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(完整版)《机械设计基础》试题及答案

(完整版)《机械设计基础》试题及答案
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机械设计基础

一.填空题:

1 .凸轮主要由(凸轮),(从动件)和( 机架)三个基本构件组成。

2 .凸轮机构从动件的形式有由(尖顶)从动件,( 滚子)从动件和(平底)从动件。

3 .按凸轮的形状可分为(盘型)凸轮、(移动)凸轮、(圆柱)凸轮、(曲面)

4. 常用的间歇运动机构有(棘轮)机构,(槽轮)机构,(凸轮间歇)机构和( 不完全齿) 机构等几种。

5 螺纹的旋向有(左旋)和(右旋); 牙形有( 三角形). ( 梯形). ( 矩形). ( 锯齿形)

6.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:两齿轮的(法面模数)和(法面压力角)都相等,齿轮的(螺旋)相等(旋向)_相反

7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400,当取c 杆为机架时,它为(曲柄摇杆)机构;当取d杆为机架时,则为(双摇杆)机构。

8 平面连杆机构当行程速比K(>1 )时,机构就具有急回特性。

9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是:当为(曲柄)主动件(曲柄与机架)共线时。

13 螺纹联接的基本类型有(螺栓联接)、(双头螺柱联接)、(螺钉联接)、(紧定螺钉联接)四种。

14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为(定轴)轮系和(周转)轮系。

15 滚动轴承代号为62305/P5;各部分的含义是:“6”表示(沟球轴承);“23”表示(宽度系数);“05”表示(内径代号);P5表示(精度公差等级)。16.螺纹的公称直径是指它的(大径),螺纹“M12X1.5左”的含义是(左旋细牙螺纹公称直径12 )。

17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。M16*2的含义是 ( 细牙螺纹外径16螺距2 )。

18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ ("6"_表示是普通深沟球轴承,2_是宽度系列

5是内径代号 ).

20.一调整螺旋,采用双线粗牙螺纹,螺距为3毫米,为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米,则螺杆应转___1/3______圈。

21.凸轮机构中的压力角是指 __轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向_____间的夹角。

22.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_________。

23.为保证四杆机构良好的机械性能,___传动角__________不应小于最小许值

25.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__________________。

26.带传动的主动轮直径d1=180mm,转速n1=940rpm,从动轮直径d2=710mm,转速n2=233rpm,,则弹性滑动系数为ε=-0.022__。

27.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的___基圆______。

28.仿形法加工齿轮,根据被加工齿轮的__模数,齿轮__________选择刀号。

29.图示机构要有确定运动需要有_______1__________个原动件。

30.国标规定:三角带有__YZABCDE___________七种类型传递能力最大的为__Y__型。最小的为__E__型。代号A1000表示___A型带基准长度1000mm______。

31.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同,则工作中受挤压面积最大的应属_B___型。

32.机构的最小运动单元称为__构件________,机器的最小制造单元称为_零件_________。

33.螺纹联接的基本类型主要有__螺栓联接____________,___螺钉联接______________,___双头螺柱联接_____________, __紧定螺钉联接_______________。

34.链“B18X80”的含义是____B_型键宽度 _b=18mm,长度L=80mm________________。二.判断题:(每题1分,共20分)

1.运动副是联接,联接也是运动副。错

2.四杆机构中,曲柄的极位夹角θ越大,机构的急回特性也越显著。对

3.在实际生产中,机构的“死点”位置对工作都是不利的,处处都要考虑克服。错4.分度圆上压力角的变化,对齿廓的形状有影响。对

5.局部自由度是不影响其它构件运动的个别构件的独立运动,因此对机构的自由度也没有影响。错

6.机构运动简图只表示构件和运动副,所以作图的时候不考虑构件的尺寸和形状。错7.铰链四杆机构中最短的构件一定是曲柄。错

8.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。错

9.凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。错

10.槽轮机构的主动件一定是拔盘。错

11.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,由于安装不准确,产生了中心距误差,但其传动比的大小仍保持不变。对

12.螺钉联接用需要经常拆卸的场合。错

13.渐开线园柱齿轮齿廓曲线上各点的压力角都相等,且等于20°。错

14.同一模数和同一压力角,但不同齿数的两个齿轮,可以使用一把齿轮刀具进行加工。对

15.齿轮传动时,重合度越大,传动时就会平稳。错

16.闭式软齿面齿轮传动,应先按齿面接触疲劳强度进行设计,再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。对

17.蜗杆的旋向不会影响蜗轮的传动方向。错

18.当轴上有多处键槽时,应使各键槽位于轴的同一母线上。对

19.滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。对

20.工作中转动的轴称为转轴。错

三.选择题:(每题1.5分,共35分)

1 .对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取( C )为机架,

将得到双曲柄机构。

A.最长杆B.与最短杆相邻的构件

C.最短杆D.与最短杆相对的构件.

