青島理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)題及參考答案

機(jī)械設(shè)計期末復(fù)習(xí)題

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一.判斷：

1.運(yùn)動副是聯(lián)接，聯(lián)接也是運(yùn)動副。錯

2.四阡機(jī)構(gòu)中，曲柄的極位夾角。越大，機(jī)構(gòu)的急回特性也越顯著。對

3.在實(shí)際生產(chǎn)中，機(jī)構(gòu)的“死點(diǎn)”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。錯

4.分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有影響。對

5.局部自由度是不影響其它構(gòu)件運(yùn)動的個別構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動，因此對機(jī)構(gòu)的自由度也沒有影響。

錯

6.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖只表示構(gòu)件和運(yùn)動副，所以作圖的時候不考慮構(gòu)件的尺寸和形狀。錯

7.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短的構(gòu)件一定是曲柄。錯

8.通過離合器聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。錯

9.凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動桿的運(yùn)動規(guī)律。錯

10.槽輪機(jī)構(gòu)的主動件一定是拔盤。錯

二.選擇

1.對于錢鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若取（C）為機(jī)架，將得到雙曲柄機(jī)

構(gòu)。

A.最長桿B,與最短桿相鄰的構(gòu)件C.最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件.

2凸輪機(jī)構(gòu)從動桿的運(yùn)動規(guī)律，是由凸輪的（D）所決定的。

A.壓力角B,滾子C.形狀D.輪廓曲線

3對于較鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若?。˙）為機(jī)架，一定會得到曲柄搖

桿機(jī)構(gòu)。

A.最長桿B.與最短桿相鄰的構(gòu)件C.最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件

4為保證平面四桿機(jī)構(gòu)良好的傳力性能，（B）不應(yīng)小于最小許用值。

A壓力角B.傳動角C.極位夾角D.嚙合角

5.平面四桿機(jī)構(gòu)無急回特性時，行程速比系數(shù)（C）。

A.大于1B.小于1C.等于1

6.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于（C）。

A.是否由各種零件經(jīng)裝配而成的組合體B.它們各部分之間是否有確定的相對運(yùn)動

C.在工作時是否能完成有效的機(jī)械功或能量轉(zhuǎn)化

7.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為主動件，則傳動角是（D）o

A搖桿兩個極限位置之間的夾角B連桿與搖桿之間所夾銳角

C連桿與曲柄之間所夾銳角D搖桿與機(jī)架之間所夾銳角

8.圖示機(jī)構(gòu)中有（A）虛約束。

A1個B2個C3個D沒有

9.在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，已知三桿長度為a=80,b=150,c=120,則d桿長度為（C）。

Ad<110Bd<190C110WdW190

10.下列凸輪機(jī)構(gòu)中，圖_B___所畫的壓力角是正確的。

c

11.凸輪機(jī)構(gòu)從動桿的運(yùn)動規(guī)律，是由凸輪（B）所決定的。

A轉(zhuǎn)速B輪廓曲線C形狀

12.圖示機(jī)構(gòu)要有確定運(yùn)動，需要有（A）原動件。

人1個82個C3個D沒有=1

13.采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，在需要經(jīng)常裝卸的情況下，宜采

用（B）o

A螺栓聯(lián)接B雙頭螺栓聯(lián)接C螺釘聯(lián)接

14.常用螺紋的線數(shù)有單線雙線三線三種，其中用于聯(lián)接和用于傳動的各有_A。

A.一種和兩種B.一種和三種C.兩種和兩種D.兩種和三種

15.對于錢鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若取_C為機(jī)架，將得到雙曲柄機(jī)

構(gòu)。

A.最長桿B.與最短桿相鄰的構(gòu)件C最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件

三.簡答題

1、機(jī)構(gòu)的“死點(diǎn)”位置在什么情況下需要克服？在什么情況下應(yīng)當(dāng)利用？

答：運(yùn)動時克服，固定夾緊時利用

2、簡述“二力平衡公理”和“作用力與反作用力公理”的區(qū)別。

答：一對平衡力是作用于同一物體的兩個力，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。一

對作用力與反作用力的受力物體必定是兩個，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。

3、為什么要限制齒輪的最少齒數(shù)？

答：防止加工過程中切根（范成法加工齒輪齒數(shù)低于17發(fā)生根切）.

4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的因素有哪些？

答：軸的毛坯種類、軸上的載荷大小和分布情況、軸上零件的布置及固定方式、軸承種類及

位置、軸的加工和裝配工藝性等方面。（軸上零件的軸向、周向定位，裝拆，加工工藝）

5、常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場合

答：常用螺紋的種類有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋，前兩種主要

用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。

四.綜合分析題：

（1）無復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束:

=7,P=10,P=0

nLH

F=3n-2P-P=3x7-2x10-0=1

LH

（2）局部自由度：1

n=8,P=11,P=1

LH

F=3n-2P-P=3x8-2x11-1x1=1

LH

2.如圖所示一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄AB為原動件，長度為〃產(chǎn)25mm,偏距e=l（）mm,已知最

大壓力角CCmax=30°,試求：

B

解：曲柄與滑塊道路垂直時壓力角達(dá)到最大。根據(jù)已知條件先求出連桿長度友，則問題易解。

連桿長度：1BC=b="十°=70〃〃〃

sin

(1)H-yj(a+by-e2--e2=50.6〃“〃

(2)0=aicsin,°、-arcsin—--=6.7973°.K=1.08

0—a)(a+b)

