机械设计考试例题
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练习题一一、填空题1.按照摩擦界面的润滑状态,可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦2.已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm,则螺纹的导程为3mm3.螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动,按照防松方法的工作原理可将其分为三类,分别是摩擦防松、机械防松和永久防松4.受轴向工作载荷的紧螺栓连接中,螺栓受到的总拉力F0与预紧力F’、残余预紧力F"和工作拉力F之间的关系为b.A.F0=F’+F b F0= F’+Cb/ (Cb+Cm)F C、F,=F'+F"5.导向平键的工作面是键的两侧面,导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损6.V带传动中带工作中最大应力产生在紧边进入小带轮处,其值为:@max=@1+@b1+@c7.齿轮传动中选取齿宽系数时,一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数b采用软齿面齿轮时齿宽系效,齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数a齿轮悬臂布置时的齿宽系数。
a、大于:b、小于: C、等于,8.一减速齿轮传动,主动轮1用45号钢调质,从动轮用45号钢正火,则它们齿面接触应力的关系是@h1 b @h2, 齿根弯曲应力的关系是@F1 a @F2,a、> b=. c.<9.按国家标准GB/292-1993规定,代号为32208的滚动轴承类型为圆锥滚子轴承,其内径为40 mm其精度为_ P0级。
10.下列各种联轴器中,属于弹性联轴器的是d,属于可移式刚性联轴器的是a.属于固定式刚性联轴器的是b和ca万向联轴器:b.凸缘联轴器:C套简联轴器:d弹性柱销联轴器,11.联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接,传递运动和动力,但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器要在停车后才实现轴与轴的结合或分离,而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离12.当动压润滑条件不具备,且边界膜遭破坏时,就会出现液体摩擦、边界摩擦和干摩擦问时存在的现象,这种摩擦状态称为混合摩擦13.一公称直径为d=16mm的螺纹副,螺纹头数n=2. 螺纹p=4mm螺纹中径d2=D2=14mm 牙侧角B=15%, 螺纹副材料的当量摩擦系数f=0.08~0.10,经计算该螺纹副a自锁性要求。
机械设计基础典型试题1一、填空题:(每题2分,共20分)1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_______________________________________。
2、渐开线齿廓形状取决于________大小。
3、普通螺纹的牙型为_______________形。
4、刚性联轴器无补偿__________的能力。
5、当滚子链的链节数为奇数时.接头要用_____________________。
6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为______________________________。
7、槽轮轮机构常由___________________________________等组成。
8、滚动轴承72211AC中“11”表示___________________9、斜齿轮的____________参数为标准参数.____________参数为计算参数。
10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。
二、判断题:(每题5分,共25分)1.()根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄.则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2.()普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
3.()三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下.也不需要防松。
4.()m.d.ha* c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5.()渐开线标准直齿圆柱齿轮传动.由于安装不准确.产生了中心距误差.但其传动比的大小仍保持不变。
三、简答题:(20分)1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。
2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。
四、综合题(1 题2分.2题8分.3题5分.共15分)已知一四杆机构各杆长为AB = 50㎜ .BC = 90㎜ .CD = 80㎜.AD = 100 ㎜。
1、以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构?2、若以AD杆为机架杆.此机构为什么机构?用作图法求作极位夹角.并计算行程速比系数K。
第三章 机械零件强度1、某优质碳素结构钢零件,其σs =280MPa ,σB =560MPa ,σ-1=250MPa ,工作应力σmax =155MPa ,σmin =30MPa ,零件的有效应力集中系数K σ=1.65,尺寸系数εσ=0.81,表面状态系数β=0.95,等效系数ψσ=0.30。
如取许用安全系数[S ]=1.5,试校核该零件的强度是否足够(为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数)。
2、某零件的工作应力变化如图所示,求最大应力σmax ,,最小应力σmin ,平均应,最小工作应力σmin =150MPa ,屈服极限σS 240MPa =,对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ,脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ,略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响,试求:(1)等效系数ψσ值(2)安全系数S 值4、已知材料σ-=1260MPa ,σ0=360MPa ,K σσεβ=25.,σa 50MPa =,σm 40MPa =,r =常数,用图解法及计算法求安全系数S 。
