《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》試題庫及答案整理.doc

一、填空（每空1分）T-1-1-01-2-3、構(gòu)件是機(jī)器的 運(yùn)動(dòng) 單元體；零件是機(jī)器的 制造 單元體；部件是機(jī)器的 裝配 單元體。T-2-2-02-2-4、平面運(yùn)動(dòng)副可分為 低副 和 高副 ，低副又可分為 轉(zhuǎn)動(dòng)副 和 移動(dòng)副 。T-2-2-03-2-2、運(yùn)動(dòng)副是使兩構(gòu)件接觸，同時(shí)又具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種聯(lián)接。平面運(yùn)動(dòng)副可分為 低副和 高副 。T-2-2-04-2-1、平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為 2 。T-2-2-05-2-1、機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目 等于 主動(dòng)件數(shù)目。T-2-2-06-2-1、在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的 工作情況和 受力情況 。T-2-2-07-2-1、平面機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件通過點(diǎn)、線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為 高副 。T-3-2-08-2-2、機(jī)構(gòu)處于壓力角=90時(shí)的位置，稱機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu) 無 死點(diǎn)位置，而當(dāng)搖桿為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu) 有 死點(diǎn)位置。T-3-2-09-2-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在從動(dòng)件與連桿 共線 位置。T-3-2-10-2-1、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿往復(fù)擺動(dòng)的平均速度不同的運(yùn)動(dòng)特性稱為： 急回特性 。T-3-2-11-2-1、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為 相等 。T-4-2-12-2-3、凸輪機(jī)構(gòu)是由 機(jī)架、凸輪、從動(dòng)件 三個(gè)基本構(gòu)件組成的。T-5-1-13-2-1、螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理是將螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為 直線 運(yùn)動(dòng)。T-6-2-14-2-1、為保證帶傳動(dòng)的工作能力，一般規(guī)定小帶輪的包角120。T-6-7-15-2-3、鏈傳動(dòng)是由 主動(dòng)鏈輪 、從動(dòng)鏈輪 、繞鏈輪上鏈條 所組成。T-6-7-16-2-3、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)都屬于 撓性件 傳動(dòng)。T-7-2-17-3-6、齒輪嚙合時(shí)，當(dāng)主動(dòng)齒輪的 齒根_推動(dòng)從動(dòng)齒輪的 齒頂 ，一對(duì)輪齒開始進(jìn)入嚙合，所以開始嚙合點(diǎn)應(yīng)為從動(dòng)輪 齒頂圓 與嚙合線的交點(diǎn)；當(dāng)主動(dòng)齒輪的 齒頂 推動(dòng)從動(dòng)齒輪的 齒根 ，兩輪齒即將脫離嚙合，所以終止嚙合點(diǎn)為主動(dòng)輪 齒頂圓 與嚙合線的交點(diǎn)。T-7-3-18-2-2、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為 模數(shù) 和 壓力角 分別相等。T-7-2-19-3-2、_齒面磨損_和_因磨損導(dǎo)致的輪齒折斷_是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。T-7-2-20-2-2、漸開線齒形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 兩類。T-7-2-21-2-2、在一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是H1 = H2。T-7-10-22-2-2、斜齒圓柱齒輪的重合度 大于 直齒圓柱齒輪的重合度，所以斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力 高 ，可用于高速重載的場合。T-8-2-23-2-3、在蝸輪齒數(shù)不變的情況下，蝸桿的頭數(shù) 越少 ，則傳動(dòng)比就越大。T-8-2-24-2-3、蝸桿傳動(dòng)的中間平面是指：通過_蝸桿_軸線并垂直于_蝸輪_軸線的平面。T-8-2-25-2-3、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是_ ma1=mt2、a1=t2、=_。T-10-2-26-2-3、若鍵的標(biāo)記為鍵C2070GB1096-79,則該鍵為C型平鍵，b=20，L=70。T-10-1-27-2-2、輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有齒輪幾何軸線都固定不動(dòng)的，稱定軸輪系輪系，至少有一個(gè)齒輪幾何軸線不固定的，稱 周轉(zhuǎn)星輪 系。