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篇1：机械设计课后习题答案
机械设计课后习题答案
机械设计 Machine Design
习题分析
主讲――钱瑞明
Chapter 07 Design of Linkage Mechanisms
Problems Analysis SEU-QRM 1
Problem Analysis ――
(p65 in Mechanisms and Machine Theory) 4-2 Listed in the following table are five sets of dimensions of a revolute four-bar linkage ABCD similar to the one in the figure. Determine the type of the linkage and the type of the two side links AB and DC (crank or rocker) according to the Grashhof criterion. Can the coupler BC rotate 360° with respect to other links (Yes or No)? 2 B 1 A 4 C 3 D
Problems Analysis
SEU-QRM
2
lAB lBC lDC lAD Type of linkage
45 50 60 20 Double-crank 20 35 70 90 20 45 70 90 80 20 45 60 40 30 20 35
Type of Type of AB DC Crank Crank
Can BC rotate 360°? Yes: to AD
50 B
C
60 45 A
Problems Analysis
20
D
SEU-QRM 3
lAB lBC lDC lAD Type of linkage
45 50 60 20 Double-crank 20 35 70 90 Double-rocker 20 45 70 90 80 20 45 60 40 30 20 35
Type of Type of AB DC Crank Crank
Can BC rotate 360°? Yes: to AD
Rocker Rocker No: NFR
C 35 B 20 A 90 70
D
SEU-QRM 4
Problems Analysis
lAB lBC lDC lAD Type of linkage
45 50 60 20 Double-crank 20 35 70 90 Double-rocker 20 45 70 90 Crank-rocker 80 20 45 60 40 30 20 35
Type of Type of AB DC Crank Crank Crank
Can BC rotate 360°? Yes: to AD
Rocker Rocker No: NFR Rocker Yes: to AB
C 45 B 20 A 90 70
D
SEU-QRM 5
Problems Analysis
lAB lBC lDC lAD Type of linkage
45 50 60 20 Double-crank 20 35 70 90 Double-rocker 20 45 70 90 Crank-rocker 80 20 45 60 Double-rocker 40 30 20 35
Type of Type of AB DC Crank Crank Crank
Can BC rotate 360°? Yes: to AD
Rocker Rocker No: NFR Rocker Yes: to AB Rocker Rocker Yes: to AB, DC, AD
B
20 C
80 45 A 60 D
SEU-QRM 6
Problems Analysis
lAB lBC lDC lAD Type of linkage
45 50 60 20 Double-crank 20 35 70 90 Double-rocker 20 45 70 90 Crank-rocker 80 20 45 60 Double-rocker 40 30 20 35 Crank-rocker
Type of Type of AB DC Crank Crank Crank
Can BC rotate 360°? Yes: to AD
Rocker Rocker No: NFR Rocker Yes: to AB Yes: CD Rocker Rocker Yes: to AB, DC, AD Rocker Crank
B 40 35
30 C 20
A
D
SEU-QRM 7
Problems Analysis
Problem――
In a revolute four-bar linkage, a=35, c=50, d=30, b is not known, AD is frame.
b B c=50 a=35 d=30 A D C
(1) If the linkage is a doublerocker mechanism, determine the length range of b. (2) Can the linkage be a crankrocker mechanism?
