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机械设计基础第2版朱龙英主编课后习题答案完整版

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《机械设计基础》

目录

第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50

第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56

第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59

第十五章弹簧------------------------------------62

第十六章机械传动系统的设计----------------------65

第0章绪论

12-3机器的特征是什么?机器和机构有何区别?

[解] 1)都是许多人为实物的组合;

2)实物之间具有确定的相对运动;

3)能完成有用的机械功能或转换机械能。

0-2 构件和零件的区别是什么?指出缝纫机的通用和专用零件。

[解] 构件是运动的基本单元,而零件是制造的基本单元。

缝纫机上的通用零件有:螺丝、螺母、齿轮等,专用零

件有:曲轴、凸轮、飞轮、脚踏板等。

0-3 机械零件常用的材料有哪几类?

[解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。

0-4 机械零件的主要计算准则有哪些?

[解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些?

[解] 1)选择合理的毛坯;2)结构简单、便于加工;3)便于装折和维修。

0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件?

[解]使用标准零件,可以简化设计工作,可以有效地组

织现代化生产,提高产品质量,降低成本,提高劳动生

产率。

第一章平面机构运动简图及其自由度

1-1 一个在平面内自由远东的构件有多少个自由度?

[解]有3个自由度。

1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系?

[解] 约束数+自由度=3

1-3 如何判别有构件和运动副组成的系统是否具有确定的相对运动?

[解] 自由度数=原动件数系统无确定的相对运动自由度数 原动件数系统有确定的相对运动

1-4在计算机构的自由度时应注意哪几个问题?

[解] 复合铰链、局部自由度和虚约束。

1-5 绘制机构运动简图时,用什么来表示机构和运动副?[解]用简单的线条和符号表示构件和运动副。

1-6绘制图1-15所示的机构运动简图,并计算其自由度。[解]

)340

F=33-24=1

b)451

F=34-251=1

c)340

F=33-24=1

d)340

F=33-24=1L H L H L H L H a n P P n P P n P P n P P ===??===??-===??===??,,,,,,,,

1-7试计算下列图示机构的自由度,并指出机构中存在的复合铰链,局部自由度或虚约束。

[解]

)5,7,0

F=35-27=1

b)5,7,0()

F=35-27=1

c)5,7,0

F=35-27=1

d)5,7,0()

F=35-27=1

e)4,5,1()

F=34-251=1

f)4,5,1()

L H L H L H L H L H L H a n P P n P P c n P P n P P c n P P F n P P c ===??===??===??===??===??-===处为复合铰链处为复合铰链处为虚约束处为复合铰链F=33-232=1

g)3,3,2(22) F=33-232=1L H n P P ??-'''===??-、

为虚约束

第二章平面连杆机构

2-1 铰链四杆机构的基本形式有几种?

[解]有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。 2-2 四杆机构的行程速比系数与极位夹角的关系如何确定?

[解]

11801

K K θ-=?+o 2-3 在铰链四杆机构中,a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm 。分别把构件a 、b 、c 、d 作为机架,所对应的为何种类型的机构?

[解] 曲柄存在的条件 60+150<120+100

A 为机架,是双曲柄机构;b 、d 为机架,是曲柄摇杆机构;c 为机架,是双摇杆机构。

2-4 在曲柄摇杆机构中,如何确定最小传动角?

[解] 曲柄与机架共线时连杆与摇杆之间的夹角,两位置中夹

角较下的为最小传动角。

2-5 四杆铰链机构的演化方式主要有哪几种?

[解] 有改变机构的形状和相对尺寸、扩大转动副尺寸、选用

不同的构件为机架三种。

2-6 已知一曲柄摇杆机构的摇杆长度l 3=150mm,摆角45?=o ,行程速比系数k=1.25,试确定曲柄、连杆和机架的长度l 1l 2和l 4。

[解]

1 1.251180201.251

38656()15712mm mm mm mm AB mm BC AB MM

θμ-==+===-===-=o o

21212取,按书上的作图方法作图,该题为无穷多组解,取两固定铰链在水平直线上。由图得AC ,AC 。则

AC AC ,AC l AB =AB 1μ=45mm L BC =BC 1μ=213mm

l AD =AD 1μ=165mm

2-7 已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=60mm ,偏距e=20mm ,行程速比系数K=1.4。试确定曲柄和连杆的长度l 1和l 2。

[解]

1.41180301.41

θ-==+o o 取11mm mm μ=作图,由图上量得8228mm mm ==21AC ,AC 。

解之得l AB =27mm ,l BC =55mm

2-8 已知一导杆机构的固定件长度l 4=1000mm ,行程速比系数k=1.5,试确定曲柄长度和导杆摆角ψ。

[解]

导杆的摆角 1.251180361.251

ψθ-===+o o 由解析法得曲柄长度1000sin18309AB l mm ==o

2-9 已知一曲柄摇杆机构,摇杆与机架之间的夹角分别为

1245,90,??==o o 固定件长度l 4=300mm 摇杆长度l 3=200mm ,

试确定曲柄和连杆的长度l 1和l 2。

[解]取5mm/mm 作图,得l 1=72.5mm ,l 2=287.7mm 。

第三章 凸轮机构

3-1 从动件的常用运动规律有哪种?各适用在什么场合?

