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文檔簡介
1、 西安交通大學機械設計基礎考研題庫 1.填空題:概論機構組成及自由度連桿機構凸輪機構輪系間歇機構平衡與調速帶傳動鏈傳動齒輪傳動蝸桿渦輪傳動軸滾動軸承滑動軸承聯軸器螺紋連接及螺旋傳動鍵連接2.簡答題:3.計算分析題一.填空題:概論:1.機械設計課程主要討論通用機械零件和部件的設計計算理論和方法。2.機械零件設計應遵循的基本準則:強度準則、剛度準則、耐磨性準則、震動穩(wěn)定性準則。3.強度:零件抵抗破裂(表面疲勞、壓潰、整體斷裂)及塑性變形的能力。結構組成及自由度:1.所謂機架是指機構中作為描述其他構件運動的參考坐標系的構件。2.機構是機器中的用以傳遞與轉換運動的單元體;構件是組成機構的運動單元;零件
2、組成機械的制造單元。3.兩構件組成運動副必須具備的條件是兩構件直接接觸并保持一定的相對運動。4.組成轉動副的兩個運動副元素的基本特征是圓柱面。5.兩構件通過面接觸而形成的運動副稱為低副,它引入2個約束,通過點線接觸而構成的運動副稱為高副,它引入1個約束。6.機構的自由度數等于原動件數是機構具有確定運動的條件。7.在機構運動簡圖上必須反映與機構運動情況有關的尺寸要素。因此,應該正確標出運動副的中心距,移動副導路的方向,高副的輪廓形狀。連桿機構:1.鉸鏈四桿機構若最短桿與最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和則可能存在曲柄。其中若最短桿是連架桿,則為曲柄搖桿機構;若最短桿是連桿,則為雙搖桿機構;若
3、最短桿是機架,則為雙曲柄機構;若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和則不存在曲柄(任何情況下均為雙搖桿機構)2.最簡單的平面連桿機構是兩桿機構。3.為保證連桿機構傳力性能良好,設計時應使最小傳動角min4.機構在死點位置時的傳動角=0°.5.平面連桿機構中,從動件壓力角與機構傳動角之間的關系是+=90°.6.曲柄搖桿機構中,必然出現死點位置的原動件是搖桿。7.曲柄滑塊機構共有6個瞬心。8.當連桿機構無急回運動特性時行程速比系數K=1. 9.以曲柄為主動件的曲柄搖桿機構、曲柄滑塊機構中,可能出現最小傳動角的位置分別是曲柄與機架共線、曲柄兩次垂直于滑塊導路的瞬時位置,而導
4、桿機構始終是90°凸輪機構:1.凸輪的基圓半徑是指凸輪轉動中心至理論廓線的最小半徑。2.凸輪機構中,若增大基圓半徑rb,則壓力角作如下變化:升程壓力角減小,回程壓力角增大。3.使凸輪機構的壓力角減小的有效方法是增大基圓半徑。4.凸輪機構中產生剛性沖擊的原因是理論上瞬間加速度增至無窮大,引起慣性力無窮大。產生柔性沖擊的原因是加速度的有限值的突變引起慣性力產生突變。5.從動件的等速運動規(guī)律可使凸輪機構有剛性沖擊(硬沖),而等加速等減速運動規(guī)律可使凸輪機構有柔性沖擊(軟沖)。6.按滾子對心移動從動件設計制造的盤形凸輪廓線若將滾子直徑rK改小則滾子對心移動從動件盤形凸輪機構的最大升距不變(r
5、b變大變大)。齒輪機構:1.漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是1=2、m1=m2,連續(xù)傳動條件是1。2.漸開線標準直齒圓柱齒輪必須具備的兩個條件是:標準的基本參數(m、ha*、c*)、在分度圓上s=e。3齒輪機構的基本參數中,與重合度無關的參數是壓力角 .4.一對標準直齒圓柱齒輪傳動的輪齒在嚙合過程中,嚙合角的值始終保持不變。5.一對漸開線齒輪在嚙合傳動過程中,從動輪齒廓上的壓力角的值由大逐漸變到小。6.一對漸開線標準直齒圓柱齒輪在安裝時,其中心距不等于標準中心距,則參數嚙合角和重合度有變化。7.兩軸線交角為90°的直齒圓錐齒輪減速傳動,其傳動比i=tg2=ctg1=r2/r1=z2
6、/z1 。 輪系:1.定軸輪系的傳動比計算可表示為: 周轉輪系傳動比的計算可表示為:間歇機構 :1.為了使槽輪機構的槽輪運動系數K(1/2-1/Z)大于零槽輪的槽數Z應大于3 (圓銷數n<2Z/(Z-2).2.能將連續(xù)等速轉動轉換為時停時動的單向間歇轉動的機構是槽輪機構3.能將往復擺動轉換為單向間歇轉動的機構是棘輪機構。平衡與調速:1.靜平衡:對于寬徑比1/5的構件,可近似認為其全部質量都分布在同一平面內,當Fi=0時(質心分布在轉動軸線上),稱其為靜平衡。2.動平衡:當寬徑比1/5時,各不平衡質量產生的離心慣性力是一空間力系,位于至少兩個平面內,當Fi=0、Mi=0,稱其為動平衡。3.
