机构实心圆

I.
模拟试卷及参考答案河北省普通高校专科接本科教育考试工程力学模拟试卷(考试时间:75分钟)(总分:150分)说明:请在答题纸的相应位置上作答,在其他位置上作答的无效.
一、单项选择题(本大题共5道小题,每小题5分,共25分.
在每小题给出的备选项中,选出一个正确的答案,并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上)1、在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有.
A、二力平衡原理;B、力的平行四边形法则;C、作用与反作用定理;D、刚化原理.
2、一空间任意力系向某点简化后,主矢为零,主矩在z轴上的投影为零,则该力系简化的最终结果可能是.
A、平衡;B、一个力偶或平衡;C、一个力;D、力螺旋.
3、如图1所示直杆,横截面面积为A=100mm2,载荷P=10kN,则α=600斜截面上的正应力和切应力分别为.
A、25MPa,—43.
3MPa;B、25MPa,43.
3MPa;C、—25MPa,43.
3MPa;D、—25MPa,—43.
3MPa.
myqFxPPABCalm图1图24、如果实心圆轴的直径增大一倍(其他情况不变),其极惯性矩将.
A、增大16倍;B、增大15倍;C、增大8倍;D、增大4倍.
5、如图2所示梁,若用积分法求梁的挠曲线方程时,则相应的边界或连续条件为.
A、xB=0,yB=0,yB左=yB右,yC=0;B、yB=0,yC=0,yB左=yB右,θB左=θB右;C、θB=0,yB=0,yB左=yB右,yC=0;D、θB=0,yB=0,yB左=yB右,θC=0.
求固定端A处与铰链D处的约束力.
DMCF1EF2BA2、两根直径不同的实心截面杆,d1=65mm,d2=38mm,在B处焊接在一起,弹性模量均为E=200MPa,受力和杆的尺寸如图所示.
试求轴向变形总量.
55kN50kNACB1220mm55kN900mm3、如图所示阶梯形传动轴,A为主动轮,B、C、D为从动轮.
A轮输入的转矩MA=800Nm,B、C、D轮输出的转矩分别为MB=MC=300Nm,MD=200Nm.
传动轴的许用切应力[τ]=40MPa,许用扭转角[θ]=10/m,材料的剪切弹性模量G=80GPa.
试求:1、轴的扭矩图;2、试根据轴的强度条件和刚度条件,分别确定传动轴各段的直径.
MBdMAMCdMD1d23BACD1.
5m1m1m二、计算题(本大题共5小题,第1、2、3小题各25分,第4小题30分,第5小题20分,共125分.
请将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上)1、图示机构中,A处为固定端约束,C处为光滑接触,D处为铰链连接.
已知F1=F2=400N,M=300Nm,AB=BC=400mm,CD=CE=300mm,α=450,不计各构件自重,4、一铸铁简支梁的横截面如图所示,跨长l=2m,在梁的跨中点受一集中载荷作用,F=80kN.
已知许用拉应力[σt]=30MPa,许用压应力[σc]=90MPa.
试求:1、画出梁的剪力图和弯矩图;2、试确定截面尺寸d.
y12许可载荷.
dF10dABzCCl2l22d8dA2DF153B4CF工程力学参考答案一、单项选择题1.
A2.
B3.
B4.
A5.
B二、计算题1、解:(1)取DE杆:(图+4分)DMCF1M0,F0.
3F0.
3M0,ECD1FD1400N(+4分)(2)取整体:(图+5分)FDF2BFAyMAF0,FFcos4500,xAx2DMF1AEFAxFAx282.
8N(+4分)FFDC5、图示正方形桁架结构,由五根圆截面钢杆组成,连接处均为铰链,各杆直径均为d=40mm,边长a=1m.
材料均为Q235钢,E=200GPa,λP=100,[nst]=1.
8.
试:求结构的F0,FFFFsin4500,FAy2082.
8N(+4分)AyD55kN50kNA解:(1)求端部约束力:(+3分)Fx0,FRC552500,CB55kN900mmFRC60kN(2)求各段轴力:(+8分)1220mmNBCFNAB50kN(拉力);F60kN(压力);(2)求各段变形:lF1.
