机械试题及答案

班级： 姓名： 学号： 试题共 页 加白纸 张 密 封 线广东海洋大学2010 2011学年第一学期一、选择题：（每小题1分，共10分）1、在下列叙述中，不正确的是（ ）。A构件由一个或者若干个零件组成 B机器和零件统称为机械C机器中通常包含若干个机构 D机构中包含若干个构件2、标准直齿轮不发生根切的最少齿数是（ ）。A17 B16 C15 D143、如果某型号的滚动轴承的基本额定寿命为8000小时，那么当它工作到2000小时时（ ）会失效。A一定 B一定不 C可能4、蜗杆传动的主要优点是（ ）。A功率大 B传动比大 C效率高 D制造成本低5、螺纹的公称直径是（ ）。A小径 B中径 C大径6、构件之间通过（ ）联接就组成连杆机构。A、运动副 B、转动副 C、高副 D、低副7、当被联接件之一较厚、而且该联接需要经常拆卸时，应该选用（ ）联接。A螺栓 B螺钉 C双头螺柱8、齿面接触疲劳强度是衡量齿轮抵抗（ ）失效的能力。A轮齿折断 B齿面磨损 C齿面点蚀 D齿面胶合9、为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_根。A. 4 B. 6 C. 2 D. 1010、_决定了从动杆的运动规律。 A. 凸轮转速 B. 凸轮轮廓曲线 C. 凸轮形状二、填空题：（每空1分，共16分）1、在机械中，用 调节周期性速度波动，用 调节非周期性速度波动。2、机器中的四种常用机构是： 、 、 、 。3、根据轴所承受的载荷，分为心轴、转轴及传动轴。自行车的前轮轴是 。 4、润滑油和 是机械中常用的润滑剂，润滑油最主要的指标是 。5、写出轴上零件的轴向固定方法四种 、 、 、 。6、机械平衡的目的是全部或部分地消除 力的不良影响。7、写出两种常用的螺纹防松方法 、 。三、计算下列机构的自由度。若机构中含有复合铰链、局部自由度或者虚约束时，必须在图中明确指出。（14分）四、有一齿轮与轴之间选用A型平键联接，作用在轴上的圆周力Ft4500N，已知键的尺寸为：b16mm，h10mm，L90mm。试计算该键联接所受的挤压应力。（10分）五、如图所示为一个由圆柱齿轮（1、2、4、5）、圆锥齿轮（2、3）、蜗杆3和蜗轮4组成的手摇提升装置，其中各轮齿数均已标在图上。试求传动比i15，并标出当提升重物时各轮的转向。（20分）六、某机器需要更换一个损坏的齿轮，已知它是正常齿标准直齿圆柱齿轮，齿数z25，测得其齿顶圆直径da135mm。试求其模数m、分度圆直径d、齿根圆直径df 、齿距p、齿厚s和齿槽宽e 。（15分）七、已知轴颈直径d60mm，受纯径向载荷Fr=20KN，载荷平稳（取载荷系数为fp=1），工作温度低于100C，转速n=260r/min，要求轴承的使用寿命为Lh=1250小时，试从下表中选择合适的滚动轴承。（15分）轴承代号 N211 N212 N311 N312基本额定动载荷(KN) 34 41 56 64机械设计基础2010 2011学年第1学期参考答案一、选择题（共10分）1B 2A 3CB 4B 5C 6D 7C 8C 9D 10B二、填空题（共16分）1、飞轮 调速器 2、凸轮机构 齿轮机构 连杆机构 间隙运动机构 3、心轴、 4、润滑脂、 粘度 5、轴肩 轴环 弹性挡圈 套筒6、动压 7、弹簧垫圈 双螺母三、计算题（共14分）解：B处局部自由度（2分）、G处虚约束（2分）、 n=6 （1分） PL=8 （1分） PH=1（1分） F=3n-2 PL - PH （3分） =3*6-2*8-1=1 （3分）机构的原动件数等于机构的自由度数F、且F大于零，所以机构有确定的运动。（1分）四、计算题（共10分）解：A型平键：ls=L-2R=L-b=90-16=74(mm) （3分）挤压应力 p=2Ft/hls （2分）=24500/1074=12.162(MPa) （5分）五、计算题（共20分）在图中标出各轮的转向（10分） （10分）六、计算题（共15分）解：da=d+2ha =m(z+2) m=da/(z+2)=5 mm （3分） 分度圆直径：d=mz=5*25=125mm （3分） 齿根圆直径： (3分) 齿距： （3分）（3分）七、计算题（共15分）解： 轴径d=60mm 所以初选N212或N312 （4分）（1）计算当量动载荷轴径受纯径向载荷，所以得X=1，Y=0 (2分)故 (2分)（2）计算必须的额定载荷 （5分）故所选择的轴承型号是N312。（2分）班级： 姓名： 学号： 试题共 3 页 加白纸 2(8K) 张密 封 线广东海洋大学 20092010学年第二学期A一、填空题(101=10分) 1两构件通过点或线接触组成的运动副称为( )。 2国标规定，螺纹的公称直径为( )径。 3带传动中由于过载，则带的有效拉力不能克服从动轮上的阻力矩，带将沿轮面发生全面滑动，这种现象称为( )。 4若机械零件的( )不足，就会产生断裂或残余变形过大，影响机器正常工作， 因此这项要求是零件设计最基本的准则。 5轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为( )。 6为了减低带的弯曲应力，需限制V带轮的（ ）。 7一对互相啮合的齿轮，( )愈大，同时参加啮合的轮齿对数愈多，传动就愈平稳。 8对连续工作的闭式蜗杆传动不仅要进行强度计算，而且还要进行( )计算。 9轮系中只改变传动比的符号，并不影响传动比大小的中间轮称为( )。 10推力球轴承只能承受单向的( )的载荷。 二、选择题(101=10分) 1凸轮机构从动件采用以下( )种运动规律时，会产生柔性冲击。 A.等速运动 B.等加速等减速运动 C.摆线运动2具有急回特性的曲柄摇杆机构行程速比系数（ ）。 AK=1 BK1 CK1 3平键联接设计时， 键的公称尺寸是按键所装部位的( )选用标准值后再进行校核计算。 A. 轴的材质 B. 轴径 C. 轮毂宽 4设计链传动的主要参数时，（ ）最好取偶数以免采用过渡链节。 A.中心距 B.节距 C.链条长度 5为便于设计、制造和检验，将齿轮分度圆上的齿距p与的比值人为规定为一些简单的数值，并将此比值以m来表示，称为( )。 A. 压力角 B.齿厚 C.模数6带传动中，1为主动轮圆周速度，2为从动轮圆周速度，为带速，则三者之间的关系为 。A1= 2=； B1 2； C1 2； 7工作时只承受弯矩、不承受转矩的轴称为( )。 A.心轴 B.转轴 C.传动轴 8选用润滑油的粘度愈大，内摩擦阻力( )，润滑油的流动性愈差。 A.不变 B.愈大 C.愈小 9在径向尺寸受限制及作摆动运动的机构中，主要用( )。 A.调心滚子轴承 B. 深沟球轴承 C.滚针轴承 10联接两轴时，若在机器运转过程中能方便地将它们分开或接合，应使用( )。 A.联轴器 B. 离合器 C.制动器三、判断题(正确的划，错误的划，lOl=lO分)1要使机构具有确定的运动，必须使机构的原动件数等于机构的自由度F，而且F必须大于零。( )2任何零件都需要有很大的刚度。（ ）3.当个构件用复合铰链相联接时，组成的转动副数目也应为个。（ ）4在变应力作用下，零件疲劳断裂是主要的损坏形式。( )5紧螺栓联接在装配时必须拧紧，所以在承受工作载荷之前，螺栓就受有一定的预紧力。( )6带工作时，其任一截面上的应力与位置无关，是恒定的。( )7. 蜗杆传动常用于传递空间两交错轴之间的运动，通常蜗杆为主动件。( )8为了保证轴上零件的正常工作，其轴向和周向都必须固定。( )9为了适应不同工作条件的需要，同一内径的轴承可使用不同直径的滚动体，因而轴承的外径和宽度也随着不同。( )10轴做成阶梯形主要是容易加工。（ ）四、简答题(55=25分) 1凸轮机构的优缺点？2带传动为什么要设张紧装置?常用的有哪二种形式？3. 什么是齿轮的根切现象？怎样避免？4.为什么螺纹联接要采用防松措施? 按防松原理有几种防松方式？ 5为什么有的联轴器要求严格对中，而有的联轴器则可允许有较大综合位移?五、计算题(103=30分)1 计算下列机构的自由度，并判定该机构是否具有确定的运动规律。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，须做必要的说明 。(25=10分)。 (A) (B) 2一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知z1=19，z2=68，m=2mm，=20，计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。(10分)3.在图示的轮系中，已知各轮齿数为：z1=20，z2=80，z3=25，z4=75，nl=960rmin。试求轮4的转速n4和转动方向。(10分)六、分析题 (15分)1试对图中轴的结构有编号数处不合理之处作简要说明。(9分)2在图示的蜗杆传动中，已知蜗杆轴的转向及螺旋方向，在图上标出蜗杆及蜗轮上作用力的方向。(6分)班级： 姓名： 学号： 试题共 3 页 加白纸 2(8K) 张密 封 线广东海洋大学 20092010学年第二学期A答案一、填空题(101=10分) 1 高副 2大 3 打滑 4 强度 5牙型角 6 最小基准直径 7 重合度 8 热平衡 9 惰轮 10轴向二、选择题(101=10分) 1.B 2.C 3.B 4.C 5. C6.B 7.A 8.B 9.C 10.B三、判断题(101=10分) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、简答题(55=25分) 1 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可使推杆得到各种预期的运动规律，结构简单紧凑。凸轮轮廓与推杆之间为点、线接触，易于磨损，多用于传递动力不大的场合。2 带使用一段时间后会产生残余伸长，张紧力降低，应设法重新张紧。