计基础与实践》课程期末考复习题答案.docx
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计基础与实践》课程期末考复习题答案
《机械设计基础与实践》课程(高职)期末复习题与答案
一、单选题
1、零件是组成机器的()。
A、制造单元B、运动单元C、原动件D、从动件
2、构件是组成机器的()。
A、制造单元B、运动单元C、从动件D、原动件
3、一对齿轮传动在啮点处的运动副是()。
A、低副B、移动副 C、高副D、螺旋副
4、渐开线齿轮常用的加工方法()。
A、只能用仿形法加工B、只能用范成法加工
C、拉削加工D、既可用仿形法又可用范成法加工
5、渐开线直齿圆柱齿轮,其()为标准压力角。
A、基圆上的压力角B、分度圆上的压力角
C、齿顶圆上的压力角D、齿根圆上的压力角
6、直齿传动的正确啮合条件是()。
A、m1=m2、α1=α2B、α1=α2、d1=d2
C、β1=β2、m1=m2D、m1=m2、Re1=Re2
7、滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为()。
A、条廓线相似B、两条廓线之间的法向距离相等
C、两条廓线相同D、两条廓线之间的径向距离相等。
8、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时,两轮的()圆总是相切并相互作纯滚动的。
A、齿顶B、分度 C、节D、齿根
9、凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时,在运动开始和终止的位置,加速度有突变,会产生()冲击。
A、刚性B、巨大C、没有D、柔性
10、铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时,只能获得()机构。
A、高副B、双摇杆C、双曲柄D、摇杆
11、曲柄摇杆机构的死点发生在()位置。
A、主动杆与摇杆共线B、主动杆与机架共线;
C、从动杆与连杆共线D、从动杆与机架共线。
12、飞轮的作用是()。
D
A、贮存和输出机械能B、加快原动件的转速;
C、回转件的平衡D、贮存和输出转速。
13、链传动属于()传动。
A、摩擦传动B、啮合传动C、两者均不是D、两者均不是
14、在带传动设计中,验算小带轮的包角应取()。
A、≥120°B、<120°C、≥180°D、≤180°
15、在轮系中加入惰轮可改变轮系的()。
A、传动比B、增扭矩C、不起作用D、转向
16、标准渐开线直齿圆柱齿轮在分度圆上的齿厚s和齿槽宽e之间的关系是()。
A、s>eB、s=e C、s<eD、s≤e
17、曲柄连杆机构中以()为主动件时,会出现死点。
A、曲柄B、连杆C、机架D、摇杆
18、轮系运动时,各轮轴线位置固定不动的称为()
A、定轴轮系B、行星轮系C、周转轮系D、复合轮系
二、填空题
1、机械是机器和的总称。
机构
2、两个构件直接接触形成可动的连接称为。
运动副
3、棘轮机构和槽轮机构属于机构。
间隙机构
4、外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是。
模数和压力角分别相等(或m1=m2α1=α2)
5、一个基本的周转轮系由太阳轮、行星轮、成。
系杆(转臂
或行星架)
6、为保证四杆机构良好的机械性能,不应小于最小许用值。
传动角(或γ)
7、凸轮机构是以凸轮作为主动件,推杆或为从动件的一种传递运动的机构。
摆杆
8、带传动的设计准则是:
保证带传动的前提下,具有一定的疲劳强度。
不打滑
9、运动副元素是指。
两个构件上直接接触的点、线、面
10、带传动常用的张紧方法有调整中心距和。
采用张紧轮
11、构件是组成机器的。
运动单元
12、零件是组成机器的。
制造单元
13、一对齿轮传动在啮点处的运动副是。
高副
14、一个基本的周转轮系由太阳轮、、行星架组成。
行星轮
15、为保证四杆机构良好的机械性能,传动角应许用值。
大于
16、凸轮机构推程的压力角30º不会自锁。
小于
17、带传动的设计准则是:
保证带传动不打滑提下,具有一定的。
疲劳强度
18、不完全齿轮机构属于机构。
间隙
19、滚动轴承是件。
标准部
20、机构的之间,具有确定的相对运动。
构件
21、在曲柄摇杆机构中,如果将杆作为机架,则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动,即得到双曲柄机构。
最短杆
22、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是,摇杆为件,曲柄为件。
主动,从动
23、凸轮机构能使从动杆按照,实现各种复杂的运动。
凸轮轮廓曲线
24、模数是齿轮的主要参数,是齿轮各部分几何尺寸计算的依据,齿形的大小和强度与它成________。
正比
25、标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:
两齿轮的模数、压力角相等,齿轮的螺旋角相等而旋向_______。
相反
26、在工作中同时承受_______和_______两种作用,本身又转动的轴,叫转轴。
弯矩,扭矩
27、普通螺纹的公称直径是。
大径
