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1、1 百度文库帮手网 w w w.365x u e y u a n.c o m 免费帮下载 文库积分资料1 本文由w d 569贡献 d o c 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。机械设计基础课程期末复习 机械设计基础 一，课程学习要求 机械设计基础课程所涉及的内容，主要是通用机械机构工作原理和机械零(部)件设计和 选用方面 的基本知识、基本理论和基本方法，所以也都是一般机械工程技术人员必备的基础。学生通 过各个教学环节和实践，应达到下列要求：(1)掌握通用机械零(部)件的设计原理、方法和机械设计的一般规使学生掌握机构学和机 掌握机构学和机械动力学的基
2、本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟订机械运动方 案、分析和设计机构的能力，它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技 术工作的适应能力和开发创新能力的作用，具有设计通用机械零件和简单的机械装置的能 力。(2)树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；(3)具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；(4)掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；(5)对机械设计的新发展有所了解。二、课程教学内容 绪论 1机器的作用，组成机器的基本要素(零件)2零件的概括分类 3零件(局部)与机器(总体)的关系 4机械设计的主要内容及处理有关矛盾的原则 5本课程
3、明确“机械设计”课程在四个现代化中的作用并了解本课程的内容、性质和任 务。平面机构的结构分析 了解机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的机构运动 简图；能计算平面机构的自由度。重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由 度的计算。难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。平面机构的运动分析 明确机构运动分析的目的和方法；能用解析法和图解法对平面二级机构进行运动 分析；理解速度瞬心（绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面 机构各瞬心的位置；能用瞬心法对简单高、低副进行速度分析。重点：通过机构位置矢量多边
4、形建立机构的位置矢量方程；应用相对运动图解法原理求二级 机构构件上任意点和构件的运动参数；速度瞬心的概念和“三心定理”的应用。难点：对有共同转动且有相对移动的两构件重合点间的运动参数的求解。平面机构的力分析 了解机构中的各种力及力分析的方法；确定各运动副中的反力及需加于机械上的 平衡力或平衡力矩；掌握对一般平面机构进行动态静力分析的过程。重点：作用在机械上的力及机构力分析的目的和方法；构件惯性力的确定（侧重工程上常采 用的质量代换法）；用图解法作平面机构的动态静力分析。难点：机构的平衡力（或平衡力矩）及构件的质量代换两个概念。机械中的摩擦及机械效率 建立正确、全面的机械效率的概念；掌握简单机械
5、的机械效率和自锁条件的 求解方法；掌握移动副、转动副和螺旋副等运动副中摩擦力的分析计算。重点：机械的机械效率、自锁现象及自锁条件和考虑摩擦时各种运动副中的力分析。难点：摩擦圆的概念及转动副中总反力作用线的确定。平面连杆机构及其设计 了解平面连杆机构的组成及特点，平面连杆机构的基本型式及其演化和应用，曲 柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等基本概念；了解解析 法设计四杆机构的概念和数学模型的建立，掌握用作图法设计平面四杆机构的方法。重点：平面铰链四杆机构的演化。难点：曲柄存在条件的全面分析、平面多杆机构的传动p a g e 1角和平面四杆机构最小传动角的确定、平面铰链四
6、杆机构运动连续性的判断。凸轮机构及其设计 了解凸轮机构的分类及应用，推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则；掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题（包括压力角对尺寸的影响、压力角对 凸轮受力情况、效率和自锁的影响及失真等问题）；凸轮轮廓曲线的设计（以解析法为主）。重点：推杆常用运动规律的特点及其选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮基 圆半径与压力角及自锁的关系。难点：凸轮廓线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。齿轮机构及其设计 了解齿轮机构的类型和应用；平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓 的基本知识；深入了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的
7、正确啮合条件和 连续传动条件；熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算；了解渐 开线齿廓的展成切齿原理及根切现象；渐开线标准齿轮的最少齿数及渐开线齿轮的变位修正 和变位齿轮传动的概念；了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算标准斜齿 圆柱齿轮的几何尺寸；了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算；对蜗轮蜗杆 的传动特点有所了解。重点：渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。难点：共轭齿廓的确定；一对轮齿的啮合过程；变位齿轮传动；斜齿轮和锥齿轮的当 量齿轮和当量齿数。齿轮系及其设计 了解轮系的分类和功用，能计算多种轮系的传动比；了解行星轮系传动效率的计
