機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)集題解

普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

作業(yè)集題解

陳立德、姜小菁主編

高等教育出版社

前s

本“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)集題解”就是“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)集”的配套輔助教學(xué)資料，其

編寫的目的為:對(duì)學(xué)生而言，可自我檢查學(xué)習(xí)掌握程度；

對(duì)教師而言，在批改時(shí)可有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，便于檢查。

現(xiàn)必須說明兩臾：

1、有些作業(yè)題難以適立標(biāo)準(zhǔn)答案，故不一定為唯一答案；

2、由于思考與分析題設(shè)立的目的為深化教學(xué)內(nèi)容等，故對(duì)一般水平的學(xué)生可不

按排作業(yè)，故此題目暫不作題解。

參加本作業(yè)集題解編寫工作的有陳立德、姜小菁、羅衛(wèi)平、胡云堂、凌秀軍、卞詠梅等,

金陵科技學(xué)院陳立德、姜小菁任主編。

鑒于編著水平有限,書中難免有不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編者

2012、2

目錄

四.簡(jiǎn)答題.........................11

緒論................................1

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............12

分析與思考題........................

1六.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題...............13

第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述..................1第8章帶傳動(dòng).......錯(cuò)誤!未定義書簽。

一.判斷與選擇題.....................1一'判斷與選擇題…..…錯(cuò)誤!未定義書簽。

二.填充題...........................1二、填空題........................14

三.思考與分析題.....................1三、思考與分析題..................14

第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述.........1四、簡(jiǎn)答題........................14

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題..............16

一'判斷與選擇題....................1

二、填充題..........................2第9章鏈傳動(dòng).......錯(cuò)誤!未定義書簽。

三、思考與分析題....................2一.判斷與選擇題...................17

四、簡(jiǎn)答題..........................2二.填充題.........................17

第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析...........3三.思考與分析題...................17

四.簡(jiǎn)答題.........................18

一.判斷與選擇題....................3

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............18

二.填充題...........................3

三.思考與分析題....................3第10章齒輪傳動(dòng)...................20

四.簡(jiǎn)答題...........................3一、判斷與選擇題..................20

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題................3二、填充題........................21

第4章平面連桿機(jī)構(gòu).................4三'思考與分析題..................22

四、簡(jiǎn)答題........................22

一、判斷與選擇題...................4

五'設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題..............25

二、填充題.........................4

六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題..............26

三、思考與分析題...................4

四、簡(jiǎn)答題..........................6第11章蝸桿傳動(dòng)...................28

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............6一.判斷與選擇題...................28

第5章凸輪機(jī)構(gòu).....................7二.填充題.........................28

三.思考與分析題...................28

一.判斷與選擇題....................7

四.簡(jiǎn)答題.........................28

二,填充題...........................7

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............29

三,思考與分析題....................7

四.簡(jiǎn)答題...........................7第12章齒輪系......................30

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題................8一、判斷與選擇題..................30

第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).................8二、填充題........................31

三、思考與分析題..................31

一、判斷與選擇題...................8

四、簡(jiǎn)答題........................31

二、填空題.........................9

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題..............31

第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)..........10

第13章機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)...............33

一.判斷與選擇題....................10

分析與思考題......................33

二,填充題..........................10

三.思考與分析題....................10第14章軸與軸轂連接...............34

一、判斷與選擇題..................34機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)自測(cè)試題(川)...........48

二、填充題........................34

一'填充題(20%,各題占2%)..........48

三、思考與分析題..................34

二、計(jì)算題(35%)...................48

四、簡(jiǎn)答題........................34

三'問答題(35%)...................49

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題..............35

四'結(jié)構(gòu)分析題(10%)...............49

六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題..............35

第15章軸承........................36

一.判斷與選擇題...................36

二,填充題..........................36

三.思考與分析題....................37

四.簡(jiǎn)答題..........................37

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............38

六.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題...............39

第16章其她常用零、部件...........40

一、判斷與選擇題..................40

二、填充題........................40

三、思考與分析題..................41

四、簡(jiǎn)答題........................41

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題..............41

第17章機(jī)械的平衡與調(diào)速..錯(cuò)誤!未定義書

簽。

一.判斷與選擇題...................41

二.填充題.........................42

三.思考與分析題...................42

四.簡(jiǎn)答題.........................42

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題...............43

第18章機(jī)械設(shè)計(jì)CAP簡(jiǎn)介...........43

分析與思考題......................43

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)自測(cè)試題().............43

一、填充題(20%,各題占2%)..........43

二'計(jì)算題(18%)...................44

三、問答題(52%)..................45

四、結(jié)構(gòu)分析題(10%)...............45

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)自測(cè)試題錯(cuò)誤!未定義書

簽。

一、填充題(20%,各題占2%)..........46

二、計(jì)算題(35%)...................46

三、問答題(35%)...................47

四、結(jié)構(gòu)分析題(10%)...............47

緒論

分析與思考題

0,1機(jī)器的特征有哪三個(gè)？

0、2機(jī)器與機(jī)構(gòu)有何區(qū)別？

0、3構(gòu)件與零件有何區(qū)別？試各舉出三個(gè)實(shí)例。

0、4"機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程研究的內(nèi)容就是什么？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生、提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述