28、为保证四杆机构良好的机械性能,_____应大于最小许用值。
传动角
γ
29、凸轮机构是以凸轮作为主动件,或摆杆为从动件的一种传递运动的机构。
推杆
30、标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 。
17
31、渐开线齿廓齿廓上各点的压力角都不相等,在基圆上的压力角等于 。
0
32、标准渐开线直齿圆柱齿轮传动属于副机构。
高
33、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于数。
原(主)动件
34、凸轮副属于副。
高
35、平面运动副的最大约束数为。
2
36、平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。
90º
37、凸轮基圆半径愈大,压力角愈__,机构传动性能愈好。
小
38、平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相。
反
39、凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击。
刚
40、机构处于死点位置时,其传动角γ为,压力角α为90°。
0
41、自行车的中轴属于轴。
转轴
42、棘轮机构和不完全齿轮机构属于机构。
间隙
43、凸轮从动件作余弦加速度运动时在行程始末有性冲击。
柔
44、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆位置。
共线
45、螺纹联接的基本类型有、双头螺柱、螺钉、紧定螺联接。
螺栓联接
46、在计算机构自由度是时,应注意复合铰链、局部自由度和。
虚约束
47、传动带工作时受有三种应力,它们是:
由初拉力引起的拉应力;由离心力引起的离心应力、以及由于弯曲力引起的应力。
弯曲
三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)
1、机构自由度数等于机构输入独立运动的原动件数目。
( )√
2、平面转动副是高副。
( )×
3、当平面四杆机构满足杆长条件后,取最短杆为机架,即为双摇杆机构。
( )×
4、凸轮机构是以凸轮为主动件的传递运动和动力的高副机构。
( )√
5、一对齿轮机构的传动比是与该对齿轮的的齿数成正比。
( )×
6、我国设计齿轮是以模数的倒数为设计的重要参数。
( )×
7、凸轮从动件作等速运动时在行程始末有柔性性冲击。
( )×
8、轮系传动的特点之一是结构紧凑。
( )√
9、带传动只有摩擦型传动一类。
( )×
10、滚动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的标准部件。
( )√
11、转动副与移动副是高副。
( )×
12、带传动常用摩擦传动,也有啮合传动。
( )√
13、齿轮承载能力大的设计时应选模数大的。
( )√
14、凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。
( )×
15、轮系传动的特点之一是获得很大的传动比。
( )√
16、当平面四杆机构满足杆长条件后,取最短杆为机架,即为双曲柄机( )√
17、滑动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的标准部件。
( )×
18、机构都是可动的。
( )√
19、通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。
()√
20、在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即有连杆就有曲柄。
( )×
21、在计算机构自由度是时,虚约束应该除掉。
( )√
22、外啮合槽轮机构,槽轮是从动件,而内啮合槽轮机构,槽轮是主动件。
( )×
23、在任意圆周上,相邻两轮齿同侧渐开线间的距离,称为该圆上的齿距( )√
24、同一模数和同一压力角,但不同齿数的两个齿轮,可以使用一把齿轮刀具进行加工。
()√
25、m,d,ha*,c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。
( )×
26、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄,则此机构是不会成为双摇杆机构的。
()×
27、三角形螺纹具有较好的自锁性能。
( )√
28、普通平键的工作面是键的两个侧面。
( )√
29、用范成法切制渐开线齿轮时,齿轮根切的现象可能发生在齿数较多的场合。
( )×
30、当平面四杆机构满足杆长条件后,取最短杆为机架,即为双摇杆机构。
( )×
31、在螺旋传动中,只能是螺杆作为主动件。
( )×
32、液压传动的工作介质是气体。
( )×
33、轮系传动的特点之一是结构紧凑。
( )√
34、不属于摩擦带传动的是同步齿形带传动。
( )√
35、以凸轮为主动件传递运动和动力的凸轮机构。
其凸轮往往作变速转动。
( )×
36、凸轮机构广泛用于机械自动控制。
( )√
37、仿形法加工齿轮是在专用机床上加工的,其生产效率高。
