机械设计基础自考题模拟2.docx
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机械设计基础自考题模拟2
机械设计基础自考题模拟2
一、单项选择题
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。
1.平键连接的主要用途是使轴与轴上零件之间
A.沿轴向固定并传递轴向力
B.沿轴向可相对滑动并具导向作用
C.沿周向固定并传递转矩
D.安装与拆卸方便
答案:
C
2.平键连接的可能失效形式为
A.疲劳点蚀
B.弯曲疲劳破坏
C.胶合
D.压溃、磨损
答案:
D
[解答]本题主要考查的知识点为平键连接的失效形式。
[要点透析]对于构成静连接的普通平键连接,其主要失效形式是较弱零件的工作面被压溃。
对于构成动连接的导向平键和滑键连接,主要失效形式是工作面的过度磨损。
3.平键连接能传递的最大转矩为T,现要传递的转矩为1.5T,则应
A.把键的工作长度增大到1.5倍
B.把键宽增大到1.5倍
C.把轴的半径增大到1.5倍
D.安装一对平键
答案:
A
[解答]本题主要考查的知识点为平键连接的强度计算。
[要点透析]平键连接的强度计算公式为σp=
,式中,T为转矩;k为键与轮毂键槽的接触高度,且
,h为键的高度;l为键的工作长度;d为轴的直径。
故选A。
4.设计平键连接的几项主要内容是a:
按轴的直径和轮毂的长度选择平键的截面尺寸和长度;b:
按要求选择平键类型;c:
进行必要的强度校核。
具体设计时一般顺序为
A.b—c—a
B.b—a—c
C.a—c—b
D.c—b—a
答案:
B
[解答]本题主要考查的知识点为平键连接的设计。
[要点透析]平键的设计,首先应根据连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择平键的类型,再根据轴径从标准中选出平键的截面尺寸,而键的长度可根据平键的类型和轮毂宽确定,最后进行平键连接的强度计算。
5.普通平键的工作面是
A.顶面
B.底面
C.侧面
D.端面
答案:
C
[解答]本题主要考查的知识点为平键的工作面。
[要点透析]由于普通平键工作时依靠键与键槽两侧的相互挤压来传递转矩,因此键的两个侧面是其工作面。
6.楔键连接传递转矩是靠
A.两侧面的摩擦力
B.两侧面的挤压力
C.上下表面的挤压力
D.上下表面的摩擦力
答案:
D
[解答]本题主要考查的知识点为楔键连接的预紧力。
[要点透析]楔键连接装配时将键楔紧靠在轮毂槽和轴槽之间,键的上下表面受挤压,而构成紧连接,即在工作前连接中就有预紧力作用,工作时楔键连接靠上下表面预紧力产生的摩擦力来传递转矩。
7.普通螺纹的公称直径是指螺纹的
A.大径
B.小径
C.中径
D.外螺纹与内螺纹不同
答案:
A
[解答]本题主要考查的知识点为普通螺纹的公称直径。
[要点透析]螺纹大径是指与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径,并定为螺纹的公称直径。
8.当两个被连接件不太厚,且便于加工通孔时,宜采用
A.双头螺柱连接
B.螺栓连接
C.螺钉连接
D.紧定螺钉连接
答案:
B
[解答]本题主要考查的知识点为螺栓连接的应用。
[要点透析]螺栓连接应用广泛,通常用于被连接件不太厚和便于加工通孔的场合。
9.螺纹连接防松的根本问题在于
A.增加螺纹连接的轴向力
B.增加螺纹连接的横向力
C.增加螺纹连接刚度
D.防止螺纹副相对转动
答案:
D
[解答]本题主要考查的知识点为螺纹连接防松的实质。
[要点透析]螺纹防松的实质是防止螺纹副间发生相对转动。
10.紧螺栓连接强度公式中,系数1.3是考虑
A.应力集中
B.安全系数
C.受载后补充拧紧的影响系数
D.承载面积是按内径面积计算,但螺纹牙也承担一定的抗拉作用
答案:
C
11.在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台,其目的是
A.避免螺栓产生附加弯曲应力
B.便于安装
C.为安置防松装置
D.为避免螺栓受拉力过大
答案:
A
[解答]本题主要考查的知识点为螺栓连接设计中在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台的目的。
