机械设计模拟卷及答案.doc

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资源描述
46一、 填空题(每空 1.5 分,共 30 分)模拟试卷 11、机构具有确定运动的条件为: 机构自由度数=原动件数 。2、常见间歇运动机构有: 棘轮机构 、 槽轮机构 、 不完全齿轮机构 等。3、当两轴 垂直交错 时,可采用蜗杆传动。4、螺旋副自锁条件为: 螺纹升角当量摩擦角 。5、带传动工作时,带中的应力有: 紧边和松边拉力产生的拉应力 、 离心力产生的拉应力 、 弯曲应力 。6、凸轮机构按凸轮形状可以分为: 盘形凸轮 、 移动凸轮 、 圆柱凸轮 等。7、设计链传动时,链节数最好取 偶数节 。8、齿轮的常见失效形式有: 疲劳点蚀 、 齿面胶合 、 齿根折断 、 齿面磨损 等。9 、在普通蜗杆传动中,在 中间平面 上的参数为标准参数,在该平面内其啮合状态相当于 齿轮与齿条 的啮合传动。10、压缩弹簧两端各有 3/45/4 圈是并紧的,它们称为: 支承圈或死圈 。二、单项选择题(每小题 1 分,共 10 分)1、带传动采用张紧装置的目的是 。( D)A、减轻带的弹性滑动B、提高带的寿命C、改变带的运动方向D、调节带的预紧力2、在机械传动中,理论上能保证瞬时传动比为常数的是 。( C)A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、摩擦轮传动3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似,其中 最易发生。A、点蚀与磨损B、胶合与磨损( B)C、轮齿折断D、塑性变形4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为 。( A)A、定轴轮系B、转化轮系C、周转轮系D、复合轮系5、两摩擦表面被一层液体隔开,摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力,这种摩擦状态称为:( A)A、液体摩擦B、干摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是: 。( D)A、矩形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、三角螺纹7、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。( C)A、瞬时角速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8 、在载荷比 较 平稳,冲 击不大 ,但两轴 轴线具 有一定程 度的相 对偏移量 的情况 下,通常 宜采用 联轴器。( B)A、刚性固定式B、刚性可移式C、弹性D、安全9、普通平键的工作面是( A)A、键的两侧面B、键的上下两面C、键的横截面D、键的两侧面与上下两面10、直齿锥齿轮的标准模数是 。( B)A、小端模数B、大端模数C、齿宽中点法向模数D、齿宽中点的平均模数 三、简答题(每小题 5 分,共 20 分)1、简述机构的定义。答:用来传递运动和力的,有一个构件为机架的,用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统成为机构。2、螺栓的主要失效形式有哪些? 答:1)螺栓杆拉断2)螺纹的压馈和剪断3)滑扣3、解释心轴、传动轴和转轴?试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种轴? 答:1) 转轴:既传递转矩,又承受弯矩。2) 传动轴:只传递转矩,不承受弯矩或弯矩很小。3) 心轴:只承受弯矩,不传递转矩。 自行车的前、后轴为心轴;中轴转轴。4、试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。弹性滑动和打滑会引起什么后果?二者都可以避免吗?答:1)由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。 由过载引起的全面滑动称为打滑。2)弹性滑动引起从动轮转速的降低,由滑移率来衡量。 打滑使传动失效,引起带的剧烈磨损;但过载时的打滑可以防止损坏其他零件。3)弹性滑动不可避免。打滑应避免且可以避免。四、 计算题(每小题 10 分,共 30 分)1、计算如图 1 所示机构的自由度,注意事项应说明?答:其中 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K 处各有一个转动副,I 处有一个局部B自 由 度 , C 处 有 一 个 移 动 副 , I 处 有 一 个 高 副 。 即ACn = 9,为:pl = 11,ph = 1,p = 0,F = 1;所以该机构自由度ED FHJF = 3n (2 pl + ph p ) F G= 3 9 (2 12 + 1 0) 1I K= 12、图示轮系中各轮齿数为 z1 = z2 = 25 , z2 = z3 = 20 , zH= 100 , z4 = 20 ,试求 i14。