机械基础习题集
(陈秀宁版)
一、填空题 (一)总论
1、机械是机器和 的总称。
2、机器一般由动力源、执行机构、传动装置、 四部分组成。
3、构件与构件之间通过一定的 与制约,构成保持确定运动的“可动联接”,这种可动联接称为“ ”。
4、一切机器都是由若干构件以 相联接并具有确定 ,用来完成有用的 或转换机械能的组合体。
5、机构是由构件以 相联接并具有确定 的组合体。 6、 是组成机构的最基本单元, 是组成机构的运动单元。 7、机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为: 。 8、高副是指两构件通过 接触构成的运动副。
9、运动链成为具有确定相对运动的机构的必要条件为:1)运动链的自由度必须 ;2)主动构件数 运动链的自由度。
10、自由度F=2的机构,有确定运动的条件是该机构的 。 11、机件的工作能力是指完成一定功能在预定使用期内不发生失效的 。
12、衡量机件工作能力的指标称为机件的 、主要有 、刚度准则、 、振动稳定性准则、 。
13、强度准则是机件设计计算最基本的准则,其一般表达式为: 不超过许用应力。 14、选择机件合适的材料是一个复杂的技术经济问题,通常应周密考虑下述三个方面要求: 、 、 。
(二)工程力学基础
1、力是物体间相互的机械作用,这种作用的效果能使物体改变 或产生变形。力对物体的作用效果,取决于力的 , , ,即力的三要素。 2、力的合成与分解应遵循力的 。
3、若将作用于刚体上的力,平行于自身移到刚体上任意一新点,而要不改变原力对该刚体的作用效果,则必须 ,其力偶矩等于 。
4、若平面力系平衡各力的 汇交于一点,则该力系称为平面汇交力系。
5、作用在刚体某点的力F平行移到距离为d的刚体另一点,须附加一力偶,力偶矩M等于 ,平移后力系对刚体的作用效果不变。 5、平面汇交力系平衡的必要和充分条件是 。
6、合力为零的平面汇交力系的力多边形必然是各分力矢首尾相连 ,此即平面汇交
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力系平衡的充要几何条件。
7、平面力偶系平衡的必要和充分条件是平面力偶系中 8、平面任意力系平衡的必要和充分条件是 。 9、为分析机件的损伤和失效,将研究对象视为 ,并作了 、 、 和小变形的假设。
10、外力作用的方式不同,机件变形的形式也就不同。其中基本变形有四种: 、剪切、扭转以及 。
11、可变性固体受力后产生的变形若在撤销外力以后能 的称为弹性变形。
12、可变性固体受力后产生的变形若在撤销外力以后 的变形称为塑性变形(又称永久变形或残余变形)。
13、低碳钢整个拉伸过程大致分为四个阶段: 、屈服阶段、 和局部收缩阶段。 14、通常将伸长率 的材料,称为塑性材料;而把伸长率 的材料,称为脆性性材料。 15、金属材料抵抗永久变形和断裂的能力称为 。 16、杆件的破坏不仅与轴力的大小有关,还与 有关。
17、为使机件具有一定强度裕量而设定的大于1的数值,称为 。
18、强度条件可以解决如下三个问题:① 、② 、③ 。 19、剪力在受剪面上的分布情况是很复杂的,但在实际计算中,可以假设它为 。 20、压杆丧失原有直线平衡状态的能力而破坏的现象,称为 。 21、习惯上以 为主要变形的杆件称为梁。
22、交变应力是指应力的大小或正负号随着时间发生 或无规律变化。 23、由于截面突然变化而引起局部应力急剧增大的现象,称为 。
(三)联接
1、机械静联接可分为 和不可拆联接。
2、静联接螺纹要求自锁,故多采用牙形角α大的 。 3、普通螺栓的公称直径为 。
4、在同一条螺旋线上,螺纹相连两牙对应点间在中径圆柱面上的轴向距离为 。 5、螺旋副自锁条件为:
6、在常用的螺纹牙型中 传动效率最高, 自锁性最好。 7、螺纹联接的基本类型有 、双头螺柱联接、 和紧定螺钉联接。 8、螺纹联接预紧的目的在于增加联接的刚性、 和防松能力。
9、螺纹联接的防松就是防止螺旋副的相对转动。按其工作原理可分为 、机械防松和破坏螺纹副关系防松等方法。
