机械设计基础试题及答案
一、填空
1.凸轮主要由凸轮,推杆和机架三个基本构件组成。
2.凸轮机构从动件的形式有 尖顶_从动件,滚子 从动件和平底_从动件。(见教材P52页)。
3.按凸轮的形状可分为_盘形凸轮、移动凸轮_圆柱_凸轮和曲面_凸轮。(教材P51页)。
4.常用的间歇运动机构有_棘轮机构,槽轮机构,凸轮式间歇机构和不完全齿机构等几种。(见教材P62~66页)
5.螺纹的旋向有左旋和右旋,牙形有三角形,矩形,梯形,和锯齿形。(教材P67页)
6.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_法面压力角_都相等,齿轮的_螺旋角相等_角相等、旋向_相反。
二、选择
1.取分离体画受力图时, C、E、F 力的指向可以假定, A、B、D、G 力的指向不能假定。(教材P6~P13)
A.光滑面约束力 B.柔体约束力 C.铰链约束力 D.活动铰链反力 E.固定端约束力 F.固定端约束力偶矩 G.正压力
2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在 B 的方向上,使投影方程简便;矩心应选在 F、G点上,使力矩方程简便。(教材P19~P24)
A.与已知力垂直 B.与未知力垂直 C.与未知力平行 D.任意
E.已知力作用点 F.未知力作用点 G.两未知力交点 H.任意点
3.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取 C 为机架,将得到双曲柄机构。(见教材P40~P41)
A.最长杆 B.与最短杆相邻的构件
C.最短杆 D.与最短杆相对的构件
4.凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮的( D)所决定的。
A.压力角 B.滚子
C.形状 D.轮廓曲线
5.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取(B )为机架,一定会得到曲柄摇杆机构。
A.最长杆B.与最短杆相邻的构件 C.最短杆 D.与最短杆相对的构件
6.为保证平面四杆机构良好的传力性能,( B)不应小于最小许用值。
A.压力角 B.传动角 C.极位夹角 D.啮合角
7.力F使物体绕点O转动的效果,取决于(C )。
A.力F的大小和力F使物体绕O点转动的方向 B.力臂d的长短和力F使物体绕O点转动的方向 C.力与力臂乘积F?d的大小和力F使物体绕O点转动的方向 D.力与力臂乘积Fd的大小,与转动方向无关。
8.凸轮机构中的压力角是指( B) 间的夹角。
A.凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 B.凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向 C.凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向
9.平面四杆机构无急回特性时,行程速比系数(C )。
A.大于1 B.小于1 C.等于1
10.机器与机构的区别在于(C )。
A. 是否由各种零件经装配而成的组合体 B.它们各部分之间是否有确定的相对运动 C. 在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化
机械设计基础试题及答案一、填空1.凸轮主要由凸轮,推杆和机架三个基本构件组成。
2.凸轮机构从动件的形式有 尖顶_从动件,滚子 从动件和平底_从动件。(见教材P52页)。
3.按凸轮的形状可分为_盘形凸轮、移动凸轮_圆柱_凸轮和曲面_凸轮。(教材P51页)。
4.常用的间歇运动机构有_棘轮机构,槽轮机构,凸轮式间歇机构和不完全齿机构等几种。(见教材P62~66页)5.螺纹的旋向有左旋和右旋,牙形有三角形,矩形,梯形,和锯齿形。
(教材P67页)6.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_法面压力角_都相等,齿轮的_螺旋角相等_角相等、旋向_相反。二、选择1.取分离体画受力图时, C、E、F 力的指向可以假定, A、B、D、G 力的指向不能假定。
(教材P6~P13)A.光滑面约束力 B.柔体约束力 C.铰链约束力 D.活动铰链反力 E.固定端约束力 F.固定端约束力偶矩 G.正压力2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在 B 的方向上,使投影方程简便;矩心应选在 F、G点上,使力矩方程简便。(教材P19~P24)A.与已知力垂直 B.与未知力垂直 C.与未知力平行 D.任意E.已知力作用点 F.未知力作用点 G.两未知力交点 H.任意点3.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取 C 为机架,将得到双曲柄机构。
(见教材P40~P41)A.最长杆 B.与最短杆相邻的构件C.最短杆 D.与最短杆相对的构件4.凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮的( D)所决定的。A.压力角 B.滚子C.形状 D.轮廓曲线5.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取(B )为机架,一定会得到曲柄摇杆机构。
A.最长杆B.与最短杆相邻的构件 C.最短杆 D.与最短杆相对的构件6.为保证平面四杆机构良好的传力性能,( B)不应小于最小许用值。A.压力角 B.传动角 C.极位夹角 D.啮合角7.力F使物体绕点O转动的效果,取决于(C )。
A.力F的大小和力F使物体绕O点转动的方向 B.力臂d的长短和力F使物体绕O点转动的方向 C.力与力臂乘积F?d的大小和力F使物体绕O点转动的方向 D.力与力臂乘积Fd的大小,与转动方向无关。8.凸轮机构中的压力角是指( B) 间的夹角。
A.凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 B.凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向 C.凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向9.平面四杆机构无急回特性时,行程速比系数(C )。A.大于1 B.小于1 C.等于110.机器与机构的区别在于(C )。