答:齿轮 1、2、2、3、H 组成行星轮系部分;22齿轮 4、H 组成定轴轮系部分;1其中行星轮系部分的传动比:H3i=H1 H133 H= + z2 z3 = +z z 20 2025 25= + 1625(1)41 2定轴轮系部分:4zH1005i4 H = Hz4= = 20(2)3 = 0(3)由式 1、2、3 联立可得:i= 9141253、试在图示齿轮轴系结构上用序号标出错误,并用文字对应说明错误原因。至少说明 5 处以上。 答:z轴承端盖与轴直接接触了。z轴套右端太高,影响轴承的拆卸。z轴段太长,影响齿轮定位z连轴器轴向没有固定,应作出轴肩。z连轴器周向没有固定。z无需挡圈 。若加 挡圈,则 要求减 短轴段 23mm。z轴承与轴的配合处加工要求高,应作出轴肩。z连轴器应该是通孔,然后装配精度不高。z轴承端盖与座的配合处加工要求高,应作出凸台。z若齿轮油润滑,轴承脂润滑,则应增加挡油环。z键太长,套筒无法装入。z增加垫圈,调整间隙;五、设计题(10 分)如图所示,设已知破碎机的行程速比系数 K=1.2,颚板长度 lCD = 300mm ,颚板摆角 = 35 。试设计该四杆机构。 作图步骤:a)由给定的行程速比变化系数 K,得曲柄摇杆机构的极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.2 1) = 16.36K + 11.2 + 1b)作出摇杆两个极限位置 C1D 和 C2Dc)连接 C1、C2,并作 C1M 垂直于 C1C2。d)作C1C2 N = 90 = 90 16.36 = 73.64 , N 与 M 相交 于 P 点,由图可见, C1 PC2 = = 16.36 。e)作 PC1C2 的外接圆,在此圆周上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链。连 AC1 和 AC2。f)在合适位置选择 A 点,量得 lAC1 和 lAC2,量得机架长 lAD(A 点选择不同,结论不同)g)曲柄长:l AB= l AC 2 l AC12连杆长度:lBC= l AC 2 + l AC12模拟试卷 2一、 填空题(每空 1.5 分,共 30 分)1、零件是最小的 制造 单元。2、 锡锑轴承合金 常用于制造要求高速、重载的轴瓦及轴承衬。3、常用于滑动轴承的润滑装置有: 针阀式油杯 、 弹簧盖油杯 、 润滑脂用油杯 。4、凸轮机构中常用从动件形式有: 尖顶从动件 、 滚子从动件 、 平底从动件 。5、在螺纹联结中,利用附加摩擦力防松的方法有: 弹簧垫圈 、 对顶螺母 、 尼龙圈锁紧螺母 等。6、洛氏硬度的符号为: HR(或 HRA、HRB、HRC) 。7、棘轮机构的主要组成构件有: 棘轮 、 棘爪 、 止动爪 等。8、20 钢含碳量为 0.2% 。9、轴按承受载荷的不同可分为: 心轴 、 转轴 、 传动轴 。10、当凸轮机构按正弦加速度运动时,则机构 既无刚性冲击又无柔性 冲击。 二、 单项选择题(每小题 2 分,共 20 分)1、带传动中,在预紧力相同的饿条件下,V 带比平带能传递较大的功率,是因为 V 带 。 ( C)A、强度高B、尺寸小C、有楔形增压作用D、没有接头2、若要使机构受力良好,运转灵活,其传动角 。( B)A、小一些好B、大一些好C、和压力角相等好D、无关3 、对于渐开 线 圆柱齿轮 传动 的齿面接 触疲 劳强度计 算, 一般以 处的接触应 力作为计 算应 力。 ( D)A、分度圆B、齿顶C、齿根D、节点4、两相对滑动的接触表面,依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 。( D)A、液体摩擦B、干摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦5、螺纹联接防松的根本问题在于 。( C)A、增加螺纹联结的轴向力B、增加螺纹联结的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联结的刚度6、设计链传动中,链节数最好取 。( A)A、偶数B、奇数C、质数D、链轮齿数的整数倍7、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。( C)A、瞬时角速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8、齿式联轴器是属于: 。( B)A、固定式刚性联轴器B、可移式刚性联轴器C、弹性联轴器D、柔性联轴器9、下列性质中, 不属于高聚物的基本性能。( D)A、密度小B、耐热性低C、导热性差D、膨胀系数小10 、当轴上 安 装的零件要 承 受轴向力时 , 采 用 来进行轴向固定,所 能 承受的轴向 力 较 大 。( A)A、螺母B、紧定螺钉C、弹性挡圈D、键 三、 简答题(每小题 5 分,共 20 分)1、简述螺纹联结防松的常用方法。 