Problems Analysis SEU-QRM
8
Solution:
b (1) 双摇杆机构：不满足LSC；满足LSC且 最短构件的对边为机架。b长度有三种可 B 能，最长或最短或非最长非最短 c=50 b为最长时，LSC可能满足，也可能不满 足，必须不满足 a=35 d＋b >a＋c 30＋b >35＋50 d=30 55a＋b 30＋50>35＋b 30a＋d b＋50>35＋30 15
≤15 综合：双摇杆机构时b的取值范围为：0
Problems Analysis SEU-QRM 9
C
7.4 设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度 lCD=75mm，行程速度变化系数K=1.5，机架AD的 长度lAD=100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的 夹角?3′=45°。求曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。
AC = l BC + l AB
C C′ 75
AC ′′ = l BC ? l AB
图解法 或解析法
A
θ =36°
AC = l BC ? l AB AC ′ = l BC + l AB
Problems Analysis
D
?3′=45°
100
SEU-QRM
C″
10
Design of Four-bar Linkages with Given Relative Displacements of the two Side Links 按给定两连架杆对应位移设计四杆机构
已知连架杆1上某一 直线AE与另一连架杆3上 某一直线DF的两组对应 角位移。试设计实现此运 动要求的铰链四杆机构。
F1 E2
F2
ψ12 ψ13
3 D 4
F3
?13 因 两 连 架 杆 角 位 移 E1 的对应关系，只与各构件 1 的相对长度有关。因此在 A 设计时，可根据具体工作 4 情况，适当选取机架AD 的长度。
Problems Analysis SEU-QRM
?12
E3
11
对于两连架杆两组对应角位移设计问题，可在 两组对应角位移 连架杆1上任取一点作为动铰链中心B的位置，如 可取B与E重合。 设计任务――确定动铰链中心C的位置 ―― 设计方法 ――转换机架法， ―― 将含待求动铰链的连架杆转 换为“相对机架” 设计步骤如下：
E1 F1 F2
ψ12 ψ13
3 D
F3
?12
1
E2
?13
A 4
E3
4
12
Problems Analysis
SEU-QRM
(1) 根据具体工作情况 选 取 机 架 AD 的 长 度，绘出机架； (2) 由A点引出任一射 线，在该线1上任 取一点作为B的位 置，得左连架杆的. 第一位置线； (3) 由D引出任意射线 DF1 ， 作 为 右 连 架 杆的第一位置线； (4) 根据给定的两组对 应角位移分别作出 两连架杆的第二和 第三位置；
Problems Analysis
F1
F2
ψ12
B2 B1 B3
F3
ψ13
3 D 4
?12
1
?13
A 4
(5) 取 连 架 杆 3 的 第 一 位 置 DF1 作 为 “ 机 架”，将四边形AB2F2D和AB3F3D予 以刚化；
SEU-QRM
13
(6) 搬 动 这 两 个 四 边 形 使 DF2 和 DF3 均 与 DF1重合，此时原来 对应于DF2 和DF3 的 AB2 和AB3分别到达 A′2B′2 和 A′3B′3 ， 从 而将确定C点位置的 B1 问题转化为已知AB 相对于DF1三个位置 的设计问题。 (7) 分 别 作 B1B′2 和 B′2B′3的中垂线，两 中垂线的交点即为 铰 链 中 心 C1 ， 而 AB1C1D即为满足给 定运动要求的铰链 四杆机构。
Problems Analysis
F1
F2 C1
ψ12 ψ13
F3
B2
B3
?12
1 B′ 2
?13
A 4
3 D 4
A′ 2
B′ 3
A′ 3
SEU-QRM
14
具体作图时可少画部分线条―― 也可取连架杆3 的第二或第三位 置作为设计中的 “相对机架”
B2 B1
F1
F2 C1
ψ12 ψ13
F3
B3
?12
1 B′ 2
?13
3
A 4
－ψ12 －ψ13
B′ 3 4
D
上述方法
也称旋转法――哪个构件绕哪一点旋转？ 旋转法
Problems Analysis SEU-QRM 15
7.5 图示为机床变速箱中操纵滑动齿轮的操纵机构，已知滑 动 齿 轮 行 程 H=60mm ， lDE=100mm ， lCD=120mm ， lAD=250mm，其相互位置如图所示。当滑动齿轮在行程的另 一端时，操纵手柄为垂直方向。试设计此机构。
C1 C2 B1 B2
Problems Analysis SEU-QRM 16
选择比例尺 将2位置退至1 位置，在1位 置上进行设计
C′ 2 ?90° C2 B1
C1
A
D
C1 C2 B1 B2