注:简化疲劳极限线图采用折线图法。
5、某钢制零件,其σB560MPa=,σS280MPa=,σ-=1250MPa,σ=385MPa。
工作变应力σm a x =155MPa,σmin=30MPa,零件的有效应力集中系数K σ=165.,绝对尺寸系数εσ=08.,表面状态系数β=095.。
要求许用安全系数[]S=15.,r=常数,校核该零件的强度是否足够。
6、一个由40Cr制成的零件,其力学性能如下:屈服极限σSMPa=550,对称循环疲劳极限σ-=1320MPa,脉动循环疲劳极限σ540=MPa,已知最大工作应力σmax =185MPa,最小工作应力σmin=-75MPa,r=常数,综合影响系数()KσD=2,试绘制该零件的许用极限应力图(折线图),并用作图法计算它的安全系数,指出该零件可能发生的破坏形式。
机械设计考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在机械设计中,以下哪种情况下需要考虑材料的疲劳强度?A. 零件仅承受静态载荷B. 零件承受周期性变化的载荷C. 零件只在初期使用时承受载荷D. 零件在高温环境下工作2. 机械设计中,为了提高轴的刚度,以下哪种方法最有效?A. 增加轴的直径B. 改变轴的材料C. 增加轴的长度D. 增加轴的表面粗糙度3. 下列哪种传动方式具有传动效率高的特点?A. 链传动B. 齿轮传动C. 液压传动D. 皮带传动4. 在机械设计中,为了减少摩擦和磨损,通常采用哪种方法?A. 增加接触压力B. 减少接触面积C. 使用润滑剂D. 增加表面粗糙度5. 机械零件的公差等级是根据什么来确定的?A. 零件的形状B. 零件的尺寸C. 零件的加工成本D. 零件的功能要求6. 以下哪种类型的轴承通常用于承受轴向载荷?A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 自调心球轴承7. 在机械设计中,为了提高机构的传动精度,通常采用哪种方法?A. 增加传动链的长度B. 采用精密齿轮C. 增加传动链的弹性D. 减少传动链的刚度8. 以下哪种材料最适合用于制作高温环境下工作的机械零件?A. 铸铁B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金9. 在机械设计中,为了提高零件的疲劳强度,可以采用哪种方法?A. 增加零件的尺寸B. 改变零件的形状C. 采用表面处理技术D. 改变零件的材料10. 机械设计中,为了确保零件的可靠性,通常需要进行哪种类型的分析?A. 静态分析B. 动态分析C. 疲劳分析D. 热分析二、填空题(每题2分,共20分)1. 在机械设计中,__________是指零件在规定的使用寿命内,不发生断裂或不允许的变形的能力。
2. 为了减少机械运转中的摩擦和磨损,设计时应尽量使接触面保持__________状态。
3. 机械设计中,常用的传动方式有齿轮传动、皮带传动、链传动和__________传动。
机械设计题库及参考答案一、单选题(共67题,每题1分,共67分)1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴,称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案:A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。
A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案:C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。
A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案:C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案:A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。
A、4B、3C、1D、2正确答案:C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案:C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力,主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案:D8.斜齿轮有规定以()为标准值。
A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案:A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于( )。
A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案:B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案:C11.在蜗杆传动中,通常( ) 为主动件。
A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案:D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案:B13.在蜗杆传动中,应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案:C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。
A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案:D15.凸轮机构中,主动件通常作()。
机械设计考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中,通常所说的“三传”是指()。
A. 传动、传递、传送B. 传动、传递、转矩C. 传动、传递、转换D. 传动、传递、传递答案:B2. 机械设计中,齿轮传动的主要失效形式是()。
A. 疲劳点蚀B. 塑性变形C. 磨损D. 断裂答案:A3. 在机械设计中,以下哪种材料通常不用于制造齿轮()。
A. 钢B. 铸铁C. 塑料D. 铝答案:C4. 滚动轴承的基本额定寿命是指在额定动负荷作用下,轴承能够达到()转数。
A. 90%B. 95%C. 97.5%D. 99%答案:C5. 机械设计中,轴的设计需要考虑的因素不包括()。
A. 强度B. 刚度C. 稳定性D. 重量答案:D二、多项选择题1. 机械设计中,以下哪些因素会影响齿轮的寿命()。