答:1)利用附加摩擦力防松: 弹簧垫圈 对顶螺母 尼龙圈锁紧螺母2)采用专门防松元件防松: 槽形螺母和开口销 圆螺母带翅垫片 止动垫片3)其他方法防松: 点冲法防松 粘合法防松2、简述动压油膜形成条件: 答:1) 两工作表面间必须有楔形间隙。2) 两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体。3) 两工作表面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须保证润滑油从大截面流进,从小截面流出。3、简述齿轮常用的热处理方法,及一对齿轮传动时的齿面硬度配对原则 答:1)齿轮常用热处理方法: 表面淬火:齿面硬度 5256HRC 渗碳淬火:齿面硬度 5662HRC 调质:齿面硬度 220260HBS 正火:齿面硬度 150220HBS 渗氮:齿面硬度 6062HRC2)配对原则: 大小齿轮为软齿面时:小齿轮的齿面硬度比大齿轮高 2050HBS 大小齿轮为硬齿面时:小齿轮的硬度应略高,也可和大齿轮相等4、根据公差带的相对位置,配合可以分为哪几类?并说明滚动轴承的内外圈分别采用哪种配合制度? 答:1)根据公差带的相对位置,配合可以分为: 间隙配合 过渡配合 过盈配合2)滚动轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与轴承座孔 的配合则采用基轴制。v四、 计算题(每小题 10 分,共 20 分)Fw1、请描述图示凸轮机构全称;并求轮廓上 D 点与尖顶接触时的压力角与传动角,并作图加以表示。D 答:O1) 图示凸轮机构全称为:偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构。2) 为所求压力角(见图)3) 为所求传动角(见图)2、在图示轮系中,已知z1 = z4 = 40, z2 = z5 = 30, z3 = z6 = 100 ,求 i1H36答:1)分析:齿轮 1、2、3 组成定轴轮系部分;齿轮 4、5、6、H 组成行星轮系部分;2)计算行星轮系部分的传动比:25H1 4 i=H4 H466 H= z5 z6z4 z5= 30 10040 30= 52(1)3)计算定轴轮系传动比:1i13 =3= z2 z3z1 z2= 30 10040 30= 52(2)4)联系条件:6 = 0(3)3 = 4(4)5)联立方程求解:由式(1)、(2)、(3)、(4)联立可得:35i1H = 4五、设计题(10 分)设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程 s=50mm,偏距 e=16mm,行程速度变化系数 K=1.2,求曲柄和连杆的长度。 解:1)极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.2 1) = 16K + 11.2 + 12)量得 AC1=34mm;AC2=82mm3)曲柄长: l= AC2 AC1 = 82 34 = 24mm122连杆长度:l = AC2 + AC1 = 82 + 34 = 58mm222一、 填空题(每小题 2 分,共 20 分)模拟试卷 31、一个自由构件作平面运动时具有 3 个自由度,一个高副引入 1 个约束。2、铰链四杆机构有整转副的条件是: 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。3、按照工作条件,齿轮传动可分为开式齿轮传动和 闭式齿轮传动 两种。4、渐开线标准直齿齿轮正确啮合的条件是: 两轮的模数和压力角分别相等 。5、按轴线的形状分,轴可分为:挠性钢丝轴、 直轴 、曲轴 。6、常见的螺纹紧固件有 螺栓 、 双头螺柱 (答案还可以是:螺钉、紧钉螺钉、螺母、垫圈) 等。7、曲柄摇杆机构若存在死点时,其主动件必须是 摇杆 ,在此位置 曲柄 和连杆共线。8、润滑剂分为:固体润滑剂、 液体润滑剂 、 半固体润滑剂 。9、链传动中,链节数常取偶数,但当采用奇数时,常采用 过渡链节 来联结链条。10、有一滚动轴承,其型号为 6306,那么它的内径为 30 mm。 二、 单项选择题(每小题 3 分,共 30 分)1、组成平面低副两构件的接触必须为 。(D)A、点接触B、线接触C、点或线接触D、面接触2、两辆相同大巴,一辆作长途汽车,一辆作市内公交,两车每天工作相同时间,一年后两发动机主轴磨损量应该是:( C)A、没明显差别B、前者大于后者C、后者大于前者D、没有一定的规律3、开式齿轮传动的主要失效形式是齿面 。( B)A、点蚀B、磨损C、胶合D、塑性变形4、带传动工作时,带内的最大应力发生在 。(A)A、进入小带轮处B、离开小带轮处C、进入大带轮处D、离开大带轮处5、两连接件之一太厚,且不经常拆卸的场合,适合 。(A)A、螺钉联接B、螺栓联接C、螺柱联接D、紧定螺钉联接6、链传动是依靠 来工作的。