[解] 1)等速运动规律,使用于低速、轻载的场合;2)等加速

等减速运动规律,适用于中速、轻载的场合;3) 余弦加速度运动规律(简谐运动规律),适用于中、低速;4)正弦加速度运动规律,适用于高速。

3-2 凸轮机构的常用类型有几种?选择凸轮的类型时应该考虑哪些因素?

[解] 按凸轮的形状分:盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;按

从动件形状来分:尖端从动件、滚子从动件和平底从

动件;按凸轮与从动件锁合形式分:力锁合和几何锁合。

选择凸轮时,应考虑凸轮和从动件的相对运动形式

从动件的运动形式等。

3-3 图解法设计凸轮时,采用了什么原理?简单叙述此原理的主

要内容。

[解] 才用反转原理,即给整个机构加上一个反向转动,各构

件之间的相对运动并不改变,根据这一原理,设想给

整个凸轮机构加上一反向转动(即加上一个凸轮角速

度转向相反、数值相等绕凸轮回转中心0的角速度(-ω)的转动),则凸轮处于相对静止状态,从动件一方面随机架以角速度(-ω)绕0点转动,另一方面又按给定的运动规律作往复移动或摆动。

3-4 何谓凸轮的运动失真?滚子从动件盘形凸轮机构运动时针时,应如何解决?

[解] 在凸轮设计中 ,由于 实际轮廓出现交叉现象某加工时

交叉的部分被切去,使得从动件不能实现预期的运动规律称为运动失真。滚子从动件运动失真是由于r k >ρmin 。实际时要避免时针,必须使r k >ρmin 。

3-5 试用作图法设计一对心尖顶直动草丛洞见行程凸轮机构的凸轮轮廓曲线。已知凸轮一等角速顺时针方向转动,从动件行程h=40mm ,凸轮的基圆半径r 0=50mm ,从动件运动规律为:1234135,30,120,75δδδδ====o o o o 。从动件在 推程以余弦加速度运动规律(简谐运动)上升,在回程以等加速和等减速运动规律返回。 3-6 在上题中1)如果采用一对心滚子从动件,其滚子半径r k =10mm ,其它条件与上相同。试设计此凸轮轮廓曲线。2):如果采用偏置方式,凸轮轴心偏向从动件轴线的右侧,其它条件相

同,试设计此凸轮的轮廓曲线。

3-7 试用作图法设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线。已知凸轮等角速顺时针方向回转,基圆半径r0=70mm,中心距a=160mm,摆杆长度l=100mm,滚子半径r k=10mm,从动件的运动规律为:。冲动件在推程和回程均以正弦加速度运动规律运动。

(以上三题见教材上的作图方法)

第四章齿轮机构

4-1 为什么要规定模数的标准系列?在直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮,蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿轮上何处的模数是标准值?

[解] 为了设计、制造、检验和使用的方便。直齿轮端面模数是标准值;斜齿法面模数是标准值;蜗杆蜗轮中间平面

上的模数是标准值;圆锥齿轮大端的模数是标准值。

4-2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有哪几个?那些是标准的,其标准值是否相同?为什么这些参数称为基本参数?

[解] 基本参数:齿数z、模数m、压力角 、齿顶高系数*

h和

a 顶隙系数*c。其中后四个是标准的,标准值不相同。

4-3 分度圆与节圆有什么区别?在什么情况下节圆与分度圆重合?

[解] 分度圆是齿轮上具有标准压力角的圆。节圆是过节点所

作的两个相切的圆。标准安装时节圆与分度圆重合。 4-4 渐开线的形状取决于什么?若两个齿轮的模数和齿数分别相等,但压力角不同,他们齿数不同,他们齿廓渐开线形状是否相同?一对相啮合的两个齿轮,若它们的齿数不同,他们齿廓的渐开线形状是否相同?

[解] 取决于基圆的大小。不同。不同。

4-5 何谓齿廓的根切现象?产生根切的原因是什么?是否基圆愈小愈容易发生根切?根切有什么危害?如何避免根切?

