《机械设计基础》资料.docx

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1、一、填空1、构件是机器的 运动 单元体；零件是机器的制造 单元体；部件是机器的装配 单元体。2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为 转动副和移动副 。3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和 高副。4、平面运动副的最大约束数为2 q5、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于 主动件数目。6、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和 受力情况 。7、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副 。8、机构处于压力角a =90时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构 无 死 点位置，而当摇杆为原动

2、件时，机构 有 死点位置。9、钱链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。10、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 。11、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。12、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。13、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线 运动。14、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角 a1120。15、链传动是由 主动链轮、从动链轮 、绕链轮上链条 所组成。16、链传动和带传动都属于挠性件传动。17、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根 推动从动齿轮的齿顶.一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从

3、动轮 齿顶圆 与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶 推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。18、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数 和 压力角 分别相等。19、 齿面磨损和因磨损导致的轮齿折断是开式齿轮传动的主要失效形式。20、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。21、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是bH1 =H2。22、斜齿圆柱齿轮的重合度大于一直齿圆柱齿轮的重合度、所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。23、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数 越少，则传动比就越大。24、蜗杆传动的中间平面是指：通过

4、蜗杆 轴线并垂直于蜗轮 轴线的平面。25、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是 ma1=mt2 a r= a t2人=B _。26、若键的标记为键 C20X70GB1096-79，则该键为 C型平键，b=20, L=70o27、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系、至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称周转星轮系。28、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为转轴、心轴、传动轴 。29、机械静联接又可以分为可拆联接和不可拆联接、其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆连接。30、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种

5、防松方式：摩擦力 防松、机械防松、其它方法 防松。31、平键的工作面是键的两侧面。32、楔键的工作面是键的上下两面。33、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越大。34、普通平键的剖面尺寸（bXh）, 一般应根据 轴的直径 按标准诜择。35、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基浅 制、外圈与轴承孔的配合采用基铀 制。36、采用周转轮系可将两个独立运动合成为一个运动,或将一个独立的运动 分解成两个独立的运动。37、从运动的角度看，机构的主要功用在于传递 运动或 转换 运动的形式。38、在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越 好，一般蜗杆头数常取 乙=1、2、4。39、在蜗杆

6、传动中，已知作用在蜗杆上的轴向力Fa=1 800N,圆周力Fm=880N,若不考虑摩擦影响，则作用在蜗轮上的轴向力 Fa2= 880N,圆周力Ft2_=1 800N。40、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值 ，而带传动的最大有效拉力决定于 同鱼、摩擦系数、 张紧力 和 带速四个因素。二、判断题（正确的打，错误的打X ）1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（X ）2、钱链四杆机构中，传动角 丫越大，机构传力性能越高。（，）3、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。（X）4、机构处于死点位置时，其传动角等于90。 （X）5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（X）6、

7、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（，）7、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。（，）8、V带型号中，截面尺寸最小的是 Z型。（X ）9、基圆以内无渐开线。（，）10、在直齿圆柱齿轮传动中， 忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、 径向力和轴向力三个力作用。（X）11、蜗杆传动一般用于大速比的场合。（，）12、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（X）13、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（X）14、楔键的顶底面是工作面。（，）15、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（X）16、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作

8、为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（，）17、螺纹联接是可拆联接。（，）18、滚动轴承的基本额定动载荷 C值越大，则轴承的承载能力越高。（，）19、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。 （，）20、在周转轮系中，凡具有固定几何轴线的齿轮，就称为行星轮。（X ）21、定轴轮系可以把旋转运动转变成直线运动。（V ）22、渐开线的形状与基圆的大小无关。（X ）23、是i12 = n1 = Z2 各种啮合传动的通用速比公式。（V）n 2Z124、斜齿轮传动的平稳性和同时参加啮合的齿数，都比直齿轮高，所以斜齿轮多用于高速传动。（ V ）25、渐开线齿轮啮合