T-11-2-28-2-3、軸的作用是支承軸上的旋轉(zhuǎn)零件，傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，按軸的承載情況不同，可以分為 轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸 。T-10-1-29-2-3、機(jī)械靜聯(lián)接又可以分為 可拆 聯(lián)接和 不可拆 聯(lián)接，其中鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、銷聯(lián)接屬于 可拆 連接。T-10-2-30-2-3、.螺紋聯(lián)接防松的目的是防止螺紋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，按工作原理的不同有三種防松方式： 摩擦力 防松、 機(jī)械 防松、 其它方法 防松。T-10-2-31-2-1、平鍵的工作面是鍵的 兩側(cè)面 。T-10-2-32-2-1、楔鍵的工作面是鍵的 上下兩面 。T-12-4-33-2-1、滑動(dòng)軸承中所選用的潤滑油，其粘度越大，則其承載能力越 大 。T-10-2-34-2-1、普通平鍵的剖面尺寸(bh)，一般應(yīng)根據(jù) 軸的直徑 按標(biāo)準(zhǔn)選擇。T-12-2-35-2-2、滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用 基孔 制，外圈與軸承孔的配合采用 基軸 制。二、判斷題(正確的打，錯(cuò)誤的打)（每題2分）P-1-1-01-2-2、所有構(gòu)件一定都是由兩個(gè)以上零件組成的。（）P-3-2-02-2-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越高。（ ）P-3-2-03-2-2、極位夾角是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿兩極限位置的夾角。 ()P-3-2-04-2-2、機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)，其傳動(dòng)角等于90。 ()P-4-2-05-2-2、凸輪輪廓的形狀取決于從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。() P-4-2-06-2-2、凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)引起剛性沖擊。（）P-6-3-07-2-2、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)是不可避免的，打滑是可以避免的。 ( )P-6-3-08-2-2、V帶型號(hào)中，截面尺寸最小的是Z型。（）P-7-1-09-2-2、基圓以內(nèi)無漸開線。()P-7-9-20-2-2、在直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，忽略齒面的摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個(gè)力作用。（）P-8-2-21-2-2、蝸桿傳動(dòng)一般用于大速比的場合。()P-8-2-22-2-2、蝸桿傳動(dòng)一般用于傳動(dòng)大功率、大速比的場合。（）P-9-1-23-2-2、定軸輪系的傳動(dòng)比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。（）P-10-1-24-2-2、楔鍵的頂?shù)酌媸枪ぷ髅妗?)P-10-1-25-2-2、設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，鍵的截面尺寸通常根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小來選擇。 （）P-10-2-26-2-2、在螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常要采用凸臺(tái)或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受彎曲和減小加工面。（）P-10-2-27-2-2、螺紋聯(lián)接是可拆聯(lián)接。 ()P-12-3-28-2-2、滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。( ) P-12-3-29-2-2、在相同工作條件的同類型滾動(dòng)軸承，通常尺寸越大，其壽命越長。（ ）三、選擇題 (將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)中)（每題2分）A-1-1-01-3-2、在如圖所示的齒輪凸輪軸系中，軸4稱為(A)A.零件 B.機(jī)構(gòu) C.構(gòu)件 D.部件A-2-2-02-3-2、平面運(yùn)動(dòng)副所提供的約束為（C）A.1 B.2 C.1或2D.3A-2-2-03-3-2、若兩構(gòu)件組成低副，則其接觸形式為（A）A.面接觸B.點(diǎn)或線接觸C.點(diǎn)或面接觸D.線或面接觸A-2-4-04-3-2、機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是(A)A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動(dòng)件數(shù)目 B.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動(dòng)件數(shù)目 C.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動(dòng)件數(shù)目 D.