[解] 齿轮齿根的渐开线齿廓被切去的现象为根切现象。原

因是展成法加工时,刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的焦点超过了被切极限点N 。不是。根切使刀具的齿顶线或齿顶圆与捏合线的焦点不超过极限点 N 可避免根切。

4-6 平行轴斜齿圆柱齿轮机构、蜗杆蜗轮机构和直齿圆锥齿轮机构的正确啮合条件与直齿圆柱机构的正确啮合条件相比较有何异同?

[解] 平行轴斜齿轮是法面(或端面)的模数和压力角相等,

且12ββ=-;蜗杆蜗轮是中间面上模数和压力角相等且

为标准值,且1290ββ+=o ;直齿圆锥齿轮是大端的模数

和压力角相等且为标准值。

4-7 何谓平行轴斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮当量齿数?当量齿数有什么用途?

[解] 斜齿圆柱齿轮量齿数:3cos v z z δ=

;圆锥齿轮当量齿数:cos v z z δ=。当量齿数用于齿轮加工、强度计算、变位系数的选择等处。

4-8 齿轮传动常见的失效形式有哪些?各种失效形式常在何种情况下发生?试对工程实际中见到的齿轮失效形式和原因进行分析。齿轮传动的设计计算准则有哪些,他们分别针对何种失效形式?在工程设计实践中,对于一般使用的闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么?

[解] 失效形式:轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。当齿根弯曲应力过大或突然过载、冲击载荷等易产生折断。在闭式传动中,若接触应力过大,齿轮工作一段时间后会出现点蚀。齿面磨损是由于齿面间的灰尘、硬屑粒等引起的。齿面胶合是在高速、重载传动中,高温、高压使两接触面熔粘在一起而产生的。塑性变形是在重载情况下产生的。

计算准则;齿面接触疲劳强度计算,针对齿面点蚀;齿根弯曲疲劳强度计算,针对齿根弯曲疲劳折断。闭式硬齿面齿轮传动设计准则:按弯曲疲劳强度和接触疲劳强度设计;闭式软齿面齿轮传动设计准则:按接触疲劳强度设计,校核弯曲疲劳强度;开式齿轮传动设计准则:按弯曲疲劳强度设计。

4-9 现有A 、B 两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动,A 对参数为;模数m=2mm ,齿数1z =40,2z =90,齿宽b=60mm ;B 对参数为:

模数m=4mm ,齿数1z =20,2z =45,齿宽b=60mm 。两对齿轮精

度为8级,小齿轮转速均为1450r/min ,其它条件分别相同。试比较两对齿轮接触强度及抗弯强度的高低。

[解] 两对齿轮接触强度相同,弯曲强度第二对较高。

4-10 应主要根据哪些因素来决定齿轮的结构型式?常见的齿轮结构型式有哪几种?它们分别用于何种场合?

[解] 根据齿轮的几何尺寸、毛坯材料、加工工艺等决定等决定齿轮结构型式。结构型式:齿轮轴,用于直径很小的场合;实心结构,用于160;a d mm ≤腹板式结构,用于500;a d mm ≤轮辐式结构,用于4001000a d mm ≤≤。

4-11 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=2mm ,z1=20,z2=45,试计算这对吃乱的分度直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。

[解]

1212121222040245901221.252 2.52.520.5402244902294402 2.535902 2.58540cos 2037.58890cos 2084.5722 6.283.14a f a a f f b b d mm

d mm

h mm

h mm

c mm

d mm

d mm

d mm

d mm

d mm

d mm

p mm

s e π=?==?==?==?==-==+?==+?==-?==-?=========o o

4-12 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮 m=5mm ,20α=o ,z=45,

试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

[解]

a 1 =545sin 2038.4772

=20 =0 =0154551117.52

112.5cos 20 cos 0.8997117.5

25.88 117.5sin 25.8851.288b a a a r mm ραραααρ??==

??+?======o o

o o

o

o 分度圆基圆齿顶圆 4-13 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆,在什么条件下基圆大于齿根圆?什么条件下基圆小于齿根圆?

[解]

cos cos 202.5( 2.5)

( 2.50.9397)(0.0603 2.5)

0 2.5 z=41.40.0603

4242b f f b f b f b f b f b d d mz d d m m z d d m z z m z z d d d d z d d z d d α===-=--=--=---==≥>≤

由上式可见,当齿数增大时,()值亦增大。

当时,得

因此,当时,;反之,当时,。

4-14 试根据渐开线特性说明一对模数相等,压力角相等,但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮 ,其分度圆齿厚、齿顶圆和齿根圆齿厚是否相等,哪个较大。

