机械设计复习
机械设计:
齿轮传动:
（四）问答题
1．平行轴外啮合大、小斜齿轮的螺旋角方向是否相同？斜齿轮受力方向与哪些因素有关？
2．开式齿轮传动应按何种强度条件进行计算？怎样考虑它的磨损失效？
3．闭式齿轮传动应按何种强度条件进行计算？
4．为什么轮齿弯曲疲劳裂纹常发生在齿根受拉伸侧？
5．如图所示的轮系中，五个齿轮的材料、参数皆相同。当轮1主动时，问哪个齿轮的接触疲劳强度最差？哪个齿轮的弯曲疲劳强度最差？设轮1传递给轮2、'2的功率相同。
答：轮1接触疲劳强度最差，一周
工作两次。
轮2和'2 弯曲疲劳强度最差。
因对称循环的疲劳极限应力一
般仅为脉动循环时的70%。
6．什么叫硬齿面齿轮？什么叫软齿面齿轮？各适用于什么场合？
7．普通斜齿圆柱齿轮的螺旋角取值范围是多少？为什么人字齿轮和双斜齿轮的螺旋角可取
较大值？
８．选择齿轮齿数时应考虑哪些因素？
９．在锥-圆柱齿轮传动中，应将锥齿轮放在高速级还是低速级？为什么？
10．某开式齿轮传动时发生轮齿折断，试提出可能的改进措施（要求提出５种）。
答：（1）增大齿轮模数，同时减少齿数；（2）改善材料特性，热处理，提高心部的强度b σ、屈服极限s σ、疲劳极限1-σ。（3）正变为，增大齿根厚度。（4）增大齿根过渡圆角半径、降低齿根表面粗糙度值，以减小应力集中。（5）提高加工精度，以减小动载荷系数v K ，
齿向载荷系数βK , 齿间载荷分布系数αK 。
11．某机器中一对直齿圆柱齿轮传动，材料皆为45钢调质，z 1=20，z 2=60，模数m=3mm ，现
仍用原机壳座孔，换配一对45钢表面淬火齿轮，齿宽不变，z 1=30，z 2=90，模数m=２mm 。
问：①接触应力有何变化？②接触强度有何变化？③弯曲应力有何变化？
答：（1）接触应力不变；（2）接触疲劳强度提高。（3）弯曲应力增大。
12．一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：ａ）z 1=20；z 2=60，模数m=4mm ；
ｂ）z 1=40；z 2=120，模数m=2mm ，其他参数都一样。试问①两种方案的接触强度和弯曲强度
是否相同？②若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案更好？
13．齿面接触疲劳强度计算的计算点在何处？其计算的力学模型是什么？它针对何种失效形式？
答：齿面接触疲劳强度的计算点在节点处，这主要是基于点蚀多发生于轮齿节线附近靠齿根一侧。其力学模型是一对圆柱相接触，针对的失效形式为齿面接触疲劳失效，也称为点蚀。
（五）受力分析题
１．斜齿轮传动如图所示（不计效率），试分析中间轴齿轮的受力，在啮合点画出各分力的方向。
２．如图所示为三级展开式斜齿圆柱齿轮减速器传动布置方案，为了减小轮齿偏载，并使同一轴上的两齿轮产生的轴向力能相互部分抵消，请指出该如何变动传动的布置方案。
3．起重卷筒用标准直齿圆柱齿轮传动，如图所示，试画出：
1）在位置B 处啮合时大齿轮两个分力的方向。
2）当变换小齿轮安装位置，使其在A 、B 、C 各点啮合时，哪个位置使卷筒轴轴承受力最小？（画出必要的受力简图，并作定性分析）
4．如图所示斜齿圆柱齿轮传动，齿轮1主动，在图中补上转向和螺旋线方向，并画出从动轮2其他分力。当转向或螺旋线方向改变时，从动轮2各分力的方向有何变化？
5．如图所示为一两级斜齿圆柱齿轮减速器，动力由轴I 输入，轴Ⅲ输出，齿轮4螺旋线方向及Ⅲ轴转向如图示，求：
1）为使轴Ⅱ轴承所受轴向力最小，各齿轮的螺旋线方向。
2）齿轮2、3所受各分力的方向。
6．如图所示为二级减速器中齿轮的两种不同的布置方案，试问哪种方案较为合理？为什么？
答：第二个方案较合理（b） ,因为此方案的齿轮布置形式使轴在转矩作用下产生的扭转变形能减弱轴在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。
蜗杆传动:
各分力的大小及其对应关系如下:
蜗杆切向力(圆周力)
F和蜗轮轴向力a2F
t1
蜗轮切向力(圆周力)
F和蜗杆轴向力a1F
t2
蜗轮径向力
F和蜗杆径向力r1F
r2
式中,
T、2T分别是蜗杆、蜗轮的转矩；1d、2d分别是蜗杆、蜗轮的分度圆直径； 是蜗
1
杆轴向压力角；负号“-”表示力的方向相反。
1)蜗杆、蜗轮各分力方向判断蜗杆传动中，蜗杆蜗轮的切向力、径向力方向的判断与外合齿轮传动的方法相同。即：
2)切向力
F。蜗轮主动时，对于蜗杆为阻力，在啮合点与其蜗杆转向相反；对于蜗轮为驱
t
动力，在啮合点与其蜗轮转向相同。
3)径向力
F。分别指向各自轴心。
r
4)轴向力Fa。在蜗轮蜗杆的切向力确定之后，由作用力与反作用力关系就能相应判断蜗轮蜗杆的轴向力方向。
与斜齿圆柱齿轮传动一样，蜗杆传动也可以用左右手定则来确定主动轮（一般为蜗杆）轴向力的方向，即：当蜗杆主动时，右旋用右手握蜗杆，左旋用左手握蜗杆；四指弯曲
(3)各分力方向的判断
蜗杆传动中、蜗杆，蜗轮的切向力、径向力方向的判断与外啮合齿轮传动的方法相同。
轴向力
F，在蜗杆和蜗轮的切向力t1F、t2F方向确定后。由作用力与反作用力关系，
a
就能相应判断蜗轮、蜗杆的轴向力
F、a2F方向。比如：已知蜗杆转向，可确定蜗杆切向力
a1
F方向，从而也可确定蜗轮的轴向力a2F方向。反之，也可由蜗轮转向，确定蜗轮切向力t2F
t1
方向，从而确定蜗杆轴向力
F方向。
a1
与斜齿圆柱齿轮传动一样，蜗杆传动也可以用“左、右手定则”来确定主动轮（一般为蜗杆）轴向力
F。
a
需要强调的是：上述“左右手定则”仅适用于蜗杆主动时。加入蜗杆不是主动，而是蜗轮主动，情况又如何？显然，“左右手定则”不能适用于从动蜗杆。但是，它却仍能对主动件蜗轮的轴向力作出判断。于是，我们就可以总结出这样的规律。
1) “左、右手定则“无论对于斜齿圆柱齿轮传动或是蜗杆传动都是同样适用的。
2)左右手定则只适用于主动件。
有时虽然已知蜗杆主动，却不知道其具体转向，而只知道从动件蜗轮在工作中的转向，左右手定则也就不便直接应用，只好由其他方法作出判断。
(4)蜗杆或蜗轮转向的判断
在蜗杆传动的受力分析中，常常需要判断蜗杆或蜗轮的转向。对于零件未知转向的判断，往往需要全面掌握主从动件切向力方向判断，切向力与另一零件轴向力的关系，以及反映主动件转向，轮齿旋向和轴向力方向之间关系的“左右手定则”知识。
6.圆柱蜗杆传动的强度计算
蜗杆传动的强度计算，主要为蜗轮齿面的接触疲劳强度计算和蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度计算。
关于蜗杆传动的强度计算，在不同教科书，公式的表述形式各不相同，一般只要求做到以下程度就可以了。
1)对计算公式不要求进行推到，但要熟悉公式中各符号和参数的含义及确定方法，并能够正确地应用公式。注意区别蜗杆传动与齿轮传动强度计算公式中的不同。
2）注意区别蜗杆传动与齿轮传动强度计算公式中的不同，如：由于蜗杆传动效率较低，计算中已不能忽略其影响，故公式中转矩用蜗轮转矩2T ，而非蜗杆转矩1T ；其次，由于强度计算只针对蜗轮进行，故许用应力、齿形系数等都应取蜗轮的数据。