判斷與選擇題

1、1機(jī)械設(shè)計(jì)一定要開發(fā)創(chuàng)造新機(jī)械。

正確答案:錯(cuò)

1、2強(qiáng)度就是零件應(yīng)滿足的基本要求。

正確答案:對(duì)

1、3機(jī)械設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的目的主要就是為了提高經(jīng)濟(jì)效益與保證

產(chǎn)品質(zhì)量。

正確答案:對(duì)

1、4某齒輪傳動(dòng)裝置（題1、4圖）輪1為主動(dòng)輪,則輪2的齒面接觸應(yīng)力按5—變化。

A.對(duì)稱循環(huán)B、脈動(dòng)循環(huán)

C.循環(huán)特性丫=一0、5的循環(huán)D、循環(huán)特性丫=+1的循環(huán)

題1、4圖齒輪傳動(dòng)裝置

二.填充題

1、5強(qiáng)度可分為整體強(qiáng)度與表面強(qiáng)度。

1、6機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求就是:能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能,滿足可靠性與經(jīng)濟(jì)性的要

求。

1、7機(jī)械設(shè)計(jì)中推廣三化，它就是指標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化。

三.思考與分析題

1、8機(jī)械設(shè)計(jì)過程通常分為哪幾個(gè)階段？各階段的主要內(nèi)容就是什么？

1、9常見的失效形式有哪幾種？

1、10什么叫工作能力？計(jì)算準(zhǔn)則就是如何得出的？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生、提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述

一、判斷與選擇題

2、1應(yīng)嚴(yán)格禁止出現(xiàn)邊界摩擦。

正確答案:錯(cuò)

2、2潤(rùn)滑的粘度隨溫度的升高而降低。

正確答案:對(duì)

2、3粘度愈大，內(nèi)摩擦阻力就愈大，液體的流動(dòng)性就愈差。

正確答案:對(duì)

2、4在低速、重載、高溫、間隙大的情況下應(yīng)選用粘度較的潤(rùn)滑油。

A、大B、小

2、5B密封分為接觸式、非接觸式兩種。

A、靜B、動(dòng)

2.6A就是指潤(rùn)滑脂的稠度。

A、錐入度B、滴點(diǎn)

2、7齒輪齒面的點(diǎn)蝕現(xiàn)象屬于

A、磨粒磨損B、粘著磨損C、疲勞磨損D、腐蝕磨損

二、填充題

2、8運(yùn)動(dòng)物體的接觸表面間的摩擦狀態(tài)有干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、

混合摩擦等四種。

2、9磨損可分為粘著磨損、磨粒磨損、表面疲勞磨損及腐蝕磨損等四種基本類型。

2、10提高耐磨性的主要工藝措施有提高表面硬度,降低表面粗糙度與改善

潤(rùn)滑條件。

2、11機(jī)器發(fā)生磨損失效就是處于劇烈磨損階段。

三、思考與分析題

2、11機(jī)械手表對(duì)潤(rùn)滑油性能的要求除了要考慮粘度外，還應(yīng)考慮什么？

2、12夏天發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)中的油變稀了，有人將潤(rùn)滑脂加入，調(diào)勻后使油變稠，這樣做法

行不？

2、13自行車中哪些部位要進(jìn)行潤(rùn)滑？應(yīng)采用哪一類潤(rùn)滑劑？為什么？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生、提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

四、簡(jiǎn)答題

2、14磨損過程分幾個(gè)階段？各階段的特點(diǎn)就是什么？

答:在機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，磨損過程大致可分為以下三個(gè)階段。

1、跑合（磨合）磨損階段

在這一階段中，磨損速度由快變慢，而后逐漸減小到一穩(wěn)定值。跑合磨損到一定

程度后，尖峰逐漸被磨平，磨損速度即逐漸減慢。

2、穩(wěn)定磨損階段

在這一階段中磨損緩慢、磨損率穩(wěn)定，零件以平穩(wěn)而緩慢的磨損速度進(jìn)入零件

正常工作階段。

3、劇烈磨損階段

此階段的特征就是磨損速度及磨損率都急劇增大。當(dāng)工作表面的總磨損量超

過機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)要求的某一允許值后，摩擦副的間隙增大，零件的磨損加劇，精度

下降,潤(rùn)滑狀態(tài)惡化，溫度升高，從而產(chǎn)生振動(dòng)、沖動(dòng)與噪聲,導(dǎo)致零件迅速失效。

2、15在實(shí)踐中，經(jīng)常出現(xiàn)的為混合摩擦，其特點(diǎn)就是什么？

答:在實(shí)踐中有很多摩擦副處于干摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)，稱為混合摩