10、键联接的主要类型有:平键联接、 、楔键联接和切向键联接。 11、平键联接分用途可分为普通平键、 、滑键三种。
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12、普通平键按其结构可分为圆头、 和单圆头三种。
13、设计键联接时,先根据工作要求选择键的类型,再根据装键处 从标准中查取 和高度h,并参照轮毂长度从标准选取键的长度L,最后进行键联接的强度校核。 14、普通平键连接工作时,平键的工作面是 。
(四)连续回转传动
1、齿轮传动按齿轮的工作条件可分为 和开式传动。
2、为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足 。 3、符合齿廓啮合基本定律的齿廓有 、 和、 等。
4、渐开线的形状取决于 的大小。当 趋于无穷大时,渐开线为一条直线,即为渐开线 的齿廓。
5、两渐开线齿轮中心距稍有改变时,其传动比不变,此特性称为渐开线齿轮的 。 6、一对渐开线齿轮的正确啮合条件为: 相等与分度圆 相等。
7、一对齿轮连续传动的条件为:一对齿轮必须满足正确啮合条件,而且 1。 8、齿轮连续传动是靠两齿轮的啮合来传递的,要求实际啮合线段应大于或等于两相邻齿轮齿廓在 。
9、齿轮传动齿廓正常啮合时,两轮的啮合点始终在两基圆 上。 10、渐开线齿轮的切齿方法按其原理分为 和 两种。
11、当用范成法加工齿轮,当被加工齿轮的齿数过少时,齿轮轮齿 将被切去。 12、用范成法加工标准齿轮时,限制齿轮的最少齿数是为了避免发生 。
13、当用滚刀加工压力角α=200的标准直齿圆柱齿轮时,若ha*=1,则最少齿数 ;若ha*=0.8,则 。
13、通过改变刀具与轮坯的相对位置进行切齿的方法加工出的齿轮称为 ,刀具位置移动的距离称为 。
14、齿轮轮齿的失效形式有 、 、 、 和 。 15、齿数相同时,模数越大,齿轮承载能力越 。
16、一对圆柱齿轮,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮 ,其主要原因是为了便于安装,保证接触线长度。
17、在选择轮齿的热处理方法时,一般应使小齿轮的 比大齿轮高出20~50HBS,甚至更多。 18、对于软齿面齿轮按 进行设计,再校核其弯曲强度。 19、对于硬齿面齿轮按 进行设计,再校核其接触强度。
20、开式齿轮传动只进行 的计算,但考虑到严重的磨损会使齿厚减薄,影响轮齿的弯曲强度,计算时通常将弯曲应力降低20%~30%。
21、一对外啮合斜齿轮的正确啮合条件为: 、 、 、 。 22、国标规定斜齿轮的法面模数、法面压力角等 为标准值。
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23、斜齿轮的重合度随 和螺旋角β的增大而增大,重合度可以很大。 24、 齿轮传动是唯一适用于相交轴的齿轮传动。 25、直齿圆锥齿轮规定 参数取标准值。 26、蜗杆传动是由 和 组成。
27、通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为 。
28、圆柱蜗杆传动按蜗杆螺旋面形状的不同分 和阿基米德蜗杆。
29、因蜗杆传动的齿面间有很大的相对滑动速度,其主要失效形式为 和磨损。基于这一特点,在选择蜗轮副的材料组合时,要求具有良好的 和抗胶合能力,常采用青铜制作蜗轮的齿圈,淬火钢制作蜗杆。
30、蜗杆传动的效率低,发热量较大,对闭式长时间连续传动需进行 。 31、链传动中链的长度以链节数表示,一般应取为 。 32、在套筒滚子链中,相邻两销轴的中心距称为 。
33、链传动中,由于链节数一般为偶数,因此,链轮齿数最好取 ,使得链条与链轮轮齿的磨损较为均匀。
34、带传动中带紧套在带轮上,靠带与带轮之间的 来传递运动和动力。 35、带传动中,带速一定时,传递功率的大小取决于 的大小。 36、带传动的最大有效圆周力与张紧力、包角和 有关。