3.補(bǔ)全圖中不完整的從動件位移、速度和加速度線圖，并判斷哪些位置有剛性沖擊，哪些位置有柔

性沖擊。

□

-32*/3萬/351

在4=0、7/3、4t/3和5”/3位置處有柔性沖擊；在4=273和7位置處有剛

性沖擊。

4.已矢」一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動的模數(shù)"7=5mm、壓力角a=20°、中心距a=350mm、

傳動比h=5/9,試求兩輪的齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑、基圓直徑以及分度圓上的齒厚和齒槽

寬。

解:

山：q=g二2)=350—①

聯(lián)立求解即得：馬=50,Z2=90

小齒輪：4=250tnni,dal=260nun?dbl=234.9232nnn,sx4=7.854mm；

大齒輪計算略。

機(jī)械設(shè)計

判斷題

1.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，由于安裝不準(zhǔn)確，產(chǎn)生了中心距誤差，但其傳動比的大小仍保持不變。對

2.螺釘聯(lián)接用需要經(jīng)常拆卸的場合。錯

3.漸開線園柱齒輪齒廓曲線上各點(diǎn)的壓力角都相等，且等于20°。錯

4.同一模數(shù)和同一壓力角，但不同齒數(shù)的兩個齒輪，可以使用一把齒輪刀具進(jìn)行加工。對

5.齒輪傳動時，重合度越大，傳動時就會平穩(wěn)。錯

6.閉式軟齒面齒輪傳動，應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。對

7.蝸桿的旋向不會影響蝸輪的傳動方向。錯

8.當(dāng)軸上有多處鍵槽時，應(yīng)使各鍵槽位于軸的同一母線上。對

9.滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。對

10.工作中轉(zhuǎn)動的軸稱為轉(zhuǎn)軸。錯

二.選擇題

1.標(biāo)準(zhǔn)三角帶型號的選定，取決于_Ao

A.傳遞的功率B.帶的線速度C.帶的圓周力D.高速軸上的扭矩

2.滾動軸承的主要失效形式是（A）

A.疲勞點(diǎn)蝕和磨損B.磨損和塑性變形C.疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形

3.螺栓的強(qiáng)度計算是以螺紋的_A_來計算的。

A.小徑B.中徑C.大徑

4.V帶傳動工作時，與帶輪輪槽接觸是_C_。

A.帶的底面B.帶的頂面C.帶的兩側(cè)面

5.在不完全液體潤滑徑向滑動軸承的沒計中，限制pv值的主要目的是防止軸承_A

A.過度磨損B.塑性變形C.疲勞破壞D.溫升過高

6.鍵的長度尺寸確定的方法是_C—確定。

A.按輪轂長度B.按輪轂長度和標(biāo)準(zhǔn)系列C.經(jīng)強(qiáng)度校核后再按標(biāo)準(zhǔn)系列7.對正常齒制標(biāo)

準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，當(dāng)用齒條刀具加工時，不發(fā)生根切的最小齒數(shù)，Zmin=_B_o

A.14B.17C.21D.23

8.平鍵、花鍵、導(dǎo)向鍵和半圓鍵的聯(lián)接都屬于_B_。

A.緊鍵聯(lián)接B.松鍵聯(lián)接C.不可拆聯(lián)接D.

9.載荷不大，多支點(diǎn)支承的軸系，宜選用_A_

A.深溝球軸承B.調(diào)心球軸承C.角接觸球軸承D.圓柱滾子軸承

10.汽車下部，由發(fā)動機(jī)、變速器、通過萬向聯(lián)軸器帶動后輪差速器的軸，是_C—。

A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動軸

11.普通平鍵聯(lián)接傳遞動力是靠_B___o

A.兩側(cè)面的摩擦力B.兩側(cè)面的擠壓力

C.上下面的擠壓力D.上下面的摩擦力

12.在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是_B_o

A.6208B.N208C.30208D.51208

13.下列四種螺紋中，傳動性能最好的是（D）.

A.粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋

14.普通平鍵有三種型式,其中工—平鍵多用在軸的端部。

A.圓頭B.平頭C.單圓頭

15.能滿足超越要求的機(jī)構(gòu)是_B—

A.外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)B.內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)C.外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)D.內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)

三.簡答題

1、四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件是什么？

答：1.連架桿與機(jī)架中必有一桿為四桿機(jī)構(gòu)中的最短桿；

2、齒輪的失效形式有哪些？采取什么措施可減緩失效發(fā)生？齒輪強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則是如何確定的？

答：齒輪的失效形式有五種：

1）輪齒折斷。減緩措施：增大齒根的圓角半徑、提高齒面加工精度慕增大軸及支承的剛度；

2）齒面點(diǎn)蝕。改進(jìn)措施：提高齒面硬度、降低表面粗糙度星增大洞滑油粘度；

3）齒面磨損。改進(jìn)措施：采用閉式傳動、降低齒面粗糙度慕保持良好的潤滑；

4）齒面膠合。改善措施：提高齒面硬度、降抵齒面粗糙度、選用抗膠合性能較好的齒輪副材

料、采用抗膠合潤滑油、減少模數(shù)、降低齒高；

5）塑性變形。改善措施：提高齒面硬度、采用粘度高的潤滑油。

齒輪強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則的確定是根據(jù)齒輪傳動的工作方式慕齒輪的材料、硬度、失效形式來定的。

