2023年研究生類(lèi)研究生入學(xué)考試專(zhuān)業(yè)課機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年研究生類(lèi)研究生入學(xué)考試專(zhuān)業(yè)課機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版(共50題)1.從效率的觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)械的自鎖條件是______；對(duì)于反行程自鎖的機(jī)構(gòu)，其正行程的機(jī)械效率一般小于______。2.繪出圖示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

回轉(zhuǎn)柱塞泵3.根據(jù)傳動(dòng)比能否改變，機(jī)械傳動(dòng)可分為_(kāi)_____，______和______三類(lèi)。4.高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)最可能出現(xiàn)的失效形式是______。5.漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在______面上，在尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)按______面參數(shù)代入直齒輪的計(jì)算公式。6.當(dāng)采用______法切制漸開(kāi)線齒輪齒廓時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生根切。7.某機(jī)器的主軸為等效構(gòu)件，等效驅(qū)動(dòng)力矩、等效阻抗力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化規(guī)律如圖所示。

(1)判斷該機(jī)器能否作周期性的變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，說(shuō)明理由。

(2)在運(yùn)轉(zhuǎn)周期的初始位置，φ=0，ω0=100rad/s，求出主軸的最大角速度ωmax與最小角速度ωmin的值及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角位置。8.直動(dòng)盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件采用余弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，會(huì)產(chǎn)生______沖擊。A.剛性B.柔性C.無(wú)沖擊D.剛性和柔性9.對(duì)于受對(duì)稱(chēng)循環(huán)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)軸，計(jì)算彎矩(或稱(chēng)當(dāng)量彎矩)，α應(yīng)取______。A.α≈0.3B.α≈0.6C.α=1D.α=1.310.研究機(jī)械平衡的目的是部分或完全消除構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的______，減小或消除在機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副中所引起的______，減輕有害的機(jī)械振動(dòng)，改善機(jī)構(gòu)工作性能和延長(zhǎng)使用壽命。11.如題圖所示兩種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)棘輪的間歇運(yùn)動(dòng)，試分析此兩種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的組合方式，并畫(huà)出方框圖。若要求棘輪的輸出運(yùn)動(dòng)有較長(zhǎng)的停歇時(shí)間，試問(wèn)采用哪一種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案較好。

12.已知一對(duì)心直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，基圓半徑r0=20mm，當(dāng)凸輪等速回轉(zhuǎn)180°時(shí)，推桿等速移動(dòng)40mm。求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角δ=0°、60°、120°和180°時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。13.螺栓的主要失效形式有：______、______、______。14.摩擦副接觸面間的潤(rùn)滑狀態(tài)判據(jù)參數(shù)膜厚比λ值為_(kāi)_____時(shí)，為混合潤(rùn)滑狀態(tài)；λ值為_(kāi)_____時(shí)，可達(dá)到流體潤(rùn)滑狀態(tài)。A.0.25B.1.0C.5.2D.1.815.如圖所示，安裝有兩個(gè)斜齒圓柱齒輪的轉(zhuǎn)軸用一對(duì)代號(hào)為7210AC(Fs=0.68Fr，F(xiàn)s是軸承的內(nèi)部軸向力)的軸承支撐。已知兩齒輪上的軸向力分別為FA1=3000N，F(xiàn)A2=5000N，方向如圖。軸承所受徑向載荷分別為Fr1=8600N，F(xiàn)r2=12500N，求兩軸承的軸向力Fa1，F(xiàn)a2。

16.如下圖所示機(jī)構(gòu)，已知桿長(zhǎng)lAB、lBC，滾子半徑r，轉(zhuǎn)動(dòng)副摩擦圓(虛線所示)半徑ρ，滑動(dòng)摩擦系數(shù)f，A、C兩鉸鏈在同一水平線上，不計(jì)構(gòu)件重量，試求：

(1)若不計(jì)運(yùn)動(dòng)副中的摩擦?xí)r，該機(jī)構(gòu)的自鎖條件；

(2)考慮運(yùn)動(dòng)副中的摩擦?xí)r，該機(jī)構(gòu)的自鎖條件。

17.題圖所示為一螺栓組連接的3種方案，其外載荷R，尺寸a、L均相同，a=60mm，L=300mm。試分別計(jì)算各方案中受力最大螺栓所受橫向載荷Fs，并分析比較哪個(gè)方案好。