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動(dòng)件數(shù)目A-3-2-05-3-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)架應(yīng)取(B)A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對(duì)桿 D.任何一桿A-4-2-06-3-2、在凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件選用等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(A)A.將產(chǎn)生剛性沖擊 B.將產(chǎn)生柔性沖擊 C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊A-6-5-07-3-2、帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的(A)A.疲勞拉斷和打滑 B.磨損和膠合 C.膠合和打滑 D.磨損和疲勞點(diǎn)蝕A-6-3-08-3-2、帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于（C）A.帶的初拉力達(dá)不到規(guī)定值 B.帶與帶輪的摩擦系數(shù)過小 C.帶的彈性變形 D.帶型選擇不當(dāng)A-6-3-09-3-2、 (A )是帶傳動(dòng)中所固有的物理現(xiàn)象，是不可避免的。A.彈性滑動(dòng) B.打滑 C.松馳 D.疲勞破壞A-7-2-10-3-2、漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于(D)A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓A-7-7-11-3-2、閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是（B）A.齒面膠合B.輪齒疲勞折斷 C.齒面磨粒磨損 D.輪齒過載折斷A-7-7-12-3-2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則針對(duì)的齒輪失效形式是（A）A.齒面點(diǎn)蝕 B.齒面膠合 C.齒面磨損 D.輪齒折斷A-7-11-13-3-2、為了實(shí)現(xiàn)兩根相交軸之間的傳動(dòng)，可以采用（C）A.蝸桿傳動(dòng) B.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) C.直齒錐齒輪傳動(dòng) D.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)A-7-7-14-3-2、齒輪傳動(dòng)中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在(B)A.齒根部分 B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分 D.靠近節(jié)線處的齒頂部分A-7-10-15-3-2、一對(duì)正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的(A)均為標(biāo)準(zhǔn)值。A.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角 B.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角C.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角、分度圓上的螺旋角 D.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角、分度圓上的螺旋角A-8-2-16-3-2、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是(B)A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,= - D.ma1=ma2, a1=t2,= - （注：下標(biāo)t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）A-8-2-17-3-2、蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i等于（D）A.B.C.D.A-10-1-18-3-2、普通平鍵的長度應(yīng)（B）A .稍長于輪轂的長度 B .略短于輪轂的長度 C.是輪轂長度的三倍 D.是輪轂長度的二倍A-10-1-19-3-2、鍵的截面尺寸bh主要是根據(jù)( D )來選擇。A.傳遞扭矩的大小 B.傳遞功率的大小 C.輪轂的長度 D.軸的直徑A-10-2-20-3-2、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，宜采用（C）A.螺栓聯(lián)接 B.螺釘聯(lián)接 C.雙頭螺柱聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接A-12-2-21-3-2、滾動(dòng)軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是（C）A.過大的塑性變形 B.過度磨損 C.疲勞點(diǎn)蝕 D.膠合A-13-1-22-3-2、聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是（B）A.補(bǔ)償兩軸的綜合位移 B.聯(lián)接兩軸，使其旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩 C.防止機(jī)器過載 D.