机械设计基础试题

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 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 平面连杆机构当行程速比 K 1 时 机构就具有急回特性 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 110mm d 190mm 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 曲柄为主动件时 不存在 死点位置 在曲柄摇杆机构中 如果将最短杆 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 摇杆为主动件 曲柄为从动件 曲柄摇杆机构中 曲柄为主动件 则传动角是 连杆与摇杆之间所夹锐角 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 4 凸轮轮廓曲线决定了从动杆的运动规律 5 以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的 基圆 凸轮机构中 凸轮基圆半径愈大 压力角愈小 机构传动性能愈好 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 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 凸轮机构中的压力角是指 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 间的夹角 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 6 键 20X70GB1095 79 的含义是 A 型平键 宽度 b 20mm 长度 L 70mm 键 B18 50 的含义是 B 型 长度 50mm 普通平键的三种形式为 A B C 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 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 紧键联接主要用途是使轴与轮毂之间沿周向固定并传递扭矩 普通平键联接传递动力是靠两侧面的挤压力 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 7 链 B18X80 的含义是 b 1B 型键宽长度 L 80mm 度 8mm 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 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 它是一种可拆联接 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 在国家标准中 规定普通螺纹的牙型角为 600 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 M16 2 的含义是 细牙螺纹外径 16 螺 距 2 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 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 拧紧螺母时的功率主要与螺纹的升角和牙型角有关 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 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 12 国标规定 三角带有 Y Z A B C D E 七种类型 传递能力最大的为 Y 型 最小的 为 A 型 代号 B2240 表示 B 型基准长度 2240mm 三角带的锲角是 400 标准三角带型号的选定 取决于传递的功率 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 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 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 为使三角带传动中各根带受载均匀 带的根数不宜超过 10 根 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小于 40 度 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 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 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 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 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 带的传动中的有效圆周 Ft 与负载无关 带传动中 当中心距 a 过大 常会引起带的 抖动 而中心距 a 过小 又会加速带的 老 化 失效 15 一对齿轮啮合时 两齿轮的节圆始终相切 一对齿轮要正确啮合 它们的模数必须相等 一个齿轮上的圆有齿顶圆 分度圆 基圆和齿根圆 一标准直准圆柱齿轮的周节 P 15 7mm 齿顶圆的直径为 d 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 滚动轴承 6312 的含义是 深沟球轴承 直径系列 3 内径 60 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 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 1 机构具有确定运动的条件是 原动件数等于自由度数 2 在曲柄滑块机构中 当取滑块为原动件时 有两个 死点位置 3 一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆 齿顶圆 齿根圆 和两个不可见圆 分度 圆 基圆 渐开线齿廓基圆上的压力角等于零 渐开线齿廓形状取决于 基圆 直径大小 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动 其正确啮合条件为 模数和压力角相等 一渐开线标准直齿圆柱齿轮 跨 6 个齿与跨 7 个齿所测的公法线长度分别为 42 14mmy 与 49 52mm 则该齿轮模数为 m 5 1 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 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 由渐开线的形成可知 离基圆越远的点 相应的压力角 大 我国规定标准压力角为 200 5 用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮 当 ZS2 1620 2200 1184 Fa2 S2 1184 Fa1 S1 Fx 3820 Fa1 Fr1 3800 5200 0 73 e 0 37 Fa2 Fr2 1184 3800 0 31 e 0 37 P1 0 4 5200 0 4ctg140 3820 8208 P2 Fr2 3800 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 z 4 z5 z5 z6 求传动比 i16 i16 z2z4z5z6 z1z2 z4 z5 5 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 1 下列凸轮机构中 图 b 所画的压力角是正确的 4 已知轮系中各齿轮的齿数分别为 Z1 20 Z2 18 Z3 56 求传动比 i1H 答 n1 nH n3 nH Z3 Z1 1 计算机构的自由度 1 2 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距 a 150mm 传动比 i12 4 小齿轮 齿数 Z1 20 试确定这对齿轮的模数 m 和大齿轮的齿数 Z2 分度圆直径 d2 齿顶圆直径 da2 齿根圆直径 df2 答 Z2 iZ1 4 20 80 m 2a z1 z2 2 150 120 2 5 da2 mZ2 200 da2 200 2 2 5 205 df2 200