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机械设计基础必考内容

第1、2章平面机构的自由度和速度分析

1.机器：通常将能够实现确定的机械运动，又能做有用功的机械功或实现能量、物料、信

息的传递与变换的装置称为机器。

机构：只能实现运动和力的传递与变换的装置称为机器。

机械：机器和机构统称为机械。

零件：机器中每一个独立制造的单元体称为零件。

构件：机器中每一个独立运动的单元体称为构件。

2. 通用零件：各种机械中普遍使用的零件称为通用零件，如螺钉、轴、轴承等。

专用零件：在某一类型机械中使用的零件称为专用零件，如内燃机活塞、曲轴、汽轮机的叶片等。

3. 平面机构：所有构件都在同一个平面或平行平面内运动的机构称为平面机构。

机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。

用途：为了使问题简化，胡洛那些与运动无关的构件的外形和运动副的具体构

造，禁用简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。

4.何谓运动副？运动副有哪些类型？各引入几个约束？用什么符号表示？

答：运动副：这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

转动副

低副：两构件以面接触

平面运动副（引入两个约束）移动副

高副：两构件以点或线的形式接触

运动副的类型（引入一个约束）

空间运动副符号表示见课本P6

5. 构件的组成：固定构件（机架）、原动件（主动件）、从动件

8. 你能熟练掌握平面机构自由度的正确计算方法吗？（必考！）

自由度：构件的独立运动称为自由度

自由度计算公式:

计算步骤 :

1.分析机构运动规律

2.察看有无特殊结构:复合铰链、局部自由度、虚约束

3.确定活动构件数目n

4.确定运动副种类和数目

5.计算、验证自由度

几种特殊结构的处理 :

1、复合铰链—计算在内 (m-1)

2、局部自由度—去掉

3、虚约束--重复约束—去掉

9 . 速度瞬心：速度瞬心是互相做平面相对运动的两个构件在任一瞬时时其相对速度为零

的重合点简称瞬心。

相对瞬心：如果两构件均在运动，则瞬心的绝对速度不等于零称为相对瞬心。 H L P P F --=2n 3

绝对瞬心：如果两构件之一是静止的，则瞬心的绝对速度等于零称为绝对瞬心。

10.何谓三心定律：做平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。

第3章平面连杆机构

1.何谓平面连杆机构？它有何特点和应用？

答：连杆机构是由若干刚性构件用低副连接组成的机构。在连杆机构中，如果各运动构件均在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构。

优点：在传递同样载荷的条件下，压强较小，就可以承受较大的载荷；便于润滑，耐磨损；几何形状简单，便与加工制造；原动件运动规律一定时，可以通过改变各杆件的相对长度关系，使从动件得到不同的运动规律。

缺点：运动服磨损后的间隙不能自动补偿，容易积累运动误差；运动中的惯性力难以平衡；设计比较复杂；当构件数和运动副数较多时，效率较低；不易精确地实现运动规律。

应用：牛头刨床的横向进给机构，家用缝纫机的踏板机构，雷达天线的调整机构。全部用转动副连接的平面四杆机构称为铰链四杆机构。

曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。

特性：当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将曲柄的连续转动转化成摇杆的往复摆动。反之，曲柄为从动件时，可将摇杆的往复摆动化成曲杆的连续转动。

2.何谓铰链四杆机构？铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有什么特性？

全部用转动副连接的平面四杆机构称为铰链四杆机构。

曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。

3.双曲柄机构有哪两种特殊形式？会出现哪种问题？如何解决？

平行四边形机构。

问题：平行四边形机构在运动过程中，当两曲柄与连杆共线（即四个铰链中心处于同一直线）时，在原转曲柄转向不变的条件下，从动曲柄会出现转动方向不确定的现象。解决方法：为了避免这种现象的发生，常在机构中安装一惯性较大的轮形构件，借助它的转动惯性使从动曲柄转向不变。

4.在铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么？

（1）最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和（杆长条件）

（2）组成该整转副的两杆中必有一杆为最短杆

5.如何判断铰链四杆机构的基本形式？曲柄存在条件是什么？

（1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，是双曲柄机构；

（2）取最短杆的领边为机架时，机架上只有一个整转副，是曲柄摇杆机构；

（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副是双摇杆机构；

（4）杆长不满足杆长条件时，是双摇杆机构。

6 .何谓极位？何谓极位夹角极位夹角和行程速比系数K有何关系？它描述了机构的什么特性？

答：极位：摇杆的左右位置极限称为极位。

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描述了机构急回运动的特性

7 . 急回特性的急回方向与什么有关？具有急回特性的四杆机构有哪些？急回特性与原动件回转方向有关。偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构等8 . 极位和死点有何异同？有何不良影响？如何克服？