3.一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上？

答：小帶輪，因?yàn)樗佑|面積小

4.在什么情況下凸輪機(jī)構(gòu)的從動桿才能得到運(yùn)動的停歇？

答：向徑、高度無變化

5.螺紋聯(lián)接的自鎖條件是什么？在公稱直徑，螺旋升角，摩擦系數(shù)相同的情況下，試比較三角

形螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋的自鎖性（簡述理由）。

答：螺旋升角小于當(dāng)量摩擦角；由于當(dāng)量摩擦角的關(guān)系，三角螺紋自鎖最好，矩形最差

四.綜合分析題:

1.計算下列機(jī)構(gòu)的自由度，若有虛約束、復(fù)合校鏈和局部自由度，需指出。

(1)(2)

解：

(1)

局部自由度：2,虛約束：2

n=5,PL=6,PH=2

F=3H-2PL-PH=3X5-2X6-1X2=1

(2)

復(fù)合較鏈：1，局部自由度：1

n=9,PL=12,PH=2

F=3n-2PL-PH=3x9-2xl2-lx2=l

2.設(shè)計一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程速度變化系數(shù)K=1.5,滑塊的沖程/a°=50mm,導(dǎo)

路的偏距e=20mm,求曲柄長度d和連桿長度瓦

B

解：

對△GAC2，有:

H2=(b-a)2+(b+a)2-203-a)(b+a)cosG一①

另有：

sin(ZAC2D)=[(b-a)/H]sinO

XjRtAADC2,有：

sin(NAC2D尸e/(b+a)

從而有:

H=[(b+a)(b-a)/e]sin0—②

當(dāng)。(或K)、e、H已知時，聯(lián)立求解式①、②，可直接得：

a=-y]H:-(2e///sin^)(l-cos^)

b=^H2+(2eH/sin^)?(1+cos0)

對「本題，由已知條件可解出:a=21.5mm,b=46.5mm

3.試標(biāo)出在圖示位置時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過9(/后從動件的位移和凸輪機(jī)

構(gòu)的壓力角。

解:

a

4.試分析圖（a）,（b）,（c）,（d）中的結(jié)構(gòu)錯誤，分別說明理由并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。圖示卷揚(yáng)機(jī)

由電動機(jī)驅(qū)動，傳動系統(tǒng)由萬向聯(lián)軸器及定軸輪系組成，卷筒與齒輪采用螺栓聯(lián)接。試分析軸I、

II、III、IV各屬于什么類型的軸（各軸自重不計）。

電幻機(jī)

解：

軸I只受轉(zhuǎn)矩，屬于傳動軸。軸II既受彎矩，又受轉(zhuǎn)矩，屬于轉(zhuǎn)軸。軸HI、IV只受彎矩，均為心

軸。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案

溫馨提示：本試題僅供備考復(fù)習(xí)使用。

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一、分析題（共45分）

1.（8分）畫出圖示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計算機(jī)構(gòu)的自由度（寫出完整公式）。

說明該機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動。

2.（8分）標(biāo)出圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的全部瞬心位置。

3.（7分）如圖所示的較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸：

（1）判斷該軌鏈四桿機(jī)構(gòu)是否滿足桿長條件，并確定該校鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型?

（2）若獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)選何桿為機(jī)架？

4.（10分）對心滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)如圖所示，凸輪以5順時針轉(zhuǎn)動，在圖中標(biāo)出:

（1）凸輪基圓和理論廓線；

（2）凸輪機(jī)構(gòu)在A、B點(diǎn)處的壓力角QA和四；

（3）韭桿的最大升程也

,Z

5.（12分）如圖所示的輪系中，已知各輪的齒數(shù)Zi=30,Z2=45,Z3=80,Z3=20,Z4=40,Z4=30,

Z5=45O試求傳動比沁，并在圖中標(biāo)出各輪轉(zhuǎn)向。

6.（8分）畫出圖示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計算機(jī)構(gòu)的自由度（寫出完整公式）,

說明該機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動。

7（8分）如圖所示的機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)位置和各構(gòu)件尺寸，原動件以角速度叫勻速

轉(zhuǎn)動。

（1）標(biāo)出所有瞬心位置；

（2）求出圖示位置構(gòu)件3的角速度33大小及其轉(zhuǎn)動方向。

8.（7分）如圖所示的銳鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知/^fi=30mm,/fiC=HOmm,/co=80mm,

/^D=120mmo試分析：

（1）判斷該校鏈四桿機(jī)構(gòu)是否滿足桿長條件，并判斷機(jī)構(gòu)為何種類型（寫出分析過程）；

（2）若各桿長度不變，如何獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。

9.（10分）如圖所示的偏置滾子直動盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知偏矩為e?，F(xiàn)求:

（1）在圖上畫出凸輪的理論輪廓曲線、偏距圓及基圓；

（2）標(biāo)出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的壓力角a和位移5

二、簡答計算題（共45分）

1.（8分）如圖所示，鋼制液壓油缸壁厚為10mm,油壓為p=l.5MPa,D=160mm,其上蓋

的螺栓個數(shù)z=8,殘余預(yù)緊力FR=1.6FE。螺栓材料性能等級為4.8級，安全系數(shù)S=3,試求螺

紋小徑。

2.（10分）已知輸出軸上的錐齒輪Z4的轉(zhuǎn)向，。欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試求:

（1）確定蝸桿傳動的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；

（2）在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。

3.（7分）簡述鏈傳動的組成及其多邊形效應(yīng)，并分析其體現(xiàn)的鏈傳動特點(diǎn)。

4.（10分）分析軸系結(jié)構(gòu)中有哪些零件，并指出其中的錯誤。

5.（10分）己知代號為7208AC滾動軸承的轉(zhuǎn)速為3000r/min,基本額定動載荷C=35200N,

所受當(dāng)量動載荷P=2360N,丁作溫度不高，丁作中有輕微沖擊，載荷系數(shù)為試分

析：

1）此軸承代號的含義；2）計算軸承的壽命（單位為h）；3）比較滾動軸承與滑動軸承的不

同。

6.（8分）如圖所示，用兩個M10的螺釘（小徑di=8.376mm）固定一牽曳鉤，若螺釘力學(xué)

性能等級為4.6級，安全系數(shù)為S=l.5,可靠性系數(shù)C=l.2,接合面摩擦系數(shù)f=0.15,求其

允許的牽曳力。

7.（10分）試在圖中畫出作用下斜齒輪3和錐齒輪2上的圓周力、軸向力、徑向力的作用線

和方向，并給出輪3的旋向和輪2的轉(zhuǎn)向。

8.（7分）簡述帶傳動的打滑與彈性滑動，并比較兩者的異同，并分析其體現(xiàn)的帶傳動特點(diǎn)。

9.（8分）從軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計角度，分析其中有哪些零件（寫出三個），并指出其中的錯誤。

答案

一、分析題（共45分）

L（8分）

（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖（5分，其中標(biāo)注2分）

機(jī)構(gòu)自由度:

（2）n=3,Pi=4,Ph=0

分，其中寫出公式給分）

F=3n-2Pi-Ph=3x3-4x2=l（32

2.（8分）

解：兩構(gòu)件直接連接的瞬心每個1分，共4分；

兩構(gòu)件非直接連接的瞬心每個2分，共4分。

3.（7分）

答：（1）30+90<60+80,滿足桿長條件。（2分）最短桿為機(jī)架，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。（2分）

（2）若獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)選長度為90的桿為機(jī)架。（2分）

4.（10分）

解：（1）基圓（2分）理論廓線（2分）

（2）A、B處壓力角（各2分）（3）H（2分）

5.（12分）

解：

；_Z2Z3Z4Z5_Z3Z4Z5

*15—

Z}Z2ZyZ^Z]ZyZ^*

=8（8分，其中公式5分）

各輪轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示。（4分）

6（8分）

答：（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖:（4分）

（2）機(jī)構(gòu)自由度：n=3,Pi=4,Ph=O

F=3n-2PrPh=3乂3孫2=1（3分，其中寫出公式給2分）

該機(jī)構(gòu)自由度數(shù)和原動件數(shù)目相等，所以有確定運(yùn)動。（1分）

7.（8分）

（2）因?yàn)闉闃?gòu)件1，3的瞬心，則有：

利麗=必福（1分）

得到，回=々心3（逆時針）（1分）

8.（7分）

解：（1）由于幾十/AD=30+120=150mm,/BC+/CD=80+110=190mm,

故：IAB+IAD<IBC+ICD滿足桿長條件C（2分）

且最短桿1為連架桿，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2分）

（2）各桿長度不變時，選用構(gòu)件3為機(jī)架時，可獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。（3分）

9.（10分）

解:11）理論廓線如圖示（2分）偏距圓如圖示（2分）基圓如圖示（2分）

12）壓力角。如圖示（2分）位移5如圖示（2分）

二、簡答計算題（共45分）

1.（8分）

單個螺栓承受的工作載荷（2分）

殘余預(yù)緊力FR=1.6FE,單個螺栓上的總工作拉力Fa=FE+FR=9.8kN（2分）

4.8級對應(yīng)g=320MPa,[0=oJS=107MPa（2分）

小徑由＞12.3mm（2分）

2.（10分）

1）蝸桿右旋、順時針轉(zhuǎn)動（4分）

2）蝸桿：軸向力垂直紙面向內(nèi)、徑向力豎直向下、圓周力水平向左；

蝸輪：圓周力垂直紙面向外、徑向力豎直向上、軸向力水平向右；

錐齒輪3：軸向力水平向左、徑向力豎直向下、圓周力垂直紙面向外:

錐齒輪4：徑向力水平向右、軸向力豎直向上、圓周力垂直紙面向里;

3.（7分）

組成：內(nèi)、外鏈板、銷軸、套筒、滾子（2分）

多邊形效應(yīng)：滾子鏈繞在鏈輪上形成正多邊形，使得其鏈條前進(jìn)的速度、垂直鏈條前進(jìn)方向的速度、及

從動輪的角速度都是周期性變化的。（3分）

鏈傳動的特點(diǎn)：瞬時傳動比是變化的，不易用于高速。（2分）

4.（10分）

鍵、滾動軸承、軸承端蓋、套筒、齒輪（3分）

1）半聯(lián)軸器未做軸向固定；

2）兩個軸承端蓋與箱體之間加調(diào)整墊片；

3）左軸承內(nèi)圈定位套筒過高；

4）左軸承端蓋與軸接觸，應(yīng)留有間隙并加密封圈;