[解] 分度圆齿厚相等,齿顶圆和齿根圆齿厚不等,因基圆愈小,渐开线愈弯曲,基圆愈大,渐开线愈平直,故齿数多的齿轮齿顶圆和齿根圆的齿厚大。

4-15 现需要传动比i=3的一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,有三个压力角相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数分别为z 1=20,z 2=z3=60,齿顶圆直径分别为d a1=44mm ,d a2=124mm ,d a3=139.5mm ,问哪两个齿轮能用?中心距a 等于多少?并用作图法求出它们的重合度ε。

[解]

**11**22**33220244

2602124

2602139.512280a a a a a a a a a d mz h m m h m d mz h m m h m d mz h m m h m m mm a mm =+=+==+=+==+=+===解得;齿轮、能用。,。

4-16 单级闭式直齿圆柱齿轮传动中,小齿轮材料为45钢调质处理,大齿轮的材料为ZG270—500正火,P=4kw ,n 1=720r/min ,m=4mm ,z 1=25,z2=73,b 1=84mm,b 2=78mm,单向传动,载荷有中等

冲击,用电动机驱动,试验算此单级传动的强度。

[解]1.验算接触强度

(1)计算接触应力

H σ= 其

,6411129.5510 5.310;73782.92;0.78; 1.3(45)25100

231/d H P T Nmm n b K d N mm μφσ=?=?=

=====-==查表,则

(2)查许用应力[H σ]小齿轮45钢调质,HB=217

—255,取HB=220;大齿轮ZG270—500,

正火,HB=156—200取HB=180。查图4-21c

得lim1H σ=560N/mm 2;查图4-21b 得lim 2H σ=360

N/mm 2。由表4-6,S H =1.1。 则2

12

2560[]616/1.1360[]327.27/1.1H H N mm N mm σσ=

=== (3)结论 H σ<[H σ],故满足接触强度要求。

2.验算弯曲强度

(1)计算弯曲应力 112F S

F KTY Y bmd σ=

其中,由表4-8得

11222.26, 1.59; 2.24, 1.75,F S F S Y Y Y Y ====其余同接触强度。

42

142

22 1.3 5.310 2.62 1.5918.4/7841002 1.3 5.310 2.24 1.7517.3/784100

F F N mm N mm σσ?????==???????==?? (2)查许用应力[F σ]由图4-23c ,

lim1F σ=185N/mm 2;由图4-23b ,

lim 2F σ=130N/mm 2。查表4-6,取S F =1.4,

2

122185[]132.14/1.4

130[]92.85/1.4

(3)F F N mm N mm σσ====结论:弯曲强度也满足。 4-17 已知一对正常齿渐开线标准斜圆柱齿轮a=250mm,z 1=23,z 2=98,m n =4mm 试计算其螺旋角、端面模数、端面压力角、当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。

[解]

12t n t t v13

v13

1()4(2398)cos 0.9682225014.534 m 4.132 cos 0.968 tana tan20 tana 0.376cos

cos14.53 a 20.623 z 25.360.96898 z 108.050.9684 2395.0410.968

n n m z z a

m mm d mm βββ

β++=

==?=========

====?=o o

o o 得212124 98404.9590.968

95.0412103.041 404.9592412.959 95.041 2.585.041 404.959 2.5394.959a n a n f n f n d mm d m mm d m mm

d m mm

d m mm =?==+==+==-==-=

4-18 设计一对外啮合圆柱齿轮,已知z 1=21,z 2=32,m n =2,实际中心距为55mm ,问:(1)该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动?

(2)若采用标准直齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求,其分度圆螺旋角β、反度圆直径d 1、d 2和节圆直径12d d ''、各为多少?

[解] (1)不能采用标准直齿圆柱齿轮传动

(2)由

11222(2132)552cos 15.5022143.585cos 23266.415cos a d d mm d d mm β

ββ

β

+===?'===?'===o

4-19 已知单级闭式斜齿轮传动P=10kW,n 1=960r/min,i=3.7,电动

机驱动,载荷平稳,双向传动,设小齿轮用40MnB 调质,大齿轮用45钢调质,z 1=25,试设计此单级斜齿轮传动。

[解] 1.计算许用应力

小齿轮40MnB 调质,HB=260;大齿轮45钢调

质,HB=230(表4-4)

