机械基础模拟题

考试题型：1）简答题；2）作图题；3）计算分析题说明：带传动不考。机械原理部分一、平面机构自由度计算及注意事项1、试求下列机构的自由度数，并判断机构是否有确定的运动？解：（a）活动构件数目n=4，低副数目Pl=4，高副数目Ph=2，局部自由度为1。自由度F=3*4-2*4-2-1=1，有确定的相对运动。（b）n=10，Pl=14，Ph=0F=2注意在主动件与机架相连的地方存在一个复合铰链。不存在确定的运动。2、计算图示机构的自由度。F=3*6-2*7-2=23、.计算自由度F，并指出何处为复合铰链、局部自由度、虚约束？存在虚约束和复合铰链。F=3*5-2*7=14、计算自由度,并判断机构运动是否确定。F=3*6-2*8-1=1，有确定相对运动。5、计算下列机构的自由度F=3*3-2*4=1，存在虚约束F=3*4-2*4-2=2F=3*3-2*3-2=16、计算图示平面机构的自由度。（机构中若含复合铰链，局部自由度或虚约束，应在图上注明出来）F=3*6-2*8-1=1F=3*6-2*8-2=07计算图示平面机构的自由度。（机构中若含复合铰链，局部自由度或虚约束，应在图上注明出来）F=3*4-2*5-1=1F=3*6-2*7-3=1F=3*3-2*3-2=1二、四杆机构1、曲柄摇杆机构的最小传动角γmin出现于曲柄和机架共线处。2、平面连杆机构具有急回特征在于极位夹角不为零。3、铰链四杆机构的基本型式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。4、曲柄滑块机构的尺寸如图所示，求1、若AB为原动件，作图求出该机构的行程速比系数K。2、说明该机构在什么条件下有死点，并将此死点位置在图上画出。1、先作图求出极位夹角，再根据公式求得行程速度比系数；2、滑块作为主动件的时候有死点，死点的位置在连杆与曲柄共线处。5、图示曲柄滑块机构，作图求：1.滑块的极限位置曲柄与连杆拉直共线与重叠共线处2.曲柄的极位夹角及行程速比系数3.最小传动角4.若要将该机构作成偏心轮滑块机构，如何选取偏心轮半径？6、四杆机构如图，试指出其所属类型，并用图和公式来求解该机构的行程速比系数K＝？三、凸轮机构习题1、在设计机构时，当凸轮的最大压力角超过许用值时，则可。①加大滚子直径②加大基圆半径③加大工作行程2、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。3、若凸轮机构的最大压力角α大于许用压力角，可采取加大基圆半径措施来改善此凸轮的传力性能。4、凸轮机构压力角的大小与基圆半径有何关系？基圆半径越小，压力角越大5、图示凸轮机构，已知偏心圆盘半径R，滚子半径γT，偏心距OO’，凸轮逆时针转动。1）、求凸轮理论廓线基圆半径γmin；R-OO‘+γT2）、在图上标出图示位置的压力角α；3）、凸轮由图示位置转过90°时，标出该位置从动推杆的位移和压力角。6、凸轮从动件按什么规律运动时，才有刚性冲击产生？等速运动7、在设计滚子从动件凸轮机构时，如果理论轮廓外凸部分最小曲率半径rmin太小，对滚子半径（应减小）的选择有何影响？应修改什么参数（凸轮基圆半径加大）重新设计？8、若凸轮机构的最大压力角α大于许用压力角，可采取什么措施来改善此凸轮的传力性能？9、绘出凸轮机构从动件等加速等减速运动规律的运动线图，S2－t，V2－t，a2－t，并指出在什么位置上有何种性质的冲击。四齿轮机构习题1、已知一对标准渐开线正常齿制直齿圆柱齿轮传动，i=2.5，今测得小齿轮参数da1=44mm，df1=35mm，试求：1）、模数m；2）、齿轮齿数Z1，Z2；3）、齿轮分度园直径d1，d2；4）、中心距a。解：da1=d1+2ha*m44=d1+2m1)Df1=d1-2(ha*+c*)m35=d1-2.5m2)联立1）2）两式可得m=2d1=40d2=i*d1=100Z1=d1/m=20;Z2=d2/m=50a=(d1+d2)/2=702、齿轮传动中，当直径不变时，加大模数对弯曲强度将①（①提高②降低③不变）3、已知一齿条型刀具的参数m=5mm,3.0c,8.0h,15α**a===°。