A. 材料B. 热处理C. 润滑D. 载荷答案:ABCD2. 机械设计中,以下哪些因素会影响轴承的寿命()。
A. 轴承类型B. 轴承材料C. 轴承安装D. 轴承预紧力答案:ABCD3. 机械设计中,以下哪些因素会影响轴的稳定性()。
A. 轴的直径B. 轴的材料C. 轴的支撑方式D. 轴的载荷分布答案:ABCD三、判断题1. 机械设计中,齿轮的模数越大,齿轮的承载能力越强。
()答案:√2. 机械设计中,轴承的预紧力越大,轴承的寿命越长。
()答案:×3. 机械设计中,轴的直径越大,轴的刚度越好。
()答案:√四、简答题1. 简述机械设计中,为什么需要考虑齿轮的齿面硬度?答案:齿轮的齿面硬度直接影响齿轮的承载能力和寿命。
齿面硬度越高,齿轮的耐磨性越好,承载能力越强,从而可以提高齿轮的使用寿命和可靠性。
2. 简述机械设计中,轴承预紧力的作用是什么?答案:轴承预紧力的作用是提高轴承的刚度和精度,减少轴承的振动和噪音,防止轴承在运转过程中发生轴向或径向的移动,从而保证轴承的正常工作和延长其使用寿命。
五、计算题1. 已知一齿轮传动系统,齿轮1的齿数为20,齿轮2的齿数为40,求齿轮2的转速是齿轮1转速的多少倍?答案:齿轮2的转速是齿轮1转速的1/2倍。
间答题120题(18+17+17+18+6+9+7+16+12)=120齿轮传动(18)(6)+12= 181. 一对标准齿轮传动设计成高度变位齿轮传动, 这对轮齿的弯曲强度和接触强度有什么影响?为什么?答: 高度变位齿轮传动, 可增加小齿轮的齿根厚度, 提高其弯曲强度, 因大、小齿轮相比, 小齿轮的乘积较大、齿根弯曲应力大, 所以高度变位(小齿轮正变位、大齿轮负变位)可实现等弯曲强度, 从而提高传动的弯曲强度。
高度变位对接触强度无影响。
2. 一对大、小圆柱齿轮传动, 其传动比i =2 , 其齿面啮合处的接触应力是否相等?为什么?当两轮的材料热处理硬度均相同, 且小轮的应力循环次数N1 =106 < N0时, 则它们的许用接触应力是否相等?为什么?答: (l)接触应力相等;因从接触应力公式可知, 接触应力决定于两个齿轮的综合曲率半径、两个齿轮材料的弹性模量和接触宽度以及相互作用的法向力, 不决定于一个齿轮的几何参数。
而上述参量两个齿轮是相等的, 因此, 两个齿轮的接触应力是相等的。
(2)两个齿轮的许用接触应力是不相等的;因小齿轮的应力循环次N1 >N2, 齿轮寿命系数ZN1<ZN2, 所以小轮的许用接触应力较小。
3.齿轮传动有哪些设计理论?各针对的是哪些失效形式?答: 主要有齿面接触疲劳强度设计, 针对齿面疲劳点蚀失效;齿根弯曲疲劳强度设计, 针对疲劳折断失效形式。
此外还有抗胶合能力设计, 针对齿面胶合失效;静强度设计, 针对短期过载折断和塑性变形失效。
4. 设计一对圆柱齿轮传动时, 大、小齿轮齿宽的确定原则是什么?为什么?答: 齿轮越宽, 轮齿的承载能力越强;但齿轮的宽度过大, 将增加载荷沿齿宽分布的不均匀性。
齿轮轴支承相对齿轮对称布置时, 齿宽可选大些, 软齿面齿轮宽度也可选大些。
5. 分析齿轮产生齿面磨损的主要原因, 防止磨损失效的最有效办法是什么?答: 在齿轮传动中, 当落入磨料性物质时, 轮齿工作表面会出现磨损, 而且轮齿表面粗糙也会引起磨损失效, 它是开式齿轮传动的主要失效形式。
机械设计考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械设计中,通常所说的“三视图”是指:A. 正视图、侧视图、俯视图B. 正视图、侧视图、仰视图C. 正视图、侧视图、斜视图D. 正视图、侧视图、局部视图答案:A2. 在机械设计中,以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C3. 以下关于齿轮传动的说法,正确的是:A. 齿轮传动比可以任意设定B. 齿轮传动比是固定的C. 齿轮传动比是可变的D. 齿轮传动比与齿轮的齿数无关答案:B4. 机械设计中,轴承的寿命通常与以下哪个因素无关?A. 轴承的类型B. 轴承的载荷C. 轴承的转速D. 轴承的颜色答案:D5. 在机械设计中,以下哪种情况不会导致材料的疲劳破坏?A. 重复加载B. 过载C. 腐蚀D. 冲击载荷答案:C6. 以下关于材料硬度的描述,错误的是:A. 硬度是材料抵抗塑性变形的能力B. 硬度是材料抵抗弹性变形的能力C. 硬度可以通过硬度计进行测量D. 硬度是材料抵抗磨损的能力答案:B7. 机械设计中,以下哪种连接方式不属于固定连接?A. 螺纹连接B. 焊接C. 铆接D. 销连接答案:A8. 以下哪种润滑方式属于动态润滑?A. 干摩擦润滑B. 边界润滑C. 液体润滑D. 固体润滑答案:C9. 在机械设计中,以下哪种材料通常用于制造轴承?A. 木材B. 塑料C. 陶瓷D. 铸铁答案:C10. 以下关于机械加工的描述,错误的是:A. 机械加工可以提高零件的尺寸精度B. 机械加工可以提高零件的表面粗糙度C. 机械加工可以提高零件的强度D. 机械加工可以提高零件的硬度答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 机械设计中,________是用来表示零件在空间中位置的图示方法。
答案:三视图2. 金属材料的强度通常与其________有关。
答案:晶粒大小3. 齿轮传动的效率与________有关。
答案:齿面硬度4. 轴承的寿命可以通过________来计算。
《机械设计》课程试题(一)一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【B 】A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【C 】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3.下列四种型号的滚动轴承,只能承受径向载荷的是【B 】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 52084.下列四种螺纹,自锁性能最好的是【D】A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【C】A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【D 】A.弹簧外径与簧丝直径之比值B.弹簧内径与簧丝直径之比值C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值D.弹簧中径与簧丝直径之比值7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【B 】A.90° B. 120° C.135° D.180°8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【D 】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C.V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9.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10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【D 】A.制造困难 B.要使用较长的销轴C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。