22NBCBCEABC60103N1.
22m200106Pa6510322110.
4mm(+5分)lF0.
9NABABEAAB50103N0.
9m200106Pa3810322198.
5mm(+5分)llABlBC198.
5110.
4mm88.
1mm(+4分)3、解:(1)扭矩图如图所示.
(+7分)MBdMAMCdMD1d23BACD1.
5m1m1m500Nm200Nm300Nm1DMA0,F0.
30.
8cos450F0.
8cos4500.
3MMF20.
40,MA1178.
4Nm(+4分)2、(2)确定各段直径.
AB段:(+6分)ABmaxTABWP13001d340106Pa161A30016330016340106d3003214918038.
5mm,可得:d39mm18010AC段:(+6分)d23500163500164010639.
9mm,d50032243.
7mm,480109180可得:d244mmCD段:(+6分)d33200163200164010629.
4mm,d20032334.
8mm,可得:d35mm48010918034、解:(1)剪力图弯矩图如图所示.
(图+10分)F2F2Fl4d133.
7mmTAB30010ABmaxGIP1G1d4180321(2)确定尺寸d:Fl最大弯矩为Mmax4802440kNm(+2分)截面形心:yC8d2dd10dd7d8d2d10dd3.
31d(+3分)第10页共23页zFI18d2d38d2d3.
31dd21d10d310dd12d5d3.
31d2z1212(+4分)I310.
2046d4(+1分)Mmax3.
31d40103N3.
31d30106Pa,dtmaxz310.
2046d424.
23mm(+4分)Mmax123.
31d40103N8.
69d6cmaxz310.
2046d49010Pa(+4分)d23.
18mm,取d25mm.
(+2分)5、解:由图示结构可知,5杆为压杆,杆件内力为F.
(+5分)A2DFid410mm(+4分),a2i141.
4100(+5分)135F2EI2200109d464FCr68.
8kN(+6分)Bnst1.
8a221.
8a224CII第11页共23页I.
模拟试卷及参考答案河北省普通高校专科接本科教育考试机械设计基础模拟试卷(考试时间:75分钟)(总分:150分)说明:请在答题纸的相应位置上作答,在其它位置上作答的无效.
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分.
在每小题给出的四个备选项中,选出一个正确的答案,并将所选项前的字母写在答题纸的相应位置上)1.
对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角max为.
A.
30C.
90B.
45D.
02.
在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且处于共线位置时,机构处于死点位置.
A.
曲柄与机架B.
曲柄与连杆C.
连杆与摇杆D.
摇杆与机架3.
已知一铰链四杆机构ABCD,lAB25mm,lBC50mm,lCD40mm,lAD30mm,且AD为机架,BC为AD之对边,那么,此机构为.
A.
双曲柄机构B.
曲柄摇杆机构C.
双摇杆机构D.
无法确定是哪一种结构4.
对于转速较高的凸轮机构,为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用运动规律.
A.
等速B.
等加速等减速C.
正弦加速度D.
余弦加速度5.
生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动,转变为位移按正弦规律变化的移动输出,一种可供选择的机构是.
A.
齿轮齿条机构B.
直动滚子从动件盘形凸轮机构C.
偏置曲柄滑块机构D.
螺旋机构6.
要求一工作机构实现单向间歇转动,主动件每转一转的过程中工作构件将沿顺时针方向转过90后停歇一段时间,主动件运动为等速单向转动,可实现该运动的一种机构是.
A.
曲柄摇杆机构B.
单个棘轮机构C.
单个槽轮机构D.
单万向联轴节7.
轻工机械中常需从动件作单向间歇运动,下列机构不能实现该要求的是.
A.
棘轮机构B.
蜗形凸轮机构第12页共23页A.
进入主动轮B.
退出主动轮C.
进入从动轮D.
退出从动轮10.
带传动工作时产生弹性滑动是因为.
A.
带的预紧力不够B.
带的紧边和松边拉力不等C.
带绕过带轮时有离心力D.
