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机械工程基础A试题班级姓名学号第1页2005~2006学年第一学期期末《机械工程基础》试题(A)题目一二三四五六七八总分数分数评卷人是非题(共10分)(用‘‘√’’或‘‘×’’)蜗杆传动比对于刚性转子,满足动平衡,必然满足静平衡尺寸越小的一对渐开线标准齿轮越容易发生根切渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是周转轮系的转化机构是相对系杆的定轴轮系一般参数的闭式齿轮传动的主要失效形式是点烛铰制孔用螺栓只能承受横向载荷和扭矩V带传动中其它条件相同时,小带轮包角愈大,承载能力愈大滚动轴承所受的当量动载荷超过其基本额定动载荷,就会发生破坏轴的计算弯矩最大处可能是危险截面,必须进行强度校核填空题(共21分)一紧螺栓的性能等级为
3.6,则该螺栓中的抗拉强度极限σB=___________、屈服极限σs=________带传动在工作过程中,带内所受的应力有__________、_________和_________,最大应力[σ]max=___________________,发生在________________齿轮传动的主要失效形式有__________、__________、__________、________当______________________时,轴承所能承受的载荷,称为基本额定动载荷工作时只承受弯矩、不传递转矩的轴称为______1.外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是_______________2.渐开线直齿外啮合负传动的一对齿轮,其中心距条件为_______3.平面相对运动的两个构件的速度瞬心的含义_____________4.凸轮轮廓的形状是由____________________决定的5.凸轮机构从动件按____________运动规律将产生____________冲击,按____________运动规律将产生____________冲击
1、选择填空题(共9分)
1、用范成法加工负变位齿轮时,刀具应如何移位?______A:刀具中线与分度园相切;B:刀具中线与分度园相离;C:刀具中线与分度园相割;
2、基本杆组的自由度应为_________A:—1B:+1C:
03、满足杆长条件的四杆机构,当选择最短杆为机架时,机构演化为______机构A:曲柄摇杆B:双曲柄C:双摇杆
4、机构的压力角是指在不考虑摩擦情况下,作用力与着力点的______方向的夹角A:法线B:速度C:加速度D:切线
5、循环特性r=-1的变应力是______应力A:对称循环变B:脉动循环变C:非对称循环变D:静;
6、带传动不能保证准确传动比,是因为______A.带在带轮上出现打滑B.带出现了磨损C.带传动工作时发生弹性滑动D.带的松弛
7、在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,应______A.增大链节距和链轮齿数B.增大链节距,减小链轮齿数C.减小链节距,增加链轮齿数D.减小链节距和链轮齿数
8、当转速很高、只受轴向载荷时,宜选用_______A.推力圆柱滚子轴承B.推力球轴承C.深沟球轴承D.角接触球轴承
9、联接既可用于传递转矩,又可承受单方向的轴向载荷.A平键B楔键C半圆键机械工程基础A试题班级姓名学号第2页(10分)如图所示机构为一个高副低代后的机构运动简图,试计算机构的自由度
五、(15分)已知被加工齿轮毛坯ω=1rad/s,齿条刀具移动线速度υ=60mm/s,模数m=4mm刀具分度线(中线)与齿轮毛坯配种中心距离a=58mm问这样加工出来的齿轮的分度园半径r是多少?齿数z为多少?这样加工出来的齿轮是标准齿轮还是变位齿轮?如果是变位齿轮,是正变位还是负变位?变位系数x=是否会产生根切?
六、(10分)如图轮系中,已知,,,试求传动比
七、(10分)有一牵曳钩用2个M10d1=
8.376mm的普通螺栓固定于机体上,如题图所示,已知接合面问摩擦系数f=
0.15.可靠性系数Ks=
1.2,螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=80MPa,试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax=机械工程基础A试题班级姓名学号第3页
八、(15分)如图所示,某轴承部件采用一对7208AC轴承,轴承载荷Fr1=1000N,Fr2=2060N,轴上轴的载荷FA=880N,轴的转速n=800r/m轴承的C=20500N,Fd=
0.4Fr,轴承的预期寿命为L’h=20000小时,设fP=1,试校核轴承的寿命一选择填空(30分)普通平键联接靠面来传递转矩;楔键联接主要靠面来传递转矩矩形花键联接采用定心;渐开线花链联接采用定心在速度很低的链传动中,链的主要失效形式是,在速度很高的链传动中,链的主要失效形式是带传动工作时,带中的应力有,,,带中最大应力发生在处在下列特点中,不属于蜗杆传动的特点传动比大2传动平稳3传动效率高4对材料有配对使用的要求温度对润滑油粘度的影响是随着温度升高,润滑油的粘度1提高2不变3降低凸轮传动中,常用的有四种基本运动规律,其中具有刚性冲击的运动规律为有一个滚动轴承的牌号为7111,则该轴承的全称为,轴承的内径为毫米
二、概念题(30分)
1.画简图标出螺纹的大径、中径和小径?其中哪个直径是公称直径?