( )×
38、带传动的弹性滑动是不可避免的,打滑是可以避免的。
( )√
39、齿轮副和凸轮副均是低副。
( )×
40、滚动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的非标准部件。
( )×
41、当平面四杆机构满足杆长条件后,取最短杆为机架,即为双曲柄机构。
( )√
42、一在螺旋传动中,只能是螺杆作为主动件,而螺母作为从动件进行传递运动和动力。
( )×
43、一对齿轮机构的传动比与该对齿轮的的转速成正比。
( )√
44、高副比低副的承载能力大。
( )×
45、普通平键的工作面是键的上下面。
( )×
46、滚动轴承的传动效率高,传动时运动平稳,动作灵敏。
( )√
47、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
( )×
48、铰链四杆机构中,传动角γ越大,机构传力性能越高。
( )√
49、极位夹角是曲柄摇杆机构中,摇杆两极限位置的夹角。
( )×
50、凸轮机构中,从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
()√
51、基圆以外无渐开线。
( )×
52、滚削加工齿轮是在专用机床上加工的,其生产效率高。
( )√
53、一对齿轮机构的传动比与该对齿轮的节圆半径成正比。
( )×
54、V带型号中,截面尺寸最小的是Z型。
( )×
四、分析题
1、在图所示铰链四杆机构中,若机构
(1)以70杆为机架时,则为曲柄摇杆机构;
(2)以40杆为机架时,则为双曲柄机构;
(3)以60杆为机架时,则为曲柄摇杆机构;
(4)以55杆为机架时,则为双摇杆机构。
2、在图所示铰链四杆机构中,若机构
(1)以50杆为机架时,则为双曲柄机构;
(2)以70杆为机架时,则为双摇杆机构;
(3)以90杆为机架时,则为曲柄摇杆机构;
(4)以100杆为机架时,则为曲柄摇杆机构。
3、在图所示铰链四杆机构中,若机构
(1)是对心曲柄滑块机构;
(2)是曲柄摆动导杆机构;
(3)是曲柄摇杆机构;(4)是尖顶推杆偏心凸轮机构。
4、在图所示铰链四杆机构中,若机构
(1)以60杆为机架时,则为双曲柄机构;
(2)以100杆为机架时,则为曲柄摇杆机构;
(3)以150杆为机架时,则为曲柄摇杆机构;
(4)以120杆为机架时,则为双摇杆机构。
5、通过计算分析以下平面四杆机构的类型
(1)
(2)(3)(4)
(1)双曲柄机构;
(2)曲柄摇杆机构;
(3)双摇杆机构;(4)双摇杆机构。
6、分析下组平带的张紧情况
图(A)图(B)
(1)A图为平带张紧,张紧轮置于松边的外侧,且靠近小带轮处;
(2)B图为V带张紧,张紧轮置于松边的内侧,且靠近大带轮处;
(3)A图中小带轮的包角较张紧前大,B图中的包角较张紧前小(大或小);
(4)张紧前后,A图中带工作能力大大增大,B图中带不会受双向弯曲作用。
7、认真分析下组图,按顺序分别写出机构的全称。
图
(1)图
(2)图(3)图(4)
(1)对心尖顶移动从动件盘形凸轮;
(2)对心滚子移动从动件盘形凸轮;
(3)对心平底移动从动件盘形凸轮;
(4)滚子移动从动件移动凸轮。
8、现有4个标准齿轮:
m1=4mm,Z1=25;m2=4mm,Z2=50;m3=3mm,Z3=60;m4=2.5mm,Z4=40。
(1)其中1和2齿轮的渐开线形状相同;
(2)1和2齿轮能正确啮合;
(3)1和2齿轮能用一把滚刀制造。
(4)因为m1=m2=4mm、α1=α1=20º。
五、解词题
1、齿轮传动的失效形式------轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。
2、凸轮机构的自锁------压力角α增大到一定值时,有害分力F″越大,所引起的摩擦阻力Ff将大过有效分力F′,这时,无论凸轮对从动件的作用力F′有多大,都不能使从动件运动,机构处于静止的状态,这种现象称为机构的自锁。
3、齿轮传动的精度------传递运动的准确性精度、传动的平稳性精度、载荷分布的均匀性精度。
4、凸轮机构反转原理------给整个凸轮机构施以-ω时,不影响各构件之间的相对运动,此时,凸轮将静止,而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
5、分度圆------人为规定e=s的圆,是计算基准圆。
6、渐开线------―条直线在圆上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹。
7、周转轮系的组成------周转轮系由中心(太阳)轮、行星轮和系杆(转臂、行星架)组成。
8、一对相啮合齿轮的连续传动条件------一对齿轮必须满足正确啮合条件,而且重合度ε>1。
9、带传动的设计准则------保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度。
10、定轴轮系-----轮系齿轮轴线均固定不动
11、齿轮系------由齿轮组成的传动系统,简称轮系。
12、压力角-----从动件驱动力F与力作用点绝对速度v之间所夹锐角。
用α表示。
六、简答题
1、连杆机构中的四杆机构曲柄存在的条件是什么?