18.有一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知α=20°，m=3mm，=1，c*=0.25，z1=30，z2=50，重合度εα=[z1(tanαa1-tanα')+z2(tanαa2-tanα')]。

(1)求齒輪1的分度圓半徑和齒厚。

(2)求按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)此傳動(dòng)的實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度L。

(3)現(xiàn)在根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求，將齒輪2的齒數(shù)z2變更為z'2=51，而中心距保持不變，仍然利用齒輪1且保證兩齒輪作無(wú)側(cè)隙嚙合，嚙合方程式為invα'=2(tanα)(x1+x2)/(z1+z2)+invα，計(jì)算嚙合角α'。

(4)判斷齒輪2該作何種變位。19.如圖所示輪系中，不同斜齒輪對(duì)的模數(shù)和螺旋角不相同。已知各輪齒數(shù)分別為：z1=46，z2=34，z3=26，z4=34，z5=130，z6=41，z7=57，z8=114，P1、P2均為帶輪，其轉(zhuǎn)速比可在一定范圍內(nèi)變化，np1/np2=0.55～3.37，計(jì)算軸A和軸B之間的傳動(dòng)比iAB(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。

20.采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理制造的軸，驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)剛度不足，正確的改進(jìn)方法是______。A.加大直徑B.改用合金鋼C.改變熱處理方法D.降低表面粗糙度值21.在滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)凸輪理論輪廓線外凸部分的曲率半徑小于滾子半徑時(shí)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律將產(chǎn)生“失真”現(xiàn)象。22.漸開(kāi)線直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)zv______其實(shí)際齒數(shù)z。A.小于B.大于C.等于23.由雙速電動(dòng)機(jī)與V帶傳動(dòng)組成傳動(dòng)裝置?？扛淖冸妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸出軸可以得到兩種轉(zhuǎn)速：300r/min和600r/min。若輸出軸功率不變，帶傳動(dòng)應(yīng)按哪種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)?為什么?24.零件結(jié)構(gòu)對(duì)剛度的影響主要表現(xiàn)在______及______。(列舉兩項(xiàng))25.鋼制齒輪，由于滲碳淬火后熱處理變形大，一般需經(jīng)過(guò)______加工，否則不能保證齒輪精度。26.如圖所示，蝸桿主動(dòng)，T1=20N·m，m=4mm，z1=2，d1=50mm，蝸輪齒數(shù)z2=50，傳動(dòng)的嚙合效率η=0.75。試確定：(1)蝸輪的轉(zhuǎn)向；(2)蝸桿與蝸輪上作用力的大小和方向。

27.設(shè)有一對(duì)外嚙合斜齒輪a=55mm，z1=21，z2=32，mn=2mm，αn=20°，試計(jì)算其螺旋角、端面模數(shù)、端面壓力角、當(dāng)量齒數(shù)。28.當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、熱處理、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)ψd一定時(shí)，由齒輪強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪的______或與——有關(guān)。29.已知一對(duì)斜齒圓柱齒輪的參數(shù)為mn=5mm，z1=20，z2=40，中心距a=155mm，試求螺旋角，分度圓直徑d1，基圓直徑db1，齒頂圓壓力角αa1，齒根圓直徑df1。30.大鏈輪的齒數(shù)不能取得過(guò)大的原因是______。A.齒數(shù)越大，鏈條的磨損就越大B.齒數(shù)越大，鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷與沖擊就越大C.齒數(shù)越大，鏈傳動(dòng)的噪聲就越大D.齒數(shù)越大，鏈條磨損后，越容易發(fā)生“脫鏈現(xiàn)象”31.題圖所示的凸輪為偏心圓盤(pán)。圓心為O，半徑R=30mm，偏心距l(xiāng)OA=10mm，rT=10mm，偏距e=10mm。試求(均在圖上標(biāo)注出)：

