机械设计模拟试题

模拟一 一 填空 每空1分 共15分 1 按两构件的接触形式 运动副可以分为 和 2 某曲柄摇杆机构 曲柄做匀速转动 极位夹角为30 其行程速比系数K的值为 3 蜗杆传动中 蜗杆头数越多 其效率越 自锁性越 差 4 硬齿面齿轮的定义是齿面硬度大于 HBS 5 三角形螺纹的牙型角为 度 6 渐开线齿条的齿廓是 在齿轮中 基圆上的压力角为 度 7 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式 模拟一 是 而闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 8 国标规定 V带按截面尺寸大小分为 7 种型号 9 铁路机车的轴是 轴 10 代号为72212的滚动轴承类型是 内径是mm 二 选择 每空1分 共10分 1 曲柄摇杆机构中当为主动件时 才会出现 死点 位置 A 连杆B 机架C 摇杆D 曲柄 2 凸轮机构中 从动件的运动取决于 A 凸轮轮廓曲线的形状B 基圆半径的大小C 凸轮转速的大小D 从动件端部的形状 3 当一对渐开线齿轮制成后 即使两轮的中心距稍有改变 其角速度之比仍保持不变的原因是 D A 压力角不变B 啮合角不变C 节圆半径不变D 基圆半径不变 4 设计键联接的几项主要内容的顺序是 B A c d b aB b c a dC a c b d 其中a是按轮毂长度选择键长 b是按使用要求选择键的主要类型 c是按轴的直径选择键的剖面尺寸 d是对键进行必要的强度校核 5 被联接件之一较厚 不便加工通孔又经常拆卸的场合 可用 C A 普通螺栓连接B 螺钉连接C 双头螺柱连接D 紧定螺钉连接 6 直齿锥齿轮的标准模数是指 A 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 7 循环特性r 1的变应力是 A 应力 A 对称循环变B 脉动循环变C 非对称循环变D 静 8 蜗杆头数为 直径系数为 蜗轮齿数为 此蜗杆蜗轮传动的标准中心距a C A B C D 9 与同样传动尺寸的平带传动相比 V带传动的优点是 D A 传动效率高B 带的寿命长C 带的价格便宜D 承载能力大 10 既承受弯矩又传递转矩的轴是C A 心轴B 传动轴C 转轴 三 问答题 共10分 1 图示为某传动系统的两种不同布置方案 试问哪种方案较为合理 为什么 5分 2 图示平面铰链四杆机构 已知各杆长度 试问 1 试说明该机构的类型 2 在图上画出机构在该位置时的压力角 和传动角 四 计算图示机构自由度 说明该机构有确定运动需要几个原动件 要求 写公式 并在图上指出局部自由度 复合铰链及虚约束 10分 五 如图所示轮系 已知各轮齿数 1齿轮转速 求转速及H杆的转向 10分 六 如图所示两块板由4个性能级别为4 6的普通螺栓连接 两板承受横向载荷作用 横向总拉力F 4500N 结合面间摩擦系数f 0 1 可靠性系数C 1 2 安全系数S 1 2 为保证连接可靠 试计算螺栓所需最小直径 10分 七 如图所示为圆锥 圆柱齿轮减速器 锥齿轮1是主动轮 传递的功率为 P1 10KW 转速n1 955r min 齿轮4所受圆周力方向如图所示 锥齿轮参数 z1 30 z2 55 斜齿轮传动参数为 z3 24 z4 72 mn 4mm 不考虑效率损失 试求 1 在下图中标出 轴的转向 2 为使 轴轴向力互相抵消一部分 齿轮3 4应有的螺旋线方向 并画在图上 3 在下面图上分别画出齿轮2 3在啮合点处所受各分力的方向 4 若已知齿轮2的轴向力为 螺旋角 应为多少时 轴的轴向力为零 问齿轮3的 八 如图示轴由一对30210轴承支承 两轴承分别受径向载荷Fr1 3000N Fr2 2100N 且轴上作用有轴向外载荷FA 1500N 已知fP ft 