3)注意公式中单位统一
4)蜗杆和蜗轮的结构
蜗杆一般与轴作成一体；蜗轮结构形式多样，为降低成本，减少有色金属消耗，一般
对采用组合式结构。
典型例题
蜗杆传动的常见题型和齿轮传动相似，有时也与齿轮传动综合起来考虑。包括概念类
题型、主要参数及几何计算和设计计算题等。
例1：以标准阿基米德蜗杆传动，已知模数m=8mm ，蜗杆头数2z 1=，传动比i=20，要求中心距a=200mm ，试确定蜗杆和蜗轮的主要参数及几何尺寸。
解 ：
例2 如图所示为斜齿轮-蜗杆减速器，小齿轮由电动机驱动，转向如图。已知：蜗轮右旋；电动机功率P=4kW ，转速n=1450r/min, 齿轮传动的传动比2i 1=; 蜗杆传动效率=η0.86，传动比18i 2=，蜗杆头数2z 3=，模数m=10mm 分度圆直径80m m d 3=，压力角ο20=α齿轮传动效率损失不计。试完成以下工作：1.使中间轴上所受轴向力部分抵消，确定各轮的旋向和回转方向。2.求蜗杆啮合点的各分力的大小，并在图中画出力的方向。
解：1)各轮的旋向回转方向以及蜗杆在啮合点的各分力方向如图所示所示。
1) 蜗杆的转矩
a3F 与t4F 方向相反。
解题要点：
1. 根据蜗轮和蜗杆旋向相同规律可知，蜗轮右旋，蜗杆也右旋。
2. 要使中间轴上蜗杆和大齿轮的轴向力部分抵消，需要两个零件的轴向力相反。只有蜗杆
和大齿轮的齿向相同时，由于两者转向相同，轮齿旋向相同，但一为从动（大齿轮）、
一为主动（蜗杆），其轴向力才必然反向。进而由大齿轮右旋，推定小齿轮必为左旋。
3. 由已知小齿轮转向，则大齿轮-蜗杆轴的转向可以确定，即：与1n 转向相反。由蜗杆在
啮合中主动轮，利用“左右手定则”（右手握蜗杆），即可判定蜗杆的轴向力a3F 方向。
再由蜗轮切向力t4F 与蜗杆轴向力a3F 方向相反，可确定蜗轮切向力t4F 方向。进而由蜗轮
从动，其切向力t4F 为驱动力，可确定蜗轮转向、蜗杆转向。而由蜗杆主动，其切向力t3
F 是蜗杆运动的工作阻力，可确定蜗杆切向力t3F 方向（t3F 方向在啮合点与蜗杆3转向相
反）。
4. 注意将各分力画在相应啮合点上。尤其要注意不要把轴向力直接画在零件的轴线上。此
外，还应掌握正确地表达空间受力简图。
例3：如图所示为一斜齿轮-双头蜗杆传动的手摇起重装置。已知：手柄半径R=100毫米，卷筒直径D=200mm ，齿轮传动的传动比2i 1=，蜗杆的模数m=5mm ，直径系数q=10，蜗杆传动的传动比50i 2=，蜗杆副的当量摩擦因数140f v .=，作用在手柄上的力F=200N ，如果强度足够，试分析：当手柄按图示方向转动，重物匀速上升时，能提升的重物为多重？当升起后松开手时，重物能否自行下落？齿轮传动功率损失和轴承损失不计。
解：Nm m 102Nm m 100200FR T 41?=?==小齿轮上转矩：
解题要点： 小齿轮主动，动力由此输入，蜗轮是动力输出端。输入输出转矩之比，与转动比和效率有关。轴承及齿轮传动的效率较高，可忽略其影响，故功率损失主要取决于蜗杆副的啮合效率。匀速提升过程中，蜗杆输出转矩为重物所产生的阻力矩。
习题
（一）填空
1. 蜗杆传动中，常见的失效形式有 胶合、磨损和点蚀 ，通常先发生在 蜗轮上。设计中。
可通过 选用减磨材料、耐磨材料、 改善润滑条件等 来减轻。
2. 蜗杆传动参数中，蜗杆分度圆直径和模数应取 标准值 ；蜗杆头数和蜗轮齿数应取 整
数 ；蜗杆螺旋升角应取 精确计算值 。
3. 蜗杆常用材料为 钢 ，蜗轮常用材料为 铜合金 ；这样选取主要考虑配对材料应该具
有 一定强度 和 较好的抗胶合、抗磨损性能 。
4. 单头蜗杆和多头蜗杆相比，其主要特点为： 结构紧凑 ， 容易实现反行程自锁 ， 加
工方便 ， 效率低 。
5. 为了降低成本同时具有较好的减磨性和耐磨性，蜗轮的结构形式多采用 组合式 ，轮缘
材料选用 铜合金 ，轮毂材料选用 铸铁 。
6. 蜗杆传动强度计算中，只计算的 蜗轮 强度，原因为 蜗轮材料若于蜗杆材料 。
（二）选择题
1. 蜗杆传动中， 关系不成立。
A 、21n n i =
B 、2
1i ωω= C 、21d d i = D 、2
1z z i = 2. 通常蜗轮齿数不应少于 。
A 、17
B 、14
C 、27
D 、28
3. 蜗杆传动的变位是 。
A 、蜗杆变、蜗轮不变
B 、蜗杆不变、蜗轮变
C 、蜗杆变、蜗轮都变
4. 蜗杆传动中的主剖面是指 。
A 、蜗轮的端面
B 、过蜗轮轴线，垂直蜗杆轴线的平面
C 、过蜗杆曲线，垂直蜗轮轴线的平面。
5. 阿基米德蜗杆传动在主剖面内的特点 。
A 、相当于齿轮齿条啮合，易磨损
B 、相当于齿轮齿条啮合，易车削
C 、相当于两齿轮啮合，易铣削
（三）问答题
1.与齿轮传动相比，蜗杆传动的特点是什么？常用于什么场合？
2.蜗杆传动可分为哪几种类型？有何特点？
3.什么是蜗杆的直径系数？在何种条件下，它的取值可以不受限制？
4.在蜗杆传动中选择蜗杆的头数和蜗轮齿数时如何考虑？
5.蜗轮轮齿的弯曲强度与斜齿轮相比哪个高？
6.为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？
7.蜗杆的头数及导程角对传动的啮合效率有何影响？
8.试证明具有反行程自锁性能的蜗杆传动的效率5.0
η
<
（四）受力分析
1.如图所示的传动系统，1、2为直齿锥齿轮，3、5为蜗杆，4、6为蜗轮，设锥齿轮1为主动，转动方向如图。试确定：
1)要求各轴上所受轴向力部分抵消，确定各轮的回转方向和各蜗杆、蜗轮的轮齿旋向。
2)画出各轮的轴向分力的方向和蜗杆3在啮合点出的三个分力的方向。
2.如图所示为由锥齿轮、斜齿轮和蜗杆传动组成的三级减速器，轴I由电动机驱动，转向如图所示
1)为使轴II和轴III上所受的轴向力相互抵消一部分，判断斜齿轮3、斜齿轮、蜗杆5
和蜗轮6的旋向，并标注在图上。
2)在图中标出蜗杆转向
n和蜗轮转向6n。
5
3)将蜗杆5所受各分力（Fr5、Fa5、Ft5）在啮合点处画出。
（五）计算题
1.用于分度机构的普通圆柱蜗杆传动，要求传动比为45，蜗轮分度圆直径约为110mm，试选配蜗杆传动的主要参数：蜗杆头数、蜗轮齿数、模数、蜗杆分度圆直径和蜗杆的导程角。
2.一普通圆柱蜗杆传动，要求中心距a=160mm，传动比30，蜗轮用标准滚刀加工。試为其
选配适合的参数
z,2z,m, 1d及 。
1
链传动:
习题
（一）填空
1.链传动的主要类型有套筒滚子链，齿形链。
2.工作中，链节作着周期性速度的变化；从而给链传动带来速度不均匀性和有规律的
震动。
3.滚子链传动的主要失效形式有元件疲劳，磨损后脱链或跳齿、胶合、冲击破裂，
静力拉断、链轮磨损。
4.链轮的转速n越高，齿数z越少，链节距P越大，则链传动的动载荷也越大，
工作平稳性越差。
5.采用较小的链节距p和较多的链轮齿数z是减少动载荷和提高滚子链传动工作平稳
性的主要方法。
（二）选择题
1.链传动的平均传动比为 A 。链传动的瞬时传动比为 B 。
