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机械设计基础课程习题

《机械设计基础课程》习题

第1章机械设计基础概论

1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？

1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？

1-3 机械设计过程通常分为几个阶段？各阶段的主要内容是什么？

1-4 常见的零件失效形式有哪些？

1-5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？

1-6 什么是磨损？分为哪些类型？

1-7 什么是零件的工作能力？零件的计算准则是如何得出的？

1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？

1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途：Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310－570 、QT600－3。

第2章现代设计方法简介

2-1 简述三维CAD系统的特点。

2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。

2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。

2-4 优化设计的一般过程是什么？

2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些？

2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同？

2-7 常用的可靠性尺度有那些？

2-8 简述有限元法的基本原理。

2-9 机械创新设计的特点是什么？

2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。

第3章平面机构的组成和运动简图

3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。

3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么?

3-3 运动副分为哪几类？它在机构中起何作用？

3-4 计算自由度时需注意那些事项？

3-5 机构运动简图有何用途？怎样绘制机构运动简图？

3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图，并计算机构的自

由度。

3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的

自由度。

3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图，并计算机构的自

由度。

3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。若是，

判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。

3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。并判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。

第4章平面连杆机构

4-1四杆机构的急回特性是何含义？什么条件下机构才具有急回特性？

4-2什么是四杆机构的死点？试举出几个利用和克服死点的实例。

4-3试述压力角的概念，并分析它对机构的工作性能有什么影响？

4-4 举例说明铰链四杆机构的三种演化方法。

4-5 如图所示，已知AD=250 mm；BC=265 mm；CD=110 mm；AB=60 mm，且是主动件。试确定：⑴该铰链四杆机构的类型；⑵该机构的行程速比系数K。

4-6 分析图示偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件。当取滑块为主动件时，试确定机构的死点位置。

4-7 如图所示，已知铰链四杆机构各杆长度，试问：

⑴是铰链四杆机构中的哪种基本机构；

⑵若AB是原动件，在图中画出此机构最小传动角出现的位置；

⑶若以AB为原动件，该机构有无急回特性，为什么？

4-8 试设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。如图所示，要求踏板机构CD在水平位置上下各摆10°，且CD的长度500 mm ，AD的长度是1000 mm。试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度？

4-9 试用图解法设计一自动上料机所用的偏置曲柄滑块机构，如图所示。要求曲柄主动时，行程速比系数K =1.4，被推运的工件的长度l=40mm，初选偏距e=20 mm ，工作行程最大压力角为αmax =45°。滑块的行程H应比工件的长度略大些，以保证料斗上的工件能顺利下落。

4-10 试用图解法设计一摆动导杆机构，已知机架长度为50 mm，行程速比系数K =2，求曲柄的长度。

4-11 试用图解法设计曲柄摇杆机构ABCD。已知摇杆CD长度是75mm，行程速比系数K =1.5，机架AD长度为100 mm。摇杆的一个极限位置与机架间的夹角∠CDA = 45°。

4-12已知某操纵装置采用图示铰链四杆机构，要求两连架杆的对应位置为υ1=45°，ψ1=50°；υ2=80°，ψ2=70°；υ3= 120°，ψ3=110°。试用解析法确定各杆的长度。

第5章凸轮机构

5-1 凸轮机构常用的四种从动件运动规律中，哪种运动规律有刚性冲击？哪种运动规律有柔性冲击？哪种运动规律没有冲击？

5-2 在图示偏置直动从动件盘形凸轮机构中，已知AB段为凸轮推程廓线，试在图上标出推程运动角δt 。

5-3 已知从动件升程h=30mm，δt =150o，δs =30o，δh =120o，δs′=60o，从动件在推程作简谐运动，在回程作等加速等减速运动，试用作图法或公式计算绘出其运动线图s2－t、v2－t和a2－t。

5-4 设计图示偏置直动从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度ω1顺时针方向回转，偏距e=10 mm，凸轮基圆半径r0 =60 mm，滚子半径r T =10 mm，从动件的升程及运动规律与题5-2相同，试用图解法绘出凸轮的轮廓并校核推程压力角。

5-5 已知条件同题5-4，试用解析法通过计算机辅助设计求

凸轮理论轮廓和实际轮廓上各点的坐标值（每隔10o计算一点），推

程压力角的最大值αmax，并打印凸轮轮廓。

5-6 在图示自动车床控制刀架移动的滚子摆动从动件凸轮机构中，

已知l OA =60 mm，l AB =36 mm，r0 =35 mm，r T =8 mm。从动件的运动

规律如下：当凸轮以角速度ω1逆时针方向回转150o时，从动件以简谐

运动向上摆15o；当凸轮自150o转到180o时，从动件停止不动；当凸轮

自180o转到300o时，从动件以简谐运动摆回原处；当凸轮自300o转到

360o时，从动件又停止不动。试绘制凸轮轮廓。

5-7 试设计一平底直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度

ω1逆时针方向回转，凸轮的基圆半径r0 =40 mm，从动件升程h=20 mm，

δt =120o，δs =30o，δh =120o，δs′=90o，从动件在推程和回程均作简谐运动。试绘出凸轮的轮廓。

5-8 用作图法求图示中各凸轮从图示位置转过45o后机构的压力角α，并在图上标注出来。

第6章齿轮机构

6-1 渐开线齿轮上哪一圆的压力角为标准值？哪一圆的压力角最小？一般所说压力角是指哪个圆上的压力角，压力角取50?会有何问题？

6-2 现有4个标准齿轮：m1 = 4 mm ，z1 =25，m2 =4mm，z2 =50，m3 =3 mm，z3 = 60；m4 =2.5mm，z4 =40；试问:

⑴哪些齿轮的渐开线形状相同？

⑵哪些齿轮可以配对正确啮合？

⑶哪些齿轮可用同一把滚刀切制？

6-3 斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮以及当量齿数是如何定义的，其意义何在？

6-4 渐开线变位齿轮和标准齿轮相比较，哪些参数和尺寸发生了改变？哪些未发生改变？

6-5 试述所学各种齿轮机构的一对齿轮的正确啮合条件。

6-6 蜗杆机构的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示其传动比？为什么？

6-7 为何要引入蜗杆直径系数q ?

6-8 有一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮机构，已知：m =2.5 mm，a=112.5 mm，i=2.6。试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径；齿顶高、齿根高、全齿高、顶隙和公法线长度和分度圆弦齿厚。

6-9 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮的小齿轮丢失，现测得大齿轮：z2 =52，d a2 = 135 mm，m=2.5 mm，a=112.5 mm。试确定这对齿轮的齿制以及小齿轮的齿数和齿顶圆直径，以便配制。

6-10 标准直齿圆柱齿轮机构中的一对齿轮，已知模数m n =2 mm，α= 20?，z1 =20，z2 =40，若安装中心距a=61 mm，试问

⑴这对齿轮是否属于标准安装？

⑵此时，节圆半径与分度圆半径、啮合角与压力角是否相等？

6-11 用齿条插刀切制一直齿圆柱齿轮。已知被加工齿轮轮坯的角速度ω1 =5 rad/s，刀具的移动速度为0.375 m/s ，刀具的模数m=10 mm，压力角α =20?，试问：

⑴被加工齿轮的齿数z 1 = ?

⑵如果齿条的中线距离齿轮坯中心为77 mm，则被加工齿轮的分度圆齿厚是多大？

6-12 一对正常齿制的外啮合标准斜齿圆柱齿轮z1 =33，z2 =66，m=5 mm。试问：

⑴若标准中心距a=250 mm，试求螺旋角β、分度圆直径d和齿顶圆直径d a；

⑵若不改变模数和齿数，能否将这对齿轮装在中心距为255 mm的两平行轴上。

6-13 已知一对正常齿制渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=250 mm，z1 =23，z2 =98，m n = 4 mm，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。

6-14 已知一对正常齿制等顶隙收缩的渐开线标准直齿圆锥齿轮，轴交角Σ=90?，z1 = 17，z2 =43，m=3 mm，试求两轮的分度圆锥角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、锥顶距、齿顶角、齿根角、顶锥角、根锥角和当量齿数。

6-15 已知蜗杆机构的参数如下：蜗杆头数z 1 =2，蜗杆直径系数q=8，蜗轮齿数z 2 =46，模数m=8 mm。试计算该蜗杆机构的传动比i、中心距a及蜗杆和蜗轮的主要尺寸。

第7章间歇运动机构

7-1 试比较棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮间歇运动机构的特点和用途。

7-2 槽轮机构的运动特性系数τ=0.4表示什么意义? 为什么运动特性系数必须大于零而小于1? 五个槽的单销槽轮机构的运动特性系数τ等于多少?

7-3 已知槽轮的槽数z=6，拨盘的圆销数K=1，转速n=60 r/min，求槽轮的运动时间t d和静止时间t j。

7-4 设计一槽轮机构，要求槽轮机构的运动时间等于停歇时间，试选择槽轮的槽数和拨盘的圆销数。

7-5 在六角车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z=6，槽轮的静止时间t j=5/6 s，槽轮的运动时间t d=2 s，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆销数K。

第8章联接

8-1 试比较普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举一例说明它们的

应用。

8-2 螺纹的自锁性和效率各与哪些因素有关？

8-3 试计算普通螺纹M20、M20×1.5的螺纹升角；并说明在静载荷下这两

种螺纹能否自锁（已知摩擦因数f=0.1～0.15）。

8-4 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分的直径缩小，有什么好处？

8-5 如图所示三块板用4个M10螺栓固定，若螺栓的性能等级为4.6，装配

时控制预紧力，接合面间的摩擦因数f=0.15，求其允许的最大横向拉力F。

8-6 如图所示为一拉杆螺纹联接，已知拉杆上的拉力F为50000 N，载荷稳

定，拉杆材料为Q235钢（对照螺栓的性能等级为4.6），试设计此联接。

8-7 一凸缘联轴器，允许传递的最大转矩T为1500 N?m（静载荷），材料为HT250。半联轴器用4个M16铰制孔螺栓联接成一体，螺栓的性能等级为4.8，试选取合适的螺栓长度，并校核其剪切和挤压强度。如果改为M16的普通螺栓联接，已知螺栓的性能等级为4.8，接合面的摩擦因数为0.15，安装时不控制预紧力，试确定螺栓数。