8、 算、行星轮系的选型及行星轮系设计中的均载问题，理解行星轮系各轮齿数的四个条件。重点：周转轮系及复合轮系传动比的计算，轮系的功用及行星轮系设计中齿轮齿数的确定问 题。难点：如何将复合轮系正确划分为各基本轮系，行星轮系传动效率的计算，行星轮系设计中 的安装条件。其它常用机构、组合机构及其设计 了解槽轮机构、棘轮机构、螺旋机构、万向铰链机构等其它常用机构的工作原理、运动特点、应用及设计要点；较深入了解几种常用的组合机构的组合方式、工作特点、应 用及设计概要。重点：槽轮机构、棘轮机构、螺旋机构、万向铰链机构及组合机构的组成、运动特点和适用 场合。机械的运转及其速度波动的调节 充分了解等效力（力矩）、
9、等效质量（转动惯量）、等效构件和等效动力学模型 等基本概念和方法；了解机器运动方程式的两种表达形式（动能形式和力或力矩形式）的建 立和适用情况；掌握求解在已知力作用下机器的真实运动情况；了解机器两种速度波动调节 方法（主要是周期性速度波动的调节）；掌握飞轮转动惯量的计算方法。重点：等效力（力矩）、等效质量（转动惯量）、等效构件和等效动力学模型的概念；掌握 力为机构位置函数时其等效构件真实运动的求解方法；飞轮转动惯量的计算。难点：计算飞轮转动惯量时最大盈亏功的计算方法。机械的平衡 掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法；了解平面四杆机构的平衡原理。重点：刚性转子静、动平衡的原理和方法。难点：刚性转子
10、动平衡概念的建立。机构的选型、组合及机械传动系统方案的设计 掌握机构选型的基本知识；了解机构的组合方式及机构的变异方法；了解工作循 环图及拟定简单机械传动方案的过程。重点：机构的组合方式、机构的变异方法及机械传动方案的拟定过程。机械及机械零件设计概要 了解机械设计的任务和要求，理解设计机器和机械零件时应满足的基本要求和一般程序；掌握机械零件的主要失效形式、设计准则。重点：设计机器的一般程序、机械零件失效形式、计算准则、设计步骤。要求：使学生从总体上建立起机器设计、机械零件设计的总括性的概念，计算准则都是在 分析失效形式的基础上建立起来的原则。机械零件的强度 了解疲劳损伤累积假设的意义及其应用；
11、掌握单向稳定变应力和双向变应力的强度计算方 法。摩擦、磨损及润滑概述 了解摩擦学、干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦的概念；机械零件磨损过程、磨损类 型；润滑剂及其主要指标；弹性流体动力润滑、流体静力润滑的概念。掌握流体动力润滑的 基本概念及形成条件 重点：摩擦和磨损的分类与机理，形成动压承载油膜的原理。螺纹联接和螺旋传动 了解常用螺纹的特点和应用。掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析；紧螺栓联接的计算（螺栓仅受预紧力时的计算，螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算，螺栓承受工作剪力的计算）；提高螺栓联接强度的措施；螺旋传动的设计计算。重点：在不同外载荷作用下，螺栓组中各螺栓的受力分析。单个螺栓的强
12、度计算。难点：承受倾覆力矩的螺栓组联接p a g e 2的设计。键、花键联接 了解键联接的种类、构造特点和应用；花键联接的种类、对中方式、特点和应用。掌握 平 键联接的失效形式、设计步骤和尺寸选择方法。了解键联接的公差、花键联接的公差。重点：键、花键的类型和特点、尺寸选择和强度校核方法。自学：焊接、铆接、粘接的类型、特点及设计。过盈配合联接 过盈配合联接的工作原理及装配方法；过盈配合联接的设计计算。带传动 了解带传动的类型、特点和应用；理解和掌握带传动的工作原理和理论基础（带传动的几 何关系，带传动的力分析、应力分析，带的弹性滑动和打滑，带传动的最大有效圆周力，带 传 动的失效分析和设计准则，
13、单根三角带所能传递的功率）；V 带传动设计计算。链传动（学生自学）链传动的类型特点和应用；链传动的运动特性；链传动的主要参数及其选择：传动比、链 轮 齿数、链节距、中心距、链条节数等；套筒滚子链传动的设计计算。齿轮传动 齿轮传动的特点、分类和应用；齿轮传动的失效形式和设计准则；常用的齿轮材料及其热 处理；直齿圆柱齿轮传动的强度计算：传动中的受力分析。计算载荷和载荷系数。齿 面 接触疲劳强度计算及许用接触应力。齿根弯曲疲劳强度计算、齿形系数和许用弯曲应力；斜齿圆柱齿轮传动的受力分析及计算；直齿圆锥齿轮传动的受力分析及计算。重点：标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法。要求：掌握齿轮传动的失
14、效形式和计算准则、基本设计原理、设计程序和方法，斜齿轮 和直齿圆锥齿轮传动的受力分析。掌握渐开线圆柱齿轮精度标柱、齿轮及传动公差的选取及 标注。蜗杆传动 了解普通蜗杆传动的主要参数；蜗杆传动的受力分析及强度计算；蜗杆传动的润滑、效率 和热平衡计算。重点：蜗杆传动受力分析和主要参数选择，掌握蜗杆传动的热平衡原理和计算方法。滑动轴承 理解轴承的用途和分类；滑动轴承的特点和应用；轴瓦材料和轴瓦结构；非液体摩擦滑动 轴承失效形式、设计准则及设计计算；流体动力润滑的基本理论：形成液体动压润滑的必 要条件。动压轴承的基本方程式。动压润滑状态的建立过程；液体摩擦动压向心滑动轴 承的设计计算。重点：轴瓦的材料
15、及其选用，不完全液体润滑滑动轴承的设计准则及设计方法，液体动 力 润滑径向滑动轴承的设计。难点：液体动力润滑径向滑动轴承的设计。滚动轴承 理解滚动轴承的类型、代号，主要轴承类型、特点和选择；掌握滚动轴承的额定寿命、额 定 动负荷、当量动负荷及其寿命计算；滚动轴承的组合设计。了解滚动轴承的精度等级、内径与外径的公差带及其特点。掌握滚动轴承与轴和壳体孔 的配合及其选择。重点：轴承尺寸的选择。难点：向心推力轴承（30000，70000）的受力分析。联轴器与离合器 了解联轴器与离合器的主要类型和用途；掌握联轴器和离合器的结构特点、工作原理和 选用步骤。轴 理解轴的分类；轴的材料；轴的结构设计；轴强度计