A、常数;
B、非常数;
2.链传动的链节数是 A 。
A、偶数
B、奇数
C、质数
3.链轮齿数不宜过少，否则 A 。
A、运动的不均匀性更趋严重
B、链条磨损后易脱落
=120，这是从减少
4.一般推荐链轮的最大齿数为z
max
B 考虑的。
A、链传动的运动不均匀性
B、链在磨损后容易引起拖链
5.通常张紧轮应装在靠近 A 上。
A 、主动轮的松边; A 、主动轮的紧边;
C 、从动轮的松边;
D 、从动轮的紧边;
6. 多排链的排数一般不超过 A 。
A 、3、4
B 、5、6
C 、7、8
7. 链传动最适宜的中心距为 B 。
A 、20p ～30p;
B 、30p ～50p;
C 、50p ～80p;
8. 与带传动相比，链传动工作中的压轴力 B 。
A 、较大
B 、较小
C 、大体相当
9. 在同时包含链传动和带传动的机械系统中，应将 B 至于系统的高速级。
A 、链传动
B 、带传动
10. 链轮的z 最小取 B ， z 最大取 E 。
A 、6
B 、9
C 、17
D 、80
E 、120
F 、150
轴:
例8-1 指出图所示轴结构设计中存在的问题，并予以改正。
解：结构设计中存在的主要问题：
1) 轴的两端一般应画出倒角。
2) 齿轮未作轴向和周向固定。
3) 右轴头用于固定半联轴器的轴端挡圈使用不当。
4) 轴与齿轮及右轴承的非工作配合面过长，致使轴上零件的装、拆不便。
5) 左轴承内座圈右侧的定位轴肩过高，致使轴承得不到合力拆卸。
改进后的轴，其合理结构设计如上右图所示。
例2：普通单级斜齿圆柱齿轮减速器的输入轴，通过弹性联轴器与驱动电动机相联，已知齿轮在轴上对称布置，距两轴承支点的计算距离均为100mm ，齿轮的分度圆半径为40mm 。齿轮工作中所受各分力的大小分别为：5400t F N =，2010r F N =，1400a F N =。当轴线水平、左端外伸、啮合点在齿轮的上方时，则齿轮的圆周力t F 方向指向纸外、轴向力a F 指向右方。
试依次画出轴的空间受力图及垂直面、水平面受力图，并求解支反力。
解 1) 轴的空间受力简图如图a 所示；
2) 垂直面受力图如图b ，反力
3) 水平面受力图如图c ，支反力
AV F 、BV F 、AH F 、BH F 计算结果均为正值，表明其方向设定无误。
习题8
（一）判断题
1．重要或受力较大的轴，选用合金钢的理由是因为其对应力集中的敏感度低。 （?）
2．轴的强度计算中，按许用切应力计算的方法适用于转轴的校核计算。 （?）
3．当其余条件相同时，具有相同横截面面积的空心轴比实心轴的刚度大。 （∨）
4．可以用改变支点位置和改善轴的表面品质的方法来提高
轴的强度。 （∨）
5．为了减小应力集中，在轴的直径变化处应尽可能采用较
大的过渡圆角半径。 （∨）
6．弹性挡圈的轴向固定方式，结构简单，适用于轴向力较
大的场合。 （?）
（二）填空题
1．工作中，既受弯矩又受转矩作用的轴，称为 转轴 ；只受弯矩不受转矩作用的轴称为 心轴 。
2．为提高轴的刚度，可以采用 加大轴径 、 采用弹性模量大的材料 、 采用空心轴 等方法。
3．轴的圆柱面通常可采用 车削、磨削 加工方法获得，轴上的键槽通常则采用 铣削 加工方法获得。
4．采用当量弯矩法进行轴的强度计算时，公式e M =e M 是 当量弯矩 ，α
是根据 转矩性质 而定的应力校正系数。
5．在轴的结构设计中，根据功能通常可将轴肩区分为 定位 轴肩和 工艺 轴肩。
6．轴的毛坯一般采用 圆钢或锻造 ， 铸造 毛坯的品质不易保证。
7．同一轴上不同轴向位置有多个平键键槽时，键槽应布置在 同一条母线上 ；同一轴向位置的两平键键槽应 相差180度 布置。
8．轴上零件的轴向固定可以采用 轴肩 、 套筒 等方法；周向固定可以采用 键 、 销钉 等方法。
9．为了提高轴的疲劳强度，可以改善其表面品质，常用的方法有： 降低表面粗糙度 、 采用表面强化 等。
（三）选择题
1．根据轴在工作中承载情况分类，车床主轴为 A ，自行车前轮轴为 C 。
A ．转轴
B ．传动轴
C ．心轴
2．已知某减速器的输出轴，轴上传动件为斜齿轮，那么这个斜齿轮的轴向力将对轴产生
B ，切向力将对轴产生
C 。
A ．转矩
B ．弯矩
C ．转矩和弯矩
3．轴的刚度不够时，可以采用 B 来提高轴的刚度。
A ．将碳素钢材料换成合金钢
B ．采用同质量的空心轴
C ．减小轴径
（四）问答题
1．轴按受载情况分类有哪些形式？自行车的中轴和后轮轴各属于何种轴？
2．为什么常用轴多呈阶梯形？
3．常见的零件在轴上轴向和周向固定的方法有哪些？
4．轴的常用材料有哪些？为什么不能用合金钢代替碳素钢来提高轴的刚度？
5．与滚动轴承和联轴器配合处的轴径应如何选取？
6．当量弯矩计算公式中，系数α的含义是什么？如何确定？
7．轴类零件设计应考虑哪些方面的问题，基本设计步骤如何？
8．如所示为某传动系统的两种不同布置方案的比较。若传递功率和各传动件的尺寸参数等完全相同，则分别按强度条件计算其减速器主动轴的直径尺寸，其结果是否相同？
9．轴的强度计算中，若轴上开有键槽，则在确定轴径尺寸时该如何考虑？
10．从轴的结构工艺性考虑，同一轴上不同轴向位置的键槽，一般怎样设计比较合理？
11．在轴的结构设计中，如何考虑轴的结构工艺性？
滚动轴承:
例 1 锥齿轮减速器主动轴采用一对30206圆锥滚子轴承如图,已知锥齿轮平均模数m m =3.6mm ，齿数z=20，转速n=1450r/min ，轮齿上的三个分力，F T =1300N ，F R =400N ，F A =250N ，轴承工作时受有中等冲击载荷（可取冲击载荷系数51f p .=），工作温度低于1000C ，要求使用寿命不低于12000h ，试校验轴承是否合用。
（注：30206，派生轴向力，2Y F F r =，e=0.37。当e F F r a >，X=0.4，Y=1.6；当e F F r a <，X=1，Y=0。基本额定动载荷C r =43.2×103N 。）
解：（1）计算滚动轴承上的径向载荷r1F 、r2F
此题没有直接给出滚动轴承上的载荷，因此需通过轴系的受力分析求出轴承上的载荷。轴系的载荷是锥齿轮上的三个分力，求支反力时要分平面，且径向力与轴向力在一个平面里。
1）锥齿轮平均半径r m
2）水平面支反力，如下图所示。 804013008040F F T 1x ?=?=N=650N 3）垂直面支反力
80
4040036250-8040F 36F -F R A 1y ?+?=?+?=N=87.5N 4）轴承上的径向载荷
轴承1
轴承2
（2）计算轴承上的轴向载荷a1F 、a2F
滚动轴承的配置为背对背，派生轴向力的方向如图所示。
2）计算轴向载荷
可以判断轴承1为压紧端，轴承2为放松端。于是
（3）计算轴承的当量动载荷r1P 、r2P
因e=0.37，则
e 58.0656378F F r1a1>==，e 31.0102.01628F F 3
r2a2<=?= r1r2P P >，则取N 10012P P 3r2r ?==.