緩和沖擊和振動(dòng)A-13-1-23-3-2、下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移并可緩沖、吸振的是(D )A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器四、問答題(每題5分)W-4-2-01-2-5、說出凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律，沖擊特性及應(yīng)用場合。答：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）；等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊，用于低速輕載的場合；等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速的場合；簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）當(dāng)有停歇區(qū)間時(shí)有柔性沖擊，用于中低速場合、當(dāng)無停歇區(qū)間時(shí)無柔性沖擊，用于高速場合。W-6-3-01-2-5、說明帶的彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別。彈性滑動(dòng)是由于帶傳動(dòng)時(shí)的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差，所以彈性滑動(dòng)是不可避免的；而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。W-7-1-01-2-5、簡述齒廓嚙合基本定律。不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點(diǎn)所做的公法線一定通過連心線上一定點(diǎn)，才能保證傳動(dòng)比恒定不變。W-8-6-01-2-5、為什么閉式蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算？蝸桿傳動(dòng)存在著相對(duì)滑動(dòng)，摩擦力大，又因?yàn)殚]式蝸桿傳動(dòng)散熱性差，容易產(chǎn)生膠合，所以要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。W-10-2-01-2-5、說明螺紋連接的基本類型及應(yīng)用。螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接用于被連接件不厚、通孔且經(jīng)常拆卸的場合；雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚、盲孔且經(jīng)常拆卸的場合；螺釘連接用于被連接件之一較厚、盲孔且不經(jīng)常拆卸的場合。W-12-3-01-2-5、軸上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四種以上方法）周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接W-12-3-01-2-5、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類?各有什么特點(diǎn)?（指出四種以上）軸向固定：軸肩、軸環(huán)、軸套、軸端擋板、彈性檔圈軸肩、軸環(huán)、軸套固定可靠，可以承受較大的軸向力；彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力；軸端擋板用于軸端零件的固定。五、計(jì)算題J-2-5-01-4-10、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定？（10分）解：機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)中（接受外界給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的）原動(dòng)件的個(gè)數(shù)。n=3，PL=3，PH2機(jī)構(gòu)自由度 F3n2PLPH1 ，因?yàn)閃1F，所以機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)確定。J-2-5-02-4-15、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定？（15分） 解答:機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)中(接受外界給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的)原動(dòng)件的個(gè)數(shù)。機(jī)構(gòu)中，n=7，PL=9，PH=1 F3n2PLPH=2W0，所以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定。C、G處復(fù)合鉸鏈，E處虛約束，F(xiàn)處局部自由度J-2-5-03-4-15、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)明確指出。（15分）解答: C處為復(fù)合鉸鏈,則n=5, PL=7, PH=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1J-2-5-04-4-15、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束請(qǐng)明確指出。（15分）解答: F處為復(fù)合鉸鏈,H(或I ) 處為虛約束,則n=6, PL=8, PH=1F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1J-3-2-05-3-10、圖示四桿機(jī)構(gòu)中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同構(gòu)件為機(jī)架，可得到什么類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？ （15分）解：因?yàn)樽疃虡?gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于等于另外兩構(gòu)件的長度之和，滿足構(gòu)件的長度和條件，所以取AB為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取BC或AD為機(jī)架，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；取CD為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)；J-3-2-06-3-10、已知圖示機(jī)構(gòu)中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：（1）此機(jī)構(gòu)中，當(dāng)取構(gòu)件AD為機(jī)架時(shí)，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一構(gòu)件？（必須根據(jù)計(jì)算結(jié)果說明理由）（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機(jī)架時(shí)，各將得到什么機(jī)構(gòu)？（10分）解答：因?yàn)長BC+ LAD=50+120=170 mm LBC +LCD=82+96=178 mm所以LBC+ LAD LBC +LCD符合曲柄存在的桿長之和條件.1) 當(dāng)取AD為機(jī)架時(shí), 不存在曲柄, 得到雙搖桿機(jī)構(gòu);2) 當(dāng)分別取AB或CD為機(jī)架時(shí),均得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu); 當(dāng)取BC為機(jī)架時(shí), 得到雙曲柄桿機(jī)構(gòu).J-3-2-07-3-10、如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件的長度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。（1）該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？如有，請(qǐng)指出是哪個(gè)構(gòu)件（必須根據(jù)計(jì)算結(jié)果說明理由）；（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機(jī)架時(shí)，各將得到什么機(jī)構(gòu)？（10分）解答：因?yàn)長AB+LBC=50+110=160mm LAB+LBC=80+100=180mm所以LAB+LBCe時(shí)，X=0.4，Y=1.88。試分別計(jì)算出軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷。解：軸向力：FS+FA=2430+1000=3430NS 軸承被放松 Fa=FS=2430N 軸承被壓緊 Fa=FS=3430N 當(dāng)量動(dòng)載荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.45000+1.883430=12672.6N六、設(shè)計(jì)題(每小題20分)J-4-3-14-4-20、圖示為一偏置式直動(dòng)尖底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B0點(diǎn)接觸時(shí)為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出：(1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過=90時(shí)，從動(dòng)件走過的位移S1；(2)當(dāng)從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B2點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的相應(yīng)角度。說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2)S1和只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。解答：如圖所示，正確作出偏距圓 按-方向轉(zhuǎn)90，在圖上正確標(biāo)出S1 過B2點(diǎn)作偏距圓切線，正確標(biāo)出2角七、分析題(本題20分)J-8-2-15-4-20、.已知在一級(jí)蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿為主動(dòng)輪，蝸輪的螺旋線方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。試將蝸桿、蝸輪的軸向力、圓周力、蝸桿的螺旋線方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向標(biāo)在圖中。解：蝸軒轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示 蝸桿為右旋 Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端 Fa1與蝸桿軸線平行，指向右 Fa2與蝸輪軸線平行，指向左J-11-2-16-4-20、圖示為用一對(duì)圓錐滾子軸承外圓窄外圈窄邊相對(duì)安裝的軸系結(jié)構(gòu)。