A. 是否由各种零件经装配而成的组合体 B.它们各部分之间是否有确定的相对运动 C. 在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化。
概念题: 一、选择题 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数 B 机构的活动度(自由度)数。
A 多于 B 等于 C 少于 2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下,若缩小凸轮基园半径,则压力角 C 。 A 减小 B 不变 C 增大 3. 在铰链四杆机构中,有可能出现死点的机构是 C 机构。
A 双曲柄 B 双摇杆 C 曲柄摇杆 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动,如果安装时中心距a/> ,其传动比i B 。 A 增大 B 不变 C 减小 5.当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接需要经常拆装时,适宜采用 C 联接。
A 螺栓 B 螺钉 C 双头螺柱 6.带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 B A 带的预拉力不够 B 带的紧边和松边拉力不等 C 带和轮之间的摩擦力不够 D小轮包角太小 7.一根转轴采用一对滚动轴承支承,其承受载荷为径向力和较大的轴向力,并且有冲击、振动较大。因此宜选择 C 。
A 深沟球轴承 B 角接触球轴承 C 圆锥滚子轴承 8.计算紧螺栓联接的拉伸强度时,考虑到拉伸和扭转的复合作用,应将拉伸载荷增大到原来的 B 倍。 A.1.1 B.1.3 C.1.5 D.1.7 9.圆柱齿轮传动中,当齿轮直径不变,而减小齿轮的模数时,可以 C 。
A.提高齿轮的弯曲强度 B.提高齿面的接触强度 C.改善齿轮传动的平稳性 D.减少齿轮的塑性变形 10.对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般 D 。 A.按接触强度设计齿轮尺寸,再验算弯曲强度 B.只需按接触强度设计 C.按弯曲强度设计齿轮尺寸,再验算接触强度 D.只需按弯曲强度设计 11.在蜗杆传动中,引进特性系数q的目的是为了 D 。
A.便于蜗杆尺寸参数的计算 B.容易实现蜗杆传动中心距的标准化 C.提高蜗杆传动的效率 D.减少蜗轮滚刀的数量,有利于刀具的标准化 12.在减速蜗杆传动中,用 D 来计算传动比i是错误的。 A. B. C. D. 13.带传动主要是依靠 C 来传递运动和功率的。
A.带与带轮接触面之间的正压力 B.带的紧边拉力 C.带与带轮接触面之间的摩擦力 D.带的初拉力 14.带传动工作时,设小带轮主动,则带内拉应力的最大值应发生在带 C 。 A.进入大带轮处 B.离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D.离开小带轮处 15.增大轴在剖面过渡处的圆角半径,其优点是 D 。
A. 使零件的轴向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便 C.使零件的轴向固定比较可靠 D.降低应力集中,提高轴的疲劳强度 16.工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴,称为 B 。 A.心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 柔性轴 17.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是 B 。
A.双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 18.平面连杆机构中,当传动角γ较大时,则 A 。 A.机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C.可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 19.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不变,原因是 D 。
A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C.节圆半径不变 D. 基圆半径不变 20.渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为 D 。 A.ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D.ε≥1 21. 铸铁材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为 A 。
A.σB B. σs C. σ0 D. σ-1 22.普通平键联接在选定尺寸后,主要是验算其 A 。 A.挤压强度 B.剪切强度 C.弯曲强度 D.耐磨性 23.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是 C 。
A.σH1σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等,也可能不等 24.联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接类型应是 A 。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接 25. 带传动中,弹性滑动 D 。
A.在张紧力足够时可以避免 B.在传递功率较小时可以避免 C.在小带轮包角足够大时可以避免 D.是不可避免 26 凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生 (1) 冲击。 (1)刚性; (2)柔性; (3)刚性和柔性 27. 为了提高齿轮传动的齿面接触强度应 (2) 。