( B)A、链与链轮间的摩擦力B、链与链轮间的啮合C、链与链轮间的正压力D、A 和 B 共同作用7、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 。(B)A、降低B、增高C、无影响D、可能增高,也可能降低8、轮系中至少有一个齿轮的轴线不固定时,则该轮系为 ( C)A、定轴轮系B、转化轮系C、周转轮系D、复合轮系9、万向联轴器是属于 联轴器。(D)A、固定式刚性B、滑块联轴器C、弹性联轴器D、可移式刚性10、下列机构中,能将连续运动变成间歇运动的机构是 。(D)A、曲柄摇杆机构B、曲柄滑块机构C、齿轮机构D、槽轮机构 三、 简答题(每小题 5 分,共 10 分)1、简述链传动的优点 答:与带传动比:1) 平均传动比准确。(链传动没有弹性滑动和打滑)2) 需要的张紧力较小。(减少了轴承的摩擦损失)3) 结构紧凑4) 能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。 与齿轮相比:1) 制造和安装精度要求较低2) 中心距较大时其传动结构简单2、简述齿轮传动中齿面点蚀现象 答:1) 轮齿工作时,其工作表面上任一点所产生的接触应力系由零(该点未进入啮合时)增加到一最大值(该点啮合时), 即齿面接触应力是按脉动循环变化的。2) 若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限3) 在载荷的多次重复作用下,齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹4) 裂纹的蔓延扩展使金属微粒剥落下来而形成疲劳点蚀。四、 计算题(每小题 10 分,共 40 分)1、 计算自由度。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请给予说明)(10 分)答:其中 B、D、H、G 处各有一个转动副;A、G 处各有一个移动副;F 处是一个复 合铰链具有 2 个转动副;C、E 处为移动副,但其中之一为虚约束,计一个移动副;B 处 有 一 局 部 自 由 度 ; B 处 有 一 高 副 。 即E4F7D56CH 8 G3B2A1n = 7,pl = 9,ph = 1,F = 1;所以该机构自由度为:F = 3n (2 pl + ph ) F = 3 7 (2 9 + 1) 1= 132 22、在图示轮系中,已知各轮齿数为 z1 = z2 = 20 , z2 = 40 , z3 = 80 ,H试求传动比 i1H。(10 分)1答:i1H= 113= 1 i H= 1 ( z2 z3 ) = 1 + 40 80 = 9 Hz1 z220 203、已知 V 带(三角带)传递的实际功率 P7kW,带速 v10m/s,紧边拉力是松边拉力的 2 倍,试求有效圆周力 F 和紧边拉e力 F 的值。(10 分)1解:Q P = Fev F = P = 7 1000 = 700 Nev10Q F1 F2 = Fe又由题已知F1 = 2F2 F2 = Fe = 700 N F1 = 2F2 = 1400 N504、设计一导杆机构,已知机架长度 50mm,行程速比系数 K=1.5。(要求保留作图轨迹,以及必要的文字说明)(10 分)解: 导杆机构的极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.5 1) = 36K + 11.5 + 1根据导杆机构的特性知: = ;其中 为导杆的摆角 作图步骤:h)作 mDn = = i)作 mDn 的角平分线,在该线上取 lDA = d = 50mm(即机架长度)j)过 A 点作导杆任一极位的垂线 AC1(或 AC2),其即为曲柄,故AC = d sin( / 2) = 50 sin(36 / 2) = 15.5mm模拟试卷 4一、 填空题(每小题 2 分,共 20 分)1、平面机构中,每个低副引入 2 个约束。2、常见的铰链四杆机构基本形式有曲柄摇杆机构、 双曲柄机构 、双摇杆机构 。3、凸轮机构的基圆越大,凸轮压力角越 小 。4、闭式软齿面齿轮传动主要的失效形式是 齿面接触疲劳点蚀 和 轮齿弯曲疲劳折断 。5、直齿圆锥齿轮正确啮合条件是 两轮大端模数和压力角相等 。6、既承受弯矩又承受扭矩的轴是 转轴 。7、螺纹的牙形有三角形、 矩形 、 梯形 等8、滑动轴承常采用 巴氏合金 (答案还可以是:轴承合金或白合金、铸铁等) 、青铜等材料制造,也可采用具有特殊性能 材料,如“含有轴承”是采用 粉末合金 材料制成的。9、刚性联轴器由刚性传力件组成,它可以分为: 固定式 联轴器如凸缘联轴器,可移式联轴器如齿式联轴器两类。10、摩擦型传动带,按截面形状可分为特殊截面带、 平带 、 V 带 三类 二、 单项选择题(每小题 3 分,共 30 分)1、曲柄摇杆机构的死点位置发生在从动曲柄与 处。(A)A. 连杆两次共线B. 机架两次共线C. 连杆两次垂直D. 机架两次垂直2、型号为 6350 的滚动轴承,其内径为(C)A、10mmB、50mmC、250mmD、500mm3、渐开线标准齿轮的根切现象,发生在 。