8-8 图8-23所示为一汽缸，缸盖和缸体用螺栓联接。已知汽缸内

气体压力p最大为2.5 MPa，缸盖和缸体均为钢制，汽缸内径D=180 mm。

为了保证密封性要求，螺栓间距不得大于4.5d（d为螺纹大径），试设计

此联接并确定螺栓分布圆直径。

8-9 受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接件间采用橡胶垫片。已知螺

栓预紧力Q0=15000 N，轴向工作载荷Q e=10000 N，求螺栓所受的总拉

力和被联接件间的残余预紧力。

8-10 试为题8-7中的联轴器选择平键并校核平键联接的强度。

第9章螺旋传动

9-1 试确定图9-1a所示的千斤顶的螺杆和螺母的主要尺寸。已知起重量最大为40 kN，最大举起高度450 mm，螺杆用45钢，螺母用铸铁。（注意：需要校核螺杆稳定性和自锁性）

第10章齿轮传动

10-1 齿轮传动的主要失效形式有那些？设计准则如何？

10-2 齿宽系数的大小对齿轮传动有何影响？模数和齿数对齿轮传动有何影响？设计时应如何选取？

10-3 齿形系数Y F与哪些因素有关？两个直齿圆柱齿轮的模数和齿数分别为m1=20 mm，z1=20；

m2=2 mm，z2=20，其齿形系数是否相等？

10-4 根据蜗杆传动的失效特点，设计时应如何选择蜗杆副材料？

10-5 蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？

10-6 有一直齿圆柱齿轮传动，原设计传递功率P，主动轴转速n1。若其他条件不变，轮齿的工作应力也不变，当主动轴转速提高一倍，即n1′=2n1时，该齿轮传动能传递的功率P′为若干？

10-7 有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率P，若通过热处理方法提高材料的力学性能，使大小齿轮的许用接触应力[σH2]、[σH1]各提高30％，试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高百分之几？

10-8 单级闭式直齿圆柱齿轮传动，小齿轮的材料为45钢调质，大齿轮材料为ZG310-570正火，P= 4 kW，n1=720 r/min，m=4 mm，z 1=25，z 2 =73，b1=84 mm，b 2 =78 mm，单向传动，载荷有中等冲击，用电动机驱动，试问这对齿轮传动能否满足强度要求而安全工作。

10-9 已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比i=4.6，n1=730 r/min，P=30 kW，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑。且z1=27，大小齿轮都用40Cr表面淬火，试计算此单级齿轮传动的强度。

10-10 说明下列几种情况下应采用的是斜齿轮的齿数还是当量齿数：

⑴计算斜齿圆柱齿轮传动的角速比；

⑵用成型法切制斜齿轮时选盘形铣刀；

⑶计算斜齿轮的分度圆直径；

⑷齿根弯曲强度计算时查取齿形系数。

10-11 两对齿轮分别为：m n=5 mm，z1=40，z2=158，β=8o06′34″及m n=10，z 1=20，z 2=79，β= 8o06′34″，其他条件（如材料、硬度、齿宽、转数等）均为主动轮与主动轮，从动轮与从动轮对应相等。试问：

⑴两对齿轮的接触疲劳强度是否相等？弯曲疲劳强度是否相等？

⑵若传动速度低，短时超载大，用哪一对合适？若传动速度高，用哪一对合适？

10-12 斜齿圆柱齿轮传动的转动方向及螺旋线方向如图a所示，试分别在图b和图c中画出轮1为主动时和轮2为主动时轴向力F a1及F a2的方向。

10-13 某两级斜齿圆柱齿轮减速器，传递功率P=40 kW，电机驱动，双向转动，载荷平稳，高速级转速n1=1470 r/min，齿数z1=19，z2=63，模数m n=3 mm，螺旋角β=18o53′18″，齿宽b 1=60 mm，b2=55 mm，小齿轮材料为20CrMnTi渗碳淬火，大齿轮材料为20Cr渗碳淬火，试校核此高速级齿轮传动的强度。

10-14 已知单级闭式斜齿圆柱齿轮传动，P=10 kW，n1=1210 r/min，i=4.3，电机驱动，双向传动，载荷有中等冲击，设小齿轮用45MnB调质，大齿轮用45钢调质，z1=21，试计算此单级齿轮传动。

10-15 斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：

⑴低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；

⑵低速级螺旋角β应取多大值才能使中间轴上两个轴向力相互抵消。

10-16 一对闭式直齿圆锥齿轮传动，已知Σ=δ1 +δ2 =90o，i=2.7，z1=16，P=7.5 kW，n1 =840 r/min，用电动机驱动，单向转动，载荷有中等冲击。要求结构紧凑，故大小齿轮的材料均选40Cr表面淬火，试计算此传动。

10-17 已知直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器布置如图。锥齿轮m=5 mm，b=50 mm，z1=25，z2=60；斜齿轮m n =6 mm，z1=21，z2=84。欲使轴Ⅱ上的轴向力在轴承上的作用完全抵消，求斜齿轮3的螺旋角β3的大小和旋向。