调节两轴中心距，张紧轮。3用范成法加工齿轮时，若齿数太少，则刀具齿顶会切去齿根的一部分的现象。 限制小齿轮最少齿数；采用变位齿轮。4螺纹联接在冲击、振动、变载和温度变化大的情况，螺纹摩擦力不稳定，甚至会失去自锁能力，联接就可能松动，联接失效，为此应添加防松措施，保证机械正常运行。5联轴器分为刚性和挠性两类。刚性联轴器由刚性传力件构成，适于两轴严格对中工作时不发生位移之处。挠性联轴器具有补偿作用，适于两轴有偏移或工作时有相对位移之处。五、计算题(103=30分)1（A）解：F=3n-2PL-PH=34-25-1=1。有确定的运动规律。（B）解：F=3n-2PL-PH=35-27=1。C处复合铰链，有确定的运动规律。2解：分度圆直径：齿顶圆直径：齿根圆直径：基圆直径： 齿距：齿厚：齿槽宽：3解：i14=n1/n4=z2z4/z1z3=8075/2025=12 n4=n1/i14=960/12=80(r/min)。转动方向与n1相同。六、分析题(9+6=15分)1试对图中轴的结构有编号数处不合理之处作简要说明。(9分) 1轴肩过高，不便于拆卸轴承，应低于轴承内端面高度。 2齿轮右端轴向未固定。 3应留螺纹退刀槽。(螺母应低于轴承内端面高度。) 4应有倒角。5.为便于加工，键槽应开在轴的同一母线上。 2受力方向如下：(合计6分)班级： 姓名： 学号： 试题共 5 页 加白纸 1 张 密 封 线广东海洋大学 20092010 学年第二学期一、单项选择题（每小题2分，共20分）1、曲柄摇杆机构中当曲柄与（ A ）处于两次共线位置之时出现最小传动角。 A连杆 B摇杆 C.机架2、机构具有确定运动的条件是（A）A.当机构中主动件数目等于机构自由度数 B.当机构中主动件数目小于机构自由度数C.当机构中主动件数目大于机构自由度数D.当机构中主动件数目小于等于机构自由度数3、我国标难规定，蜗杆传动在（ C ）内的模数和压力角为标准值。A蜗杆端面 B蜗轮法向平面 C蜗杆、蜗轮啮合时中间平面4、在链传动中，链条的节数应尽量取为（ B ）。A标准值 B偶数 C奇数 D5的整数倍5、 在非液体摩擦滑动轴承设计中，为了防止轴承过度磨损及胶合损坏验算p值、v值和( A )值。 Apv BB CH D6、与传动用的螺纹相比较，三角形螺纹用于连接的原因是（ B ）。 A强度高 B.自锁性好 C效率高 D便于加工8、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（A）。 A限制弯曲应力 B. 使结构紧凑 C.限制带轮包角9.我国标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角应为（ A ）度。A. 20 B.30 C.60 D.9010.当两个被联接之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需经常拆装时，往往采用（ C ）。 A螺栓联接 B螺钉联接 C双头螺柱联接 D紧定螺钉联接二、填空题（每空2分，共20分）1、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔 180 度 。2、带传动工作时，带中的最大应力发生在 绕进主动轮的一边 处。3、滚动轴承代号30208P6中的“3”表示 圆锥滚子轴承 ，“02“表示 尺寸系列，“08”表示 内径=40 ， P6表示 公差等级 。 4、直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数为 17 。5、螺纹的自锁条件是 螺旋升角小于摩擦角 。6、平键联接的工作面是 键的两侧面 。7. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 压力角和模数分别相等 。 三、简答（16分，每题4分）1、什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑有何本质区别？（4分）答：弹性滑动是由于带本身的弹性变形引起的，不可以避免。 打滑是由于过载引起的，可以避免。2、联轴器和离合器的主要区别是什么？（4分）答：联轴器和离合器主要用于将两轴连接成一体，用以传递转矩或运动。离合器能够在工作时接合和分离，联轴器则不能。3、轴上零件的轴向固定和周向固定主要有哪些方式（各举3例）? 轴向固定：轴肩、轴环、轴伸、套筒、圆锥面、锁紧挡圈、圆螺母、轴端挡圈等。周向固定：平 键、楔 键、花 键、滑键、圆柱销、圆锥销、过盈配合。4、如图所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm，b=650mm， C=450mm，d=550mm。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。答：曲柄摇杆机构。四、(14分)试计算