[要点透析]若被连接件与螺栓接触的表面不平或倾斜,在拧紧螺母时,螺栓会受到附加偏载,致使连接的承载能力降低。
因此为了避免螺栓产生附加的弯应力,可在被连接件处可对表面进行平整,平整方法可采用加工出沉头座孔或凸台。
12.摩擦型带传动主要依靠传递运动和动力。
A.紧边拉力
B.带和带轮接触面间的摩擦力
C.带的预紧力
D.松边的拉力
答案:
B
[解答]本题主要考查的知识点为摩擦型带传动的工作原理。
[要点透析]摩擦型带传动主动轮回转时,依靠带与带轮间的摩擦力驱使从动轮一起回转,从而传递运动和动力。
13.带传动不能保证准确的传动比,其原因是
A.带容易变形和磨损
B.带在带轮上出现打滑
C.带传动工作时发生弹性滑动
D.带传递的中心距大
答案:
C
[解答]本题主要考查的知识点为带传动的弹性滑动。
[要点透析]由于带传动中弹性滑动是不可避免的,因此从动轮圆周速度总是小于主动轮圆周速度,从动轮的实际转速总是低于理论转速。
传递载荷越大,实际转速越低,因此带传动的实际传动比不是定值,即传动比不准确。
14.为使V带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过
A.4根
B.6根
C.2根
D.10根
答案:
D
[解答]本题主要考查的知识点为V带传动的设计。
[要点透析]由于带的根数过多,因受力不均,易发生失效,因此通常V带的根数不宜超过10根。
15.与齿轮传动相比较,不是链传动优点的是
A.可用于远距离传动
B.制造成本高
C.安装精度要求较低
D.制造精度要求较低
答案:
B
[解答]本题主要考查的知识点为链传动的优点。
[要点透析]与齿轮传动相比较,链传动的主要特点是制造和安装精度要求低;在远距离传动中,链传动结构比齿轮传动轻便。
16.渐开线齿轮基圆上的压力角为
A.20°
B.0°
C.小于分度圆上的压力角
D.10°
答案:
B
17.闭式软齿面齿轮传动的设计方法为
A.按齿根弯曲疲劳强度设计,然后校核其齿面接触疲劳强度
B.按齿面接触疲劳强度设计,然后校核其齿根弯曲疲劳强度
C.按齿面磨损进行设计
D.按齿面胶合进行设计
答案:
B
[解答]本题主要考查的知识点为闭式软齿面齿轮传动的设计方法。
[要点透析]闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面疲劳点蚀,通常以保证齿面接触疲劳强度为主,因此应按齿面接触疲劳强度进行设计计算,并校核其齿根弯曲疲劳强度。
18.普通蜗杆传动,蜗杆头数z1常取为
A.1~6
B.2~7
C.3~6
D.4~8
答案:
A
19.转速之比称为轮系的传动比。
A.首轮和末轮
B.末轮和首轮
C.任意两轮
D.首轮和其他任意一轮
答案:
A
20.轮系的功用中,实现必须依靠周转轮系来实现。
A.运动的合成与分解
B.变速传动
C.分路传动
D.大传动比
答案:
A
[解答]本题主要考查的知识点为周转轮系的功用。
[要点透析]实现运动的合成与分解是周转轮系独特的功用。
二、填空题
1.根据连接拆卸后连接件是否被损坏,可分为______和不可拆连接。
答案:
可拆连接
2.挠性件传动是通过中间挠性而实现传递运动和______的一种机械传动。
答案:
动力
3.按用途不同,链传动分为______、牵引链和起重链。
答案:
传动链
4.______是现代机械设备中应用最广泛的一种机械传动,它可以传递空间任意两轴间的运动和动力。
答案:
齿轮传动
5.齿面硬度>350HBS的齿轮称为______齿轮。
答案:
硬齿面
6.在蜗杆传动中,由于蜗轮轮齿的形状比较复杂,很难精确确定轮齿的危险截面和实际弯曲应力。
通常把蜗轮近似地当作______来考虑。
答案:
斜齿圆柱齿轮
7.由多对齿轮(包括蜗杆、蜗轮)所组成的传动系统称为______。
答案:
轮系
8.轮系在传动中,若至少有一个齿轮的几何轴线不固定,而是能绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的轮系,则称这种轮系为______。
答案:
周转轮系
9.减速器安装在原动机和工作机之间,起到降低转速和______的作用。