2.螺纹连接的基本类型有哪几种各应用在什么场合?
3.普通螺栓联接和铰制孔用螺拴联接的结构有何不同?主要失效形式是什么?计算准则是什么?
4.在受轴向载荷作用的紧螺栓联接中,螺栓杆上的总拉力Q、预紧力Qp和工作载荷F之间有何关系?为什么Q≠Qp+F?
5.设链传动的传动比i和链的平均速度v保持不变试分析在下列情况中,链传动周期性速度波动的大小有何变化1齿数z1和z2不变,链的节距p增大2链的节距p不变,齿数z1和z2增加3链轮分度圆直径d1和d2不变,链的节距p增大
6.什么是滚动轴承的基本领定寿命和基本额定动载荷
7.要加工一个模数为5,齿数为40的一个直齿圆柱齿轮,试问齿轮毛坯件的外径至少为多大?
8.机械材料中的高、中、低碳钢是如何划分的
9.齿轮传动中的齿面点蚀通常发生在轮齿的什么部位?
3.已知一传动轴的转速n=60r/min,轴的直径d=60mm,如果轴上的许用扭转剪应力不超过40MPa,试问该轴所能传递的功率是多少?(10分)
4.如图所示,夹紧联接柄承受载荷F=400N,采用两个M16的普通螺栓联接d1=
13.835mm,联接柄长度L=360mm,轴的直径dz=60mm,夹紧接合面间的摩擦系数f=
0.15,可靠性系数Ks=
1.2,螺栓材料的许用应力[σ]=75MPa试验算该夹紧联接是否可靠(15分)
5.有一轴用一对7310AC46310型轴承支承,轴上受力为Fr=2400N,Fa=1500N,载荷系数fp=
1.2,尺寸和轴承系数如图所示试求两轴承的当量动载荷派生轴向力Fd=
0.68Fr(15分)填空(每个空1分)中碳钢的含碳量为百分之至百分之说出三种常用的热处理方法、、四连杆机构的三种基本形式、、标准直齿圆柱齿轮变位后,其分度元直径(变小、不变、变大)在机构的死点位置,其传动角为变应力的循环状态共有哪三种、、一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮的中心距为(用齿轮模数和齿数表达)齿轮常见的失效形式、、、凸轮基元半径增大时,凸轮机构的压力角如何变化带传动中存在有弹性滑动是否说明皮带传动失效(是,否)基本概念(每小题6分)在图示的应力应变图中,标出屈服应力、和极限应力并写出弹性阶段的应力应变公式标出机构的极位夹角,并计算行程速比系数请写出圆柱斜齿轮的正确啮合条件机械设计基础试题班级姓名学号第2页2002~2003学年第二学期期末考试试题题目一二三四五六七八总分数分数评卷人说明带传动中皮带一共承受几种应力、说明这几种应力的名称,并指出最大的应力所处的位置试述滚动轴承的基本额定动载荷的定义计算图示机构的自由度(15分计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需指明)机械设计基础试题班级姓名学号第3页2002~2003学年第二学期期末考试试题题目一二三四五六七八总分数分数评卷人已知一对相互啮合的直齿标准圆柱齿轮,如图所示的标准安装已知r1=40mmr2=70mm,模数=5试分别计算两齿轮的基元直径和齿顶元直径,在图中画出齿轮传动过重中的实际啮合线(20分)已知轮系如图所示,z1=20z2=40z2’=18z3=45z3’=17z4=51,试计算如图所示轮系的传动比14(15分)机械设计基础试卷(A)
1、填空(每个空1分)
1、钢材常用的热处理方法有低、中、高温回火,其中调质属于哪一种回火,调质处理的回火温度范围是℃到℃,其主要作用是
2、在空格处填写出受力和变形的四种基本形式、、、
3、写出机构行程速比系数和极位夹角的关系式
4、写出机构传动角和压力角之间的关系
5、凸轮传动中,常用的有四种基本运动规律,请填写具有柔性冲击的两种运动规律、
6、一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮的实际中心距大于标准中心距时,下列参数有何变化(变大、变小或不变)传动比啮合角分度圆半径节圆半径顶隙压力角
7、有一个滚动轴承的牌号为7212,则该轴承的全称为,轴承的内径为毫米
2、基本概念
1、如果一个机构的原动件数目小于机构的自由度数目,说明机构的运动将会发生何种情况
2、根据图中给出的四杆机构中各杆的连接情况和尺寸,试通过分析确定该机构中是否有曲柄存在(题二2图
3、摩擦角是根据摩擦系数所确定的一个参数,试结合绘图的方法,推导出摩擦角和摩擦系数的关系式
4、标出图示凸轮机构的压力角(题二4图
5、一对标准安装的直齿轮和一对标准安装的斜齿轮,该两对齿轮的标准模数均相同,试通过计算分析,指出哪一对齿轮的安装更紧凑(即哪一对齿轮的标准安装中心距更小些)
6、试写出蜗轮蜗杆转动的正确啮合条件
7、要加工一个模数为10,齿数为50的一个直齿圆柱齿轮,试问齿轮毛坯件的外径至少为多大?