答:
四杆机构曲柄存在的条件是:
短杆与最长杆之和小于等于另两杆之和;选最短杆或与最短杆相邻杆为机架,存在曲柄。
2、何谓标准齿轮?
答:
标准齿轮指:
模数(m)、压力角(α)、齿顶高系数(ha*)及顶隙系数(c*)均为标准值,且分度圆上的齿厚等于齿槽宽(s=e)的齿轮。
3、机器与机构的主要区别是什么?
答:
机构不能作为传递能量的装置。
4、铰链四杆机构的基本形式有哪几种?
各有何特点?
答:
基本形式有三种:
曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构。
曲柄摇杆机构:
一般曲柄为原动件,作等速转动,连杆作平面运动,摇杆为从动件作往复摆动。
双曲柄机构:
两连架杆均为曲柄的四杆机构。
双摇杆机构:
两连架杆均为摇杆的四杆机构。
5、在曲柄摇杆机构中,以什么杆为主动件时存在死点?
答:
在曲柄摇杆机构中,以摇杆为主动件时存在死点。
6、凸轮机构的主动件与从动件始终应保持什么关系?
答:
凸轮机构的主动件与从动件始终应保持接触关系。
7、在平面四杆机构中,无急回特性时,行程速比系数具体怎样选?
答:
在平面四杆机构中,无急回特性时,行程速比系数具体选K=1。
8、举例说明急回特性在生产中有什么意义?
答:
例:
牛头刨床空程速度快提高生产率。
9、带传动的设计准则是什么?
答:
保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度。
10、什么叫固定轮系?
答:
当轮系运转时,若每一个齿轮的轴线保持固定的轮系。
11、齿轮的参数是哪些?
答:
齿轮的参数是齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系ha*、齿顶间隙系数c*。
12、齿轮系的功用有哪些?
答:
可以实现减速传动、变速传动、差速传动、增减扭矩。
七、计算题
1、计算图示锯床机构的自由度数。
1、解:
除掉滚轮上的局部自由度(转动副)
n=8,PL=11,PH=1
F=3n-2PL-PH=3×8-2×11-1=24-23=1
答:
锯床机构的自由度数(原动件数)为1。
2、计算图示机构的自由度数。
2、解:
n=8,PL=11,PH=0,
F=3n-2PL-PH=3×8-2×11=24-22=2
答:
机构的自由度数(原动件数)为2。
3、计算此冲床机构的自由度。
3、解:
有复合铰链(m-1=3-1=2个转动副)
F=3×5-2×7-1
答:
冲床机构的自由度数(原动件数)为1。
4、计算图示大筛机构的自由度,并判定其是否具有确定的运动。
4、解:
C为复合铰链,除掉F处滚轮上的局部自由度(转动副),除掉E´虚约束。
n=7,PL=9,PH=1
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×9-1
=2
F=2>0
答:
大筛机构的自由度为2,主动件选凸轮与AB杆,大筛机构具有确定的运动。
5、计算图示机构的自由度数。
5、解:
除掉滚轮上的局部自由度(转动副),除掉从动件与机架组成的一个(移动副)
虚约束。
F=3×2-2×2-1=1
答:
机构的自由度数(原动件数)为1。
6、计算图示机构的自由度数。
6、解:
除掉滚轮上的局部自由度(转动副)。
n=2,PL=2,PH=1
F=3n-2PL-PH=1
答:
机构的自由度数为1。
7、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮,其小齿轮已损坏,需要配制。
今测得两轴中心距a=310mm、大齿轮齿数Z2=100、齿顶圆直径da2=408mm、α2=20°,试确定小齿轮的基本参数及其分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。
7、解:
根据渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件得:
m1=m2、α1=α2=20°
取ha*=1、c*=0.25
da2=d2+2ha=d2+2ha*m2=(Z2+2ha*)m2
m2=da2/(Z2+2ha*)=408/(100+2×1)=4(mm)
m1=m2=4mm
d2=m2Z2=4×100=400(mm)
a=r1+r2=(d1+d2)/2
d1=2a-d2=2×310-400=620-400=220(mm)
Z1=d1/m1=220/4=55
da1=d1+2ha=d1+2ha*m1=220+2×1×4=228(mm)
df1=d1-2hf=d1-2(ha*+c*)m1=220-2×1.25×4=210(mm)