把答案填在题中横线上。
1.轴如按受载性质区分,主要受弯矩的轴为心轴,主要受转矩的轴为传动轴。
机械设计考试题及答案套Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#《机械设计》课程试题一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的50%2、三角形螺纹的牙型角α= 60 ,适用于联接螺纹,而梯形螺纹的牙型角α= 30 ,适用于传动螺纹。
3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为摩擦力防松、机械防松和永久防松。
4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有离心拉应力、紧松边产生的的拉应力和弯曲应力,最大应力发生在紧边刚进入小带轮处。
5、链传动设计时,链条节数应选偶数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选奇数;速度较高时,链节距应选小些。
6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按接触疲劳强度设计,按弯曲疲劳强度校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲疲劳强度设计,按接触疲劳强度校核。
7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同,材料的许用接触应力不同,工作中产生的齿根弯曲应力不同,材料的许用弯曲应力不同。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、轴承效率和搅油1= 搅油,影响蜗杆传动总效率的主要因效率。
其中啮合效率η1素是啮合效率。
9、轴按受载荷的性质不同,分为转轴、传动轴、心轴。
10、滚动轴承接触角越大,承受轴向载荷的能力也越大。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、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2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是( B )。
A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增大Cm C.增大Cb和Cm D.减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是( A )。
A避免螺栓受附加弯曲应力作用 B.便于安装C.为安置防松装置4、选取V带型号,主要取决于 D 。
机械设计习题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、机构具有相对运动的条件是()A、机构的自由度数目小于主动件数目B、机构的自由度数目大于主动件数目C、机构的自由度数目大于等于主动件数目D、机构的自由度数目等于主动件数目正确答案:D2、杆长不等的铰链四杆机构,若以最短杆为机架,则是()机构A、双曲柄B、双曲柄或双摇杆C、双摇杆D、曲柄摇杆正确答案:B3、驱动力与运动方向的夹角为压力角,驱动力与径向方向的夹角为传动角,二者之和是( ).A、90°B、60°C、30°D、60°正确答案:A4、在高速运转的情况下,下列哪种轴承可以代替推力轴承?()A、润心球轴承B、滚针轴承C、圆锥滚子轴承D、向心球轴承正确答案:D5、对于i12=n1/n2说法最正确的是( )A、表示圆柱齿轮传动比B、1为主动轮,2为从动轮C、表示蜗杆蜗轮传动比D、表示圆锥齿轮传动比正确答案:B6、浇铸巴氏合金轴瓦首先清理轴瓦基体然后对轴瓦基体浇铸表面()A、镀铬B、镀铜C、镀锡D、镀锌正确答案:C7、以下哪个不是滚动轴承的结构特征()?A、接触角B、偏转角C、游隙D、偏移角正确答案:B8、基本周转轮系是由()构成。
A、行星轮、惰轮和中心轮B、行星轮和中心轮C、行星轮、行星架和中心轮D、行星轮、惰轮和行星架正确答案:C9、蜗杆传动的精度有()个等级A、12B、7C、8D、9正确答案:A10、轴的结构形状和尺寸应尽量满足加工、装配和维修的要求。
为此常采用的措施()①当某一轴段需车制或磨销加工时,应留有退刀槽或砂轮越程槽;②轴上所有鏪槽应沿轴的同一母线布置;③为了便于所有轴上零件的装配和去除毛刺,轴端及轴肩一般均应制45度的倒角。
过盈配合轴段的装入端加工出半锥圆角为30度的导向锥面;④为便于加工,应使轴上直径相近的圆角、倒角、键槽和越程槽等尺寸一致A、①②③B、①③C、①②③④D、②④正确答案:C11、我国国家标准规定的标准压力角为( )A、60°B、90°C、20°D、30°正确答案:C12、根据轴的载荷性质分:()①心轴②传动轴③转轴A、①②③B、①③C、②③D、①②正确答案:A13、铰链四杆机构中,与机架相连,并能实现360°旋转的构件是()A、摇杆B、机架C、曲柄D、连杆正确答案:C14、常见的推力滑动轴承有实心、空心、()、多环。
机械设计专业试题及答案一、选择题1. 机械设计中,哪个因素是影响零件强度和刚度的主要因素?A. 材料选择B. 零件尺寸C. 表面处理D. 载荷大小答案:B2. 在机械设计中,疲劳强度计算通常采用哪种理论?A. 材料力学理论B. 弹性力学理论C. 塑性力学理论D. 断裂力学理论答案:D3. 以下哪个不是机械设计中常用的材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 陶瓷答案:D4. 在机械设计中,以下哪种连接方式不属于固定连接?A. 螺纹连接B. 焊接C. 铆接D. 铰接答案:D5. 机械设计中,哪个参数是计算齿轮传动比的关键?A. 齿轮直径B. 齿轮模数C. 齿轮齿数D. 齿轮材料答案:C二、简答题1. 简述机械设计中材料选择的重要性。
答:材料选择在机械设计中至关重要,因为它直接影响到零件的性能、成本、加工工艺和使用寿命。
合适的材料可以提高机械的可靠性和安全性,减少维护成本,延长设备寿命。
2. 解释什么是应力集中,并举例说明其在机械设计中的影响。