8、试述滚动轴承的额定寿命的定义
3、计算图示机构的自由度(计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需指明)图???????
4、计算如图所示轮系的传动比i
5、校核图示机构横向螺栓的强度并校核平键的剪切强度基本概念(35分)写出中碳钢含碳量的百分比范围(2分)试述外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件(2分)说明带传动中皮带共承受几种应力;说明这几种应力的名称,并指出最大的应力所处的位置(5分)试述滚动轴承的基本额定动载荷的定义(3分)变应力根据其循环特性可分为非对称循环、脉动循环和对称循环,用画图的形式分别绘制出表现这些应力状态的(σ-t)图形(6分)
(6)有一个滚动轴承的牌号为6316,试说明该轴承牌号的意义(3分)
(7)如图所示的蜗轮蜗杆传动中,已知蜗杆为主动试判断蜗轮的受力方向以及旋转方向(4分)
(8)在图示的应力应变图中,标出试件的屈服极限应力、和强度极限应力并写出弹性阶段的应力应变方程式(5分)
(9)在图中标出机构的极位夹角,并利用近似测量出的该极位夹角的大小,并计算该机构的行程速比系数(5分)机械工程基础A试题班级姓名学号第2页已知标准直齿圆柱齿轮1的模数m=
4、齿数z=30,转速n=1400r/m,并通过轴与联轴器2相联接,联轴器的转向如图所示,T=24Nm
(1)请在图上标出齿轮2为主动轮时啮合点的受力Ft和Fr的正确方向(用箭头标出);
(2)求两轴承的径向支反力;
(3)分别画出轴的扭矩图和弯矩图;
(4)若该对轴承为深沟球轴承,其基本额定动载荷C=3000N,在不考虑温度系数和载荷系数的情况下,求该对轴承的寿命(20分)
1、计算图示机构的自由度(计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需指明10分)
2、已知一对心直动尖端盘形凸轮的基圆半径和推杆的运动位移曲线如图所示,试利用反转法原理设计出该凸轮的轮廓(10分)试题班级姓名学号第3页在图示的轮系中,已知Z1=20,Z2=45,Z2’=40,Z3=25,Z3’=35,Z4=30,求该轮系的传动比iIII(10分)四杆机构中个构件的连接顺序如图所示,已知a=80,b=70,c=90,d=40,取构件c为机架
(1)试判断该四杆机构的类型;
(2)若以b为原动件则此机构是否出现死点?
(3)重新按比例画图做出所有的死点位置;
(4)标出这些死点位置的压力角并指出该位置上传动角的大小(15分)基本概念(25分)写出45#钢含碳量(2分)表述直齿圆柱齿轮的正确啮合条件(2分)要加工一个模数为10,齿数为50的一个标准直齿圆柱齿轮,试问齿轮毛坯件的外径至少为多大?(5分)试述滚动轴承的基本额定寿命的定义(3分)如果一个机构的原动件数目小于机构的自由度数目,试说明机构的运动状况(3分)零件工作时,常常会受到外力作用,列举零件的3种最常见的受力状态(3分)
(7)有一个滚动轴承的牌号为7211AC,试说明该轴承牌号的意义(3分)
(8)简述皮带传动中的弹性滑动和打滑的区别(4分)
二、有一牵曳钩用2个M10d1=
8.376mm的普通螺栓固定于机体上,如题图所示,已知接合面问摩擦系数f=
0.15.可靠性系数Ks=
1.2,螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=100MPa,试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力FΣ(10分)机械工程基础B试题班级姓名学号第2页已知齿轮1的直径d=200mm,啮合点受力为Fa=200N,Fr=700N;联轴器2和齿轮1所受的扭矩如图所示,T=100Nm
(1)求两轴承的径向支反力;
(2)分别画出轴的扭矩图和弯矩图(10分)某深沟球轴承只承受径向力作用,已知Fr=5000N,工作转数n=1440r/min,不考虑载荷系数和温度系数,要求工作寿命为6000小时试求该轴承的基本额定动载荷(10分)
5、计算图示机构的自由度(计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需指明10分)
6、已知某一对心直动尖端盘形凸轮的基圆半径rb=15mm,推杆的运动位移曲线如图所示,试利用反转法原理设计出该凸轮的轮廓(10分)机械工程基础B试题班级姓名学号第3页在图示的轮系中,已知Z1=21,Z2=50,Z3=26,Z3’=30,Z4=106,求该轮系的传动比i1H(10分)已知某一曲柄滑块机构,要求其行程速比系数K=
1.4,滑块的行程S=100mm
(1)试设计该曲柄滑块机构;
(2)若以曲柄为原动件问此机构是否出现死点?