擦。兩摩擦面之間有潤(rùn)滑油存在，并且在摩擦表面上形成潤(rùn)滑油膜，但局部油膜破裂,

局部金屬直接接觸。

2,16接觸式密封中常用的密封件有哪些？

答:常用的接觸式密封件有:各種類型的橡膠密封圈、氈圈、端面密封裝置。

第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

判斷與選擇題

3,1一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件具有2個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的自由度。

正確答案:對(duì)

3、2機(jī)構(gòu)中只能有一個(gè)主動(dòng)件。

正確答案:錯(cuò)

3、3平面低副機(jī)構(gòu)中，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與移動(dòng)副所引入的約束條件就是相同的。

正確答案:對(duì)

3、4車輪在軌道上轉(zhuǎn)動(dòng),車輪與軌道之間構(gòu)成C。

A、轉(zhuǎn)動(dòng)副B、移動(dòng)副C、高副

3、5平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)移動(dòng)副，將帶入二個(gè)約束，保留了」個(gè)自由

度。

A、1,2B、2,1C、1,1

3、6具有確定運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)B自由度數(shù)目。

A、小于B、等于C、大于

二.填充題

3、7機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件就是自由度數(shù)等于主動(dòng)件數(shù)。

3、8旋轉(zhuǎn)軸的軸頸與支承軸承之間的連接，就是構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副,它引入了約束，保留

了1個(gè)自由度。

三.思考與分析題

3、9既然虛約束對(duì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起約束作用，為何機(jī)構(gòu)中仍經(jīng)常使用虛約束？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生，提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

四.簡(jiǎn)答題

3、10運(yùn)動(dòng)副與運(yùn)動(dòng)鏈有何區(qū)別？運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)有何區(qū)別

答:使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接，稱為運(yùn)動(dòng)副。兩個(gè)以上的構(gòu)件

以運(yùn)動(dòng)副連接而構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈。

在運(yùn)動(dòng)鏈中選取1個(gè)構(gòu)件加以固定（稱為機(jī)架），當(dāng)另一構(gòu)件（或少數(shù)幾個(gè)構(gòu)件）按給

定的規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余構(gòu)件均隨之作一定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)鏈就成為機(jī)構(gòu)。

3,11在比例尺Ui=0、02m/mm的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中，量得一構(gòu)件的長(zhǎng)度為10mm,

則該機(jī)構(gòu)的實(shí)際長(zhǎng)度為多少？

答:200

3.12機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何用處？它能表示出原機(jī)構(gòu)的那些

方面的特征？

答:用簡(jiǎn)單線條與符號(hào)畫出圖形來進(jìn)行方案討論與運(yùn)動(dòng)、

受力分析。

能表達(dá)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，不需要了解機(jī)構(gòu)的

真實(shí)外形與具體結(jié)構(gòu)。

3.13在題3、13圖所示的平面機(jī)構(gòu)中，共有幾個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副？

幾個(gè)移動(dòng)副？

答:6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，1個(gè)移動(dòng)副。

題3、13圖

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題

3、14試計(jì)算題3、14圖所示的機(jī)構(gòu)（橢圓規(guī)）的自由度。AB=BC=CD

答:九=3,PL=4,PH=0

F=3n-2PL-PH=3X3-2X4=1

*

3、15試判定題3、15圖所示各機(jī)構(gòu)就是否具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng),如運(yùn)動(dòng)不確定,提出

修改方案。

(a)(b)

題3、14圖橢圓規(guī)機(jī)構(gòu)題3、15圖

答:兄“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南與題解”題3、7。

第4章平面連桿機(jī)構(gòu)

一、判斷與選擇題

4、1利用速度影像的原理就能很方便地求出一個(gè)構(gòu)件上各點(diǎn)的速度。

正確答案:對(duì)

4、2機(jī)構(gòu)的效率為0,則機(jī)構(gòu)處于自鎖狀態(tài)。

正確答案:對(duì)

4、3在實(shí)際生產(chǎn)中，機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置對(duì)工作都就是不利的。

正確答案:錯(cuò)

4、4在平面連桿機(jī)構(gòu)中，以最短桿為機(jī)架，就能得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。

正確答案:錯(cuò)

4、5鐵鏈四桿機(jī)構(gòu)就是按」的不同形式分為三種基本型式的。

A、搖桿B、連架桿C、連桿

4、6平面四桿機(jī)構(gòu)中,最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之與大于其余兩桿長(zhǎng)度之與，只能得到

A機(jī)構(gòu)。

A、雙搖桿B、雙曲柄C、曲柄搖桿

4、7四桿機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)時(shí)，其傳動(dòng)角為。

A、介于00~90°之間B,0°C、90°

4、8平面連桿機(jī)構(gòu)的行程速度變化系數(shù)KA1時(shí),機(jī)構(gòu)具有急回特性。

A、大于B、小于C、等于

二、填充題

4、9在移動(dòng)副中，外力的作用線在摩擦角所包圍區(qū)域的里面時(shí)，滑塊處于

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4、10自鎖性能最好的就是三角螺紋。

4、11平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式就是錢鏈四桿機(jī)構(gòu).其中.固定的構(gòu)件稱為機(jī)架；