Problems Analysis SEU-QRM 17
选择比例尺 将1位置进至2 位置，在2位 置上进行设计
C2 A B2 90°
C1
D
解析法： 求出lAC1、lAC2
B1 B2
Problems Analysis SEU-QRM
C′ 1
C1 C2
18
平面四杆机构设计综述
Ⅰ型曲柄摇杆机构的设计(图解法或解析法)。已知摇杆3的摆角ψ 和行程速度变化系数K。附加已知两杆长度，求另两杆长度： (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 已知c、d，求a、b； 已知c、a，求b、d； 已知c、b，求a、d； 已知a、b，求c、d； 已知a、d，求b、c； 已知b、d，求a、c； 已知c及比值a/b ，求a、b和d。
b B a A
Problems Analysis
快行程 C1
慢行程 2 C2 c 3 D 4
θ ?1
a 1 A ?2 B1
b ψ B2 d
C 2 c 3 4 D
ω1
1
d
SEU-QRM
19
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
已知c、d，求a、b ――图解法或解析法 已知c、a，求b、d ――图解法或解析法 已知c、b，求a、d ――图解法或解析法 已知a、b，求c、d ――图解法或解析法 已知a、d，求b、c ――图解法或解析法 已知b、d，求a、c ――图解法或解析法 已知c及比值a/b ，求a、b和d ――解析法 C2 C1 900-θ
θ
A d M E F
Problems Analysis
(b ? a ) 2 + (b + a ) 2 ? [2c sin(ψ / 2)]2 cos θ = 2(b ? a )(b + a ) a 2 + b 2 ? 2c 2 sin 2 (ψ / 2) = b2 ? a2
c
O
η
ψ
D N
解析法――教 材p117
SEU-QRM 20
偏置曲柄滑块机构的设计（图解法或解析法）。已知滑块3 图解法或解析法 的行程H和行程速度变化系数K。 (1) (2) (3) (4) (5) 附加已知e ，如何求a 和b？（图解法或解析法均可解决） 附加已知a ，如何求b 和e？（图解法或解析法均可解决） 附加已知b ，如何求a 和e？（图解法或解析法均可解决） 附加已知比值a/b ，如何求a、b和e？（只能用解析法） 若滑块3向右运动为机构的工作行程（慢行程），试确 定曲柄1的合理转向。
b e 2 C 4
Problems Analysis
B 1 a A 4
B1 A 3
The working stroke
B2
e
θ
C1 H C2
21
SEU-QRM
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (1) 附加已知e ，如何求a 和b？（图解法）
Problems Analysis
SEU-QRM
22
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (1) 附加已知e ，如何求a 和b？（解析法）
e[tan(? + θ ) ? tan ? ] = H
tan ? + tan θ ? tan ? = H / e 1 ? tan ? tan θ H H 2 tan ? + tan ? + 1 ? =0 e e tan θ
B1 A e ? B2
θ
C1 H C2
H H ?H? tan ? = ? ±
? ? ? 1 + 2e e tan θ ? 2e ?
根号前只能取“＋”
Problems Analysis SEU-QRM
2
b ? a = e / cos ? b + a = e / cos(? + θ )
23
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (2) 附加已知a ，如何求b 和e？（图解法） 取AE=AC1，则EC2=2a； ∠AEC1=90°-θ/2 ∠C1EC2=90°+θ/2
C1
90°-θ/2 90°-θ
C2
180°-θ 90°+θ/2
?C1EC2可作，即可由 θ和a确定E点位置
作圆――
A
θ
E O
η
R
Problems Analysis SEU-QRM 24
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (2) 附加已知a ，如何求b 和e？（解析法）
H 2 = (b ? a) 2 + (b + a) 2 ? 2(b ? a)(b + a) cosθ = 2a 2 + 2b 2 ? 2(b 2 ? a 2 ) cosθ
(b + a) 2 ? e 2 = H + (b ? a) 2 ? e 2
(b + a) 2 ? e 2 = H 2 + 2 H (b ? a) 2 ? e 2 + (b ? a) 2 ? e 2
4ab ? H = 2 H (b ? a ) ? e
? 4ab ? H e = (b ? a) ? ? ? 2H ?