(1)推桿的行程h和凸輪的基圓半徑r0；

(2)推程運(yùn)動(dòng)角δ0、遠(yuǎn)休止角δ01、回程運(yùn)動(dòng)角和近休止角δ02；

(3)最大壓力角αmax的數(shù)值及發(fā)生的位置；

(4)從B點(diǎn)接觸到C點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度δ和推桿的位移s；

(5)C點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角αC。32.為了減小飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，宜將飛輪安裝在主軸上。33.如下圖圖a所示機(jī)構(gòu)中，已知各桿尺寸，其中LCD=LCB，ω1=常數(shù)，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件5的速度vD5和加速度aD5，以及桿2的角速度ω2及其方向。要求列出矢量方程式及必要的算式，畫(huà)出速度和加速度多邊形。

34.非液體摩擦滑動(dòng)軸承的pv值表征了軸承的______，pv值越大，軸承溫度______，容易引起油膜的破裂。35.一對(duì)漸開(kāi)線齒輪等速傳動(dòng)時(shí)，嚙合點(diǎn)在實(shí)際嚙合線上也以等速移動(dòng)。36.螺栓強(qiáng)度等級(jí)為6.8級(jí)，則該螺栓材料的最小屈服強(qiáng)度近似為_(kāi)_____。A.480MPaB.6MPaC.8MPaD.0.8MPa37.在如圖所示機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件尺寸及ω1為常數(shù)(逆時(shí)針?lè)较?。試確定：各運(yùn)動(dòng)副總反力R51、R12、R52、R23及R54的方位(不考慮各構(gòu)件重量及慣性力)；圖中M及P為外力，虛線小圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副B和移動(dòng)副E處摩擦角φ≈10°。

38.在下圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中，畫(huà)出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。

39.題圖中，小齒輪為主動(dòng)輪，要求軸Ⅱ上蝸桿3與大圓柱齒輪2所受的軸向力能相互抵消一部分，則蝸桿的導(dǎo)程角γ應(yīng)為_(kāi)_____旋，蝸輪的螺旋角應(yīng)為_(kāi)_____旋；小圓柱齒輪的螺旋角β1應(yīng)為_(kāi)_____旋。并在圖上標(biāo)出β1與Fa2、Fa3、γ，的方向，蝸輪n3的旋轉(zhuǎn)方向。

40.單萬(wàn)向聯(lián)軸器的從動(dòng)軸角速度不均勻，改用雙萬(wàn)向聯(lián)軸器后從動(dòng)軸的角速度即可變?yōu)榫鶆颉?1.在設(shè)計(jì)零件時(shí)，為了減小截面上的應(yīng)力集中，可采用的主要措施有______、______及______。42.試說(shuō)明等效系數(shù)ψσ的物理意義，并由材料的簡(jiǎn)化σm-σa極限應(yīng)力圖說(shuō)明ψσ的幾何意義。43.為了不過(guò)于嚴(yán)重削弱軸和輪轂的強(qiáng)度，兩個(gè)切向鍵最好布置成______。A.在軸的同一母線上B.180°C.120°～130°D.90°44.已知錐齒輪減速器小錐齒輪軸用一對(duì)7209C型軸承(反安裝)支承，兩端固定，輸入端與帶輪相連，其示意圖如題圖所示。試?yán)L出其軸、軸承組合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。(錐齒輪用油潤(rùn)滑，軸承用脂潤(rùn)滑，錐齒輪與軸連在一起，而帶輪與軸用鍵過(guò)盈配合)

45.對(duì)于繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件，可以采用______或______的方法，使構(gòu)件上所有質(zhì)量的慣性力形成平衡力系，達(dá)到回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡。若機(jī)構(gòu)中存在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，則應(yīng)采用______或______方法，方能使作用在機(jī)架上的總慣性力得到平衡。46.機(jī)器在安裝飛輪后，原動(dòng)機(jī)的功率可以比未安裝飛輪時(shí)______。A.一樣B.大C.小47.蝸桿傳動(dòng)中，已知蝸桿分度圓直徑d1，蝸桿螺旋線方向?yàn)橛倚?，頭數(shù)為z1蝸桿的直徑系數(shù)為q，蝸輪齒數(shù)為z2，模數(shù)為m，壓力角為α。則傳動(dòng)比i＝______，蝸輪分度圓直徑d2＝______，蝸桿導(dǎo)程角γ＝______，蝸輪螺旋角β＝______，蝸輪螺旋線方向?yàn)開(kāi)_____。48.如下圖所示，采用張緊輪將帶張緊，小帶輪為主動(dòng)輪。在圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)和(h)所示的八種張緊輪的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的，為什么?(注：最小輪為張緊輪)