2 凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮的(D)所决定的。

A.压力角B.滚子

C.形状D.轮廓曲线

3 对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取(B )为机架,

一定会得到曲柄摇杆机构。

A.最长杆

B.与最短杆相邻的构件C.最短杆D.与最短杆相对的构件

4 为保证平面四杆机构良好的传力性能,(B)不应小于最小许用值。

压力角B.传动角C.极位夹角D.啮合角

5 .平面四杆机构无急回特性时,行程速比系数(C )。

A.大于1 B.小于1 C.等于1

6 .机器与机构的区别在于(C )。

A. 是否由各种零件经装配而成的组合体

B.它们各部分之间是否有确定

的相对运动 C. 在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化

7.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,则传动角是( D )。

A 摇杆两个极限位置之间的夹角

B 连杆与摇杆之间所夹锐角

C连杆与曲柄之间所夹锐角 D 摇杆与机架之间所夹锐角

8.图示机构中有( A )虚约束。

A 1个

B 2个

C 3个

D 没有

9.在双曲柄机构中,已知三杆长度为a=80, b=150 ,

c=120,则d杆长度为( C )。

A d<110

B d<190

C 110≤d≤190

10.下列凸轮机构中,图__B_____所画的压力角是正确的。

11.凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮( B )所决定的。

A 转速

B 轮廓曲线

C 形状

12.图示机构要有确定运动,需要有(A )原动件。

A 1个

B 2个

C 3个

D 没有

13.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,且材料较软,在需要经常装卸的情况下,宜采用( B )。

A 螺栓联接

B 双头螺栓联接

C 螺钉联接

1.带传动中V带是以__C__作为公称长度的。

A.外周长度

B.内周长度

C.基准长度

D.

14.常用螺纹的线数有单线双线三线三种,其中用于联接和用于传动的各有_A______。

A.一种和两种

B.一种和三种

C.两种和两种

D.两种和三种

15.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取__C_______为机架,将得到双曲柄机构。

A.最长杆

B.与最短杆相邻的构件

C.最短杆

D.与最短杆相对的构件

16.标准三角带型号的选定,取决于__A_____。

A.传递的功率

B.带的线速度

C.带的圆周力

D.高速轴上的扭矩

17.滚动轴承的主要失效形式是 ( A )

A.疲劳点蚀和磨损

B.磨损和塑性变形

C.疲劳点蚀和塑性变形

D.

18.螺栓的强度计算是以螺纹的_A___来计算的。

A.小径

B.中径

C.大径

D.

19.V带传动工作时,与带轮轮槽接触是_C___。

A.带的底面

B.带的顶面

C.带的两侧面

D.

20.在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中,限制pv值的主要目的是防止轴承_A____

A.过度磨损

B.塑性变形

C.疲劳破坏

D.温升过高

22.键的长度尺寸确定的方法是_C___确定。

A.按轮毂长度

B.按轮毂长度和标准系列

C.经强度校核后再按标准系列

D.

23.对正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮,当用齿条刀具加工时,不发生根切的最小齿数,Zmin=__B__。

A.14

B.17

C.21

D.23

24.平键、花键、导向键和半圆键的联接都属于__B__。

A.紧键联接

B.松键联接

C.不可拆联接

D.

25.载荷不大,多支点支承的轴系,宜选用__A___

A.深沟球轴承

B.调心球轴承

C.角接触球轴承

D.圆柱滚子轴承

26.汽车下部,由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴,是__C____。

A.心轴

B.转轴

C.传动轴

D.

27.普通平键联接传递动力是靠__B_____。

A.两侧面的摩擦力

B.两侧面的挤压力

C.上下面的挤压力

D.上下面的摩擦力

28.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是_B___。

A.6208

B.N208

C.30208

D.51208

29.下列四种螺纹中,传动性能最好的是 ( D ).

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

30.普通平键有三种型式,其中_C___平键多用在轴的端部。

A.圆头

B.平头

C.单圆头

D.