(A)A、齿数较少时B、模数较小时C、模数较大时D、齿数较多时4、斜齿圆柱齿轮的法面模数 mn 与端面模数 mt 的关系式,应该是(C)A、mn=mtsinB、mn=mt/cosC、mn=mtcosD、mn=mtcos5、螺纹联结是一种 。(A)A、可拆联结B、不可拆联结C、具有防松装置的一定为不可拆联结D、具有自锁性能的为不可拆联结6、齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀,通常首先发生在(D)A、齿顶部分B、靠近节线的齿顶部分C、齿根部分D、靠近节线的齿根部分7、带传动在工作时产生弹性滑动,是由于(C)A、包角 太小B、初拉力 F0 太小C、紧边与松边拉力不等D、传动过载8、最常用制造轴的材料是 。(B)A、20 号钢B、45 号钢C、40Cr 号钢D、38CrMo9、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缓和冲击、吸收振动的是A、凸缘联轴器B、齿式联轴器(D)C、万向联轴器D、弹性柱销联轴器10、普通平键的工作面是(A)A、键的两侧面B、键的上下两面C、键的横截面D、键的两侧面与上下两面三、简答题(每小题 5 分,共 10 分)1、简述润滑的意义。 答:1)降低摩擦2)减轻磨损3)润滑油具有防锈蚀4)循环润滑油可以散热降温5)缓冲吸震6)膏状润滑脂能起密封作用2、简述联轴器与离合器的联系和区别。 答:联系点:它们都主要用于轴与轴之间的联结,以传递转矩。 区别点:联轴器联接的两根轴,只有在机器停车后,经过拆卸才能把他们分离。 离合器联接的两根轴,在机器工作中就能方便地使它们分离或接合。四、计算题(每小题 10 分,共 40 分)1、计算自由度。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请给予说明)(10 分)答: 其中 A、C、D、E 处各有一个转动副; B 处是一个复合铰链具有 2个转动副;F、G 为移动副,但其中之一为虚约束,计一个移动副。即6D 5Cn = 5,pl = 7,ph = 0,F = 0;所以该机构自由度4B为:F = 3n (2 pl + ph ) F = 3 5 (2 7 + 0) 0= 1A23EF1G*2、设计一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构。已知 z1=21,z2=42,模数 m=3,其中压力角 =20、齿顶高系数 ha =1、顶隙系数 c* = 0.25 均为标准值,试求: (10 分)1)该圆柱齿轮机构的传动比 i122)两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及标准啮合时的中心距 答:a)该圆柱齿轮机构的传动比:z2i12 =z1= 42 = 221b)两轮的分度圆直径:d1 = mz1 = 3 21 = 62mmd 2 = mz2 = 3 42 = 126mm齿顶圆直径:a11ad= ( z + 2h* )m = (21 + 2 1) 3 = 69mma 22ad= ( z + 2h* )m = (42 + 2 1) 3 = 129mm齿根圆直径:*d f 1 = ( z1 2ha 2c )m = (21 2 1 2 0.25) 3 = 58.5mm*d f 2 = ( z2 2ha 2c )m = (42 2 1 2 0.25) 3 = 121.5mmc)两轮中心距:a = d1 + d 22= 62 + 126 = 94mm23、如图所示一对轴承支承的轴系,轴承反装(背靠背),已知两个轴承的径向载荷分别为 R1=2500N,R2=5000N,轴上作用的轴向外载荷 FA=1000N,轴承内部轴向力 F = 0.7 R 。试求轴承 1 和轴承 2 的轴向载荷。(10 分)解:Q F = 0.7 RR1R2F = 0.7 R= 0.7 2500 = 1750 N1FA2 11F2 = 0.7 R2 = 0.7 5000 = 3500NQ F1 + FA = 1750 + 1000 = 2750 N F2 = 3500 N 轴承 1 被压紧轴承 1(压紧端)承受的轴向载荷: Fa1 = F2 FA = 3500 1000 = 2500 N轴承 2(放松端)承受的轴向载荷: Fa 2 = F2 = 3500N4、试设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆长度为 50mm,摆角为 40,行程速比系数 K=1.5。 (10 分)解:1)作图步骤:2)由给定的行程速比变化系数 K,得曲柄摇杆机构的极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.5 1) = 36C1C23)K + 11.5 + 1A4)作出摇杆两个极限位置 C1D 和 C2D5)连接 C1、C2,并作 C1M 垂直于 C1C2。