弯曲应力，最大应力发生在紧边绕上主动小带轮绕入点。

15.带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑，弹性滑动现象是不可避免的。

16.将一个曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可以用最短杆为机架来实现。

17.将一个曲柄摇杆机构转化为双摇杆机构，可以用最短杆对边杆为机架来实现。

18.根据牙型的不同，常用的四种螺纹有三角螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹。

19.被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓连接，则螺栓受剪切、挤压、拉伸载荷作用，可能发生的失效形式是塑性变形或断裂。

20.常用的间歇运动的机构有：

棘轮、槽轮、不完全齿轮、凸轮机构。

21.偏心凸轮机构的压力角过大时，可通过增大基圆半径和重新设计凸轮轮廓曲线来减小压力角。

22.渐开线齿廓上不同点的压力角大小不等（与向径正相关）。

23.渐开线齿廓上不同点的曲率半径大小不等（与和基圆距离正相关）。

24.渐开线齿廓的形状取决于基圆的大小。

25.渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是17。

26.渐开线标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是17cos³β。

27.渐开线标准斜齿圆柱齿轮的当量齿数是z/cos³β。

28.链传动在工作过程中，链条所受的拉力有工作拉力、离心拉力、悬垂拉力。

29.链传动的主要失效形式是疲劳破坏和铰链磨损。

（其余形式为：

冲击疲劳破坏，铰链胶合，过载断裂）

30.蜗轮蜗杆传动自锁条件是蜗杆的导程角小于啮合副材料的当量摩擦角。

31.蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是：

蜗杆的轴向模数与蜗轮的端向模数相等且等于标准值（ma1=mt2=m）、蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等且等于标准值（αa1=αt2=α=20°）、蜗轮的导程角等于螺旋角且旋向相同（λ=β2（旋向相同））。

