251002機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試參考資料答案

1、 39/39機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1、如圖所示為減速器的部分機(jī)構(gòu)，指出圖中結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤及不合理之處，并說(shuō)明理由。答案：（1）左端軸的過(guò)長(zhǎng)不應(yīng)與軸承端蓋接觸，會(huì)產(chǎn)生摩擦影響傳動(dòng)。（2）左側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致左側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（3）左側(cè)軸承右側(cè)軸向定位處的套筒直徑過(guò)大，超出軸承內(nèi)圈直徑，會(huì)使軸承內(nèi)圈無(wú)法拆卸。（4）左側(cè)齒輪左側(cè)軸向定位有誤，即與齒輪輪轂配合的軸段過(guò)長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪輪轂寬度短1-2mm。（5）左側(cè)齒輪周向定位有誤，平鍵過(guò)長(zhǎng)。（6）兩個(gè)傳動(dòng)齒輪之間的軸向定位不應(yīng)是套筒，應(yīng)該為軸環(huán)。（7）右側(cè)齒輪周向定位有誤，平鍵過(guò)長(zhǎng)。（8）右側(cè)齒輪右側(cè)軸向定位有誤，即與齒輪輪轂配合的軸段過(guò)長(zhǎng)

2、，其長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪輪轂寬度短1-2mm。（9）右側(cè)軸承左側(cè)軸向定位處的套筒直徑過(guò)大，超出軸承內(nèi)圈直徑，會(huì)使軸承內(nèi)圈無(wú)法拆卸。（10）右側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致右側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（11）右端軸的軸頸過(guò)長(zhǎng)不應(yīng)與軸承端蓋接觸，會(huì)產(chǎn)生摩擦影響傳動(dòng)。2、計(jì)算圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出，并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？答案：3、如圖2所示的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各桿的長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）運(yùn)動(dòng)鏈中是否具有雙整轉(zhuǎn)副構(gòu)件？（2）如果具有雙整轉(zhuǎn)副構(gòu)件，則固定哪個(gè)構(gòu)件可獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)？答案：4、試說(shuō)明蝸桿蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合條件。答案：蝸桿蝸輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是：在中間平面內(nèi)且旋

3、向相同。5、計(jì)算圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出，并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？答案：6、試說(shuō)明斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件。答案：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是：在法平面內(nèi)7、計(jì)算圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：8、答案：9、如圖所示為減速器的部分機(jī)構(gòu)，指出圖中結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤及不合理之處，并說(shuō)明理由。答案：（1）左側(cè)軸承端蓋與軸承座之間無(wú)調(diào)隙墊片，則軸承無(wú)法調(diào)整間隙。（2）左側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致左側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（3）齒輪周向定位有誤，齒輪軸向定位的鍵應(yīng)與右側(cè)帶輪的鍵在

4、同一水平線上。（4）齒輪右側(cè)軸向定位有誤，即與齒輪輪轂配合的軸段過(guò)長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪輪轂寬度短1-2mm。（5）右側(cè)軸承左側(cè)軸向定位處的套筒直徑過(guò)大，超出軸承內(nèi)圈直徑，會(huì)使軸承內(nèi)圈無(wú)法拆卸。（6）右側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致右側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（7）右側(cè)軸承端蓋與軸承座之間無(wú)調(diào)隙墊片，則軸承無(wú)法調(diào)整間隙。（8）右端圓錐面定位有誤，即帶輪左側(cè)不應(yīng)有軸肩定位，軸肩會(huì)導(dǎo)致圓錐表面配合松動(dòng)。（9）帶輪右側(cè)無(wú)軸向定位，應(yīng)增加軸端擋圈定位。二、計(jì)算題1、如圖所示螺栓聯(lián)接中，已知螺栓小徑d1=17.294mm，螺栓材料的許用應(yīng)力為。被聯(lián)接件接合面的摩擦因數(shù)為，可靠系數(shù)為。試計(jì)算該聯(lián)接許可傳遞的最大靜載荷。答案

