机械试题及答案

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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（ ）。 A ．17 B ．16 C ．15 D ．14 3、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. 10 10、___________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

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F t ＝4500N ，已知键的尺寸为：b ＝16mm ，h ＝10mm ，L ＝90mm 。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i 15，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z ＝

25，测得其齿顶圆直径d a ＝135mm 。试求其模数m 、分度圆直径d 、齿根圆直径

d f 、齿距p 、齿厚s 和齿槽宽e 。（15分）

七、已知轴颈直径d ＝60mm ，受纯径向载荷Fr =20KN，载荷平稳（取载荷系数为f p =1），

工作温度低于100ºC ，转速n =260r/min，要求轴承的使用寿命为L h =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 34 41 56 64

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姓名： 学号： 试题共 3 页 加白纸

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张 广东海洋大学 2009——2010学年第二学期A 一、填空题(10×1=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(10×1=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（ ）。 A ．K=1 B．K ＜1 C．K ＞1 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π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，ひ1为主动轮圆周速度，ひ2为从动轮圆周速度，ひ为带速，则三者之

间的关系为 。

A ．ひ1= ひ2=ひ； B ．ひ1 ＞ひ＞ひ2； C ．ひ1＜ひ ＜ひ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×，lO ×l=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ｍ个构件用复合铰链相联接时，组成的转动副数目也应为ｍ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(5×5=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(10×3=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 。(2×5=10分) 。

(A) (B)

2．一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知z 1=19，z 2=68，m=2mm， α=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：z 1=20，z 2=80，z 3=25，z 4=75，n l =960r／min 。试求轮4的转速n 4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)

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广东海洋大学 2009——2010 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 D．5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。 A．pv B．σB C．σH D．τ 6、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.90 10. 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30208／P6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) 试计算图示机构的自由度，并分析该机构的运动是否确定。若机构中含有复

合铰链、局部自由度或虚约束，必须在图中明确指出。，

解：构件数n =10， P L =14，P H =1，（3分）

局部自由度B 点，虚约束IJ ，复合铰链G 、K 。（6分）

F =3×10-2×14-1=1 （4分）

自由度数等于原动件数，该机构的运动是确定的。（1分）

五、（10分）一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的参数为：Z1=20，Z2=100，

m=2mm，α=200，ha * =1，c *=0.25。试计算传动比i ，两轮的分度圆直径、齿顶圆及齿根圆直径，中心距，齿距。

解：

(1) 传动比：i =z 2100==5 （2分） z 120

(2) 分度圆直径：d 1=mz 1=2⨯20=40mm （1分）

d 2=mz 2=2⨯100=200mm （1分）

(3) 齿顶圆直径：

*d a 1=d 1+2h a =(z 1+2h a ) m =(20+2⨯1) ⨯2=44mm （1分）

* d a 1=d 2+2h a =(z 2+2h a ) m =(100+2⨯1) ⨯2=204mm （1分）

(4) 齿根圆直径：

* d f 1=d 1-2h f =(z 1-2h a -2c *) m =(20-2⨯1-2⨯0. 25) ⨯2=35mm （1分）

* d f 2=d 2-2h f =(z 2-2h a -2c *) m =(100-2⨯1-2⨯0. 25) ⨯2=195mm (1分)

(5) 中心距：a =d 1+d 2m 2=(z 1+z 2) =(20+100) =120mm （2分） 222

(6) 齿距： p =πm ≈3. 14⨯2=6. 28mm （2分）

六、（10分）图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n 1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析：

（1）为使中间轴I 所受轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；

（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力F t2、径向力F r2和斜齿轮3的圆周力F t3、径向力F r3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力F a2和斜齿轮3的轴向力F a3方向。

七、（10分）如图所示的轮系中，已知单头蜗杆的旋向和转向，Z 2=25、Z ¹2=20、Z 3=25、Z 3¹=25、Z 4=30、Z 4¹=50、Z 5=55、Z 5¹=21、Z 6

=84