答案:
增大转矩
10.减速器按传动原理可分为普通减速器和______。
答案:
行星减速器
三、分析题
1.如图所示斜齿圆柱齿轮—蜗杆传动组成的传动装置。
动力由Ⅰ轴输入,蜗轮4为右旋齿。
试求:
(1)使蜗轮4按图中n4方向转动,确定斜齿轮1的转动方向。
(2)使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分,确定斜齿轮1和斜齿轮2的螺旋线方向。
答案:
解:
(1)从右往左看,顺时针转动。
(2)斜齿轮1左旋,斜齿轮2右旋。
2.试分析带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比。
答案:
解:
中心距愈小,带长愈短。
在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏。
且在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。
传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。
四、计算题
1.标准B型V带传动,在预紧应力σ0=1.5MPa时,传递的有效圆周力F=300N。
若不考虑带的离心力,求工作时传动带的紧边拉力F1和松边拉力F1(提示:
B型带的剖面积A=138mm2)
答案:
解:
预紧力F0=Aσ0=138×1.5=207(N)
由力之间的相互关系可知:
故有:
解得:
2.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,其参数为:
齿数z1=18,z2=54,分度圆压力角α=20°,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.25,小齿轮1的齿顶圆直径da1=100mm。
试求:
模数m、分度圆直径d、基圆直径db、标准中心距a及传动比i12。
答案:
解:
由da1=m(z1+2
)=m(18+2)=100mm
得m=5mm
分度圆直径d1=mz1=90mm
d2=mz2=270mm
基圆直径db1=mz1cosα=84.6mm
db2=mz2cosα=253.7mm
标准中心距a=(d1+d2)/2=180mm
传动比i12=z2/z1=3
3.如图所示轮系,已知z1=15,z2=25,z2'=15,z3=30,z3'=15,z4=30,z4'=2(右旋),z5=60,z5'=20,m=4mm。
若n1=500r/min,求齿轮5的速度n5。
答案:
解:
4.如图所示轮系,已知z1=18,z2=20,z2'=25,z3=25,z3'=2,z4=40,求该轮系的传动比。
答案:
解:
五、设计题
1.如图所示链传动的布置形式,小链轮为主动轮。
在图(a)、(b)、(c)、(d)所示的布置方式中,指出哪些是合理的,哪些是不合理的?
为什么?
答案:
解:
在此4种链传动的布置方式中,(b)、(d)是合理的,(a)、(c)是不合理的。
这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面,这样可避免咬链或紧边与松边相碰撞。
2.某传动装置采用一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮,齿轮参数z1=20,z2=54,m=4mm。
加工时误将箱体孔距镗大为a'=150mm。
齿轮尚未加工,应采取何种方法进行补救?
新方案的齿轮强度能满足要求吗?
答案:
解:
标准直齿圆柱齿轮的中心距为:
a=m(z1+z2)/2=4×(20+54)/2=148(mm)
故可补救。
将齿轮改为斜齿轮,使中心距为:
a'=m(z1+z2)/(2cosβ)
=4×(20+54)/(2cosβ)
=150(mm)
cosβ=a/a'=148/150=0.9867
β=9.367°=9°22'01"
通过调整β角,中心距达到150mm,用斜齿代替直齿,新方案不仅强度有所提高,而且传动性能也有所改善。
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