(3)在图上标出曲柄处于两水平位置时,机构的压力角和传动角(15分)
1.带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏;因此带传动的设计准测是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和使用寿命
2.联接根据工作原理的不同进行分类,其中铰制孔用螺栓联接属于形锁合联接;普通螺栓联接属于摩擦锁合联接
3.螺纹联接中一般需要预紧,通常在实际应用中我们采取控制拧紧力矩大小的办法来控制预紧力
4.平键的主要尺寸是键的截面尺寸及键长L,其中截面尺寸根据轴径在标准中查得,键的长度可按轮毂的长度确定
5.轴承代号6415中的6代表深沟球轴承,15的含义是内径尺寸为75mm
6.轴的工作应力多为交变应力,故轴的主要失效形式为疲劳破坏1.带传动有那些优缺点?带传动的优点是1)带具有良好的弹性,能缓冲吸振,尤其是V带没有接头,传动较平稳,噪声小;2)过载时带在带轮上打滑,可以防止其他器件损坏;3)结构简单,制造和维护方便,成本低;4)适用于中心距较大的传动带传动的缺点是1)工作中有弹性滑动,使传动效率降低,不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系;2)传动的外廓尺寸较大;3)由于需要张紧,使轴上受力较大;4)带传动可能因摩擦起电,产生火花,故不宜用于易燃易爆的场合2.螺纹联接的主要失效形式是什么(并在图中标识发生破坏的主要部位)?螺纹联接计算的主要问题是什么?螺纹联接的失效形式多为螺纹部分的塑性变形和断裂及螺杆的疲劳断裂螺纹联接计算的主要问题是根据联接的装配情况(预紧或不预紧),外载荷的大小和方向以及材料性能等按强度条件确定螺纹直径(或校核其危险截面的强度)3.滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷的定义是什么?它们之间有何什么关系?滚动轴承的额定寿命是指一批轴承,在同样工作条件下,其中10%的轴承产生疲劳点蚀,而90%的轴承不产生疲劳点蚀时转过的总转数轴承的基本额定动载荷是指轴承基本额定寿命为时,轴承所能承受的最大载荷基本额定寿命和基本额定动载荷的关系式填空题答案
7.在螺纹联接的基本类型中双头螺柱联接和螺钉联接适用于被联接件之一较厚的场合
8.螺栓防松的方法很多,根据防松原理的不同,可分为摩擦防松、机械防松、永久止动三种
9.轴根据承受载荷的不同分为心轴、转轴和传动轴三类,其中传动轴主要承受扭矩,转轴即承受弯矩,又承受扭矩
10.轴承根据承受载荷方向的不同可分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三种问答题答案1.带传动中弹性滑动产生的原因及弹性滑动和打滑的区别弹性滑动产生的原因是因为带是弹性体,受力产生弹性变形,由于带工作中带的两边拉力不同,因而弹性变形也不同,从而产生带和带轮之间的相对滑动弹性滑动是带传动工作时的固有特性,是不可避免的带的打滑是由于带传动超载引起的带在带轮上的全面滑动,是不可避免的2.述平键联接、半圆键联接和楔键联接三种联接类型的各自特点(从结构形状、工作表面、承载方式、定心精度、应用场合几方面进行介绍)平键的工作表面是工作表面,键为类长方体结构,两端可制成圆头结构,工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭距,定心性能好,应用广泛半圆键的键是半圆形的,其侧面是工作面,键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动,以适应轮毂上键槽的斜度,安装方便但因键槽较深,对轴的削弱较大,故适用于轻载,多用于锥形轴端的联接上楔键的上下表面为工作面,且键的上表面和轮毂上槽底面各有1100的斜度,装配时将键打入,使键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧,靠其摩擦力和挤压传递扭矩,并可作轴向固定,承受单方向的轴向力由于楔紧而产生的装配偏心,使其定位精度较低,故只宜用于转速不高及旋转精度要求低的联接中3.说明轴承代号6304和7212/P6的含义6304——表示内径,中系列深沟球轴承,正常宽度,正常结构,普通公差等级7212/P6——表示内径,轻系列角接触球轴承,正常宽度,6级公差等级填空(每个空1分,共35分)从制造工艺的角度来看零件是的最小单元牌号Q195的材料为钢,牌号45的钢含碳量为,牌号为ZG200—400的材料为钢钢的热处理是将钢在固体状态下进行不同温度的加热、保温和冷却的工艺方法其中调质是加的工艺过程在确定机械零件的承载能力时,主要考虑零件的强度和四杆机构可分为机构、机构、机构在平面机构中若引入一个高副将引入个约束,而引入一个低副将引入个约束连杆机构中,越小,越大,机构的传力性能越好凸轮机构的从动件常用运动轨律有、、、其中运动规律有刚性冲击模数和齿数相同的正变位齿轮与标准齿轮比,其分度圆,齿厚,齿槽宽,齿顶高