與之相連的構(gòu)件稱為連架桿：與之相對(duì)的構(gòu)件稱為連桿。

4、12實(shí)際中的各種形式的四桿機(jī)構(gòu)渚B可瞧成就是由改變某些構(gòu)件的相對(duì)畏度，形

狀

或選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架等方法所得到的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。

4、13在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,當(dāng)曲柄為原動(dòng)件,并作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí).搖桿作往復(fù)擺動(dòng)。

4、14曲柄搖桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)特性的條件就是:搖桿為從動(dòng)件.曲柄為主動(dòng)件。

三'思考與分析題

4、15一個(gè)機(jī)構(gòu)如果改換主動(dòng)件,其速度矢量多邊形就是否會(huì)改變？

4、16“自鎖”與“不動(dòng)”這兩個(gè)概念就是否一樣？“不動(dòng)”的機(jī)構(gòu)就是否一定“自

鎖”?試舉出三個(gè)自鎖機(jī)構(gòu)的實(shí)例。

4、17在日常生活中您接觸到了哪些平面四桿機(jī)構(gòu)？它們都完成了哪些運(yùn)動(dòng)？就是怎

樣傳遞與實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的？

4、18觀察卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料，它屬于哪種機(jī)構(gòu)？

4、19觀察公共汽車雙扇車門的開閉機(jī)構(gòu)，它利用了哪些四桿機(jī)構(gòu)的哪種特性？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生，提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

四、簡(jiǎn)答題

4、20為什么楔形面摩擦大于平面摩擦？

答:因?yàn)樵谛ㄐ蚊婺Σ林挟?dāng)量摩擦系數(shù)A=f7sin9其值始終大于摩擦系數(shù)小故楔形面摩

擦大于平面摩擦。

4、21何謂自鎖？從受力觀點(diǎn)瞧，移動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)副在什么情況下會(huì)自鎖？

答:不管驅(qū)動(dòng)力多大都不能使機(jī)械運(yùn)動(dòng)，機(jī)械發(fā)生自鎖。因此,機(jī)械自鎖的條件就是n

wo,其中n=o為臨界自鎖狀態(tài)，并不可靠。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用線作用在摩擦角或摩擦圓所包圍區(qū)域之內(nèi)時(shí)，構(gòu)件作減速移動(dòng)，直至

靜止，機(jī)構(gòu)自鎖。

4、22三角螺紋、矩形螺紋各適用于什么樣的工作狀態(tài)？為什么？

答：三角螺紋相當(dāng)于楔形滑塊在楔形槽面內(nèi)滑動(dòng)，矩形螺紋相當(dāng)于滑塊在平面上滑

動(dòng)。

根據(jù)受力分析可得出：

三角螺紋:摩擦阻力大、效率低，易發(fā)生自鎖，常用作連接螺紋。

矩形螺紋:效率高，常用作傳動(dòng)螺紋。

4、23錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件就是什么？

答：曲柄存在的條件如下：

(1)最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之與小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之與；

(2)最短桿或其相鄰桿應(yīng)為機(jī)架。

4、24錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角外,?發(fā)生在什么位置？

答:在曲柄與機(jī)架共線的兩位置處出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。比較這兩位置的傳動(dòng)角，即可求出

最小傳動(dòng)角。對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)原動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架

垂直的位置。

4、25在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如何調(diào)整搖桿擺角的大小或極限位置？

答:搖桿擺角的大小可通過增減曲柄長(zhǎng)度來調(diào)整。

搖桿的兩極限位置可通過增減連桿長(zhǎng)度來調(diào)整。

4、26在工程上，一般就是怎樣來克服死點(diǎn)，使構(gòu)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)的？舉例說明。

答：1、借助飛輪使機(jī)構(gòu)渡過死點(diǎn)，如縫紉機(jī)，曲柄與大帶輪為同一構(gòu)件,利用帶輪的慣

性使機(jī)構(gòu)渡過死點(diǎn)。

2、利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法渡過死點(diǎn)，如機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)機(jī)構(gòu)處于死

點(diǎn)位置時(shí)，可借助另一個(gè)機(jī)構(gòu)來越過死點(diǎn).

五、設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題

4、27如題4、27圖所示，已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件長(zhǎng)度為

a=240mm,b=600mm,l400mm,試問

1)當(dāng)取/〃為機(jī)架時(shí),就是否有曲柄存在？

2)若各構(gòu)件長(zhǎng)度不變，能否以選擇不同構(gòu)件為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)或雙搖

桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？

題4、27圖

解：1、根據(jù)桿長(zhǎng)之與條件，若取AD為機(jī)架而存在曲柄應(yīng)有

a+bWc+d

又〃+%=240+600=840c+t/=400+500=900

滿足上述條件，且連架桿AB又為最短,故有曲柄存在

2、能

因AB最短，且符合桿長(zhǎng)之與條件,所以若取最短桿AB為機(jī)架,得雙曲柄

機(jī)構(gòu)；取CD為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)。

4、28如上圖所示的較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為a=28z??,b=52〃叫c=50"加,d=72z?OT,