31.能满足超越要求的机构是_B___

A.外啮合棘轮机构

B.内啮合棘轮机构

C.外啮合槽轮机构

D.内啮合槽轮机构

32.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是__A_。

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

33.在V带传动设计中,若V带带速过大,则带的__B_将过大,而导致带的寿命降低。

A.拉应力

B.离心拉应力

C.弯曲应力

D.

三.判断

1.轮系按结构形式可分为定轴轮系、行星轮系和复合轮系三大类。 (错 )

2.普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。 (错 )

3.凸轮转速的高低,影响从动件的运动规律。 (错 )

4.V带型号共有七种,其中Y型的截面面积最大,F型的截面面积最小。 (错 )

5.普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。 (错 )

6.机构中的主动件和被动件都是构件。 (对 )

7.锥齿轮传动中,齿面的轴向分力是指向小端。 (错 )

8.至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系。 (错 )

三.判断

1.平底式从动件对于较复杂轮廓曲线的凸轮,也能准确地获得所需的运动规律。 (错 )

2.一端固定、一端游动支承结构比较复杂,但工作稳定性好,适用于工作温度变化较大的长轴。 (错)

3.轴系的两端固定支承使结构简单,便于安装,易于调整,故适用于工作温度变化不大的短轴。 (对 )

4.非液体摩擦滑动轴承,验算压强p≤[p]的目的在于避免轴承产生点蚀。 (错 )

5.运动副的作用,是用来限制或约束构件的自由运动的。 (对 )

6.外啮合槽轮机构,槽轮是从动件,而内啮合槽轮机构,槽轮是主动件。 (错 )

7.平键的三个尺寸都是按轴的直径在标准中选定的。 (对 )

8.斜齿轮传动的平稳性和同时参与啮合的齿数都比直齿轮高,所有斜齿轮多用于高速传动。 (对 )

9.一对齿轮啮合时,两齿轮的( A )始终相切。

A 分度圆

B 基圆

C 节圆

D 齿根圆

10.一般来说,( A )更能承受冲击,( B )更适合于较高的转速下工作。

A 滚子轴承

B 球轴承

11.高速重载齿轮传动中,当散热条件不良时,齿轮的主要失效形式是( D )。

A 轮齿疲劳折断

B 齿面点蚀

C 齿面磨损

D 齿面胶合

E 齿面塑性变形

12.斜齿制圆柱齿轮法面模数与端面模数的关系是( B )。

A βsin ?=t n m m

B βcos t n m m =

C αcos ?=t n m m

13.渐开线齿轮实现连续传动的条件是重合度ε为( C )。

A ε<1

B ε=0

C ε≥1

14.下列传动中,当其精度相当的情况下,传动最平稳的是( A )。

A 齿轮传动

B 凸轮传动

C 带传动

15.带传动时,最大应力发生在( C )。

A 小带轮的松边

B 大带轮的松边

C 小带轮的紧边

D 大带轮的紧边

16.键联接的主要用途是使轮与轮毂之间__C______

A 沿轴向固定并传递轴向力

B 沿轴向可作相对滑动并具有导向性

C 沿周向固定并传递扭矩

D 安装拆卸方便

17.决定渐开线齿廓形状的基本参数是( C )。

A 模数

B 模数和齿数

C 模数、齿数和压力角

18.下面四个标准圆柱齿轮中,渐开线形状相同是( A.B );能用同一把滚刀加工的是( A.D )。

A m 1=4mm, z 1=25

B m 2=4mm, z 2=50

C m3=3mm, z3=60

D m4=2.5mm z4=40

19.斜齿圆柱齿轮,螺旋角取的越大,则传动的平稳性( A )。

A 越高

B 越低

C 没有影响

20.带传动主要是依靠( B )来传递运动和功率的,

A 带和两轮之间的正压力

B 带和两轮接触面之间的摩擦力

C 带的紧边拉力

D 带的初拉力

22.带在工作时产生弹性滑动,是由于( C )。

A 带不是绝对挠性件

B 带与带轮间的摩擦系数偏低

C 带的紧边与松边拉力不等

D 带绕过带轮产生离心力

四.简答题:(每题5分,共10分)

1、机构的“死点”位置在什么情况下需要克服?在什么情况下应当利用?

答:运动时克服,固定夹紧时利用

2、简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别。

答:一对平衡力是作用于同一物体的两个力,大小相同,方向相反,作用在同一直线上。一对作用力与反作用力的受力物体必定是两个,大小相同,方向相反,作用在同一直线上。

3、为什么要限制齿轮的最少齿数?