6)作 C1C2 N = 90 = 90 36 = 54 ,ND与 M 相交于 P 点,由图可见,NC1 PC2 = = 36 。MPC C7)作1 2 的外接圆,在此圆周上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链。连 AC1 和 AC2。8)当 A 点确定后,曲柄和连杆的长度 a、b 也就确定了a = AC1 AC22b = AC1 + AC22= 50.8 24.4 = 13.2mm2= 50.8 + 24.4 = 37.6mm2一、 填空题(每小题 2 分,共 20 分)模拟试卷 51、机构中的构件可分为机架、 原动件 、 从动件 三类。2、在铰链四杆机构中,存在曲柄的必要条件是 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 、 最短杆为机 架或其邻边为机架 。3、长期转动的滚动轴承,其主要失效形式是 疲劳破坏 。4、凸轮机构中从动件按等速运动规律运动时,存在 刚性 冲击,按正弦加速度运动时,则 既无刚性冲击 又无柔性 冲击。5、增大小带轮包角 1,则带的传动能力 增加 。6、闭式软齿面齿轮传动主要的失效形式是 齿面接触疲劳点蚀 和 轮齿弯曲疲劳折断 。7、刚性联轴器由刚性传力件组成,它可以分为: 固定式 联轴器如凸缘联轴器,可移式联轴器如齿式联轴器两类。8、滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为: 向心滑动轴承 、 推力滑动轴承 。9、生产中,常将轴做成“阶梯形”,其目的是: 便于轴上零件的装拆 。10、常见的离合器种类有: 圆盘摩擦离合器 、 牙嵌离合器(答案还可以是:磁粉离合器、定向离合器等) 。 二、 单项选择题(每小题 2 分,共 20 分)1 、 铸 铁 与 钢 是以它 们含 碳 量的高 低来 区 分的, 一般 含 碳量高 与 者为铸铁 ,低于 此值 为 钢 。(A)A、2%B、2.5%C、3%D、3.5%2、两辆相同大巴,一辆作长途汽车,一辆作市内公交,两车每天工作相同时间,一年后两发动机主轴磨损量应该 是: 。(C)A.、没明显差别B、前者大于后者C、后者大于前者D、没有一定的规律3、渐开线标准齿轮的根切现象,发生在 。(C)A、模数较大时B、模数较小时C、齿数较少时D、齿数较多时4、三角带传动和平带传动相比较,其主要优点是 。(A)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5、普通螺纹的公称直径(除管螺纹)是指它的 。(C)A、内径B、中径C、大径D、底径6、链轮的节圆是 所构成的圆。(C)A、齿廓曲率中心B、齿高中点C、销轴中心D、相邻两销轴中心联线的中点7、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 。 (B)A降低B.增高C无影响D. 可能增高,也可能降低8、制造轴时最常用的材料是 。(B)A20 号钢B. 45 号钢C40Cr 号钢D. 38CrMo9、万向联轴器是属于 联轴器。(D)A固定式刚性B. 滑块联轴器C弹性联轴器D. 可移式刚性10、联轴器和离合器的主要作用是 。(B)A、缓冲、减振B、传递运动和转矩C、防止机械过载D、提高机构效率 三、简答题(每小题 5 分,共 10 分)1、简述形成动压油膜的必要条件 答:1)两工作表面间必须有楔形间隙2)两工作表面必须连续充满润滑油或其他粘性流体3)两工作表面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须保证润滑油从大截面流进,从小截面流出。2、简述常见的循环变应力,并说明各自特点答:1)对称循环变应力,指 max = min 时,循环特性为 r = 1 。其 a = max = min , m = 0 。2)脉动循环变应力,指 max 0, min = 0 时,循环特性为 r = 0 。其 a = m = 0.5 max 。3)静应力,可看作变应力的特例,其 max = min ,循环特性为 r = 1 。 四、计算题(每小题 10 分,共 40 分)1、计算自由度。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请给予说明)(10 分)答:其中 F、E、C、A、O、G 处各有一个转动副;B 处有一个移动副;D 处是一个复合铰链具有 2 个转动副;H、K 为移动副, 但其中之一为虚约束,计一个移动副;A 处有一局部自由度;A 处H 9GK 8 7有一高副。即 n = 8,所以该机构自由度为:pl = 10,ph = 1,F = 1 ;E25 A DB613 OF4F = 3n (2 pl + ph ) F C= 3 8 (2 10 + 1) 1= 22、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,中心距 a=160mm,传动比 i12=3,小齿轮齿数 Z1=20。