10-18 如图所示蜗杆传动，蜗杆主动，已知T 1 =20 N?m，m=4 mm，z 1 =2，d1 =50 mm，蜗轮齿数z 2=50，传动的啮合效率η=0.75。试确定：

⑴蜗轮的转向；

⑵蜗杆与蜗轮上作用力的大小和方向。

10-19 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动组合。已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n4。欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定：

⑴蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；

⑵在图中标出各轮轴向力的方向。

10-20 试设计一蜗杆传动。已知电动机功率P 1=7 kW，转速n 1 =1440 r/min ，蜗轮轴转速为n 2 =

80 r/min，载荷平稳，单向传动。蜗轮材料选锡青铜ZCuSn10P1，砂型；蜗杆选用40Cr，表面淬火。

10-21 某蜗杆减速器输入功率P1=3 kW，z1=2，箱体散热面积为1 m2，通风条件较好，室温20℃，试验算油温是否满足使用要求。

第11章轮系

11-1 在图示的轮系中，已知z1=15，z2=25，z2′=15，z3=30，z3′=15，z4=30，z4′=2，z5=60，z5′=20 (m=4 mm)，若n1=500 r/min，求齿条6线速度v的大小和方向。

11-2 图示为一滚齿机工作台的传动系统，已知各轮齿数为z1=15，z2=28，z3=15，z4=35，z8 =1，z9 =40；

A为单线滚刀z A=1，B为被切轮坯。现欲加工64个齿的齿轮，求传动比i57。

11-3 图示轮系中，各轮齿数为z1=z2=z3′=z4=20，z3=z5 =60，模数均为m=2 mm，求

⑴传动比i15；

⑵齿轮1、2及齿轮2、3的中心距a12，a23。

11-4 图示轮系中，蜗杆1是单线右旋，转速n1=1000 r/min，z2=50，z2′ =z3 =20，z4=60，求输出轴转速n H。

11-5 在图示马铃薯挖掘机构中，齿轮4固定不动，挖叉固连在齿轮3上。挖薯时，十字架1回转，挖叉始终保持一定的方向，齿轮1、2、3的齿数分别为z1、z2、z3，问各轮齿数有何关系？

11-6 图示轮系中，已知z1=22，z3=88，z3′=z5。试求传动比i15。

11-7 在图示行星齿轮减速器中，已知z1=z2=17，z3 =51。当手柄转过90?时，转盘H转过多少度？

11-8 在图示圆锥齿轮组成的行星轮系中，已知各轮齿数z1=20，z2=30，z2’ =50，z3 =80，轮1的转速n1=50 r/min，试求n H的大小和方向。

11-9 求图示轮系的传动比i14。已知z1= z2′=25，z2 =z3=20，z H =100，z4 =20。

11-10 已知z1=17，z2 =20，z3=85，z4 =18，z5=24，z6 =21，z7 =63，求：

⑴当n1=10001 r/min，n4=10000 r/min时，n P =？

⑵当n1 =n4时，n P=？

⑶当n1=10000 r/min，n4=10001 r/min时，n P=？

11-11 在图示轮系中，已知z1= z4=40，z 2 =z5 =30，z3 =z6 =100，求i1H。

11-12 图示轮系中，已知z1= z3=16，z2 =32，z4=80，z5 =42，z6 =z7 =14，z8 =46，求i18。

第12章带传动

12-1 为什么在带传动中弹性滑动不可避免？

12-2 V带传动的最大有效拉力F ec与哪些因素有关？

12-3 简述造成带传动传动比不能保持恒定的原因。

12-4 有一带式输送装置，其异步电动机和齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率P=8 kW，转速n1 =960 r/min ，减速器输入轴的转速n2 =360 r/min，允许误差为±5%，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。

12-5 一普通V带传动，带的型号为B型，传递的功率P=9 kW，带速v=11 m/s，带与带轮间的摩擦因数f=0.3，带在小轮上的包角α1=170°。试求：(1) 传递的圆周力；(2) 紧边、松边拉力；(3) 离心力在带中引起的拉力；(4) 所需的初拉力；(5) 压轴力。

12-6 计算习题12-5的带传动中的各种应力以及最大应力。

第13章链传动

13-1 链传动有那些特点，适用那些场合？

13-2 链传动中小链轮齿数z1不能过少，大链轮齿数z2不能过多，其原因是什么？

13-3 分析链传动工作时动载荷的大小与那些因素有关。

13-4 用P=5.5 kW，n1=1450 r/min的电动机，通过链传动驱动一液体搅拌机，载荷平稳，传动比i=3，试设计此链传动。

13-5 选择并验算一输送装置用的传动链。已知链传动传递的功率P=7.5 kW，主动链轮的转速n1=960 r/min，传动比i=3.2，工作情况系数K A=1.5，中心距a≤650 mm（可以调节）。