2 2
2
2
2
B1 A e B2
? ? ? ?
2
θ
C1 H C2
25
Problems Analysis
SEU-QRM
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (3) 附加已知b ，如何求a 和e？（图解法）
C1 900C2
θ
取AE=AC1， 则EC2=2b； ∠C1EC2=θ/2
θ
A O
?C1EC2可作， 即可由θ和b确 η
定E点位置
E
θ /2
θ /2
2b
R
Problems Analysis
SEU-QRM
26
已知滑块3的行程H和行程速度变化系数K。 (3) 附加已知b ，如何求a 和e？（解析法，同2）
H 2 = (b ? a) 2 + (b + a) 2 ? 2(b ? a)(b + a) cosθ = 2a 2 + 2b 2 ? 2(b 2 ? a 2 ) cosθ
(b + a) 2 ? e 2 = H + (b ? a) 2 ? e 2
(b + a) 2 ? e 2 = H 2 + 2 H (b ? a) 2 ? e 2 + (b ? a) 2 ? e 2
4ab ? H = 2 H (b ? a ) ? e
? 4ab ? H e = (b ? a) ? ? ? 2H ?
2 2
2
2
2
B1 A e B2
? ? ? ?
2
θ
C1 H C2
27
Problems Analysis
SEU-QRM
Example――对于已知摇杆CD长度lCD 和摆角 ψ 、行程速度变化系数K ―― 以及曲柄AB长度lAB的曲柄摇杆机构设计问题，现采用图示的几何设计 方法确定机架AD的长度lAD和连杆BC的长度lBC。具体步骤如下： C1 t ① 由θ =1800(K-1)/(K+1)求出θ。 C2 ② 任选D的位置，并按lCD和ψ作摇杆 900-θ 的两个极限位置。 ③ 作∠C1C2O=∠C1C2O=900- θ，以 c O为圆心作圆η。 θ ④ 延长OD与圆I交于下方的R点，作 F O 与OR相距lAB 的直线tDt，tDt与 ψ RC1交于F点，以R为圆心、RF为 A 半径作圆弧与圆I交于A点，A点即 η D 为所求固定铰链中心。 ⑤ 由图可得lAD以及AC1、AC2 。由AC1 =lBC-lAB或AC2 =lBC+lAB可得lBC 。 试具体说明上述设计方法是否正确，并 加以证明。
Problems Analysis SEU-QRM
lAB R t
28
Solution: 上述设计方法是正确的。依据如下： (1) ΔRB1C1=ΔRB2C2 (2) ΔAB1R=ΔAB2R ∠ARB1=∠ARB2= θ /2 ∠B1AR=∠B2AR=900-θ/2 ΔAB1R 和 ΔAB2R 是 两 个 A 直角三角形 (3) RtΔC1HR∽ΔAB2R
θ
F C1 t H 900-θ c O C2
B2 900-θ/2
ψ η
B1 1800-θ
θ/2 θ
θ/2
D
θ/2
lAB R t
Problems Analysis
SEU-QRM
29
7.7 设 计 一 曲 柄 摇 杆 机 构 ， 已
知 摇 杆 CD 的 长 度 lCD=290mm，摇杆两极限位置间的夹角ψ =32°，行程速 度变化系数K=1.25。又已知曲柄的长度lAB=75mm，求 连杆的长度lBC和机架的长度lAD，并校验是否在允许值 范围内。
Problems Analysis
SEU-QRM
30
图解法1――
2a C1
90°- θ
C2
θ
A
E O c
ψ η
D
Problems Analysis
SEU-QRM
31
图解法2――
C1
90°- θ
C2
θ
F A O c
ψ η
D
lAB R
Problems Analysis