7、剛性轉子靜平衡的力學條件是Fi=0,動平衡的條件是:回轉件各偏心質量產生的離心慣性力的合力和合力偶矩均為零(即Fi=0,Mi=0),各力所處平衡面2個。4.機器產生速度波動的主要原因是輸入功與輸出功之差形成的機械動能的增減,速度波動的類型有周期性速度波動和非周期性速度波動兩種,前者一般采用的調節(jié)方法是在回轉件上裝一轉動慣量很大的飛輪(速度波動減?。?,后者一般采用的方法是使用調速器。帶傳動:1.當帶速v30m/s時,一般選用灰鑄鐵作為帶輪的材料。2.帶傳動設計中最主要的問題是保證帶與帶輪間有足夠的摩擦力(影響其傳動能力的主要因素有F。、f、1)。3.帶傳動在空載條件下運轉時,緊邊拉力F1與松邊拉
8、力F2的關系是F1/ F2=1;傳遞功率達到極限時,緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關系是F1/ F2= ;正常工作時,緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關系隨著F。、f、1的變化而變化。4.帶傳動在正常工作時大小帶輪與帶之間的摩擦力相等,原因是其有效圓周力相等;主動輪的圓周速度與從動輪的圓周速度不等,原因是彈性滑動不可避免(因為緊、松邊拉力不等)。5.在相同工作條件下,單根V帶傳動能夠產生的摩擦力為FV,單根平帶傳動能夠產生的摩擦力為FV,二者關系是FV=3FP6.整體打滑和彈性滑動在帶傳動正常工作時前者必須避免,后者不可避免。7.V帶傳動設計中為保證帶具有足夠的使用壽命,應限制帶傳動中的最大應力。限
9、制小帶輪的最小直徑是為了限制彎曲應力b1(即增大小帶輪直徑,可降低其彎曲應力。若其太大則增大了帶傳動的外廓尺寸);限制F。是為了限制1(不能太大,太大則過緊而很快松弛,太小易打滑);限制帶速v是為了限制c(帶速v不能過高)。8.帶傳動在工作時,帶的橫截面上的應力分布值中的max=1+b1+c.最大應力發(fā)生在緊邊剛繞上小帶輪時的接觸點;(增速傳動中,發(fā)生在離開小帶輪處增速傳動,速度變大,大帶輪主動)9.帶在工作過程中繞轉一周,其截面中所產生的工作應力是:由拉力產生的拉應力1(F1/A)、由離心力引起的附加拉應力c(qv/A)。10帶在工作過程中產生的三種應力為拉應力、彎曲應力b、附加拉應力c11
10、.標準V帶型號的選擇主要取決于計算功率及小帶輪轉速。12.在相同工作條件下,V帶傳動比平帶傳動的傳動能力大,但傳動效率低。13.若將帶傳動的中心距減小,則所設計的帶傳動傳動能力降低而壽命提高。14.V帶傳動中小帶輪包角最小值應不小于90°。鏈傳動:1.鏈條的節(jié)數宜采用偶數。2.鏈傳動的多邊形效應主要與齒數Z和節(jié)距P(鏈速對其起放大作用),要降低滾子鏈傳動不均勻性和動載荷則要減小P和增大Z。齒輪傳動:1.齒輪傳動的主要失效形式有:輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面塑性變形和齒面膠合。2.開式齒輪傳動最可能發(fā)生的失效形式是齒面磨損。3.齒輪在穩(wěn)定載荷下運轉,齒面也常因接觸疲勞而發(fā)生點蝕,
11、主要是由于輪齒受到循環(huán)變化的載荷。4.對軟齒面閉式齒輪傳動,在設計時通常先按接觸強度條件進行設計,然后按彎曲強度條件進行校核,原因是軟齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是齒面點蝕;對硬齒面閉式齒輪傳動,通常先按彎曲強度條件進行設計,然后按接觸強度條件進行校核(主要失效形式是輪齒折斷)。5.一對經整體淬火的鋼制閉式齒輪傳動,其最可能發(fā)生的失效形式是輪齒折斷。6.齒輪傳動的齒面點蝕發(fā)生在近節(jié)線的齒根部分。7.一對齒面硬度HBS350的閉式剛制齒輪傳動,最可能發(fā)生的失效形式是齒面點蝕。8一大、一小不同的兩齒輪組成的圓柱齒輪傳動,其齒輪寬度分別為b2和b1, 通常應使b2b1(差約510mm,為了便于安裝
12、、補償軸向尺寸誤差、保證接觸線長度和提高小齒輪彎曲強度);對于鋼制的軟齒面齒輪常用的熱處理方法是調質、正火(當采用相同材料時一般將小齒輪調質、大齒輪正火),最可能發(fā)生的失效形式是齒面點蝕;小齒輪的齒面硬度應比大齒輪的硬度高(2550HBS),以利于大小齒輪同時完成跑合,而且也加強了小齒輪的強度9.主動齒輪為45號鋼調質而從動齒輪為45號鋼正火的一對減速直齒圓柱齒輪傳動,兩齒輪的齒面接觸應力H的關系和許用接觸應力HP的關系分別為H1=H2和H1H2;在一對齒輪的強度計算中兩個齒輪嚙合齒上的彎曲應力F1F2,許用彎曲應力F1F2。10.一對剛制軟齒面齒輪傳動小齒輪與大齒輪相比較,齒面硬度HB1HB
