机械基础.docx

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机械基础

一、68图为组合机床滑台系统液压原理图，该系统能完成“快进→工进→快退→原位停止”的动作循环，系统快进时元件1（变量泵）和元件4（蓄能器）可以同时供油。

试回答下列问题。

题68图

（1）元件6的名称是顺序阀，元件13的名称是调速阀。

（2分）

（2）快进时回油路线上无背压，工进时回油路线上有背压。

（填“有”或“无”，2分）

（3）填写电磁铁的动作顺序表（题68表）。

（4分）

题68表

动作

电磁铁

YA1

YA2

快进

＋　

－　

工进

＋　

－　

快退

－　

＋　

原位停止

－　

－　

注：

“＋”表示电磁铁通电，“－”则相反。

（4）当元件9处于中位时，液压泵出口压力不断升高，元件6打开，元件1为元件4充液，充满后，元件7打开，蓄能器停止充液。

（2分）

（5）写出快退的回油路线。

（2分）

元件16左腔→元件12→元件9右位→油箱。

二、（8分，每空1分）图为相同尺寸的低碳钢、高碳钢和灰铸铁试样，在相同条件下测得的力—伸长曲线。

回答下列问题。

题56图

（1）曲线的屈服点最高，曲线的抗拉强度最低。

（2）曲线表明该材料在拉伸过程中无屈服现象，其屈服点用代替。

（3）曲线的塑性最好，曲线的塑性最差。

（4）曲线为高碳钢的力—伸长曲线，曲线为灰铸铁的力—伸长曲线。

4．如图2-1所示为港口起重用吊车，吊钩上重物G的移动轨迹近似水平线。

问此吊车应用了哪种铰链四杆机构？

指出该机构中各杆件的名称。

5．如图2-2所示液压回路是液控单向阀双向锁紧回路，分析回路，回答问题

（1）该双向锁紧回路实现的是液压传动系统中哪一

个元件的锁紧？

（2）液压缸如何实现向右运动？

图2-2

（3）从图中分析，在三位四通换向阀处于中位的瞬间，液控单向阀控制口有压力，不能及时关断，而换向阀存在泄漏，锁紧效果不好。

将三位四通换向阀改为哪几种滑阀机能的换向阀锁紧效果会更好？

三、1．如图4-1所示液压传动系统，液压缸活塞有效面积A=4×10-4m2,液压泵的输出流量Q=0.4m3/s,节流阀调速时溢流阀溢出的流量为Q溢＝0.2m3/s,溢流阀的调定压力为5Mpa,不计损失。

求

1．1DT通电时（节流调速起作用），液压缸活塞移动速度υ1

2．2DT通电时，液压缸活塞移动速度υ2。

3．若液压缸负载可任意增大，2DT通电时，泵出口最高压力P为多大？

图4-1

2．如图4-2所示轮系中，已知Z1=Z2=Z4=Z5=20，Z1,Z3,Z4,Z6同轴线，Z7=Z8，Z9=Z10，试求：

（1）Z3、Z6的齿数；

（2）当n1转一转时，齿轮6的转多少转？

工作台的移动距离是多少？

（3）工作台的移动方向如何？

图4

4．

（1）应用了双摇杆机构（2分）

（2）BF、CD是摇杆；BC是连杆；FD是机架（3分）

5．

（1）实现液压缸的双向锁紧（1分）

（2）1DT通电，三位四通换向阀左位接入系统，压力油经左单向阀进入液压缸左腔，同时也进入右液控单向阀的控制口，打开右液控单向阀，液压缸右腔回油可经右单向阀及换向阀左位流回油箱，活塞向右运动。