49.鏈傳動(dòng)通常布置在傳動(dòng)系統(tǒng)中的______。A.低速級(jí)B.中間級(jí)C.高速級(jí)D.任意一級(jí)50.某氣缸用螺栓連接，氣缸工作壓力在0～Q間變化，使螺栓的軸向工作載荷在0～F間變化(見(jiàn)下圖)。

(1)試在題給的螺栓連接力-變形圖(圖(a))上，標(biāo)出預(yù)緊力F'、剩余預(yù)緊力F"，螺栓所受的軸向工作載荷變化圖(0～F)；在螺栓拉力變化圖(圖(b))中，標(biāo)出F0max(螺栓最大拉力)、F0mim(螺栓最小拉力)及F0a(螺栓拉力幅)；

(2)在題給的該零件許用極限應(yīng)力圖(圖(c))上，直接按作圖法標(biāo)出相應(yīng)于螺栓最小工作應(yīng)力σmin點(diǎn)的極限應(yīng)力點(diǎn)C'；

(3)由題給的極限應(yīng)力圖，按比例標(biāo)出滿足應(yīng)力幅強(qiáng)度條件Sa=2時(shí)的工作應(yīng)力點(diǎn)C。第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版1.參考答案：效率恒小于或等于零

50%2.參考答案：解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示。

3.參考答案：固定傳動(dòng)比傳動(dòng)；可調(diào)傳動(dòng)比傳動(dòng)；變傳動(dòng)比傳動(dòng)4.參考答案：齒面膠合5.參考答案：法

端6.參考答案：展成7.參考答案：如下圖所示。

(1)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期(2π)內(nèi)

Wd=Wr，即在一個(gè)周期的始末，驅(qū)動(dòng)功等于阻抗功，動(dòng)能增量為零(ΔE=0)，故該機(jī)器能夠作周期性變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)機(jī)器在φ=0時(shí)的動(dòng)能

在φ=π時(shí)的動(dòng)能

在φ=2π時(shí)的動(dòng)能

因此，機(jī)器主軸轉(zhuǎn)角為0及2π時(shí)，動(dòng)能最大；主軸轉(zhuǎn)角為π時(shí)動(dòng)能最小。又由題中J-φ?qǐng)D知，主軸轉(zhuǎn)角為0及2π時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J最小；主軸轉(zhuǎn)角為π時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J最大。

由得

8.參考答案：B[解析]在凸輪機(jī)構(gòu)中，若從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度有突變則會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊，若從動(dòng)件的加速度有突變則會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊。因此從動(dòng)件采用等速運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊，從動(dòng)件采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)或余弦加速度運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊，從動(dòng)件采用正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律則沒(méi)有沖擊。9.參考答案：C10.參考答案：慣性力

動(dòng)壓力11.參考答案：[解]

圖(b)方案好。

12.參考答案：[解]

壓力角的計(jì)算公式為

式中，s=hδ/δ0=40δ/π，ds/dδ=40/π。所以，

當(dāng)δ=0°時(shí)，有

當(dāng)δ=60°時(shí)，有

當(dāng)δ=120°時(shí)，有

當(dāng)δ=180°時(shí)，有

13.參考答案：螺栓桿的拉斷；螺紋的壓潰和剪斷；經(jīng)常裝拆時(shí)會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。14.參考答案：D15.參考答案：解：兩軸承的內(nèi)部軸向力分別為

Fs1=0.68Fr1=.68×8600=5848N

Fs2=0.68Fr2=0.68×12500=8500N

軸向力

FA=FA2-FA1=5000-3000=2000N(←)

由于Fa2+FA=8500+2000=10500N＞Fs1所以軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”。

故兩軸承的軸向力分別為

Fa1=Fs2+FA=8500+2000=10500N

Fa2=Fs2=8500N16.參考答案：解：

(1)若不計(jì)運(yùn)動(dòng)副中的摩擦，該機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)自鎖，此時(shí)BC⊥AC，α角為α=arcsin(lBC/lAB)。

