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文本内容:
一、填空题(22分)
1、零件是制造的基本单元,构件是运动的基本单元由M个构件组成的复合铰链应包含M-1个转动副
1、构件在外力的作用下抵抗破坏的能力称为构件的强度
1、两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副,按照运动副特性,通常把运动副分为高副和低副两类,两构件通过面接触组成的运动副称为低副低副中又分为转动副和移动副,点或线接触组成的运动副称为高副
3.滚动轴承的基本结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成.滚动轴承中,代号为6116轴承表示轴承的内径为30mm6205深沟球轴承
8.铰链四杆机构有三种基本形式曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构铰链四杆机构中是否存在曲柄,取决于机架位置和各构件长度之间的关系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
4、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是,摇杆为主动件,曲柄为从动件曲柄摇杆机构出现死点的条件是摇杆为主动件,曲柄连杆共线、曲柄摇杆机构的特性急回运动特性,用行程速度变化系数表示
2、铰链四杆机构有三种基本形式,用于调整雷达天线俯仰角的是曲柄摇杆机构,用于鹤式起重机的是双摇杆机构
3、铰链四杆机构中,压力角越大则该机构的传动角越大,机械效率越高
20、曲柄滑块机构可将主动曲柄的连续转动,变换为从动滑块的往复直线
13、轮齿的主要破坏形式有断轮齿、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形
15、蜗杆传动由蜗杆、涡轮和机架组成,用于传递空间两交叉轴间的运动和动力
16、根据蜗杆形状的不同,蜗杆传动可分为圆柱蜗杆、环面蜗杆和锥蜗杆三大类
17、闭式蜗杆传动的主要失效形式是轮齿齿面的点蚀、胶合和过度磨合
2、杆件在外力的作用下产生的变形有轴向拉伸与压缩、扭转、剪切、弯曲
5、在平面四杆机构中,压力角和传动角为反映机构传力性能的重要指标
5.压力角可做为机构传力性能的标志齿距P与π的比值P/π称为模数
9、零件在轴上的固定形式包括轴向和周向
9、目前应用较多间歇运动机构主要有棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等
9、渐开线齿轮实现连续稳定传动的条件是重合度大于1ε=1,重合度指两个齿轮的实际啮合线段与两个啮合点间距离之比
2、斜齿轮正确啮合条件是:模数相等,压力角相等,螺旋角大小相等、方向相反
6、周转轮系分为两类,其中自由度为1的是行星轮系有1个活动中心轮;自由度为2的是差动轮系
3、轮系分为两类定轴轮系和周转轮系
8、在机床变速装置中将定轴轮系和行星轮系组合在一起使用,这种齿轮系称为混合轮系
1、根据承载情况不同,可分为转轴、心轴和传动轴三类自行车前轮心轴只弯矩,后轴转轴兼转矩弯矩只传递转矩不承受或承受很小弯矩的轴称为传动轴既传递转矩又承受弯矩的轴称为转轴
11、金属材料的强度是指抵抗塑性变形和断裂的能力;金属材料的刚度是指抵抗弹性变形的能力;金属材料淬火的目的是提高零件的硬度和耐磨性;属材料回火的目的是除淬火时因冷却过快而产生的内应力
14、与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律
15、凸轮机构中,通常采用两种方法来保持从动件与凸轮接触,其中靠弹性力或重力的是力封闭法,靠凸轮或从动件几何形状的是几何封闭法
16、盘形凸轮的基圆半径越越大,则该凸轮机构的传动角越大,机械效率越高
17、凸轮机构中,凸轮基圆半径愈大,压力角愈小,机构传力性能愈好
18、按凸轮的形状情况凸轮可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三大类
3、机构由许多构件组成,其中的每个构件都以一定方式与某些构件相互连接,这种连接又不是固定连接,而是能产生一定相对运动的连接在机械结构中,机构是指需要实现某种确定运动的部分
8.机构具有确定运动的条件是自由度大于零且等于原动件个数;机构具有唯一确定运动的条件机构的原动件数等于机构的自由度数、
1、渐开线齿轮实现连续传动时其重合度D(A)ε0(B)ε=0(C)ε1(D)ε=
