机械设计基础期末考试试题答案解析.pdf

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。 8、 减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。 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 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 4、 下列实物中哪一种属于专用零件 B A钉 B起重吊钩 C螺母 D键 5、 以下不属于机器的工作部分的是 D 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。 2、 机械中不可拆卸的基本单元称为零件 它是 制造 的单元体。 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。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对_运动。机器工作时都能完成有用的_机械功 _或实现转换_能量_。 2 平面机构 一、填空题(每空一分) 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B. 局部 自由度C. 虚 约束。 二、选择题(每空一分) 1.有两个平面机构的自由度都等于 1现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个 平面机构则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2 2.在机构中原动件数目 B 机构自由度时该机构具有确定的运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于。 3.计算机构自由度时若计入虚约束则机构自由度就会 B 。 A. 增多 B. 减少 C. 不变。 4.构件运动确定的条件是 C 。 A. 自由度大于 1 B. 自由度大于零 C. 自由度等于原动件数。 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=35-27=1 F=37-29-1=2 F=35-27=1 F=39-212-12=1 F=33-24=1 F=33-24=1 F=33-24=1 四.如图所示为一缝纫机下针机构 试绘制其机构运动简图。(5 分) 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 _。 3. 图 1-1 为铰链四杆机构设杆 a 最短杆 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+bc+d_。 2以_b 或 d_为机架则_a_为曲柄。 4.在图示导杆机构中AB 为主动件时该机构传动角的值为 90 。 5.在摆动导杆机构中导杆摆角 =3 0其行程速度变化系数 K 的值为 1.4 。 6.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角 值 0 对心曲柄滑块机构的 值 0 所以它 无 急回特性摆动导杆机构 有 急回特性。 7.当四杆机构的压力角 =90时传动角等于 0 该机构处于 死点 位置。 8.一对心式曲柄滑块机构若以滑块为机架则将演化成 定块 机构。 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 2绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和时机 构 B A.有曲柄存在 B.不存在曲柄 C. 有时有曲柄有时没曲柄 D. 以上答案均不对 3当急回特性系数为 C 时曲柄摇杆机构才有急回运动。 A. K1 B. K1 C. K1 D. K0 4当曲柄的极位夹角为 D 时曲柄摇杆机构才有急回运动。 A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 5当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对曲柄在“死点”位置 的瞬时运动方向是。 C A.按原运动方向 B.反方向 C.不确定的 D. 以上答案均不对 6曲柄滑决机构是由 A 演化而来的。 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 7平面四杆机构中如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于 其余两杆的长度之和最短杆为机架这个机构叫做 B 。 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 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 9 B 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。 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.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=0.41y=0.85A/Re 时x=1y=0 解 1、计算轴承的轴向力 派生力 S1 S2 S1=0.7R1=0.7200=140N S2=0.7R2=0.7100=70N 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=1y1=0 A2/ R2=140/100=1.4 x2=0.41y2=0.85 取 fp=1.0 则 P1=fpx1 R1+ y1 A1 =200N P2=fpx2 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=3300NFr2=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=15 0 70000AC =25 0 70000B =40 0 FS=Fr/2Y FS=e Fr FS=0.68 Fr FS=1.14 Fr 轴承类型 Fa/Co e Fa/Fre Fa/Fre X Y X Y 角接 触秋 轴承 =25 0 0.68 0.41 0.87 1 0 =40 0 1.14 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 fp 1.01.2 1.21.8 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=0.683300N=2244N Fs2=0.68 Fr2=0.681000N=680N 因为 Fs2+FA=(680900)N=1580NFs1=2244N 故可判断轴承 2 被压紧, 轴承 1 被放松两轴承的轴向力分别为 Fa1= Fs1=2244N Fa2= Fs1FA=(2244900)N=1344N 2计算当量动载荷P1、P2 由表查得e=0.68而 e F F r a 68.0 3300 2244 1 1 344.1 1000 1344 2 2 r a F F e 查表可得X1=1Y1=0X2=0.41Y2=0.87。由表取fp=1.4则轴承的当量动载荷为 P1=fpX1 Fr1+ Y1 Fa1=1.4(13300+02244)N=4620N P2=fpX2 Fr2