机械设计常考的试题.docx
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机械设计常考的试题
机械设计基础试卷
一、选择题:
把正确的选项代号填入()中
(本题分8小题,每小题2分,共16分)
1、直齿锥齿轮的标准模数是______________。
A.大端模数B.小端模数
C.平均模数D.求出平均模数后圆整所得的模数
2、蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是为了_________。
A.加工方便B.提高精度C.节约有色金属D.减轻重量
3、V带(三角带)传动,最后算出的实际中心距a与初定的中心距a0不一致,这是由于_______________。
A.传动安装时有误差
B.带轮加工有尺寸误差
C.带工作一段时间后会松弛,故需预先张紧
D.选用标准带的长度(带的基准长度已标准化)
4、用普通螺栓来联接的凸缘联轴器,在传递扭矩时__________。
A.螺栓的横截面受剪切B.螺栓与螺栓孔接触面受挤压
C.螺栓同时受剪切与挤压D.螺栓受拉伸与扭转
5、矩形花键联接常采用的定心方式是_________。
A.按大径定心B.按侧面(齿宽)定心
C.按小径定心D.按大径和小径共同定心
6、直齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承,轴承径向反力Fr2>Fr1,则轴承的轴向力________________。
A.Fa2>Fa1B.Fa2 7、一对斜齿圆柱齿轮传动中,_________的计算值不应圆整。 A.分度圆直径B.齿轮宽度 C.传动中心距aD.齿数z 8、蜗杆传动的传动比范围通常为__________。 A.i12<1B.i12<1或i12>1C.i12=1~8D.i12=8~80 二、填空题: 把答案写在题中的空格里 (本题分10小题,每空1分,共13分) 1、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接,螺栓和被联接件的刚度分别为 和 ,其预紧力为 ,则剩余预紧力 为___________________。 2、紧联接螺栓在拉伸和扭转复合作用下的当量应力通常是按照第______强度理论进行计算的。 3、在速比一定的条件下,过小的中心距将使带传动的寿命下降,这是因为_________________________________________________________________________________________________________________________________。 4、挠性联轴器有三类,它们是: (1)____________________________________________; (2)____________________________________________; (3)____________________________________________。 5、图示为两根钢梁由两块钢盖板用8个普通螺栓联接,受拉力F,在按式 确定单个螺栓所需的预紧力F时,螺栓数z应取______。 (式中: ——钢梁与盖板间的摩擦系数,i——摩擦面数目。 ) 6、带传动中,带中的最大应力发生在____________________处。 7、闭式蜗杆传动进行热平衡计算的条件是___________________________________________________________________。 8、滚动轴承保持架的作用是______________________________。 9、6205轴承是____________轴承,轴承内径为____________mm。 10、阿基米德蜗杆以_______________模数为标准模数。 三、分析题: (本题共4小题,总计32分) 1、(本小题7分) 由双速电动机与V带(三角带)传动组成传动装置,靠改变电动机转速输出轴可以得到300r/min和600r/min两种转速。 若输出轴功率不变,带传动应按那种转速设计? 为什么? 2、(本小题7分)铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么? 3、(本小题8分)带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么? 4、(本小题10分) 图示圆锥-圆柱齿轮减速器,轮1主动,转向如图示,试在图上画出: 1)各轴转向; 2)3、4两轮螺旋线方向(使 轴两轮所受轴向力方向相反); 3)轮2、3所受各分力的方向。 四、计算题(本题24分) 1、(本小题7分) 一蜗杆减速器,已知蜗杆轴功率P1=5.5kW,传动效率=0.8,表面传热系数=10.5W/(m2℃),减速器散热面积A=1.5m2,要求油的工作温度[t1]≤80℃,试对该减速器进行热平衡计算,请提出如不满足要求时,三种改善热平衡状况的措施。 取环境温度t0=20C。 2、(本小题8分) 已知V带(三角带)传递的实际功率P=7kW,带速v=10m/s,紧边拉力是松边拉力的2倍,试求有效圆周力Fe和紧边拉力F1的值。 3、(本小题9分) 轴系由一对圆锥滚子轴承30208(旧7208)支承,转速n=960r/min,两轴承的当量动载荷分别为P1=4200N,P2=3300N,当量静载荷分别为P01=2800N,P02=1535N,轴承基本额定动载荷Cr=34kN,额定静载荷C0r=31kN,要求预期寿命[Lh]=18000h,静安全系数[S0]=1.5,试分析轴承是否满足要求。 五: 结构题: (本题15分) 下图为下置蜗杆轴,发热量大,蜗杆及轴承皆为油润滑,指出结构设计上的错误,并说明错误原因(并就图改正)。 机械设计基础 一、选择题: 把正确的选项代号填入()中 (本题分8小题,每小题2分,共16分) 1、直齿锥齿轮的标准模数是______________。 A.大端模数B.小端模数C.平均模数D.求出平均模数后圆整所得的模数 2、蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是为了_________。 A.加工方便B.提高精度C.节约有色金属D.减轻重量 3、V带(三角带)传动,最后算出的实际中心距a与初定的中心距a0不一致,这是由于_______________。 A.传动安装时有误差B.带轮加工有尺寸误差 C.带工作一段时间后会松弛,故需预先张紧D.选用标准带的长度(带的基准长度已标准化) 4、用普通螺栓来联接的凸缘联轴器,在传递扭矩时__________。 A.螺栓的横截面受剪切B.螺栓与螺栓孔接触面受挤压C.螺栓同时受剪切与挤压D.螺栓受拉伸与扭转 5、矩形花键联接常采用的定心方式是_________。 A.按大径定心B.按侧面(齿宽)定心C.按小径定心D.按大径和小径共同定心 6、直齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承,轴承径向反力Fr2>Fr1,则轴承的轴向力________________。 A.Fa2>Fa1B.Fa2 7、一对斜齿圆柱齿轮传动中,_________的计算值不应圆整。 A.分度圆直径B.齿轮宽度 C.传动中心距aD.齿数z 8、蜗杆传动的传动比范围通常为__________。 A.i12<1B.i12<1或i12>1C.i12=1~8D.i12=8~80 9、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 10、在下列四种型号的滚动轴承中,(B)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 11、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(D)。 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 12、对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是(D)。 A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩 二、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。 每小题1分,共8分) 1.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。 (X)2.