11.渐开线齿齿廓的啮合特性是,
12.带传动的主要失效形式是;因此带传动的设计准测是
13.联接根据工作原理的不同进行分类,其中铰制孔用螺栓联接属于联接;普通螺栓联接属于联接
14.螺纹联接中一般需要预紧,通常在实际应用中我们采取控制的办法来控制预紧力
15.平键的主要尺寸是键的截面尺寸及键长L,其中截面尺寸根据在标准中查得,键的长度可按确定
16.轴承代号6415中的6代表,15的含义是
17.轴的工作应力多为交变应力,故轴的主要失效形式为
1、简答题(每小题5分,共40分)
1.己知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距.传动比小齿轮齿数试求模数m和分度圆直径,《机械工程基础》A试题班级姓名学号第2页在图示铰链四杆机构中,分析分别以AB、BC、CD、AD杆为机架时,它为什么机构试问如图所示各机构是否均有急回运动特性?是否均可能有死点?在什么情况下会有死点
2.分别说明直齿圆柱齿轮传动、外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮传动和阿基米德圆柱蜗杆传动的正确啮合条件
3.试说明螺旋副中摩擦角的定义?什么是自锁现象,以及其发生的条件《机械工程基础》A试题班级姓名学号第3页带传动有那些优缺点?螺纹联接的主要失效形式是什么(并在图中标识发生破坏的主要部位)?螺纹联接计算的主要问题是什么?
4.滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷的定义是什么?它们之间有何什么关系?
6、计算如图(a)(b)所示机构的自由度计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需图示指明8分ab《机械工程基础》A试题班级姓名学号第4页在图示轮系中,=20=40=23=20=60=1200r/min方向如图,求的大小,并在图中标出的方向(8分)图示外伸梁为圆形截面,画出该梁的剪力、弯距图,并根据弯曲强度确定横截面的最小直径已知材料的许用应力[σ]=160MPa,(9分)《机械工程基础》期末试卷A答案及评分标准(2004~2005学年第二学期化02-
1、
2、
3、4班使用)
2、填空(每个空1分,共35分)
1.制造加工
2.普通碳素结构钢;
0.45%;铸钢
3.淬火;高温回火
4.刚度
5.曲柄摇杆;双曲柄;双摇杆
6.1;
27.压力角;传动角
8.等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律;等速运动规律
9.不变;变大;变小;变大
10.能满足定传动比传动要求;具有传动的可分性
11.打滑和疲劳破坏;在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和使用寿命
12.形锁合;摩擦锁合
13.拧紧力矩大小
14.轴径;,轮毂的长度
15.深沟球轴承;内径尺寸为75mm
16.疲劳破坏
3、简答题(每小题5分,共40分)
5.己知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距a=160mm.传动比i12=3小齿轮齿数z1=20试求模数m和分度圆直径d1,d2解标准齿轮的啮合要求模数相等,中心距等于两齿轮分度圆半径之和
6.在图示铰链四杆机构中,分析分别以AB、BC、CD、AD杆为机架时,它为什么机构解最长杆与最短杆之和其余两杆之和,满足杆长条件最短杆为AB杆,所以AB两个转动副为整转副,DC两个转动副为摆转副所以当AB杆为机架时,为双曲柄机构;当BC、AD杆为机架时,为曲柄摇杆机构;当CD杆为机架时,为双摇杆机构
7.试问如图所示各机构是否均有急回运动特性?是否均可能有死点?在什么情况下会有死点解以上各机构均有急回运动特性;都没有死点;在以杆3为原动件的情况下会出现死点
8.分别说明直齿圆柱齿轮传动、外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮传动和阿基米德圆柱蜗杆传动的正确啮合条件解直齿圆柱齿轮传动正确啮合条件为外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件阿基米德圆柱蜗杆传动的正确啮合条件
9.试说明螺旋副中摩擦角的定义?什么是自锁现象,以及其发生的条件解螺旋副中螺纹对螺母的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角螺旋副的反行程中,必须施加一个水平方向的驱动力螺母才能松动,否则螺母不会松动的现象就是螺旋副的自锁发生条件为升角λ摩擦角φ