5）固定齒輪的鍵過長；

6）齒輪過定位；

7）右軸承內(nèi)圈定位軸肩過高；

8）彈性擋圈畫法錯誤

（7分）

5.（10分）

1）代號含義

AC一一接觸角25。；內(nèi)徑d=40mm；尺寸系列代號02；7——角接觸球軸承（4分）

2）￡=3（1分）

h（3分）

3）摩擦性質(zhì)不同：滑動摩擦和滾動摩擦

結(jié)構(gòu)形式不同：滑動軸承簡單，滾動軸承由內(nèi)外圈、滾動體和保持架組成。（2分）

6.（8分）

（1）確定螺栓材料的許用應(yīng)力

由螺栓性能等級為4.6可知，螺栓材料的屈服極限氏=240MPa,

螺栓材料的許用應(yīng)力［力=as/S=240/1.5=160MPa（2分）

（2）確定螺栓連接允許的最大預(yù)緊力，由緊螺栓連接的強(qiáng)度條件

Ux1.3F0I4x1.3x40000

d\NI----------=I------------<------mr

Jn[a]Jnx100

13吊八]

▼麗/

Fa<[小青/4/l.3=6781.7N（3分）

螺栓連接允許的最大預(yù)緊力Fmax=6781.7N）

（3）確定螺栓組連接允許傳遞的最大橫向力

由緊螺栓連接承受橫向載荷的平衡條件

mzfFa>CF

F<mzfFa/C=lx2x0.15x6781.7/1.2=1695N（3分）

7,（10分）

輪3右旋；轉(zhuǎn)向水平向右；（4分）

輪1：軸向力水平向左、徑向力豎直向上、圓周力垂直紙面向里;rr

輪2：徑向力水平向右、軸向力豎直向下、圓周力垂直紙面向外:

輪3：軸向力豎直向上、徑向力水平向左、圓周力垂直紙面向外;AS

輪4：軸向力豎直向下、徑向力水平向右、圓周力垂直紙面向里;

（6分）

8.（7分）

彈性滑動由帶的彈性和拉力差引起，不可避免；打滑是指過載引起的全面滑動，可以避免。

彈性滑動是局部帶在局部輪面上發(fā)生微小的相對滑動；打滑是整個帶在整個輪面上發(fā)生顯著的相對滑動；

彈性滑動造成傳動比不穩(wěn)定，引起帶的磨損、溫升；打滑引起帶嚴(yán)重磨損，甚至傳動失效：但可過載保護(hù)。（5

分）

其體現(xiàn)的帶傳動特點(diǎn)：

帶傳動為傳動比不準(zhǔn)確；帶傳動打滑是其失效形式，也起到過載保護(hù)作用。（2分）

9（8分）

鍵、滾動軸承、軸承端蓋、套筒、齒輪（3分）

1）兩個傳動件未做周向固定；

2）兩個軸承端蓋與箱體之間加調(diào)整墊片；

3）軸承內(nèi)圈定位套簡過高；

4）安裝軸承的軸段應(yīng)與其右端分開；

5）右傳動件左端未軸向定位的鍵過長；

6）中間傳動件過定位；

（6分〕

一、選擇題（每小題I分，共10分）

1.用于制造滾動軸承套圈及滾動體的常用材料是—;

A）45,B）GCrl5,C）HT200,D|Q235

2.—決定了從動件的運(yùn)動規(guī)律；

A）凸輪轉(zhuǎn)速，B）凸輪輪廓曲線，C）凸輪的形狀

3.一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力分別為g1,82，則存在;

A）0HI>0?2，C）OHl=Orf2

4.兩個被聯(lián)接件之一較厚，材料較軟，強(qiáng)度較低，且需要經(jīng)常裝拆時，所用的螺紋聯(lián)接應(yīng)為

—聯(lián)接；

A）螺栓，B）雙頭螺柱，C）螺釘，D）緊定螺釘

5.昔傳動與齒輪傳動相比的一個優(yōu)點(diǎn)是—;

22

A）可緩和沖擊、吸收振動，B）傳動比穩(wěn)定，C）壽命長，D）效率高M(jìn)v=ylM~（aT）

6.按彎扭合成計算軸的強(qiáng)度時,計算當(dāng)量彎矩公式中的系數(shù)。是考慮—'一

__9

A）材料抗彎與抗扭的性能不同，B）彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)性質(zhì)不同，C）強(qiáng)度理論的要

求

7.齒輪根切的現(xiàn)象發(fā)生在—的場合；

A）齒數(shù)較少，B）齒數(shù)較多，C）模數(shù)較小，D）模數(shù)較大

8.不能保證固定不變的傳動比的傳動是—;