(1)在中心距不变的条件下,增大模数; (2)增大中心距; (3)减小齿宽; (4)在中心距不变的条件下增加齿数 28. 蜗杆传动中,蜗轮的轮缘通常采用青铜,蜗杆常采用钢制造,这是因为其 (2) 。 (1)强度高; (2)减摩耐磨性好; (3)加工性能好; (4)价钱便宜 29. 蜗杆传动效率较低,为了提高其效率,在一定的限度内可以采用较大的 (4) 。
(1)模数; (2)蜗杆螺旋线升角 (3)蜗杆直径系数; (4)蜗杆头数; 30. 为了提高轴的刚度,一般采用的措施是 (2) 。 (1)用合金钢代替碳钢; (2)增大轴的直径; (3)提高表面硬度; (4)采用降低应力集中的结构措施 31.转轴的弯曲应力为 A 。
A.对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C.非对称循环变应力 D.静应力 32.在基本额定动载荷C作用下,滚动轴承的基本额定寿命为106转时,其可靠度为 C 。 A.10% B. 80% C.90% D.99% 33.非液体摩擦滑动轴承,验算压强p≤[p]的目的在于避免轴承产生 A 。
A.过度磨损 B. 点蚀 C. 胶合 D. 压溃 34. 普通平键联接常发生的失效形式是 A 。 A 工作面压溃 B键剪断 C (A+B) 35.标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于9mm,则模数等于 B 。
A 2mm B 4mm C 3mm 36.三角螺纹的自锁性较 C ,常用 C 。 A 大、传动 B 小、传动 C 大、联接 37. 从经济性考虑在同时满足使用要求时,就应优先选用 C 。
机械设计基础考试试题
1尺寸线,尺寸边界线,螺纹牙底线及齿轮线均用( )画出。
2 采用第一视角投影法表示工件视图时,后视图在左视图的最( )。
3 金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线,但在( )时,可画成与水平方向30度或45度的平行线。
4尺寸公差是指( )。
5 在金属及合金中,主要是( ),但有时也不同程度混有其他键。
6 晶体的只要特征是具有一定的熔点,另一个特征是( )。
7 铁碳合金相图中,共析转变温度为( ) 。
8 含碳量 〈 ( )为碳钢, 〉( )为铸铁。
9 碳钢调质处理后获得的组织应为( )。
10 高速钢片铣刀淬火后其变形应采用( )最为有效。
11 中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织,通过( )处理可以消除这些缺陷。
12 38CrMoAl钢膛杆通常采用( )化学热处理。
13 汽车变速齿轮一般采用( )化学热处理。
14 碳钠米管的强度是钢的( )倍。
15 导光纤维的用途是( )。
16 可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是( )。
17 汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工程塑料( )。
18 内燃机火花塞选用( )陶瓷材料。
19 化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件,可选用( )工程塑料。
20 三大固体材料是指( )
21 测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是( )。
22 测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度,多采用( )硬度计。
23 机床床身通常采用( )。
24 铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示( )。
25 钢的淬硬性高低取决于( )。
26 淬火油槽的温度一般控制在( )以下。
27 铍青铜可采用( )强化。
28 为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用( )。
29 高速钢直柄麻花钻采用( )化学热处理,耐用度最高。
30 65Mn钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是( )。
一 填空题(每小题2分,共20分)1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构,取与最短杆相邻的杆为机架时,为曲柄摇杆机构,取最短杆为机架时,为双曲柄机构。3. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节线处的接触应力为计算依据,其载荷由一对对齿轮承担。5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力6.相等等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力不相等等。 7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时,V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。 9. 链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸越大,链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。 二、选择题(每小题1分,共5分)二、选择题 C B D B D1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时C. 齿数较少时 D. 齿数较多时2. 在下列四种型号的滚动轴承中, 必须成对使用。A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承3. 在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器 4. 在铰链四杆机构中,机构的传动角 和压力角 的关系是 。 A. B. C. D. 5. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩 三、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。每小题1分,共8分)三、判断提 X X V X X X X V1. 在铰链四杆机构中,当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,为双曲柄机构。