(2)對(duì)于高副來(lái)講，由于滾動(dòng)摩擦一般較滑動(dòng)摩擦小得多，所以在此只考慮滑動(dòng)摩擦。這樣，若以構(gòu)件3為示力體，當(dāng)連桿2對(duì)滾子3的總反力R23的作用線與豎直線的夾角小于或等于摩擦角φ，即β≥90°-φ時(shí)，機(jī)構(gòu)將自鎖。其中，φ=arctanf。

現(xiàn)對(duì)自鎖的臨界狀態(tài)(即β=90°-φ)進(jìn)行分析，由下圖可知

由正弦定理可知，，即，所以

因此，綜合考慮機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置，可以得出：在考慮運(yùn)動(dòng)副的摩擦?xí)r，該機(jī)構(gòu)的自鎖條件為

17.參考答案：[解]

把外載荷R向螺栓組連接的接合面形心簡(jiǎn)化，則該螺栓組連接受有橫向載荷R和旋轉(zhuǎn)力矩T=RL作用。在三個(gè)方案中，橫向載荷R使螺栓組中的每個(gè)螺栓受到的橫向載荷FSR相等，都等于R/3，且具有相同的方向；但由于螺栓布置方式不同，旋轉(zhuǎn)力矩T使三個(gè)方案中的每個(gè)螺栓受到的橫向載荷FST卻不同。因此，在三個(gè)方案中受力最大螺栓所受的橫向載荷是不同的。

(1)方案一。

由圖(a)可知，螺栓3受力最大，所受橫向載荷為

(2)方案二。

由圖(b)可知，螺栓4和6受力最大，所受橫向載荷為

(3)方案三。

由圖(c)可知，螺栓8受力最大，所受橫向載荷為

比較三個(gè)方案中受力最大螺栓的受力，顯然方案三中受力最大的螺栓受力最小，而且從受力分析圖中可以看出，方案三中的三個(gè)螺栓受力較均衡，因此方案三較好。18.參考答案：(1)分度圓半徑r1=mz1/2=90/2mm=45mm

齒厚s1=πm/2=1.5πmm

(2)標(biāo)準(zhǔn)中心距a=m(z1+z2)/2=3(30+50)/2mm=120mm

rb1=r1cosα=45cos20°=42.286mm，

rb2=r2cosα=45cos20°mm=70.477mm

αa1=cos-1(rb1/ra1)=arccos[42.286/(45+3)]=28.241°

αa2=cos-1(rb2/ra2)=arccos[70.477/(75+3)]=25.371°

εα=[30(tan28.341°-tan20°)+50(tan25.371°-tan20°)]=1.71

pb=πmcosα=3.14159×3cos20°mm=8.856mm

∵，∴L=εαpb=15.144mm

(3)a'=120mm，a=3×(30+51)/2mm=121.5mm

由cosα'=acosα/α'

得α'=arccos(acosα/α')=17.929°

由無(wú)側(cè)隙嚙合方程式invα'=2(tanα)(x1+x2)/(z1+z2)+invα

解得x1+x2=(invα'-invα)(z1+z2)/2tanα=-0.478

(4)因?yàn)辇X輪1不變位，所以齒輪2該作負(fù)變位。19.參考答案：

20.參考答案：A21.參考答案：B22.參考答案：B23.參考答案：解題要點(diǎn)：

(1)帶傳動(dòng)應(yīng)按轉(zhuǎn)速300r/min設(shè)計(jì)，最好使帶速在10m/s左右。

(2)因?yàn)閹俚蜁r(shí)所需有效圓周力大，則所需帶的根數(shù)也多，若按高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，則不一定能滿足低轉(zhuǎn)速的工作要求，會(huì)引起失效。(功率一定，其他條件不變時(shí)，轉(zhuǎn)速越低，相應(yīng)扭矩越大，軸的最小直徑也越大。)24.參考答案：剖面形狀；支承方式與位置；加強(qiáng)肋25.參考答案：磨齒26.參考答案：解：(1)由題圖可知，蝸桿為左旋，根據(jù)左手定則可知蝸桿的軸向力方向向左，則蝸輪的圓周力方向向右，蝸輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。