答:应力集中是指在材料的某些局部区域,由于几何形状、材料不连续性或载荷方式的改变,导致应力值远高于平均应力的现象。
应力集中会增加零件的疲劳破坏风险,例如在轴的键槽处,由于应力集中,该部位的疲劳寿命会显著降低。
三、计算题1. 已知一个直径为50mm的圆杆,材料为45钢,其许用应力为200MPa。
若该圆杆承受最大拉力为10kN,请计算该圆杆是否安全。
解:首先计算圆杆的截面积A = π(D/2)^2 = π(0.05/2)^2≈0.00196m²,然后计算圆杆的应力σ = F/A = 10000/0.00196 ≈5102MPa。
由于σ > 200MPa,该圆杆不安全。
2. 一个齿轮的模数为5mm,齿数为20,求该齿轮的齿顶圆直径。
解:齿顶圆直径d = m(z+2),其中m为模数,z为齿数。
代入数值得d = 5(20+2) = 5 * 22 = 110mm。
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求?A. 安全可靠性B. 经济性C. 美观性D. 可维修性答案:C2. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于传递运动和动力?A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 齿轮答案:D3. 下列哪个传动方式属于有级传动?A. 链传动B. 齿轮传动C. 摩擦轮传动D. 皮带传动答案:B4. 在机械设计中,下列哪个机构用于实现间歇运动?A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案:D5. 下列哪个材料具有较高的弹性模量?A. 钢B. 铝C. 铜D. 塑料答案:A6. 在机械设计中,下列哪个因素对零件疲劳强度影响最大?A. 材料的疲劳极限B. 零件尺寸C. 表面粗糙度D. 零件的工作条件答案:D7. 下列哪个零件主要用于连接两根轴?A. 联轴器B. 轴承C. 齿轮D. 键答案:A8. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于减少摩擦和磨损?A. 滑动轴承B. 滚动轴承C. 齿轮D. 皮带答案:B9. 下列哪个机构可以实现快速返回?A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案:A10. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于支撑和固定其他零件?A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 垫片答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 机械设计的基本要求包括:安全可靠性、经济性、()、可维修性。
答案:美观性2. 机械设计中常用的传动方式有:齿轮传动、()、()、()。
答案:链传动、摩擦轮传动、皮带传动3. 零件的疲劳强度主要取决于:材料的疲劳极限、()、()、()。
答案:零件尺寸、表面粗糙度、零件的工作条件4. 机械设计中的常用机构有:凸轮机构、()、()、()。
答案:齿轮机构、摇杆机构、槽轮机构5. 在机械设计中,常用的连接零件有:螺栓、()、()、()。
答案:螺母、垫圈、键三、判断题(每题2分,共20分)1. 机械设计中的安全可靠性是首要考虑的因素。
机械设计考试题及答案详解一、选择题1. 机械设计中,静强度和疲劳强度的主要区别是什么?A. 静强度只考虑材料的屈服强度B. 疲劳强度只考虑材料的抗拉强度C. 静强度考虑材料在静载荷作用下的承载能力,疲劳强度考虑材料在交变载荷作用下的承载能力D. 静强度和疲劳强度没有区别答案:C2. 在机械设计中,材料的许用应力是如何确定的?A. 根据材料的屈服强度确定B. 根据材料的抗拉强度确定C. 根据材料的疲劳极限确定D. 根据材料的屈服强度和安全系数确定答案:D二、简答题1. 简述机械零件的失效模式有哪些?答案:机械零件的失效模式主要包括:断裂、磨损、腐蚀、变形、疲劳破坏等。
每种失效模式都与零件的使用条件、材料特性、设计和制造工艺等因素有关。
2. 什么是机械设计中的可靠性设计?其重要性如何?答案:可靠性设计是指在设计阶段就考虑到产品在预期的使用寿命内,能够稳定地完成预定功能的能力。
其重要性在于,可靠性设计可以减少产品的故障率,延长产品的使用寿命,降低维修成本,提高用户满意度。
三、计算题1. 某轴在最大载荷作用下,其直径为50mm,材料的许用应力为100MPa。
如果需要提高轴的承载能力,轴的直径至少需要增加多少?答案:首先计算轴在最大载荷下的应力:\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}} \] 其中,\( F \) 是最大载荷,\( d \) 是轴的直径,\( A \) 是轴的截面积。
设最大载荷 \( F = \sigma_{允许} \times A \),代入数据得:\[ F = 100 \times \frac{\pi \times 50^2}{4} \]如果需要提高承载能力,设新直径为 \( d' \),则有:\[ F' = 100 \times \frac{\pi \times d'^2}{4} \] 由于 \( F' > F \),可以得出 \( d' > 50mm \)。
机械设计基础b期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械设计中,通常采用哪种方法来提高零件的疲劳强度?A. 增加零件的尺寸B. 减小零件的尺寸C. 改善零件的表面粗糙度D. 增加零件的材料硬度答案:C2. 在齿轮传动中,哪个参数决定了齿轮的传动比?A. 齿数B. 齿宽C. 齿高D. 齿距答案:A3. 轴承的寿命与什么因素有关?A. 轴承的尺寸B. 轴承的材质C. 轴承的载荷D. 所有上述因素答案:D4. 以下哪种材料不适合用于制造轴承?A. 碳钢B. 合金钢C. 陶瓷D. 塑料答案:D5. 在机械设计中,动平衡的目的是什么?A. 减少零件的磨损B. 减少振动和噪声C. 增加零件的寿命D. 提高传动效率答案:B6. 以下哪种润滑方式适用于高速运转的机械?A. 油浴润滑B. 滴油润滑C. 喷雾润滑D. 油环润滑答案:C7. 机械设计中,静平衡通常适用于哪种类型的旋转体?A. 低速旋转体B. 中速旋转体C. 高速旋转体D. 所有旋转体答案:A8. 以下哪种材料的弹性模量最高?A. 橡胶B. 木材C. 钢材D. 铝材答案:C9. 机械设计中,为了减少摩擦力,通常采用哪种方法?A. 增加接触面积B. 减小接触面积C. 增加表面粗糙度D. 减小表面粗糙度答案:D10. 在机械设计中,哪个因素对齿轮的承载能力影响最大?A. 齿轮的材料B. 齿轮的尺寸C. 齿轮的表面粗糙度D. 齿轮的润滑条件答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 机械设计中的“三要素”指的是________、________和________。