( )2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 ( 3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。
( )4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( )5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。
( )6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 ( )7. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。
( )8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 ( 四、问答题(每小题3分,共9分)1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。3. 试分析影响带传动承载能力的因素?四、问答题 1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v五、分析判断题(共12分)1. 在铰链四杆机构中,已知 mm, mm, mm, mm,试判断该机构的类型,并给出判断依据。(本题6分)题五、1图2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,Ⅰ轴为输入轴,已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。
为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3的轮齿旋向,并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、和轴向力 、的方向。(本题6分)题五、3图五、分析判断题 1.解:此四杆机构的四杆满足杆长和条件 Lab+Lad《 Lbc+Lcd且由题已知机构以最短杆的邻边为机架,故此机构为曲柄摇杆机构 2.解: 1)3齿轮为右旋 2)受力方向如图 六、计算题(共36分)1. 计算下列机构的自由度,并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度(每小题3分,共6分)题六、1图2. 已知轮系如2图所示中, , , ? , , ,且顺时针转动。
求杆系H的转数和回转方向。(本题10分)3. 如图所示的压力容器,容器盖与缸体用6个普通螺栓联接,缸内压强 ,缸径 ,根据联接的紧密性要求,每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。
若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。(本题10分)题六、2图 题六、3图4. 一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。
已知:径向力 , ,外部轴向力 ,方向如图所示,试求两轴承的轴向力 、。(注:内部轴向力 )。
(本题10分)题六、4图六、计算题 1. a)解:F=3n-2PL-Ph=3*5-2*7-0=1此题中存在复合铰链 备注:此题中5个构件组成复合铰链,共有4个低副 b)解:F=3n-2PL-Ph=3*4-2*5-1=1此题中滚子为局部自由度 2.解:由题意的得,5-3-6-4组成行星轮系 i54H=n5-nH/n4-nH =-Z3*Z4/Z5*Z6因为1-2-5组成定轴轮系 i12=n1/n2=n1/n5=Z2/Z1所以n5=450r/min把n4=0及n5=450r/min代入上式 得到 nH=5.55r/min 这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致 3. 解: 单个螺栓的Q=Q'+F=2.6FQ*Z=S*P*A2.6F*6=2*3.14*D2/4得F=2264.4N[σ]=300/2=150N/mm所以d1由公式得,d1=15.81mm取螺栓的直径为16mm4.你换掉这道题目好了 七、结构题。
(1)Fd1=Fr1/2Y=182.5 Fd2=Fr2/2Y=555
Fae+Fd2>Fd1 1轴承被压紧 2轴承被放松
故Fa2=Fd2=555 Fa1=Fae+Fd2=701
(2)Fa1/Fr1>e p1=fd(XFr1+YFa1)=1822.2
Fa2/Fr2(3)p1>p2 按p1受力进行验算
Lh=10^6(c/p1)^(10/3)/60n 题目没有给出转速n 无法计算
同学加油吧
1.d1=m*(z1+2) 100=m*(38+2) m=2.5 两齿轮啮合所以模数一样
a=(d1+d2)/2 112.5=(100+d2)/2 d2=125 d2=m*(z2+2) z2=48
2、3可以用两样的方法求得 公式:
标准齿轮的计算公式名称 符号 公式 顶隙系数 cx cx=0.25齿顶圆系数 hax hax=1分度圆直径 d d=m*z 齿顶高 ha ha=hax*m 齿根高 hf hf=(hax+cx)*m 齿全高 h h=ha+hf=(2*hax+cx)*m 齿顶圆直径 da da=d+2*ha=(z+2*hax)*m 齿根圆直径 df df=d-2*hf=(z-2*hax-2*cx)*m 基圆直径 db db=m*z*cos(alpha) 齿距 p p=pi*m 齿厚 s s=pi*m/2 齿槽宽 e e=pi*m/2 中心距 a a=1/2*(d2+d1)=m/2(z2+z1) 顶隙 c c=cx*m
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