試作圖求解：

1）當(dāng)取4〃桿為機(jī)架時(shí),該機(jī)構(gòu)的極位夾角。與桿切的最大擺角外

2）當(dāng)取桿用為機(jī)架時(shí),將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？

解：1、取〃L=0-002m/mmm,作題4、28答案圖。

題4、28答案圖

AD二/AD/〃L=36mm,取作A、B兩點(diǎn)。

以AB=14mm為半徑，A為園心作園。

以CD=/c°/"L=25mm為半徑，D為園心作園。

當(dāng)搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)：

-

AC|=BC-AB=lBC///LAB=26-14=12mm

AC?=BC+AB=/BC〃，L+AB=26+14=40mm

在圖上求畫出G、C2點(diǎn)，由圖可知：

0=ZCIAC2=M°,夕工|紇2=27°

2、因AB為最短，且建+IADWIBC+ICD,符合桿之與條件。所以，當(dāng)AB取

為機(jī)架時(shí)，招演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

第5章凸輪機(jī)構(gòu)

判斷與選擇題

5、1凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與凸輪的轉(zhuǎn)向無關(guān)。

正確答案:錯(cuò)

5、2尖頂從動(dòng)件的凸輪,就是沒有理論輪廓曲線的。

正確答案:錯(cuò)

5、3當(dāng)凸輪的壓力角增大到臨界值時(shí)，不論從動(dòng)件就是什么形式的運(yùn)動(dòng)，都會(huì)出現(xiàn)自

鎖。

正確答案：對(duì)

5、4凸輪輪廓與從動(dòng)件之間的可動(dòng)連接就是什么類型的運(yùn)動(dòng)副？R

A、移動(dòng)副B、高副C、轉(zhuǎn)動(dòng)副D、可能就是高

副也可能就是低副

二.填充題

5、5凸輪機(jī)構(gòu)常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律有等速運(yùn)動(dòng)、等加速-等減速運(yùn)動(dòng)、

余弦加速度運(yùn)動(dòng)、正弦加速度運(yùn)動(dòng)等四種。

5、6在凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件采用等速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生剛性沖擊;采用

等加速-等減速運(yùn)動(dòng)、余弦加速度運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生柔性沖擊.

5、7凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角就是指凸斬輪上接觸真的法線與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向

間所夾的銳角。

5、8凸輪輪廓的加工方法有一削加工與數(shù)控加工兩種。

三.思考與分析題

5、9設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，如果設(shè)計(jì)時(shí)得出的應(yīng)采取什么辦法來解決這個(gè)問

題？

5、10若凸輪機(jī)構(gòu)的滾子損壞,能否任選另一滾子來代替？為什么？

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生，提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

四.簡(jiǎn)答題

5、11滾子從動(dòng)件盤形凸輪的基圓半徑如何度量？

答:就是在理論輪廓上度量的。

5、12在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤形凸輪輪廓線時(shí),若發(fā)現(xiàn)工作廓線有變尖現(xiàn)象,則在尺寸參

數(shù)改變上應(yīng)采取哪些措施？

答:增大基園半徑或減小滾子半徑。

5、13何謂反轉(zhuǎn)法？在設(shè)計(jì)盤形凸輪時(shí)如何應(yīng)用？

答:把原來轉(zhuǎn)動(dòng)著的凸輪瞧成就是靜止不動(dòng)的，而

把原來靜止不動(dòng)的導(dǎo)路及原來往復(fù)移動(dòng)的從動(dòng)

件瞧成為反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的這一原理，稱為“反轉(zhuǎn)法”

原理。如題5、13圖所示為一對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)

件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，由于從動(dòng)件尖頂與凸輪輪廓始

終接觸，所以加上反轉(zhuǎn)角速度后從動(dòng)件尖頂?shù)倪\(yùn)

動(dòng)軌就就是凸輪輪廓曲線。

題5、13圖

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題

*

5、14用作圖法求出下列各凸輪從圖示位置(題5、14圖)轉(zhuǎn)過45°后機(jī)構(gòu)的壓力角

(在圖上標(biāo)出來)。

(a)(b)(c)(d)

題5、14圖

解:見“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南與題解”題5、7。

5、15如題5、15圖所示的對(duì)心移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際輪廓線為

一圓，其圓心在A點(diǎn)，半徑7?=40mm,凸輪

轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，/(w=25mm,滾子半徑

2r=10mm,試問：

1)凸輪的理論輪廓線為何種曲線？

2)凸輪的基圓半徑環(huán)。

3)從動(dòng)件的升距h。

4)推程中的最大壓力角

解：

(1)凸輪的理論輪廓線為一圓。

(2)r()=R-loA+rr=40-25+10=25mm

(3)從動(dòng)件的升程h

h=R+loA+rrro=40+25+10-25=50mm

(4)推程最大壓力角a

當(dāng)。點(diǎn)與A點(diǎn)在水平方向共線時(shí)壓力角a為最大值。題5、15圖

第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

一'判斷與選擇題

6、1在棘輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪將作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。