(2)各力的方向如下圖所示。

蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力的大小相等，方向相反，即

蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力的大小相等，方向相反，即

其中

T2=T1iη=20×25×0.75=375N·m

d2=mz2=4×50=200mm

蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力的大小相等，方向相反，即

Fr1=Fr2=Ft22tanα=3750×tan20°=1364.9N27.參考答案：解：由解得：β=15.5°；

由mn=mtcosβ，解得：mt=2.08mm；

由tanαn=tanαncosβ，解得：αt=20.7°；

由解得：zy1=23，zy2=36。28.參考答案：分度圓直徑d1；中心距a29.參考答案：解：由

式中a=155mm，z1=20，z2=40，mn=5mm。

解得

β=14.59°

分度圓直徑

基圓直徑

db1=d1cosα

解得

db1=96.717mm

齒頂圓直徑

da1=d1+2ha=103.33+2×5=113.33mm

由d1cosα1=da1cosαa1，得齒頂圓壓力角

αa1=31.04°

齒根圓直徑

df1=d1-2hf=103.33-2×1.25×5=90.83mm30.參考答案：D31.參考答案：[解]

取長(zhǎng)度比例尺μl=0.001m/mm作圖，得：

(1)推桿的行程h=20.5mm，基圓半徑r0=30mm；

(2)推程運(yùn)動(dòng)角δ0=187°，回程運(yùn)動(dòng)角δ'0=173°，近休止角δ01=0°，遠(yuǎn)休止角δ02=0°；

(3)當(dāng)滾子與凸輪廓線在D點(diǎn)接觸時(shí)，壓力角最大，其值為αmax=30°；

(4)從B點(diǎn)接觸到C點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為δ=313°，推桿的位移為s=17mm；

(5)在C點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為αC=2°。

32.參考答案：B33.參考答案：速度分析

對(duì)于同一構(gòu)件2上的不同點(diǎn)，有速度矢量方程

取速度比例尺μv作機(jī)構(gòu)圖示位置的速度多邊形；如圖b所示，用速度影像法求vD2。

對(duì)于不同構(gòu)件上的重合點(diǎn)D點(diǎn)，列出速度矢量方程

構(gòu)件5的速度vD5(m/s)

構(gòu)件2的角速度ω2(rad/s)

(2)加速度分析

對(duì)于同一構(gòu)件2上的不同點(diǎn)，列出加速度矢量方程

取加速度比例尺μa作機(jī)構(gòu)圖示位置的加速度多邊形；如圖c所示，用加速度影像法求aD2。

對(duì)于不同構(gòu)件上的重合點(diǎn)D點(diǎn)，列出加速度矢量方程

構(gòu)件5的加速度aD5(m/s2)

[解析](1)圖示為六桿機(jī)構(gòu)求解，既有同一構(gòu)件上的不同點(diǎn)，又有不同構(gòu)件上的重合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題。

(2)構(gòu)件2為求解的關(guān)鍵構(gòu)件，它和滑塊3鉸鏈連接，并與滑塊4以移動(dòng)副連接。

(3)求解時(shí)注意影像法的應(yīng)用。34.參考答案：發(fā)熱因素；越高35.參考答案：A36.參考答案：A37.參考答案：(1)機(jī)構(gòu)的瞬心位置如下圖a所示，。

(2)各運(yùn)動(dòng)副中總反力(R51、R12、R52、R23及R54)的方位如圖b所示。38.參考答案：如下圖所示。

39.參考答案：左；左；右

(β、Fa2、Fa3、γ及n4的方向如圖所示)

40.參考答案：B41.參考答案：交接部分截面尺寸避免相差過(guò)大；增大過(guò)渡曲線的曲率半徑；增設(shè)卸載結(jié)構(gòu)42.參考答案：解題要點(diǎn)：

(1)物理意義。

ψσ的大小表示材料對(duì)變應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性的敏感程度。通過(guò)ψσ可以把非對(duì)稱(chēng)循環(huán)的疲勞強(qiáng)度問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)稱(chēng)循環(huán)的疲勞強(qiáng)度問(wèn)題。由公式：σ-1=σra+ψσσrm，可知，平均應(yīng)力乘以ψσ后折合成對(duì)稱(chēng)循環(huán)的極限應(yīng)力幅。

(2)幾何意義。

由簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖(見(jiàn)下圖解)可知，取點(diǎn)M的坐標(biāo)為M(σrm，σr