32.螺纹连接的自锁条件是螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角（λ<φ）。

二、选择题（单选或多选）

1.下面几种常用传动机构传动比最大的是（C）。

A.直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.蜗轮蜗杆传动D.链传动E带传动

2.下面几种常用传动机构传动比最小的是（D）。

A.直齿圆柱齿轮传动（3~8）B.斜齿圆柱齿轮传动C.蜗轮蜗杆传动（10~100）D.链传动（2~3.5）E带传动（2~7）

3.内燃机中连杆是（C）。

A.机器B.机构C.构件D.零件

4.正常使用中带传动不能保证准确传动比，是因为（B）。

A.带在带轮上出现打滑B.带传动工作时发生弹性滑动C.带的松驰D.带出现了磨损

5.平面机构中若引入一个低副，将带入（B）约束。

A.一个B.二个C.三个D.零个

6.平面机构中若引入一个高副，将带入（B）约束。

A.零个B.一个C.二个D.三个

7.凸轮机构中的凸轮是（C）。

A.机器B.机构C.构件D.零件

8.在一定转速下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应（D）

A.增大链节距，增加链轮齿数B.增大链节距，减少链轮齿数C.减少链节距，减少链轮齿数D.减小链节距，增加链轮齿数

9.在开式齿轮传动中，齿轮模数应依据（A）条件确定。

A.齿根弯曲疲劳强度B.齿面接触疲劳强度C.齿面胶合强度D.齿轮的工作环境

10.在开式蜗轮蜗杆传动中，蜗轮模数应依据（A）条件确定。

A.齿根弯曲疲劳强度B.齿面接触疲劳强度C.齿面胶合强度D.齿轮的工作环境

11.在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（D）。

A.往复等速移动B.往复变速移动C.往复等速摆动D.往复变速摆动

12.在常用的四种螺纹牙型中，用于双向传动的是（B）。

A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.矩形螺纹

13.在常用的四种螺纹牙型中，用于传动的是（BCD）。

A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.矩形螺纹

14.在常用的四种螺纹牙型中，用于单向传动的是（C）。

A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.矩形螺纹

15.在常用的四种螺纹牙型中，用于紧固连接的是（A）。

A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.矩形螺纹

16.在常用的四种螺纹牙型中，自锁性能最好的螺纹是（C）。

A.锯齿形螺纹B.梯形螺纹C.三角形螺纹D.矩形螺纹

17.在螺栓连接的结构设计中，被连接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了（D）

A.便于装配B.不致损伤螺栓头和螺母C.增大接触面积，不易松脱D.防止产生附加偏心载荷

18.尖顶从动件凸轮机构中基圆的大小会影响（D）。

A.从动件的位移B.从动件的加速度C.从动件的速度D.凸轮机构的压力角

19.当凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，从动件运动过程中（B）。

A.将产生有限度的冲击B.将产生柔性冲击C.将产生刚性冲击D.没有冲击

20.当凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，从动件运动过程中（B）。

A.没有冲击B.将产生刚性冲击C.将产生柔性冲击D.将产生有限度的冲击

21.当凸轮机构的从动件选用简谐运动规律时，从动件运动过程中（B）。

A.将产生有限度的冲击B.将产生柔性冲击C.将产生刚性冲击D.没有冲击

22.当机构的自由度大于零，且（D）主动件数，则该机构具有确定的相对运动。

A.小于B.大于或等于C.大于D.等于

23.曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是（A）

A.滑块B.曲柄C.连杆D.导杆

24.曲柄摇杆机构有死点存在时，其主动件是（A）

A.摇杆B.曲柄C.连杆D.导杆

25.闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是（D）。

A.齿面胶合B.轮齿折断C.齿面磨损D.齿面疲劳点蚀

26.闭式硬齿面传动的设计方法为（B）

A.先按齿面接触疲劳强度设计公式计算确定主要参数，再校核齿根弯曲疲劳强度B.先按齿根弯曲疲劳强度设计公式计算确定主要参数，再校核齿面接触疲劳强度

27.闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（B）。

A.齿面胶合B.轮齿折断C.齿面磨损D.齿面疲劳点蚀

28.齿轮传动设计时，大小两个齿轮的齿数宜采用（C）。

A.奇数B.偶数C.互为质数D.任意整数

29.带传动工作时，小带轮为主动，则带的最大应力发生位置在（C）

A.退出小带轮处B.进入大带轮处C.进入小带轮处D.退出大带轮处

30.带传动采用张紧轮的目的是（ABD）。

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

31.渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距可分性是指（AC）不受中心距变化的影响。

A.啮合角大小B.节圆半径大小C.传动比

32.链传动采用张紧轮的目的是（ABD）。

？

？

A.控制链条的垂度B.提高链的寿命C.改变链的运动方向D.调节链的初拉力

33.链条节数宜采用（B）。

A.奇数B.偶数C.质数D.任意整数

34.链轮齿数宜采用（A）。

A.奇数B.偶数C.质数D.任意整数

35.缝纫机是（A）。

A.机器B.机构C.构件D.零件

3、问答题

考点：

1.螺纹防松：

在冲击、振动、变载荷作用下，或在高温和温度变化大的情况下，连接中的预紧力和摩擦力会逐渐减弱，最终导致连接松动。

摩擦防松：

弹簧垫圈、对顶螺母、弹性锁紧螺母、变形螺纹

机械防松：

开口销与开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝

破坏防松：

侧面焊死、端面冲点、涂粘接剂

2.带传动工作应力：

带传动在工作过程中，带内所受的应力有初拉力，紧边和松边拉力引起的拉应力、由离心力引起的拉应力、由带的弯曲引起的弯曲应力，最大应力发生在紧边绕上主动小带轮绕入点。

功率越大，摩擦系数越大，预拉力越大，应力越大

直径越小，弯曲应力越大，有规定最小直径大小

用弹性模量大的带材料，降低弹性滑动

为保证不打滑的前提下，带要有足够的疲劳强度

3.涡轮蜗杆传动：

传动比大，结构紧凑，平稳噪音低，自锁性，效率低，成本高

相对滑动速度越大，温度高，润滑油变稀，油膜不易生成，散热不好，易发生胶合失效，磨损严重。

效率=啮合效率*搅油损耗的效率*轴承摩擦损耗的效率

（η=η1η2η3=0.95η1~0.97η1）

右旋用右手，左旋用左手，四指弯曲与螺杆转向一致，大拇指反方向是蜗轮上节点线速度方向。

4.平面四杆机构：

铰链四杆机构类型的判别通则

1）若最短杆与最长杆长度之和大于另外两杆长度之和，无论以哪一个构件作为机架，均不存在曲柄，都只能是双摇杆机构。

2）若最短杆与最长杆长度之和小于或等于另外两杆长度之和，是否存在曲柄取决于以哪一个构件作为机架:

①以最短杆邻边作为机架，构成曲柄摇杆机构；

②以最短杆作为机架，构成双曲柄机构；

③以最短杆对边作为机架，构成双摇杆机构。

在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件、曲柄为从动件，曲柄与连杆处于共线位置时称为死点，此时机构的传动角为0，压力角为90°。

四、计算题

1.标准齿轮

2.标准齿轮的基本参数：

z、m、α=20°ha*=1c*=0.25α压力角

分度圆直径d=mz

基圆直径db=dcosα

齿顶高ha=ha*m

齿根高hf=（ha*+c*）m

齿高h=ha+hf

顶隙c=c*m

齿顶圆直径da=d+2ha

齿根圆直径df=d-2df

齿距p=mπ

齿厚/齿槽宽s=p/2=mπ/2

标准中心距a=m（z1+z2）/2

2.齿轮系传动比：

1.分离定轴轮系和周转轮系

2.定轴轮系传动比=所有从动轮齿轮数乘积/所有主动轮齿轮数乘积

（外啮合有奇数对则旋转方向相反，偶数则相同）

3.iGK=ωG-ωH/ωK-ωH=nG–nH/nK–nH

=±GK间从动轮齿数乘积/GK间主动轮齿数乘积

（GK同方向取正，相反取负）