《机械设计基础》试题库及答案-(1).pdf
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1、_ 精品资料机械设计基础试题库一、判断 (每题一分 ) 1、一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成。 ( )2、机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。()4、机构是具有确定相对运动的构件组合。()5、构件可以由一个零件组成,也可以由几个零件组成。 ()6、整体式连杆是最小的制造单元,所以它是零件而不是构件。 ( )7、连杆是一个构件,也是一个零件。()二、选择 (每题一分 ) 1、组成机器的运动单元体是什么?(B)A机构B构件C部件D零件2、机器与机构的本质区别是什么?(A )A是否能完成有用的机械功或转换机械能B是否由许多构件组合而成C各构件间能否产生相对运动
2、D两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述?(D)A构件是机器零件组合而成的。B构件是机器的装配单元C构件是机器的制造单元D构件是机器的运动单元5、以下不属于机器的工作部分的是(D)_ 精品资料A数控机床的刀架B工业机器人的手臂C汽车的轮子D空气压缩机三、填空 (每空一分 ) 1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。车床上的主轴属于(执行)部分。3、机械中制造的单元称为(零件),运动的单元称为(构件),装配的单元称为(机构)。4、从(运动 )观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为(机械)。2 平面机构一、填空题 (每空一分
3、 ) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生1 个约束, 而保留2 个自由度。3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。4.在平面机构中若引入一个高副将引入_1_个约束, 而引入一个低副将引入_2_个约束, 构件数、 约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。5.当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运动副引入的约束至多为2,至少为1 。6.在平面机构中,具有两个约束的运动副是低副,具有一个约束的运动副是高 副 。7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph ,应用此公式时应注意判断:A. 复合铰链,
4、B. 局部自由度, C. 虚约束。_ 精品资料三、计算图示平面机构的自由度。(机构中如有复合铰链,局部自由度,虚约束 ,予以指出。)(每题 5 分) F=3 5-2 7=1 F=3 7-2 9-1=2 F=3 5-2 7=1 F=3 9-2 12-1 2=1 三、平面连杆机构一、填空: (每空一分 ) 1.平面连杆机构由一些刚性构件用_转动 _副和 _移动 _副相互联接而组成。2. 在铰链四杆机构中,能作整周连续旋转的构件称为_曲柄 _,只能来回摇摆某一角度的构件称为_摇杆 _,直接与连架杆相联接,借以传动和动力的构件称为_连杆 _。_ 精品资料3. 图 1-1 为铰链四杆机构,设杆a 最短,
5、杆 b 最长。试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件:(1)_a+b c+d_。(2)以 _b 或 d_为机架,则 _a_为曲柄。二、选择题: (每空一分 ) 1在曲柄摇杆机构中,只有当C为主动件时,才会出现“死点”位置。A.连杆B.机架C.摇杆D曲柄8平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和,最短杆为连杆,这个机构叫做A。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D. 以上答案均不对9B能把转动运动转变成往复摆动运动。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D摆动导杆机构10.C 能把转动运动转换成往复直线运动,也可以把往复直线运动转换成转动运动。_ 精品
6、资料A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D曲柄滑决机构11.设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使A 。A.传动角大一些,压力角小一些B.传动角和压力角都小一些C.传动角和压力角都大一些。12.在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且D 处于共线位置时,机构处于死点位置。A.曲柄与机架B.曲柄与连杆C.连杆与摇杆13.在摆动导杆机构中,当曲柄为主动件时,其传动角A 变化的。A.是由小到大B.是由大到小C.是不。14.下图所示的摆动导杆机构中,机构的传动角是B 。A.角 A B.角 B D.0 E.90 。15.压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C 方向所夹的锐角。A.法线B