答:
小齿轮的基本参数Z1为55,m1为4mm,α1为20°,ha*为1,c*为0.25;
小齿轮的分度圆直径d1为220mm,齿顶圆直径da1为228mm。
齿根圆直径df1为210mm。
8、一对外啮合齿轮是标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为а=160mm,两齿轮的齿数分别为Z1=20,Z2=44,求小齿轮的基本参数(m1、α1、ha*、c*)。
8、解:
m=5(mm)
答:
小齿轮的基本参数Z1为20,m1为5mm,α1为20°,ha*为1,c*为0.25。
9、某标准直齿圆柱齿轮,已知齿距p=12.56mm,齿数z=20,正常齿制。
求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db、齿高h及齿厚s。
(cos20o≈0.94)
9、解:
p=12.56mm,m=4mm,
分度圆直径d=mz=4×20=80mm;
基圆直径db=d×cos20o=75.2mm;
齿顶圆直径da=m(Z+2ha*)=88mm;
齿根圆直径df=m(Z-2ha*-2c*)=70mm;
齿高h=m(2ha*+c*)=9mm;
齿厚s=6.28mm。
答:
……
10、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮,其小齿轮已损坏,需要配制。
今测得两轴中心距a=310mm、大齿轮齿数Z2=100、齿顶圆直径da2=408mm、α2=20°,试确定小齿轮的基本参数(Z1、m1、α1、ha*、c*)及其分度圆直径d1。
10、解:
……
答:
小齿轮的基本参数Z1为55,m1为4mm,α1为20°,ha*为1,c*为0.25;小齿轮的分度圆直径d1为220mm。
11、已知一正常齿制的渐开线标准外啮合直齿轮传动,模数m=5mm、压力角α=20º、中心距a=350mm、传动比i12=1.8。
求两轮的:
齿数、分度圆直径、齿厚和齿槽宽。
11、解:
Z1=50,
d1=250mm,
d2=450mm,
e1=e2=s1=s2=7.85mm
答:
……
12、一对标准直齿圆柱齿轮的齿数比为i=3/2,模数m=2,中心距a=60mm,分别求出齿数和分度圆直径、齿顶高、齿根高和齿全高。
12、解:
a=(z1+z2)m/2=z1+z2=60mm
(1)
i=z2/z1=1.5
(2)
联立方程
(1)
(2)求解,得:
z1=24;z2=36
所以,可求得:
d1=m×z1=2×24=48mm
d2=m×z2=2×36=72mm
ha1=ha2=ha*×m=2mm
hf1=hf2=(ha*+c*)m=1.25×2=2.5mm
h=2.25×m=2.25×2=4.5mm
答:
齿数z1为24,z2为36,分度圆直径d1为48mm、d2为72mm,齿顶高ha1ha2为2mm、齿根高hf1=hf2为2.5mm和齿全高h为4.5mm。
13、有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,α=20º,Z1=25,Z2=50,求
(1)如果n1=960r/min,n2=?
(2)中心距a=?
(3)齿距p=?
13、解:
i12=n1/n2=Z2/Z1=50/25=2
(1)n2=n1/2=960/2=480(r/min)
(2)a=(Z1+Z2)m/2=(25+50)2/2=75(mm)
(3)p=πm=3.14×2=6.28(mm)
答:
n2为480r/min;中心距a为75mm;齿距p为6.28mm。
14、下图中,轴Ⅰ为主动轴,轴Ⅳ为输出轴,设z1=20,z2=40,z3=24,z4=48,z5=18,z6=54,求此轮系的传动比为多少?
当n1=2000r/min,求n6是多少?
14、解:
(1)画箭头:
齿轮6的转向与齿轮1的转向相反。
(2)平面轮系:
(-1)m=(-1)3=-1
齿轮6的转向与齿轮1的转向相反;
传动比大小:
i16=n1/n6=-Z2Z4Z6/Z1Z3Z5
=-40×48×54/20×24×18=-12
n6=n1/i16=-2000/12=-166.7r/min
答:
n6为166.7r/min,齿轮6的转向与齿轮1的转向相反。
15、如图示轮系Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60,n1=200r/min(顺时针),n4=50r/min(顺时针),试求H的转速。
15、解:
外啮合对数m=1,
=n1-nH,
=n2-nH,
=n3-n