（2分）

（3）改为滑阀机能为H型或Y型的三位四通换向阀会更好。

（2分）

1．（8分）

解：

（1）1DT通电时，三位四通换向阀左位接入系统，此时液压系统进油节流，活塞移动速度

υ1=（Q-Q溢）/A=（0.4-0.2）/4×10-4=500m/s（3分）

（2）2DT通电时，三位四通换向阀右位接入系统，活塞移动速度

υ2=Q/A=0.4/4×10-4=100m/s（3分）

（3）负载增大到过载时，溢流阀打开，泵出口压力为溢流阀调整压力P=5Mpa（2分）

2．（13分）

解：

（1）因为标准直齿圆柱齿轮啮合，分度圆相切

m1z1/2＋m2z2=m3z3/2，m1=m2=m3，所以20/2＋20=z3/2，

z3=60（2分）

同理可得z6=60（2分）

（2）n6=n1×z1×z2×z4×z5/（z2×z3×z5×z6）=1×20×20×20×20/（20×60×20×60）=1/9r/min（3分）

n10=n6×z7×z9/（z8×z10）=1/9r/min

L=Ph×n10=12×1/9=4/3mm（4分）

（3）工作台向左运动（2分）

普通螺纹的牙侧角等于。

A.牙型角B.螺纹半角

C.导程角D.螺纹升角

24.为保证分度精确，万能分度头侧轴与铣床工作台丝杠之间的传动齿轮须具有较高的。

A.运动精度B.工作平稳性精度

C.接触精度D.侧隙精度

25.双曲柄机构机架长度为50mm，两连架杆长度分别为100mm和150mm，则连杆长度L的取值范围是。

A.50mm≤L≤150mmB.100mm≤L≤150mm

C.150mm≤L≤200mmD.100mm≤L≤200mm

26.导向平键与轴槽的配合代号的是。

A.Js9/h9B.N9/h9

C.D10/h9D.H9/h9

27.深沟球轴承属于。

A.向心轴承B.向心角接触轴承

C.推力角接触轴承D.推力轴承

28.超越离合器属于。

A.操纵离合器B.机械离合器

C.自控离合器D.离心离合器

29.下列液压泵中属于定量泵的是。

A.单作用叶片泵B.双作用叶片泵

C.径向柱塞泵D.轴向柱塞泵

30.定量泵调速回路的核心元件是。

A.换向阀B.溢流阀

C.顺序阀D.节流阀

一、填空（每空2分,共60分）

1、零件是的基本单元，构件是的基本单元。

2、金属材料的性能一般分为性能和性能。

3、根据横截面形状的不同，带分为、、和等类型，其中和使用最多。

4、机械传动通常分为传动和传动两种类型，带传动是属于

传动。

5、铰链四杆机构，按曲柄的存在情况分这三种形式：

、

和。

6、普通V带由、、和组成，其中包布由制成。

7、车门启闭系统是对机构的应用。

8、当速度小于30m/s时，带轮的常用材料是。

9、带轮的结构形式有式、式和式三种。

10、当两带轮中心距不可调时，可采用对V带张紧。

11、渐开线齿轮的主要参数是：

、和。

二、判断题（每小题2分,共20分）

1、在带传动中，过载打滑可防止损坏零件，起安全保护作用。

（）

2、带传动是靠啮合力来传递运动和动力的。

（）

3、普通V带已标准化，按截面尺寸由小到大有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。

（）

4、直齿圆柱齿轮外啮合，两齿轮转动方向相同。

（）

5、直齿圆锥齿轮属于交错轴间的齿轮传动。

（）

6、在带传动，大带轮更容易打滑。

（）

7、在选购一般用途三角带时，只要告诉售货员带的型号和公称长度，就可以购得正确的适用的三角带。

（）

8、带轮的结构形式根据带轮直径而定，一般中带轮制成轮辐式。

（）

9、V带在使用时不能新旧带混合使用。

（）

10、链传动可在高速，重载，高温条件下及尘土飞的不良环境中工作。

（）

三、单项选择题（每小题1分,共5分）

1、在V带传动中，张紧轮应置于（）内侧且靠近（）处。

A）松边小带轮B）紧边大带轮C）松边大带轮

2、三角胶带具有一定的厚度，为了制造和测量的方便常以其＿＿长作为标准长度。

A）中性层长度B）内周长ＣC）外周长

3、硬度应用最广，可用于测淬火钢件的表面硬度。

A）HVB）HAC）HRD）HB

4、带传动的带在带轮上的包角一般不允许＿＿＿

A）大于１２０度B）小于１２０度C）等于１２０度

5、普通V带的楔角α为。

A）36°B）38°C）40°

四、简答题（共5分）

请简述弹性滑动和打滑的区别。

五、计算题（共10分）

有一对直齿圆柱齿轮传动，已知主动齿轮的转速

，齿数

，这对齿轮的传动比为

，请计算从动轮的转速

和齿数

分别是多少？

班级________学号________姓名__________

一、填空题30分