查图4-21,lim1H σ=680N/mm 2,lim 2H σ=590N/mm 2

查图4-23,lim1F σ=220N/mm 2,lim 2F σ=190N/mm 2

表4-6,S H =1.1,S F =1.4,则

2

12

2680[]618.18/1.1590[]536.36/1.1H H N mm N mm σσ=

=== 2

12

20.7220[]110/1.40.7190[]95/1.4F F N mm N mm σσ?=

=?== 2.按接触疲劳设计

设计公式

31664111.1(45)147109.55109.55109.9510960D d k P T N mm n φ≥=-=-=?=?=?g 其中:表,(表),

312111156.4412, 3.72178,cos 56.44cos12 2.6321

3(2178)3151.822cos123(2178)152,cos 0.9772152

12.32321cos12.32

n n d z iz d m mm z m a mm a mm d ββββ≥====?≈===?+==

=?+===?=?=o o

o

o

取则

取标准值,则取则2212164.485378238.595cos12.32

64.485 65;70d mm d mm b d mm b mm b mm φ=?======o o 圆整后。

3.较核弯曲强度

当量齿数

13

231122411111222111

2122.52(cos12.32)7883.40(cos12.32)482.705, 1.573, 2.215, 1.773

1.6 1.6 1.19.9510

2.705 1.573cos12.3265364.485

57.8953.43v v F S F S F S F n F S F F F S z z Y Y Y Y KTY Y bm d MPa Y Y Y Y σσσ=

===-====??????==??===o o o

由表得,

MPa 弯曲强度满足要求。

4-20 标准蜗杆传动的蜗杆轴向齿距p=15.708mm,蜗杆头数z 1=2,蜗杆齿顶圆直径d a1=60mm,蜗轮的齿数z 2=40,试确定其模数m 、蜗杆铁性系数q 、蜗轮分度圆直径d 2和中心距a 。

机械设计基础试题及答案解析

A卷 一、简答与名词解释(每题5分,共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点:①人为的实物组合体;②各组成部分之间具有确定的相对运动;不同点:机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等;机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系:机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件? 答. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少? 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答. 机构具有确定运动条件:自由度=原动件数目。原动件数目<自由度,构件运动不确定;原动件数目>自由度,机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式? 答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置? 答. 压力角α:机构输出构件(从动件)上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角;传动角γ:压力角的余角。α+γ≡900 。压力角(传动角)越小(越大), 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件(推杆)运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免?

机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案 目录 第1章绪论 第2章平面机构的结构分析 第3章平面连杆机构 第4章凸轮机构 第5章间歇运动机构 第6章螺纹联接和螺旋传动 第7章带传动 第8章链传动 第9章齿轮传动 第10章蜗杆传动 第11章齿轮系 第12章轴与轮毂连接 第13章轴承 第14章联轴器、离合器和制动器 第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论 思考题 1.机器、机构与机械有什么区别?各举出两个实例。 2.机器具有哪些共同的特征?如何理解这些特征? 3.零件与构件有什么区别?并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。 答:1、机器:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; ③能实现能量、信息等的传递或转换,代替或减轻人类的劳动; 实例:汽车、机床。 机构:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; 实例:齿轮机构、曲柄滑块机构。 机械是机器和机构的总称。 机构与机器的区别在于:机构只用于传递运动和力,机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功; 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体,是不可拆分的,构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件,也有可能是若干个零件组合而成,内燃机中的连杆,就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的,在制造中几个零件分别加工,装配成连杆后整体运动。通用零件,如齿轮、轴、螺母、销、键等。 第2章平面机构的结构分析 一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副,其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联,则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 答:1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4.虚约束 二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度,并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由 度、虚约束请明确指出。

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《机械设计基础》试题七答案 一、填空(每空1分,共20分) 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,正确啮合条件是模数相等,压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多,按凸轮形状分类可分为:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有:调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多,按其加工原理的不同,可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中,若各杆长度分别为a=30,b=50,c=80,d=90,当以a为机架,则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题(每个选项0.5分,共20分) ()1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆 ()2、一般来说, a 更能承受冲击,但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承 ()3、四杆机构处于死点时,其传动角γ为A 。 (A)0°(B)90°(C)γ>90°(D)0°<γ<90° ()4、一个齿轮上的圆有 b 。 (A)齿顶圆和齿根圆(B)齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆 (C)齿顶圆,分度圆,基圆,节圆,齿根圆(D)分度圆,基圆和齿根

()5、如图所示低碳钢的σ-ε曲线,,根据变形发生的特点,在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 (A)oab (B)bc (C)cd (D)de ()6、力是具有大小和方向的物理量,所以力是 d 。 (A)刚体(B)数量(C)变形体(D)矢量 ()7、当两轴距离较远,且要求传动比准确,宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动(D)螺纹传动 ()8、在齿轮运转时,若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动,则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系(D)太阳齿轮系 ()9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径(D)半径 ()10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线(D)共轭齿廓 ( B )11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因,并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化(D)带的磨损 ( D)12、金属抵抗变形的能力,称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度(D)刚度 ( B)13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 (A)转动副(B) 高副 (C) 移动副(D)可能是高副也可能是低副 ( B)14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 (A)普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹(D)锯齿形螺纹 ()15、与作用点无关的矢量是 c 。 (A)作用力(B) 力矩 (C) 力偶(D)力偶矩 ()16、有两杆,一为圆截面,一为正方形截面,若两杆材料,横截面积及所受载荷相同,长度不同,则两杆的 c 不同。 (A)轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l(D)横向线应变