答:防止加工过程中切根(范成法加工齿轮齿数低于17发生根切).

4、轴的结构设计主要考虑的因素有哪些?

答:轴的毛坯种类、轴上的载荷大小和分布情况、轴上零件的布置及固定方式、轴承种类及位置、轴的加工和装配工艺性等方面。(轴上零件的轴向、周向定位,装拆,加工工艺)

5、常用螺纹的种类有哪些?各用于什么场合

答:常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹,前两种主要用于联接,后三种主要用于传动。

6、四杆机构曲柄存在的条件是什么?

答:1.连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆;

2.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之和(通常称此为杆长和条件)。

7、齿轮的失效形式有哪些?采取什么措施可减缓失效发生?齿轮强度设计准则是如何确定的?

答:齿轮的失效形式有五种 1:轮齿折断。减缓措施:增大齿根的圆角半径、提高齿面加工精度增大轴及支承的刚度。 2:齿面点蚀。改进措施:提高齿面硬度、降低表面粗糙度增大润滑油粘度。 3:齿面磨损。改进措施:采用闭式传动、降低齿面粗糙度保持良好的润滑。 4:齿面胶合。改善措施:提高齿面硬度、降抵齿面粗糙度、选用抗胶合性能较好的齿轮副材料、采用抗胶合润滑油、减少模数、降低齿高。 5:塑性变形。改善措施:提高齿面硬度、采用粘度高的润滑油。齿轮强度设计准则的确定是根椐齿轮传动的工作方式齿轮的材料、硬度、失效形式来定的。

8.一般来说,带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上?

答:小带轮,因为它接触面积小

9.在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇?

答:向径、高度无变化

11.螺纹联接的自锁条件是什么?在公称直径,螺旋升角,摩擦系数相同的情况下,试比较三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性(简述理由)。

答:螺旋升角小于当量摩擦角;由于当量摩擦角的关系,三角螺纹自锁最好,矩形最差5.为什么常将轴设计为阶梯轴?

答:考虑轴上零件轴向定位、装拆

五.计算题:(每题10分,共20分)

1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=150mm,传动比i12=4,小齿轮齿数Z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2。

解答:Z2=iZ1=4×20=80 ha=ha*m

m=2a/(z1+z2)=2×150/100=3 mm hf= (ha*+c*)m

d2=mZ2=240mm 齿距p=πm=3.14*3=9.42mm

da2= d2+2ha*m=240+2×3=246 mm

df2= d2-2(ha*+c*)m=240-2×1.25×3=232.5mm

2. 图示轮系中,已知1z=15,2z=25,2z'=15,3z=30,3z'=15,4z'=2(右旋),

z=30,5z=60,5z'=20(m=4mm)。若1n=500r/min,转向如图中箭头所示,求4

齿条6线速度的大小和方向。

解:i15=z2z3z4z5/z1z2’z3’z4’=25x30x30x60/15x15x15x2=200mm

所以,n5=n1/200=500/200=2.5r/min

n5’=n5=2.5r/min

d5’=mz5’=4x20=80mm

v6=v5’=n5’πd5’/60=25x3.14x80/60=10.5mm/s

方向向右

3、图示轮系,已知Z1=30,Z2=20,Z2`=30,`Z3=74,且已知n1=100转/分。试求n H。n3=0,(n1-nh)/(n3-nh)=-z2z3’/z1z2’.N1/nh=2.64 ,nh=37.88

4.一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20,Z2=44,求两齿轮的主要几何尺寸。

解:m=5 ,d1=100 ,d2=220 ,da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5

df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85

5. Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60。n1=200r/min(顺时针)n4=50r/min(顺时针)试求H 的转速。

解:i14^H=n1-nH/n4-nH=- (z2z4/z1z3)

(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 =-5

nH=75r/min

3.有一对使用日久磨损严重的标准齿轮需要修复。按磨损情况,拟将小齿轮报废,修复大齿轮,修复后的大齿轮的齿顶圆要减小8mm。已知z1=24,z2=96,m=4mm,α=20°,ha*=1,c*=0.25。试设计这对齿轮传动。