16、无急回特性的平面四杆机构,其极位夹角为B(A)(B)=(C)≥(D)
2、平面四杆机构中,从动件具有急回特性的条件是行程速比系数KAA1B1C=0D
03、对于差动轮系,下列哪个说法是正确的(D)(A)属于定轴轮系(B)有一个中心轮固定不动(C)自由度等于一(D)自由度等于二
4、选择滚动轴承,主要承受径向载荷时常用A轴承(A)深沟球(B)调心球(C)角接触球(D)圆锥滚子
5、自行车后轴所承受的载荷是( D )A不受载荷 B只受弯矩 C只受转矩(D)既有转矩又有弯矩
6、下列哪种机构能够方便地实现间歇运动(D)(A)曲柄摇杆机构(B)齿轮机构(C)螺旋机构(D)槽轮机构
1、自行车前轴所承受的载荷是( B)A不受载荷 B只受弯矩 C只受转矩(D)既有转矩又有弯矩
4、用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮,当_B时,将发生根切现象AZ=17BZ17CZ17(D)Z=
154、渐开线标准齿轮的根切现象发生在_A_A齿数较少时B模数较小时C模数较大时(D)齿数较多时
2、渐开线标准直齿圆拄齿轮不发生根切的最少齿数是DA10B11C14D
173、下面A不是渐开线标准斜齿轮正确啮合的条件A分度圆相切B压力角相等C模数相等D螺旋角大小相等,方向相反
7、以下各项哪个不是直齿圆柱齿轮正确啮合的条件(C)A、模数相等B、分度圆压力角相等C、旋向相反
5、当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不变的原因是D(A)压力角不变(B)啮合角不变(C)节圆半径不变(D)基圆半径不变
4、在平面四杆机构中,压力角与传动角的关系为(A)A、压力角增大则传动角减小B、压力角增大则传动角也增大C、压力角始终与传动角相等
4、平面连杆机构中当传动角较大时则C(A)可以满足机构的自锁要求(B)机构的传动性能较差(C)机构的传动性能较好(D)机构的效率较低
2、在曲柄摇杆机构中,为提高机构的传力性能,应该_A_(A)增大传动角(B)减少传动角C增大压力角D减少极位夹角
6、在设计铰链四杆机构时,应使最小传动角γmin(B)(A)尽可能小一些(B)尽可能大一些(C)为0度(D)为45度
1、蜗杆传动的传动比(B)A、对B、不对C、不确定
2、蜗杆传动正确啮合条件中,蜗杆导程角与蜗轮分度圆柱螺旋角关系为(A)A、大小相等且方向相同B、大小相等且方向相反C、都可以
3、各构件尺寸如图所示,则此机构为(C)A、曲柄摇杆机构B、双摇杆机构C、条件不足不能确定
5、只承受弯矩,而不传递转矩的轴称为C)A、传动轴B、转轴C、心轴
1、在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是C(A)双曲柄机构(B)对心曲柄滑块机构(C)摆动导杆机构(D)转动导杆机构
9、以下哪个机构具有急回运动特性BA、对心曲柄滑块机构B、偏置曲柄滑块机构C、双摇杆机构
10、行星轮系的自由度为BA、0B、1C、21.机构具有确定相对运动的条件是D(A)F≥0;(B)N≥4;(C)W1;(D)F=W注F-自由度数,N-活动构件数,W-主动构件数
1、在曲柄滑块机构中,当取滑块为原动件时,_C死点位置(A)有一个(B)没有(C)有两个(D)有三个
5、平面四杆机构中,是否存在死点,取决于B是否与连杆共线A主动件B从动件C机架D摇杆2.曲柄连杆机构中以C为主动件时,会出现死点(A)曲柄;(B)连杆;(C)摇杆;(D)上述都不对3.为了保证带的传动能力,应验算小带轮的包角1,并使1B(A)120;(B)120;(C)150;(D)1504.按初估轴直径公式计算出的直径,通常作为阶梯轴的C的尺寸(A)最大处直径;(B)轴中间段直径;(C)最小处直径;(D)危险截面处直径;5.为了提高轴的刚度,应采取D的措施(A)以合金钢代替碳素钢;(B)以球墨铸铁代替碳素钢;(C)提高轴的表面质量;(D)加大轴径6.螺纹联接防松的根本问题在于CA增加螺纹联接的轴向力B增加螺纹联接的横向力C防止螺纹副的相对转动D增加螺纹联接的刚度7.蜗杆传动,为了提高传动效率,在一定限度内可采用BA较小的蜗杆直径系数B较大的蜗杆分度圆上螺旋升角C较小的模数D较少的蜗杆头数
4、铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦的情况下,连杆作用于B的力与该力作用点速度间所夹的锐角A主动件B从动件C机架D连架杆