答案:材料、结构、工艺2. 轴承的________和________是影响其寿命的主要因素。
答案:载荷、转速3. 在机械设计中,为了提高零件的疲劳强度,通常采用________和________的方法。
答案:表面硬化、结构优化4. 动平衡的目的是减少旋转体的________和________。
机械设计考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在机械设计中,以下哪种情况下需要考虑材料的疲劳强度?A. 仅在静态负载下工作B. 仅在动态负载下工作C. 在高温环境下工作D. 在所有情况下都需要考虑答案:B2. 机械设计中,预紧力的主要作用是什么?A. 增加连接的刚性B. 减少连接的摩擦C. 提高连接的可靠性D. 以上都是答案:D3. 以下哪种类型的轴承通常用于承受轴向负载?A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 自调心球轴承答案:C4. 在进行齿轮设计时,通常采用哪种方法来确定齿轮的模数?A. 根据齿轮的扭矩和转速B. 根据齿轮的直径和齿数C. 根据齿轮的载荷和寿命D. 根据齿轮的材料和热处理答案:C5. 以下哪种材料不适合用于制造高速旋转的机械部件?A. 铸铁B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金答案:A6. 机械设计中,动密封的主要作用是什么?A. 防止液体泄漏B. 防止固体颗粒进入C. 保持机械内部压力平衡D. 减少机械磨损答案:A7. 在机械设计中,哪种类型的弹簧通常用于吸收冲击能量?A. 压缩弹簧B. 拉伸弹簧C. 扭转弹簧D. 所有类型的弹簧答案:A8. 以下哪种传动方式具有传动效率高的特点?A. 链传动B. 带传动C. 齿轮传动D. 液压传动答案:C9. 在机械设计中,为了提高轴的疲劳强度,通常采用哪种方法?A. 增加轴的直径B. 减小轴的表面粗糙度C. 采用高强度材料D. 以上都是答案:D10. 以下哪种类型的联轴器适用于两轴之间有较大偏心或轴线倾斜的场合?A. 弹性联轴器B. 齿轮联轴器C. 十字滑块联轴器D. 膜片联轴器答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 在机械设计中,________是用来衡量材料在反复或波动负载作用下抵抗断裂的能力。
答案:疲劳强度2. 预紧力可以通过________或________的方式来实现。
答案:调整螺母;弹簧垫圈3. 轴承的寿命与其工作时的________、________和________密切相关。
机械设计考试试题及其答案一、选择题(每题2分,共20分)1、在设计机械零件时,以下哪种材料最适合用于制造齿轮?()A.铝合金B.不锈钢C.铸铁D.钛合金正确答案:C.铸铁。
铸铁具有良好的耐磨性和耐冲击性,适合用于制造齿轮。
2、下列哪一种机械传动方式效率最高?()A.皮带传动B.齿轮传动C.蜗轮蜗杆传动D.链传动正确答案:B.齿轮传动。
齿轮传动的传动效率相对较高,一般在97%以上。
3、在设计机械零件时,以下哪个参数是最重要的?()A.材料的强度B.材料的耐磨性C.材料的弹性模量D.材料的密度正确答案:A.材料的强度。
材料的强度是决定零件承载能力的主要因素,对于机械零件来说,强度是最重要的参数之一。
4、下列哪个机构可以实现直线运动和旋转运动的转换?()A.曲柄滑块机构B.凸轮机构C.齿轮机构D.螺旋机构正确答案:D.螺旋机构。
螺旋机构可以通过螺旋线的旋转运动实现直线运动和旋转运动的转换。
5、在设计机械零件时,以下哪种方法可以提高零件的耐磨性?()A.提高材料的硬度B.对材料进行表面处理C.采用润滑剂D.对材料进行热处理正确答案:B.对材料进行表面处理。
对材料进行表面处理可以显著提高零件的耐磨性,如镀铬、渗碳等。
二、填空题(每题3分,共30分)6.在设计机械零件时,应遵循_________、_________、_________和_________等基本原则。
正确答案:安全;可靠;经济;美观。
7.根据受力情况的不同,机械零件可分为_________和_________两类。
正确答案:轴类零件;盘类零件。
8.在机械设计中,常见的失效形式有_________、_________、_________和_________等。
正确答案:断裂;过度磨损;疲劳断裂;腐蚀破坏。
9.在选择机械材料时,需要考虑材料的_________、_________、_________和_________等因素。
正确答案:力学性能;物理性能;化学性能;工艺性能。
机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中,通常所说的“三传”指的是()。
A. 传动、传递、传递B. 传递、传动、传递C. 传动、传动、传递D. 传递、传递、传动答案:C2. 机械设计中,齿轮传动的主要失效形式是()。
A. 疲劳点蚀B. 塑性变形C. 磨损D. 断裂答案:A3. 机械设计中,滚动轴承的基本额定寿命是指()。
A. 轴承在额定动载荷下工作时,其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数B. 轴承在额定静载荷下工作时,其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数C. 轴承在额定动载荷下工作时,其内部材料发生塑性变形前所转过的转数D. 轴承在额定静载荷下工作时,其内部材料发生塑性变形前所转过的转数答案:A4. 机械设计中,轴的强度校核通常采用()。
A. 静强度校核B. 疲劳强度校核C. 冲击强度校核D. 振动强度校核答案:B5. 机械设计中,联轴器的主要作用是()。
A. 连接轴和轴上零件B. 传递扭矩C. 补偿轴向、径向和角向误差D. 所有上述选项答案:D二、多项选择题6. 机械设计中,下列哪些因素会影响齿轮的寿命()。
A. 材料B. 热处理C. 润滑D. 载荷答案:ABCD7. 机械设计中,下列哪些因素会影响轴承的寿命()。
A. 轴承材料B. 轴承精度C. 轴承安装D. 轴承润滑答案:ABCD8. 机械设计中,下列哪些因素会影响轴的强度()。
A. 轴的材料B. 轴的尺寸C. 轴的表面处理D. 轴的载荷答案:ABCD三、判断题9. 机械设计中,齿轮的齿面硬度越高,其承载能力越大。
()答案:正确10. 机械设计中,滚动轴承的预紧程度越大,其刚度越高。
()答案:正确四、简答题11. 简述机械设计中,为什么要进行强度校核?答案:强度校核是为了保证机械零件在工作过程中不会因为材料强度不足而发生破坏。
通过强度校核,可以确保零件在预期的使用寿命内安全、可靠地工作,避免因零件失效导致的设备故障和安全事故。