死点：在死点不论驱动力多大也不能使从动曲柄转动

影响：死点会使机构的从动件出现卡死或运动不确定现象。

克服：双从动曲柄施加外力，或利用飞轮及机构自身惯性作用。

11. 机构的压力角和传动角是如何定义的？它们对传力性能有何影响？

压力角：作用在从动件上的驱动力F 与该力作用点绝对速度

c v 之间所夹锐

角α

传动角：压力角的余角γ称谓传动角

影响：α越小，γ越大，机构传力性能越好;反之，机构传力性能越差，传力效率也低

12.导杆机构的传动角、压力角是多少？

导杆机构传动角始终为90°

13.四杆机构的演化形式有哪些？它们是通过什么途径演化而来的？

曲柄滑块机构，导杆机构，摇块机构和定块机构，双滑块机构，偏心轮机构

第5章齿轮传动

1．齿轮传动有何优缺点？

优点：齿轮传动适用的圆周速度和功率范围广，传动比准确、稳定，并且传动效率较高、工作可靠性高、寿命长。

缺点：但是对制造和安装精度要求较高，成本较高，且不适宜于远距离两轴之间的传动。

2.何谓齿廓啮合基本定律？何谓共轭齿廓？常用的齿廓曲线有哪些？

相互啮合传动的一对齿轮，在任意位置的传动比，都与其连心线21O O 被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段成反比。这一规律称为齿廓啮合基本规律。

凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓成为共轭齿廓。

对于定传动比传动，通常采用渐开线、摆线、圆弧等几种曲线作为齿轮的齿廓曲线。

3.渐开线是如何形成的？它有哪些特性？渐开线齿廓啮合特点？

渐开线有如下特性：

（1）发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长。

（2）渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。

（3）渐开线齿廓上各点具有不同的压力角。

（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。

（5）渐开线内无渐开线。

渐开线齿廓啮合特点：

（1）渐开线齿廓能保证定传动比传动。

（2）渐开线齿廓之间的正压力方向不变。

（3）渐开线齿廓传动具有可分性。

4.为什么同一齿轮上同侧齿廓之间的法向距离处处相等？其理论依据是什么？

齿轮传动时，每一段齿仅啮合一段时间便要分离，而由后一对齿接替。为了使一对齿轮能正确啮合，必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态。为此，一对相互啮合的齿轮的法向齿距必须相等。

5.齿廓在基圆上的压力角为零。

6 .当基圆半径无限大时，渐开线的形状和曲率半径如何？

随着基圆半径增大，渐开线上对应点的曲率半径也增大，当基圆半径无穷大时，渐开线则成为直线。

7.何谓啮合角？它与齿轮啮合时节圆上的压力角有何关系？

啮合线与两齿轮节圆的公切线tt所夹的锐角所夹的锐角α'称为啮合角，它在数值上恒等于节圆的的压力角。

8.什么是齿距、齿厚、齿槽宽、模数？它们之间有何关系？

.齿距：相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距，用

P表示。

齿厚：一个轮齿两侧轮廓间的弧长称为该圆上齿厚，用K S 表示

齿槽宽：一个齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用K e 表示

K K K e s P +=

在分度圆上，齿厚、齿槽宽和齿距分别用e s 、和p 表示，且e s p +=

模数：π/p m = 见p56

9. 分度圆是如何定义的？分度圆与节圆的区别？何谓标准齿轮？

分度圆:齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆即为分度圆

区别：分度圆是单个齿轮所固有的，每个齿轮都有一个大小确定的分度圆；而节圆是表示一对齿轮啮合特性的圆，当一对齿轮啮合时，各自节圆的大小随中心距的变化而变化，对于未安装使用的单个齿轮，节圆是不存在的。

标准齿轮：标准齿轮是指模数、分度圆压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚与齿槽宽相等的齿轮。

11、齿条、内齿轮各自的特点有哪些

齿条：1、齿条相当于齿数无穷多的齿轮，故齿轮中的圆在齿条中都变成了直线，即齿顶线、分度线、齿根线等。

2、齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线都是平行的，又由于齿条做直线移动，其齿廓上各点的压力角相等，并等于齿廓直线的齿形角。

3、齿条上各同侧齿廓都是平行的，所以在与分度线平行的各直线上其齿距相等。(即:

）

内齿轮：1、内齿轮的轮齿相当于外齿轮的齿槽，内齿轮的齿槽相当于外齿轮的轮齿。

2、内齿轮的齿根圆大于齿顶圆

3、为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆。

12、渐开线直齿轮传动的正确啮合条件是什么：两齿轮的模数和压力角分别相等。

13、在确定的一对齿轮传动的中心距时，应满足哪两点要求

1、保证两齿轮的顶隙为标准值。

2、保证两齿轮的理论齿侧间隙为零。

15 .一对渐开线齿轮连续传动的条件是什么

实际啮合线段的长度应大于轮齿的法向齿距。将其二者的比值定义为重合度，即重合度≥1.