9、时，啮合角恒等于节圆压力角。（V ）三、选择题1、在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，轴4称为（A）12一混J一凸帖修一稿 E一蜂桂8一轴格遥版圈1图A.零件 B.机构C.构件 D.部件2、平面运动副所提供的约束为（C）A.1B.2C.1 或2D.33、若两构件组成低副，则其接触形式为（A ）A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触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、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

10、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6、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7、带传动的主要失效形式是带的 （A）A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀8、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C ）A.带的初拉力达不到规定值B.带与带轮的摩擦系数过小C.带的弹性变形 D.带型选择不当9、 （A ） 是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。A.弹性滑动B.打滑C.松驰D.疲劳破坏10、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（D）A

11、.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆11、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ B ）A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断12、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（A）A.齿面点蚀B.齿面胶合 C.齿面磨损 D.轮齿折断13、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C ）A.蜗杆传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动14、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15、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的（A）均为标准值。A. 法面模数、分度圆上的法面压力角B. 端

12、面模数、分度圆上的端面压力角C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角16、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是（B）A.m ti=ma2,ati=aa2,入=0B.ma1=mt2, a a1= a t2,入=0C.mt1=ma2,atl=aa2入=-BD.ma1=ma2, a a1= a t2,入=-0（注：下标 t 表示端面， a 表示轴向， 1 表示蜗杆、 2 表示蜗轮）17、蜗杆传动的传动比i 等于（ D ）d2diB.c.5d2d.2 n218、普通平键的长度应（B）A .稍长于轮毂的长度B .略短于轮毂的长度C.是轮毂

13、长度的三倍D.是轮毂长度的二倍19、键的截面尺寸b X h主要是根据（D ）来选择。A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度 D.轴的直径20、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（C）A.螺栓联接 B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接21、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（C）A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合22、联轴器和离合器均具有的主要作用是（ B）A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动23、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（D ）A.凸缘联轴器B.

14、齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器24、渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与B 的比值。a.齿距b.基圆齿距c.齿厚d.齿槽宽的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为D*一25、用标准齿条型刀具加工ha=1, a=20a.14b.15c.16d.1726、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在D上a.端面b.轴面c.主平面 d.法面1027、渐开线标准齿轮是指 mr “、a、C*均为标准值，且分度圆齿厚C 齿槽宽的齿轮。a.小于b.大于c.等于d.小于且等于 28、蜗杆直径系数 q = A oq=d mq=a/ mA. q=d/mB.C. q= a/ diD.四、问答题1、

15、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。答：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载的场合；等加速等减速运动规律有柔性冲击，用于中低速的场合；简谐运动规律（余 弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高 速场合。2、说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。3、简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触，过

16、接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变。4、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算。5、说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。6、轴上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四种以上方法）周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接7、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类？各有什么特点？（

17、指出四种以上）轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大的轴向力；弹性档圈固定可以承受较小的轴向力；轴端挡板用于轴端零件的固定。8、什么是曲柄？什么是摇杆？较链四杆机构曲柄存在条件是什么？（略）9、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件各是什么？ 一对齿轮如果m和a不相等是否就一定不能正确啮合？ 答：正确啮合条件是：m1=m2, a1 =a2。连续传动条件是 1O不一定，只要m1 cosa1 = m2 cosa2就能正确啮合。10、五、计算题1、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定? 解：机构具有确定相对运动的条件是：机构的自

18、由度数等于机构中（接受外界给定运动规律的）原动件的个数。n=3, Pl=3, Ph=2机构自由度F =3n 2PlPh=1 ,因为W= 1 = F,所以机构的运动确定。2、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确解答:机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中（接受外界给定运动规律的）原动件的个数。机构中，n=7, Pl=9, Ph=1 F =3n 2PlPh=2= W0所以机构运动确定。G G处复合较链，E处虚约束，F处局部自由度3、计算图示机构的自由度，若含有复合较链、局部自由度和虚约束请明确指出解答：C处为复合较链 下处局部自由度，E为虚约束则n=5, Pl=7,