一、填空题 ( 每空 1 分共 24 分)1. 螺纹的公称直径是指螺纹的径,螺纹的升角是指螺纹径处的升角。
螺旋的自锁条件为。
2、三角形螺纹的牙型角α =,适用于,而梯形螺纹的牙型角α =,适用于。
3、螺纹联接防松,按其防松原理可分为防松、防松和防松。
4、选择普通平键时,键的截面尺寸(b × h) 是根据查标准来确定的, 普通平键的工作面是。
5、带传动的传动比不宜过大,若传动比过大将使,从而使带的有效拉力值减小。
6、链传动瞬时传动比是,其平均传动比是。
7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力,材料的许用接触应力,工作中产生的齿根弯曲应力,材料的许用弯曲应力。
8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。
9、对非液体摩擦滑动轴承,为防止轴承过度磨损,应校核,为防止轴承温升过高产生胶合, 应校核。
10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为挠性联轴器和挠性联轴器两大类。
二、单项选择题( 每选项 1 分, 共 10 分)1.采用螺纹联接时 , 若被联接件之—厚度较大,且材料较软,强度较低,需要经常装拆,则一般宜采用。
A 螺栓联接;B双头螺柱联接;C螺钉联接。
2. 螺纹副在摩擦系数一定时, 螺纹的牙型角越大, 则。
A.当量摩擦系数越小,自锁性能越好;B.当量摩擦系数越小,自锁性能越差;C.当量摩擦系数越大,自锁性能越差;D.当量摩擦系数越大,自锁性能越好;3、当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求键布置。
(1分)A在同—直线上 ; B 相隔 900 ; C .相隔 1200; D 相隔 18004、普通平键联接强度校核的内容主要是。
A. 校核键侧面的挤压强度;B. 校核键的剪切强度;C.AB 两者均需校核;D.校核磨损。
5、选取 V 带型号,主要取决于。
A.带的线速度B.带的紧边拉力C.带的有效拉力D.带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷,在节距p 和小链轮齿数z1一定时 , .应该限制。
1、仪器误差的主要来源原理误差:光-机-电系统的理论误差、方案误差、机构简化误差、零件原理误差等。
制造误差:零件设计时都有公差(没有公差的零件是不能加工的),从而造成制作中的误差。
运行误差:运行过程中产生——仪器内部(内应力、老化)、磨损、外界环境变化(温度、压力、振动)、间隙与空程等。
3、什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)?保持转矩(HOLDINGTORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
保持转矩越大则电机带负载能力越强。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机重要的参数之一。
比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。
5、步进电机精度为多少?是否累积?一般步进电机的精度为步进角的3-5%。
步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度因此步进电机精度不累积。
6、步进电机的外表温度允许达到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至于丢失。
因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来说,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,因此步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
7、为什么步进电机的力矩会随转速升高而下降?当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。
在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。
8、为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声?步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。
在有负载的情况下,启动频率应更低。
如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。
我们建议空载启动频率选定为电机运转一圈所需脉冲数的2倍。
9、如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:A、如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比提高步进电机运行速度。
B、采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的,最简便的方法。
因为细分型驱动器电机的相电流变流较半步型平缓。
C、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机,或两相细分型步进电机。
D、换成直流或交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高。
E、在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。
1、什么是步进电机?在何种情况下该使用步进电机?步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达调速的目的。
因此在需要准确定位或调速控制时均可考虑使用步进电机。
2、步进电机分为哪三类按励磁相数分:有三相、四相、五相等步进电机按运转方式分:有旋转式步进电机和直线式步进电机按转子结构分为三种:反应式(VR,Variable Reluctance)、永磁式(PM,Permanent Magnet)、混合式(HB,Hybrid)反应式步进电机利用磁阻转矩转动,结构简单,步矩角小,性价比高,应用广泛,但动态性差永磁式步进电机用永久磁钢作为电机的定子或转子,电磁阻尼大,步矩角大,启动频率低,功率小混合式步进电机在永磁和变磁阻原理共同作用下,输出转矩大,步矩角小结构复杂,成本高3、按检测对象所属分类的不同,可将传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器,其检测原理分别基于各种物理现象、化学反应和生物效应。