16. 何谓成形法？常用的刀具有哪两种？

成形法是指用齿槽形状相同的成形刀具或模具将轮坯齿槽的材料去掉的方法。

常用刀具为盘形铣刀或指状铣刀。

19. 用范成法加工标准齿轮时，为了避免根切，有最少齿数的限制。用仿形法加工标准齿轮时，是否也有同样的问题？

为避免根切，被切齿轮的最少齿数为17（14）.

20. 用范成法加工齿轮避免根切的最少齿数是多少？为避免根切，有哪两种实际可行的措施？

1.使被切齿轮的齿数多于发生根切的最小齿数

2.减少齿顶高系数

3.变位修正法

24.齿轮传动按工作条件可分为哪两类：闭式齿轮传动和开式齿轮传动

25.齿轮的失效主要是指哪部分的失效？主要失效形式有哪些？

一般齿轮传动失效主要是轮齿的失效。

常见的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。

26.开式齿轮传动、闭式齿轮传动的主要失效形式是什么？其设计准则是什么？

开式齿轮传动的主要失效形式：齿轮折断和齿面折损

设计准则：按齿轮弯曲疲劳强度计算出模数，将计算出的模数增大10%~20%，取近似标准值。

闭式齿轮传动的主要失效形式：齿轮折断和齿面点蚀

设计准则：软齿面，先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后再校核齿轮的弯曲疲劳强度。

硬齿面，先按齿轮弯曲疲劳强度进行设计，然后再校核齿面接触疲劳强度。

29.齿轮常用材料及热处理方法有哪些？

钢、铸铁、非金属材料（布质塑料、木制塑料、尼龙）

常用热处理方法：表面淬火、渗碳淬火、调质、正火

33 . 斜齿轮的基本参数：

法面参数：与刀具参数相同，取标准值。

端面参数：与直齿轮相同

34 . 与直齿轮相比，斜齿轮不发生根切的最少齿数？斜齿轮不发生根切的最小齿数：14

35.斜齿轮切向力、径向力、轴向力的方向如何确定？

圆周力的方向：

主动轮：与速度方向相反

从动轮：与速度方向相同

径向力的方向：外齿轮：指向圆心

内齿轮：背离圆心

轴向力的方向：对于主动轮：左旋齿轮用左手，右旋齿轮用右手，判定时用手握住齿轮的轴线，让四指弯曲的方向与齿轮的转向相同，则大拇指的指向即为齿轮所受轴向力的方向，

从动轮所受轴向力方向与其相反。

36.斜齿轮传动与直齿轮传动相比有哪些优缺点：

优点

1）啮合性能好2）重合度大3）范成法加工不易根切4）制造成本与直齿轮相同

缺点

工作时产生轴向力螺旋角越大，轴向力越大

37.齿轮结构形式：1.齿轮轴2.实心失3 腹板式4轮辐式

38.齿轮传动的效率损失主要有哪几部分？

1.齿轮啮合中的摩擦损失

2.润滑油被搅动的油阻损失

3.轴承中的摩擦损失。

39.开式、闭式齿轮传动的润滑方式？闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数？

开式：用人工做周期性加油润滑

闭式：圆周速度V＜12：将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑

圆周速度v＞12：喷油润滑

取决于齿轮的圆周速度。

第六章轮系

1.定轴轮系：所有齿轮几何轴线的位置在运转过程中均固定不变的轮系

周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转的轮系

区别：是否存在齿轮轴线不固定的情况。

3 .行星轮系：自由度为1的周转轮系

差动轮系：自由度为2的周转轮系

复合轮系：在实际机械中所用的轮系，既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或

者是由几部分周转轮系组成。

区别：自由度不同，行星轮系的自由度为1，差动轮系的为2

第8章蜗杆传动

1. 蜗杆传动用来传递两交错轴之间的运动和动力，常用的是两轴交错角为90°的减速运动。其优缺点有哪些？