1、凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心到_C_半径(A) 理论轮廓线上的最大(B)实际轮廓线上的最大(C)实际轮廓线上的最小(D)理论轮廓线上的最小
1、_B_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(D)凸轮压力角
2、两轴在空间交错900的传动,如已知传递载荷及传动比都较大,则宜选用_C__ A圆柱齿轮传动 B齿轮齿条传动C蜗杆蜗轮传动(D)圆锥齿轮传动
3、渐开线齿廓分度圆上的压力角D(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)等于20°
7、与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是A(A)可实现各种预期的运动规律(B)便于润滑(C)制造方便(D)自由度为1
二、判断(10分,每题1分)×
1、蜗杆传动中,常将蜗杆作为主动件,蜗杆作为从动件√
2、蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定√
3、蜗杆传动中的失效总是发生在蜗轮轮齿上×
4、就是行星轮系中GK两轮之间的传动比×
5、曲柄滑块机构一定具有急回特性×
6、只要以最短杆为机架,一定得到双曲柄机构√
7、行程速度化系数K=1的机构,一定不具有急回特性×
8、死点位置常使机构从动件无法运动,所以死点位置都是有害的√
9、为了提高刚度,同时又减轻重量,节省材料,常将轴制成是空心的√
10、润滑油的黏度与温度有很大的关系,一般温度越高,油粘度越高
六、作图法设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆长度l3=40mm,摆角ψ=450,摇杆的行程速度变化系数K=
1.4,并且曲柄和摇杆的旋转中心在同一水平线上(比例尺取11并保留作图过程极位角θ、曲柄、连杆、机架长度)θ=180k-1/k+1=30°最终得出曲柄l1≈9mm连杆l2≈48mm机架l4≈29mm备注:本题中里=40,左边80是示例
八、用作图法设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构已知凸轮逆时针方向等角速度回转从动件最大行程h=16mm基圆半径rb=20mm推程运动角δt=180°等速运动远休止角δs=60°回程运动角δh=90°等速运动近休止角δs’=30°取比例尺1:1作出从动件位移线图和凸轮轮廓保留作图线
四、
(1)试述铰链四杆机构曲柄存在的条件
(2)根据图中所注尺寸判断是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构,写出判断过程解
(1)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆之和;以最短杆或其相邻杆为机架
(2)图120+25100+60,且以最短杆25相邻的杆120为机架,所以该机构为曲柄摇杆机构图110+4090+70,且以最短杆40为机架,所以该机构为双曲柄机构七牛头刨床导杆机构中,已知中心矩LAB=300mm刨头行程LDD1=360mm行程速度变化系数K=2,求曲柄长LBC和导杆长LAD五常见机构压力角的画法压力角摇杆外绞点即时绝对速度方向与此绞点的受力方向之间的夹角传动角作用在从动件(下图为连杆)第二个被动绞点上的驱动力作用方向与摇杆所夹锐角
1、已知轮系如图所示Z1=60,Z2=40,Z3=Z4=20,若n1和n4均为120r/min,但转向相反(如图中箭头所示),求nH的大小和方向
1、解i14H=(n1-nH)/n4-nH=(200-nH)/-200-nH=2/3(5分)即(120-nH)/-120-nH=2/3(2分)得nH=600r/min(2分)nH的转向与n1相同,箭头朝上(2分)
3、已知一对正常齿标准直齿圆柱齿轮的中心距a=100mm,大小齿轮齿数分别为Z1=20,Z2=30试确定这对齿轮的模数和分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径(注α=20°,ha*=1C*=
0.25)解a=mZ1+Z2/2m=200/50=4d1=mZ1=80d2=mZ2=120da1=d1+2mha*=80+2×4=88da2=d2+2mha*=120+2×4=128df1=d1-2hf=80-10=70df2=d2-2hf=120-10=110db1=d1cosa=80cos20°=
75.2db2=d2cosa=120cos20°=
112.
