1、机械设计基础期末考试试题+答案解析9试题一一 .填空1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700; (1) 当取c 杆为机架时,它为何种具体类型?_双曲柄机构_;(2)当取d杆为机架时,则为_曲柄摇杆机构_。2.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,_曲柄与连杆共线时为_死点位置。(A) 不存在 (B) 曲柄与连杆共线时为 (C)摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构良好的机械性能,_传动角_不应小于最小许用值。(A) 压力角 (B)传动角 (C)极位夹角 4._ 凸轮轮廓曲线_决定了从动杆的运动规律。 (A)凸轮转速 (B)凸轮轮廓曲线 (C)凸轮形状 5.凸
2、轮机构中,凸轮基圆半径愈_大_, 压力角愈_小_ ,机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于:前者安装后,键与键槽之间就存在有_摩擦力_。(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是_B型键宽度b=18mm,长度L=80mm _。 8.螺纹联接是指 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来_。螺旋传动是指_利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动_。 9.螺纹的公称直径是指它的_外径_,螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm,螺距1.5_。 10.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,切材料较软,在需要经常装卸的情况下,宜采用_
3、双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用_三角形细牙螺纹_。 (A) 螺栓联接 (B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹11.某调整螺纹,采用双头粗牙螺纹,螺距为3mm,为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm, 则螺杆应转_2_圈。 12.国标规定,三角带有_ Y Z A B C D E 七种类型,代号B2240表示_B型基准长度2240mm _。 13.带传动的主动轮直径d1 =180mm,转速 n1 =940r/min,从动轮的直径为 d2 =710 转速 n2=233r/min,则其弹性滑动系数为_0.022_。14.为使
4、三角带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过_10_根。(A)4 (B)6 (C)2 (D)1015.一对齿轮啮合时,两齿轮的_节圆_始终相切。 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆16.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm,齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为_78_。17.齿轮传动的标准安装是指_分度圆与节圆重合_。18.齿轮传动的重合度越大,表示同时参与啮合的轮齿对数_越多_,齿轮传动也越_平稳_。19.仿形法加工齿轮,根据被加工齿轮的_模数_,_齿数_选择刀具刀号。20.一主动直齿轮的转矩为100Nm,其分度圆直径为50mm,则其传递的圆周力为_4000N_,径向
5、力为_1455.9N _。21.滚动轴承代号“6215”的含义是_深沟球轴承 直径系列2 内径75mm _。22.一般来说,_滚子轴承_更能承受冲击,_球轴承_-更适合于较高的转速下工作。 (A)滚子轴承 (B) 球轴承23.额定动载荷是指_额定寿命106寿转,L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷_24.转轴是指_既承受弯矩也承受扭矩_传动轴是指_只承受扭矩_25.一个阶梯轴由_轴头_,_轴颈_,_轴身_三部分组成。 二,简要回答:1. 计算图示机构的自由度,并判定其是否具有确定的运动。 1 具有确定运动2. 作下列机构图示位置的压力角。 3. 图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。 (1
6、)作出图示位置压力角; (2)求该凸轮基圆半径rb=?(3) 求从动杆升程 h=?4,简述带传动为什么限制带速V在525米/秒范围内?速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低三,计算题:1, 一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20,Z2=44,求两齿轮的主要几何尺寸。答:m=5 d1=100 d2=220 da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.852图示轮系,已知:Z1=20,Z2=40,Z3=80,Z4=Z5
7、=30,Z6=90。求i16=?答:n3=n4 (n4/n6)=(z6/z4)=3 nH=n6 (n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 i16=-7一、填空(60分)1.图示机构中有_1_虚约束。2.图示机构要有确定运动,需要有_1_原动件。3.平面四杆机构无急回特性时_极位夹角=0_,行程速比 系数 K=1 (A)压力角=0 (B)传动角=0 (C) 极位夹角=0 (D)k1 (E)k1 (F)k=1 4.在双曲柄机构中,已知三杆长度为 a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d 杆长度为_110mmd190mm _。 (A) 110mm (B)110mmd190mm