13、2;若齒寬b1=b2,則齒根最大彎曲應力F1F2;齒面接觸應力H1=H2;*若按無限長壽命計算,則小齒輪齒面接觸強度H1H211.輪齒彎曲應力修正系數Ysa與模數m無關。12.齒輪傳動設計中,齒形系數YFa與模數m無關,而與齒數Z和變位系數x有關。13.提高齒輪齒面接觸強度的主要措施是增大中心距a、增大齒寬b、提高齒輪制造精度、通過選材料和熱處理增大許用接觸應力。14*.若齒輪傳動的齒面接觸強度已足而輪齒彎曲強度不夠,則應不改變中心距,減小齒數重新設計。15.一對齒輪的齒寬、模數及齒數比一定時,增大齒數可使彎曲強度和接觸強度均提高。16.當設計一對齒輪傳輪時,若保持齒寬b、齒數比u=z2/z1
14、及Z=Z1+ Z2不變而增大模數m,則齒輪的彎曲強度提高,接觸強度提高.17.影響齒輪齒面接觸強度的主要幾何參數是中心距a和齒寬b。18.在閉式軟齒面齒輪傳動中,若齒寬系數a選取較大,則設計結果必然是齒寬b較大中心矩a及齒輪直徑較小。19.齒輪作正變位后,其尺寸變化是:基圓不變、齒頂高不變、齒根圓變大、齒槽寬變大。20.兩平行軸之間的斜齒圓柱齒輪傳動中,其螺旋角及其旋向應滿足1=2,旋向相反。21.設計斜齒圓柱齒輪傳動時,螺旋角一般在8°20°范圍內選取,若取值過大,會使齒輪的軸向力太大,太小則斜齒輪優(yōu)點不能充分體現(運載平穩(wěn)、承載力高、最小齒數小于直齒輪的Zmin)。22
15、.直齒圓錐齒輪模數的標準值指的是齒輪大端模數。蝸桿蝸輪傳動:1.阿基米德蝸桿在軸面內的齒廓是直線。2.兩軸間交錯角=90°的蝸桿傳動的正確嚙合條件是ma1=mt2=m、a1=t2=、=2.3.在蝸桿傳動中用來計算傳動比的公式i=1/2=z2/z1=n1/n2。4.標準蝸桿傳動的中心距a=(q+z2)m/2。5.蝸桿傳動中,對每一標準模數規(guī)定了一定數量的蝸桿分度圓直徑(引入蝸桿特性系數),其目的是減少蝸輪滾刀標準刀具規(guī)格(減少蝸輪滾刀標準刀具數目,便于蝸輪滾刀標準化)。6.在普通蝸桿傳動中取主平面上的參數為標準值在該平面內相當于齒輪齒條嚙合。7.蝸桿傳動中,作用于蝸桿上的總作用力的三個
16、分力中圓周力Ft1最大。8.蝸桿傳動中較為理想的材料組合是鋼和青銅。9.選擇蝸桿蝸輪材料時,首先要減摩性好,其次才是強度。10.尺寸較大的青銅蝸輪,常采用的鑄鐵輪芯配上青銅輪緣,這主要是為了節(jié)約青銅材料。11.當蝸桿材料為B300MPa的青銅時,許用接觸應力HP由材料的抗膠合性能決定;當蝸桿材料為B300MPa的青銅時,許用接觸應力HP由材料的抗點蝕性能決定。12.當蝸輪材料為錫青銅時其許用接觸應力HP由材料的抗點蝕能力決定。13.蝸桿傳動的失效形式和齒輪的失效形式相似,其中最易發(fā)生的失效是齒面磨損與膠合(由于相對滑動速度大、效率低、發(fā)熱量大)。14.蝸桿傳動發(fā)熱計算的主要目的是:由于其傳動效
17、率低要及時散熱,以防止箱體內油溫生高,潤滑失效。15.在潤滑條件良好時,為了提高蝸桿傳動效率,所能采取的最有效措施是改用多頭蝸桿。16.在蝸桿傳動中,若保持蝸桿模數和蝸桿頭數不變而增大蝸桿分度圓直徑,將使蝸桿傳動效率降低而蝸桿剛度提高。17.具有自鎖特性的蝸桿傳動,其效率為0.5。18.在生產實際中采用變位蝸桿傳動的目的是湊中心距及改變傳動比。19.蝸桿傳動不宜用于傳遞大功率,其主要原因是傳動效率低。20.在蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動組成的多級傳動中,蝸桿蝸輪通常放在高速級,其原因是:提高系統(tǒng)總效率,發(fā)揮蝸桿傳動平穩(wěn)性好的特點,尺寸小而節(jié)省有色金屬降低成本。21.蝸桿傳動中,蝸桿軸的支撐方式中常見
18、的組合方式是兩端固定。軸:1.軸的常用材料是碳鋼和合金鋼。2.用合金鋼代替碳鋼作為軸的材料而不改變軸的結構尺寸,對軸的強度和剛度的影響是強度提高,剛度不變.3.圖中三個齒輪均對稱布置于兩軸承之間,不計效率,中間軸為心軸的是:4.按受載情況不同,軸可分為心軸、傳動軸、轉軸(在各種機器中轉軸最常見)。5.心軸是只受彎矩不受轉矩的軸。6.軸的剛度不足時,應采用增大軸徑的辦法提高剛度。7.軸上零件常用的軸向固定的方法有軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母; 常用的周向固定的方法有鍵聯接、銷聯接、過盈配合,其中能傳遞很大轉矩(零件可軸向移動)的是花鍵聯接。8.不能用于軸上零件軸向定位和固定的方式是鍵聯接。9.計算軸