正確答案:對(duì)

6、2槽輪機(jī)構(gòu)必須要有鎖止圓弧。

正確答案:對(duì)

6、3在棘輪機(jī)構(gòu)中.設(shè)置制動(dòng)爪的目的就是B。

A、分度B、定位C、換向

6、4槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的鎖止圓弧就是A鎖止弧。

A、凸形B、凹形

6、5間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)A、把間歇運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成連續(xù)運(yùn)動(dòng)。

A、不能B、能

二、填空題

6、6改變棘輪機(jī)構(gòu)遙桿擺角的大小.可以利用改變曲柄畏度的方法來實(shí)現(xiàn)。

6、7棘輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng).從動(dòng)件作周期性的時(shí)停、時(shí)動(dòng)

的間歇運(yùn)動(dòng)。

6、8棘輪機(jī)構(gòu)中制動(dòng)爪的作用為防止棘輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

6、9常用的間歇機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu).槽輪機(jī)構(gòu).不完全齒輪機(jī)構(gòu)，凸輪式間隙運(yùn)

動(dòng)機(jī)構(gòu)。

6、10不完全齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)型式為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種。

第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)

判斷與選擇題

7、1多線螺紋沒有自鎖性能。

正確答案:對(duì)

7、2連接螺紋大多采用多線的梯形螺紋。

正確答案:錯(cuò)

7、3同一直徑的螺紋按螺旋線數(shù)不同，可分為粗牙與細(xì)牙兩種。

正確答案:錯(cuò)

7、4彈簧墊圈與對(duì)頂螺母都屬于機(jī)械防松。

正確答案：對(duì)

7、5螺栓的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為中徑。

正確答案:錯(cuò)

7、6螺旋傳動(dòng)中，螺桿一定就是主動(dòng)件。

正確答案:錯(cuò)

7、7螺紋連接防松的根本問題在于A。

A.防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)B、增加螺紋連接的剛度

C.增加螺紋連接的軸向力

7、8設(shè)計(jì)螺栓組連接時(shí),雖然每個(gè)螺栓的受力不一定相等,但各個(gè)螺栓仍采用相同的材

料、直徑與長(zhǎng)度，這主要就是為了D。

A、受力均勻B、外觀美觀C、購買方便D、便于加工與裝

配

7、9螺栓連接的強(qiáng)度主要取決于C的強(qiáng)度。

A、螺母B、墊片C、螺栓

7,10預(yù)緊力為人的單個(gè)緊螺栓連接,受到軸向工作載荷廠作用后，螺栓受到的總拉力

尺CA'+F

A、大于B、小于C、等于

7、11在錢制孔用螺栓連接中,螺栓桿與孔的配合為B。

A、間隙配合B、過渡配合C、過盈配合

7、12當(dāng)較制孔用螺栓連接承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時(shí),該螺栓組中的螺栓工。

A、必受剪切力的作用B、必受拉力作用C、同時(shí)受到剪切與拉伸作

用

二.填充題

7、13普通螺紋的公稱直徑指的就是螺紋的大徑，計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的

就是螺紋的中徑，計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的就是螺紋的小徑。

7、14常用的螺紋牙形有三角形，矩形，梯形，鋸齒等幾種,用于連接

的螺紋為三角牙形,用于傳動(dòng)的為矩形牙形。

7、15螺栓連接的計(jì)算主要就是螺紋中徑，然后按標(biāo)準(zhǔn)選定螺紋的大徑。

7、16當(dāng)承受橫向載荷時(shí)，如采用錢制孔用螺栓連接，其螺栓桿上承受剪切

與擠壓載荷。

7,17在螺紋連接中，相對(duì)剛度及=0,說明墊片為金屬墊片或無墊片，其螺栓中總

拉力為_____&=F+Foo

7、18采用凸臺(tái)或沉頭座，其目的為避免螺栓承受偏心載荷。

三.思考與分析題

7、19螺紋具有自鎖特性，但使用一段時(shí)間后螺紋仍會(huì)自動(dòng)松脫，為什么？

7、20采用對(duì)頂螺母防松時(shí)，兩個(gè)螺母的厚度就是否要求一樣？為什么？若不一樣厚,

那么應(yīng)該哪一個(gè)螺母厚？

7、21在什么條件下，&=片+產(chǎn)？

7、22在緊密壓力容器的緊螺栓連接中，為使螺母擰緊時(shí)更貼緊于被連接件，就是否可

將金屬墊片更換為橡膠墊片？為什么？

7、23裝配錢制孔用螺栓連接時(shí),為何不必將螺母擰得很緊？

7、24對(duì)螺栓組連接進(jìn)行受力分析時(shí)作了五個(gè)假說，試結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的例子加以說明。