（4）计算轴承的寿命h L
计算结果表明，所选轴承符合要求。
例2：如图所示为涡轮轴系的结构图，已知涡轮轴上的轴承采用脂润滑，外伸端装有半联轴器。试指出图中的错误，并指出其正确结构图。
解 该轴系存在的错误如图所示。
（1）轴上定位零件的定位及固定
图中1：安装蜗轮的轴头长度应小于轮毂宽度，以使蜗轮得到可靠的轴向定位。
（2）装拆与调整
图中2：轴承端盖与机体之间无调整垫片，无法调整轴承间隙。
图中3：左轴承内侧轴肩过高无法拆卸。
图中4：与右轴承配合处的轴颈过长，轴缺少台阶，轴承拆装不方便。
图中5：整体式箱体不便轴系的拆装。
（3）转动件与静止件的关系
图中6：联轴器为转动件，不能用端盖作轴向固定，应用轴肩定位。
图中7：轴与右轴承盖（透盖）不应接触。
（4）零件的结构工艺性
图中8：为便于加工，轴上安装蜗轮处的键槽应与安装联轴器处的键槽开在同一母线上。图中9：联轴器上的键槽与键之间应留有间隙。
图中10：箱体端面的加工面积过大，应起轴承凸台。
（5）润滑与密封
图中11：轴与轴承透盖之间缺少密封装置。
图中12：轴承与蜗轮的润滑介质不同，应在轴承孔与箱体之间加密封装置。
改正后的轴系结构图如右上图所示。
习题
（一）选择题
1．与滑动轴承相比，以下滚动轴承的优点中，___的观点有错误。
A．内部间隙小，旋转精度高
B．在轴颈尺寸相同时，滚动轴承宽度比滑动轴承小，可减小机器的轴向尺寸。
C．滚动摩擦远小于滑动摩擦，因此摩擦功率损失小，发热量小，特别适合在高速情况下使用。
D．由于摩擦功率损失小，则滚动轴承的润滑油耗量少，维护简单，与滑动轴承相比，维护费可节约30%
2．滚动轴承套圈与滚动体常用材料为___。
A．20Cr B．40Cr C．GCr15 D．20CrMnTi
3．以下材料中，____不适用做滚动轴承保持架。
A．塑料 B．软钢 C．铜合金 D．合金钢淬火
4．推力球轴承不适于高转速，这是因为高速时_____，从而使轴承寿命严重下降。
A．冲击过大 B．滚动体离心力过大
C．滚动阻力大 D．圆周线速度过大
5．下列各类滚动轴承中，除主要承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷的是___。
A．深沟球轴承 B．角接触轴承
C．圆柱滚子轴承 D．圆锥滚子轴承
6．______轴承能很好地承受径向载荷与单向轴向载荷的综合作用。
A．深沟球轴承 B．角接触轴承
C．推力球轴承 D．圆柱滚子轴承
7．角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于_____。
A．轴承的宽度 B．接触角的大小
C．轴承精度 D．滚动体的数目
8．在下列四种轴承中，____必须成对使用。
A．深沟球轴承 B．圆锥滚子轴承
C．推力球轴承 D．圆柱滚子轴承
9．润滑条件相同时，以下四种精度和内径相同的滚动轴承中____的极限转速最高。
A．深沟球轴承 B．圆锥滚子轴承
C．推力球轴承 D．圆柱滚子轴承
10．有一根只用来传递转矩的轴用三个支点支承在水泥基础上，它的三个支点的轴承应选用____。
A．深沟球轴承 B．调心滚子轴承
C．圆锥滚子轴承 D．圆柱滚子轴承
11．中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是___。
A ．滚动体破碎
B ．滚道压坏
C ．滚道磨损
D ．滚动体与滚道产生疲劳点蚀
12．作用在滚动轴承上的径向力在滚动体之间的分配是______。
A ．在所有滚动体上受力相等
B ．在一半滚动体上受力相等
C ．在某一确定数目的滚动体上受力相等
D ．受力不等，并且总有一个滚动体受力最大
13．在同样载荷和同样的工作条件下运转的同一批生产的同型号的滚动轴承，它们的寿命一般___。
A ．相同
B ．不相同
C ．90%轴承相同
D ．10%轴承相同
14．一批相同的滚动轴承，当量静载荷等于基本额定静载荷时，受力最大的滚动体与滚道之间接触应力达到标准规定值的概率为___%。
A ．10
B ．50 C. 90 D ．100
15．___可以提高滚动轴承的极限转速。
A ．较小轴承间隙
B ．用滚子轴承取代球轴承
C ．改善润滑及冷却条件
D ．降低轴承精度
16．当滚动轴承的疲劳寿命可靠度提高时，其额定静载荷___。
A ．增大
B ．减小
C ．不变
D ．不一定
17．某深沟球轴承的当量动载荷增大一倍，其他条件不变，则寿命降低到原寿命的___。
A ．1/2 A ．1/4 C ．1/8 A ．1/16
18．直齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承，轴承径向反力r1r2F F >，则轴承的轴向力__。
A ．a1a2F F >
B ．a1a2F F <
C ．0F F a1a2==
D ．0F F a1a2≠=
19．有一调心滚子轴承数据如下：C=45.3KN, Co=39.9KN,径向载荷Fr=45000N，转速
n=10r/min，要求工作寿命1500h，载荷系数f
P =1，温度系数f
t
=1，安全系数S
=1，经计算
表明该轴承__。
A．寿命满足要求，静强度不满足要求
B．寿命不满足要求，静强度满足要求
C．寿命和静强度都满足要求
D．寿命和静强度都不满足要求
20．同一根轴的两端支承，虽然承受载荷不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承，这是因为除___以外的下述其余三点理由。
A．采用同型号的一对轴承，采购方便
B．安装轴承的两轴承孔直径相同，加工方便
C．安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便
D．一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度，有利于轴承正常工作
21．滚动轴承在安装过程中应留有一定轴向间隙，目的是为了____。
A．装配方便 B．拆卸方便 C．散热 D．受热后轴可以自由伸长
22．设计滚动轴承组合时，对支承跨距很长、温度变化很大的轴，考虑轴受热后有很大的伸长量，应______。
A．将一支点上的轴承设计成可移动的
B．采用内部间隙可调整的轴承（如圆锥滚子轴承，角接触轴承）
C．轴颈与轴承内圈采用很松的配合
D．轴系采用两端单项固定的结构
23．滚动轴承与轴和外壳孔的配为____。
A．内圈与轴为基孔制，外圈与孔为基轴制
B．内圈与轴为基轴制，外圈与孔为基孔制
C．都是基孔制
D．都是基轴制
24．下列轴承中，___轴承不能作为轴向预紧轴承使用。
A．推力球 B．圆柱滚子 C．角接触 D．圆锥滚子
25．滚动轴承轴向预紧措施主要用在____。
A．精密机床主轴中 B．高速旋状机械主轴中
C．大型重载机械中 D．冲击振动严重的机械中
26．对滚动轴承进行密封，不能起到____的作用。
A．防止外界灰尘、污物侵入 B．防止外界水气侵入
C．阻止轴承内润滑剂外流 D．减轻运转噪声
（二）问答题
1．为什么现代机械设备中大多数采用滚动轴承而不是滑动轴承.