试计算大齿轮的齿数 Z2、模数 m和两轮的分度圆直径 d 1、d 2、,齿顶圆直径 da1、da2。(10 分)答:d)该圆柱齿轮机构的传动比: z2i12 = zz2= 3z1= 3 20 = 60Q 1 2a2 160a = m( z1 + z2 )m = z + z= 4mm20 + 60212e)两轮的分度圆直径:d1 = mz1 = 4 20 = 80mmd2 = mz2 = 4 60 = 240mm齿顶圆直径:a11ad= ( z + 2h* )m = (20 + 2 1) 4 = 88mma 22ad= ( z + 2h* )m = (60 + 2 1) 4 = 248mm3、如图所示一对轴承支承的轴系,轴承正装,已知两个轴承的径向载荷分别为 R1=5000N,R2=3000N,轴上作用的轴向外载荷FA=1000N,轴承内部轴向力 F = 0.7 R 。试求轴承 1 和轴承 2 的轴向载荷。(10 分)R1R2解:Q F = 0.7 RF = 0.7 R= 0.7 5000 = 3500 N1FA2 11F2 = 0.7 R2 = 0.7 3000 = 2100 NQ F2 + FA = 2100 + 1000 = 3100 N F1 = 3500 N轴承 2 被压紧轴承 2(压紧端)承受的轴向载荷: Fa 2 = F1 FA = 3500 1000 = 2500 N轴承 1(放松端)承受的轴向载荷: Fa1 = F1 = 3500 N4、现有四根杆件,其长度分别为 L1=150mm, L2=350mm, L3=320mm, L4=400mm。 若要获得一铰链四杆机构 ABCD 且满足下列 要求,你将如何进行设计?请用机构运动简图表示出来,并说明设计理由。(10 分)。()要求 ABCD 机构为曲柄摇杆机构()要求 ABCD 机构为双摇杆机构解:QL1 + L4 = 150 + 400 = 550mm L2 + L3 = 350 + 320 = 670mm 满足杆长条件,存在整转副1) 曲柄摇杆机构设计以 L4 为机架,L1 为连架杆,摇杆可采用 L2 或 L3,剩余一杆为连杆 如图 a 所示(采用 L3 为摇杆)2) 双摇杆机构设计以 L1 为连杆,连架杆、机架在剩余杆中任选如图 b 所示(采用 L1 为连杆,L4 为机架 L2 为连架杆 L3 为连架杆)L1L3LL2L33L1L4L4图 a图 b一、填空题(每小题 2 分,共 20 分)模拟试卷 61、作相对运动的三个构件共有 三个 瞬心,这三个瞬心位于 同一直线 上。2、常见的铰链四杆机构基本形式有双曲柄机构、曲柄摇杆机构 、双摇杆机构 。3、普通螺纹的公称直径(除管螺纹)是指它的 大径 。4、润滑剂分为:固体润滑剂、 液体润滑剂 、 半固体润滑剂 。5、深沟球轴承主要承受 径向载荷 、 同时也可承受一定量的轴向载荷。6、凸轮机构按从动件的型式分尖顶从动件、 滚子从动件 、 平底从动件 。5、带传动中由于带的滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为 滑动率 。6、开式齿轮传动的主要失效形式是 齿面磨损 。7、直齿圆锥齿轮正确啮合条件是 两轮大端模数和压力角相等 。8、生产中常用的润滑方式有: 人工润滑 、 油浴润滑 、 喷油润滑 等。9、万向联轴器是属于 (可移式)刚性 联轴器。10、两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 边界摩擦 。 二、单项选择题(每小题 2 分,共 20 分)1当行程速比系数 K 为 时,曲柄摇杆机构才有急回运动。(D)A、K2D、K 12、螺纹联结是一种 。(B) A、不可拆联结B、可拆联结 C、具有防松装置的一定为不可拆联结D、具有自锁性能的为不可拆联结3 、两轴在空间交错 90 度的 传动,如已知传递载荷及传动比都较大,则宜选用以下哪个机构比较合理 。(D)A、螺纹传动B、斜齿圆锥齿轮传动C、带传动D、蜗杆蜗轮传动4、带传动工作时,带内的最大应力发生在 。(A)A、进入小带轮处B、离开小带轮处C、进入大带轮处D、离开大带轮处5、普通平键的工作面是(A)A、键的两侧面B、键的上下两面C、键的横截面D、键的两侧面与上下两面6、在一定转速下,要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷,应该(D)A增大节距 p 和增加齿数 Z1B增大节距 p 和减少齿数 Z1C减小节距 p 和减少齿数 Z1 D减小节距 p 和增加齿数 Z17、常见的螺纹联结是 。(C)A左旋单线B. 左旋双线C右旋单线D. 右旋双线8、机床主轴箱中的变速滑移齿轮,应选用 。(A)A直齿圆柱齿轮B. 斜齿圆柱齿轮C人字齿圆柱齿轮D. 斜齿圆锥齿轮9、凸缘联轴器是属于 联轴器。(A)A固定式刚性B. 滑块联轴器C弹性联轴器D. 可移式刚性10、下列机械设备中, 目前只采用滑动轴承。(D)A、铁路机车车辆行走部分B、中小型减速器齿轮轴C、电动机转子D、大型水轮发电机主轴 三、简答题(每小题 5 分,共 10 分)1、简述构件和零件的异同?