SEU-QRM
32
解析法――
C1
(b ? a ) 2 + (b + a ) 2 ? [2c sin(ψ / 2)]2 cos θ = 2(b ? a )(b + a )
90°- θ
C2
a 2 + b 2 ? 2c 2 sin 2 (ψ / 2) = b2 ? a2
θ
O A c
解析法――教 材p117
η
ψ
D
Problems Analysis
SEU-QRM
33
7.12 在图示铰链四杆机构中，已知lAB=25mm，lAD=36 mm，lDE=20mm，原动件与从动件之间的对应转角关 系如图所示。试设计此机构。
E3 20 B3 E2 E1 30° 36 A 25 60° 30° B1 B2
80° 50°
D
Problems Analysis
SEU-QRM
34
图解法
E3 20 B3 E2 E1 30° D 36 C1 ?50° A ?20° 25 B2 30° B1 B 2′
80° 50°
60°
B 3′
Problems Analysis SEU-QRM 35
7.16 图a所示为一铰链四杆机构，其连杆上一点E的三个位 置E1、E2、E3位于给定直线上。现指定E1、E2、E3和固定 铰链中心A、D的位置如图b所示，并指定长度lCD=95 mm， lEC=70mm。试用几何法设计此机构，并简要说明设计方法 和步骤。
Problems Analysis
SEU-QRM
36
图解法
E1 25 E2 25 E3 B1 C1 100 C2
C3
95
A A3 A2
D
105
130
Problems Analysis SEU-QRM 37
篇2：《机械设计基础》试题和答案
1 螺纹联接的紧联接与松联接有什么不同?
答案 紧联接是对于重要的螺纹联接要严格控制拧紧力的大小;松螺纹联接则不需要加预紧力就可以承载使用。
2 为什么螺纹联接要采用防松措施?
答案 螺纹联接在冲击、振动、变载和温度变化大的情况，螺纹摩擦力不稳定甚至会失去自锁能力，联接就可能松动，联接失效，为此应添加防松措施，保证机械正常运行。
3 螺纹联接靠摩擦力防松的措施有哪些?
答案 对顶螺母、弹簧垫圈、双头螺柱等防松措施。
4 螺纹联接用机械元件防松的措施有哪些?
答案 开口销穿入槽形螺母和螺杆组成的防松措施，还采用止动垫片、钢丝穿入螺母孔中组成的防松装置等。
5 螺栓按所承受的载荷可分为哪几种联接?
答案 只承受预紧力的螺栓联接，受横向工作载荷的螺栓联接，受轴向工作载荷的螺栓联接。
6 承受横向工作载荷的螺栓联接在强度计算时是如何考虑的?
答案 分为普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接。前者靠预紧力产生的'摩擦力来承受横向载荷,工作时被联接件间不得有相对滑动;后者考虑螺杆不被横向载荷剪断及螺杆与孔之间不被压溃，它只需较小的预紧力，保证联接的紧密性。
7 为什么受轴向工作载荷的螺栓联接要进行补充拧紧?
答案 螺栓受到预紧力而伸长,被联接件被压缩,当加上工作载荷后,螺栓再伸长,被联接件反弹,被联接件间压力减少,若为紧密容器将产生漏逸，这时需补充拧紧.
8 按工作方式将螺旋传动分为哪几类?
答案 分为传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋。
9 传力螺旋的主要失效形式是什么?
答案 螺纹副的磨损，若螺杆较长,工作受压时可丧失稳定性。
10 确定螺旋传动的螺杆直径主要考虑哪些因素?
答案 压强影响螺纹牙的磨损，另外还应考虑螺杆受力和转矩的切应力,校核稳定性及自锁条件.
11 螺旋传动的自锁条件与哪些参数有关?
答案 自锁条件与如下有关：升角、线数、螺距、中径、当量摩擦系数.
12 焊接的特点及方法有哪些?
