机械设计基础-试卷-21

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机械设计基础试卷
一、选择题:本大题共16个小题,每小题3分,共48分。

在每小题给出的四个选择中,只有一项是符合题目要求的,把所选项的字母填在题后的括号内。

1.平面四杆机构中,如存在急回运动特性,则其行程速比系数
A .K >1 B. K =1 C.K <1 D.K =0 【 】
2.设计凸轮机构,当凸轮角速度ω1、从动件运动规律已知时,则
A .基圆半径r 0越大,压力角α就越大
B .基圆半径r 0越小,压力角α就越大
C .滚子半径r b 越小,压力角α就越小
D .滚子半径r b 越大,压力角α就越小 【 】
3.渐开线上某一点的压力角αk 与该点的向径r k 和基圆半径r b 的关系是
A .k b k
r r αcos /= B. k b k r r αcos = C. k b k r r αsin /= D. k b k r r αsin = 【 】
4.渐开线齿轮分度圆的定义是
A .齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆
B .齿轮上具有标准模数的圆
C .齿轮上齿厚与齿槽宽相等的圆
D .两个齿轮啮合时作纯滚动的两个圆 【 】
5.滚动轴承工作时,滚动体的应力循环特性是
A .1-=r B. 0=r
C. 1+=r
D. 0<r <+1 【 】
6.螺纹的牙型角为α,牙型半角为β,升角为λ,螺纹副的当量摩擦角为V ρ,则螺纹副的自锁条件是
A .λ≤β B. β≤r ρ C.α≤V ρ D.λ≤V ρ 【 】
7.一对单向运转的齿轮传动,轮齿的疲劳折断通常首先发生在
A .节线附近的受拉侧 B. 节线附近的受压侧
C .齿根部分的受拉侧 D. 齿根部分的受压侧 【 】
8.齿轮传动中,动载系数K V 是考虑
A .载荷沿齿宽方向分布不均的影响系数
B .齿轮传动本身的啮合误差引起的内部动力过载的影响系数
C .由于齿轮啮合中原动机引起的动力过载的影响系统
D .由于齿轮啮合中工作机引起的动力过载的影响系统。

【 】
9.普通圆柱蜗杆传动的中心距为
A .a=0.5m(z 1+q) B.a=0.5q(z 1+z 2)
C. a=0.5m(z 1+z 2)
D. a =0.5m(q+z 2) 【 】
10. 带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内
A .不发生过度磨损 B.不发生打滑和疲劳破坏
C .不发生弹性滑动 D.不发生磨损又不发生打滑 【 】
11.带传动中,初拉力为F 0,紧边拉力为F 1,松边拉力为F 2,则有效圆周力F e 等于
A .F 0-F 2 B. F 1-F 0 C. F 1+F 2 D. F 1-F 2 【 】
12.工作条件恶劣、润滑不良的开式链传动,其主要失效形式是
A .铰链磨损
B 销轴与套筒的胶合
C .链板的疲劳破坏 D.套筒、滚子的冲击疲劳破坏 【 】
13.按弯扭合成计算轴的强度时,当量弯矩22)(T M M
V α+=,式中,α是为了考虑扭矩T 与弯
矩M 产生的应力
A .方向不同 B.循环特性可能不同
C .类型不同 D.位置不同 【 】
14.非液体摩擦滑动轴承作校核计算时,限制P V 值的主要目的是防止
A .轴承压溃 B.轴承过度磨损
C .轴承过度发热而产生胶合 D.润滑油从轴承两端流失
15.对于主要受径向载荷、支点跨距大和弯曲刚度小的轴,其支承轴承应选用下列四种型号滚动轴承中的
A .6310 B. 1310 C. 2310 D. 3310 【 】
16. 当簧丝直径d 一定时,圆柱形螺旋弹簧的旋绕比C 如果取得太小,则
A .弹簧尺寸大,结构不紧凑 B. 弹簧的刚度太小
C .弹簧卷绕有困难 D. 簧丝的长度和重量较大 【 】 二、填空题:本大题共8个小题,16个空,每空1分,共16分。