試按例所示，指出圖中的其它結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(不少于7處)。改錯(cuò)：(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計(jì)。)解答：(1)缺少調(diào)整墊片；(2)輪轂鍵槽結(jié)構(gòu)不對(duì)；(3)與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上； (4)鍵槽處沒有局部剖；(5)端蓋孔與軸徑間無間隙； (6)多一個(gè)鍵； (7)齒輪左側(cè)軸向定位不可靠； (8)齒輪右側(cè)無軸向定位；(9)軸承安裝方向不對(duì)； (10)軸承外圈定位超高；(11)軸與軸承端蓋相碰。一、機(jī)械原理部分（40分）1、 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有虛約束、復(fù)合鉸鏈或局部自由度，請(qǐng)指出。（5分） 解： F=3n-2PL-PH =3x7-2x9-1=2 A處為復(fù)合鉸鏈 F處為局部自由度無虛約束2、 圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為Z1Z6，求傳動(dòng)比i1H。（7分） 解： (1) n6=0 (2) 由(1) (2)聯(lián)解得： 3、試設(shè)計(jì)一對(duì)外嚙合漸開線圓柱齒輪，已知mn=4mm，Z1=21，Z2=32，實(shí)際中心距為110mm，問：(1) 該對(duì)齒輪能否采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)？(2) 若采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)來滿足中心距要求，試求齒輪的分度圓螺旋角、分度圓直徑d1、d2，節(jié)圓直徑d1、d2。(8分)解：(1) a=m(z1+z2)/2=4(21+32)/2=106mm110mm 所以：不適合用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)(2) 由110=mn(z1+z2)/(2cos) 解得：=arcos(53/55)=15.5 d1= d1= mnz1/cos=87.17mmd2= d2= mnz2/cos=132.83mm(或由方程組 d1+d2=2x110 d2/d1=z2/z1 解得d1和d2 )4、寫出漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪、斜齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件。（7分）解：標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件：m1=m2=m 1=2=斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件：m1=m2=m 1=2= 1=2 （外嚙合取負(fù)號(hào)）蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件：ma1=mt2=m a1=t2=5、設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知連桿lBC=40mm，連桿BC經(jīng)過圖示兩個(gè)給定位置B1C1、B2C2，要求：連架桿AB從AB1到AB2位置時(shí)恰好轉(zhuǎn)過90；機(jī)構(gòu)在第二位置時(shí)傳動(dòng)角=30，試用作圖法求解，并寫出作圖步驟。(10分)解：(1) 分別連接B1B2、C1C2，并作它們的中垂線。(2) 過B1作B2B1A=45交B1B2的中垂線于A點(diǎn)，則B1A B2=90。(3) 過C2作B2C2D=30交C1C2的中垂線于D點(diǎn)。則AB1C1D即為所求的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。6、試作出凸輪機(jī)構(gòu)中下列從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度線圖。（3分）at- (1) 等速運(yùn)動(dòng)at(2) 等加速等減速運(yùn)動(dòng)at (3) 簡諧運(yùn)動(dòng)二、機(jī)械零件部分（60分）1、填空題（25分）(1) 普通螺紋的公稱直徑是螺紋的 大徑 ，管螺紋的公稱直徑是管子的 公稱直徑 ，牙型通常為 三角 形。(2) 花鍵聯(lián)接常用的是 矩形 花鍵、 漸開線 花鍵和 三角形 花鍵三種。(3) 按照隨時(shí)間變化的情況，應(yīng)力可分為 靜應(yīng)力 和 變應(yīng)力 。(4) 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)YF只與 輪齒形狀 有關(guān)，而與 模數(shù) 無關(guān)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪來說，YF隨齒數(shù)增加而 減小 。(5) 硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其齒面接觸強(qiáng)度較 高 ，故可先按輪齒的接觸 強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，然后按 彎曲 強(qiáng)度校核。(6) 蝸桿傳動(dòng)中，在主平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于 齒輪 與 齒條 的嚙合，它的設(shè)計(jì)計(jì)算都以 主平 面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。(7) 在機(jī)械傳動(dòng)中，一般帶傳動(dòng)用于 高 速級(jí)，而鏈傳動(dòng)用于 低 速級(jí)。