一、可以获得很大的传动比，结构紧凑。二、传动平稳，噪声较低三、蜗杆传动具有自锁性四、传动效率较低，磨损比较严重。五、制造成本较高。

3.蜗杆传动的主要参数有哪些：

模数m 压力角蜗轮分度圆直径1d 、导程角γ和直径系数q

传动比i 、蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z 蜗杆传动的标准中心距a

4.蜗杆的直径系数：对应于每一标准模数m 规定了一定数量的蜗杆分度圆直径1d ，并将分度圆直径与标准模数的比值称为蜗杆直径系数q 。

5.蜗轮旋转方向如何确定？

首先判定蜗杆或蜗轮的旋向：将蜗轮或蜗杆的轴线竖起，螺旋线右面高为右旋，左面高为左旋。然后判定转向：右旋用右手法则，主动蜗杆为右旋用右手四个手指顺着蜗杆的转向握住蜗杆，大拇指的指向与蜗轮的节点速度方向相反，来判定蜗轮的转向。

6.蜗轮蜗杆的失效形式蜗杆传动的失效形式有点蚀、齿面胶合、过度磨损、齿根折断等。

第9章带传动与链传动

1.何谓挠性机构？根据工作原理的不同带传动分为哪几种类型？

带传动和链传动机构都是通过中间挠性件（带、链）在两个或多个传动轮之间传递运动和转矩，所以称其为挠性机构。摩擦型带传动和啮合型带传动。

2.V 带的组成？带传动为什么要定期张紧？有哪些张紧方法？

抗拉体、顶胶和底胶、包布。

当带工作一定的时间之后，会变形伸长，压在带轮上的力就会减小，这时需要对带进行重新张紧。

对于中心距可调的带传动可以采用增大中心距的办法进行张紧，当中心距不可调时，可采用张紧轮进行张紧。

3.带传动正常工作时，紧边拉力与松边拉力的关系是？

工作中，紧边伸长，松边缩短，但总带长不变

6.何谓弹性滑动？何谓打滑？二者有何区别？打滑首先发生在哪个带轮上？

由于带的弹性和拉力差引起的带在带轮上的相对滑动，称为带的弹性滑动.

当滑动角α'增大到等于包角α时，达到极限状态，带传动的有效圆周拉力达到最大值，此时带开始打滑。

8.带传动的失效形式和设计准则是什么？

失效形式主要为打滑和带的疲劳破坏，另外还有磨损、静力拉断等。设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳程度和寿命。

9.为什么要限制带轮的最小直径？为什么要限制带速？对小带轮的包角有何限制？

带轮直径越小，带在带轮上的弯曲程度越大，带上的弯曲应力也就越大，导致带的寿命降低。

带速越小，圆周力增大，带的根数增多；带速越大，离心力太大，摩擦力下降，张力增加，寿命下降

通常≥120，特殊≥90

第10章轴

1.轴的作用如何？轴的分类？

答：轴的主要作用是支承旋转的机械零件，如齿轮，带轮等。根据承受载荷的不同，轴可以分为传动轴、转轴和心轴三种；根据轴线形状的不同，轴可以分为直轴和曲轴。

2.根据承受载荷不同，轴可以分为哪几类？各有何特点？

答：根据承受载荷的不同，轴可以分为传动轴、转轴和心轴三种。传动轴主要承受转矩、不承受或承受很小的弯矩；转轴即承受弯矩同时又承受转矩；心轴只承受弯矩而不传递转矩。

3.轴的常用材料有哪些？不改变轴的结构尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，能提高轴的刚度吗？

答：轴的材料常采用碳素钢和合金钢。由于碳素钢与合金钢的弹性模量基本相同，所以采用合金钢并不能提高轴的刚度。

4.常用的轴向零件轴向定位与固定有哪些？

答：轴肩和轴环，套筒，圆螺母和止动垫圈，弹性挡圈，紧定螺钉，轴端挡圈，圆锥面。

5.常用的周向零件轴向固定有哪些？

常用的周向固定零件有键，花键，紧定螺钉，销还可以采用过盈配合。

10.有哪些措施可减小轴的应力集中？

尽量避免形状的突然变化，在轴径变化处应使轴径变化不要过大（2）尽量采用较大的过渡圆角，若圆角半径受到限制，可以改用凹切圆角或过渡肩环（3）采用过盈配合的轴段可以在轴上或轮毂上开减载槽