第14章轴

14-1 轴按承载性质的不同可分为哪三种？

14-2 轴最常用的材料是什么？如果优质碳素钢的轴刚度不足，改用合金钢能否解决问题？

14-3 零件在轴上轴向固定的常见方法有哪些？各有何特点？

14-4 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV轴是心轴、转轴、还是传动轴？

14-5 已知一传动轴传递的功率为37 kW，转速n = 900 r/min，如果轴上的扭切应力不许超过40 MPa，试求该轴的直径？

14-6 已知一传动轴直径d = 32 mm，转速n = 1725 r/min，如果轴上的扭切应力不许超过50MPa，问该轴能传递多大功率？

14-7 图示的转轴，直径d = 70 mm，a = 320 mm，传递的转矩T = 2350 N?m，F = 9200 N。若轴的许用弯曲应力[σ-1b ] = 80 MPa，求长度x的大小。

14-8 已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，用电动机直接拖动，电动机功率P =22 kW，转速n1 =1470 r/min，齿轮的模数m＝4 mm，齿数z 1 =18，z 2 = 82，若支承间跨距l=180 mm（齿轮位于跨距中央），轴的材料用45号钢调质，试计算输出轴危险截面处的直径d。

14-9 图示二级圆柱齿轮减速器。已知高速级传动比i12 =2.5 ，低速级传动比i34 = 4。若不计轮齿啮合及轴承摩擦的功率损失，试计算三根轴传递转矩之比，并按扭转强度估算三根轴的轴径之比。

14-10 设计图示直齿圆柱齿轮减速器的输出轴。已知该轴传递的功率P=11 kW，转速n=225 r/min，从动齿轮的齿数z2 =72，模数m=4 mm，轮毂宽度l h=70 mm，选用直径系列为2的深沟球轴承，两轴承中心间距离为130 mm。

14-11 一钢制等直径直轴，只传递转矩T= 4000 N?m，许用切应力[τ ] =50 MPa。长度为1800 mm，要求轴每米长的扭转角υ不超过0.5?。试求该轴的直径。

14-12 与直径Φ75 mm实心轴等扭转强度的空心轴，其外径d o =85 mm，设两轴材料相同，试求该空

心轴的内径d i和减轻重量的百分率。

14-13 图示为某减速器输出轴的装配结构图，指出图中1、2、3、4处结构错误，并绘制正确的结构草图。

第15章轴承

15-1 滑动轴承的摩擦状态有几种？各有什么特点？

15-2 滑动轴承有哪些类型？滑动轴承的结构型式有哪几种？各适用在何种场合？

15-3 对轴瓦轴承衬的材料有哪些基本要求？

15-4 滚动轴承类型选择的基本原则有哪些？

15-5 角接触轴承的内部轴向力是如何产生的，其方向如何判断？大小如何计算？角接触轴承为何通常成对使用？

15-6 说明下列滚动轴承代号的意义。

6208 N208/P6 7207C 30209/P5

15-7 有一非液体摩擦径向滑动轴承，已知轴颈直径为100 mm，轴瓦宽度为100 mm，轴的转速为1200 r/min，轴承材料为ZCuSn10P1，试问它允许承受多大的径向载荷？

15-8 已知某支承采用非液体摩擦径向滑动轴承，轴承所受径向载荷F r =25000 N，轴颈直径d=90 mm，轴的转速为n=8.3 r/min，材料为ZCuZn38Mn2Pb2，试设计此滑动轴承。

15-9 已知下列轴承承受的径向载荷F r和轴向载荷F a，试计算当量动载荷。

（1）N207轴承，F r =3553 N F a=0；

（2）6215轴承，F r =6500 N F a=1100 N；

（3）30313轴承，F r =8700 N F a=5310 N。

15-10 某机械传动装置中，已知轴承型号是6312，轴承所受径向载荷F r=5400 N，轴向载荷F a=2600 N，轴的转速n=1250 r/min，运转中有轻微冲击，预期寿命[L h]=5000 h，工作温度t <100℃。问该轴承是否适用？

15-11 根据工作条件，某机械传动装置中，轴的两端各采用一个深沟球轴承，轴径d=35 mm，转速n=2000 r/min，每个轴承承受径向载荷F r=2000 N，常温下工作，载荷平稳，预期寿命[L h]=8000 h，试选轴承型号。

15-12 根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，如图所示。已知两个轴承的载荷分别为F r1 =1470 N，F r2 =2650 N，外加轴向载荷K a=1000 N，轴颈直径d=40 mm，转速n=5000 r/min，常温下运转，有中等冲击，预期寿命[L h]=2000 h，试选轴承型号。

15-13 根据工作条件，初步决定在轴的两端选用两个角接触球轴承7207AC，如图所示，轴颈直径d=35 mm，工作中有中等冲击，转速n=1800 r/min，已知F r1=3390 N，F r2=1040 N，轴向载荷K a=870 N，试计算其工作寿命。