5、：2、在所示輪系中，已知。試求：當(dāng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同時(shí)，求行星架H的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。答案：3、計(jì)算圖所示慣機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：4、如圖所示的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各桿的長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）判斷該四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中是否有整轉(zhuǎn)副存在？為什么？（2）若取BC為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？答案：（1）改四鉸運(yùn)動(dòng)鏈有整轉(zhuǎn)副存在。因?yàn)椋?滿足桿長(zhǎng)條件。（2）若取BC為機(jī)架，最短桿為連架桿架，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。5、圖示（a）、（b）為承受橫向力FR的兩塊板分別用普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接的結(jié)構(gòu)

6、圖。分別寫(xiě)出兩種情況下連接的強(qiáng)度條件計(jì)算公式。答案：6、圖示輪系中，已知并設(shè)與轉(zhuǎn)向相反，求大小及方向。答案：7、如圖所示，某軸由兩個(gè)角接觸球軸承支承，軸承代號(hào)7308AC。已知兩軸承所受徑向力分別為；外加軸向力為，方向如圖所示。試分別計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷。答案：8、圖所示為五鏵犁上的安全聯(lián)接器,它是由兩個(gè)M16普通螺栓構(gòu)成的緊螺栓連接，已知螺栓的小徑d1=15.35mm，鋼板間的摩擦系數(shù)m=0.15.螺栓材料為Q235鋼ss=240MPa,安全系數(shù)Ss=1.5.可靠性系數(shù)K=1.2。試確定在擰緊兩個(gè)螺栓后所能承受的最大的牽引力F為多少？答案：9、在如圖所示的輪系中，已知。試計(jì)算：當(dāng)時(shí)，方

7、向與相同時(shí)，是多少?答案：10、計(jì)算圖所示軸承的壽命。已知直齒圓柱齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱(chēng)布置，轉(zhuǎn)速，直齒圓柱齒輪所受的徑向力與切向力的合力為2000，軸承代號(hào)為6205，工作中有中等沖擊，溫度低于，齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱(chēng)布置。（注：；）答案：11、圖所示為五鏵犁上的安全聯(lián)接器,它是由兩個(gè)M12普通螺栓構(gòu)成的緊螺栓連接，已知螺栓的小徑d1=10.106mm，鋼板間的摩擦系數(shù)m=0.15.螺栓材料為Q235，ss=240MPa,安全系數(shù)Ss=1.5.可靠性系數(shù)K=1.2。試確定在擰緊兩個(gè)螺栓后所能承受的最大的牽引力F為多少？答案：12、在如圖5所示的輪系中，已知，=100r/min。試計(jì)算：當(dāng)=200r/

8、min時(shí)，方向與相反時(shí)，nH是多少？答案：13、計(jì)算圖所示軸承的壽命。已知直齒圓柱齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱(chēng)布置，轉(zhuǎn)速，直齒圓柱齒輪所受的徑向力與切向力的合力為3000，軸承代號(hào)為6205，工作中有中等沖擊，溫度低于，齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱(chēng)布置。（注：；）答案：14、計(jì)算圖所示慣機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：15、如圖2所示的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各桿的長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）若取AD為機(jī)架，請(qǐng)指出該機(jī)構(gòu)為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，并說(shuō)明為什么？（2）若取AD為機(jī)架，哪個(gè)構(gòu)件為主動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)嗎？答案：16、如圖所示

9、的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D中，已知各桿的長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）若取AD為機(jī)架，請(qǐng)指出該機(jī)構(gòu)為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，并說(shuō)明為什么？（2）若取AB為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？答案：17、一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),計(jì)算其傳動(dòng)比和中心距以及兩個(gè)齒輪的分度圓齒距、基圓齒距、基圓半徑。答案：18、如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)分別為，試計(jì)算傳動(dòng)比。答案：19、如圖所示某轉(zhuǎn)軸由兩個(gè)7207AC角接觸球軸承支承，安裝形式如圖所示。已知支反力分別為、；齒輪上的軸向力為，方向如圖所示。計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷、。附參數(shù)：（1）；（2）；答案：內(nèi)部軸向力的方向如圖4所示。（1）求內(nèi)部軸向力。三、分析題1、