A）齒輪傳動，B）帶傳動，C）蝸桿傳動

9.齒輪采用滲碳淬火的熱處理方法，則齒輪材料只可能是（…）。

A.45號鋼B.ZG340-640C.20CrD.38CrMnAIA

10.一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合，它們的（...）必須相等。

A.直徑dB.模數(shù)mC.齒寬bD.齒數(shù)z

二、填空題（每空1分，共20分）

1.一個沒有任何約束的物體，它有個自由度。

2.帶傳動的主要失效形式是、及帶與帶輪的磨損。

3.平鍵聯(lián)接靠鍵和鍵槽的傳力，高度方向有,不會影響軸與軸上零件的

對中。

4.常用的滑動軸承材料分為金屬材料、和三類。

5.受軸向外載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓的軸向總載荷等于工作載荷與之和。

6.行程速比系數(shù)K是表示銀鏈四桿機(jī)構(gòu)性質(zhì)的參數(shù)。

7.既受到扭矩又受到彎距的軸稱為o

8.在用范成法加工齒輪時，若被加工齒輪的齒數(shù)小于一，則可能出現(xiàn)根切現(xiàn)象。

11.螺桿相對于螺母轉(zhuǎn)過一周時，它們沿軸線方向相對移動的距離是螺旋的0

12.在V帶傳動設(shè)計中，限制帶輪最小直徑主要是為了限制帶傳動中的o

13.開式齒輪傳動的主要失效形式是和。

14.滾動軸承的配合制度是軸承與軸的配合為,軸承與軸承座孔的配合

為o

三、問答題（有4小題，每題5分，共20分）

1.螺紋聯(lián)接的防松方法，按工作原理來分可分為哪幾種？要求每一種舉一例。

2.什么是滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷？

3.試解釋帶傳動中彈性滑動和打滑現(xiàn)象。彈性滑動和打滑會引起什么后果？二者都可以

避免嗎？

4.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式有幾種？

四、計算題（每小題10分，共50分）

1.計算下列圖1結(jié)構(gòu)的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中的復(fù)合錢鏈、虛約束。

(2)

圖1圖2

2.在圖2示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)4=20,Z2=27,Z2'=45,Z^=40,已知

齒輪1的轉(zhuǎn)速〃=330r/min,試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH（大小與方向）。

3.有一軸用一對46309軸承支承，軸承的基本額定動負(fù)載G=48.IkN,內(nèi)部軸向力

S=0.7Fr,己知軸上承力F”2500N,吊=1600N,軸的轉(zhuǎn)速n=960i7min,尺寸如圖3所

示。若取載荷系數(shù)2,試計算軸承的使用壽命。

Fa/FWFa/F>e

ftr

XYXY

0.7100.410.85

6

25

^ZJ_

(7^1771

LZJ"Il\N

西l//iK\i

4

T_

圖3

圖4

4.如圖4所示的輪系中,已知ZI=Z2=Z4=Z5=20,Z3=Z6=60,齒輪1的轉(zhuǎn)速Q(mào)=1440（r7min）,求齒

輪6的轉(zhuǎn)速（大小及方向）（方向用箭頭表示）。

5、已知一正常齒制的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)zl=20,模數(shù)m=2mm,擬將該齒輪作某外嚙合

傳動的主動齒輪，現(xiàn)須配一從動齒輪，要求傳動比i=3.5,試計算從動齒輪的幾何尺寸及兩輪

的中心距。

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》試題答案

一、選擇題（每小題1分，共20分）

ABDACBACACACBBACBBDA

二、填空題（每空1分洪10分）

1.用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定比例繪制各運(yùn)動副的相對

位置，因而能說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系

2.P0,25,特輕，深溝球；

3.擠壓，摩擦，對心性不好；

三、問答題（每題5分，共20分）

1.答：（1）強(qiáng)度、塑性、摩擦順應(yīng)性和嵌入性好；（2）跑合性、減摩性和耐磨性好;

（3）耐腐蝕性強(qiáng)；（4）潤滑性和導(dǎo)熱性良好；（5）工藝性好

2.答：

序號螺紋聯(lián)接的基本類型適用的場合

1螺栓普通螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔

聯(lián)接校制孔螺栓聯(lián)接兩被聯(lián)接件通孔,且兩被聯(lián)接件需要精確固定相對位置，或承受

橫向載荷

2雙頭螺柱聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,材料又較軟,且需經(jīng)常拆卸

3螺釘聯(lián)接被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔,受力不大，且不需經(jīng)常拆卸

4緊定螺釘聯(lián)接固定兩個零件的相對位置，且力或轉(zhuǎn)矩不大時；也用于調(diào)整零件

的位置

3.答：內(nèi)圈，內(nèi)圈用來和軸頸裝配。外圈，外圈用來和軸承座裝配。滾動體，滾動體

的作用是當(dāng)內(nèi)圈、外圈相對轉(zhuǎn)動時，滾動體在內(nèi)、外圈的滾道間滾動，從而形成滾動摩擦。

保持架，保持架的作用是避免相鄰的滾動體直接接觸。

1.3廣

4.答:螺栓受到拉應(yīng)力。和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力T的作用。二a1<［o］。一拉應(yīng)力,

dl一螺栓最小直徑，［。］一許用拉應(yīng)力。

四、計算題（每小題10分，共50分）

1.解:

Tidn_7ix60x600_

1.88m/s<[V]

60x1000-60x1000

由8=L2J=1.2x60=72mm得

BdL」

J=5x72x60=21600N=21.6kN

由=得

Bd

xBxd/V=10x72x60=22978.7N=22.98kN

1.88

所以軸承允許的最大載荷為[片，F(xiàn)2]min,即片皿二a=21.6kN

2.解：

由松螺栓聯(lián)接的設(shè)計公式得螺紋小徑為

/\1QUX25X103右八一

a,=_------=J------------=23.033mm

1\^[a]V3.14x60

3.解：

有效拉力凡=1000/yp=1000X8/10=800N

又知：:凡內(nèi)=2月

則緊邊拉力￡=2K=1600N

根據(jù)歐拉公式

F?