11.何谓转轴，心轴和传动轴

传动轴主要承受转矩，不承受或承受很小的弯矩

转轴即承受弯矩同时又承受转矩

心轴只承受弯矩而不承受转矩

第11章联接

1.何谓连接螺纹和传动螺纹？常用螺纹类型有哪几种？各有什么特点？各用于什么场合？螺纹连接自锁的条件是什么？

连接螺纹：起连接作用的螺纹，普通螺纹、管螺纹

传动螺纹：起传动作用的螺纹，梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹

常用的螺纹：普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹

特点：普通螺纹：牙型三角形、牙型角60度、当量摩擦角大、易自锁、牙根厚、强度高，同一公称直径的螺纹分粗牙与细牙，连接多用粗牙，细牙自锁性能好。

梯形螺纹：牙型梯形、牙型角30度、内外螺纹不易松动、传动效率比矩形螺纹差、工艺性好、压根强度高、对中性好，常用于传力或传动螺纹。

锯齿形螺纹：牙型为不等腰梯形、工作面的牙侧角3度、非工作面的牙侧角30度、传动效率高、压根强度高、对中性好、只能用于单向受力的螺纹连接或螺纹传动。

矩形螺纹：牙型为矩形，牙型角为零度传动效率高、压根强度弱、传动精度较低。

螺纹连接自锁的条件：对于矩形螺纹，螺纹升角小于等于摩擦角

对于非矩形螺纹螺纹升角小于等于当量摩擦角

3、螺栓连接的基本类型有哪些？各用于什么场合？普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同？常用连接件有哪些？

螺栓连接的基本类型：普通螺栓连接、铰制孔螺栓连接

各用于什么场合：普通螺栓连接被连接件上有通孔，铰制孔螺栓连接，其螺杆外径与螺栓孔的内径具有同一基本直径

普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同：铰制孔螺栓连接可承受横向载荷

常用连接件：不太厚的连接件

4、螺纹连接为什么要防松？常用的防松措施有哪些？举例说明

螺纹连接为什么要防松：机械运转中，冲击和振动使紧固件具有动能，因所受载荷大小不断变化，而引起内外螺纹相对运动，造成连接处松退失效，降低预紧力，引起事故。为此，螺纹连接要采取防松措施。课本176页

常用的防松措施：对顶螺母、弹簧垫圈、锁紧垫圈、自锁螺母、扣紧螺母、非金属嵌件锁紧螺母、开槽螺母与开口销、止动垫片、头部带孔螺栓与串联钢丝、铆、焊、黏

6.螺纹连接主要有哪些失效形式？其设计准则是什么？

螺纹连接的失效形式：

受拉螺栓：螺栓杆拉断受剪螺栓：螺杆压溃和剪断经常装拆因磨损而发生滑扣

设计准则

受拉螺栓：螺栓杆螺纹部分发生断裂，需保证螺栓的静力和疲劳拉伸强度；

受剪螺栓：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或者螺栓杆被剪断，需保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度

7.键的作用是什么？键的类型有哪几种？

实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩或者实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向

键的类型

平键，半圆键，楔键，切向键

8.平键的种类有哪些？有何特点？常用的哪些场合？平键的高度和宽度是根据什么来选取的？键长又是根据什么而定的？

1）普通平键：结构简单，对中良好，装拆方便；不能实现轴上零件的轴向固定

按端部形状分为A型（圆头），宜放在轴上用键槽铣刀铣出的键槽中

B型（方头），

C型（单圆头），常用于轴端与毂类零件连接

几何尺寸分为长b,宽l,高h 其中截面尺寸l,h根据轴径长度选择；长度b根据轮毂长度选择

10.半圆键、楔键、切向键各有何特点？常用于何处？花键联接有何特点，有哪几种类型？半圆键特点：

侧面为半圆形；工作原理：靠两侧面的挤压传递转矩，侧面为工作面；轴上键槽用尺寸与键相同的盘形铣刀铣出；键可以在槽中绕键的几何中心摆动，以适应轮毂键槽底面的斜度，安转极为方便，半圆键用于静连接，定心性较普通平键好（优）

轴上的键槽较深，对轴的强度削弱较大，主要失效形式是键剪断，工作面压溃

应用: 主要用于轻载或者锥形轴端与轮毂的辅助连接

楔键特点：

键的上下两个面是工作面，靠上下面摩擦传递转矩和单向轴载；楔键的上表面和轮毂键槽的底面都有1:100的斜度；结构简单，且可实现轮毂在轴上的单向轴向固定。

楔紧后，轴和轮毂的配合处产生偏心与倾斜失效形式：工作面压溃

应用:对心精度要求不高和低速的场合

切向键特点：

由一对楔键组成，键的窄面为工作面，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力来传递转矩；用一个切向键只能传递单向转矩，当要传递双向转矩时，必须使用两个切向键，两个切向键之间的夹角为120~130