解:根据题意要求中心距不变,修复大齿轮,即大齿轮负变位,小齿轮正变位。

根据大齿轮的磨损情况,通过对大齿轮进行负变位,把磨损部分切掉。

原齿轮2的齿顶圆直径为:mz2+2ha*m=4×96+2×1×4=392

现齿轮2的齿顶圆直径为:da2=392-8=384

齿轮负变位后:da2=mz2+2(ha*+x2)m

即:X2={(da2-mz2)/2m}-ha*={(384-4x96)/2x4}-1=-1

为了保持中心距不变,可对新设计的小齿轮进行正变位,x1=-x2=1

几何尺寸计算如下:

分度圆直径:d1=mz1=4×24=96mm d2=mz2=4×96=384mm

齿顶圆直径:da1=mz1+2(ha*+x1)m=4×24+2×(1+1)×4=112mm

da2=mz2+2(ha*+x2)m=4×96+2×(1-1)×4=384mm

齿根圆直径:df1=mz1-2(ha*+c*-x1)m=4×24-2×(1+0.25-1)×4=94mm

df2=mz2-2(ha*+c*-x2)m=4×96-2×(1+0.25+1)×4=366mm

4.在图示输送带的减速器中,已知z1=10,z2=32,z3=74,z4=72,z2'=30及电动机的转速为1450r/min,求输出轴的转速n4。

解:由题,

1-2-3-H为行星轮系 (1)

1-2-2’-4-H为差动轮系 (2)

4-2’-2-3-H为行星轮系

由(1)得:i1H=n1/n4=1-i13^H=42/5

由(2)得:i14H=(n1-nH)/(n4-nH)=-(z2z4)/(z1z2’)=-192/25 联立上式得:n4=6.3r/min,方向与n1相同

机械设计基础试题及答案(免费下载)

《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(第三版)课后答案(1-18节全)

机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么? 答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段: 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种? 答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的? 答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么? 答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点? 答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么? 答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型? 答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么? 答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂? 答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些? 答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些? 答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以 2.8非接触式密封是如何实现密封的? 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。

机械设计基础课后习题答案全

7-1解:(1)先求解该图功的比例尺。 (2 )求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,,,,,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-” 号,然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.6)如下:首先自向上做 ,表示区间的盈功;其次作向下表示区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功,其绝对值为: (3 )求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度:; 系统的运转不均匀系数:; 则飞轮的转动惯量:

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解:(1)驱动力矩。因为给定为常数,因此为一水平直线。在一个运动循环中,驱

动力矩所作的功为,它相当于一个运动循环所作的功,即: 因此求得: (2)求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下:首先自向上做,表示区间的盈功; 其次作向下表示区间的亏功;然后作向上表示区间的盈功,至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求,先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点,那么在中, 相当于该三角形的中位线,可知。又在中,,因此有: ,则

根据所求数据作出能量指示图,见图7.8,可知最大盈亏功出现在段,则 。 (3)求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解:原来安装飞轮的轴的转速为,现在电动机的转速为,则若将飞轮 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为: 7-4解:(1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此: 则飞轮的转动惯量: (2)求飞轮的最大转速和最小转速。

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

一·观察外形及外部结构 1.减速器起吊装置,定位销,起盖螺钉,油标,油塞各起什么作用?布置在什么位置? 答:起吊装置为了便于吊运。在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器。 定位销为安装方便。箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起。 盖螺钉为了便于揭开箱盖。常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉。 油标为了便于检查箱内油面高低。箱座上设有油标。 油塞是用来放油的,把旧的油放出来。所以油塞的位置都是靠在最下方的。2.箱体,箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置? 答:为保证壳体的强度、刚度,减小壳体的厚度。一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置。 3.轴承座两侧连接螺栓如何布置,支撑螺栓的凸台高度及空间尺寸如何确定?答:轴承旁边地突台要考虑凸台半径和凸台高度两个参数。 凸台半径和安装轴承旁螺栓的箱体凸缘半径相等; 凸台高度要根据低速轴轴承座外径和螺栓扳手空间的要求来确定,大小等于沉头座直径加上2.5倍的轴承盖螺栓直径 5.箱盖上为什么要设计铭牌?其目的是什么?铭牌中有什么内容? 主要记载有产家名号、产品的额定技术数据等,中文铭牌上所采用的文字符号应一律使用中国法定的标准,进口产品投放市场需要备中文名牌的也应照此办理 二·拆卸观察孔盖 1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才适宜的? 答:通过观察孔可以观察齿轮的啮合情况,并可以向箱体内加润滑油。 应设置在箱盖顶部适当位置;尺寸以便于观察传动件啮合区位置为宜,并允许手进入箱体检查磨损情况。 2.观察孔盖上为什么要设计通气孔?孔的位置为何确定? 答:通气孔可以调节由于高速运转生热膨胀造成的内外压强差。设置在观察盖上或箱体顶部。 三·拆卸箱盖 1.再用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母,这与 螺栓到外箱壁间的距离有何关系?设计时距离应如何确定? 答:60度