4、滑动摩擦导轨组合总结v形和平面组合导轨主要应用于:导向精度高、承载能力大的仪器导轨。
双v形导轨——导向精度要求高,磨损小的仪器,精密仪器导轨。
双矩形导轨——应用于导向精度要求不高,承载力大的仪器导轨。
燕尾导轨——通常用在结构尺比较小及导向精度与运动灵便性要求不高的场合。
双圆柱导轨——主要应用于小型仪器的立柱。
滚动导轨。
气浮导轨5、低速运动时,导轨运动的驱动指令是均匀的,而与导轨相连的工作台却出现一慢一快,一跳一停的现象,称为“爬行”。
产生原因:(1)导轨间动、静摩擦系数差值较大(2)动摩擦系数随速度变化(3)系统刚度差14、.柔性支承—压电或电致伸缩微位移器驱动柔性支承微动机构是近年来发展起来的一种新型的微位移机构。
它的特点是结构紧凑、体积很小,可以做到无机械摩擦、无间隙,其有较高的位移分辨率,可达1nm。
使用压电或电致伸缩器件驱动,不仅控制简单(只需控制外加电压),而且可以很容易实现亚微米甚至是毫微米级的精度,同时不产生噪声和发热,可适于各种介质环境工作,是精密机械中理想的微位移机构。
15、微位移系统的应用:微位移系统在精密仪器中主要用于提高整机的精度,根据目前的应用范围,大致可分为四个方面:1.精度补偿 2.微进给 3.微调 4.微执行机构17、3相步进电动机,为什么双3拍和6拍通电方式比单3拍通电方式更稳定?步进电动机的运行特点是跟随电脉冲作步进运动,运动方式是断续的不是连续的,因转子惯量关系,每一步都有振荡过程。
转子转动惯量越大,运动速度越高,振荡越厉害。
因此,步进电动机的转轴上,一般都要加机械阻尼器消振,以使电机工作稳定。
另外,除机械阻尼外,改变通电方式也可起电阻尼作用,如3相步进电动机双三拍和六拍通电方式就有电阻尼作用,所以运行更平稳,单3拍通电方式则没有电阻尼作用,所以运行不平稳。
原因是3拍和6拍运行时,电机任何一瞬间换相,都有一相始终通电,这通电相便可起阻尼作用。
单3拍运行,电机换相瞬间,绕组全部断电,所以不存在电阻尼。
微传感器定义:从广义角度来说,微传感器和常规传感器一样是一种能把物理量、化学量或生物量转变成便于利用的电信号的器件。
微传感器是微机电系统三大关键要素之一。
微传感器主要特点:微传感器的敏感机理与常规传感器相同。
但其体积小(只是常规传感器的几十分之一乃至1%,其中的敏感元件一般是微米级);质量轻(从常规的kg级下降至几十g 乃至几g);功耗低(降至mW乃至更低的水平)。
采用微机械加工技术制备,敏感元件材料以硅为主。
微传感器分类:按检测对象所属分类的不同,可将传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器,其检测原理分别基于各种物理现象、化学反应和生物效应。
物理量传感器种类最多,它包括力学量传感器(如压力传感器、力传感器、加速度传感器、角速度传感器、流量传感器)等;光学量传感器(如图像传感器、红外线传感器等);热学量传感器(如温度传感器)、声学量传感器、磁学量传感器等。
10、细分驱动器的细分数是否能代表精度?步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。
比如对于步进角为1.8度的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45度,电机的精度能否达到或接近0.45度,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。
不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。
11、四相驱动合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。
串联接法一般在电机转速较的场合使用。
此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。
主轴系统设计主要要求:主轴在一定载荷下,具有一定的回转精度,同时还有一定的刚度和热稳定性。
步进电机工作原理步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的电气执行元件,电机绕组每接受一个脉冲,转子转过相应的角度(即步距角),低频率运行时,明显可见电机轴是一步一步转动的,故称为步进电动机。
7、压电材料电压效应;压电材料的主要属性是,其弹性效应和电极化效应在机械应力或电场(电压)作用下将发生相互耦合,也就是应力-应变-电压之间存在内在联系。
正压电效应;在机械应力作用下,将机械能转换为电能。
逆压电效应;在电压作用下,将电能转换为机械能。
磁致伸缩效应工作原理:磁场作用下,长度、应力、弹性模量与声传播速度均会发生变化电介质在电场的作用下,有两种效应压电效应和电致伸缩效应,统称机电耦合效应。
电介质在电场的作用下,由于感应极化作用而引起应变,应变与电场方向无关,应变的大小与电场的平方成正比,这个现象称为电致伸缩效应。
而压电效应是指电介质在机械应力作用下产生电极化,电极化的大小与应力成正比,电极化的方向随应力的方向而改变。
在微位移器件中我们应用的是逆压电效应,即电介质在外界电场作用下,产生应变,应变的大小与电场大小成正比,应变的方向与电场的方向有关,即电场反向时应变也改变方向;8、仪器的支承件主要包括基座、支柱、机柜、机箱等。
作用:1)联接和支承2)保证工作精度9、刚度:主轴某处在外力作用下,与主轴在该处的位移量之比。
提高主轴刚度的措施:1)加大主轴直径2)合理选择支承跨距3)缩短主轴悬伸长度4)提高轴承刚度10、导轨部件的组成:运动导轨和支承导轨导轨的功用:传递精密直线运动导轨的分类:1)滑动摩擦导轨2)滚动摩擦导轨3)静压导轨4)弹性摩擦导轨导轨的几何精度:直线度、平行度、垂直度11、主轴系统的热稳定性主要原因:传动件在运转中摩擦而产生的。
减小热变形的措施:将热源与主轴系统分离;减少轴承摩擦的热源的发热量;采用冷却散热装置;采用热补偿;合理选择推力支承的位置。
12、阿贝(Abbe)原则1890年,Abbe提出一项量仪设计的指导性原则——“要使量仪给出准确的测量结果,必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上”。
——共线原则结论——遵守阿贝原则可以消除一阶误差。
举例线纹尺测量的三种方式()2'2'222''22'2121Y 21cos 1Z ))ϕδδδϕδϕϕδϕϕδc c c c b II a atg Z a I =+=≈≈-=≈=轴转动,绕轴转动,绕中图轴转动,绕中图一阶微量—二阶微量、—二阶微量、—微量、—中图轴转动:和绕ϕϕϕϕϕδa c b c III Y Z 222321)=δ1——一阶误差(First-order Error ) δ2——二阶误差(Second-order Error ) 结论——遵守阿贝原则可以消除一阶误差。