19、的疲勞強度安全系數時若截面處有多個應力集中源,則該截面處的有效應力集中系數K應取為各應力集中源的有效應力集中系數中的最大值。10.按許用彎曲應力計算軸的強度時,當量彎矩M= 中的含義是將轉矩折合成當量彎矩的校正系數(因為扭轉剪應力可能不是對稱循環(huán)應力)。11.理想狀態(tài)下與軸一起轉動的一偏心質量在軸上引起的彎曲應力是靜應力。12.若由彎矩所產生的彎曲應力是對稱循環(huán)變應力,按彎扭合成強度條件進行軸的計算時,折算系數的取值由扭轉剪應力的循環(huán)特性決定。滾動軸承:1.滾動軸承主要失效形式有疲勞點蝕、塑性變形、磨粒磨損(以前兩個最常見)。2.深溝球軸承和角接觸球軸承,前者可承受雙向的軸向力,后者只可承受單
20、向的軸向力。3.滾動軸承組成的支撐結構中,兩端固定式適用于工作溫度變化不大的短軸,為防止軸承卡死而預留的軸向間隙是通過在軸承蓋與外圈端面之間留出熱補償間隙來加以保證的。4.滾動軸承內外圈分別與軸和孔的配合是前者是基孔制,后者是基軸制。5.一軸運轉速度低,有較大沖擊載荷,兩軸承座分別加工,支撐跨距大,軸剛度小,最適合這一工作情況的軸承類型是調心滾子軸承。6.滾動軸承的預緊不會產生提高軸承承載能力的結果。7.滾動軸承預緊的目的是為了提高軸承的旋轉精度和提高軸承的支撐剛度。8.滾動軸承的基本額定壽命是指可靠度R為90%的軸承壽命,基本額定動負荷是指基本額定壽命L10=1(1000000轉)時軸承所承
21、受的負荷。9.按額定動負荷計算的滾動軸承,在額定使用期限內其工作可靠度為0.9。10.滾動軸承當量動負荷的一般計算式為P=(XFr+YFa)fpft。11.一內圈轉動外圈固定的深溝球軸承受到大小和方向均不變的恒定載荷作用,外圈滾道上承載區(qū)內一固定點上的接觸應力為脈動循環(huán)變應力。滑動軸承:1.根據工作時摩擦性質的不同,軸承可分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承兩大類;根據軸承所受負荷的方向,又可分為徑向滑動軸承、推力滑動軸承和徑向推力混合滑動軸承。2.滑動軸承的三種潤滑狀態(tài)是流體膜潤滑、邊界潤滑和混合潤滑。3.液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為流體膜潤滑。4.非液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為
22、邊界潤滑或混合潤滑。5.對軸承材料最主要要求是:1.摩擦系數小。2.導熱性好,熱膨脹系數小。3.耐磨,耐蝕,抗膠合能力強。4.有足夠機械強度及可塑性。6.滑動軸承常用材料為金屬材料、非金屬材料、粉末冶金材料;常用金屬材料主要有軸承合金、青銅、鑄鐵。7.非液體摩擦滑動軸承設計中,驗算比壓是為了防止軸承過度磨損,驗算pv 值是為了防止軸承因過度發(fā)熱而發(fā)生膠合。8.設計液體摩擦滑動軸承時應保證最小膜厚滿足hmink(Rz1+Rz2).9.動壓液體摩擦徑向滑動軸承設計中,為了降低溫升,應在保證承載能力的前提下適當增大間隙比,減小寬徑比。10設計液體摩擦滑動軸承時,若軸承寬度B取的較大,則承載能力大,泄
23、油量小。11.能夠實現轉動到轉動運動形式轉換的常用零或機構有齒輪機構、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動。12.下圖所示的油模中能產生流體動壓力的是 13.一非液體摩擦滑動軸承,直徑d=90mm,軸轉速n=9r/min,受徑向力F=100000N,已知p=14.7MPa,pv=9.8Mpa.m/s,則軸承寬度B至少應取76mm。聯軸器:1.萬向聯軸器的主要缺點是瞬時速比不恒定。2.聯軸器除應可靠的傳遞運動和轉矩外還要求具有以下兩個功能:.對軸的偏移進行補償,具有這種能力的稱為可移式聯軸器,否則稱為固定式聯軸器。.吸振緩沖,具有這種能力的稱為彈性聯軸器否則稱為剛性聯軸器。3.固定式剛性聯軸器:套筒聯軸器,凸緣
24、聯軸器;可移式剛性聯軸器:NZ撓性爪聯軸器、十字滑塊聯軸器、齒輪聯軸器;彈性聯軸器:彈性套柱銷聯軸器,彈性柱銷聯軸器、尼龍柱銷聯軸器。4.NZ撓性爪聯軸器、齒輪聯軸器不能吸收震動、緩和沖擊,但能補償軸線偏移。5.在凸緣聯軸器、尼龍柱銷聯軸器、套筒聯軸器、齒輪聯軸器中屬于剛性可移式聯軸器的是齒輪聯軸器。6.在凸緣聯軸器、尼龍柱銷聯軸器、套筒聯軸器、齒輪聯軸器中屬于彈性可移式聯軸器的是尼龍柱銷聯軸器。7.聯軸器和離合器的主要區(qū)別是:聯軸器,欲使兩軸分離,必須停車拆卸;離合器,能使兩軸在轉動時隨時分離和結合。螺紋聯接及螺旋傳動:1.螺紋的公稱直徑是指大徑d2.螺紋副中一個零件相對于另一個零件轉過一轉