《机械设计基础》模块一

模块一 一、填空 1、外力指作用在构件上的各种形式的载荷,包括重力、推力、拉力、转动力矩等。 2、平衡指构件处于静止或匀速直线运动状态。 3、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。 4、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。 5、两构件相互作用时,它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线,但分别作用于两个构件上。 6、参照平面力系分类定义,可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力系;将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系;将作用线在空间任意分布的一群力称为空间任意力系。 二、选择 1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为( D )。 A.必有R=F1+F2; B.不可能有R=F1+F2; C.必有R>F1,R>F2; D可能有R

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》答案

《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1 1-2 1-3 1-4 1-6 自由度为 或: 1-10 自由度为: 或: 1-11 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双

曲柄机构还是双摇杆机构。 (1)双曲柄机构 (2)曲柄摇杆机构 (3)双摇杆机构 (4)双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为300,摇杆工作行程需时7s 。试问:(1)摇杆空回程需时几秒?(2)曲柄每分钟转数是多少? 解:(1)根据题已知条件可得: 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ,则可得到空回程需时: (2)由前计算可知,曲柄每转一周需时12s ,则曲柄每分钟的转数为 2-7 设计一曲柄滑块机构,如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=,偏距 mm e 16=,行程速度变化系数2.1=K ,求曲柄和连杆的长度。 解:由K=1.2可得极位夹角 第三章 凸轮机构 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构,已知AB 段为凸轮的推程廓线,试在图上标注推程运动角Φ。 3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘,试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角,并作图表示。

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 2 螺纹连接为什么要防松有哪几类防松方法 答:在冲击振动或者温度变化等情况下,螺纹副间摩擦力可能减小或消失,导致螺纹连接失效,因此需要防松处理。 防松的方法主要有:摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松等。 3 简述形成流体动压油膜的必要条件。 答:形成动压油膜的必要条件是: 一、相对运动表面之间必须形成收敛形间隙; 二、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; 三、间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。 4简述齿轮传动的主要失效形式 答:轮齿折断; 齿面点蚀; 齿面胶合; 齿面磨损; 齿面塑性变形。 三、分析计算题: 1.(8分)试述铰链四杆机构中相邻两构件形成整转副的条件。并就图中各杆的长度回答: (1)固定哪一个杆时可得曲柄摇杆机构 (2)固定哪一个杆时可得双曲柄机构

机械设计基础习题与答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中,1为机架,2为偏心轮,3为滑块,4为摆轮。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构,当偏心轮1绕固定中心A 转动时,构件2绕活动中心C 摆动,同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心,构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图,并计算其自由度。 题1—3 计算题1-3图a )与 图b )所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1-1 图

题1-3图a)题1-3图b) 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。 题1—5图题解1—5图

题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中,已知 l BC =100mm ,l CD =70mm ,l AD =60mm ,AD 为机架。试问: (1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB 为曲柄, 求l AB 的最大值; (2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构: (1)曲柄为主动件,滑块朝右运动为工作 行程,试确定曲柄的合理转向,并简述其理由; (2)当曲柄为主动件时,画出极位夹角θ,最小传动角g min ; (3)设滑块为主动件,试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构,当以曲柄为原动件时,在图中标出传动角的位置, 并给出机构传动角的表达式,分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库 一、 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. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 6. 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)。 7. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 8. 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)。 9. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 10. 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)。 11. 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 。 12. 渐开线的形状取决于(基)圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 14. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 15. 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)。 16. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 17. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 18. 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)。 19. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 21. 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。 22. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固 游式)三种。 24. 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。 25. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 26. 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)。 27. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 28. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 29. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单 元。 二、 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. 减速传动的传动比i <1。× 12. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越 大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 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。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、 简答题: 1. 机器与机构的主要区别是什么? 2. 构件与零件的主要区别是什么? 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质?极位夹角θ与急回性质有何关系? 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑?能否避免? 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么? 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么? 8. 齿轮为什么会发生根切现象? 9. 何谓定轴轮系,何谓周转轮系? 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松?防松措施有哪些? 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题: 1. (B )是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元。 A. 机器;B.零件;C.构件;D.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为(B )。 A. 低副;B.高副;C. 移动副;D. 转动副。 3. 一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为(B )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 4. 一端为固定端,另一端为自由的梁,称为(C )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速(B )的轴上。 A. 较低;B. 较高;C. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是(C )。 A. 双曲柄机构;B. 对心曲柄滑块机构;C. 摆动导杆机构; D. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的(B )来传递动力和运动的。 A. 啮合;B.磨擦;C. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在(C )位置。 A. 主动杆与摇杆共线;B. 主动杆与机架共线;C.从动杆与连杆共线;D. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ,带的应力最大值发生在带(C )。 A. 进入大带轮处;B. 离开大带轮处;C. 进入小带轮处;D. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是(D )。 A. 两齿轮的模数和齿距分别相等; B. 两齿轮的齿侧间隙为零; C. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等;D. 两齿轮的模数和压力角分别相等。 D. 蜗杆圆周速度提高。