10、如圖所示為直齒圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的二級(jí)傳動(dòng)。已知輪1為主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖5所示。1）確定斜齒輪3、4的螺旋線方向,并畫(huà)在圖上（要求中間軸-上的軸向力較?。?；2)畫(huà)出齒輪2、3所受各分力的方向；答案答案：2、圖所示為一齒輪減速器輸入軸的軸系結(jié)構(gòu)，動(dòng)力由具有錐形軸孔的帶輪輸入。請(qǐng)按示例的方式在圖中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，然后在圖下方按順序號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明錯(cuò)誤原因。答案：如圖所示。（1）應(yīng)表明密封裝置。（2）應(yīng)加調(diào)整墊片。（3）軸承蓋應(yīng)與軸承外圈緊靠。（4）應(yīng)避免“三面”接觸。（5）應(yīng)加鍵聯(lián)接。3、在如圖所示的輪系中，已知。試計(jì)算： 答案：4、圖所示為直齒圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的二級(jí)傳動(dòng)。已知輪1為主動(dòng)，

11、轉(zhuǎn)向如圖所示。1）確定斜齒輪3、4的螺旋線方向,并畫(huà)在圖上（要求中間軸-上的軸向力較?。?) 畫(huà)出齒輪2、3所受各分力的方向；答案：如圖所示。5、圖所示為一齒輪減速器輸入軸的軸系結(jié)構(gòu)，動(dòng)力由具有錐形軸孔的帶輪輸入。請(qǐng)按示例的方式在圖中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，然后在圖下方按順序號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明錯(cuò)誤原因；（示例：缺少調(diào)整墊片）。答案：如圖所示。（1）左側(cè)軸承端蓋與軸承座之間無(wú)調(diào)隙墊片，則軸承無(wú)法調(diào)整間隙。（2）左側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致左側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（3）齒輪周向定位有誤，齒輪軸向定位的鍵應(yīng)與右側(cè)帶輪的鍵在同一水平線上。（4）齒輪右側(cè)軸向定位有誤，即與齒輪輪轂配合的軸段過(guò)長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪輪轂寬度短1-

12、2mm。（5）右側(cè)軸承左側(cè)軸向定位處的套筒直徑過(guò)大，超出軸承內(nèi)圈直徑，會(huì)使軸承內(nèi)圈無(wú)法拆卸。（6）右側(cè)軸承安裝反了，會(huì)導(dǎo)致右側(cè)的軸向力無(wú)法傳遞。（7）右側(cè)軸承端蓋與軸承座之間無(wú)調(diào)隙墊片，則軸承無(wú)法調(diào)整間隙。（8）右端圓錐面定位有誤，即帶輪左側(cè)不應(yīng)有軸肩定位，軸肩會(huì)導(dǎo)致圓錐表面配合松動(dòng)。（9）帶輪右側(cè)無(wú)軸向定位，應(yīng)增加軸端擋圈定位。 四、作圖題1、圖所示的圓柱蝸桿斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，已知蝸桿右旋，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。為使蝸輪2與斜齒輪3所受的軸向力可部分抵消，試在圖上標(biāo)明：(1)斜齒輪3、4的螺旋線方向和蝸輪2、齒輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(2)蝸輪2與斜齒輪3所受各分力的方向。答案：2、圖所示為直齒圓錐

13、齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的二級(jí)傳動(dòng)。已知輪1為主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖所示。1）確定斜齒輪3、4的螺旋線方向,并畫(huà)在圖上（要求中間軸-上的軸向力較?。?；2)畫(huà)出齒輪2、3所受各分力的方向；答案：（1）正確標(biāo)出轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向。（2）齒輪3的右旋、齒輪4的左旋。（3）齒輪2與齒輪3的受力。3、圖所示為直齒圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的二級(jí)傳動(dòng)。已知輪1為主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖所示。1）確定斜齒輪3、4的螺旋線方向,并畫(huà)在圖上（要求中間軸-上的軸向力較?。?）畫(huà)出齒輪2、3所受各分力的方向。答案：（1）正確標(biāo)出轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向。（2）齒輪3的左旋、齒輪4的右旋。（3）齒輪2與齒輪3的受力。4、圖所示為兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知