机械设计基础问答题

机械设计基础问答题 1.试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。 2.①零件是制造的基本单元;②某些零件固联成没有相对运动的刚性组合称为构件,构件 是运动的基本单元;③构件与构件之间通过一定的相互接触与制约,构成保持相对运动的可动联接,称为运动副;④当构件用运动副联接以后,它们之间的某些相对运动将不能实现,这种对相对运动的限制称为运动副的约束;⑤能完成有用的机械功或转换机械能的机构组合系统称为机器;⑥机器与机构总称为机械。 3.何谓复合铰链、局部自由度和虚约束? 4.①三个或三个以上的构件在同一轴线上用回转副相联接构成复合铰链;②局部自由度是 指不影响机构中输入与输出关系的个别构件的独立运动(凸轮机构中的滚子——提高效率,减少磨损);③运动副引入的约束中,对机构自由度的影响与其他机构重复,这些重复的约束称为虚约束(机械中常设计带有虚约束,对运动情况虽无影响,但往往能使受力情况得到改善)。 5.机构具有确定运动的条件是什么?若不满足条件,将会出现什么情况? 6.①运动链成为具有确定相对运动的机构的必要条件为:运动链的自由度必须大于零,主 动构件数必须等于运功链的自由度;②不满足条件时,当自由度为零时,运动链将成为各构件间没有相对运动的刚性构架,当主动构件数大于自由度时,可能会折断构件,当主动构件数小于自由度时,从动件的运动不确定。 7.试述机件损伤和失效的主要形式以及机件工作准则的涵义。 8.①机件的主要的损伤及失效形式有:机件产生整体的或工作表面的破裂或塑性变形,弹 性变形超过允许的限度,工作表面磨损、胶合和其他破环,靠摩擦力工作的机构产生打滑和松动,超过允许强度的强烈震动,等等;②主要准则:强度——机件抵抗断裂、过大的塑性变形或表面疲劳破坏的能力,刚度——机件受载时抵抗弹性变形的能力,常用产生单位变形所需的外力或外力矩来表示(提高刚度的办法:改进机件结构,增加辅助支撑或肋板以及减小支点的距离,适当增加断面尺寸)耐磨性——磨损过程中抵抗材料脱落的能力,振动稳定性——机器在工作时不能发生超过容许的振动,耐热性。 9.机械中常用哪些材料?选用材料的原则是什么? 10.1.机械制造中常用的材料是钢和铸铁,其次是有色金属合金以及非金属材料。 11.2.材料选用有3种原则:a:使用要求——考虑机件所受的则和的大小、性质和应力方向 (拉伸为主—钢件;受压机件—铸铁),机件的工作条件,机件的尺寸和重量的限制,机件的重要程度;b:工艺要求;c:经济要求。 12.滑动摩擦根据摩擦面间润滑剂的存在情况,滑动摩擦如何分类? 13.a:干摩擦:两摩擦表面间无任何润滑剂而直接接触的纯净表面间的摩擦状态; 14.b:边界摩擦:摩擦副表面各吸附一层极薄的边界膜,边界膜厚度通常在以下,尚不足 以将微观不平的两接触表面分隔开,两表面间仍有凸峰接触; 15.c:流体摩擦:两摩擦表面完全被流体层分隔开,表面凸峰不直接接触的摩擦状态; 16.d:混合摩擦:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦处于混合共存状态下的摩擦状态。 17.试述螺纹牙型的主要种类及应用。 18.a:三角形螺纹:螺纹牙根厚、强度高、牙型角大,当量摩擦系数大、自锁性能好但传 动效率低,适用于联接;

《机械设计基础》习题及答案

机械设计基础复习题(一) 一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号× 1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。 ( ) 4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( ) 5.带传动中,打滑现象是不可避免的。 ( ) 6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( ) 8.平键的工作面是两个侧面。 ( ) 9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。 ( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。() 11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。 ( ) 13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。 ( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。 ( ) 15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。 ( ) 16.周转轮系的自由度一定为1。 ( ) 17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。 ( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。 ( ) 19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。 ( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。 2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3.在V带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的 加以限制。 4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。 9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。

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。×

机械设计基础试题答案[1]