得當(dāng)量摩擦系數(shù)尸=ln(￡/E)/<z=ln2/(3.14X120/180)

=0.693/2.0933=0.331

4.解題要點(diǎn)：

(1)本題所示為一個定軸輪系。

(2)其轉(zhuǎn)動比為

zzzz_zz_60X60

，子.(』)2235636

z(z2z4z5ziz420X20

“6=3=——=160(r/min)

"129

齒輪6的轉(zhuǎn)向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同。如圖所示。

36

25__

~V7^~

KZJ1x^1

(7^rxi

14

TT

5.解：根據(jù)給定的傳動比,,可計算從動輪的齒數(shù)

Z2=/Zi=3.5x20=70

已知齒輪的齒數(shù)z2及模數(shù)m,由表5-2所列公式可以計算從動輪各部分尺寸。

分度圓直徑di=mi2=2X70=140mm

齒頂圓直徑da2=(z2+2/)a')m=(70+2X1)2=144mm

齒根圓直徑df=(z2-2ha*-2c')m=(70-2X1-2X0.25)2=135mm

全齒高h(yuǎn)=(2ha+c)m=(2X1+0.25)2=4.5mm

=

中心距a==-y(2|+z2)|^(20+70)=90mm

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題A

一、填空題

1.兩構(gòu)件通過或接觸組成的運(yùn)動副稱為高副。

2.滿足曲柄存在條件的較鏈四桿機(jī)構(gòu)，取與最短桿相鄰的桿為機(jī)架時，為一

機(jī)構(gòu)，取最短桿為機(jī)架時，為機(jī)構(gòu)。

3.在凸輪機(jī)構(gòu)中，常見的從動件運(yùn)動規(guī)律為運(yùn)動時，將出現(xiàn)沖

擊。

4.直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計算時，取處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù)，其

載荷由對齒輪承擔(dān)。

5.為使兩對直齒圓柱齒輪能正確嚙合，它們的和必須分

別相等。

6.兩齒數(shù)不等的一對齒輪傳動，其彎曲應(yīng)力等；兩輪硬度不等，其

許用彎曲應(yīng)力等。

7.V帶傳動的主要失效形式是和o

8.在設(shè)計V帶傳動時，V帶的型號是根據(jù)和選取的。

9.鏈傳動中的節(jié)距越大，鏈條中各零件尺寸，鏈傳動的運(yùn)動不均

勻性O(shè)

10.工作時只受不承受的軸稱為心軸。

二、選擇題

1.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的根切現(xiàn)象發(fā)生在（）0

A.模數(shù)較大時B.模數(shù)較小時C.齒數(shù)較少時D.齒數(shù)較多時

2.在下列四種型號的滾動軸承中，（）必須成對使用。

A.深溝球軸承B,圓錐滾子軸承C.推力球軸承D.圓柱滾子軸承

3.在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對位移以及可以緩和沖擊、吸

收振動的是（）。

A.凸緣聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C,萬向聯(lián)軸器D.彈性套柱銷聯(lián)軸器

4.在銀鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)的傳動角7和壓力角a的關(guān)系是（）o

A.y—aB./=90°—aC./=90°+aD./=180°—a

5.對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是（）。

A.拉力B.扭矩C.壓力D.拉力和扭矩

三、判斷題（正確的打“，錯誤的打

“X”）

1.在銀鏈四桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，

為雙曲柄機(jī)構(gòu)。（）

2.在凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓半徑取得較大時，其壓力角也較大。（）

3.在平鍵聯(lián)接中，平鍵的兩側(cè)面是工作面。（）

4.斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是大端模數(shù)。（）

5,帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動是由于傳動過載。（）

6.轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特性為脈動循環(huán)變應(yīng)力。（）

7.向心推力軸承既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷。（）

8.圓盤摩擦離合器靠在主、從動摩擦盤的接觸表面間產(chǎn)生的摩擦力矩來傳遞轉(zhuǎn)

矩。（）

四、問答題

1.試述齒廓嚙合基本定律。

2.試述螺紋聯(lián)接防松的方法。

3.試分析影響帶傳動承載能力的因素。

五、分析判斷題

1.在錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，己知，A8=150mm,lBC=350mm,lCD=320mm,

幾=400mm,試判斷該機(jī)構(gòu)的類型，并給出判斷依據(jù)。

題五、1圖

題五、2圖

六、計算題

(a)(b)

題六、1圖

2.已知輪系如2圖所示中，4=25、Z2=50.Z5=Z6=20.Z3=40,

Z4=80,H,=900r/min,且順時針轉(zhuǎn)動。求桿系H的轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)方向。

七、結(jié)構(gòu)題

下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑，粕承用脂潤滑，指出

該結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤。要求:

1.在圖中用序號標(biāo)注設(shè)計錯誤處;

2.按序號列出錯誤，并用文字提出改正建議;

3.不必在圖中改正。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題A答案

一、填空題

1.點(diǎn)線2.曲柄搖桿，雙曲柄3.勻速剛性4.節(jié)線一對5.模數(shù)m壓

力角6.相等不相等7.打滑疲勞斷裂8.計算功率Pc小輪轉(zhuǎn)速m

9.越大增大10.彎矩轉(zhuǎn)矩

二、選擇題

CBDBD

三、判斷題

XXVXXXXV

四、問答題

1.所謂齒廓嚙合基本定律是指：作平面嚙合的一對齒廓，它們的瞬時接觸點(diǎn)的公

法線，必于兩齒輪的連心線交于相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)C,該節(jié)點(diǎn)將齒輪的連心線所分的兩

