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1、
2013 / 2014 學(xué)年第二學(xué)期《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》試卷
使用班級: 閉卷
課程編號:
答題時(shí)間: 120 分鐘
題號
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
總分
得分
共 7 頁 第 1 頁
得分
一、填空題(本題共10分,每空1分)
1、構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性,稱為構(gòu)件的 自由度 。
2、兩構(gòu)件通過面接觸形成的運(yùn)動(dòng)副稱為
2、 低副 ,又可分為 轉(zhuǎn)動(dòng) 副和移動(dòng)副。
3、 原動(dòng)件 是機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的活動(dòng)構(gòu)件。
4、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按其連架桿的名稱,分為 曲柄搖桿 機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。
5、在凸輪機(jī)構(gòu)中, 凸輪 是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。
6、漸開線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是: 。
7、摩擦型帶傳動(dòng),按傳動(dòng)帶的橫截面形狀可分為平帶傳動(dòng)、 V帶 傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)和圓形帶傳動(dòng)。
8、傳動(dòng)鏈按其齒形結(jié)構(gòu)又可分為 滾子鏈 和齒形鏈兩種。
二、判斷題(本題共10分,每題1分)
得分
1
3、、兩構(gòu)件通過一個(gè)移動(dòng)副聯(lián)接時(shí),會(huì)形成兩個(gè)約束。( √ )
2、極位夾角愈小,機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)特性愈顯著。( )
3、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,可利用從動(dòng)件曲柄的慣性保證機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置。( √ )
4、漸開線上各點(diǎn)壓力角相等。( )
5、節(jié)圓就是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。( )
6、用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí),為避免產(chǎn)生根切,則最少齒數(shù)。( √ )
7、V帶的工作面是與帶輪表面相接觸的內(nèi)表面。 ( )
8、在鏈傳動(dòng)中,應(yīng)盡量避免采用偶數(shù)節(jié)鏈節(jié)。
4、 ( )
9、過盈聯(lián)接一般宜用作不可拆聯(lián)接。 ( √ )
10、工作時(shí)既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為心軸。 ( )
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三、選擇題(本題共20分,每題2分)
得分
1、運(yùn)動(dòng)副以線接觸或點(diǎn)接觸的是 B 。
(A)低副 (B)高副 (C)轉(zhuǎn)動(dòng)副 (D)移動(dòng)副
2、若兩個(gè)連架桿,一個(gè)為曲柄,一個(gè)為搖桿,這個(gè)機(jī)構(gòu)是
5、 A 。
(A)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) (B)雙曲柄機(jī)構(gòu) (C)雙搖桿機(jī)構(gòu) (D)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
3、在長度順次為60mm、150mm、120mm和100mm的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,若以150mm的邊作為機(jī)架,形成的是 A ?
(A)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) (B)雙曲柄機(jī)構(gòu) (C)雙搖桿機(jī)構(gòu) (D)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
4、在凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中,使機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊的是 。
(A)等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (B)正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律
(C)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (D)余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律
5、在周轉(zhuǎn)輪系
6、中,幾何軸線固定的是 。
(A)系桿 (B)行星輪 (C)行星架 (D)中心輪
6、用于兩帶輪軸線平行、兩輪共面、轉(zhuǎn)向相同的傳動(dòng)的是 。
(A)開口傳動(dòng) (B)交叉?zhèn)鲃?dòng) (C)半交叉?zhèn)鲃?dòng) (D)V帶傳動(dòng)
7、構(gòu)造簡單、裝拆方便,用于可制通孔的場合的螺紋聯(lián)接是 。
(A)雙頭螺柱聯(lián)接 (B)螺栓聯(lián)接 (C)螺釘聯(lián)接 (D)緊定螺釘聯(lián)接
8、下列敘述中,不屬于軸上零件軸向固定方式的是 。
(A)套筒 (B)彈性擋圈 (C)圓螺母 (
7、D)鍵
9、代號為6308的滾動(dòng)軸承,其內(nèi)徑尺寸為 。
(A)40mm (B)20mm (C)60mm (D)30mm
10、不能補(bǔ)償兩軸的相對位移的聯(lián)軸器是 。
(A)固定式剛性聯(lián)軸器 (B)可移式剛性聯(lián)軸器 (C)十字滑塊聯(lián)軸器 (D)齒輪聯(lián)軸器
得分
共 7 頁第 3 頁
得分
四、問答題(本題共30分,每題5分)
1、V帶傳動(dòng)為什么比平帶傳動(dòng)承載能力大?
V帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力大于平帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力,相當(dāng)于摩擦因數(shù)從f增加到3.07f,這種現(xiàn)象也稱V帶傳動(dòng)的楔面摩擦效應(yīng)。另
8、外,V帶傳動(dòng)通常是多根帶同時(shí)工作,所以V帶傳動(dòng)與平帶傳動(dòng)相比可傳遞更大的功率,因此應(yīng)用比平帶傳動(dòng)更為廣泛。
2、鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)如何選擇,其理由是什么?
鏈的節(jié)數(shù)一般為偶數(shù),這時(shí)在鏈的環(huán)形接頭處,正好是內(nèi)鏈板與外鏈板相連,可直接用開口銷或彈簧夾將活動(dòng)銷軸鎖住。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí),則應(yīng)采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)受附加彎曲載荷,所以應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)節(jié)鏈節(jié)。但在重載、沖擊、反向等條件下工作時(shí),采用全部用過渡鏈節(jié)構(gòu)成的鏈,柔性較好,能減輕振動(dòng)和沖擊。
3、滾動(dòng)軸承的主要失效形式有哪幾種?設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么?
疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形,此外,由于維護(hù)和保養(yǎng)
9、不當(dāng)或密封不良等也會(huì)引起軸承早期磨損、膠合、內(nèi)、外圈和保持架破損等不正常失效。
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:對于一般轉(zhuǎn)速()的軸承,應(yīng)進(jìn)行防止疲勞點(diǎn)蝕的壽命計(jì)算。對于低速或只作低速擺動(dòng)()的軸承,應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。對于高速軸承,除進(jìn)行壽命計(jì)算外,還需驗(yàn)算極限轉(zhuǎn)速。
共 7 頁第 4 頁
4、什么是齒廓的根切現(xiàn)象?根切有什么危害?如何避免根切?
用展成法加工齒輪時(shí),若刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)超過被切齒輪的極限點(diǎn)N,則刀具的齒頂會(huì)將被切齒輪齒根的漸開線齒廓切去了一部分,這種現(xiàn)象稱為根切。根切的齒廓將使輪齒的彎曲強(qiáng)度大大減弱,而且當(dāng)根切侵入漸開線齒廓工作段時(shí),將引起重合度的下降。嚴(yán)重的根切
10、(),將破壞定傳動(dòng)比傳動(dòng),影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性,故應(yīng)力求避免根切。
避免根切的方法:為避免根切,標(biāo)準(zhǔn)齒輪應(yīng)使最少齒數(shù)。當(dāng)齒輪傳動(dòng)由于尺寸的限制,或由于傳動(dòng)比的要求,需要小齒輪的齒數(shù)少于最少齒數(shù)時(shí),可采用刀具變位來加工齒輪避免根切。
5、螺紋聯(lián)接的種類有哪些?它們各自的特點(diǎn)和應(yīng)用如何?
螺紋聯(lián)接的種類:螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。
應(yīng)用場合:螺栓聯(lián)接無需在被聯(lián)接件上切制螺紋,使用不受被聯(lián)接件材料的限制。構(gòu)造簡單,裝拆方便,應(yīng)用廣泛。用于可制通孔的場合;雙頭螺柱的一端旋入并緊定在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中。用于結(jié)構(gòu)受限制而不能用螺栓或要求聯(lián)接較緊湊的場合;螺釘聯(lián)接不
11、用螺母,應(yīng)用與雙頭螺柱相似,但不宜用于經(jīng)常裝拆的聯(lián)接,以免損壞被聯(lián)接件的螺紋孔;緊定螺釘聯(lián)接旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中,其末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)的坑中,以固定兩個(gè)零件的相互位置,并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。
6、在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中,對于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則分別是什么?
