南林大机械设计基础典型试题及答案.pdf

1 机械设计基础典型试题机械设计基础典型试题 1 1 1 1 一、填空题： （每题 2 分,共 20 分） 1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_从动件的运动规律_。 2、渐开线齿廓形状取决于_基圆_大小。 3、普通螺纹的牙型为_三角_形。 4、刚性联轴器无补偿_轴偏移_的能力。 5、当滚子链的链节数为奇数时，接头要用_过渡链节_。 6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为_直线齿廓_。 7、槽轮轮机构常由_拨盘、槽轮_等组成。 8、滚动轴承 72211AC 中“11”表示_内径为 55mm_ 9、斜齿轮的_法面_参数为标准参数，_端面_参数为计算参数。 10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_点接触或线接触_。 二、判断题： （每题 5 分,共 25 分） 1 （）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。 2 （）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。 3 （）三角形螺纹具有较好的自锁性能。螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻 止螺母的松脱。所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。 4 （）m，d，ha c都是标准值的齿轮是标准齿轮。 5 （）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比 的大小仍保持不变。 三、简答题： （20 分） 1 1 1 1、简述滚动轴承的、简述滚动轴承的 3 3 3 3 类、类、6 6 6 6 类、类、7 7 7 7 类的类型名称及应用特点。类的类型名称及应用特点。 答题要点：答题要点：3 类为圆锥滚子轴承，承载能力强，既可承受径向力，又可承受单向轴向力； 6 类为深沟球轴承，应用广泛；主要承受径向力，又可承受较小的双向轴向力； 7 类为角接触球轴承，按接触角的大小可分为 C、AC、B 等三种。既可承受径向力，又可承 受轴向力，接触角越大，承受轴向力的能力越强。 2 2 2 2 2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。 答题要点答题要点： 弹性滑动是因材料的弹性变形而引起带与带轮表面产生的相对滑动现象称为弹性 滑动。带传动的弹性滑动是不可避免的。 产生弹性滑动的原因：带有弹性；紧边松边存在拉力差。 摩擦型带传动在工作时， 当其需要传递的圆周力超过带与带轮摩擦力的极限值时， 带将 会在带轮表面上发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。 通常打滑由过载引起，将使带传动无法正常工作。 五、计算题： （20 分） 1、 在图示轮系中，已知 z1、z2、z2、z3、z4、z4、z5、z5、z6。 求传动比 i16。 答题要点：在图上判断轮答题要点：在图上判断轮 6 6 6 6 的转向；的转向； 2、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。 答题要点答题要点：先说明构件数、低副、高副数目，计算 F=3*7-2*8-1=2；因机构图示有二个原动 件，与机构的自由度相等，因此该机构具有确定的运动。 3 3、某标准渐开线直齿轮测绘知其齿顶圆直径为 95.88mm,Z=30，求其模数、基圆直径。 机械设计基础典型试题机械设计基础典型试题 2 2 2 2 一 、填空 1.运动副是指能使两构件之间既能保持_直接接触 _接触，而又能产生一定的形式相对 运动的_联接。 2.在_ 最短杆 _机构中，如果将_对面杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇 杆，即是双摇杆机构。 3.平面连杆机构当行程速比 K1_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=20mm，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_，齿厚和齿槽宽 相等_的齿轮，称为 4 标准齿轮。 二、判断 1 机构都是可动的。 2 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。 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。 4 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。 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。 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。 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。 8 只有轴头上才有键槽。 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 分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？有影响 4 在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？ 向径、高度无变化 5 怎样计算直齿圆柱齿传动的圆周力、径向力？ Ft1=2T1/d1Fr1=Ft1tg200 四计算 1 计算自由度 5 答案：1 2某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿） ，大齿轮已损坏，小齿 轮的齿数zz1=24，齿顶圆直径 da1=78mm, 中心距 a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸 及这对齿轮的传动比。 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1+z2) 135=3/2(24+z2) z2=66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i=66/24=2.75 3. 在图示轮系中，已知z1、z2、z2、z3、z4、z4、z5、z5、z6。求传动比 i16。 i16=z2z4z5z6/z1z2z4z5 6 4.在图示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，已知z1=20，z2=48,z2=20。试求 z3及传动比 i1H。 z2-z1=z3-z2z3=z2-z1+z2=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0 i1H=1-48*48/20*20=-4.76 5. 一轴由一对 7211AC 的轴承支承，Fr1=3300N,Fr2=1000N, Fx=900N,如 图。试求两轴承的当量动载荷 P。 (S=0.68Fre=0.68X=0.41,Y=0.87) S=0.68Fr S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N 7 S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N 机械设计基础典型试题机械设计基础典型试题 3 3 3 3 一填空： 1 机构具有确定运动的条件是：原动件数等于自由度数_。 2 在轴的初步计算中，轴的直径是按扭转强度来初 步确定的。 3 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_不存在_为死点位置。 （A）曲柄与连杆共线（B）摇杆与连杆共线（C）不存在 4 凸轮机构基圆半径越_大_，压力角越_小_，机构传动性能越好。 5 凸轮机构中的压力角是指_A_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。 