答:1)构件定义为机器中每一个独立的运动单元体。2)构件可以由一个或多个零件经固定联结而获得。3)从运动角度讲,构件是不可再分的单元体。4)从制造角度讲,零件是不可再分的单元体。2、按承受载荷的不同,轴可分为哪几类,并说明它们的载荷情况; 按轴线的形状分,轴又可分为哪几类。答:按承受载荷的不同分,轴可分为:转轴:既传递转矩,又承受弯矩。HK传动轴:只传递转矩,不承受弯矩或弯矩很小。 心轴:只承受弯矩,不传递转矩。 按轴线形状分,轴可分为:1)直轴 2)曲轴 3)挠性钢丝轴四、计算题(每小题 10 分,共 40 分)1、计算自由度。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请给予说 明)(10 分)答: 其中 F、E、D、C、A、G 处各有一个转动副;B、L 处各有8G 7E6D12AB4L F3C5一个移动副;H 、K 处为移动副,但其中之一为虚约束,计一个移动副;A 处有一局部自由度;A 处有一高副。即n = 7,pl = 9,ph = 1,F = 1;所以该机构自由度为:F = 3n (2 pl + ph ) F = 3 7 (2 9 + 1) 1= 12、 在图示轮系中,已知:Z1=22,Z3=88,Z4=20,Z5=28,。试求传动比 i15。(10 分) 答:齿轮 1、2、3、H 组成行星轮系部分;齿轮 4、5 组成定轴轮系部分;其中行星轮系部分的传动比:2 4HH1 Hz2 z31z3884i13 =3 H= z1 z2= = = z122(1)53定轴轮系部分:i45= 4 = z5= 28 = 1.4(2)5z420由图中可知:4 = H(3)又有:3 = 0(4)由式 1、2、3、4 联立可得: i15 = 73、 图示平带传动,已知两带轮直径分别为 150mm 和 400mm,小轮主动、转速为 1460r/min。试求:(10 分)a)不考虑带传动的弹性滑动时大轮的转速b)滑动率 =0.015 时大轮的实际转速解 : a)不 考 虑 带 传 动 的 弹 性 滑 动 时 大 轮 的 转 速 : 2n = d1 n= 150 1460 = 547.5r / mind21400b)滑动率 =0.015 时大轮的实际转速:n2 = n1 (1 ) = 547.5 (1 0.015) = 539.3r / min4 、绘制机构简图(10分)模拟试卷 7一、填空题(每空 1 分,共 20 分)1、机械是 机器 与 机构 的总称。2、运动副按接触特性可以分为: 低副 、 高副 。3、铰链四杆机构的基本类型 曲柄摇杆机构 、 双曲柄机构 、 双摇杆机构 。4、常用凸轮形状有 盘形凸轮 、 移动凸轮 、 圆柱凸轮 。5、渐开线标准直齿齿轮正确啮合的条件是:m1 = m2 ;1 = 2。6、常见硬度类型有: 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。7、反映润滑剂内摩擦性能的质量指标是: 粘度 。8、碳素结构钢按含碳量的高低可以分为: 低碳钢 、 中碳钢 、 高碳钢 。9、万向联轴器是属于 (可移式)刚性 联轴器。10、普通螺纹的公称直径(除管螺纹)是指它的 大径 。 二、单项选择题(每小题 3 分,共 30 分)1、曲柄摇杆机构的死点位置发生在从动曲柄与 处。(A)A、连杆两次共线B、机架两次共线C、连杆两次垂直D、机架两次垂直2、以下允许经常装拆的联结为: 。(B)A、螺钉联接B、螺栓联接C、铆钉联接D、紧定螺钉联接3、开式齿轮传动的主要失效形式是齿面 。(B)A、点蚀B、磨损C、胶合D、塑性变形4、三个周转轮系组成的轮系通常称为 。(D)A、定轴轮系B、转化轮系 C、周转轮系D、复合轮系5、当行程速比系数 K 为 时,曲柄摇杆机构才有急回运动。(D)A、K2D、K 16、下列机械设备中, 目前只采用滑动轴承。(D)A、铁路机车车辆行走部分B、中小型减速器齿轮轴C、电动机转子D、大型水轮发电机主轴7、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。(C)A、瞬时角速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8、带传动工作时,带内的最大应力发生在 。(A)A、进入小带轮处B、离开小带轮处C、进入大带轮处D、离开大带轮处9、轴承合金通常用于做滑动轴承的 。(B)A、轴套B、轴承衬C、轴承座D、轴瓦基体10、下列机构中,能将连续运动变成间歇运动的机构是 。(D)A、曲柄摇杆机构B、曲柄滑块机构C、齿轮机构D、槽轮机构三、简答题(每小题 5 分,共 20 分)1、简述润滑剂的作用。 答:降低摩擦;减轻磨损;防锈蚀;散热、降温;缓冲吸振;膏状润滑脂起密封作用2、退火、正火和淬火有什么不同? 退火:将钢件加热到适当温度,保持一段时间后,缓慢冷却(常用随炉冷却)。目的是降低或调整硬度;改善或消除钢
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