[机械设计试题12及答案]机械设计试题答案
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1.无垫片,无法调整轴承的游系
2.轴肩过高,无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮(过定位)
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件,且与轴间不应接触,应有间隙。
9.连轴器无轴向固点,且与端盖间隙太小,易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
一 填空题(每小题2分,共20分)
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构,取与最短杆相邻的杆为机架时,为曲柄摇杆机构,取最短杆为机架时,为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节线处的接触应力为计算依据,其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力6.相等等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时,V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸越大,链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题(每小题1分,共5分)二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中, 必须成对使用。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中,机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。每小题1分,共8分)三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中,当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,为双曲柄机构。 ( )
2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 (
3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 ( )
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( )
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( )
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 ( )
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 ( )
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 (
四、问答题(每小题3分,共9分)
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素?四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题(共12分)
1. 在铰链四杆机构中,已知 mm, mm, mm, mm,试判断该机构的类型,并给出判断依据。(本题6分)题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,Ⅰ轴为输入轴,已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3的轮齿旋向,并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 和轴向力 、 的方向。(本题6分)题五、3图五、分析判断题
1.解:此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab+Lad《 Lbc+Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架,故此机构为曲柄摇杆机构
2.解:
1)3齿轮为右旋
2)受力方向如图
六、计算题(共36分)
1. 计算下列机构的自由度,并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度(每小题3分,共6分) 题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中, , , ? , , ,且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。(本题10分)
3. 如图所示的压力容器,容器盖与缸体用6个普通螺栓联接,缸内压强 ,缸径 ,根据联接的紧密性要求,每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。(本题10分)题六、2图 题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。已知:径向力 , ,外部轴向力 ,方向如图所示,试求两轴承的轴向力 、 。(注:内部轴向力 )。(本题10分)
题六、4图六、计算题
1. a)解:F=3n-2PL-Ph
=3*5-2*7-0
=1
此题中存在复合铰链
备注:此题中5个构件组成复合铰链,共有4个低副
b)解:F=3n-2PL-Ph
=3*4-2*5-1
=1
此题中滚子为局部自由度
2.
解:由题意的得,5-3-6-4组成行星轮系
i54H=n5-nH/n4-nH =-Z3*Z4/Z5*Z6
因为1-2-5组成定轴轮系
i12=n1/n2=n1/n5=Z2/Z1
所以n5=450r/min
把n4=0及n5=450r/min代入上式
得到
nH=5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解:
单个螺栓的Q=Q’+F=2.6F
Q*Z=S*P*A
2.6F*6=2*3.14*D2/4
得F=2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得,d1=15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题(本题10分)
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,编写序号列出图中的各设计错误,并指出设计错误的原因。(注:不必改正)
题七图第七题
2.轴肩过高,无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮(过定位)
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件,且与轴间不应接触,应有间隙。
9.连轴器无轴向固点,且与端盖间隙太小,易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
一 填空题(每小题2分,共20分)
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构,取与最短杆相邻的杆为机架时,为曲柄摇杆机构,取最短杆为机架时,为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节线处的接触应力为计算依据,其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力6.相等等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时,V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的。
9. 链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸越大,链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题(每小题1分,共5分)二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中, 必须成对使用。
A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 。
A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中,机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。每小题1分,共8分)三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中,当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,为双曲柄机构。 ( )
2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 (
3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 ( )
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( )
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( )
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 ( )
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 ( )
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 (
四、问答题(每小题3分,共9分)
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素?四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题(共12分)
1. 在铰链四杆机构中,已知 mm, mm, mm, mm,试判断该机构的类型,并给出判断依据。(本题6分)题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,Ⅰ轴为输入轴,已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3的轮齿旋向,并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力 、 和轴向力 、 的方向。(本题6分)题五、3图五、分析判断题
1.解:此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab+Lad《 Lbc+Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架,故此机构为曲柄摇杆机构
2.解:
1)3齿轮为右旋
2)受力方向如图
六、计算题(共36分)
1. 计算下列机构的自由度,并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度(每小题3分,共6分) 题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中, , , ? , , ,且顺时针转动。求杆系H的转数和回转方向。(本题10分)
3. 如图所示的压力容器,容器盖与缸体用6个普通螺栓联接,缸内压强 ,缸径 ,根据联接的紧密性要求,每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径 。(本题10分)题六、2图 题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。已知:径向力 , ,外部轴向力 ,方向如图所示,试求两轴承的轴向力 、 。(注:内部轴向力 )。(本题10分)
题六、4图六、计算题
1. a)解:F=3n-2PL-Ph
=3*5-2*7-0
=1
此题中存在复合铰链
备注:此题中5个构件组成复合铰链,共有4个低副
b)解:F=3n-2PL-Ph
=3*4-2*5-1
=1
此题中滚子为局部自由度
2.
解:由题意的得,5-3-6-4组成行星轮系
i54H=n5-nH/n4-nH =-Z3*Z4/Z5*Z6
因为1-2-5组成定轴轮系
i12=n1/n2=n1/n5=Z2/Z1
所以n5=450r/min
把n4=0及n5=450r/min代入上式
得到
nH=5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解:
单个螺栓的Q=Q’+F=2.6F
Q*Z=S*P*A
2.6F*6=2*3.14*D2/4
得F=2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得,d1=15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题(本题10分)
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,编写序号列出图中的各设计错误,并指出设计错误的原因。(注:不必改正)
题七图第七题
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机械的组成部分有很多种,具体的如:1. 原动部分:是机械动力的来源,例如电动机、内燃机等。2. 执行部分:是机械的主要工作部分,例如螺旋桨、齿轮等。3. 传动部分:将原动部分的运动和动力传递给执行部分,例如齿轮传动、链传动等。4. 控制部分...
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