(8) 帶傳動(dòng)中，若帶所傳遞的 圓周 力超過帶與輪面間的 極限摩擦力 時(shí)，將發(fā)生打滑現(xiàn)象，打滑現(xiàn)象是 可以 避免的。(9) 自行車的前軸是 心 軸，中軸是 轉(zhuǎn) 軸，后軸是 心 軸。2、分析計(jì)算題（35分）(1) 試在圖示帶傳動(dòng)中，標(biāo)出輪1的轉(zhuǎn)向n1，包角，緊邊拉力F1，松邊拉力F2和帶面接觸弧上摩擦力的方向，說明帶傳動(dòng)的打滑條件，并用公式表示出有效圓周力F與緊邊拉力F1、松邊拉力F2之間的關(guān)系(10分) 解： 轉(zhuǎn)向n1，包角，緊邊拉力F1，松邊拉力F2和帶面接觸弧上摩擦力的方向如圖。帶傳動(dòng)的打滑條件是：帶所需傳遞的圓周力大于帶的極限摩擦力。有效圓周力 F=F1-F2 (2) 圖示為蝸桿傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)的組合，已知輸出軸上的錐齒輪Z4的轉(zhuǎn)向n4，為使中間軸上的軸向力能互相抵消一部分，試確定：a) 蝸桿轉(zhuǎn)向。b) 蝸輪的旋向。c) 各軸的軸向力方向。(10分)(3) 下圖為70000AC型軸承的布置圖。已知軸上載荷, ，工作穩(wěn)定，該軸承的軸向載荷影響系數(shù)e=0.68，當(dāng)Fa/Fre時(shí)，X=0.41，Y=0.87，當(dāng)Fa/Fre時(shí)，X=1，Y=0。試計(jì)算兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，并在圖上用符號(hào)標(biāo)出軸承的徑向載荷Fr和內(nèi)部軸向力F的方向。( F=0.7Fr ) (15分) 解：FA + F1=700+700=1400N= F2軸系無移動(dòng)趨勢，故 Fa2= F2=1400N Fa1= F1=700N 軸承I： Fa1/ Fr1 = 0.7e X1=0.41, Y1=0.87 P1= X1Fr1+Y1Fa1=1019N 軸承II：Fa2/ Fr2 = 0.7e X2=0.41, Y2=0.87 P2= X2Fr2+Y2Fa2=2038N第二部分 分類練習(xí)題一選擇題1若兩構(gòu)件組成低副，則其接觸形式為（ A ） A面接觸； B點(diǎn)或線接觸； C點(diǎn)或面接觸； D線或面接觸。2四桿長度不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)，若主動(dòng)曲柄作連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則從動(dòng)曲柄將作（ A ）。 A周期變速轉(zhuǎn)動(dòng)； B間歇轉(zhuǎn)動(dòng)； C勻速轉(zhuǎn)動(dòng)； D往復(fù)擺動(dòng)。3桿長不等的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，若以最短桿為機(jī)架，則是（ D ）。 A曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； B雙曲柄機(jī)構(gòu)； C雙搖桿機(jī)構(gòu)； D雙曲柄機(jī)構(gòu)或雙搖桿機(jī)構(gòu)。4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在（ A ）。 A從動(dòng)件與連桿共線位置； B從動(dòng)件與機(jī)架共線位置； C主動(dòng)件與連桿共線位置； D主動(dòng)件與機(jī)架共線位置。5當(dāng)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)有無急回特性和死點(diǎn)? （ C ）。 A有急回特性、有死點(diǎn)； B有急回特性、無死點(diǎn)； C無急回特性、無死點(diǎn)； D無急同特性、有死點(diǎn)；6圖示凸輪機(jī)構(gòu)的推程運(yùn)動(dòng)角是多少？（AB、CD為以O(shè)為圓心的圓弧） （ D ）。 A160； B130； C120； D110。7鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，且以最短桿為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)有（ B ）。 A、一個(gè)曲柄，B、兩個(gè)曲柄，C、無曲柄，D、可能有一個(gè)也可能有兩個(gè)。8圖（a）為（ B ）；圖（b）為（ D ）。 A曲柄滑塊機(jī)構(gòu) B導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) C搖塊機(jī)構(gòu) D定塊機(jī)構(gòu) （a） （b）9凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，機(jī)構(gòu)受力（ B ）。 A無沖擊 B有剛性沖擊 C有柔性沖擊 D不確定沖擊10圖示為凸輪機(jī)構(gòu)在推程中從動(dòng)件的位移線圖，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為（ C ）。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律0、e兩點(diǎn)（ E ）。