1 轴的转速n 1400r min 试计算该对轴承的寿命Lh 15分 当Fa Fr e时 X 1 Y 0当Fa Fr e时 X 0 4 Y 1 6 注 内部轴向力 模拟试题二 一 填空 每空1分 共15分 1 在平面机构中 一个低副引入 2 个约束 一个高副引入 1 个约束 2 铰链四杆机构中 若各杆长度分别为 当以为机架时 该机构为 3 在凸轮机构中 当从动件以等速运动规律运动时存在刚性冲击 这是由于 突变引起的 4 我国标准规定 渐开线齿轮分度圆上压力角为度 5 A B C三种类型的普通平键 当b h L相同时 则工作中受挤压面积最大的是 B 型 6 设计直齿轮传动 齿宽系数 d的定义是 7 在 平面上 蜗杆传动相当于齿轮齿条的传动 8 闭式软齿面齿轮传动 应按 强度设计 按 强度校核 9 在机械传动中 能缓冲吸振并能起过载安全保护作用的是 传动 因此这种传动一般布置在机械系统的 填高或低 速级 10 减速器中的轴是 轴 11 代号为30209的滚动轴承类型是 内径是mm 二 选择 每空1分 共10分 1 在机构中 原动件数目B机构自由度数目时 该机构具有确定的运动 A 小于B 等于C 大于 2 连杆机构处在死点位置时 传动角 B A 等于90 B 等于0 C 0 90 D 大于90 3 键的剖面尺寸通常是根据 D 按标准选择 A 传递转矩的大小B 传递功率的大小C 轮毂的长度D 轴的直径 4 标准直齿圆柱齿轮的齿数Z A 时 齿轮会发生根切 A 小于17B 大于27C 大于21D 小于23 5 螺纹连接的防松措施按工作原理分为三类 弹簧垫圈是属于B A 机械防松B 摩擦防松C 破坏螺纹副 6 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的 D 部位 A 齿顶附近B 齿根附近C 节线上D 节线靠近齿根处 7 下列斜齿圆柱齿轮的螺旋角中 范围是实际可行的 A 2 8 B 8 20 C 20 40 8 考虑滑动率 则带传动的实际传动比为 A B C D 9 滚动轴承的基本额定寿命是指 的轴承发生失效 而 的轴承未发生失效前的总转数或工作小时数 A 10 B 5 C 90 D 50 三 问答题 共10分 1 铰链四杆机构有哪三种基本类型 根据什么划分的 5分 2 斜齿轮传动的正确啮合条件 3分 3 说明提高带传动承载能力的主要措施有哪些 举两个 2分 四 计算图示机构的自由度 并说明该机构是否具有确定的运动 要求写出公式 如有复合铰链 局部自由度 虚约束应指出 10分 五 图示轮系 已知各轮齿数 Z1 20 Z2 30 Z2 21 Z3 42 Z3 20 Z4 30 Z5 80 求该轮系传动比 说明H杆相对齿轮1的转向 10分 六 如图所示 刚性联轴器由HT200制成 采用6个6 8级M16 d1 13 835mm 的普通螺栓联接 螺栓均匀分布于直径D 200mm的圆周上 已知连接表面的摩擦系数f 0 15 可靠性系数C 1 2 螺栓的安全系数S 1 5 许用应力 求该联轴器所能传递的最大转矩T是多少 10分 七 斜齿圆柱齿轮和蜗杆蜗轮组成的两级传动 已知齿轮1主动 转向及螺旋线方向如图 已知该传动传递功率 齿轮1转速 齿轮1 2参数 模数 螺旋角 蜗杆3螺旋方向如图 其分度圆直径 不考虑功率损失 求 共20分 1 在图上画出齿轮2的旋向及蜗轮4的转向 2分 2 在图上画出齿轮2及蜗杆3所受圆周力 径向力及轴向力的方向 6分 3 求齿轮2的分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径及齿轮1 2的中心距 8分 4 求出蜗杆3所受圆周力的大小 4分 八 某轴由一对7210AC角接触球轴承支承 已知轴承分别受径向载荷Fr1 1000N Fr2 2060N 