一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心,它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成(1)紧边和松边拉力产生的拉应力、(2)离心力产生的拉应力、(3)弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是:模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中,传动效率最高的是矩形 螺纹,自锁性最好的是三角形螺纹,只能用于单向传动的是锯齿形 螺纹。 6螺纹的公称直径是大径,确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面,楔键的工作面为键的_上下表___面,普 通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承,其类型名称为深沟球轴承,内径为 40 mm,2 为宽度系列代号, 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中,等速运动规律有刚性冲击;等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性 冲击;正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时,软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效,故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算齿轮的 ____齿根弯曲疲劳____ 强度。 二、问答题 1.按轴工作时所承受的载荷不同,可把轴分成几类如何分类 答:根据轴工作时承受的载荷情况,可以将轴分成三类: 一、转轴:既承受转矩也承受弯矩; 二、心轴:只承受弯矩不承受转矩; 三、传动轴:只承受转矩不承受弯矩

机械设计基础试题含参考答案

机械设计基础试卷 1 一、选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有 一项符合题目的要求,把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是B A.双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2.平面连杆机构中,当传动角γ较大时,则A A.机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C.可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低3.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持 原值不变,原因是:D A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C.节圆半径不变 D. 基圆半径不变 【】 4.渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为D A.ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为B A.σB B. σs C. σ0 D. σ-1【】 6. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是B A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 【】 7.普通平键联接在选定尺寸后,主要是验算其A A.挤压强度 B. 剪切强度 C.弯曲强度 D. 耐磨性【】8.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是C A.σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等,也可能不等 【】 9.实际齿数相同时,直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系 数之间的关系为A A.直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C.直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同 【】 10.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为:C A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q

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《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空(每空1分) T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构无死点位置,而当摇杆为原动件时,机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线

位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。 T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时,当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数

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)

机械设计基础试题(含答案)

二、填空题 16.槽轮机构的主要参数是 和 。 17.机械速度的波动可分为 和 两类。 18.轴向尺寸较大的回转件,应进行 平衡,平衡时要选择 个回转平面。 19.当一对齿轮的材料、齿数比一定时,影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取 处的接触应力为计算依据,其载荷由 对轮齿承担。 21.蜗杆传动作接触强度计算时,铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力;锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力。 22.若带传动的初拉力一定,增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23.滚子链传动中,链的 链速是常数,而其 链速是变化的。 24.轴如按受载性质区分,主要受 的轴为心轴,主要受 的轴为传动轴。 25.非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时,为了防止过度磨损,必须使 ; 而为了防止过热必须使 。 16.槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18.动 两 19. 分度圆直径d 1(或中心距a ) 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22.包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24.弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26. 图1所示链铰四杆机构中,各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问:该机构是哪种铰链四杆机构,并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和(250+650)小于其余两杆长度之和(450+550),满足存在曲柄的 必要条件,且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27. 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,I 轴为输入轴,已知小齿轮1的转向n 1和齿

机械设计基础问答题简答题答案

1. 试述齿廓啮合基本定律。1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。 2. 试述螺纹联接防松的方法。2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。 3. 试分析影响带传动承载能力的因素? 3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v. 4.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接.提高螺栓联接强度的措施有哪些?降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;改善螺纹牙间的载荷分布;减小应力集中;避免或减小附加应力。6.滚动轴承的基本类型有哪些?调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。1.简述轮齿的失效形式主要有哪五种?轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形3.试说明滚动轴承代号6308的含义。.6─深沟球轴承3─中系列08─内径d=40mm公差等级为0级游隙组为0组4.简述联轴器的分类及各自的特点。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又分为固定式和可移式。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含弹性元件,能补偿两轴的相对位移,并具有吸收振动和缓和冲击的能力5.常用的螺纹紧固件有哪些?常用的螺纹紧固件品种很多,包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。6说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中 低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合7说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的8简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定不变9为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?蜗杆传动存在着相对滑动,摩擦力大,又因为闭式蜗杆传动散热性差,容易产生胶合,所以要进行热平衡计算1说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合;双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合;螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合2轴上零件的周向固定各有哪些方法?周向固定:键连接、花键连接、过盈配合连接3轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?轴向固定:轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠,可以承受较大的轴向力;弹性档圈固定可以承受较小的轴向 1请说明平面机构速度瞬心的概念,并简述三心定理。答:速度瞬心定义为:互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点(即等速重合点)。三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心,他们位于同一直线上。2带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别?答:弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动,是一种传动失效的表现,应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。3按轴工作时所受载荷不同,可把轴分成那几类?如何分类?答: 转轴,心轴,传动轴。转轴既传递转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。心轴则承受弯矩而不传递转矩。4螺纹连接为什么要防松?有哪几类防松方法?答:在静载荷作用下且工作温度变化不大时,螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下,或当温度变化很大时,螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失,这种现象多次重复就会使连接松脱,影响连接的正常工作,甚至会发生严重事故。因此,设计时必须采取防松。摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系。5 简述动压油膜形成的必要条件。答:相对运动表面间必须形成收敛形间隙;要有一定的相对运动速度,并使润滑油从大口流入,从小口流出。间隙间要充满具有一定粘