16、算：按扭距初步估算轴的直径。按弯、扭合成强度计算轴的直径。按疲劳强度进行轴的精确校核。重点：阶梯轴的结构设计和强度校核。要求：了解转轴、心轴和传动轴的承载特点。掌握轴的结构设计，熟悉轴上零件的轴向和 周 向定位方法，明确轴的结构设计应注意的问题及提高轴承载能力的措施。计算机的应用 尽量以解析法为主，多安排学生自己上机编程进行机构的设计和机构运动及动力分析。要适当安排学生自己编程上机进行各种零件强度的计算，绘制螺旋千斤顶大作业的装 配图，绘制课程设计中的装配图和零件工作图。三，课程综合练习题 机械设计基础典型试题 1 及答案 一.填空 1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为 a=350,b=60
17、0,c=200,d=700；(1)当取 c 杆为机架 时，它为何种具体类型？；（2）当取 d 杆为机架时，则为。2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，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，不应小于最小许用值。（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4.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，愈好。压力角愈，机构传动性能 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。(A)压紧力(B
18、)轴向力(C)摩擦力 7.链“B18X80”的含义是。p a g e 3 8.螺纹联接是指。螺旋传动是指。9.螺纹的公称直径是指它的，“M12X1.5”螺纹 的含义为。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。用 于 薄 壁 零 件 联 接 的 螺 纹，宜 采 用。(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 3m m，为使螺母相对螺杆沿轴向移动 12m m，则螺杆应转圈。12.国 标 规 定，三 角 带 有 七 种 类 型，代 号 B2240
19、 表 示。13.带传动的主动轮直径 d 1=180m m，转速 n 1=940r/m i n，从动轮的直径为 d 2=710 转速 n 2=233r/m i n,则其弹性滑动系数为。14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过根。(A)4(B)6(C)2(D)10 15.一对齿轮啮合时,两齿轮的始终相切。(A)分度圆(B)基圆(C)节圆(D)齿根圆 16.一标准直齿圆柱的齿距为 15.7m m，齿顶圆直径为 400m m,则该齿轮的齿数为。17.齿轮传动的标准安装是指。18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数-，齿轮传动也越。19.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的，选择
20、刀具刀号。20.一 主 动 直 齿 轮 的 转 矩 为 100Nm,其 分 度 圆 直 径 为 50m m ，则 其 传 递 的 圆 周 力 为，径向力为。21.滚动轴承代号“6215”的含义是。22.一般来说，更能承受冲击，-更适合于较高的转速下工作。(A)滚子轴承(B)球轴承 23.额定动载荷是指 24.转轴是指 传动轴是指 25.一个阶梯轴由，三部分组成。二，简要回答：1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。2.作下列机构图示位置的压力角。3.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。（1）作出图示位置压力角；（2）求该凸轮基圆半径 r b=?(3)求从动杆升程 h=?4,简述带
21、传动为什么限制带速 V 在 525 米/秒范围内？三，计算题：1，一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为 160m m.两齿轮的齿数分别 为 Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。2，图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。求 i 16=?试题 1 参考答案 填空：1 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 2 曲柄与连杆共线时为 3 传动角 4 凸轮轮廓曲线 5大 小 6 摩擦力 7 B 型键宽度 b=18m m，长度 L=80m m 8 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直 线运动 9 外径 细牙螺
22、纹外径 12m m，螺距 1.5 10 双头螺栓联接 三角形细牙螺纹 11 2 12 Y Z A B C D E B 型基准长度 2240m m 13 0.022 14 10 15 节圆 16 78 17 分度圆与节圆重合 18 越多 平稳 19 模数 齿数 20 4000N 1455.9N 21 深沟球轴承 直径系列 2 内径 75m m 22 滚子轴承 球轴承 23 额定寿命 106 寿转，L=1(106 转)时轴承所能承受的最大载荷 24 既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩 25 轴头 轴颈 轴身 简要回答：1 1 具有确定运动 2 图示 3 图示 4 速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低
23、 计算 1 m=5 d 1=100 d 2=220 d a 1=100+10=110 d a 2=220+10=230 d f 1=100-12.5=87.5 d f 2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85 2 n 3=n 4(n 4/n 6)=(z 6/z 4)=3 n H=n 6(n 1-n6)/(n 3-n 6)=-(z 3/z 1)=-4 机械设计基础典型试题 2 及答案 一、填空（60 分）1.图示机构中有虚约束。（A）1 个（B）2 个（C）3 个（D）没有 i 16=-7 2.图示机构要有确定运动，需要有原动件。（A）1 个（B）2 个（C