第16章联轴器、离合器和制动器

16-1 联轴器和离合器的主要功用是什么？有何异同？

16-2 常用的联轴器和离合器有哪些主要类型？各具有什么特点？

16-3 刚性凸缘式联轴器如何对中？

16-4 万向联轴器有何特点？双万向联轴器安装时应注意什么问题？

16-5 离合器应满足哪些基本要求？

16-6 电动机与减速器之间用联轴器相联，载荷平稳，电动机功

率P=15 KW，转速n=960 r/min，两外伸轴径d均为35 mm，长度为

70 mm。试选择联轴器。

16-7试选择图示的蜗杆蜗轮减速器与电动机及卷筒之间的联轴

器。已知电动机的功率P1 = 7.5 KW，转速n=970 r/min，电动机轴直

径d1=42 mm，减速器传动比i=30，传动效率η=0.8，输出轴直径d=

60 mm，工作机为轻型起重机。

第17章机械的平衡与调速17-1 某汽轮机转子质量为1000 kg，由于材质不均及叶片安装误差使质心偏离回转轴线0.5 mm，当该转子以5000 r/min的转速转动时，其离心惯性力有多大？是自重的几倍？

17-2 图示盘形回转件上有两个偏心质量。已知m1=8 kg，m2 =4 kg，r1=80 mm，r2 =110 mm，设所有不平衡质量分布在同一回转面上，问应在什么方位加多大的平衡质径积，才能达到平衡？

17-3 图示盘形回转件的直径D=400 mm，圆盘质量m=10 kg。已知圆盘上存在不平衡质量m1=2 kg，m2 =4 kg，方位如图所示，两支承距离l=120 mm，圆盘至右支承距离l1=80 mm，转速n=3000 r/min，试问

⑴该回转件的质心偏移了多少？

⑵作用在左右支承上的反力各有多大？

17-4 高速水泵的凸轮由三个相互错开120o的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为0.4 kg，其偏心距为12.7 mm。设在平衡平面A、B上各装一个平衡质量m A和m B使之平衡，其回转半径为10 mm，其他尺寸如图（单位mm），试求m A和m B的大小和位置。

17-5 图示回转件上存在空间分布的不平衡质量。已知m A =0.5 kg ，m B =1 kg ，r A = r B =10 mm ，转速n =3000 r/min 。求

⑴ 左右支承反力的大小和方向；

⑵ 若在A 面上加一平衡质径积m b r b 进行静平衡，其大小和方向为何?

⑶ 静平衡后左右支承反力的大小和方向；

⑷ 静平衡后支承反力是增大还是减小？

17-6 图示为一质量m =2 kg 的盘形回转件，其质心在平面Ⅲ内且偏离回转轴e 。在静平衡时由于条件限制，只能在平面Ⅰ、Ⅱ内两个相互垂直的方向上加平衡质量。已知m A = m B = 0.02 kg ，r A =200 mm ，r B =150 mm 。其他尺寸如图(单位为mm)，求回转件质心的偏移量e 及其位置。静平衡后是否还要动平衡？

17-7 在电动机驱动的剪床中，已知作用在剪床主轴上的阻抗力矩M r 的变化规律如图所示，设驱动力矩M d 等于常数，剪床主轴转速为n = 60 r/min ，机械运转速度不均匀系数δ = 0.15。试求

⑴ 驱动力矩M d ；

⑵ 安装在主轴上的飞轮的转动惯量J 。

17-8 某机组主轴上作用的驱动力矩M d 为常数，它在一个运动循环中阻抗力矩M r 的变化规律如图所示。现给定ω m =25 rad/s ，δ = 0.04，采用平均直径D m = 0.5 m 带轮辐的飞轮，试确定飞轮的转动惯量和质量。

17-9 某机组由发动机供给的驱动力矩ω

M 1000d N ?m （即发动机输出力矩与瞬时角速度成反比），

阻抗力矩M r 的变化如图所示，t 1= 0.1 s ，t 2= 0.9 s ，若忽略其它构件的转动惯量，求在ω max =134 rad/s ，ω min =116 rad/s 状态下飞轮的转动惯量。

第18章弹簧

18-1 试述常用弹簧的类型、功用和特点。

18-2 选择弹簧材料时要考虑哪些因素？弹簧的制造工艺及方法有哪些？

18-3 弹簧的特性曲线表示弹簧的哪些性能？试画出拉伸弹簧的特性曲线。

18-4 弹簧强度计算的目的是什么？计算时为什么要引入曲度系数？

18-5 弹簧刚度计算的目的是什么？影响刚度的因素有哪些？采取什么措施可改变其刚度？ 18-6 已知某圆柱螺旋压缩弹簧的簧丝直径d = 6 mm ，中径2D =33 mm ，工作圈数n =10圈，当受静载荷900 N 时，试求：

⑴ 弹簧丝中产生的应力τ；

⑵ 应选用哪一种碳素弹簧钢？

⑶ 在所选定的弹簧材料下，该弹簧的变形量。

18-7 试设计一受静载荷的圆柱螺旋压缩弹簧的主要参数和尺寸。已知：弹簧受载荷1801=F N 时，其高度901=H mm ，当12002=F N 时，502=H mm ，该弹簧套在直径为30 mm 的芯棒上工作。现有材料为碳素弹簧钢丝，要求弹簧的尺寸尽可能小。

18-8 试设计一圆柱螺旋压缩弹簧。已知安装初始载荷15001=F N ，最大工作载荷32002=F N ，工作行程h =100 mm ，弹簧中径2D =150 mm ，材料为60Si2Mn ，Ⅱ类弹簧，支承端并紧磨平。