25、時,則它們沿軸線方向相對移動的距離是一個螺距。3.螺紋聯接的四種基本類型是螺栓聯接、雙頭螺柱聯接、螺釘聯接、緊定螺釘聯接。4.需經常拆卸,而被聯接件之一又較厚時,宜采用雙頭螺柱聯接聯接。5.螺紋聯結防松的方法有:1.附加摩擦力防松(彈簧墊圈)。2.專門防松元件防松(止動墊片)。6.采用緊配鉸制孔用螺栓聯接的螺栓組,在旋轉力矩作用下單個螺栓主要受剪力作用。7.用于聯接的螺紋牙形為三角形,這是因為螺紋副的摩擦阻力大,自鎖性好。8.為了提高螺栓在變載荷作用下的疲勞強度,應該:減小螺栓的剛度;增大被連接件剛度。9.為提高螺栓聯接的疲勞強度,在結構上可采取的措施有減小C1;增加螺栓長度,減小螺栓橫截面積
26、;增大C2;在允許的部位增設筋板,以加大必要的尺寸。10.圓柱螺紋彈簧旋繞比(彈簧系數)C是彈簧中徑和鋼絲直徑的比值,C越大,彈簧剛度越小。11.一螺紋聯接(大徑d、中徑d2、升角、當量摩擦角v、預緊力F)預緊時,螺紋副的阻力矩為F=d2tg(+v)/212.某汽缸蓋螺栓聯接,若汽缸內氣體壓力在02MPa之間循環(huán)變化,則缸蓋聯接螺栓的應力是非對稱循環(huán)變應力。鍵聯接:1.平鍵標記:鍵B16x70GB1096-79中,B表示方頭普通平鍵,16x70表示(bxL).2.鍵的截面尺寸(b和h)通常是根據軸的直徑按標準選取。3.設計鍵聯接的主要內容按順序是:按使用要求選擇鍵的類型;按軸的直徑選擇鍵的剖面
27、尺寸;按輪轂長度選擇鍵的長度;對聯接進行必要的強度校核。4.鍵的擠壓應力計算公式為4000T/dhl。5.普通能平鍵連接的承載力,通常取決于鍵表面的擠壓強度。6.正確的傳動順序:電動機V帶傳動蝸桿傳動圓錐齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動鏈傳動。二簡答題:1.既然虛約束對機構的運動實際上不起約束作用,在實際機械中為何又常常存在虛約束?2.什么是機構的壓力角?曲柄搖桿機構在何位置上壓力角最大?(分別以曲柄為原動件和以搖桿為原動件兩種情況討論)3.棘輪機構與槽輪機構均可用來實現從動軸的單向間歇轉動,但在具體使用選擇上又有什么不同?4.在帶傳動中是否可以通過增大小帶輪包角1來避免帶傳動的彈性打
28、滑?為什么?是否可以通過增大小帶輪包角1來避免帶傳動打滑?為什么?5.在圖示塔輪平帶傳動中,d1=D2,d2=D1,中心距a不變,現欲設計次帶傳動,使其既能實現減速傳動又能實現升速傳動。試問:1.若主動輪轉速n1和傳遞的功率P一定,則該傳動應按減速還是按升速的情況設計,為什么?2. 若主動輪轉速n1和工作阻力矩T2一定,則應按哪種情況設計,為什么?6.下圖寶塔輪皮帶傳動,設主動輪軸上功率P和轉速n1不變。問該帶傳動應按減速還是按升速的情況設計,為什么?7.影響齒輪齒面接觸應力大小的主要幾何參數有哪些?在齒輪傳動設計過程中,當發(fā)現齒面的接觸強度不足時,可采取哪些措施提高齒面接觸強度?8.一對材料
29、及熱處理條件相同的直齒圓柱齒輪傳動,大、小齒輪齒根最大彎曲應力是否相等?輪齒許用彎曲應力是否相等?為什么?9.如圖所示的雙級雙軸線圓柱齒輪減速器,兩對齒輪的材料及所有參數都一樣,這樣做是否合理?為什么?10.說明齒輪傳動中動載荷產生的原因和設計中可采用降低動載荷的主要措施。11.如果a不變,而使各輪齒數減少,則各輪的齒面接觸強度、齒根彎曲強度有無變化?12.一雙級雙軸線直齒援助齒輪減速器如下圖所示,各輪的材料及硬度均相同,齒輪寬度也相等,且Z1=Z3=50,Z2=Z4=150。試分析:哪一輪齒面強度最低?哪一輪彎曲強度最低?低速級和高速級的齒寬系數哪個應該大些?13.開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動
30、的主要失效形式各有哪些?他們的設計準則 及承載能力計算有何不同?14.雙級斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示。1.低速級斜齒輪的螺旋角方向應如何選擇,才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反?2. 低速級斜齒輪的螺旋角應取多大值才能使中間軸的軸向力相互抵消?15.寫出蝸桿傳動時蝸桿傳動嚙合效率的計算公式,并通過分析說明影響嚙合效率的主要因素有哪些?說明為什么在由齒輪傳動組成的多級傳動中常將蝸桿傳動放在高速級?16.與齒輪傳動比較,蝸桿傳動的特點是什么?為何閉式蝸桿傳動需要進行熱平衡計算?當計算出的油溫過大時,可采取哪些措施以保證油溫在規(guī)定范圍以內?17.蝸桿傳動中摩擦副材料的選取與齒輪傳動有何不同?為什么