1、作力的多边形时，改变各分力作图的先后次序，将得到________力的多边形，所求得的合力________。

2、工程上凡依靠摩擦力维持平衡的物体，若在________条件下，不论________总能________。

这种现象称为自锁。

3、力的投影与力的分量是不同的，力的投影是________而分力是________。

4、力偶组成的条件是_______、________、________的两个力组成系。

5、________和________是度量构件变形程度的两个基本量。

6、固定铰链支座能限制相应构件沿__________________的移动，但不能限制________，其约束反力作用线必定通过______________但其大小及方向均为________

7、圆柱直齿轮传动的基本要求是________________、________________。

8、在铰链四杆机构中，如最短杆与最长杆长度之和等于其余两杆长度之和，且以最短杆固定作机架，则成为________________机构；若以最短杆的相邻杆作机架则成为________________机构。

9、凸轮机构的从动件，按等加速等减速运动规律运动，其从动件的位移曲线在整个行程中分为两段，前半段为__________后半段为__________在这两段时间内加速度绝对值__________。

10、铰链四杆机构中，根据运动属性，其杆件分为__________、__________和__________三种。

11、应力是__________。

因此计算公式为__________。

其单位为__________或__________。

二、选择题（共20分，每题2分）

1、放置在输送带上的物体，所受到的摩擦力与输送带运动方向的关系是（      ）

A、相反        B、相同        C、垂直

2、水平木板上放置重量为1KN的物体，设物体与木板间的静摩擦系数为0.3，若水平外力P=200N，推物体，则产生的摩擦力为（      ）

A、100N        B、200N        C、300N

3、渐开线是发生线沿（      ）作纯滚动时，发生线上一定点的轨迹。

A、基圆            B、分度圆        C、节圆

4、传递载荷大，定心精要求较高的场合使用（      ）

A、普通平键联接        B、半圆键联接        C、花键联接

5、具有结构简单，定位可靠，能承受较大轴向力的轴向固定形式是（      ）

A、圆螺母固定    B、弹性挡圈固定    C、轴肩轴环固定

6、若刚体在三个外力作用下平衡，则此三个力构成（      ）力系。

A、平面汇交    B、平面任意    C、平面平行

7、为了简化挤压应力的计算，一般取（      ）面积作为挤压面的计算面积

A、圆柱接触面        B、圆柱横截面        C、挤压面的正投影

8、圆轴受扭矩Mn=157Nm作用，轴径d=20mm，则其最大剪应力τmax约等于（      ）MPa

A、100        B、200        C、0.1

9、放电影时，胶片以每秒24张的速度通过镜头，每张画面在镜头前有一短暂的停留，放映机的卷片机构是利用（      ）来实现的。

A、棘轮机构    B、槽轮机构    C、齿轮机构

10、平带传动传动比的计算公式正确的是（      ）

A、i12=    =    B、i12=    =        C、    i12=    =        

三、判断题（10分，每题1分）

（      ）1、V带的计算长度即内周长。

（      ）2、普通螺纹的牙型角为60°。

（      ）3、在机器运转过程中，联轴器可以将传动系统随时分离或接合。

（      ）4、油液流过无分支管道时，流量大小与管道的横截面积无关。

（      ）5、离基圆越远，渐开线越趋平直。

（      ）6、铰链四杆机构中，最短杆就是曲柄。

（      ）7、行程速比系学数K=1时，表示该机构具有急回特性。

（      ）8、液压系统压力的大小取决于负载。

（      ）9、链传动能保证准确的平均传动比，传动功率大。

（      ）10、齿轮的模数是表示齿轮的齿形大小，它没有单位。

四、计算题（40分）

1、如图，一水平杆AB，A端为固定铰链支座，C点用绳子系于墙壁D点处，已知杆端B点有一重量P=5000N的物体，求绳子的拉力和铰链A的约束反力，不计杆重。

（10分）

2、某悬臂梁受力情况如图示，已知B端载荷P=300N，集中力偶M=PL，L=400mm，梁横截面积450mm2，材料许用应力[δ]=180MPa，试画梁的弯矩图，剪力图，并校核其强度（15分）