18-9 一圆柱螺旋拉伸弹簧用于高压开关中，已知最大工作载荷20702=F N ，最小工作载荷6151=F N ，弹簧丝直径10=d mm ，外径90=D mm ，有效圈数20=n ，弹簧材料为60Si2Mn ，Ⅱ类弹簧。⑴ 在F 2作用时弹簧是否会断？求该弹簧能承受的极限载荷F lim ；⑵ 求弹簧的

工作行程。

(全部完)

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《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。

机械设计基础课后习题答案

精品机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 2-1题（a ）双曲柄机构；（b ）曲柄摇杆机构；（c ）双摇杆机构；（d ）双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时，曲柄条件：BC AB l l <。 2-4题

精品极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ

精品 2-7题极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题

精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算（略）。 4-2题略 4-3题分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ

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。×

机械设计基础习题集及答案

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《机械设计基础》课程习题集第一章机械设计概论一、填空题。 1、机械零件最常见的失效形式有_______,_______,_______,_______,。 2、机械没计的“三化”指__________,__________,__________。 3、强度是指零件在载荷作用下抵抗__________的能力，强度可分为__________和__________。 4、刚度是指受载后抵抗__________的能力。 5、机械零件丧失预定功能或者预定功能指标降低到许用值以下的现象，为__________。二、选择题。 1、机械设计这门学科，主要研究（）的工作原理、结构和设计计算方法。 A、各类机械零件和部件 B、通用机械零件和部件 C、专用机械零件和部件 D、标准化的机械零件和部件 2、设计一台机器包括以下几项工作:a、零件设计;b、总体设计;c、技术设计，它们进行的顺序大休上是( )。 A、acb B、bac C、bca D、cba 3、下列零件的失效形式中，不属于强度问题。 A、螺栓断裂 B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀 C、蜗杆轴产生过大的弯曲变形 D、滚动轴承套圈的滚道上被压出深深的凹坑 4、在设计机械零件时，对摩擦严重的一些零件，要考虑其散热性，主要是由于（）。 A、在高温下将产生蠕变现象，出现较大塑性变形 B、材料的机械性能下降，可能造成零件因强度不够而失效 C、下产生较大的热变形，影响正常工作 D、升高后，破坏了正常润滑条件，从而使零件发生胶合 5、我国国家标准的代号是（）。 A、GC B、KY C、GB D、ZB 三、是非题。 1、机器的各部分之间具有确定的相对运动，在工作时能够完成有用的机械功或实现能般的转换。 2、机构的各部分之间具有确定的相对运动，所以机器与机构只是说法不同而己。 3、由于强度不够引起的破坏是零件失效中最常见的形式。 4、表面失效主要有疲劳点浊、磨损和腐蚀等，表面失效后通常会增加零件的摩擦，使尺寸发生变化，最终导致零件的报废。 5、刚度足指零件受载后抵抗弹性变形的能力。在机械没计中，零件在载荷作用下产生的弹性变形从应大于或等于机器工作性能允许的极限值。四、简答题。

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。

机械设计基础试题试题库及答案

机械设计基础试题库及答案一、判断(每题一分) 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、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。……………………………（×）二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） 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而成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 ） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元 C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键

5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机三、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）的单元体 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构一、填空题(每空一分) 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。 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。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。

机械设计基础—考试题库及答案

机械设计基础单选锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。收藏错误正确回答错误!正确答案： A 直齿圆柱齿轮减速器，当载荷平稳、转速较高时，应选用＿＿＿＿＿轴承收藏 A. 深沟球 B. 角接触球 C. 推力球回答错误!正确答案： A 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为收藏 A. 带在带轮上打滑 B. 带的材料不符合胡克定律 C. 带容易变形和磨损 D. 带的弹性滑动回答错误!正确答案： D 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是收藏 A. 直齿圆锥齿轮 B. 蜗轮蜗杆 C. 直齿圆柱齿轮 D. 斜齿圆锥齿轮回答错误!正确答案： B 不属于非接触式密封。

收藏 A. 曲路密封 B. 间隙密封 C. 毛毡圈密封 D. 挡油环密封回答错误!正确答案： C 下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。收藏 A. 弹性柱销联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 凸缘联轴器回答错误!正确答案： A 不均匀系数δ对机械速度的影响是＿＿＿＿＿。收藏 A. δ与机械速度的波动无关 B. δ越小，机械速度的波动越小 C. δ越小，机械速度的波动越大回答错误!正确答案： B 需要进行静平衡的回转件，不论有几个不平衡质量，都必须加上＿＿＿＿＿校正质量才能平衡。收藏 A. 2个 B. 有几个不平衡质量，就要加几个校正质量 C. 1个回答错误!正确答案： C