31、?18.圖示為起重機卷桶部分結構。大齒輪1與其他齒輪嚙合而使起重機卷桶2得到驅動力矩。試從軸的受力狀況考慮,圖a與圖b兩種結構方案那種比較好? 并說明理由。19.簡述非液體摩擦滑動軸承主要失效形式,設計計算準則及設計計算內容。20.簡述選擇滾動軸承類型時應考慮的因素.21.簡述軸的結構設計的任務和結構設計應滿足的要求。22.簡述滾動軸承的基本額定動負荷C和基本額定靜負荷C。的含義。23.分析說明液體摩擦滑動軸承形成動壓潤滑的條件。24.寫出一維雷諾方程的表達式分析流體動壓力形成并持久維持的三個條件。25.螺紋聯結的基本類型有哪些?他們分別應用于什么場合?三.計算分析題:1.自由度計算;2.作圖
32、題(連桿機構作圖兩種題型,凸輪機構反轉法,齒輪重合度);3.連桿機構的設計計算(根據曲柄存在的條件);4輪系傳動比計算;5.帶傳動;6.齒輪傳動;7.蝸輪蝸桿傳動(5、6、7主要考察力學、速度、功率、轉矩、螺旋角等的相關內容);8.螺紋預緊;9滾動軸承承的壽命計算及選擇(在受力分析方面可和齒輪、蝸輪蝸桿以及軸的的受力分析聯系);10.軸的結構設計。西安交大機械設計基礎補充資料(基本概念自測題70(選擇)+30(填空)二、基本概念自測題(70道選擇題30道填充題)1機器中運動的單元體稱為( )A,構件 B,零件 C,運動副 D,運動鏈2組成轉動副的兩個運動副元素的基本特征是( )A,平面 B,圓
33、柱面 C,一般曲面 D,螺旋面3機構的自由度數等于原動件數是機構具有( )的條件A,曲柄存在 B,定傳動比 C,確定運動 D,連續(xù)傳動4兩構件組成運動副必須具備的條件是:兩構件( )A,相對轉動或相對移動 B,都是運動副 C,相對運動恒定不變 D,直接接觸且保持一定的相對運動5最簡單的平面連桿機構是( )機構A,一桿 B,二桿 C,三桿 D,四桿6機構在死點位置時的( )A,傳動角=90o B,傳動角=45o C,傳動角=0o D,壓力角=0o7平面連桿機構中,從動件壓力角與機構傳動角之間的關系是( )A,= B,+=90o C,+=0o D,+=180o8曲柄搖桿機構中,必然出現死點位置的原
34、動件一定是( )A,最短桿 B,曲柄 C,連桿 D,搖桿9曲柄滑塊機構共有( )瞬心A,2個 B,4個 C,6個 D,8個10當連桿機構無急回運動特征時,行程速比系數( )A,K=0 B,K<1 C,K>1 D,K=111凸輪機構中,若增大基圓半徑rb,則壓力角作如下變化:( )A,升程壓力角增大、回程壓力角減小B,升程壓力角減小、回程壓力角增大C,升程壓力角、回程壓力角均增大D,升程壓力角、回程壓力角均減小12凸輪的基圓半徑是指( )半徑A,凸輪轉動中心至實際廓線的最小向徑B,凸輪轉動中心至理論廓線的最小向徑C,凸輪理論廓線的最小曲率D,從動件靜止位置凸輪廓線的最小曲率13齒輪機
35、構的基本參數中,與重合度無關的參數是( )A,齒數 B,模數 C,壓力角 D,齒頂高系數14一對標準直齒圓柱齒輪傳動的輪齒在嚙合過程中,嚙合角的值( )A,由小逐漸變到大B,由大逐漸變到小C,由大逐漸變到零再變到大D,始終保持不變15一對漸開線齒輪在嚙合傳動過程中,從動輪齒廓上的壓力角的值( )A,由小逐漸變到大B,由大逐漸變到小C,由大逐漸變到零再變到大D,始終保持不變16一對漸開線標準直齒圓柱齒輪在安裝時,其中心距不等于標準中心距,則參數( )有變化A,壓力角 B,傳動比i C,基圓半徑rb D,嚙合角和重合度17兩軸線交角為90o的直齒圓錐齒輪減速傳動,其傳動比i等于( )A,ctg1或
36、z2/z1 B,ctg2 或z2/z1 C,ctg1或d1/d2 D,tg1或ctg218能將往復擺動轉換為單向間歇轉動的機構是( )A,槽輪機構 B,棘輪機構 C,曲柄搖桿機構 D,不完全齒輪機構19動平衡的條件是:回轉件各偏心質量產生的離心慣性力的( )A,合力為零 B,合力偶矩為零 C,合力和合力偶矩均為零 D,合力和合力偶矩均不為零20機械中加裝飛輪的主要目的是為了調節(jié)( )A,質心位置以使其平衡 B,軸的一階臨界轉速 C,周期性速度波動 D,非周期性速度波動21在相同工作條件下,V帶傳動比平帶傳動的( )A,傳動能力大,但傳動效率低B,傳動能力小,但傳動效率高C,傳動能力大,且傳動效
37、率高D,傳動能力小,且傳動效率低22整體打滑和彈性滑動在帶傳動正常工作時( )A,兩者都不可避免B,前者不可避免,后者必須避免C,兩者都可以避免D,前者必須避免,后者不可避免23帶傳動在空載條件下運轉時,緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關系是( )A,F1F20 B,F1F2e C,1<F1F2< e D,F1F2124帶傳動在工作時,帶的橫截面上應力分布值中的max( )A,2+1+c B,1+b2+c C,2+b1+c D,1+b1+c25當帶速v30m/s時,一般選用( )作為帶輪的材料A,合金鋼 B,灰鑄鐵 ,中碳鋼 D,鑄鋼26標準V帶型號的選擇主要取決于( )A,帶的線速度