3、如图轮系中，已知Z1=36，Z2=30，Z3=25，Z4=40，Z5=20，Z6=80，Z7=2，Z8=60带轮￠9=120mm，若n1=1450r/rin.求重物G每分钟移动速度，并图示各齿轮转向及重物的升降（15分）

《机械基础》月考答案

一、填空题

1、不同    相同    

2、满足一定的几何    主动力大小如何        保持平衡

3、标量    矢量    

4、大小相等    方向相反    作用线平行

5、切应变        线应变

6、圆柱销半径方向    其转动        圆柱销的中心        不确定

7、传动要平稳    承载能力强    

8、双曲柄        曲柄摇杆

9、张口向上的抛物线    张口向下的抛物线    相等

10、主动件    从动件        静件（机架）

11、单位面积上的内力    δ=FN/A

帕（Pa）    兆帕（MPa）

二、选择题

1、B  2、B  3、A    4、C    5、C    6、A  7、C  8、A  9、B  10、B

三、选择题

1、×  2、√  3、×  4、√  5、√  6、×  7、×  8、√  9、√  10、×

四、计算题

1、画受力图

答：

绳子的拉力约10KN，铰链A的约束反力Σ

2、解：

画受力分析图

求支座反力：

iFx=0    RAy=0

iFy=0    RAy－P=0    RAy=P=300N

iMA（F）=0    MA－M－P·2L=0    MA=M+2PL=3PL

列弯矩方程

在AC段，设0≤X,≤L

RAy－Qx1=0        Qx1=RAy=p=300N

Mx1+MA－PX1=0

Mx1=－MA+PX1=－3PL+PX1

当x1=0    Mx1=MA=－3PL

当x11=L    Mx11=Mo=－2PL

在CB段设L≤X2≤2L

Rcy－Qx2=0

Qx2=RAy=300N

Mx2+MA－M－P·X2=0

Mx2+3PL－PL－Px2=0

Mx2=－2PL+Px2

当x2=L    Mx2=Mc=－PL

当x12=L    Mx12=MB=0

校核强度δmax=

           =        =                      =160MPa≤[  δ  ]

答：

强度满足要求。

3、解：

V=n            ·π·Φ9

            =1450×                            ×3.14×120

            =684.4（mm/min）

答：

重物每分钟移动速度v=684.4mm/min,各齿轮的转向如图

机械基础（满分125分）

六、填空题（每空1分，共30分）

1．在机械中，________是运动的单元，________是制造的单元。

2．火车的机车主动轮联动装置应用了____________机构，剪刀机应用了________机构，内燃机配气机构是________机构，电影放映机移片机构是________机构。

3．通常带传动的工作速度一般在________范围内，而齿轮传动速度最高可达________。

4．螺纹按用途不同可分成____________和____________。

5．金属材料的铸造性能主要取决于金属液体的____________，冷却时的____________和____________等。

6．根据钢的含碳量不同，____________有较好的可焊性，____________可焊性较差。

7．钢的热处理方法较多，通常都包括________、________和________三个阶段。

8．铜合金根据主加元素不同，可分为________、________、________。

纯铜俗称________。

9．能同时承受________和________载荷的滚动轴承称为向心推力轴承。

10．淬火工艺中的淬硬性主要取决于钢中的________，淬透性主要取决于钢的________和淬火过程中的____________。

11．两级和两级以上减速器的传动布置形式有____________、____________和________。

七、单项选择题（将你认为最合适的选择支的字母对应题号填入下面表格中，每小题2分共30分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1．若某刚体在平面任意力系作用下平衡，则此力系所有各分力对刚体（）之矩的代数和必为零。