24、）3 个（D）没有（D）k 1 3.平面四杆机构无急回特性时，行程速比 系数（A）压力角=0（E）k 1（B）传动角=0 （C）极位夹角=0 （F）k=1 4.在 双 曲 柄 机 构 中，已 知 三 杆 长 度 为。(A)110m m a=80m m,b=150m m,c=120m m,则 d 杆 长 度 为 (B)110m m d 190m m (C)190m mp a g e 4 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，死点位置；（A）曲柄与连杆共线时为（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在 6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到半径。（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大（C）实际
25、轮廓线上的最小 （D）理论轮廓线上的最小 7.凸轮机构中的压力角是指间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）凸轮上接触点的法线与该点线速度（C）轮上接触点的切线与从动件的运动方向 8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间。（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作用（C）沿周向 固定并传递扭矩（D）安装及拆卸方便 9.普通平键联接传递动力是靠。（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 10.设计键联接的几项主要内容是：a 按轮毂长度选择键的长度 b 按要求选择键类型 c 按内 径选择键的剖面尺寸 d 进行必要强度校核 具体设
26、计时一般顺序为。(A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a 11.平键联接能传递的最大扭矩为 T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应。（A）把键长增大到 1.5 倍（B）把键宽增大到 1.5 倍（C）把键高增大到 1.5 倍 （D）安装一对平键 12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的有关。（A）升角（B）线数（C）螺距和牙型角（D）升角和牙型角 13.螺纹联接是一种。（A）可拆联接（B）不可拆联接（C）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可 拆联接（D）具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆 14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺
27、纹部分不承受 的作用。（A）拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲 15.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。（A）剪切与挤压破坏（B）拉断（C）拉扭断裂 16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径 D=200m m ,轴传递扭矩 T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为。(A)1800(B)240(C)450(D)540 17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是。A)B)C)D)在传递相同功率时，尺寸较小 传动效率高 带的寿命长 带的价格便宜 18.标准三角带型号的选定，取决于。（A）传递的功率（B）带的线速度（C）带的圆周力（D）高速轴上
28、的扭矩 19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而。（A）降低（B）增大（C）不变 20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角。（A）减小（B）增大（C）不变 21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲 应力。（A）减小（B）增大（C）不变 22.带在工作时产生弹性滑动，是由于。（A）带不是绝对挠性件（B）带与带轮间的摩擦系数偏低（B）带的紧边与松边拉力不等（D）带绕过带轮产生离心力 23.带传动的主动轮直径 D1=180m m,转速 n 1=940r/m i n,从动轮直径 D2=710，转速 n 2=2
29、33r/m i n,则滑动系数 为。（A）1.2（B）1.5（C）1.8（D）2.2 24.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径 D1，D2，b：选用带的型号，c：确定带的 长度 L，d：确定带的根数 Z，e：选定初步中心距 a 0，f：计算实际中心距 a，g：计算作用 在轴上的压力 F。以上各项目进行的顺序为。（A）a-b-c-e-f-d-g (B)a-b-d-e-c-f-g (C)b-a-e-c-f-d-g (D)b-a-e-f-c-d-g 25.一对齿轮要正确啮合，它们的必须相等，（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数 26.一个齿轮上的圆有。（A）（C）齿顶圆和齿根圆，（B）齿顶
30、圆，分度圆，基圆和齿根圆 齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆 27.一标准直准圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7m m,齿顶圆的直径为 d=400m m,则该齿轮的齿 数为。（A）82（B）78 二、计算及绘图 1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。（C）80（D）76 2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆 CD 的长度为 50m m，行程速比系数 K=1.3。图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已知各齿轮的齿数 分p a g e 5别为：Z1=20、Z2=48、Z2=20。试求齿数 Z3 及传动比 i 1H。4.图示轮系，已知 Z1=1