带与带轮间的摩擦力不够11.
链传动张紧的主要目的是.
A.
增大摩擦力B.
提高链传动工作能力C.
避免松边垂度过大引起啮合不良和链条振动D.
增大包角12.
链传动中,一般链轮最多齿数限制为120,是为了.
A.
减小链传动的不均匀性B.
限制传动比C.
减少链节磨损后从链轮脱落的可能D.
保证链轮轮齿强度.
13.
代号为6208的轴承,其内径是.
A.
20mmB.
62mmC.
8mmD.
40mm14.
滚动轴承的基本额定寿命是指.
A.
在基本额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命B.
在额定工况和额定载荷作用下,轴承能达到的寿命C.
在额定工况和额定载荷作用下,90%轴承能达到的寿命D.
同一批轴承进行实验时,90%轴承能达到的寿命15.
直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角.
A.
永远等于0B.
等于常数C.
随凸轮转角而变化D.
90C.
槽轮机构D.
摆动导杆机构8.
在一传动机构中,主、从动件的传动轴线平行,但其轴间距离可能会发生变化,现要求主、从动轴的传动比为定值.
一种可供选择的机构是.
A.
平行四边形机构B.
齿轮机构C.
十字滑块联轴节D.
转动导杆机构9.
带传动工作时,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生于带处.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.
将答案填写在答题纸的相应位置上)16.
在摆动导杆机构中,导杆摆角30,其行程速度变化系数K的值为.
17.
曲柄滑块机构是通过改变曲柄摇杆机构中的而形成的.
18.
机械中的零件是的单元体.
19.
凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越.
第13页共23页20.
在设计滚子从动件盘形凸轮机构时,选择滚子半径的条件是.
21.
带传动的打滑是由于原因引起的失效现象,在带的正常工作时应避免打滑.
22.
套筒滚子链中套筒与销轴之间的配合为配合.
23.
径向滑动轴承按结构形式可分为整体式和两大类.
24.
校核非液体摩擦滑动轴承的工作能力时,除要演算轴承的平均压强外,还要演算轴承第27题图四、计算题(本大题共3小题,每小题15分,共45分.
将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上.
)28.
已知图示轮系中各轮的齿数z120,z240,z315,z460,轮1的转速为n1120r/min,转向如图,试求轮3的转速n3的大小和转向.
的值.
25.
,称为滚动轴承的基本额定动载荷.
三、分析与设计题(本大题共2小题,每小题15分,共30分.
将解答的主要过程、步骤和答案填写在答题纸的相应位置上)26.
计算图示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度和虚约束,必须指出.
(已知AB、CD、EF三杆长度相等且相互平行)第26题图27.
指出图示轴系结构中的错误和不合理处,并说明原因.
第14页共23页第28题图29.
已知一对按标准中心距安装的渐开线直齿标准圆柱齿轮传动,中心距O1O2100mm,模数m4mm,压力角20,小齿轮为主动轮,传动比i1/21.
5,试:(1)计算齿轮1和2的齿数,分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆直径,并画图表示;(2)在图中标出啮合起始点B2、啮合终止点B1、节点P、啮合角和理论啮合线与实际啮合线.
30.
如图所示凸缘联轴器,已知联轴器材料为HT200,传递扭矩T1200N·m,两个半联轴器用4个普通螺栓连接在一起,螺栓均匀分布于D160mm的圆周上,螺栓性能等级为5.
8级,两个半联轴器的摩擦系数0.
15,若连接的可靠系数K1.
2,螺栓安装时控制预紧力,安全系数SS1.
3,试确定螺栓的小径最小值d1min.
第30题图机械设计基础模拟试卷参考答案第20页共23页一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分,选对得3分,选错、未选或多选得0分)1.
C2.
B3.
C4.
C5.
B6.
C7.
D8.
C9.
A10.
B11.
C12.
C13.
D14.
D15.
B二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,填对得3分,未填或填错得0分)16.
K1801801.
417.
摇杆长度和形状18.
制造19.
大20.
滚子半径小于凸轮理论轮廓曲线上的最小曲率半径21.