机械设计基础测试题(一)及答案

****学院 -- 学年第学期期考试试卷 课程:机械设计基础出卷人:考试类型:闭卷【√】 开卷【】适用班级: 班级学号姓名@ 得分 一、填空题(25分,1分/空) 1.两构件之间为接触的运动副称为低副,引入一个低副将带入个约束。 2.如图所示铰链四杆机构中,若机构 , 以AB杆为机架时,为机构; 以CD杆为机架时,为机构; 以AD杆为机架时,为机构。 3.在凸轮机构从动件的常用运动规律中,、运动规律有柔性冲击。 4.采用标准齿条刀具加工标准齿轮时,其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动;加工变位齿轮时,其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是,其接触强度的关系是。 5.普通平键的工作面是,工作时靠传递转矩;其剖面尺寸按选取,其长度根据决定。6.螺纹常用于联接,螺纹联接常用的防松方法有,和改变联接性质三类。 7.轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是,自行车的中轴是。 二、问答题(16分,4分/题) 1.加大四杆机构原动件上的驱动力,能否是该机构越过死点位置为什么 2.一对标准直齿轮,安装中心距比标准值略大,试定性说明以下参数变化情况:(1)齿侧间隙;(2)节圆直径;(3)啮合角;(4)顶隙 3.在机械传动系统中,为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4.移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真,可采取什么改进措施 三、# 四、计算题(49分) 1.某变速箱中,原设计一对直齿轮,其参数为m=2.5mm,z1=15,z2=38;由于两轮轴孔中心距为70mm,试改变设计采用斜齿轮传动,以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数(模数、齿数、压力角、螺旋角),并判断小齿轮是否根切。(15分) 2.图示轮系中,已知各轮齿数为:z1= z2′= z3′=15,z2=25,z3= z4=30,z4′=2(左旋),z5=60,z5′=20(m=4mm)。 若n1=500r/min,转向如图所示,求齿条6的线速度v的大小和方向。(16分)

机械设计基础

第一章机械零件常用材料与结构工艺性 Q235:Q:“屈”,235:屈服点值 50号钢:平均碳得质量分数为万分之50得钢 第二章:机械零件工作能力计算得理论基础 (必考或者二选一)+计算 1,在零件得强度计算中,为什么要提出内力与应力得概念? 因为要确定零件得强度条件 内力:外力引起得零件内部相互作用力得改变量。 应力为截面上单位面积得内力。 2,零件得受力与变形得基本形式有哪几种?试各列出1~2个实例加以说明。轴向拉伸与压缩;剪切与挤压;扭矩;弯曲 △ 第四章螺旋机构P68四选一 1、试比较普通螺纹与梯形螺纹有哪些主要区别?为什么普通螺纹用于连接而梯形螺纹用于传动? 普通螺纹得牙型斜角β较大,β越大,越容易发生自锁,所以普通螺纹用于连接。β越小,传动效率越高,固梯形螺纹用于传动。 2、在螺旋机构中,将转动转变为移动及把移动转变为转动有什么条件限制?请用实例来说明螺母与螺杆得相对运动关系。 转动变移动升角要小,保证可以自锁;而升角大得情况下,移动可转为转动 3、具有自锁性得机构与不能动得机构有何本质区别? 自锁行得机构自由度不为0,而不能动得机构自由度为0 4、若要提高螺旋得机械效率,有哪些途径可以考虑? 降低摩擦,一定范围内加大升角,降低牙型斜角;采用多线螺旋结构 第五章平面连杆 1、为什么连杆机构又称为低副机构?它有那些特点? 因为连杆机构就是由若干构件通过低副连接而成得 特点就是能实现多种运动形式得转换 2、铰链四连杆机构有哪几种重要形式?它们之间只要区别在哪里? 1,曲柄摇杆机构 2,双曲柄机构 3,双摇杆机构 区别:就是否存在曲柄,曲柄得数目,以及最短杆得位置不同。 3、何谓“整转副”、“摆转副”?铰链四杆机构中整转副存在得条件就是什么? 整转副:如果组成转动副得两构件能作整周相对转动,则该转动副称为整转副 摆转副:如果组成转动副得两构件不能作整周相对转动…… 条件:1,最长杆长度+最短杆长度≤其她两杆长度之与(杆长条件) 2,组成整转副得两杆中必有一个杆为四杆中得最短杆。 4、何谓“曲柄”?铰链四杆机构中曲柄存在条件就是什么? 曲柄就是相对机架能作360°整周回转得连架杆