2．滚动轴承类型选择应主要考虑哪些因素？
3．滚动轴承的主要失效形式有哪些？其相应设计计算准则是什么？举出适用实例。
4．试述滚动轴承的寿命与基本额定寿命的区别。某轴承实际使用寿命低于其计算的基本额定寿命，试解释其原因。
5．何谓滚动轴承基本额定动载荷？何谓当量动载荷？它们有何区别？当量动载荷超过额定动载荷时，该轴承是否可用？
6．何谓滚动轴承基本额定静载荷？滚动轴承的静强度条件是什么？
7．基本额定动载荷与基本额定静载荷本质上有何不同？
8．深沟球轴承和角接触球轴承，在工作中受到较小的的轴向外载荷作用时，反而对其寿命有利，为什么?
9．角接触球轴承和圆锥滚子轴承派生轴向力产生的原因是什么？
10．在向心角接触轴承中，派生轴向力的产生与接触角有关，而深沟球轴承受到轴向载荷
作用时也会形成一定的接触角，为什么计算时不考虑派生轴向力呢？
11．常见轴系的轴向固定方式有哪三种基本形式？各有什么特点？
12．滚动轴承的内、外圈的固定与锁紧方式有哪些？
13．为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承往往成对使用且“面对面”与“背对背”配置？
14．角接触球轴承和圆锥滚子轴承的面对面”与“背对背”配置各有什么特点？分别适用于什么场合？
15．滚动轴承预紧的目的是什么？常用预紧方法有哪些？什么情况下需要预紧？
16．滚动轴承内孔与轴及外径与座孔间的配合有何特点？选择配合应考虑哪些因素？
17．滚动轴承常用哪几种润滑方式？使用范围如何？
18．滚动轴承密封的目的是什么？密封装置可分为哪几大类？
滑动轴承:
典型题
例1 ：简述向心滑动轴承形成流体动压润滑的过程。
答：向心滑动轴承形成流体动压润滑的过程可以分为三个阶段：即起动阶段，不稳定润滑阶段和稳定运转阶段。
静止时，轴受外载F 作用，与轴瓦处于接触状况。起动后，轴颈表面的运动将流体不断裹入承载区，使流体膜内形成动压力。由于此时流体膜内动压、外载F 和流体内部摩擦力的综合作用处于不稳定状况，而使轴心位置不固定。轴承达到稳定运转阶段时，流体膜压力p 与外载的合力为零。轴心将稳定在一固定位置上，轴承持续处于这一状态下工作。
如果设计不合理，滑动轴承中的油膜可能发生震荡，这将是十分危险的。
例2：试判断图示工况条件下是否可能形成动压润滑。
答：如图a 所示，轴心位于轴承的左下方，由于轴和轴承按1n 、2n 转动时，轴承在右
下方区域形成楔形间隙，其间润滑剂被从大口带向小口，因此，在具备其它必要条件时，有可能形成液体动压润滑。
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机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1
(完整版)三维机械设计软件对比
三维机械设计软件对比 一、如果你是机械设计，那么强烈推荐学习SolidWorks 这个软件的最新版本是SolidWorks 2010，但笔者推荐使用SolidWorks 2008 因为这个版本比较稳定。SolidWorks 有以下几大优点： 1、软件的亲和力比较好； 2、容易上手，特别适合初学者； 3、其它主流三维软件有的功能它都有。 这个软件的缺点是对电脑的要求比较高。 二、如果你是模具设计推荐你使用pro/E 这个软件使用的人比较多，功能很强大，尤其在曲面生成方面性能优异。缺点是软件的亲和力比较差，初学者比较困难。 三、如果你是经常和数控机床打交道的，那么推荐你学习UG 这个软件在和数控编程的结合方面有非常优异的其特色。 ?目前国内外的三维设计软件主要有来自美国PTC公司的高端Pro/E, 美国UGS公司的高端UG 和中端Solidedge，法国Dassault公司的高端CATIA和中端Solidworks，以及Autodesk 公司的Inventor。同时，这两年国内院校开发的北航海尔CAXA在低端市场也占有一定份额。 根据调研结果，下面将这几个软件从公司背景到产品功能做个系统的比较，便于最终决策。 公司、软件背景 PTC：美国公司，有三维设计软件Pro/E和产品数据管理软件Windchill，以一体化的产品 解决方案而著称业界。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理 等各方面都有相应模块，产品覆盖企业设计/管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、 不同层次的需求，购买相应的模块，逐步扩充形成完整的产品研发系统，保证了企业在 CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。 PTC公司成立于1989年，是目前三大设计软件公司最年轻的，拥有最先进的技术，公司名称为参数技术公司，在美国Nasdaq上市，其Pro/E软件以参数化、全相关、实体特征设 计文明，在通用机械设计行业占据领先地位。典型用户：卡特匹勒、John-Deer、小松、现 代重工、北起、徐工、宣工、柳工、厦工等。 销售模式：直销/渠道，在中国有6家办事处，215名员工，800免费售后服务热线中心（中国热线中心22个技术支持）。 UGS：美国公司，有高端三维设计软件UG和产品数据管理软件TeamCenter，近年来先后
机械设计模拟试题集及答案
机械设计（2）模拟试卷及参考答案 一、是非题（对的用“√”表示，错的用“×”表示，每小题1分，共10分） 1.在链传动设计中，链节数一般选奇数为宜。（×） 2.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。 (×) 3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴的角速度即可变为均匀。(×) 4.为了提高轴的刚度，轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。（×) 5.在蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则蜗杆传动的效率就越高。 (√) 6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。（√） 7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。（×） 8.动压滑动轴承热平衡计算时，若进油温度t i<35℃，则说明轴承发热不严重。（×) 9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。 (×) 10.在滑动轴承设计中，适当选用较大的宽径比会提高承载能力。（√） 11.在带、链两级传动中，宜将带传动放在高速级。（√） 12.在链传动中，张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。 (√) 13.在蜗杆传动中，中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。(×) 14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴，其工作应力一定是对称循环变应力。（×) 15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是：T ca＜[T]。 (√) 16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。（√） 17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。（√） 18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好密封效(×) 19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。（×） 20.为了增加油膜压力，液体动力润滑的向心滑动轴承中，一般油槽应开在承载区。（×） 21.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 22.蜗杆传动中传动平稳的原因在于其同时啮合的齿对数较多。（√） 23.滚动轴承的润滑方式通常可根据轴承的转速n来选择。（×） 24.使用十字滑块联轴器时对轴和轴承都会产生附加动载荷。（√） 25.相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比时，滚子轴承的承载能力比球轴承高，而极限转速低。（√） 26.在蜗杆、链两级传动中，宜将链传动布置在高速级。（×） 27.滑动轴承的润滑油膜的平均温度越低，其粘度 越小。（×） 28.齿式联轴器的外齿齿顶是制成凹弧面的。（×） 29.提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。（√） 30.链传动中，当一根链的节数为偶数时，接头形式需采用过渡链节。（×） 31.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 32.当液体动力润滑滑动轴承所受载荷较大时，则应选用较大的轴承间隙。（×） 33.滑动轴承轴瓦上的油沟应开在非承载区。（√） 34.单个万向联轴器在使用时会产生附加动载荷，为改善这种情况，常成对使用之。（√） 35.滚动轴承的公称接触角越大，承受轴向载荷的能力就越大。（√） 36.滚动轴承中，滚子轴承的承载能力要比球轴承高而极限转速则比球轴承低。（√） 37.为了大幅提高轴的刚度，可把轴的材料从碳钢改为合金钢。（×） 38.对轴的表面进行强化处理，不能提高轴的疲劳强度。（×） 39.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，自锁性越好。 ( √ ) 40.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。（×） 41.设计链传动时，链长（节数）最好取链轮齿数的整数倍。（×）