（1）用该刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮时，不产生根切的标准齿轮的最少齿数zmin为多少？不长生根切的变位齿轮最小变位系数xmin表达式为何？试推导之。解：Z〉=23.88最少齿数为24（2）用该刀具分别加工z1=22和z2=28的一对渐开线直齿圆柱齿轮，且安装中心距a'=124mm，试问该对齿轮为何种传动？它们的啮合角a'，节圆半径r1、r2分别为多少？解：d1=mz1=5*22=110;d2=mz2=5*28=140。A=124(d1+d2)/2=125变位齿轮传动类型中的负传动124/125=cos15/cosa’A’=13.2节圆半径R1=124*22/50=54.56R2=124*28/50=69.444、用齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度ω1＝5rad/s,刀具移动速度0.375m/s，刀具的模数m=10mm,压力角°=20α。（1）求被加工齿轮的齿数z1；解：w1*mz/2=375Z=15（2）若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77mm,求被加工齿轮的分度圆齿厚S；解：移距xm=77-mz/2=2S=mpi/2+2xmtga=17.16（3）若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比i12=4,在无侧间隙的标准安装时的中心距为377mm，求这两个齿轮的节圆半径'2'1rr、及啮合角'α。解：5、直齿圆锥齿轮（δ=45°）不产生根切的最少齿数是多少？6、一直齿圆柱齿轮：Z=30，m=4mm，α=20°，ha*=1，试求该齿轮的齿顶圆直径da，基圆直径db及齿顶圆处的压力角αa各等于多少？7、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？当量齿数Zv有什么用？8、在图上标出蜗轮的转向，并说明蜗轮的旋向（用文字说明）9．设一渐开线标准直齿轮的齿数Z=30，模数m=3mm，齿顶高系数ha*=1，压力角α=20°，求其齿廓在顶圆上的压力角αa及在顶圆和分度圆上的曲率半径ρa、ρ。10、测得一斜齿轮模数为3mm，压力角为20度，齿数为30，分度圆直径为100mm，问：1）、该模数压力角是指端面参数还是法面参数？2*sin2ahz2）、该齿轮螺旋角β＝？3）、该齿廓的当量齿数ZV＝？11、当一对标准齿轮正确安装时，其分度圆与节圆；啮合角______压力角。12、渐开线齿轮的切削加工方法有和。13、斜齿轮传动为什么比直齿轮传动的平稳性好？14、今有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知斜齿轮的法面参数：mn=4mm,an=20o，,25.0c,1h*n*an==齿宽B＝30mm，中心距a=121.5mm,齿数z1=20,z2=40。试求这对斜齿轮的螺旋角β及轴向重合度εβ。15一个标准直齿渐开线圆柱齿轮与一个采用正变位的直齿柱圆齿轮，二者的齿数Z和模数m相等时，两个齿轮相比，试问正变位齿轮哪些几何尺寸发生了变化？哪些几何尺寸未发生变化？16一对标准斜齿圆柱齿轮啮合，中心距a=200mm，法面模数mn=5，Z1=15，传动比i=4，问用范成法加工该齿轮时是否发生根切？五轮系1、在图示的轮系中已知各轮的齿数：Z1=45，Z2=20，Z2’=20，Z3=15，Z4=15，Z5=85，Z4’=20，Z6=15，试求传动比i16=？2、图示为粗纺机中的差动轮系。已知z1=64,z2=60,z3=45,z4=30,n1=400r/min,nH=140r/min。求n43、图示轮系中，各轮齿数为：Z1=15，Z2=25，Z2’=20，Z3=60，n1=200rpm，n3=60rpm，转向如图中箭头所示。试求：(1)该轮系的自由度(2)转臂H的转速nH。4、图示轮系中，Z1=20，Z2=40，Z2’=18，Z3=36，Z3’=80，Z4=30，Z1’=20，求传动比i1H。5、图示为何种轮系？