机械设计基础习题答案

平面机构及其自由度 1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案,设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。 解 1)取比例尺 绘制其机构运动简图(图b)。 l 图 b) 2)分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 图 c 1) 图 c 2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F

机械设计基础试卷及答案

2007~2008下学期《机械设计基础》期考试题(B) 一、填空题(30分) 1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定,轮系分()和()两类。 2、按轴的承载情况不同,可分为(),(),()。 3、当两个构件通过运动副联接,任一个构件的运动受到限制,从而使自由度减少,这种限制就称为()。 4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合,其()和()必须相等。 5、铰链四杆机构的基本类型有()、()、()三种。 6、加惰轮的轮系只改变(),不改变()。 7、直齿圆柱齿轮的基本参数有()、()、()、齿顶高系数和顶隙系数。 8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为()从动杆、()从动杆和()从动杆。 9、键联接主要用于联接()和()用来确定转动零件的()和()。 10、螺纹联接的防松方法常用()、()、()。 11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为()( )两大类。 12、根据工作原理的不同,离合器主要分为 ( )( )两大类 三、选择题:(15分) 1、机械中常利用()的惯性力来越过机构的死点位置。 A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件 2、普通螺纹的牙型角是()。 A、30° B、55° C、60° 3、()个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。 A、1 B、2 C、3 4、标准齿轮的压力角为20°,在()上。 A、基圆 B、分度圆 C、节圆 5、复合铰链的转动副数为()。 A、活动构件数-1 B、构件数-1 C、等于构件数 6、一对渐开线齿轮传动()。 A、保持传动比恒定不变; B、传动比与中心距有关 C、在标准中心距的条件下,分度圆与节圆不重合。 7、螺纹的公称直径是指()。 A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径 8、双线螺纹的螺距P=导程L的()倍。 A、1/2 B、2 C、3/2 9、一个作平面运动的构件具有()个自由度。 A、1 B、2 C、3 10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用()。 A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销) 四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,并计算机构的自由度,并判断机构是否具有确定的相对运动。(15分)

机械设计基础知识点总结

n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论:机械:机器与机构的总称。机器:机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。机构:是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件:制造的单元。分为:1、通用零件,2、专用零件。 一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。 二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点:(1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。(2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构:具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax ≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax >其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运 动的从动件摇杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin 表示。2推程:从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ;3远休止:从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ;4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ;5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ;6行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h 表示。7从动件位移线图:从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点:设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大,以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程: 推 程 等减速段运动方程: 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变(适用于中速场合) 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四:根切根念:用范成法加工齿轮时,有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部,而把齿根切去了一部分,破坏了渐开线齿廓,如图这种现象称为根切。 根切形成的原因:标准齿轮:刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为: 不根切的最少齿数为: 标准齿轮:指m 、α、ha*、c* 均取标准值,具有标准的齿顶高和齿根高,且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法:加工原理:成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工:(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点:加工精度低;加工不连续,生产率低;加工成本高。优点:可以用普通铣床加工。 范成法:加工原理:根据共轭曲线原理,利 用一对齿轮互相啮合传动时,两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工:(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀(梳齿刀):是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同,仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时,刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九:失效:机械零件由于某种原因不能正常工作时,称为失效。类型:(1)断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用),使物体分成几个部分的现象,通常定义为固体完全断裂,简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。(2)变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限,使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =

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