机械设计基础考试题库及答案汇总
一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 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（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 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（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×
机械设计四套期末考试试题及参考答案
精心整理《机械设计》课程试题（一） 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（?????）。 2、三角形螺纹的牙型角α＝（???），适用于（???），而梯形螺纹的牙型角α＝（?????），适用 于（?????）。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（????）防松、（????）防松和（????）防松。 4、（?????）。 5 6 7 力（ ??? 8、（η= （ ??效率。 9 10 1、循环特性r=－1的变应力是（?????）应力。 A．对称循环变???B、脉动循环变?C．非对称循环变???D．静 2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(???)。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm?B．减小Cb．增大CmC．增大Cb和Cm???D．减小Cb 和Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(???)。
???A ．避免螺栓受附加弯曲应力作用?????B ．便于安装????C ．为安置防松装置 4、选取V 带型号，主要取决于（?????）。 ???A ．带的线速度???B ．带的紧边拉力 ???C ．带的有效拉力???D ．带传递的功率和小带轮转速 5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y 的主要几何参数是（?????）。 A ．齿轮的模数??? B ．齿轮的压力角?? C ．齿轮的齿数??? D ．齿轮的顶隙系数 6 b 1＝80，b 2＝???A ．7（????????A 8A 9????A 10A 、F 0＝1000N 总拉力F 2＝?剩余预紧力F 1＝?在预紧力F 0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少??? 2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m ＝8mm ，蜗杆头数z 1＝1，蜗杆分度圆直径d 1＝80mm ，蜗轮齿数z 2＝40，卷筒直径D ＝200mm ，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V ＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问： ???(1)欲使重物W 上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。 ???(2)若重物W ＝ 5000N ，手摇手柄时施加的力F ＝
机械设计模拟卷及答案
页眉内容 1 一、填空题（每空1.5分，共30 分） 模拟试卷1 1、机构具有确定运动的条件为：机构自由度数=原动件数。 2、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。 3、当两轴垂直交错时，可采用蜗杆传动。 4、螺旋副自锁条件为：螺纹升角≤当量摩擦角。 5、带传动工作时，带中的应力有：紧边和松边拉力产生的拉应力、 离心力产生的拉应力、弯曲应力。 6、凸轮机构按凸轮形状可以分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。 7、设计链传动时，链节数最好取偶数节。 8、齿轮的常见失效形式有： 疲劳点蚀、齿面胶合、齿根折断、齿面磨损等。 9、在普通蜗杆传动中，在中间平面上的参数为标准参数，在该平面内其啮合状态相当于齿轮与齿条的啮合传动。 10、压缩弹簧两端各有3/4~5/4 圈是并紧的，它们称为：支承圈或死圈。 二、单项选择题（每小题1 分，共10 分） 1、带传动采用张紧装置的目的是。（D ） A 、减轻带的弹性滑动 B 、提高带的寿命 C 、改变带的运动方向 D 、调节带的预紧力 2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是。（C ） A 、带传动 B 、链传动 C 、齿轮传动 D 、摩擦轮传动 3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中最易发生。 A 、点蚀与磨损 B 、胶合与磨损（B ） C 、轮齿折断D 、塑性变形 4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为。（A ） A 、定轴轮系B 、转化轮系C 、周转轮系D 、复合轮系 5、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力，这种摩擦状态称为： （A ） A 、液体摩擦 B 、干摩擦 C 、混合摩擦 D 、边界摩擦 6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是：。（D ） A 、矩形螺纹 B 、梯形螺纹
机械设计基础试题库及答案详解DOC
《机械设计基础》试题库 一、填空题 （机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀 加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工 出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、 机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。 （机械零件部分）
《机械设计基础》期末考试试卷
北京机械工业学院机械设计考题与答案 一、是非题（有5小题，每题1分，共5分。正确在括号内写“T”，错误在括号内写“F”） 1．双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。（T ） 2．滚动轴承的轴向系数Y值越大，其承受轴向能力越大。（ F ） 3．减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（T ） 4．设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（ T ） 5．失效就是零件断裂了。（F ） 二、选择题（有5小题，每题2分,共10分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上） 6．温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度 C 。 A）提高 B）不变 C）降低 7．设计时键的截面尺寸通常是根据 D 从标准中选取。 A）键传递的转矩 B）轴的转速 C）轮毂的长度 D）轴的直径 8．下列四种叙述中 D 是正确的。 A）变应力只能由变载荷产生 B）静载荷不能产生变应力 C）变应力是由静载荷产生 D）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生 9．从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用 C 。 A）灰铸铁铸造 B）铸钢铸造 C）钢板焊接 10．由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和工作条件等完全相同，其中有效应力集中系数最大的是 B 。 A）HT200灰铸铁 B）40CrNi钢 C）45钢 三、填空题（有5小题，20个空，每空1分,共20分。把答案填在题中横线上） 11．对下列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿轮 45， 40Cr ，滑动轴承轴瓦 ZQSn10-1，ZQAl9-4 ，蜗轮轮缘 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，螺钉 Q235，20 ，弹簧 65Mn，碳素弹簧钢丝，弹簧垫圈 65Mn ，滚动轴承套圈 GCr15 ，滚动轴承保持架 08F ，键 45 。 12．带传动的失效形式为打滑和疲劳破坏。因此，其主要设计依据为在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 13．轴按承载分为心轴，转轴和传动轴。 14．螺纹联接按防松原理可分为摩擦防松，机械防松和其它防松。 15．灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这种齿轮的主要失效形式是磨损。 四、问答题（有5小题，每题4分,共20分） 16．什么是等强度设计？在设计中如何应用？ 答：一个机器的各零件或一个零件对于各种失效方式具有同样的承载能力。 在设计中的应用有二：一是使各部分等强度，避免某些部分强度过大，浪费材料；二是故意设置薄弱环节，过载时失效，使其它部分在过载时不致于损坏而得到保护。 17．什么是机械零件的失效？ 答：机械零件由于某种原因不能正常工作，叫失效。 18．滑动轴承计算中，计算p，pv，v各考虑什么问题？ 答：p——轴承磨损； pv——发热； v——局部磨损。 机械设计试卷 一、单项选择题 1、普通平键的截面尺寸是根据按标准选择的。【 C 】 A．传递转矩的大小 B. 轮毂的长度 C. 轴的直径 2、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了。【 A 】 A．限制弯曲应力 B. 使结构紧凑 C.限制带轮包角 3、为了制造、测量方便，取三角带的作为它的公称长度。【 B 】 A．内周长 B. 节线长 C. 外周长 4、角接触球轴承和圆锥磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而。 【 A 】 A．增大 B. 减少 C. 不便 5、链传动中，链条的节数最好为，而链轮齿数为。【 B 】 A．奇数，偶数 B.偶数，奇数 C. 5的倍数，偶数 6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的直径。【 A 】 A．最细端 B. 最大 C. 平均