答：以上各題不作解答,老肺可根據(jù)不同對(duì)象的學(xué)生，提出適當(dāng)?shù)囊?讓學(xué)生自理。

四.簡(jiǎn)答題

7、25常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場(chǎng)合？

答:普通螺紋廣泛應(yīng)用于各種緊固連接。

管螺紋分為圓柱管螺紋與圓錐管螺紋。前者用于低壓場(chǎng)合，后者適用于高溫、

高壓或密封性要求較高的管連接。

矩形螺紋常用于傳力或傳導(dǎo)螺旋

梯形螺紋其傳動(dòng)效率略低于矩形螺紋，但工藝性好,牙根強(qiáng)度高,螺旋副對(duì)中性

好，可以調(diào)整間隙。廣泛用于傳力或傳導(dǎo)螺旋

鋸齒形螺紋僅能用于單向受力的傳力螺旋。

7、26螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場(chǎng)合？有何特點(diǎn)？

答:螺栓連接將螺栓穿過被連接件上的光孔并用螺母鎖緊。這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝

拆方便、應(yīng)用廣泛。

雙頭螺柱連接這種連接用于被連接件之一較厚,不宜制成通孔,而將其制成螺

紋盲孔,另一薄件制通孔。拆卸時(shí)，只需擰下螺母而不必從螺紋孔中擰出螺柱即可將

被連接件分開,可用于經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。

螺釘連接這種連接不需用螺母,適用于一個(gè)被連接件較厚,不便鉆成通孔,且受

力不大、不需經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。

緊定螺釘連接將緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，并用螺釘端部頂住或頂入另

一個(gè)零件，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置,并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。

7、27連接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防松裝置？試各舉出兩個(gè)機(jī)械

防松與摩擦防松的例子。

答:連接中常用的單線普通螺紋與管螺紋都能滿足自鎖條件,在靜載荷或沖擊振動(dòng)不

大、溫度變化不大時(shí)不會(huì)自行松脫。但在沖擊、振動(dòng)或變載荷的作用下，或當(dāng)溫度

變化較大時(shí)，螺紋連接會(huì)產(chǎn)生自動(dòng)松脫現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)螺紋連接必須考慮防松問

題。

7.28計(jì)算普通螺栓連接時(shí),為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度,而不考慮螺栓頭、

螺母與螺紋牙的強(qiáng)度？

答：因?yàn)檫B接失效主要由拴螺栓本身的強(qiáng)度不足而產(chǎn)生，一般來說螺母與螺紋牙的強(qiáng)

度總就是足夠的。

7、29簡(jiǎn)述緊連接受拉螺栓承受什么載荷？其強(qiáng)度計(jì)算公式中1、3就是什么含義？

答:緊連接受拉螺栓承受拉應(yīng)力。與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的復(fù)合應(yīng)力。1、3的含義就是考慮了扭

轉(zhuǎn)應(yīng)力對(duì)強(qiáng)度的影響。

7、30螺栓連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求螺栓組對(duì)稱布置于連接接合面的形心,理由就是什么？

答：保證接合面的受力比較均勻，同時(shí)也便于加工制造。

7、31簡(jiǎn)述提高螺栓連接強(qiáng)度的措施有哪些？

答:提高螺栓連接強(qiáng)度的措施有：1、改善螺紋牙間的載荷分配；

2、減小螺栓的應(yīng)力變化幅；

3、減少應(yīng)力集中；

4、避免附加應(yīng)力。

7、32滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)相比較,有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答:螺旋副中摩擦為滑動(dòng)摩擦稱為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)。

在螺桿與螺母之間設(shè)有封閉循環(huán)的滾道,在滾道間填充鋼珠,使螺旋副的滑動(dòng)摩擦

變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,從而減少摩擦,提高傳動(dòng)效率,這種螺旋傳動(dòng)稱為滾動(dòng)螺旋傳動(dòng),又稱

滾珠絲杠副。

滑動(dòng)螺旋的優(yōu)缺點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制造,易于自鎖，但其摩擦阻力大，傳動(dòng)效率

低，磨損大,傳動(dòng)精度低。

滾珠絲杠的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）滾動(dòng)摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高，其效率可達(dá)90%以上,

摩擦系數(shù)六0、002-0、005;（2）摩擦系數(shù)與速度的關(guān)系不大，故起動(dòng)扭矩接近運(yùn)轉(zhuǎn)

扭矩，傳動(dòng)靈敏、平穩(wěn)；（3）磨損小且壽命長(zhǎng),可用調(diào)整裝置調(diào)整間隙，傳動(dòng)精度與剛度

均得到提高；（4）不具有自鎖性,可將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

滾珠絲杠的缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難；（2）在需要防止逆轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)中，要加自

鎖機(jī)構(gòu)；（3）承載能力不如滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)大。

五.設(shè)計(jì)計(jì)算與分析題

7、33如題7、33圖所示鋼制凸緣聯(lián)軸器,用均布

在直徑以、=250mm圓周上的z個(gè)螺栓將兩

個(gè)半聯(lián)軸器緊固在一起，凸緣厚均為b=

30mm。聯(lián)軸器需要傳遞的轉(zhuǎn)矩7=10%-mm,

接合面間摩擦系數(shù)『=0、15,可靠性系數(shù)