個線段的與齒輪的角速成反比。

2.螺紋連接的防松方法按工作原理可分為摩擦防松、機(jī)械防松及破壞螺紋副防松。

摩擦防松有：彈簧墊圈、雙螺母、橢圓口自鎖螺母、橫向切口螺母

機(jī)械防松有：開口銷與糟形螺母、止動墊圈、圓螺母止動墊圈、串連鋼絲

破壞螺紋副防松有：沖點(diǎn)法、端焊法、黏結(jié)法。

3.初拉力F。、包角a、摩擦系數(shù)f、帶的單位長度質(zhì)量q、速度v。

五、分析判斷題

1.解：此四桿機(jī)構(gòu)的四桿滿足桿長和條件

Lab+LadWLbc+Led

且由題已知機(jī)構(gòu)以最短桿的鄰邊為機(jī)架，故此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

六、計算題

1.a）解：F=3n—2PL—Ph=3x5—2x7—0=1

此題中存在復(fù)合較鏈，5個構(gòu)件組成復(fù)合較鏈，共有4個低副

b）解：F=3n—2PL-Ph=3x4—2x5—l=l

此題中滾子為局部自由度

2.解：由題意的得，5-3-64組成行星輪系

i54H=n5-加/加一nH=-Z3XZ4/Z5XZ6

因?yàn)?—2—5組成定軸輪系

ii2=ni/n2=ni/n5=Z2/Z)

所以n5=450r/min

把n4—0及ns—450r/min代入_L式

nH=5.55r/min

這表明系桿H的旋轉(zhuǎn)方向和齒輪1的一致

七、結(jié)構(gòu)題

答：

1、左、右兩邊軸承端蓋均無調(diào)整墊片

2、左邊軸承內(nèi)圈固定錯誤，軸肩高過內(nèi)圈高度

3、鍵過長

4、齒輪輪轂的長度要長過與其配合的軸段的長度l-2mm

5、套筒高度高過右邊軸承內(nèi)圈的高度

6、右邊軸承端蓋與軸要留有間歇

7、右邊軸承端蓋與軸間要有密封圈

8、和右端軸承相配合的軸端作成階梯軸，便于裝拆

9、兩端的軸承要設(shè)有擋油環(huán)

10、聯(lián)軸器沒有周向定位。

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題B

一、選擇題

1.在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，為提高機(jī)構(gòu)的傳力性能，應(yīng)該

A.增大傳動角yB.減小傳動角丫

C.增大壓力角aD.減小極位夾角。

2.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的根切現(xiàn)象，發(fā)生在

A.模數(shù)較大時B.模數(shù)較小時

C.齒輪較少時D.齒數(shù)較多時

3.斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)利的關(guān)系式，應(yīng)該是

A.mn=mtsinBB.m^mjcosB

C.mn=mtcosPD.mn=mtcosa

4.調(diào)節(jié)周期性速度波動的方法是在機(jī)械中加一個飛輪，其作用是使

A.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動可以消除

B.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動可以減小

C.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均角速度3如可以減小

D.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均角速度3m可以增大

5.動平衡的條件是，回轉(zhuǎn)件中各個質(zhì)量產(chǎn)生的

A.離心力的合力等于零

B.離心力的合力和合力偶矩均等于零

C.離心力的合力偶矩等于零

D.離心力的合力和合力偶矩均不等于零

6.僅受預(yù)緊力F'作用的緊螺栓聯(lián)接，其螺栓的計算應(yīng)力。8=13F'/￡d；,將拉應(yīng)力增

大30%的原因是考慮

A.安裝時可能產(chǎn)生的偏心載荷

B.載荷可能有波動

C.拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用

D.螺栓材料的機(jī)械性能不穩(wěn)定

7.在一般工作條件下，齒面硬度HBW350的閉式鋼制齒輪傳動，通常的主要失效形式為—

A.輪齒疲勞折斷B.齒面疲勞點(diǎn)蝕

C.齒面膠合D.齒面塑性變形

8.齒輪傳動中，輪齒的齒面疲勞點(diǎn)蝕，通常首先發(fā)生在

A.齒頂部分B.靠近節(jié)線的齒頂部分

C.齒根部分D.靠近節(jié)線的齒根部分

9.標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動中，查取齒形系數(shù)YF數(shù)值時，應(yīng)按

A.法面模數(shù)mnB.齒寬b

C.實(shí)際齒數(shù)ZD.當(dāng)量齒數(shù)X。

10.普通圓柱蝸桿分度圓直徑的計算式是

A.B.di=mnq

C.di=maiziD.di=mnzi

11.帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于

A.包角。太小B.初拉力Fo太小

C.緊邊與松邊拉力不等D.傳動過載

12.在一定轉(zhuǎn)速下，要減輕滾子鏈傳動的運(yùn)動不均勻性和動載荷，應(yīng)該

A.增大節(jié)距p和增加齒數(shù)乙

B.增大節(jié)距p和減少齒數(shù)乙

C.減小節(jié)距p和減少齒數(shù)乙

D.減小節(jié)距。和增加齒數(shù)乙

13.轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力。b的應(yīng)力循環(huán)特征為

A.r=—1B.r=0

C.r=+l