(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___________。

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

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机械设计基础试题库及答案 1 2 一、判断(每题一分) 3 1、一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成。……(√ 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。4 5 (×)4、机构是具有确定相对运动的构件组 6 合。………………………………(√)5、构件可以由一个零件组成,也7 可以由几个零件组成。………………(√)6、整体式连杆是最小的制造8 单元,所以它是零件而不是构件。……(×)7、连杆是一个构件,也是9 一个零件。………………………(√) 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。…………………………… 10 11 (×) 12 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么?( B ) 13 14 A.机构 B.构件 C.部件 D.零件 15 2、机器与机构的本质区别是什么?( A ) 16 A.是否能完成有用的机械功或转换机械能 B.是否由许多构件组合17 而成 18 C.各构件间能否产生相对运动 D.两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述?( D ) 19 20 A.构件是机器零件组合而成的。 B.构件是机器21 的装配单元 C.构件是机器的制造单元 D.构件 22 23 是机器的运动单元

4、下列实物中,哪一种属于专用零件?( B ) 24 25 A.钉 B.起重吊钩 C.螺母 D.键 26 5、以下不属于机器的工作部分的是( D ) 27 A.数控机床的刀架 B.工业机器人的手臂 28 C.汽车的轮子 D.空气压缩机 29 三、填空(每空一分) 1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传 30 31 动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。车床上的主轴属于(执行)部32 分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件),它是(制造)的单元 33 34 体 35 3、机械中制造的单元称为(零件),运动的单元称为(构件),装36 配的单元称为(机构)。 37 4、从(运动)观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为(机械)。 38 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时,都能完成有39 用的__机械功___或实现转换__能量___。 40 2 平面机构 41 一、填空题(每空一分) 42 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 1 个约束,而保留 2 个自由度。 43 44 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。

机械设计基础简答题.docx

简答题1.试述螺纹联接防松的方法。 答:螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。 2.试分析影响带传动承载能力的因素? 答:初拉力、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v。 3.链传动与带传动相比较有哪些优点?(写三点即可) 答:1)无弹性打滑和打滑现象,因而能保证平均传动比不变; 2)无需初拉力,对轴的作用力较小; 3)可在环境恶劣下工作; 4. 涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么? 解: 24、简述四杆机构中曲柄存在的两个条件,并简述铰链四杆机构三种基本类型的判别方法。 25、标注普通型螺纹M12 1.5LH—6H7H/7g8g各项所代表的含义。 1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。 答题要点:3类为圆锥滚子轴承,承载能力强,既可承受径向力,又可承受单向轴向力;6类为深沟球轴承,应用广泛;主要承受径向力,又可承受较小的双向轴向力; 7类为角接触球轴承,按接触角的大小可分为C、AC、B等三种。既可承受径向力,又可承受轴向力,接触角越大,承受轴向力的能力越强。 2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。

谢谢你的观赏 谢谢你的观赏 答题要点:弹性滑动是因材料的弹性变形而引起带与带轮表面产生的相对滑动现象称为弹性滑动。带传动的弹性滑动是不可避免的。 产生弹性滑动的原因:带有弹性;紧边松边存在拉力差。 摩擦型带传动在工作时,当其需要传递的圆周力超过带与带轮摩擦力的极限值时,带将会在带轮表面上发生明显的相对滑动,这种现象称为打滑。 通常打滑由过载引起,将使带传动无法正常工作 1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系? 1.答:压力角越小,则基圆半径越大,整个机构的尺寸也越大,致使结构不紧凑;(4分) 故在不超过需用压力角的条件下,将压力角取大些,以减少基圆半径值。 (6 分) 2. 带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别? 2.答:弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动,是一种传动失效的表现,应当避免。 (3分) 3. 弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。(6分) 3.根据渐开线的形成过程,简述渐开线的主要特性? 3.答: 1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长; 2)渐开线上任一点的法线必与基圆相切; 3)渐开线的形状决定于基圆的大小; 4)渐开线上各点的压力角不相等; 5)基圆以内无渐开线。 4. 螺纹连接为什么要防松?有哪几类防松方法? 4在静载荷作用下且工作温度变化不大时,螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下,或当温度变化很大时,螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间 消失,这种现象多次重复就会使连接松脱,影响连接的正常工作,甚至会发生 严重事故。因此,设计时必须采取防松。 (4分) 5. 摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系。 1、 为什么三角带的张紧轮常压在带的内侧,其致使包角有所减小,而不压在外侧,使包 角增加?

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