应用：对中要求不高的重型机械

花键特点：

花键的侧面是工作面，多齿传递载荷，花间的承载能力高，定心性和导向性好，对轴和毂

的强度削弱较少

需用专用设备和工具才能加工花键，成本较高

应用：适用于轴，毂连接传递的载荷较大或者定心精度要求较高时

第12章滚动轴承

2、滚动轴承有哪些优缺点？

滚动轴承的径向尺寸比较大，在噪声、减震等方面表现平，但起动性能和承载能力优异，便于维护、运行效果可靠。滚动轴承运动摩擦系数较低，所受摩擦力较小，有较好的机械效率，滚动轴承有很好的精度和转速，能满足多种机械设备的运转要求。滚动轴承的结构紧凑、体积小、重量轻，安装拆卸方便。

3、滚动轴承基本类型有哪些

调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承

5、滚动轴承基本代号代表什么含义？

类型代号：基本代号左起第一位为类型代号，用数字或字母表示。

尺寸系列代号：由直径系列代号（左起第三位）和宽度系列代号（左起第二位）组合而成。

直径系列代号：即为结构相同、内径相同的轴承在外径方面的变化系列。直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4、5。

宽度系列代号：即结构、内经和直径系列都相同的轴承，在宽度方面的变化系列。一般有：8、0、1、2、3、4、5、6。多数轴承在代号中不标出代号0，但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，代号0要标出。

内径代号：用基本代号右起第一、二位数字表示。对常用内径d=20~480mm的轴承内径

一般为5的倍数，这两位数字表示轴承内径尺寸被5除得的商数，如04表示d=20mm;12表示d=60mm等等。对于内径为10mm、12mm、15mm和17mm的轴承，内径代号依次为00、01、02和03。

6、滚动轴承的失效形式有：疲劳点蚀、塑性形变、磨粒磨损、胶合

9、润滑剂的种类：①液体润滑剂②半固体润滑剂③固体润滑剂④气体润滑剂

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。

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。×

机械设计基础期末试卷(答案)

机械设计基础期末试卷A（含参考答案）一、填空题( 每空1分, 共分) 2. 一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是( )和( )。齿面疲劳点蚀, 轮齿弯曲疲劳折断 3. 开式齿轮的设计准则是( )。应满足，σF≤σFP 一定时，由齿轮强度所4. 当一对齿轮的材料、热处理、传动比及齿宽系数 d 决定的承载能力，仅与齿轮的( )或( )有关。分度圆直径d1或中心距 5. 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取( )模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，应取( )模数为标准值。法面；大端 6. 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的( )能力。吸附 7. 形成流体动压润滑的必要条件是( )、( )、( )。 ①两工作表面间必须构成楔形间隙；②两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体；③两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出。 8. 滑动轴承的润滑作用是减少( )，提高( )，轴瓦的油槽应该开在( )载荷的部位。摩擦：传动效率；不承受 9. 蜗杆传动中，蜗杆所受的圆周力F t1的方向总是与( )，而径向力 F rl的方向总是( )。与其旋转方向相反，指向圆心 10. 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的( )速度，因此在选择蜗杆和蜗轮材料时，应使相匹配的材料具有良好的( )和( )性能。通常蜗杆材料选用( )或( )，蜗轮材料选用( )或( )，因而失效通常多发生在( )上。相对滑动；减摩、耐磨；碳素钢或合金钢，青铜或铸铁；蜗轮 11. 当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到( )，而带传动的最大有效拉力决定于( )、( )、( )和( )四个因素。最大值；包角；摩擦系数；张紧力及带速 12. 带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而( )，随包角的增大而( )，随摩擦系数的增大而( )，随带速的增加而( )。增大；增大；增大；减小 13. 在设计V带传动时，为了提高V带的寿命，宜选取( )的小带轮直径。较大

《机械设计基础》复习重点、要点总结

《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？第2章润滑与密封概述复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？第3章平面机构的结构分析复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动）按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。解由其机构运动简图不难看出，该机构有3个活动构件，n=3；包含4个转动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此，由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1

机械设计基础考试专升本试题与答案

《机械设计基础》试题一一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( A ) A零件 B.机构 C.构件 D.部件 2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( B ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副 3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( D) A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆 4.机构具有确定相对运动的条件是( A ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.一般转速的滚动轴承计算准则为( C ) A.进行静强度计算 B.进行极限转速计算 C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡计算 6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( B ) A.整体式滑动轴承 B. 剖分式滑动轴承 C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承 7.螺纹联接的自锁条件为( A ) A.螺纹升角≤当量摩擦角 B.螺纹升角>摩擦角 C.螺纹升角≥摩擦角 D.螺纹升角 ≥当量摩擦角 8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为 ( C )