7、.速度C.加速度D.切线。16.为使机构具有急回运动,要求行程速比系数E 。A.K=1 B.K1 C.Ke 时, x=0.41 ,y=0.85 ,A/Re 时, x=1 ,y=0 解:1、计算轴承的轴向力派生力S1=0.7R1=0.7200=140N S2=0.7R2=0.7100=70N S1S2_ 精品资料Fa=0 S1 S2轴左移,轴承2 被压紧 A2= S1=140N 轴承 1 被放松 A1= S1=140N 2、计算当量动载荷A1/ R1=140/200=0.7=e x1=1 ,y1=0 A2/ R2=140/100=1.4 x2=0.41 ,y2=0.85 取 fp=1.0 则 P
8、1=fp (x1 R1+ y1 A1 )=200N P2=fp (x2 R2+ y2 A2 )=160N 2、如图所示为某机械中的主动轴,拟用一对角接触球轴承支承。初选轴承型号为7211AC 。已知轴的转速n=1450r/min ,两轴承所受的径向载荷分别为Fr1=3300N ,Fr2=1000N ,轴向载荷FA=900N ,轴承在常温下工作,运转时有中等冲击,Cr=50500N 圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C ( =150)70000AC ( =250)70000B ( =400)FS=Fr/(2Y)FS=e FrFS=0.68 FrFS=1.14 Fr_ 精品资料轴承类型Fa/Coe
9、 Fa/FreFa/FreX Y X Y 角接触秋轴承=2500.68 0.41 0.87 1 0 =4001.14 0.35 0.57 1 0 载荷系数fp载荷性质无冲击或轻微冲击中等冲击强烈冲击fp1.01.2 1.2 1.8 1.83.0 解1 计算轴承的轴向力Fa1、Fa2由表查得 7211AC 轴承内部轴向力的计算公式为Fs=0.68Fr ,故有:Fs1=0.68 Fr1=0.68 3300N=2244N _ 精品资料Fs2=0.68 Fr2=0.68 1000N=680N 因为Fs2+FA=(680 900)N=1580N Fs1=2244N 故可判断轴承2 被压紧 , 轴承 1
10、被放松,两轴承的轴向力分别为:Fa1= Fs1=2244N Fa2= Fs1FA=(2244 900)N=1344N 2 计算当量动载荷P1、P2由表查得e=0.68 ,而eFFra68.03300224411344.11000134422raFFe查表可得X1=1,Y1=0;X2=0.41 ,Y2=0.87 。由表取fp=1.4 ,则轴承的当量动载荷为:P1=fp(X1Fr1+ Y1Fa1)=1.4 (1 3300+0 2244)N=4620N P2=fp(X2Fr2+ Y2Fa2)=1.4 (0.41 1000+0.87 1344)N=2211N 3计算轴承寿命Lh因P1P2,且两个轴承的
11、型号相同,所以只需计算轴承1 的寿命,取P= P1。7211AC 轴承的Cr=50500N 。又球轴承=3,取fT=1,则得Lh=3664620505001145060106010PCfnT=15010h 12000 h 由此可见轴承的寿命大于预期寿命,所以该对轴承合适。_ 精品资料一、选择题(每题2 分,共 20 分)1.圆锥齿轮机构中,模数是标准值A小端B.平均直径处C.大端D.背锥截面2机械工程中,通常利用的惯性储蓄能量,以越过平面连杆机构的死点位置。A主动件B.连杆C.从动件D.连架杆3. 压力角 的定义是。A从动件所受的力F 与其法向分力Fn 之间的夹角B从动件所受的力F 与受力点速
12、度方向之间所夹的钝角C从动件所受的力F 的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角4. 对于外凸的凸轮轮廓曲线,从动杆滚子半径必须理论轮廓曲线的最小曲率半径。A大于B. 小于C. 等于D. 都可以5. 在下列机构中,有急回特性的机构是。A对心曲柄滑块机构B转动导杆机构C双曲柄机构D偏置曲柄滑块机构6. 直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为。Ammm21,21B21esC1D. 都不对7. 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8. 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1 _ 精品资料C. 推力球轴承D. 圆
13、柱滚子轴承9. 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10. 轴环的用途是A 作为轴加工时的定位面B. 提高轴的强度C. 提高轴的刚度D. 是轴上零件获得轴向定位二、判断题(每小题1 分,共 10 分) (正确的划“”,错误的划“”)1在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。( )2. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。( )3. 带传动在工作时,产生弹性滑动是由于传动过载。( )4. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。( )5. 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。( )6.