已知各轮齿数为Z1=20，Z2=30，Z2’=29，Z3=80，Z4=82，Z4’=18，Z5=36及主动轮1的转向（如图所示）。求：(1)传动比i15=?(2)从动轮5的转向？六机械的平衡习题01、某轮子已经过静平衡，现又在框架式平衡机上进行动平衡试验，问该转子能否使框架振动？原因是什么？2、说明回转件静平衡及动平衡的条件。机械设计部分一、连接a)提高螺栓持久强度的措施：1)减少刚度和b)增大刚度，或适当预紧力Q。2)应力集中。c)常用螺纹牙型有、、和四种，其中螺纹主要用于联接，而其它螺纹主要用于传动。d)螺旋副的自锁条件是；在设计时提高其效率的措施主要是。e)提高承受轴向变载荷螺栓持久强度的措施有：适当预紧力；螺栓的刚度；被联接件的刚度。f)我们把螺旋副不会自行松脱的现象，称为，其条件是。g)要求省力和自锁时，应采用线（头）螺纹，若要求高效率时，应采用线（头）螺纹。h)为什么有些螺栓联接要采用防松装置?i)现有两根梯形螺纹的丝杆，A为单头，B为双头，其余尺寸相同，问哪一个传动时较省力？j)承受轴向外载荷的紧螺柱联接，每个螺栓在装配时受到预紧力Q0==4100N，轴向工作载荷Qe=3000N，需要的剩余预紧力Qr=2000N，问单个螺栓受到的总拉力Q=？k)预紧并受轴向变载荷的螺栓联接，欲提高其疲劳强度，螺栓及被联接件的刚度应如何变化？l)螺栓联接如图所示，螺栓的个数为2，横向工作载荷R=5300N，被联接件接合面间的摩擦系数为f=0.2，许用应力[σ]=130N/mm，试求所需的螺栓直径d.二齿轮传动1.硬齿面的闭式齿轮传动其主要失效形式为。其设计准则是。2.齿轮传动中，当直径不变时，加大模数对弯曲强度将，对接触强度将（①提高②降低③不变）3.蜗杆直径系数q越大，则蜗杆传动的强度愈，刚度越。4.闭式齿轮传动中，若齿面硬度为HB≤350时，主要失效形式是，设计是应按设计，按校核。5.齿轮齿面发生点蚀破坏的原因是什么？6.标准齿轮的齿形系数yF与m、材料、扭矩T等是否有关？为什么？7.一对圆柱齿轮：i，a不变，改变齿数，对于齿面接触强度，轮齿弯曲强度影响如何？8.一对圆柱齿轮啮合时，试问：1）大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？2）大小齿轮的许用接触应力是否相等？为什么？3）当大小齿轮的材料和热处理相同时，轮齿弯曲强度应按哪个齿轮进行计算？为什么？三滑动轴承1.形成动压油膜的必要条件是2.滑动轴承的承载量系数ΦF将随着偏心率χ的增加而；相应的最小油膜厚度hmin随着χ的增加而。3.剖分式滑动轴承由哪几部分组成？轴瓦和轴承衬的作用是什么？4.非液体润滑轴承是根据什么原则进行设计计算的?5.实现液体动压润滑必须具备哪些条件？6.非液体摩擦润滑滑动轴承的主要失效形式是什么？在设计计算中如何防止？7.图示哪种情况能建立流体动压润滑？简述理由四、滚动轴承1.滚动轴承的额定寿命是指按的轴承发生点蚀破坏，而的轴承不发生点蚀破坏前的转数。2.滚动轴承32310所代表的含义。3.型号为7420A的滚动轴承表示级精度。直径系列为,内径为毫米的轴承。4.滚动轴承是按％的轴承发生点蚀破坏。而％的轴承不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的寿命。5.说明下列滚动轴承代号的意义6205/P2、7108B6.如图示：齿轮轴由一对7208AC轴承支承，轴上所受径向力Fr=2000N，轴向力Fa=1000N，试计算求出Fa1、Fa2、Pr1、Pr27.某机器采用一对7310AC轴承，其安装方式如图所示，已知：Fr1=2000N，Fr2=2500N，Ka=1000N，试求：（1）两轴承所受的轴向载荷Fa1及Fa2；（2）两轴承当量动载荷F1及F2。轴向内力SeFa/FreFa/Fr≤eXYXY0.7Fr0.70.40.87108.一对3206型轴承正安装，如图所示。已知：Ka=237N，Fr1=970N，Fr2=840N，fF=1.1，fT=1，n=500rpm，问哪一个轴承先发生疲劳破坏？并计算该轴承的寿命（以小时计）注：3206轴承，C=24800N，S=Fr/2Y，e=0.36，x=0.4，y=1.7。当Fa/Fr≤e，P=Fr当Fa/Fre，P=xFr