10.带传动有那些优缺点?解带传动的优点是5)带具有良好的弹性,能缓冲吸振,尤其是V带没有接头,传动较平稳,噪声小;6)过载时带在带轮上打滑,可以防止其他器件损坏;7)结构简单,制造和维护方便,成本低;8)适用于中心距较大的传动带传动的缺点是5)工作中有弹性滑动,使传动效率降低,不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系;6)传动的外廓尺寸较大;7)由于需要张紧,使轴上受力较大;8)带传动可能因摩擦起电,产生火花,故不宜用于易燃易爆的场合
11.螺纹联接的主要失效形式是什么(并在图中标识发生破坏的主要部位)?螺纹联接计算的主要问题是什么?解螺纹联接的失效形式多为螺纹部分的塑性变形和断裂及螺杆的疲劳断裂螺纹联接计算的主要问题是根据联接的装配情况(预紧或不预紧),外载荷的大小和方向以及材料性能等按强度条件确定螺纹直径(或校核其危险截面的强度)
12.滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷的定义是什么?它们之间有何什么关系?解滚动轴承的额定寿命是指一批轴承,在同样工作条件下,其中10%的轴承产生疲劳点蚀,而90%的轴承不产生疲劳点蚀时转过的总转数轴承的基本额定动载荷是指轴承基本额定寿命为时,轴承所能承受的最大载荷基本额定寿命和基本额定动载荷的关系式
7、计算如图(a)(b)所示机构的自由度计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需图示指明8分ab解(a)b
8、在图示轮系中,=20=40=23=20=60=1200r/min方向如图,求的大小,并在图中标出的方向(8分)解这是一个复合轮系
1、2构成定轴轮系,,3,,4和转臂H构成周转轮系
9、图示外伸梁为圆形截面,画出该梁的剪力、弯距图,并确定横截面的最小直径已知材料的许用应力[σ]=160MPa,(9分)解首先求约束反力分段求梁的剪力和弯距,结果如右图根据强度条件有填空(每个空1分,共35分)构件是由若干零件组成的一个刚性系统,是的最小单位牌号60Si2Mn的钢含碳量为,含Si为,含Mn量为写出两种常用的热处理方法、等在确定机械零件的承载能力时,主要考虑零件的和刚度由于存在极位夹角,导致曲柄摇杆机构的运动具有特性,通常情况下这种性质用来表示铰链四杆机构中,固定构件称为,能绕固定铰链中心作整周转动的构件称为,跟固定构件连接的杆称为机构中按给定的运动规律独立运动的构件称为,其余活动构件称为;为分析和设计机械人们绘制以显示机械运动特征及运动传递情况用标准齿条型刀具加工标准轮时,其刀具的线与轮坯的圆之间作纯滚动确定渐开线标准直齿圆柱齿轮的全部几何尺寸与齿廓曲线的五个参数是、、、、
18.两齿轮传动的中心距等于称为标准中心距
19.直齿圆柱齿轮的啮合线为,斜齿圆柱齿轮的啮合线为
20.在螺纹联接的基本类型中和适用于被联接件之一较厚的场合
21.螺栓防松的方法很多,根据防松原理的不同,可分为、、三种
22.轴根据承受载荷的不同分为心轴、转轴和传动轴三类,其中主要承受扭矩,即承受弯矩,又承受扭矩
23.轴承根据承受载荷方向的不同可分为、和三种
4、简答题(每小题5分,共40分)
13.说明齿轮失效的主要形式以及齿轮设计计算所依据的准则
14.结合凸轮推杆的四种基本运动规律,解释什么是刚性冲击和柔性冲击?《机械工程基础》B试题班级姓名学号第2页在图示的齿轮—连杆组合机构中,已知lAB=45mm.lBC=100mm,lCD=70mmlAD=120mm试分析齿轮1能否绕A点作整周转动说明理由提示根据平面连杆机构相关知识分析分别说明直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮和阿基米德圆柱蜗轮蜗杆确定几何尺寸的基准
15.试定义螺纹的几个主要参数大径、小径、中径、螺距、导程、升角;对单线螺纹用作图的方法说明导程、升角与直径之间的关系
16.试述带传动中弹性滑动产生的原因及弹性滑动和打滑的区别《机械工程基础》B试题班级姓名学号第3页试述平键联接、半圆键联接和楔键联接三种联接类型的各自特点(从结构形状、工作表面、承载方式、定心精度、应用场合几方面进行介绍)试说明轴承代号6304和7212/P6的含义附表滚动轴承尺寸系列代号代号7890123456宽度系列—特窄—窄正常宽特宽直径系列超特轻超轻特轻轻中重
10、计算如图(a)(b)所示机构的自由度计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需图示指明8分ab
11、在图示混合轮系中,设已知各齿轮的齿数分别为Z
1、Z
2、Z2’、Z
3、Z
4、Z
5、Z
6、Z6’、Z
7、,A为行星转臂,试计算其传动比i1A(8分)《机械工程基础》B试题班级姓名学号第4页图示外伸梁为矩形截面,矩形的高宽比h b=31,画出该梁的剪力、弯距图,并确定横截面的最小高度已知材料的许用应力[σ]=160MPa,(9分)《机械工程基础》期末试卷B答案及评分标准(2004~2005学年第二学期化02-
1、
2、
3、4班使用)
5、填空(每个空1分,共35分)
24.运动
25.