过载22.
间隙23.
剖分式24.
Pv25.
基本额定寿命为106r时轴承所承受的最大载荷三、分析与设计题(本大题共2小题,每小题15分,共30分,解答过程、步骤和答案必须完整、正确)26.
解:(1)B、F处的铰链为复合铰链.
2分)CD杆带来1个虚约束,滚子H两侧高副接触之一为虚约束.
5分)两滚子G、H绕自身转动各带来1个局部自由度.
7分)(2)n7,pL9,pH2…9分)F3n2pLpH37292115分)27.
答:(注:本题的轴系结构共有15个错误和不合理处,指出1个错误或不合理之处并正确说明原因得1.
5分,答对10个及以上得满分15分.
)(1)左轴承端盖(或右轴承端盖)与箱体的连接处无调整垫片,轴承轴向间隙无法调整.
(2)与左轴承端盖及右轴承端盖连接的箱体处未铸造出凸台,给箱体加工带来麻烦.
(3)左侧轴颈长度过长,其左端与左轴承端盖接触,转动时会产生干摩擦,且会给轴承安装带来麻烦.
(4)左轴承处存在键连接,轴承内圈与轴的连接属于过盈连接,不存在键槽.
(5)左右轴承同向安装,只能承受一个方向的轴向载荷,安装不合理.
(6)左侧轴承右端轴肩过高,轴承无法拆卸.
(7)安装齿轮的轴头长度等于齿轮轮毂宽度,齿轮定位不可靠.
(8)安装齿轮的键槽过长,套筒无法靠紧齿轮右端面,齿轮无法固定.
(9)套筒右端高度超过了右端轴承内圈的外径高度,轴承无法拆卸.
(10)安装右侧轴承的轴颈长度太长,轴承安装困难.
第21页共23页(11)右端轴承端盖与轴之间缺少密封且没有径向间隙,应该增加密封装置且设置间隙,避免端盖与轴之间的摩擦.
(12)右端半联轴器依靠右轴承端盖轴向定位,转动时会产生干摩擦,轴在此处应设计阶梯,使半联轴器左侧定位.
(13)与半联轴器连接的轴头长度大于半联轴器毂孔长度,影响与另外半联轴器的安装.
(14)轴上的两个键槽不再同一直线上,不便于加工.
(15)半联轴器的键槽不是通长键槽,联轴器无法安装.
四、计算题(本大题共3小题,每小题15分,共45分,解答过程、步骤和答案必须完整、正确)28.
解:(1)划分轮系:本题轮系为复合轮系,1、2为定轴轮系;2、3、4为周转轮系.
………(2分)(2)定轴轮系传动比计算(设n1为"+"):i12n1n21z2z140202n2分)120260r/min.
6(3)周转轮系传动比计算:2n3344n2n2z4z360154n360604n3300r/min.
13分)方向(15分)29.
解:(1)由i12d2d11.
5ad1d22100mm得d180mm.
1分)d2120mm.
2分)in第22页共23页aaaad2z1mz2m20.
3分)30.
4分)db1db2d1cos20d2cos2075.
18mm.
5分)112.
76mm.
6分)da1m(z12h*)88mm.
7分)da2m(z22h*)128mm.
8分)df1m(z12h*2c*)70mm.
9分)df2m(z22h*2c*)110mm.
10分)(2)啮合起始点B2、啮合终止点B1、节点P、啮合角如图所示.
13分)N1N2为理论啮合线.
14分)B1B2为实际啮合线.
15分)d1第23页共23页第29题答案图第24页共23页30.
解:(1)求螺栓的许用应力螺栓屈服强度:S5000.
8400MPa.
2分)螺栓的许用应力:[]S/SS400/1.
3308MPa.
4第25页共23页分)(2)求单个螺栓受力单个螺栓所受横向载荷:FST4D2120010003750N.
7分)41602单个螺栓预紧力:F0KFS1.
23750m0.
15130000N.
11分)(3)计算螺纹直径d141.
3F0[]41.
33000012.
7mm3.
14308d1min12.
7mm.
15分)