14、1輪為主動(dòng)輪，右旋，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。為使在軸II上2輪和3輪的軸向力相互抵消一部分。要求： 1）確定2、3、4輪的螺旋線方向。2）在右圖中畫(huà)出2、3輪上各分力的方向。答案：五、結(jié)構(gòu)分析1、如圖所示為某減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)?jiān)趫D中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，并按順序說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。答案：（1）序號(hào)1與序號(hào)2為套筒是錯(cuò)誤的，使齒輪無(wú)法定位，將序號(hào)1改為軸環(huán)。（2）套筒直徑應(yīng)小于軸承內(nèi)圈直徑，便于軸承拆卸。（3）軸承端蓋應(yīng)與軸承外圈頂緊，以便軸向力傳遞。（4）不同軸段上的鍵應(yīng)在同一水平線上。（5）軸段長(zhǎng)應(yīng)比輪轂寬短1-2mm，便于軸端定位。2、如圖所示為某減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)?jiān)趫D中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，并按

15、順序說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。答案：（1）軸環(huán)直徑應(yīng)小于軸承內(nèi)圈直徑，以便軸承拆卸。（2）軸段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度短1-2mm，以便齒輪軸向定位。（3）套筒直徑應(yīng)小于軸承內(nèi)圈直徑，以便軸承拆卸。（4）應(yīng)改為階梯軸徑，便于軸承安裝。（5）右端傳動(dòng)零件的軸向定位不能與軸承端蓋接觸。（6）不同軸段上的鍵應(yīng)在同一水平線上。（7）軸段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度短1-2mm，以便軸端的軸向定位。3、如圖所示為某減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)?jiān)趫D中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，并按順序說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。答案：（1）由于序號(hào)1與序號(hào)2處都是軸環(huán)則齒輪無(wú)法裝配，可將2處改為套筒。（2）如將序號(hào)2處改為套筒，則需將套筒直徑小于右側(cè)軸承內(nèi)圈直徑，便于軸承拆卸。

16、（3）軸段直徑應(yīng)該為階梯軸徑，便于軸承安裝。（4）軸段長(zhǎng)度應(yīng)比軸轂寬度段1-2mm，便于周向定位。4、如圖所示為某減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)?jiān)趫D中錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，并按順序說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。答案：（1）軸承端蓋與軸承座間應(yīng)有調(diào)隙墊片。（2）不應(yīng)是套筒應(yīng)是軸環(huán)。（3）與2處套筒對(duì)應(yīng)，應(yīng)該為錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，若2處套筒改為軸環(huán)，則結(jié)構(gòu)為正確。（4）軸承端蓋與軸承之間不應(yīng)有間隙。（5）不同軸段上的鍵應(yīng)該在同一個(gè)水平線上。5、計(jì)算圖所示慣機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：（1）沒(méi)有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闄C(jī)

17、構(gòu)自由度數(shù)目等于原動(dòng)件數(shù)。6、如圖2所示的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各桿的長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）若取CD為機(jī)架，請(qǐng)指出該機(jī)構(gòu)為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，并說(shuō)明為什么？（2）若取BC為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？答案：（1）若取CD為機(jī)架，則：該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（2）若取BC為機(jī)架，最短桿為連架桿，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。7、計(jì)算圖所示慣機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：（1）D點(diǎn)復(fù)合鉸鏈，沒(méi)有局部自由度和虛約束。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闄C(jī)構(gòu)自由度數(shù)目等于原動(dòng)件數(shù)。8、如圖所示的四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中，已知各桿的

18、長(zhǎng)度分別為：。要求：（1）判斷該四鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈中是否有整轉(zhuǎn)副存在？為什么？（2）若取AB為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)將演化為何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？答案：（1）改四鉸運(yùn)動(dòng)鏈有整轉(zhuǎn)副存在。因?yàn)椋?，滿足桿長(zhǎng)條件。（2）若取AB為機(jī)架，最短桿為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。9、計(jì)算圖所示慣機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)指出（直接標(biāo)在圖上），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？為什么？答案：（1）A點(diǎn)局部自由度。G點(diǎn)虛約束，沒(méi)有復(fù)合鉸鏈。（2）n=6，PL=8，Ph=1 （3）F=3n-2PL-Ph 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闄C(jī)構(gòu)自由度數(shù)目等于原動(dòng)件數(shù)。10、如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知桿長(zhǎng)分別為試問(wèn)：（1）若以AD為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)屬于何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？（2）若以CD為機(jī)架，以桿AD為原動(dòng)件，該機(jī)構(gòu)屬于何種類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？答案：（1）以AD為機(jī)架該四