37、普通V带的截面型号分为Y、Z、A、B、C、D、E七种,其中截面尺寸最小的是 。 38、带传动中,节面所在位置对应的带轮直径称为 。
39、V带传动中,V带截面楔角φ=400,则V带轮的轮槽角φ0应 400。 40、带工作时截面上产生的应力有 、 和 。
41、带传动工作时的最大应力出现在V带从 ,其值为: 。 42、带传动时,由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动称 。 43、带传动的主要失效形式是 与 。
44、在设计V带传动时,V带的型号可根据 和 查选型图确定。 45、带传动时,传动带的速度一般取 。
46、定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的 ,也等于各对齿轮传动中从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积 。
47、按活动中心轮的数目,周转轮系分为 和行星轮系。
(五)变换运动形式的传递
1、在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为 ,其中作整周转动的杆称为 ,作往复摆动的杆称为 ,而不与机架相连的杆称为 。
2、根据两连架杆的运动性质,铰链四杆机构分为 、双曲柄机构和 。 3、铰链四杆机构曲柄存在的条件是① ② 。
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4、铰链四杆机构的杆长为a=60mm,b=200mm,c=100mm,d=90mm。若以杆C为机架,则此四杆机构为 。
5、平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指 与返回行程时间之比为 。 6、在曲柄摇杆机构中,从动件上所受力的方向与其绝对速度方向所夹的锐角称 。 7、凸轮机构主要由 、从动件和机架三个基本构件组成。 8、凸轮机构的基圆是指以凸轮轮廓曲线的 作的圆。 9、从动件的位移线图取决于 的形状。
10、棘轮步进机构可分为 棘轮步进机构和 棘轮步进机构两大类。 11、齿啮式棘轮步进机构,其棘轮的转角必定是齿距角的 ,因而不可能无级地改变棘轮的转角。
12、摩擦式棘轮步进机构是靠棘爪与棘轮之间的 来传递运动的,其棘轮转角的大小可随摇杆的摆角大小变化作无级调节。
13、在槽轮步进机构一个运动循环中,槽轮运动的时间tm与拨盘运动的时间t之比,称为 。 14、螺旋传动是由螺杆、 及机架组成,主要用来把回转运动转变为 。 15、螺旋传动按用途可分为 传动、传导螺旋传动和调整螺旋传动。
(六)轴及其支承、接合与制动
1、轴是保证机器运转的重要零件之一,凡是作回转运动的零件(例如齿轮、带轮、摩擦轮等)都必须用轴来 才能传递运动和动力。
2、轴按所受载荷的性质分为:心轴、传动轴和 三种,自行车前轴是 。 3、轴上的轴肩或轴环的作用为单向固定轴上零件,轴肩或轴环过渡部分的圆角半径应比轴上零件的圆角 。
4、滚动轴承通常由外圈、内圈、 和保持架组成。
5、滚动轴承轴系 常用在跨度较小、工作温度变化不大的场合。 6、常用的轴系支承方式有 和一端固定一端游动支承。
7、角接触球轴承7208B较7208C轴向承载能力 ,这是因为 。
8、轴承6308,其代号表示的意义为 , 系列,内径为 , 级。 9、非液体摩擦滑动轴承应计算 、相对滑动速度和 。 10、润滑剂有润滑油、 和固体润滑剂三类。
11、按摩擦状态滑动轴承分为 和液体摩擦轴承两类。 12、列举出两种刚性固定式联轴器 、 。
13、设计联轴器时,先根据工作条件和要求选择合适的类型,然后按 、 和 从标准中选择所需要的型号和尺寸。
(九)液压传动与气压传动
1、液压传动系统由 、 、 和辅助部分组成。
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