31、8、Z2=20、Z2=25、Z3=25、Z3=2（右），当 a 轴旋转 100 圈时，b 轴转 4.5 圈，求 Z4=？试题 2 参考答案 填空：11 21 3 极位夹角=0 K=1 4 110m m d 190m m 5 不存在 6 实际轮廓线上的最小 7 凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 8 沿周向固定并传递扭矩 9 两侧面的挤压力 10 b-c-a-d 11 安装一对平键 12 升角和牙型角 13 可拆联接 14 扭转 15 拉断 16 450 17 传动效率高 18 传递的功率 19 增大 20 减小 21 减小 22 带的紧边与松边拉力不等 23 2.2 24 b-a-e-c-f
32、-d-g 25 模数 26 齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 27 78 计算 1 1 具有确定运动 2 图示 3 z 2-z 1=z 3-z 2 z 3=z 2-z 1+z 2=48-20+20=48(n 1-n H)/(n 3-n H)=z 2z 3/z 1z 2 n 3=0 i 1H=1-48*48/20*20=-4.76 4 i 16=(20*25*z 4)/(18*25*2)=100/4.5 机械设计基础典型试题 3 及答案 一.填空 z 4=40 1.机器或机构之间，具有确定的相对运动。2.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运 动，即得到双曲柄机构。3.曲柄
33、摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为件，曲柄为件。4.凸轮机构能使从动杆按照，实现各种复杂的运动。5.双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有 6 条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转圈。6.三角带表面上印有 B2240，它表示该三角带是，长度为 2240m m。7.模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与 它成。8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的模数和都相等，齿 轮的角相等而旋向。9.规定蜗杆与螺旋升角的之比，称为蜗杆特性系数。10.在工作中同时承受和两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。二.判断 1，运动副是联接，联接也是运动副。2，曲柄的极位夹角越大，机构的急回特
34、性也越显著。（）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。（）4，分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。（）5，速比公式 i 12=n 1/n 2=Z2/Z1 不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。三.简答 1.什么叫标准齿轮？2.为什么要限制齿轮的最少齿数？3.两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。4.带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？5.举例说明急回特性在生产中有什么意义？四.计算 （）1.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2m m，=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果 n 1=960r/m i n，n 2=？（2）中心距 a=？（3）齿
35、距 p=？2.Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n 1=200r/m i n（顺时针）n 4=50r/m i n（顺时针）试求 H 的转速。3.计算此机构的自由度。4.齿轮轴由一对 7206 轴承支承，Fr 1=5200N，Fr 2=3800N，Fx=2200N，方向如图所 示，试求两轴承的当量动载荷。机械设计基础典型试题 4 及答案 一、填空 1.机构具有确定运动的条件是：。2.图示机构要有确定运动需要有个原动件。3.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。4.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，死点位置。（A）
36、曲柄与连杆共线时，（B）摇杆与连杆共线时，（C）不存在，5.凸轮机构基圆半径越，压力角越，机构传动性能越好。6.键联接的主要用途是：，键“12X50”的含义是。7.普 通 平 键 联 接 所 能 传 递 的 最 大 转 矩 为 T，现 要 传 递 的 转 矩 为 1.5T，则 应。（A）把键长增大到 1.5 倍，（B）把键高增大到 1.5 倍（D）安装一对平键（C）把键宽 增大到 1.5 倍 8.螺 纹 的 公 称 直 径 是 指 它 的，螺 纹“M12X1.5 左”的 含 义p a g e 6 是。9.普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部 分不存在作用