8、 (C)190mm5.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,_不存在_死点位置;(A) 曲柄与连杆共线时为 (B) 摇杆与连杆共线时 (C) 不存在6.凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心到_实际轮廓线上的最小_半径。(A) 理论轮廓线上的最大 (B) 实际轮廓线上的最大 (C) 实际轮廓线上的最小( D) 理论轮廓线上的最小7.凸轮机构中的压力角是指_凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向_间的夹角。(A)凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 (B) 凸轮上接触点的法线与该点线速度(C)轮上接触点的切线与从动件的运动方向8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_沿周向固定并传递扭矩_。(A) 沿轴向固定并传
9、递轴向力 (B)沿轴向可作相对滑动并具有作用 (C) 沿周向固定并传递扭矩 (D)安装及拆卸方便9.普通平键联接传递动力是靠_两侧面的挤压力_。(A)两侧面的摩擦力 (B)两侧面的挤压力 (C) 上下面的挤压力 (D)上下面的摩擦力10.设计键联接的几项主要内容是:a按轮毂长度选择键的长度 b按要求选择键类型 c按内径选择键的剖面尺寸 d进行必要强度校核 具体设计时一般顺序为_ b-c-a-d _。 (A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a11.平键联接能传递的最大扭矩为T,现要传递的扭矩为1.5T,则应_安装一对平键_。(A) 把键长增大到1.5
10、倍 (B)把键宽增大到1.5倍 (C)把键高增大到1.5倍 (D)安装一对平键12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_升角和牙型角_有关。(A) 升角 (B)线数 (C)螺距和牙型角 (D)升角和牙型角13.螺纹联接是一种_可拆联接_。 (A)可拆联接 (B)不可拆联接 (C)具有防松装置的为不可拆联接,否则为可拆联接 (D)具有自锁性能的为不可拆联接,否则可拆 14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是:松螺纹联接的螺纹部分不承受_扭转 _的作用。(A) 拉伸 (B)扭转 (C)剪切 (D)弯曲15.被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则螺栓可能失效的形式为_拉断 _。(A) 剪
11、切与挤压破坏 (B)拉断 (C)拉扭断裂 16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接,螺栓中心的圆直径D=200mm ,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为_450_。 (A)1800 (B)240 (C)450 (D)54017.三角带传动和平型带传动相比较,其主要优点是_传动效率高_。 A) 在传递相同功率时,尺寸较小 B) 传动效率高 C) 带的寿命长 D) 带的价格便宜18.标准三角带型号的选定,取决于_传递的功率_。(A) 传递的功率 (B)带的线速度 (C)带的圆周力 (D)高速轴上的扭矩19.工作条件与型号一定的三角带,其寿命随小带轮直径的增大而_增大_。(A) 降
12、低 (B)增大 (C)不变20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时,若增大传动比,则小带轮上的包角_减小_。 (A) 减小 (B)增大 (C)不变21.一定型号的三角带传动,若小带轮直径一定,增大其传动比,则带饶过大带轮上的弯曲应力_减小_。(A)减小 (B)增大 (C)不变22.带在工作时产生弹性滑动,是由于_带的紧边与松边拉力不等 _。(A) 带不是绝对挠性件 (B)带与带轮间的摩擦系数偏低(B) 带的紧边与松边拉力不等 (D)带绕过带轮产生离心力23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710,转速n2=233r/min,则滑动系数 为_2.2
13、_。(A)1.2 (B)1.5 (C)1.8 (D)2.224.在具体设计三角带传动时,a:确定带轮直径D1,D2,b:选用带的型号,c:确定带的长度L,d:确定带的根数Z,e:选定初步中心距a0,f:计算实际中心距a,g: 计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为_b-a-e-c-f-d-g 。(A)a-b-c-e-f-d-g (B)a-b-d-e-c-f-g (C)b-a-e-c-f-d-g (D)b-a-e-f-c-d-g25.一对齿轮要正确啮合,它们的_模数_必须相等, (A)直径 (B)宽度 (C)模数 (D)齿数26.一个齿轮上的圆有_齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆_。(A)
14、齿顶圆和齿根圆, (B)齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆(C) 齿顶圆,分度圆,基圆,节圆,齿根圆27.一标准直准圆柱齿轮的周节(齿距)P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为_78 _。 (A)82 (B)78 (C)80 (D)76二、计算及绘图1.计算图示机构的自由度,并判定其是否具有确定运动,(绘有箭头的构件为原动件)。1 具有确定运动 2.设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为50mm,行程速比系数K=1.3。 3.图示的轮系中,各齿轮均为标准齿轮,且其模数均相等,若已知各齿轮的齿数分别为:Z1=20、Z2=48、 Z2=20。试求齿数Z3及传动比i1H。z2