81.图示为一行星轮系(中心轮3固定不动)已知各轮齿数Z1=27,Z2=17Z3=61已知n1=6000r/min,试求传动比i1H和行星架H的转速nH解==(4分)
1.啮合正常齿制标准直齿圆拄齿轮M=3mm,Z1=19,Z2=41,试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距、齿距和基圆直径解
2.某厂生产的普通圆柱蜗杆传动减速器,已知模数m=5mm,蜗杆分度圆直径d1=90mm,蜗杆头数Z1=1,蜗轮齿数Z2=62,试计算蜗杆蜗轮的d
2、a 、q
4、在图示轮系中,已知=1440r/min各轮齿数,,,试求的大小并说明转向解:N5转向与n1相反
四、在图示轮系中,各轮齿数为z1=10,z2=40,z2=15,z3=30,z3=20,z4=40试求传动比i14,并确定轴O1和轴O4的转向是相同还是相反?解O1与O4的转向相反(用图示法判断)
1、图示轮系中,已知各轮齿数如图所示,n1=300r/min试求行星架H的转速nH的大小和转向解图示机构中,齿轮
1、2构成定轴轮系,i12=n1/n2=z2/z1=40/20=2所以n2=150r/min齿轮2’与齿轮2同轴,所以n2’=150r/min齿轮2’、齿轮
3、齿轮4与构件H构成周转轮系,所以i2’4H=n2’-nH/n4-nH=-11z3z4/z2’z3=-4,其中n4=0,n2’=150r/min,解得nH=30r/min,方向与n2’相同
1、Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60n1=200r/min(顺时针),n4=50r/min(顺时针),试求H的转速解图示机构中,齿轮
1、
2、
3、4与构件H组成周转轮系,所以i14H=n1-nH/n4-nH=-11z2z4/z1z3=-5,其中n1=200r/min,n4=50r/min,解得nH=75r/min,方向与n
1、n4相同
1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心Z2=iZ1=4*20=80距a=150mm,传动比i12=4小齿轮齿数Z1=20 m=2a/z1+z2=2*150/120=
2.5试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z
2、 da2=mZ2=200da2=200+2*
2.5=205分度圆直径d
2、齿顶圆直径da
2、齿根圆直径df2df2=200-2*
1.25*
2.5=
193.
52、 图示轮系中,已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1=
20、Z2=
18、Z3=56,求传动比i1H解:齿轮
1、齿轮
2、齿轮3与构件H构成周转轮系,所以i13H=n1-nH/n3-nH=-11z2z3/z1z2=-
2.8,其中n3=0,解得i1H=
3.
81、图示阶梯形钢杆,材料的弹性模量,试求杆横截面上的最大正应力和杆的总伸长解
(1)任一横截面上,显然最大应力发生在BC段
(2)总伸长量(6分)
2、在图示刚架的点B作用一水平F,刚架重量略去不计求支座A、D的反力FA和FD解
(1)以刚架为研究对象
(2)画受力图3)列平衡方程并求解ΣX=0F-FNAcosθ=0ΣY=0FND-FNAsinθ=0其中tgθ=sinθ=cosθ=所以FND=(2分)FNA=
3、水平梁AB长L=5m,受到一顺时针转向的力偶作用,其力偶矩的大小m=100kN·m,约束情况如图所示,求支座A、B的反力解受力图如右图根据平衡条件,列平衡方程求解结果得RB=20KN,得RA=20KN
4、图示由铜和钢两种材料组成的等直杆,铜和钢的弹性模量分别为和杆的总伸长为,求载荷F和杆横截面上的应力解
(1)求载荷F根据虎克定律
(2)求横截面上的应力
5、如图所示,一个简支粱在C点受到一个集中载荷F的作用,试先求出约束反力FA和FB,
6、然后绘出其剪力图和弯矩图解FA=Fb/lFB=Fa/l
6、图示圆轴上作用有四个外力偶矩,,1试画出该轴的扭矩图;2若与的作用位置互换,再画出该轴的扭矩图,并分析扭矩图有何变化?解1扭矩图如图
(1)所示
(2)若与的作用位置互换,扭矩图如图2最大扭矩由
1.0kNm减少到
0.6kNm
7、在图示构架中,各杆的质量不计,载荷,A处为固定端,B、C、D处为铰链求固定端A处及B、C铰链处的约束反力解
(1)以整体为研究对象,画受力图,如右图列平衡方程并求解(6分)ΣMA=0MA-6P=0ΣX=0FAx=0ΣY=0FAy-P=0解得MA=6000N.MFAx=0FAy=1000N2以杆CBA为研究对象,由题意得,BD杆为二力杆,画受力图(如右图)列平衡方程并求解(6分)ΣMC=0MA+FAx×6-FBDcosθ×3=0ΣX=0FAx+FCx-FBDcosθ=0ΣY=0FAy+FCy-FBDsinθ=0其中解之得FCx=2000NFCy=500NFBD=-2500N最后结果(3分)固定端A处的约束反力为MA=6000N.MFAx=0FAy=1000NB处约束反力FBD=-2500N此力使杆BD受压;C处的约束反力为FCx=2000NFCy=500NRBRA剪力图弯矩图。