37、。（A）拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲 10.一调整螺旋，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，则螺杆应转圈，11.国标规定，三角带有共七种类型，代号“B2240”表示的 含义是：。12.带传动主要是依靠来传递与动和动力，（A）带和两轮接触面之间的正压力（B）带的紧边拉力（B）带和两轮接触面之间的摩擦力（D）带松边拉力 13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为 40 度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定 大于 40 度（B）等于 40 度（C）小于 40 度 为 （A）14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角，15.渐开线齿廓
38、形状取决于直径大小，16.渐 开 线 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动，正 确 啮 合 条 件 是，17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目，齿轮传动越，18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为 15.7 毫米，齿根圆直径为 367.5m m，则该齿轮的齿 数为，19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按强度条件计算，校核。20.轮系通常分为和两种。二、简要回答 1.作出下列机构图示位置压力角。2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构 （1）作出图示位置压力角；（2）求该凸轮基圆半径 r b；（3）求从动杆升程 h。3.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
39、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）。4.简述带传动中，为何限制带速在 525m/s 范围内？5.在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？三、计算题 1，一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为 40 和 80，并且测得小齿轮的齿顶 圆直径为 420m m，求两齿轮的主要几何尺寸。2，图示轮系，已知各轮齿数 Z1=Z2=41，Z2=Z3=39,求手柄 H 与轮 1 的传动比 i 1H。机械设计基础典型试题 5 一、填空 答案 试题 6 1.运动副是指能使两构件之间既能保持接触，而又能产生一定的形式相对运 动的
40、。2.在机构中，如果将杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为 摇杆，即是双摇杆机构。3.4.5.6.7.8.平面连杆机构当行程速比 K时，机构就具有急回特性。曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为，曲柄为。凸轮机构能使从动杆按照实现各种复杂的运动。键 20X70GB109579 的含义是。三角带 C2800 的含义是。牛头刨床的工作台进给机构用的是机构。9.由于渐开线齿轮的传动比等于，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也 不影响两轮的传动比。10.分度圆上的压力角等于，摸数取的是值，齿厚和齿槽宽 的齿轮，称为标准齿轮。二、判断 1 机构都是可动的。2 通过离合器联接的两轴可在工作中随时
41、分离。3 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。4 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。5 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。6 在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。7 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。8 只有轴头上才有键槽。三回答 1 摆动导杆机构有无急回特性？2 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？3 分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？4 在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？5 怎样计算直齿圆柱齿传动的圆周力、径向力？四计算
42、 1 计算自由度 2 某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数 z z 1=24，齿顶圆直径 d a 1=78m m,中心距 a=135m m,试计算大齿轮的p a g e 7主要几何 尺寸及这对齿轮的传动比。3.在图示轮系中，已知 z 1、z 2、z 2、z 3、z4、z 4、z 5、z 5、z 6。求传动比 i 16。4.在图示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，已知 z 1=20，z 2=48,z 2=20。试求 z 3 及传动比 i 1H。5.一轴由一对 7211AC 的轴承支承，Fr 1=3300N,Fr 2=1000N,Fx=900N,如图。试求两轴
43、承 的当量动载荷 P。(S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87)试题 5 参考答案 一、填空：1 直接接触 联接 2 最短杆 对面 3 K1 4 主动 从动 5 凸轮廓线 6 A 型平键 宽度 b=20m m，长度 L=70m m 7 C 型 公称长度 2800 8 棘轮机构 9 基圆半径的反比 10 200，标准值 相等 二、判断 1 对 2 对 3 错 4 错 5 错 6 对 7 对 8 对 三、回答 1 有急回特性 极位夹角不等于零 2 运动时克服，固定夹紧时利用 3 有影响 4 向径、高度无变化 5 Ft 1=2T1/d 1 Fr 1=Ft 1t g 200 四、计