A.σωω =- max min B.σωω = + max min 2 C. σωω ω = - max min m D.σωω ωω = - + max min max min 9.铰链四杆机构的死点位置发生在( A ) A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( C ) A.深沟球轴承 B.推力球轴承 C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承 11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是( A ) A.对称循环 B.脉动循环 C.恒定不变 D.非对称循环 12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( C ) A.圆型带传动 B.同步带传动 C.V型带传动 D.平型带传动 13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( B ) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( B ) A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接 15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( A ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数Y FS 值有关的参数是( C ) A.工作齿宽b B.模数m C.齿数z D.压力角α 17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( B ) A.齿根部分 B.靠近节线处的齿根部分 C.齿顶部分 D.靠近节线处的齿顶部分 18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( B )（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

机械设计基础试卷及答案

《机械设计基础》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，基圆和齿根圆（）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(D) 。 (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（）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。

机械设计基础重点总结修订稿

机械设计基础重点总结 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械设计基础》课程重点总结绪论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。原动机：将其他形式能量转换为机械能的机器。工作机：利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成，它的主体部分是由机构组成。机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还含电器、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而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。零件是制造的单元，构件是运动的单元，一部机器可包含一个或若干个机构，同一个机构可以组成不同的机器。机械零件可以分为通用零件和专用零件。机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构；构件相对参考系的独立运动称为自由度；所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。 2.运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的运动副称为低副；平面机构中的低副有移动副和转动副；两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副； 3.绘制平面机构运动简图；P8 4.机构自由度计算公式：F=3n-2P l -P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动的数目。原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动；机构具有确定的运动的条件是：机构自由度F > 0,且F等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动副相连接（图1-13）（2）局部自由度：一种与输出构件运动无关的的自由度，如凸轮滚子（3）虚约束：重复而对机构不起限制作用的约束 P13（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束。 6.自由度的计算步骤：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度；2）指出活动构件、低副、高副；3）计算自由度；4）指出构件有没有确定的运动。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式：N=K(K-1)/2 三心定理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。第二章平面连杆机构 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构，又称平面低副机构；最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。按所含移动副数目的不同，可分为：全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。 2.铰链四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构；机构的固定构件称为机架，与机架用转动副相连接的构件称为连架杆，不与机架直接相连的构件称为连杆；整转副：

机械设计基础期末复习

机械设计基础期末复习第1章绪论 1、机械是和的总称。 2、零件是机器中不可拆卸的单元；构件是机器的单元。第4章联接 1、普通平键的工作面是，静联接主要失效形式是。 2、普通楔键的工作面是左右两侧面。 ( ) 3、弹簧垫圈防松属机械防松。 4、松键联接的工作面是( )。 A 上下两面 B 左右两侧面 C 有时为上下面，有时为左右面 5、普通平键静联接的主要失效形式是( )。 A 挤压破坏 B 磨损 C剪断 6、设计键联接的主要内容是：①按轮毂宽度确定键的长度，②按使用要求确定键的类型， ③按轴径选择键的截面尺寸，④对联接进行强度校核。在其体设计时，一般按下列( )顺序进行。 A ①-②-③-④ B ②-③-①-④ C ③-④-②-① 7、螺旋副中，一零件相对于另一个零件转过一周，则它们沿轴线方向相对移动的距离是（）。 A 一个螺距 B 线数×导程 C 线数×螺距 8、两被接件之一太厚，需常拆装时，宜采用（）联接。 A 螺栓 B 螺钉 C 双头螺柱 D 紧定螺钉 9、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹常用于（）。 A 联接 B 传动 C 联接和传动 10、被联接件之一太厚且不常拆装的场合，宜选用（）。 A螺栓 B 螺钉 C 双头螺柱 D 紧定螺钉 11、属摩擦力防松的是（）。 A 对顶螺母、弹性垫圈 B 止动垫圈、串联钢丝 C 用粘合剂、冲点 12、凸缘联轴器、套筒联轴器属（）联轴器。 A 刚性 B 弹性 C 安全 13、下面几种联轴器，不能补偿两轴角度位移的是( )联轴器。 A套筒 B弹性柱销 C 齿轮 14、为减少摩擦，带操纵环的半离合器应装在( )。 A主动轴上 B从动轴上 15、螺距P，线数n，导程Pz的关系是( )。 A P=nPz B Pz=nP C n=PPz 16、下列几种螺纹，自锁性最好的是( )螺纹。 A三角形 B梯形 c锯齿形 D矩形 17、万向联轴器属于( )式联轴器。 A刚性固定 B刚性可移 C弹性可移式第5章挠性传动 1、V带型号中，截面尺寸最小的是型。 2、在相同的压紧力下，V带传动与平带传动相比，承载能力较高的是传动。 3、链传动中，节距越大，运动的平稳性越。 4、V带传动中，弹性滑动是不可避免的。 ( ) 5、链传动与带传动相比，过载保护性能好的是链传动。 ( ) 6、为了便于内外链板的联接，链节数一般应取偶数。 7、设计带传动时，限制带轮的最小直径，是为了限制( )。