6 键 B18*50 的含义是_B 型 长度 50mm 7 普通平键的三种形式为_A_，_B_，_C_。 8 设计键联接的几项内容是：A：按轮毂宽度选择键长，B：按要求选择键的类型， C：按轴的直径选择键的剖面尺寸，D：对联接进行必要的强度校核。 在具体设计时，一般顺序是_B CAD _。 9 螺纹的公称直径是指它的 外径 。M16*2 的含义是细牙螺纹外径 16 螺距 2 8 10用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_。 （A）梯形螺纹 （B）三角形 细牙螺纹 （C C C C）三角形粗牙螺纹）三角形粗牙螺纹 11某调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为 3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移 动 12mm，螺杆应转_圈。 （A）3 （B B B B）2 2 2 2（C）4（D）2.5 12国标规定，三角带有_Y Z A B C D E _七种类型，代号 B2280 表示_ B 型 长 度 2280mm。 13带传动主要依靠力_来传递运动和动力的。 （A） 带和两轮接触面之间的正压力（B）带的紧边拉力（C C C C）带和两轮之带和两轮之 间接触面之间的摩擦力间接触面之间的摩擦力（D）带的松边力 14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_。 （A A A A）增大增大 （B）减小 （C）无影响 15三角带横截面为等腰梯形， 夹角为 40 度， 则设计三角轮带时， 轮槽夹角为_。 （A） 40 度（B）40 度（C C C C）40404040 度度 16带传动的主动轮直径 d1=180mm,转速 n1=940rpm,从动轮直径 d2=710mm， 转速 n2=233rpm,则弹性滑动系数为0.022_。 17为使三角带传动种各根带受载均匀，带的根数不宜超过_根。 （A）4（B） 6（C）2 （D D D D）10101010 18渐开线齿廓形状取决于_J 基圆_大小。 19渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：_模数压力角相等_。 20齿轮传动的标准安装是指_节圆分度圆重合_。 21齿轮传动的重合度越大，表示同时参加啮合的轮齿数目_多_，齿轮传动 越_平稳_。 22仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的_zm_选择刀号。 23滚动轴承“6312”的含义是_深沟球轴承 直径系列 3 内径 60_。 24滚动轴承的额定动载荷是指_L=1(106转)时承受的载荷 _。 9 25在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是_ （a）滚动体碎裂 （b b b b） 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。 （c） 保持架破坏。 （d） 滚道磨损。 二判断正误（10 分） 1凸轮机构中，凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较陡的地方。 （） 2普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。 （） 3带传动中弹性滑动现象是不可避免的。（） 4.m,a*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。（） 5工作中转动的轴称为转轴。（） 三简要回答： （4X5 分） 1 绘制下列机构图示位置的压力角。 2 在螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形，梯形，矩形螺纹的自锁 性和效率（简述理由） 。 由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好， 梯形次之，三角螺纹最差。 3 为什么要限制标准齿轮的最少齿数？ 10 范成法加工齿轮齿数少于 17 发生根切 4 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，应考虑一个什么问题，为什么？ 配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度 50 左右 因为小齿轮受载次数多，齿根薄 四计算题： （20 分） （7 分）1计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。 答案：2 个具有确定的运动 （13 分）2.图示轮系，已知 Z1=30，Z2=20，Z2=30，Z3=74，且已知 n1=100 转/分。 试求 nH。 答案： n3=0 (n1-nH)/(-nH)=-Z2Z3/Z1Z2 n1/nH=2.64nH=37.88 11 机械设计基础典型试题机械设计基础典型试题 4 4 4 4 一、填空 1.机构具有确定运动的条件是：_ 原动件数等于机构的自由度数_。 2.图示机构要有确定运动需要有_1_个原动件。 3.平面四杆机构中，若各杆长度分别为 a=30，b=50，c=80， 双曲柄机构 d=90，当以 a 为机架，则该四杆机构为_。 4. 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， （B）摇杆与连杆共线时， （C） 不存在， 5. 凸轮机构基圆半径越_大，压力角越_小_，机构传动性能越好。 6.键联接的主要用途是：周向固定_，键“12X50”的含义是_传递运动和转矩 7. 普通平键联接所能传递的最大转矩为 T，现要传递的转矩为 1.5T，则应_安装一对平 键_。 （A）把键长增大到 1.5 倍， （B）把键高增大到 1.5 倍（C）把 键宽增大到 1.5 倍（D）安装一对平键 8. 螺纹的公称直径是指它的外径 ，螺纹“M12X1.5 左”的含义是_左旋细牙螺纹公称 直径 12_。 9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺 纹部分不存在_扭转 12 _作用。 （A） 拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲 10.一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为 3 毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移 动 2 毫米，则螺杆应转_1/3_圈， 11.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E_共七种类型，代号“B2240”表示的含义是： 基准长度 2240mm _。 12. 带传动主要是依靠_ 带和两轮接触面之间的摩擦力 来传递与动和动力， （A） 带和两轮接触面之间的正压力（B）带的紧边拉力 （B） 带和两轮接触面之间的摩擦力（D）带松边拉力 13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为 40 度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确 定为_ （A）大于 40 度（B）等于 40 度（C C C C）小于）小于 40404040 度度 14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_变小_， 15.渐开线齿廓形状取决于 基圆_直径大小， 16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_模数相等，压力角相等_， 17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_多_，齿轮 传动越_平稳_， 18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为 15.7 毫米，齿根圆直径为 367.5mm，则该齿轮 的齿数为_76_， 19.闭