15、-z1=z3-z2 z3=z2-z1+z2=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0 i1H=1-48*48/20*20=-4.76 4.图示轮系,已知Z1=18、Z2=20、Z2=25、Z3=25、Z3=2(右),当a轴旋转100圈时,b轴转4.5圈,求Z4=?i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40试题三一.填空 1.机器或机构 构件 之间,具有确定的相对运动。2.在曲柄摇杆机构中,如果将 最短杆 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。3.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是,
16、摇杆为 主动件,曲柄为 从动件。4.凸轮机构能使从动杆按照 凸轮轮廓曲线,实现各种复杂的运动。5.双圆销外啮合槽轮机构,槽轮有6条槽,要使槽轮转两圈,曲柄盘应转12圈。6.三角带表面上印有B2240,它表示该三角带是 B,基准长度(公称)长度为2240mm。7.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。8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:两齿轮的 法面 模数和 螺旋角都相等,齿轮的角相等而旋向 相反。9.规定蜗杆 头数 与螺旋升角的之比,称为蜗杆特性系数 正切。10.在工作中同时承受 弯矩和 扭矩两种作用,本身又转动的轴,叫转轴。二.判断1,
17、运动副是联接,联接也是运动副。 (错)2,曲柄的极位夹角越大,机构的急回特性也越显著。 (对 )3,在实际生产中,机构的“死点”位置对工作都是不利的,处处都要考虑克服。(错)4,分度圆上压力角的变化,对齿廓的形状有影响。 ( 对)5,速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。(错)三.简答1. 什么叫标准齿轮?压力角200模数为标准值,分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮2. 为什么要限制齿轮的最少齿数?范成法加工齿轮齿数低于17发生根切3. 两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动,并叙述其优点。直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮(传动平稳、承载大)5. 举例说明急回特性在生产
18、中有什么意义?例 牛头刨床空程速度快提高生产率 四.计算1. 有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,=200,Z=25,Z2=50,求(1)如果n1=960r/min,n2=? (2)中心距a=? (3)齿距p=?答:n2=480 a=75 p=6.282. 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。答:(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 nH=753. 计算此机构的自由度。答:3*5-2*7=14. 齿轮轴由一对7206轴承支承,Fr1=5200N,Fr2=3800N,Fx=2200N,
19、方向如图所示,试求两轴承的当量动载荷。答:S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184 S1+FxS2 1620+22001184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.311_时,机构就具有急回特性。4. 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为_主动_,曲柄为_从动_。5. 凸轮机构能使从动杆按照_凸轮廓线_实现各种复杂的运动。6. 键20X70GB109579的含义是_ A型平键 宽度b=2
20、0mm,长度L=70mm_。7. 三角带C2800的含义是_ C型 公称长度2800_。8. 牛头刨床的工作台进给机构用的是_棘轮机构_机构。9. 由于渐开线齿轮的传动比等于_基圆半径的反比_,所以即使两轮的安装中心距略有偏差,也不影响两轮的传动比。10. 分度圆上的压力角等于_200_,摸数取的是_标准值_值,齿厚和齿槽宽_相等_的齿轮,称为标准齿轮。二、判断1 机构都是可动的。对2 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。对3 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。错4 凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。错5 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。错6 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。对7 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。对8 只有轴头上才有键槽。对三回答1 摆动导杆机构有无急回特性?有急回特性 极位夹角不等于零2 机构的“死点”位置在什么情况下需要克服?在什么情况下应当利用?运动时克服,固定夹紧时利用3
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