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》考试试题B答案

一、填空题 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律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。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，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为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。 5. 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。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率n 1 、（2）搅油效率n 2 、（3）轴承效率n 3 ;总的传动效率为：n =n 5 ?n 3 ___________________________ 。7?在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是 _矩形螺纹；双向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。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的一上下—面,平键的剖面尺寸b x h按轴径d 来查取。 9. 代号为 72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承_____________ ，内径为 40 mm _2 ________ 为宽度系列代号， 3 _______ 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧_______________ 。二、问答题 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。

机械设计基础期末复习题

机械设计基础期末复习题一、判断题 1、任何一个机构中，必须有一个、也只能有一个构件为机架。（+ ） 2、如果铰链四杆机构中具有两个整转副，则此机构不会成为双摇杆机构。（__ ） 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、力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。（ + ） 5、加大凸轮基圆半径可以减小凸轮机构的压力角，但对避免运动失真并无效果。（—） 6、衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（ + ） 7、齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多。（+ ） 8、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，若安装不准确而产生了中心距误差，则其传动比的大小也会发生变化。（—） 9、带传动中，带的打滑现象是不可避免的。（—） 10、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。（+ ） 11、紧定螺钉对轴上零件既能起到轴向定位的作用又能起到周向定位的作用。（+ ） 12、向心球轴承和推力球轴承都适合在高速装置中使用。（—） 13、机构都是可动的。（＋） 14、通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。（＋） 15、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。（－） 16、凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。（－） 17、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。（－） 18、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。（＋） 19、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。（＋） 20、只有轴头上才有键槽。（＋） 21、平键的工作面是两个侧面。（+） 22、带传动中弹性滑动现象是不可避免的。（+）二、选择题 1．力F使物体绕点O转动的效果，取决于（ C ）。 A．力F的大小和力F使物体绕O点转动的方向 B．力臂d的长短和力F使物体绕O点转动的方向 C．力与力臂乘积F·d的大小和力F使物体绕O点转动的方向 D．力与力臂乘积Fd的大小，与转动方向无关。 2．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。 A．压力角B．传动角C．极位夹角 D．啮合角 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．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5．一对齿轮啮合时，两齿轮的（ A ）始终相切。 A．节圆 B．分度圆 C．基圆 6．带传动的弹性滑动现象是由于（ A ）而引起的。 A．带的弹性变形B．带与带轮的摩擦系数过小C．初拉力达不到规定值D．小带轮的包角过小7．两轴在空间交错900的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用（ C ）。 A.直齿轮传动 B.直齿圆锥齿轮传动 C. 蜗轮蜗杆传动 8．当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用( C )。 A．带传动B．一对齿轮传动 C．轮系传动D．槽轮传动 9．采用螺纹联接时，若一个被联接件厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采用( D )。 A．螺栓联接B．紧定螺钉联接 C．螺钉联接D．双头螺柱联接 10．键联接的主要用途是使轮与轮毂之间( C )。 A．轴向固定并传递轴向力 B．轴向可作相对滑动并具由导向性 C．周向固定并传递扭矩 D．安装拆卸方便 11．在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（ B ）。A．滚动体碎裂 B．滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀C．保持架破坏 D．滚道磨损 12．按照载荷分类，汽车下部由变速器通过万向联轴器带动后轮差速器的轴是( A )。 A．传动轴B．转轴C．固定心轴D转动心轴四、简答题 1．铰链四杆机构有哪几种类型？如何判别？它们各有什么运动特点？答：铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等三种类型。其运动特点是：曲柄摇杆机构连架杆之一整周回转，另一连架杆摆动；双曲柄机构两连架杆都作整周回转；双摇杆机构两连架杆均作摆动。判别方法：若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。2．带传动的弹性滑动和打滑有何区别？它们对传动有何影响？

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 =