把答案填在题中横线上。

17.对于尖顶从动件盘形凸轮机构,其实际轮廓线 理论轮廓线;对于滚子从动件盘形凸轮机构,其实际轮廓线与理论轮廓线为一对 曲线。

18.棘轮机构由于棘爪与棘轮的骤然接触,产生 ,故多用于 传动。

19.飞轮由于具有 作用,故它可以用于调节机械的 速度波动。

20.要使动不平衡的回转件得到平衡,就必须使几个回转面产生的离心力的 与这些离心力产生的 均为0。

21.双头螺柱联接的两被联接件之一是 孔,另一是 孔。

22.平键联接的主要失效形式有:工作面 (静联接),工作面 (动联接),个别情况会出现键的剪断。

23.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b 1 大齿轮齿宽b 2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b 应取 。

24.在润滑良好的闭式蜗杆传动中,其主要失效形式是蜗轮齿面产生、和磨损,很少发生轮齿弯曲折断。

三、分析题:本大题只有一个小题,满分12分
25.图1所示斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动装置。

动力由I轴输入,蜗轮4为右旋齿。

试:
(1)为使蜗轮4按图1中n4方向转动,确定斜齿轮1的转动方向
(2)为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分,确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向;
(3)在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分(F t、F r、F a)方向(垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画)
四、计算题:本大题5个小题,共52分
26.(本小题满分6分)
计算图2所示机构的自由度。

若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时,应具体指出。

27.(本小题满分14分)
一对正常齿外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,齿数z 1=20,z 2=40,模数m =4mm ,分度圆压力角α=20°,实际安装中心距a '=121.20mm,重合度35.1=a ε。

试求啮合角a '、节圆半径1r '和2r '、基圆半径r b 1和r b 2、基节p b ,实际啮合线长度B 1B 2(保留两位小数)
28.(本小题满分10分)
已知图3所示轮系中各齿轮的齿数:Z 1=15、z 2=20、2z '=60、z 3=15
3z '=20、z 4=65试求轮系的传动比i 1H .
29. (本小题满分10分)
一个受轴向工作载荷F 的紧螺栓联接,螺栓的公称直径为M 16,小径d 1=13.835mm ,安装时预紧力Q p =12000N, 螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm 2,相对刚度2.0=+m
b b C C C 。

为同时保证螺栓的强度和残余预紧力p Q '≥8000N ,试求允许的最大工作拉力F max .。

30.(本小题满分12分)
图4所示一对圆锥滚子轴承面对面正安装。

已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R 1=584N 、R 2=1776N ,轴上作用的轴向载荷F A =146N ,轴承的附加轴向力S 的计算式Y R S 2=,e=0.37,轴承的
轴向载荷A 与径向载荷R 之比R A >e 时,X =0.4,Y=1.6;e R
A ≤时,X=1,Y=0。

轴承载荷有中等冲击,载荷系数d
f =1.5,工作温度不大于120 ℃. 试求:
(1)轴承1和轴承2的轴向载荷A 1和A 2;
(2)轴承1和轴承2的当量动载荷P 1和P 2;
五、作图题:本大题只有一个题,满分10分
31.按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。

已知摇杆长度l CD =150mm,摇杆的两个极限位置C 1D 和C 2D 如图5所示,摇杆与机架(t-t 线)所夹的角ϕ'=30°、ϕ''=90°,行程速比系数K=1。

试用图解法确定曲柄长度l AB 和连杆长度l BC .
六、结构改错题:本大题只有一个小题,满分12分
32.图6为一对圆锥滚子轴承支承的轴系,齿轮稀油润滑,轴承脂润滑,轴端装有联轴器。


指出图中的结构错误(在图6中错误处写出序号,并在图下空白处按序号简要说明错误之内容,不必在图上改正。

)。