A等速運(yùn)動(dòng)B等加速、等減速運(yùn)動(dòng)C簡諧運(yùn)動(dòng)D引起剛性沖擊E引起柔性沖擊F能避免沖擊11如圖所示齒輪與軸通過過盈配合相連接，若按右圖設(shè)計(jì)比左圖合理，理由是 C A連接強(qiáng)度高 B節(jié)約材料 C裝拆方便 D剛性較好12在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是（ 4 ） （1）三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）鋸齒形螺紋 （4）矩形螺紋13在常用的螺紋連接中，自鎖性能最好的螺紋是（ 1 ） （1）三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）鋸齒形螺紋 （4）矩形螺紋14螺紋連接防松的根本問題在于（ 3 ） （1）增加螺紋連接的軸向力 （2）增加螺紋連接的橫向力 （3）防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) （4）增加螺紋連接的剛度15在螺紋連接中最常用的螺紋牙型是（ 3 ） （1）矩形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）三角螺紋 （4）鋸齒形螺紋16三角形螺紋的牙型角=（ 2 ） （1） 30 （2） 60 （3） 017設(shè)計(jì)鍵連接的幾項(xiàng)主要內(nèi)容是：a）按輪轂長度選擇鍵的長度 b）按使用要求選擇鍵的主要類型c）按軸的直徑選擇鍵的剖面尺寸 d）對(duì)連接進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，一般順序是 （ 2 ） （1）bacd （2）bcad（3）acbd （4）cdba 18鍵的長度主要是根據(jù)（ 2 ）來選擇 （1）傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 （2）輪轂的長度 （3）軸的直徑19能夠構(gòu)成緊鍵連接的兩種鍵是（ 4 ） （1）楔鍵和半圓鍵 （2）平鍵和切向鍵 （3）半圓鍵和切向鍵 (4)楔鍵和切向鍵20楔鍵連接的主要缺點(diǎn)是（ 4 ） （1）鍵的斜面加工困難 （2）鍵安裝時(shí)易損壞 （3）鍵裝入鍵槽后，央輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力（4）軸和軸上的零件對(duì)中性差21平鍵連接如不能滿足強(qiáng)度條件要求時(shí)，可在軸上安裝一對(duì)平鍵，使它們沿圓周相隔（ 4 ）（1） 90 （2） 120 （3） 135 （4） 18022半圓鍵連接的主要優(yōu)點(diǎn)是（ 3 ） （1）對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較輕 （2）鍵槽的應(yīng)力集中較小 （3）工藝性好、安裝方便23設(shè)計(jì)時(shí)鍵的截面尺寸通常是根據(jù)（ 1 ）從標(biāo)準(zhǔn)中選取 （1）鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩 （2）軸的轉(zhuǎn)速 （3）輪轂的長度 （4）軸的直徑24普通平鍵的工作面是（ 3 ） （1）頂面 （2）底面 （3）側(cè)面 （4）端面25V帶傳動(dòng)中，帶輪的基準(zhǔn)直徑是右圖上的（ 2 ） （1）d1 （2） d2 （3） d3 （4） d426帶傳動(dòng)中，在預(yù)緊力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因?yàn)閂帶（ 3 ） （1）強(qiáng)度高 （2）尺寸小 （3）有楔形增壓作用 （4）沒有接頭27帶傳動(dòng)中，V1為主動(dòng)輪圓周速度，V2為從動(dòng)輪圓周速度，這些速度之間存在的關(guān)系是（ 2 ） （1）V1=V2 （2） V1V2 （3） V1V228帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)椋?4 ） （1）帶的材料不符合虎克定律 （2）帶容易變形和磨損 （2）帶在帶輪上打滑 （4）帶的彈性滑動(dòng)29帶傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是因?yàn)椋?2 ） （1）帶的預(yù)緊力不夠（2）帶的緊邊和松邊拉力不等 （3）帶繞過帶輪時(shí)有離心力（4）帶和帶輪間摩擦力不夠30帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最火應(yīng)力發(fā)生在帶（ 1 ）處。 （1）進(jìn)入主動(dòng)輪 （2）進(jìn)入從動(dòng)輪 （3）退出主動(dòng)輪 （4）退出從動(dòng)輪31V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了（ 4 ） （1）使結(jié)構(gòu)緊湊（2）限制彎曲應(yīng)力（3）保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力 （4）限制小帶輪上的包角32帶傳動(dòng)的主要失效形式之一是帶的（ 3 ） （1）松弛 （2）顫動(dòng) （3）疲勞破壞 （4）彈性滑動(dòng)33在V帶傳動(dòng)中，小輪包角一般應(yīng)大于或等于（ 3 ） （1）90 （2）100 （3）120 （4）15034在帶傳動(dòng)中用（ 1 ）的方法可以使小帶輪包角加大。 （1）增大小帶輪直徑d1 （2）減小小帶輪直徑d1 （3）增大大帶輪直徑d2， （4）減小中心距a35對(duì)于漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，一般以（ 3 ）處的接觸應(yīng)力作為計(jì)算應(yīng)力。 （1）齒頂 （2）齒根 （3）節(jié)點(diǎn) 36對(duì)于制造精度較低的齒輪傳動(dòng)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度通常按全部載荷作用于（ 1 ）來計(jì)算。 （1）齒根 （2）齒頂 （3）節(jié)圓37開式齒輪傳動(dòng)中輪齒的主要失效形式是（ 3 ） （1）點(diǎn)蝕和彎曲疲勞折斷 （2）膠合和齒面塑性變形 （3）彎曲疲勞