38、及效率 ,高速軸上的轉矩 C,低速軸上的轉矩 D計算功率及小帶輪轉速27一對齒面硬度HBS350的閉式鋼制齒輪傳動,最可能發(fā)生的實效形式是( )A,齒面磨損 B,齒面膠合 C,齒面點蝕 D,輪齒折斷28一對齒輪的齒寬、模數及齒數比一定時,增大齒數,可使( )A,彎曲強度和接觸強度均提高 B,彎曲強度和接觸強度均降低 C,彎曲強度提高而接觸強度降低 D,彎曲強度降低而接觸強度提高29主動輪為45號鋼調質而從動輪為45號鋼正火的一對減速直齒圓柱齒輪傳動,兩齒輪的齒面接觸應力H的關系和許用接觸應力H的關系分別為( )A,H1<H2和H1=H2 B,H1>H2和H1=H2C,H1=H2和H
39、1H2D,H1=H2和H1=H230設計斜齒圓柱齒輪傳動時,螺旋角一般在8o20o范圍內選取,若取值過大,會使齒輪的( )A,傳動平穩(wěn)性降低 B,軸向力太大 C,制造困難 D,承載能力降低31直齒圓錐齒輪模數的標準值指的是( )A,齒輪小端模數 B,齒輪大端模數 C,齒寬中點處的法向模數 D,齒寬中點處的平均模數32開式齒輪傳動最可能發(fā)生的失效形式是( )A,齒面磨損 B,齒面膠合 C,齒面點蝕 D,輪齒折斷33齒輪在穩(wěn)定載荷下運轉,齒面也常因接觸疲勞而發(fā)生點蝕,主要是由于( )A,齒輪的模數太小 B,齒根處有應力集中源 C,齒輪受到循環(huán)變化的扭矩 D,輪齒受到循環(huán)變化的載荷34輪齒彎曲應力修
40、正系數Ysa與( )無關A,模數 B,齒數 C,變位系數 D,齒根圓角半徑35在蝸桿傳動中,若保持模數和蝸桿頭數不變而增大蝸桿分度圓直徑,將使( )A,蝸桿傳動效率提高而蝸桿剛度降低 B, 蝸桿傳動效率降低而蝸桿剛度提高 C,蝸桿傳動效率和蝸桿剛度均提高 D,蝸桿傳動效率和蝸桿剛度均降低36在蝸桿傳動中,用來計算傳動比的公式有:、,其中有( )公式是正確的A,1個 B,2個 C,3個 D,4個37蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動的失效形式相類似,其中最易發(fā)生的失效是( )A,齒面點蝕與塑性變形 B,輪齒折斷與齒面塑性變形 C,齒面點蝕與磨損 D,齒面磨損與膠合38標準蝸桿傳動的中心距a( )A,
41、B, C, D,39阿基米德蝸桿在( )內的齒廓是直線A,法面 B,軸面 C,斷面 D,任一截面40兩軸間交錯角90o蝸桿傳動的正確嚙合條件中應該除去( )A, B, C, D,41在生產實際中采用變位蝸桿傳動的目的是( )A,增加傳動的平穩(wěn)性 B,提高傳動能力 C,增加傳動的自鎖 D,湊中心距及改變傳動比42蝸桿傳動不宜用于傳遞大功率,其主要原因是( )A,傳動比大 B,傳動平穩(wěn) C,有色金屬成本高 D,傳動效率低43理想狀態(tài)下與軸一起轉動的一偏心質量在軸上引起的彎曲應力是( )A,脈動循環(huán)變應力 B,對稱循環(huán)變應力 C,隨機變應力 D,靜應力44不能用于軸上零件軸向定位和固定的方式是( )
42、A,軸肩 B,鍵聯接 C,過盈配合 D,套筒45軸的常用材料主要是( )A,碳鋼和合金鋼 B,青銅和鑄鐵 C,軸承合金 D,合金鋼46鍵的截面尺寸(b和h)通常是根據( )按標準選擇A,軸傳遞功率的大小 B,軸傳遞轉矩的大小 C,軸的直徑 D,軸上零件的輪轂長度47心軸是( )的軸A,既受彎矩又受轉矩 B,既不受彎矩又不受轉矩C,只受轉矩不受彎矩 D,只受彎矩不受轉矩48若由彎矩所產生的彎曲應力是對稱循環(huán)變應力,按彎扭合成強度條件進行軸的計算時,折算系數的取值由( )決定A,彎曲應力的循環(huán)特性 B, C, D,扭轉剪應力的循環(huán)特性49圖中三個齒輪均對稱布置于兩軸承之間,不計效率,中間軸為心軸的
43、是( )A,1主動(T1T3) B,2主動(T1=T3)C,1主動(T1T3) D,2主動(T1T3)50鍵的擠壓應力計算公式為( )A,B,C,D,51一內圈轉動外圈固定的深溝球軸承受到大小和方向均不變的恒定載荷作用,外圈滾道上承載區(qū)內一固定點上的接觸應力為( )A,靜應力 B,對稱循環(huán)變應力 C,脈動循環(huán)變應力 D,隨機變應力52一軸運轉速度低,有較大的沖擊載荷,兩軸承座分別加工,支承跨距大,軸剛度小,最適合這一工作情況的軸承類型是( )A,圓錐滾子軸承 B調心球軸承 C,圓柱滾子軸承 D,調心滾子軸承53滾動軸承的預緊不會產生( )的結果A,提高旋轉精度 B,提高軸向承載能力 C,增加支