在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 (X)3.在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 (V)4.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 (X)5.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 (X)6.转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 (X)7.向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 (X)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。 (V) 三、填空题: 把答案写在题中的空格里 (本题分10小题,每空1分,共13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,其弯曲应力相等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力不相等。 7.V带传动的主要失效形式.打滑是和疲劳断裂。 8.在设计V带传动时,V带的型号是根据计算功率和小轮转速选取的。 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。 1、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接,螺栓和被联接件的刚度分别为 和 ,其预紧力为 ,则剩余预紧力 为___________________。 2、紧联接螺栓在拉伸和扭转复合作用下的当量应力通常是按照第______强度理论进行计算的。 3、在速比一定的条件下,过小的中心距将使带传动的寿命下降,这是因为____________________________________________________________________________________________4、挠性联轴器有三类,它们是: (1)____________________________________________; (2)____________________________________________;(3)__________________________________。 5、图示为两根钢梁由两块钢盖板用8个普通螺栓联接,受拉力F,在按式 确定单个螺栓所需的预紧力F'时,螺栓数z应取______。 (式中: μ——钢梁与盖板间的摩擦系数,i——摩擦面数目。 ) 6、带传动中,带中的最大应力发生在____________________处。 7、闭式蜗杆传动进行热平衡计算的条件是________________________________。 8、滚动轴承保持架的作用是______________________________。 9、6205轴承是____________轴承,轴承内径为____________mm。 10、阿基米德蜗杆以_______________模数为标准模数。 四、问答题(每小题3分,共9分) 1.试述齿廓啮合基本定律。 答: .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.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、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.试分析影响带传动承载能力的因素? 答: 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、分析题: (本题共4小题,总计32分) 1、(本小题7分) 由双速电动机与V带(三角带)传动组成传动装置,靠改变电动机转速输出轴可以得到300r/min和600r/min两种转速。 若输出轴功率不变,带传动应按那种转速设计? 为什么? 2、(本小题7分)铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么? 3、(本小题8分)带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么? 4、(本小题10分) 图示圆锥-圆柱齿轮减速器,轮1主动,转向如图示,试在图上画出: 1)各轴转向; 2)3、4两轮螺旋线方向(使 轴两轮所受轴向力方向相反); 3)轮2、3所受各分力的方向。 四、计算题(本题24分) 1、(本小题7分) 一蜗杆减速器,已知蜗杆轴功率P1=5.5kW,传动效率η=0.8,表面传热系数α=10.5W/(m2⋅℃),减速器散热面积A=1.5m2,要求油的工作温度[t1]≤80℃,试对该减速器进行热平衡计算,请提出如不满足要求时,三种改善热平衡状况的措施。 取环境温度t0=20︒C。 2、(本小题8分)已知V带(三角带)传递的实际功率P=7kW,带速v=10m/s,紧边拉力是松边拉力的2倍,试求有效圆周力Fe和紧边拉力F1的值。 3、(本小题9分) 轴系由一对圆锥滚子轴承30208(旧7208)支承,转速n=960r/min,两轴承的当量动载荷分别为P1=4200N,P2=3300N,当量静载荷分别为P01=2800N,P02=1535N,轴承基本额定动载荷Cr=34kN,额定静载荷C0r=31kN,要求预期寿命[Lh]=18000h,静安全系数[S0]=1.5,试分析轴承是否满足要求。 五: 结构题: (本题15分) 下图为下置蜗杆轴,发热量大,蜗杆及轴承皆为油润滑,指出结构设计上的错误,并说明错误原因(并就图改正)。 答: 1.无垫片,无法调整轴承的游系2.轴肩过高,无法拆卸轴承3.齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,但无挡油盘4.轴套长度应小于轮毂的长度5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。 6.套筒顶不住齿轮(过定位)7.套筒应低于轴承外圈8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件,且与轴间不应接触,应有间隙。 9.连轴器无轴向固点,且与端盖间隙太小,易接触10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。 一、简答题(共30分,每小题5分) 1、构件和零件的区别? 2、什么是标准齿轮? 3、何谓死点位置? 4、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么? 5、静平衡的条件? 6、凸轮按照锁合方式分为哪几种? 二、根据下列尺寸判断四杆机构的类型(共20分,每小题5分) 三、判断(共10分,每小题1分)1、运动副是联接,联接也是运动副。 ()2、曲柄的极位夹角θ越大,机构的急回特性也越显著。 ()3、在实际生产中,机构的“死点”位置对工作都是不利的,处处都要考虑克服。 ()4、分度圆上压力角的变化,对齿廓的形状有影响。 ()5、速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 ()6、机构都是可动的。 ()7、凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。 ()8、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。 ()9、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。 ()10、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。 () 四、计算题(共40分) 1、画出该机构的压力角和传动角(10分) 2、在下列轮系中,已知各轮的齿数为在Z1=27,Z2=17,Z3=61.求传动比i1H(10分) 3、计算下列机构的自由度并判定该机构是否具有确定的相对运动? (10分) 4、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=120mm,Z1=20,Z2=60, 试确定这对齿轮的模数合分度圆直径。 (10分)
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