14、 选用滑动轴承的润滑油时,转速越高,选用油的粘度越高。( )7. 蜗杆传动,蜗杆头数越少,传动效率越低。8. 链节距越大,链速也越不均匀。( )9. 曲柄的极位夹角越大,机构的急回特性系数也越大,机构的急回特性也越显著。( )10. 槽轮机构的主动件是槽轮。( )三、填空题(每题2 分,共 20 分)1. 花键联接按其齿形不同,可分为矩形、渐开线联接。2. 当带传动的传动时,打滑首先发生在带轮的小轮上。 若正常工作时, 在大轮上带的速度大于带轮的速度。3. 蜗杆传动的失效经常发生在(涡轮)上。4. 对于具有两个整转副的铰链四杆机构,若取机构的最短杆为机架,则可获得双曲柄机构。5. 在滚子从动件
15、盘形凸轮机构中,若实际廓线变尖且压力角超过许用值,应采取的措施是增大及圆半径。_ 精品资料6. 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。7. 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。8. V 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。9. 工作时只受弯矩不承受扭矩的轴称为心轴。10. 弹性套柱销联轴器能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动。四、简答题(每小题5 分,共 20 分)1 试述螺纹联接防松的方法。答: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
16、、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。2 试分析影响带传动承载能力的因素?答:初拉力0F、包角 a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度 v。3 链传动与带传动相比较有哪些优点?(写三点即可)答: 1)无弹性打滑和打滑现象,因而能保证平均传动比不变;2)无需初拉力,对轴的作用力较小;3)可在环境恶劣下工作;_ 精品资料4. 涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么?解:x2x1x2x1mmm五、计算题(每小题10,共 30 分)1图示斜齿圆柱齿轮传动。1)按 轴轴向力平衡原则,确定齿轮3、4 的旋向;2)判断齿轮1、4 的受力方向(标在图上)。2图示轴的结构
17、1、2、3 处有哪些不合理的地方?用文字说明。解: 1 处:轴承定位高度超过内圈厚度;2 处:轴段长应比轮毂稍短,且定位高度超过轴承内圈厚度;_ 精品资料3 处:圆螺母固定应有退刀槽。3计算下列机构的自由度。1.a)解: F3n2PL Ph3*52*701 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2.b)解: F3n2PL Ph3*42*511 此题中滚子为局部自由度一、填空( 每空 1 分)T-1-1-01-2-3 、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。T-2-2-02-2-4 、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和
18、移动副。T-2-2-03-2-2 、 运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。T-2-2-04-2-1 、平面运动副的最大约束数为2 。T-2-2-05-2-1 、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。T-2-2-06-2-1 、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。T-2-2-07-2-1 、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。T-3-2-08-2-2 、 机构处于压力角 =90时的位置, 称机构的死点位置。 曲柄摇杆机构, 当曲柄为原动件时, 机构无死_ 精品资料点位置,而当摇杆为原
19、动件时,机构有死点位置。T-3-2-09-2-2 、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。T-3-2-10-2-1 、 在曲柄摇杆机构中, 当曲柄等速转动时, 摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性。T-3-2-11-2-1 、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。T-4-2-12-2-3 、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。T-5-1-13-2-1 、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。T-6-2-14-2-1 、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角120 。T-6-7-15-2-3 、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链
20、条所组成。T-6-7-16-2-3 、链传动和带传动都属于挠性件传动。T-7-2-17-3-6 、齿轮啮合时,当主动齿轮的齿根 _推动从动齿轮的齿顶,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。T-7-3-18-2-2 、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。T-7-2-19-3-2 、_齿面磨损 _和_因磨损导致的轮齿折断_是开式齿轮传动的主要失效形式。T-7-2-20-2-2 、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和 范成法两类。T-7-2-21-2
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