一對閉式齒輪的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕和齒根彎曲疲勞折斷,因此在設(shè)計(jì)閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)要進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算,其中閉式軟齒面齒輪以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主,閉式硬齒面齒輪,由于齒芯強(qiáng)度較低,則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨
12、損和齒根彎曲疲勞折斷,由于當(dāng)前磨損計(jì)算方法尚不完善,因此只進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算,并適當(dāng)考慮磨損的影響。
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五、計(jì)算題(本題共30分,每題10分)
得分
1、計(jì)算如圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度。
a)
b)
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2、已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,,,試分別求出分度圓直徑、基圓直徑、齒頂高、齒根圓直徑和齒距。
分度圓直徑:
基圓直徑:
13、
齒頂高:
齒根圓直徑:
齒距:
共 7 頁第 7 頁
3、在如圖2所示的滾齒機(jī)工作臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)中,已知各齒輪的齒數(shù)為,,,,,被加工齒輪B的齒數(shù)為72,試計(jì)算傳動(dòng)比。
解:
(1)
(2)
(2)/(1)式,可得
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2010/2011學(xué)年第二學(xué)期《模具設(shè)計(jì)》試卷乙答案 機(jī)制1031
一、填空題(本題共10分
14、,每空1分)
1、自由度2、低副、轉(zhuǎn)動(dòng)3、原動(dòng)件4、曲柄搖桿5、凸輪6、7、V帶、圓形8、滾子鏈
二、判斷題(本題共10分,每題1分)
1、√2、3、√4、 5、 6、√ 7、 8、9、√10、
三、選擇題(本題共20分,每題2分)
1.B 2.A 3.A 4.C 5.D 6.A 7.B 8.D 9.A 10.A
四、問答題(本題共30分,每題5分)
1、V帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力大于平帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力,相當(dāng)于摩擦因數(shù)從f增加到3.07f,這種現(xiàn)象也稱V帶傳動(dòng)的楔面摩擦效應(yīng)。另外,V帶傳動(dòng)通常是多根帶同時(shí)工作,所以V帶傳動(dòng)與平帶傳動(dòng)相比可傳遞更大的功率,因此應(yīng)用比平帶傳動(dòng)更為廣泛。
15、
2、鏈的節(jié)數(shù)一般為偶數(shù),這時(shí)在鏈的環(huán)形接頭處,正好是內(nèi)鏈板與外鏈板相連,可直接用開口銷或彈簧夾將活動(dòng)銷軸鎖住。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí),則應(yīng)采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)受附加彎曲載荷,所以應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)節(jié)鏈節(jié)。但在重載、沖擊、反向等條件下工作時(shí),采用全部用過渡鏈節(jié)構(gòu)成的鏈,柔性較好,能減輕振動(dòng)和沖擊。
3、疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形,此外,由于維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng)或密封不良等也會(huì)引起軸承早期磨損、膠合、內(nèi)、外圈和保持架破損等不正常失效。
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:對于一般轉(zhuǎn)速()的軸承,應(yīng)進(jìn)行防止疲勞點(diǎn)蝕的壽命計(jì)算。對于低速或只作低速擺動(dòng)()的軸承,應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。對于高速軸承,除進(jìn)行壽命計(jì)算外,還需驗(yàn)算極限轉(zhuǎn)速。
16、4、用展成法加工齒輪時(shí),若刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)超過被切齒輪的極限點(diǎn)N,則刀具的齒頂會(huì)將被切齒輪齒根的漸開線齒廓切去了一部分,這種現(xiàn)象稱為根切。根切的齒廓將使輪齒的彎曲強(qiáng)度大大減弱,而且當(dāng)根切侵入漸開線齒廓工作段時(shí),將引起重合度的下降。嚴(yán)重的根切(),將破壞定傳動(dòng)比傳動(dòng),影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性,故應(yīng)力求避免根切。
避免根切的方法:為避免根切,標(biāo)準(zhǔn)齒輪應(yīng)使最少齒數(shù)。當(dāng)齒輪傳動(dòng)由于尺寸的限制,或由于傳動(dòng)比的要求,需要小齒輪的齒數(shù)少于最少齒數(shù)時(shí),可采用刀具變位來加工齒輪避免根切。
5、螺紋聯(lián)接的種類:螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。
應(yīng)用場合:螺栓聯(lián)接無需在被聯(lián)接件上
17、切制螺紋,使用不受被聯(lián)接件材料的限制。構(gòu)造簡單,裝拆方便,應(yīng)用廣泛。用于可制通孔的場合;雙頭螺柱的一端旋入并緊定在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中。用于結(jié)構(gòu)受限制而不能用螺栓或要求聯(lián)接較緊湊的場合;螺釘聯(lián)接不用螺母,應(yīng)用與雙頭螺柱相似,但不宜用于經(jīng)常裝拆的聯(lián)接,以免損壞被聯(lián)接件的螺紋孔;緊定螺釘聯(lián)接旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中,其末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)的坑中,以固定兩個(gè)零件的相互位置,并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。
6、一對閉式齒輪的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕和齒根彎曲疲勞折斷,因此在設(shè)計(jì)閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)要進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算,其中閉式軟齒面齒輪以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主,閉
18、式硬齒面齒輪,由于齒芯強(qiáng)度較低,則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷,由于當(dāng)前磨損計(jì)算方法尚不完善,因此只進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算,并適當(dāng)考慮磨損的影響。
共 4 頁第 2 頁
五、計(jì)算題(本題共30分,每題10分)
1、a)
b)
2、分度圓直徑:
基圓直徑:
齒頂高:
齒根圓直徑:
齒距:
3、解:
(1)
(2)
(2)/(1)式,可得
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