44、承剛度 D,消除軸承間隙54滾動軸承當量動負荷的一般計算式為( )A,Pr=XFr+YF B,Pr=(XF+YFr)fpft C,Pr=Fr fpft D,(Pr=XFr+YF)fpft55非液體摩擦滑動軸承設計中,限制pv值的目的是為了防止軸承( )A,因過度發(fā)熱而膠合 B,過度磨損 C,因發(fā)熱而產生塑性變形 D,因發(fā)熱而卡死56下圖所示的油膜中能產生流體動壓力的有( )uuuuA,1個B,2個D,4個C,3個57液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為( )A,邊界潤滑 B,流體膜潤滑 C,邊界潤滑或混合潤滑 D,混合潤滑58一非液體摩擦滑動軸承,直徑d=90mm,軸轉速n=9r/min,受徑向力
45、F100000N,已知p14.7Mpa,pv9.8Mpa.m/s,則軸承寬度B至少?。?)A,90mm B,76mm C,5mm D,38mm59非液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為( )A,邊界潤滑 B,流體膜潤滑 C,邊界潤滑或混合潤滑 D,混合潤滑60設計液體摩擦滑動軸承時,若軸承寬度B取得較大,則( )A,承載能力大,泄油量也大 B,承載能力小,泄油量也小C,承載能力大,泄油量小 D,承載能力小,泄油量大61NZ撓性爪形聯軸器( )A,既不能吸收振動、緩和沖擊、也不能補償軸線偏斜B,不能吸收振動、緩和沖擊,但能補償軸線偏斜C,既能吸收振動、緩和沖擊,也能補償軸線偏斜D,能吸收振動、緩和沖
46、擊,但不能補償軸線偏斜62在凸緣聯軸器、尼龍柱銷聯軸器、套筒聯軸器、齒輪聯軸器中,屬于剛性可移式聯軸器的有( )A,1個 B,2個 C,3個 D,4個63齒輪聯軸器( )A,既不能吸收振動、緩和沖擊、也不能補償軸線偏斜B,不能吸收振動、緩和沖擊,但能補償軸線偏斜C,既能吸收振動、緩和沖擊,也能補償軸線偏斜D,能吸收振動、緩和沖擊,但不能補償軸線偏斜64在凸緣聯軸器、尼龍柱銷聯軸器、套筒聯軸器、齒輪聯軸器中,屬于彈性可移式聯軸器的有( )A,1個 B,2個 C,3個 D,4個65一螺紋聯接(大徑d、中徑d2、升角、當量摩擦角、預緊力F)預緊時,螺紋副的阻力矩為( )A, B, C, D,66需經
47、常拆卸而被聯接件之一又較厚時,宜采用( )A,螺栓聯接 B,螺釘聯接 C,緊定螺釘聯接 D,雙頭螺柱聯接67采用緊配鉸制孔用螺栓聯接的螺栓組,在旋轉力矩作用下單個螺栓主要受( )A,拉伸力作用 B,扭矩作用 C,剪力作用 D,彎矩作用68為了提高螺栓在變載荷作用下的疲勞強度,應該( )A,減小螺栓的剛度 B,增加螺栓的剛度C,減少被聯接件的剛度 D,減少預緊力69某汽缸蓋螺栓聯接,若汽缸內氣體壓力在02Mpa之間循環(huán)變化,則缸蓋聯接螺栓的應力是( )A,非對稱循環(huán)變應力 B,脈動循環(huán)變應力 C,對稱循環(huán)變應力 D,非穩(wěn)定循環(huán)變應力70用于聯接的螺紋牙形為三角形,這是因為( )A,螺紋強度高 B
48、,傳動效率高 C,防振性能好 D,螺紋副的摩擦阻力大,自鎖性好三、機械設計基礎基本概念100題參考答案1,A2,B3,C4,D5,B6,C7,B8,D9,C10,D11,B12,B13,C14,D15,B16,D17,A18,B19,C20,C21A22,D23,D24,D25,B26,D27,C28,A29,C30,B31,B32,A33,D34,A35,B36,C37,D38,B39,B40,A41,D42,D43,D44,B45,A46,C47,D48,D49,A50,A51,C52,D53,B54,D55,A56,C57,B58,B59,C60,C61,B62,A63,B64,A65,
49、D66,D67,C68,A69,A70,D71 兩構件通過面接觸而構成的運動副成為( ),它引入( )個約束;通過點、線接觸而構成的運動副稱為( ),它引入( )個約束72 所謂機架是指( )的構件73 鉸鏈四桿機構在任何情況下均為雙搖桿機構的條件是( )74 以曲柄為主運動的曲柄搖桿機構中,可能出現最小傳動角的位置是( )75 使凸輪機構的壓力角減小的有效方法使( )76 凸輪機構中產生剛性沖擊的原因是( );產生柔性沖擊的原因是( )77 從動件的( )運動規(guī)律可使凸輪機構有剛性沖擊(硬沖),而( )運動規(guī)律可使凸輪機構有柔性沖擊(軟沖)78 定軸輪系傳動比的計算可表示為( ),周轉輪系傳動比的計算可表示為( )79 剛性轉子靜平衡的力學條件使( ),而動平衡的力學條件是( )80 速度波動的類型有
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