44、算 1 1 2 78=m(24+2)m=3 a=m/2(z 1+z 2)135=3/2(24+z 2)z 2=66 d a 2=3*66+2*3=204 d f 2=3*66-2*1.25*3=190.5 i=66/24=2.75 3 i 16=z 2z 4z 5z 6/z 1z 2z 4z 5 4 z 2-z 1=z 3-z 2 z 3=z 2-z 1+z 2=48-20+20=48(n 1-n H)/(n 3-n H)=z 2z 3/z1z 2 n 3=0 i 1H=1-48*48/20*20=-4.76 5 S=0.68Fr S1=0.68Fr 1=0.68*3300N=2244N S2
45、=0.68Fr 2=0.68*1000N=680N S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2=0.41*1000+0.87*1344=1579N 机械设计基础典型试题 6 一、填空 及答案 1.图示机构中有个虚约束。（A）0(B)1(C)2(D)3 2.图示机构要有确定运动，需要有个原动件。（A）0(B)1(C)2(D)3 3.平面四杆机构中，若各杆长度分别为 a=40、b=60、c=60、d=70。当以 a 为机架，则此 四杆机构为。4.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。(A)d 110(B)110d 190(c)d
46、40 度（C）40 度 16 带传动的主动轮直径 d 1=180m m,转速 n 1=940r p m,从动轮直径 d 2=710m m，转速 n 2=233r p m,则弹性滑动系数为_。17 为使三角带传动种各根带受载均匀，带的根数不宜超过_根。（A）（B）（C）4 6 2（D）10 18 19 20 渐开线齿廓形状取决于大小。渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：。齿轮传动的标准安装是指。21 齿轮传动的重合度越大，表示同时参加啮合的轮齿数目，齿轮传动越。22 23 24 25（a）（b）（c）（d）仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的选择刀号。滚动轴承“6312”的含义是。滚动轴承的额定动
47、载荷是指。在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是。滚动体碎裂 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。保持架破坏。滚道磨损。二 判断正误（10 分）1凸轮机构中，凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较p a g e 10陡的地方。（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。（3带传动中弹性滑动现象是不可避免的。4.m,a*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。5工作中转动的轴称为转轴。三 简要回答：（4X5 分）1 绘制下列机构图示位置的压力角。（）2 在螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形，梯形，矩形螺纹的自锁性和效 率（简述理由）。3 为什么要限制标准齿轮的最少齿数？4 在选择大
48、小齿轮材料及热处理方法时，应考虑一个什么问题，为什么？四 计算题：（20 分）（7 分）1计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。（13 分）2.图示轮系，已知 Z1=30，Z2=20，Z2=30，Z3=74，且已知 n 1=100 转/分。试求 n H。试题 8 参考答案 一、填空：1 原动件数等于自由度数 2 扭转强度 3 不存在 4 大、小 5 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 6 B 型 长度 50m m 7 A B C 8 BCAD 9 外径 细牙螺纹外径 16 螺距 2 10 三角形细牙螺纹 11 2 12 Y Z A B C D E B 型 长度 2280m m 1
49、3 带和两轮之间接触面之间的摩擦力 14 增大 15 40 度 16 0.022 17 10 18 基圆 19 模数压力角相等 20 节圆分度圆重合 21 多 平稳 22 Z m 23 深沟球轴承 直径系列 3 内径 60 24 L=1(106 转)时承受的载荷 25 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。二、判断正误 1 对 2 错 3 对 4 错 5 错 三、简要回答 1 图 2 由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。3 范成法加工齿轮齿数少于 17 发生根切 4 配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度 50 左右 因为小齿轮受载次数多，齿根薄 四
50、 计算题 1 2 具有确定的运动 2 n 3=0(n 1-n H)/(-n H)=-Z2Z3/Z1Z2 n 1/n H=2.64 n H=37.88 机械设计基础典型试题 9 及 答案 一、选择题 1.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，死点位置。A 有一个 B 没有 C 有两个 D 有三个 2.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取为机架，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 3.一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆，、和两个不可见圆：、。A 分度圆、齿顶圆；基圆、齿根圆 B 齿顶圆、基圆；C 分度圆、基圆；分度圆、齿根圆 齿顶圆、