【完整版】仿真软件在机械系统设计中的应用
机械系统中仿真软件的使用现状分析 1.计算机仿真概述 所谓计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在电子计算机上对该仿真模型进行模拟实验(仿真实验)研究的过程。计算机仿真方法即以计算机仿真为手段，通过仿真模型模拟实际系统的运动来认识其规律的一种研究方法。计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、计算机技术的发展,而成为一门新兴的学科。近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进, 使仿真技术得到迅速发展。计算机仿真主要有以下三种仿真形式： （1）物理仿真：按照实际系统的物理性质构造系统的物理模型，并在物理模型上进行试验研究。直观形象，逼真度高，但代价高，周期长。在没有计算机以前，仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的。 （2）半物理仿真：即物理数学仿真，一部分以数学模型描述，并把它仿真计算模型，一部分以实物方式引入仿真回路。针对存在建立数学模型困难的子系统的情况，必须使用此类仿真，如航空航天、武器系统等研究领域。 （3）数字仿真（计算机仿真）：首先建立系统的数学模型，并将数学模型转化为仿真计算模型，通过仿真模型的运行达到对系统运行的目的。现代计算机仿真由仿真系统的软件/硬件环境，动画与图形显示、输入/输出等设备组成。作为新兴的技术方法，与传统的物理实验相比较，计算机仿真有着很多无可替代的优点： 1）模拟时间的可伸缩性由于计算机仿真受人的控制，整个过程可控性比较强，仿真的时间可以进行人为的设定，因此时间上有着很强的伸缩性，也可以节约实验的时间,提高实验的效率。 2）模拟运行的可控性由于计算机仿真以计算机为载体，整个实验过程由计算机指令控制进程，所以可以进行认为的设定和修改，这个实验模拟过程有较强的可控性。 3）模拟试验的优化性由于计算机仿真技术可以重复进行无限次模拟实验，因此可以得出不同的结果，各种结果相互比较，可以找到一个更理想更优的问题的解决方案，可以作为优化实验，选择相应的方案。
机械设计基础课程设计1
南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日
目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32
一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图）
带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。
机械设计模拟题
一、填空题（每空 1 分，共计 20 分。请将答案写在答题纸上） 1.机械零件的工作能力是指保证零件正常工作而不发生失效-- 参数的极限值。 2.相对于载荷而言的工作能力称为承载能力。 3.根据零件的失效分析结果，以防止产生各种可能的失效为目的，制定计算该零件工作能力 应遵循的基本原则称为计算准则。 4.V 型带传动是应用最多的带传动，其横截面为等腰梯形，以两侧面为工作面。 5.V 带紧边的拉力取决于带的初拉力和有效拉力。 6.考虑到均匀磨损原因，链轮的齿数宜取奇数。从动载荷和传动平稳的角度来说，小链轮齿 数不宜太小，从结构和避免脱链的角度来说，小链轮的齿数不宜。 7.齿面疲劳点蚀常出现在节圆附近。在蜗杆传动的中间平面内，蜗杆齿廓与齿条相同。 8. 对滑动轴承进行平均压强计算的目的是防止轴承工作面的。 9.当润滑油作层流运动时，粘度标志着润滑油内摩擦阻力的大小。一般油孔和油槽开在滑动 轴承轴瓦的非承载区。 10.弹簧指数 C（也叫旋绕比）对弹簧刚度影响很大， C 值越大，刚度越小。 11 在检验齿轮的制造精度时，常需测量齿轮的公法线，用以控制齿轮的齿侧间隙公差。 12.对于闭式蜗杆传动，通常按齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度进行校 核计算，同时还要进行热平衡计算。 二、判断题（每题 1 分，共计 10 分。正确的写 T，错误的写 F ，请将答案写在答题纸上） 1. 轴承材料的耐磨性，是指工作表面有摩擦阻力小的性质。F 2.对开式滑动轴承工作面的间隙可以调整。 T 3.普通平键的失效为工作面的磨损。 F 4.心轴是只承受弯矩的轴。 T 5.蜗杆传动的失效形式通常是出现在蜗轮上。 T 6.为了提高螺纹联接的强度，可以采用加厚螺母。 F 7.水平布置带传动的紧边通常在上边。 F 8.凸缘联轴器用于两轴严格对中的场合。 T 9.齿面胶合常发生在齿顶与齿根啮合处。 T 10. 轴承在基本额定动载荷的作用下，转动10 6转后，仍有 10% 的轴承能工作。 F 三、选择题（每题 2 分，共计 30 分。每题只有一个选择是正确的。请将答案写在答题纸上）1．如果齿轮的轮齿经常折断，则可考虑C。 A 增大中心距 B 减小转动比 C 增大模数 D 减小齿数 2．自行车后飞轮应用的是 A 离合器。 A定向B安全C摩擦 D 牙嵌 3．滚动轴承静强度计算是为了防止轴承产生B失效。 A疲劳点蚀B塑性变形C磨损D胶合 4．如果减小带转动的中心距，则可能会使得B。
(答案)机械设计基础试题库
《机械设计基础》课程试题库 一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力 ___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生 在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以 随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v 是为了 防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻 载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2，则不论 工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中，带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性，是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____减 小_____，接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗 杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径 d2）传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。
《机械设计基础》期末考试题汇总(最新整理)
2、极位夹角是曲柄摇杆机构中夹角。（×）改：曲柄 5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（×）改：决定 7、楔键的两侧面是工作面。（×）改：上下两表面 8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。（×） 9、滚动轴承的基本额定动载荷C 值越大，则轴承的承载能力越高。（√） 三、选择题（每题2 分，共20 分） 2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常（ B ）。 A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度 B、小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度 C、大、小齿轮的硬度相同 3、下列哪一种普通平键用于轴端。（ C ）。P159 A、A 型 B、B 型 C、C 型 4、渐开线在基圆上的压力角为多大?（A ） A、0° B、20° C、90° 5、下列螺纹用于传动的是（ A ）。 A、梯形螺纹 B、管螺纹 C、普通螺纹 7、在螺栓联接中，当有一个被联接件较厚，而且需要经常拆卸时，宜选用的联接类型是（ A ）联接。 A、双头螺柱 B、紧定螺栓 C、普通螺栓 8、用来传递双向转矩的一对切向键，在轴上相隔多少度为宜? （C ） A、90°～120° B、135°～150° C、120°～130° 试题一 2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，曲柄与连杆共线时为死点位置。