在平面机构中，每增加一个高副将引入收藏 A. 2个约束 B. 3个约束 C. 1个约束 D. 0个约束回答错误!正确答案： C 在链传动中，链速的不均匀性主要取决于收藏 A. 主动链轮齿数 B. 链的节距 C. 从动链轮齿数 D. 链的长度回答错误!正确答案： B 对于圆柱螺旋压缩弹簧，在轴向载荷F2 的作用下，弹簧丝将产生＿＿＿＿＿的变形。收藏 A. .剪切与扭转组合变形 B. 压缩与扭转组合变形 C. 侧向弯曲回答错误!正确答案： A 生产实践中，一般电动机与减速器的高速级的连接常选用＿＿＿＿＿类型的联轴器。收藏 A. 弹性套柱销联轴器 B. 十字滑块联轴器 C. 凸缘联轴器回答错误!正确答案： A

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）

机械设计基础课后习题

习题9 9-1 轴的功用是什么？转轴、传动轴、心轴有何区别？轴由哪些部分组成？答：轴用于支承旋转零件、传递转矩和运动。工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴。用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受弯矩很小的轴称为传动轴。轴通常由轴头、轴颈、轴肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。 9-2 轴的常用材料有哪些？什么时候选用合金钢？答：轴的常用材料为碳素钢和合金钢。合金钢具有较高的机械性能和更好的淬透性，但价格较贵，可以在传递大功率、要求减轻轴的重量和提高轴颈耐磨性时采用，在一般工作温度下，合金钢和碳素钢具有相近的弹性模量，采用合金钢不能提高轴的刚度。 9-3 为什么一般转轴都做成阶梯形？阶梯轴的各段直径和长度应根据什么原则确定？答：阶梯轴各轴段截面的直径不同，各轴段的强度相近，且有利于轴上零件的装拆和固定。因此阶梯轴在机器中的应用最为广泛。阶梯轴的各段直径是在初估最小直径的基础上，根据轴上零件的固定方式及其受力情况等，逐段增大估算确定；轴的各段长度主要由轴上零件及相互间的距离所决定。 9-4 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？

答：1.便于轴上零件的装配；2.保证轴上零件的准确定位和可靠固定；3.轴的加工和装配工艺性好；4.减少应力集中，改善轴的受力情况 9-5 试从减小轴上载荷、提高轴的强度出发，分别指出图（a）、（b）中哪一种布置形式结构更合理？为什么？（a）（b）习题9-5图答：（a）图第一种布置形式的弯矩图第二种布置形式的弯矩图根据弯矩图，第二种布置形式更合理。（b）图第一种布置形式的弯矩图第二种布置形式的弯矩图根据弯矩图，第一种布置形式更合理。 9-6 轴上零件常用的轴向固定和周向固定方法有哪些？答：常用的轴向固定方式有；轴肩和轴环套筒和圆螺母；弹性挡圈和紧定螺钉；轴端挡圈和圆锥面；常用的周向固定方式有键联接、花键联接、销联接，成形联接及过盈配合联接 9-7 判断图中的1、2、3、4处轴的结构是否合理？为什么？图题9-7 答：1处：轴肩高度超过了轴承的安装尺寸，不合理；2处：轴头长度过长，不能实现齿轮的轴向固定；3、4处：结构合理，能保证轴承的轴向定位。 9-8 如图题9-8所示减速器轴输出轴，分析其结构存在哪些错误。图题9-8

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

(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___________。

东北大学机械设计基础考研真题

东北大学机械设计基础考研真题(2012)回忆版一、简答12*5分 1 自由度计算（书P10 行星轮的自由度计算） 2 曲柄存在条件，四杆机构基本形式（形式判断） 3 滚动轴承失效形式，和计算准则 4 蜗轮相比齿轮的优缺点 5 机械原理关于齿轮模数，齿顶齿根圆计算 6 链传动关于节距的选择 7 打滑和弹性滑动的特点和不同点 8 齿轮点蚀机理和解决办法 9 液压油膜形成条件 10 轴分类及定义 11 为什么齿宽系数不能太大不能太小 12 （忘记了）二轮系计算（混合轮系）10分三凸轮设计（由从动件运动曲线画出图论形状）10分四螺栓载荷和变形线图及相应计算（书P123螺栓连接的载荷与变形曲线）15分五齿轮受力分析（斜齿轮、蜗轮蜗杆、锥齿轮混合）15分六轴承计算（书P241类似）20分七轴结构错误并画出正确图形（P220 西工大课本比较详细，可以参考）20分

东北大学-机械设计基础考研真题（2013）一、简答题（10*5=50分） 1.判断图1的四杆机构属于哪种类型，并说明理由。 2.采用变位蜗杆传动目的是什么？变位蜗杆传动中为什么只对蜗轮进行变位？ 2.试写出普通V带传动不发生打滑失效条件下，影响因素有哪些？如何影响的？ 3.计算图2所示机构自由度，若存在虚约束、局部自由度、复合铰链请指出。 4.图解法设计凸轮轮廓方法是什么？简单描述其原理。 5.经测量的齿数98的某渐开线标准直齿圆柱齿轮齿顶圆直d a=225，试求其模数，分度圆直径和齿根圆直径。 6.根据液体动压润滑一维雷诺方程，说明形成动压润滑的必要条件。 7.联轴器选择的原则。 8.改善载荷沿齿向分布不均匀的措施。 9.画图说明带传动的应力分布，表示出最大应力出现的位置。二、（10分）如图所示卷扬机齿轮机构，已知Z1=24，Z2=48，Z2’=30，

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