0.6%,2%,小于
1.5%
26.正火、退火、淬火、回火、调质(任意2个)
27.强度
28.急回运动,行程速比系数
29.机架;曲柄;连架杆
30.原动件;从动件;机构运动简图
31.分度线(中线);分度圆
32.模数m、压力角α)、齿数z、齿顶高系数ha、顶隙系数c
33.两齿轮分度圆半径之和
34.直线;变化的斜线
35.双头螺柱联接;螺钉联接
36.摩擦防松、机械防松、永久止动
37.传动轴,转轴
38.向心轴承;推力轴承;向心推力轴承
6、简答题(每小题5分,共40分)
17.说明齿轮失效的主要形式以及齿轮设计计算所依据的准则解齿轮失效的主要形式有齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损齿轮设计计算所依据的准则有齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度两准则
18.结合凸轮推杆的四种基本运动规律,解释什么是刚性冲击和柔性冲击?解凸轮推杆有四种基本运动规律等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度规律在等速运动规律中,凸轮推杆等速上升,在运动开始和终了的瞬时,速度突变,加速度及由此产生的惯性力出现瞬时的无穷大,从而产生强烈的冲击,这种冲击就称为刚性冲击在等加速等减速运动规律中,凸轮推杆在行程的起始点、中点和终点处加速度和由此产生的惯性力有突变,不过这突变为有限值,产生的冲击较为缓和这种加速度有限突变产生的冲击就称为柔性冲击
19.在图示的齿轮—连杆组合机构中,已知lAB=45mm.lBC=100mm,lCD=70mmlAD=120mm试分析齿轮1能否绕A点作整周转动说明理由提示根据平面连杆机构相关知识分析解齿轮1能否绕A点作整周转动取决于运动副A是否为整转副满足杆长条件,又因为AB杆为最短杆,所以运动副A为整转副故,齿轮1能绕A点作整周转动
20.分别说明直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮和阿基米德圆柱蜗轮蜗杆确定几何尺寸的基准解直齿圆柱齿轮确定几何尺寸的基准为分度圆、斜齿圆柱齿轮确定几何尺寸的基准为垂直齿轮螺旋线的法向圆、圆锥齿轮确定几何尺寸的基准为大端,阿基米德圆柱蜗轮蜗杆确定几何尺寸的基准为通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面
21.试定义螺纹的几个主要参数大径、小径、中径、螺距、导程、升角;对单线螺纹用作图的方法说明导程、升角与直径之间的关系解螺纹的最大直径称为大径,最小直径称为小径、螺纹轴向截面内沟槽和凸起宽度相等处的直径称为中径螺纹相邻两个牙型上对应点之间的轴向距离称为螺距,螺纹上任意一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离称为导程,中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角称为升角导程,升角与中径之间的关系如下图
22.带传动中弹性滑动产生的原因及弹性滑动和打滑的区别解弹性滑动产生的原因是因为带是弹性体,受力产生弹性变形,由于带工作中带的两边拉力不同,因而弹性变形也不同,从而产生带和带轮之间的相对滑动弹性滑动是带传动工作时的固有特性,是不可避免的带的打滑是由于带传动超载引起的带在带轮上的全面滑动,是可避免的
23.述平键联接、半圆键联接和楔键联接三种联接类型的各自特点(从结构形状、工作表面、承载方式、定心精度、应用场合几方面进行介绍)解平键的两侧是工作表面,键为类长方体结构,两端可制成圆头结构,工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭距,定心性能好,应用广泛半圆键的键是半圆形的,其侧面是工作面,键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动,以适应轮毂上键槽的斜度,安装方便但因键槽较深,对轴的削弱较大,故适用于轻载,多用于锥形轴端的联接上楔键的上下表面为工作面,且键的上表面和轮毂上槽底面各有1100的斜度,装配时将键打入,使键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧,靠其摩擦力和挤压传递扭矩,并可作轴向固定,承受单方向的轴向力由于楔紧而产生的装配偏心,使其定位精度较低,故只宜用于转速不高及旋转精度要求低的联接中