=1、2。試求：

（1）若采用6個(gè)普通螺栓連接,試計(jì)算所

需螺栓直徑；

（2）若采用與上相同公稱直徑的3個(gè)校制孔

螺栓連接,強(qiáng)度就是否足夠？

解：（1）采用普通螺栓題7、33圖

不滑動(dòng)條件為:Fafri+FQfr2+---+Fofr:>KJ

可得:-一0=Xia=i.07xl（）4N

6fr6x0.15x125

選擇螺栓材料為Q235,性能等級(jí)為4、6的螺栓，由表可查得材料屈服極限

%=24QWPa，安全系數(shù)S=1.5,故螺栓材料的許用

向=生=—MPa=16OMPa。

L」S1.5

由=13fo<口］得：

兀d；/4

,4x1.3弟4xl.3xl.07xl04

4>J---n=J-----------------=10.57?7m

1V乃r⑸V%X160

按細(xì)牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)，選用螺紋公稱直徑d=\2nvn(螺紋小徑

4=10.647mm>10.5mm)

(2)采用3個(gè)M12的較制孔螺栓

查表得邑=2.5,5尸=1.25。

口/號(hào)=含=19徹="署=96""

力矩平衡方程為:丁=36

106

(T=7.4MPa<l92MPa

4/min3r%b3x125x12x30

T=―=—=-----------------=23.6MPa<96MPa

乃4J/43x3.14x125x12-

強(qiáng)度足夠。

*

7、34某氣缸的蒸汽壓強(qiáng)°=1、5MPa,氣缸內(nèi)徑〃=200mm。氣缸與氣缸蓋采用螺栓連

接（題7、34圖），螺栓分布圓直徑4=300mm。為保證緊密性要求,螺栓間距不得大于80mm,

試設(shè)計(jì)此氣缸蓋的螺栓組連接。

題7、34圖受軸向載荷的螺栓組

解:兄“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南與題解”題7、9。

六.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題

7、35試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。

（g）凸臺(tái)高度（h）被連接件兩接觸表面（c）兩軸同心度

題7、35圖

解：

題7、35答案圖

第8章帶傳動(dòng)

一、判斷與選擇題

8、1帶輪的輪槽角應(yīng)小于V帶橫截面楔角。

正確答案:對(duì)

8、2V帶傳動(dòng)不能用于交叉?zhèn)鲃?dòng)之中。

正確答案:對(duì)

8、3V帶底面與帶輪槽底面就是接觸的。

正確答案:錯(cuò)

8、4帶傳動(dòng)的從動(dòng)輪圓周速度低于主動(dòng)輪圓周速度的原因就是帶的彈性打滑。

正確答案:錯(cuò)

8、5在多級(jí)傳動(dòng)中，常將帶傳動(dòng)放在低速級(jí)。

正確答案:錯(cuò)

8、6V帶的公稱尺寸為帶的」長(zhǎng)度。

A、內(nèi)周B、外周C、帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線

8、7帶傳動(dòng)中，外為主動(dòng)輪圓周速度，喳為從動(dòng)輪圓周速度，/為帶速。這些速度之間存

在的關(guān)系就是B。

A、Vi-V2=vB、V\~>v>V2C>ri<KViD、Vi-vt>v

8、8設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，為防止A，應(yīng)限制小帶輪的最小直徑。

A、帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力過大B、小帶輪上的包角過小

C、帶的離心力過大D、帶的長(zhǎng)度過長(zhǎng)

8、9帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的就是

A、減輕帶的彈性滑動(dòng)B、提高帶的壽命

C、改變帶的運(yùn)動(dòng)方向D、調(diào)節(jié)帶的初拉力

8、10同步帶傳動(dòng)就是依靠帶齒與輪齒間的C來傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的。

A、摩擦力B、壓緊力C、嚙合力

二、填空題

8、11按傳動(dòng)原理帶傳動(dòng)分為一摩擦傳動(dòng)_與_嚙合傳動(dòng)。

8、12某普通V帶標(biāo)記為B2000GB11544—1997,則“B"表示__B型普通V帶,

“2000”表示一基準(zhǔn)信:度為2000—。

8、13在傳動(dòng)裝魯中，帶傳動(dòng)一般宜安置在高速級(jí)上。

8、14V帶傳動(dòng)在工作過程中，帶內(nèi)應(yīng)力有—拉應(yīng)力—，—離心拉應(yīng)力一_彎曲應(yīng)

力o最大應(yīng)力。儂=。麗=。什。計(jì)?！癬，發(fā)生在一帶的緊邊與小帶輪的接

觸—處。

8、15帶傳動(dòng)的失效形式為一帶與帶輪之間的磨損、打滑與帶的疲勞破壞等，其設(shè)計(jì)

準(zhǔn)則就是_在傳遞規(guī)定功率時(shí)不打滑，同時(shí)具有足夠的疲勞強(qiáng)度與一定的使用壽

命_。

8、16帶傳動(dòng)的張緊輪一般放在松邊的內(nèi)側(cè)且靠近大輪處