轴上受轴向外载荷FA 880N 轴的转速n 5000r min 取载荷系数fp 1 4 室温工作 要求轴承预期寿命为 试问所选轴承是否恰 当 共15分 模拟试题三 一 填空 每空1分 共15分 1 平面机构中 低副分为和两种 2 行程速比系数K 用 表示 若K 2 则 3 在形成渐开线的过程中 若发生线的长度 则基圆上被滚过的弧长 mm 4 渐开线直齿轮的正确啮合条件为和 连续传动的条件为 5 螺纹连接防松措施按工作原理分为三类 对顶螺母 是防松 6 承受预紧力F0的紧螺栓连接受工作拉力FE时 残余预紧力为FR 其螺栓所受的总拉力为 7 带传动中紧边拉力为F1 松边拉力为F2 则其传递的有效圆周力F为 8 带传动正常工作时 不能保证准确传动比是因为带传动具有 的属性 9 在键连接中 键可在轴槽中绕自身几何中心摆动 10 代号为31209的滚动轴承其类型为 内径为mm 二 选择 每空1分 共10分 1 行星轮系的自由度是 A 1B 2C 0D 32 凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时 会产生冲击 A 刚性B 没有冲击C 刚性和柔性D 柔性 3 发生全齿折断而失效的齿轮 一般是 A 斜齿圆柱齿轮B 齿宽较小的直齿圆柱齿轮C 齿宽较大 齿向载荷分布不均的直齿圆柱齿轮 4 沿工作长度具有不变截面的键是 A 普通楔键B 切向键C 平键D 半圆键 5 当用滚刀切削正常齿标准直齿圆柱齿轮时 不产生根切的最少齿数 Zmin 为 A 17B 14C 19 6 被连接件受横向外载荷时 如采用铰制孔用螺栓连接 则螺栓的主要失效形式可能为 A 螺纹处拉断B 螺栓杆剪断或挤压破坏C 螺纹处拉 扭断裂D 螺栓根部弯曲断裂 7 一对标准直齿圆柱齿轮传动 已知其齿形系数 A B C D 无法判断 8 带传动设计时 限制带轮的最小直径是为了 A 防止弹性滑动B 防止打滑C 增大摩擦力D 限制带中的弯曲应力 9 一滚动轴承在其基本额定动载荷C作用下的基本额定寿命为 A 106rB 不能确定C 高于或低于106r 10 蜗杆传动比的表达式为 A B C 三 简答题 共10分 1 按弯扭合成计算轴的强度时 计算弯矩 试说明式中系数的意义 对脉动变化的转矩 单向运转 和对称变化的转矩 频繁正反转 值各为多少 3分 2 V带传动设计计算中 根据哪些参数确定V带的型号 2分 3 如图所示平面铰链四杆机构 已知各杆长度 a 600mm b 400mm c 700mm d 200mm 请问取AB为机架将得何种机构 2分 4 闭式软齿面齿轮传动常发生哪种失效形式 是由哪种应力引起的 这种应力的应力循环特性是多少 3分 四 计算图示机构自由度 说明该机构有确定运动需要几个原动件 要求 写出公式 并在图上指出局部自由度 复合铰链及虚约束 10分 五 图示轮系 已知各齿轮的齿数 试求该轮系的传动比 并说明 H杆相对1齿轮的转向 10分 六 有一凸缘联轴器 传递的转矩T 2 4 105Nmm 载荷平稳 选用M10的碳素钢普通螺栓 性能等极为5 8级 螺栓个数Z 6 螺栓均匀分布在D 100mm的圆周上 又知可靠性系数C 1 1 摩擦系数f 0 1 安全系数取S 1 6 螺栓的小径d1 8 376mm 试验算该螺栓连接的强度 10分 七 图示为由斜齿轮传动和锥齿轮传动组成的传动系统 已知主动齿轮1传递的功率P1 10KW 转速n1 1440r min 斜齿轮参数 z1 25 z2 50 mn 4mm 中心距a 155 锥齿轮参数 z3 30 z4 50 齿轮3的平均分度圆直径dm3 68mm 齿轮1与齿轮3间的传动效率 0 9 试求 共20分 1 齿轮1的螺旋角 分度圆直径 齿顶圆直径 6分 2 在图上标出 轴和 轴的转向 2分 3 为使 轴的轴向力能够抵消一些 1