19、 Ph = 0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=14、计算图示机构的自由度，若含有复合较链，局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）解答：F处为复合较链，H（或I ）处为虚约束，则n=6, Pl=8, Ph=1F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=15、图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102m原不同构件为机架，可得到什么类型的较链四杆机构？（15分）解：因为最短构件与最长构件长度之和小于 等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度 和条件，所以取AB为机架，得双曲柄机构; 取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构； 取CD为机架，得双摇杆机构；6、已知

20、图示机构中， LAB=82mm, LBc=50mm, LcD=96mm, LAD=120mm 问：（1）此机构中，当取构件 AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结 果说明理由）（2）当分别取构件 AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？ （10分）解答：因为 Lbc+ Lad =50+120=170 mmLbc +Lcd=82+96=178 mm所以lbc+ lad l bc +L 8符合曲柄存在的杆长之和条件 1）当取AD为机架时，不存在曲柄，得到双摇杆机构 2）当分别取AB或CD为机架时，均得到曲柄摇杆机构 当取BC为机架时，得到双曲柄杆机构.7、如图所

21、小钦链四杆机构，已知各构件的长度LAB=50mm, L BC=110mm, L CD=80mm, L AD=100mm。（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）（2）当分别取构件 AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？ （10分）解答：因为 Lab+L Bc=50+110=160mmLAB+LBc=80+100=180mm所以Lab+Lbc L AB+LBC符合曲柄存在的杆长之和条件1）当取AD为机架时，得到曲柄摇杆机构；2）当取AB为机架时，得到双曲柄杆机构；当取BC为机架时；得到曲柄摇杆机构；当取CD为机架时；得到双摇杆机构.8、已知一对外啮合渐开线

22、标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=200mm,齿数Zi=20 , Z2=80,齿顶高系数ha*=1,压力角=20。试求这对齿轮的模数m,传动比ii2,节圆直径及啮合角。ma = Zi Z2解： 2节圆直径=分度圆直径2a(Zi Z2)2*200,二420 80i 12Zi8020d i= mzi= 4 x 20=80mm啮合角=压力角=20d 2=mz2=4 x 80=320mm mm9、某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=i2.56mm,齿数z=20,正常齿制。求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直彳仝da、齿根圆直径df、基圆直径db、齿高h及齿厚s。（cos20o= 0.94）解答：p=i2.56

23、mm, m=4 mm; 分度圆直径 d=m z=4x 20=80 mm;基圆直径 db=d - cos20o=75.2 mm; 齿顶圆直径 da=m (Z+2ha*)=88 mm;齿根圆直径 df= m - (Z-2ha*- 2c*)=70 mm;齿高 h= m (2ha*+c*) =9 mm;齿厚 s=6.28mmi0、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=i08mm,传动比ii2=3，小齿轮齿数Zi=i8o试确定大齿轮的齿数Z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径。解：由 ii2= Z2 =3，得 Z2=3*i8=54,又由m=卫=* =3 Zi Z2i8 54分度圆直径：d =m

24、4 =3*i8 =54 mm,d2 =mz =3*54 =i62 mm。ii、如下图所示轮系中，已知 Zi=i6, Z2=36, Z3=25, Z4=50, Z5=2, Z6=20,若 ni=600r/min ,求蜗轮的转速n6及各轮的转向。（i0分）解:Z2.Z-A.Z6n1600i16 ：Zl.Z3.Z5%36*50*20600i16 ：18*25*2 n6600 =154012、在图示传动装置中，已知各轮齿数为：Zi=20, Z2=40, Z3=20, Z4=30, Z5=80,运动从I轴输入，口轴输出，n：=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴口的转速nn及转动方向。（20分）解:由Z3、Z4、Z5、H系杆组成星行轮轮系，可得:.H_n3 -nH_ Z4*Z5_Z5_ 80i 35- - 7- - - -Tn5 - nHZ3*Z4Z320n - nH其中：均=0,所以：二一L 二 40 - nH” n3 一 nH即：=4或:nHnH又：i12 =nn2niZ2zi又因为:所以:40-220in1 nI / nH -2i% %/nH51000 _ -2= ,%5解得：nn=m= 2500 r/min ,负号表示nn与ni方向相反，如图所示