24.说明轴承代号6304和7212/P6的含义解6304——表示内径,中系列深沟球轴承,正常宽度,正常结构,普通公差等级7212/P6——表示内径,轻系列角接触球轴承,正常宽度,6级公差等级
12、计算如图(a)(b)所示机构的自由度计算过程要求写出计算公式,如有局部自由度、虚约束或复合铰链的,均需图示指明8分解(a)P=7PL=10PH=0bP=7PL=9PH=
113、在图示混合轮系中,设已知各齿轮的齿数分别为Z
1、Z
2、Z2’、Z
3、Z
4、Z
5、Z
6、Z6’、Z
7、,A为行星转臂,试计算其传动比i1A(8分)解这是一个复合轮系
1、2组成定轴轮系;其余组成周转轮系,4轮固定不动,,2轮与轮同轴,,5轮与转臂H同轴,;7轮固定
14、图示外伸梁为矩形截面,矩形的高宽比h b=31,画出该梁的剪力、弯距图,并确定横截面的最小高度已知材料的许用应力[σ]=160MPa,(9分)解首先求约束反力分段求梁的剪力和弯距,结果如右图根据强度条件有,,从制造工艺的角度来看零件是的最小单元构件是由若干零件组成的一个刚性系统,是的最小单位金属材料分为金属和金属黑色金属包括,等牌号Q195的材料为钢,牌号45的钢含碳量为,牌号为ZG200—400的材料为钢牌号60Si2Mn的钢含碳量为,含Si为,含Mn量为钢的热处理是将钢在状态下进行不同温度的、和的工艺方法其中调质是加的工艺过程钢常用的热处理方法有、、、、、等代号为GB15578—1995的国标属于国家标准代号为GB/T12368—1990的国标属于国家标准平面连杆机构四杆机构可分为机构、机构、机构由于存在,导致曲柄摇杆机构的运动具有特性,通常情况下这种性质用来表示机构的压力角是指,压力角越大,则机构传力性能越传动角与压力角的关系是曲柄摇杆机构,若以为原动件,为从动件,出现有效驱动力矩为零的情况,这是传动角等于,机构的这种位置称为死点位置在——条件下,曲柄滑块机构具有急回特性机构处于死点位置时.其传动角为——,压力角为——2在图示铰链四杆机构中,若机构以AB杆为机架时,则为——机构;以BC杆为机架时,它为——机构;以CD杆为机架时,它为——机构;而以AD杆为机架时,它为——机构在图示的齿轮—连杆组合机构中,已知lAB=45mm.lBC=100mm,lCD=70mmlAD=120mm试分析齿轮1能否绕A点作整周转动说明理由*平面自由度在平面机构中若引入一个高副将引入个约束,而引入一个低副将引入个约束.构件数、约束数与机构自由度的关系是机构中按给定的运动规律独立运动的构件称为,其余活动构件称为;为分析和设计机械绘制以显示机械运动特征及运动传递情况欲使机构具有确定运动,应使数等于机构的原动件数计算图示机构的自由度凸轮机构凸轮机构的从动件常用运动轨律有、、、其中运动规律有刚性冲击
25.试叙述凸轮机构中推杆压力角的定义并在图中画出推杆在B点的压力角齿轮3正变位齿轮与标准齿轮比较其分度圆齿厚——,齿槽宽——,齿顶高——,齿根高——4蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件为——、——8何谓斜齿轮的当量齿轮对于螺旋角为β,齿数为z的斜齿圆柱齿轮,试写出当量齿数的表达式5用标准齿条型刀具加工标准轮时,其刀具的线与轮坯圆之间作纯滚动6平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是8蜗杆蜗轮机构的中间平面是指———的平面,在中间平面内相当于啮合传动16分分别说明直齿圆柱齿轮传动、外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮传动、阿基米德圆柱蜗杆传动的正确啮合条件为什么斜齿圆柱齿轮引入当量齿轮和当量齿数,当量齿数一般不为整数应作何种解释?己知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距a=160mm.传动比i=3小齿轮齿数z=20试求模数m和分度圆直径d1,d2轮系所谓定轴轮系是指——,而周传轮系是指在图示混合轮系中,设已知各齿轮的齿数,试计算其传动比i1A在图示轮系中,z1=20z2=40z2’=23z3’=20z4=60n1=1200r/min方向如图,求nH的大小,并在图中标出nH的方向abcd为机架15%2065%15%20%65%。