（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能，传动角不应小于最小许用值。 （A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4.凸轮轮廓曲线决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈_小，机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有摩擦力。(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是 B 型键宽度b=18mm，长度L=80mm 。 8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来。 螺旋传动是指利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动。 9.螺纹的公称直径是指它的外径，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 。 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用三角形细牙螺纹。 (A)螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转 2 圈。 12.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E 七种类型，代号‘B2240’表示_B 型基准长度2240mm 。
浅析机械设计中的系统建模与仿真
浅析机械设计中的系统建模与仿真 发表时间：2018-05-15T14:56:43.670Z 来源：《知识-力量》2018年3月上作者：赵洪泽[导读] 本文介绍发展系统建模与仿真技术的的分类，进一步阐述系统建模与仿真技术的运用，最后总结建模与仿真技术的发展的趋势。 （西华大学，四川成都 610039）摘要：本文介绍发展系统建模与仿真技术的的分类，进一步阐述系统建模与仿真技术的运用，最后总结建模与仿真技术的发展的趋势。关键词：系统建模仿真趋势 一、模拟仿真的定义 仿真(Simulation)，即使用系统模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真系统整体的层次上表示的。系统仿真利用计算机模型和某一具体层次的风险估计，一般采用蒙特卡洛法进行仿真，为设计提供决策支持和科学依据。仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。 二、模拟仿真的运用 研制新型飞机时，一般先要对按比例缩小的飞机模型进行风洞试验，以验证飞机的空气动力学性能；开发新型轮船或舰艇等时，一般先要在水池中对缩小的轮船模型进行试验，以了解轮船的各种性能；我国在建设三峡大坝时，广泛采用建模与仿真技术研究和评估大坝对环境、生态、洪水等方面的影响；设计新的生产线或新产品时，要通过仿真或试验对生产线或产品性能作出评估。训练、演示、教学、培训；军事模拟、指挥、虚拟战场；建筑视景与城市规划等多个领域均有仿真模拟的存在。 三、仿真的分类仿真可以按照不同原则分类： ①按所用模型的类型（物理模型、数学模型、物理数学模型）分为物理仿真、计算机仿真（数学仿真）、半实物仿真； ②按所用计算机的类型（模拟计算机、数字计算机、混合计算机）分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真 ③按仿真对象中的信号刘（连续的、离散的）分为连续系统仿真和离散系统仿真； ④按仿真时间与实际时间的比例关系分为实时仿真（仿真时间标尺等于自然时间标尺）、超实时仿真（仿真时间标尺小于自然时间标尺）和亚实时仿真（仿真时间标尺大于自然时间标尺）； ⑤按对象的性质分为宇宙飞船仿真、化工系统仿真、经济系统仿真等四、系统的分类 （一）从自然属性的角度对系统划分的内容。根据系统是否具有齐次性，系统可以分为：线性系统与非线性系统。简单地说，线性系统就是满足“加法”和“乘法”的系统，两个信号之和经过一个线性系统所产生的输出，等于这两个信号分别经过这个系统得到的输出，这就是加法；乘法就是一个信号乘以一个常数经过线性系统的输出，等于这个信号经过此系统的输出乘以这个常数；而非线性系统就是不满足“加法”和“乘法”的系统（二）根据系统状态变化是否连续，可以将系统分为连续系统（continuous system)和离散事件系统(discrete event system)。连续系统是指系统状态随时间发生连续变化，如化工、电力、液压-气动系统、铣削加工等，其数学模型有微分方程、状态方程、脉冲响应函数等形式。离散事件系统是指只有在离散的时间点上发生“事件”时，系统状态才发生变化的系统，它的数学模型通常为差分方程。制造领域中生产线/装配线、路口的交通流量分布、电信网络的电话流量等都是典型的离散事件系统。 （三）根据系统的模型参数是否恒定，系统可以分为：时变系统与时不变系统。时变系统的函数随时间发生而变化，时不变系统的函数是恒定的，不因时间的变化而变化。还是以售票系统为例，这个系统的参数设定，一般就不会随时间的变化而变化了，因此是时不变系统；人类生存的生态环境就是一个时变系统，每一时刻都有动植物在灭绝，五、数字化仿真的优势 ①有利于缩短产品的开发周期； ②有利于提高产品质量； ③有利于降低产品开发成本； ④可以完成复杂产品的操作、使用训练。 六、数学模型的分类 按人们对事物发展过程的了解程度分类：白箱模型：指那些内部规律比较清楚的模型。如力学、热学、电学以及相关的工程技术问题。灰箱模型：指那些内部规律尚不十分清楚，在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做的问题。如气象学、生态学经济学等领域的模型。黑箱模型:指一些其内部规律还很少为人们所知的现象。如生命科学、社会科学等方面的问题；但由于因素众多、关系复杂，也可简化为灰箱模型来研究按建立模型的数学方法分类:几何模型、微分方程模型、图论模型规划论模型马氏链模型；按应用离散方法或连续方法分类：离散型、连续模型；按是否考虑模型的变化分类：静态模型动态模型按是否考虑随机因素分类：确定性模型随机性模型；按模型的应用领域分类:生物数学模型、医学数学模型、地质数学模型、数量经济学模型、数学社会学模型。 七、建模与仿真的发展趋势 由于国际化市场的激烈竞争和用户对产品的功能、质量、价格、供货期、售后服务等要求越来越高，以及高新技术的飞速发展，柔性自动化，智能化，并行工程等是当今先进制造技术的发展趋势。计算机的普遍应用给系统仿真领域带来了巨大的发展动力。计算机仿真技术，也就是数学仿真技术的发展改变了以往物理仿真投资大、周期长、不易改进的局面，计算机的应用又推动了系统仿真领域的研究不断向前发展。通过建模与仿真技术的结合，进一步优化产品，使产品智能化，自动化。仿真技术将逐渐涉及更多领域，以求跟随计算机的数字化发展进程。
机械设计模拟考试-1要点
机械设计模拟试卷（一） 一．填空题（15 分 ） 1、有一受轴向载荷的紧螺栓联接,所受的预紧力F ′=6000N,工作时所受轴向工作载荷F=3000N,螺栓的相对刚度m b b C C C =0.2,则该螺栓所受的总拉力F 0=________,残余预紧力F ″=__________. 2、在包角α=180°,特定长度,工作载荷平稳的条件下,影响单根普通V 带的许用功率P 0的因素有_____________、______________、______________. 3、在齿轮传动的载荷系数中,反映齿轮系统内部因素引起的动载荷对轮齿实际所受载荷大小影响的系数被称为___________,影响该系数的因素是___________、____________、_____________. 4、液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数C P 随着偏心率ε的增加而________。这时，相应的油膜厚度将_______，这意味着对_________和___________精度有较高的要求. 5、在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 ,而脆性材料的极限应力是 . 6、楔键的工作面是________，键的_______和它相配的________均具有1：100的斜度。工作时靠___________________________作用来传递转矩，同时还可承受____________. 7、根据轴的承载情况可把轴分为转轴、心轴和传动轴。其中转轴受________和________、心轴只受_______、传动轴受_______. 8、单向转动的轴上作用有方向不变的径向载荷时,轴的弯曲应力为_______ 循环变应力,扭转剪应力为_________循环变应力. 9、刚性联轴器适用于_______________的地方；弹性联轴器适用于________________的地方. 10、滚动轴承部件两端固定式,适用于温升较_______,轴较_______处. 二．分析题（本大题共2小题，每小题5分，总计 10 分 ） 1、有a 、b 两种传动方案。试简要分析哪种方案更合理？ a.电动机 → 带传动 → 齿轮传动 → 联轴器→ 工作机 b. 电动机 → 联轴器 → 齿轮传动 → 带传动→ 工作机 2、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a ）m =4mm ，z 1=20，z 2=60；b ）m =2mm ，z 1=40，z 2 =120，其它参数都一样。试问： 1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相 同？ 2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种 方案比较好？ 三、（10分）如图示的蜗杆－斜齿圆柱齿轮传动，已知蜗杆转向（主动）及蜗轮齿的螺旋线旋向，试 在图中直接标出： （1）、蜗杆1螺旋线方向和蜗轮2的转速方向n 2； Z 3