A．坐标原点B．重心C．特定点D．任意点

2．为保证构件安全工作，其最大工作应力须小于或等于材料的（）

A．正应力B．极限应力C．许用应力D．剪应力

3．测定材料强度时使用的载荷是（）

A．交变载荷B．静载荷C．冲击载荷D．动载荷

4．以下热处理工艺中，加热温度肯定低于727℃的是（）

A．回火B．正火C．退火D．淬火

5．工件渗碳后通常进行（）处理。

A．调质B．淬火C．正火D．淬火+低温回火

6．下列材料中（）宜制作汽油机活塞。

A．T8B．LD5C．ZL201D．QT600-3

7．当三位四通换向阀处于中位时，下列哪一种型式的中位机能可实现液压泵的卸荷（）。

A．O型B．M型C．P型D．Y型

8．可锻铸铁是由一定成分的（）铸铁的零件毛坯，经可锻化退火后获得的。

A．白口B．球墨C．灰D．蠕墨

9．直径为500mm的带轮，其结构形式可设计成（）

A．突心式B．腹板式C．孔板式D．轮辐式

10．碎石机应用了（）

A．双曲柄机构B．双摇柄机构C．曲柄摇杆机构D．曲柄滑块机构

11．制造尺寸大，结构比较复杂的齿轮，其材料多采用（）

A．青铜B．铸钢或球墨铸铁C．碳素钢D．合金钢

12．下列轴上零件固定方法（）只起周向固定作用，不能承受轴向力。

A．平键联接B．销钉联接C．紧定螺钉D．过盈配合

13．零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素，其中（）阶段的长短代表着机件使用寿命的长短。

A．跑合B．剧烈磨损C．疲劳磨损D．稳定磨损

14．下列螺纹牙形中，（）螺纹是传动效率最高的螺纹。

A．矩形B．锯齿形C．梯形D．三角形

15．下列动作中，哪种动作属力偶作用（）

A．用手推门B．用羊角锤拔钉子

C．钳工师傅进行手工攻丝D．用扳手拧螺母

八、判断题（下列题中正确的打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共17分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

（）1．刚体在二力作用下平衡，此二力必定等值、反向、共线。

（）2．疲劳极限是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力。

（）3．钢进行正火或回火时通常采用的冷却方法为空冷。

（）4．万向联轴器用于两轴相交某一角度的传动，两轴的角度偏移可达35°-45°。

（）5．根据所受载荷不同，只受弯矩的轴叫心轴。

（）6．金属材料的熔点不是其化学性能。

（）7．滚动轴承内圈与轴配合，采用基孔制；外圈与孔配合，采用基轴制。

（）8．对飞机起落架机构而言，死点是有利的；对内燃机曲柄滑块机构而言，死点是有害的。

（）9．硬质合金不是钢铁材料，而是将高硬度、难熔的金属碳化物和粘接剂用粉末冶金的方法压制烧结而成。

（）10．当刚体受三个互不平行的力作用而处于平衡时，则这三个力的作用线在同一平面内。

（）11．用20CrMnTi制造的零件通常需进行渗碳、淬火和低温回火处理。

（）12．Cr12的含铬量约为12%，属冷变形模量钢，GCr15含铬量约为1.5%，是滚动轴承钢；1Cr13的含铬量约为13%，属不锈耐酸钢。

（）13．在钢中加入合金元素硅、锰可起到强化作用，从而提高钢的力学性能。

（）14．为了使炮弹爆炸时能产生较多碎片，增加杀伤力，往往在炮弹钢中加入磷元素。

（）15．单出杆活塞式液压缸只要进入左右两腔的流量相等，就能使活塞往复运动的速度相等。

（）16．半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。

（）17．由于V带传动中带具有弹性且依靠摩擦力来传动，所以在工作时存在弹性滑动，不能适用于要求传动比准确的场合。

九、分析、计算题（48分）

1．下图所示传动轴受扭转变形；轴上各轮传递的外力偶矩大小分别为TA=130N·m，TB=400N·m，TC=100N·m，TD=170N·m，方向如图所示，试求各指定截面扭矩大小，并画扭矩图。

（指明正或负）（8分）