答案 焊接的特点是强度高、紧密性好、重量轻、工艺简单。焊接方法有电弧焊、气焊、电渣焊。电弧焊应用最广.
13 粘接有哪些特点?
答案 粘接是用粘接剂将非金属与金属的材料联接在一起。它的工艺简单、重量很轻，但表面处理不良时,影响粘接质量,容易脱落。适用于受力不大的联接中。
14平键联接与半圆键联接的主要区别是什么?
答案平键联接的轴与轮毂的对中好、结构简单、装拆方便、不起轴向固定作用。半圆键联接能自动适应轮毂键槽底部的倾斜，它对轴的削弱大、宜用于轴端传递扭矩不大的场合。
15平键联接根据什么要求进行选择?
答案 按轴径确定类型和键的宽度、高度，键的长度按轮毂长度而定，比轮毂略短。
16平键按用途分为哪几种?
答案 分为普通平键、导向平键和滑键。
17 导向键适用于哪些场合?
答案 导向键与键槽的配合较松,适用轮毂能在轴上沿键作滑动的场合.
18 矩形花键根据什么条件进行尺寸的选择?
答案 根据工作要求、使用条件，按轴的小径选择键的尺寸和参数，其长度则按结构而定，然后验算挤压强度.
19 调整螺旋主要用于什么场合?并举例。
答案 主要用于调节和固定零件的相对位置，如机床卡盘等.
20 为什么螺旋传动的螺母材料常比螺杆低一级?
答案 主要是考虑减少摩擦系数,增加耐磨性，螺杆应有足够的强度和刚度，因此螺母材料低一级与螺杆配合，以防咬死和减少磨损.
21 齿轮传动的优点?
答案 传动效率高、传动比恒定、运行寿命较长、工作可靠性较高、适用的圆周速度和功率范围大,可实现平行轴、交错轴、相交轴之间的传动.
22 齿轮传动的缺点?
答案 齿轮要求较高的制造和安装精度，成本较高，不适于远距离两轴间的传动，精度差则在高速运转时的振动和噪声较大.
23 齿轮传动按轴线的相对位置分为哪几种?
答案 两轴线平行和两轴线不平行(即两轴相交、两轴交错)的传动.
24 两轴线平行的齿轮传动有哪几种?
答案 两轴平行的圆柱齿轮传动有直齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿条啮合)、斜齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿条啮合)、人字齿等。
25 两轴相交的齿轮传动有那几种?
答案 有锥齿轮传动(直齿、曲齿)。
26 两轴交错的齿轮传动有哪几种?
答案 有交错轴斜齿轮传动和蜗杆传动.
27 齿轮传动按齿形分为哪几种?
答案 分为直齿、斜齿、人字齿、曲齿。
28 轮齿的齿廓形状应符合什么条件才能保证瞬时传动比恒定?
答案 不论两齿轮齿廓在何位置接触,过接触点所作的公法线均须通过节点，即齿廓啮合基本定律.
29 满足啮合基本定律的齿廓曲线有哪些?
答案 应有无穷种，常用的有渐开线、摆线、,圆弧等。但实际工程技术中，考虑制造、安装和强度方面的要求，采用最多的是渐开线轮廓.
30 渐开线是怎样形成的?
答案 基圆固定不动,发生线沿基圆作纯滚动,在发生线上任一点的轨迹即为渐开线.
篇3：《机械设计基础》试题及答案
1 齿轮传动为什么会产生齿面胶合?
答案 在高速和低速重载的齿轮传动中,齿面间压力大,相对滑动速度大,润滑油易被挤出,以及接触处产生高温,使相互熔焊、胶结在一起,两轮再运转,齿面从滑移方向撕裂下来,产生齿面胶合.
2 齿轮传动中避免胶合的措施有哪些?
答案 两齿轮可用不同的材料配对使用、减少模数、降低滑动速度、采用高粘度润滑油和在油中加抗胶合添加剂、以及采用冷却措施等.
3 齿轮传动中为什么会产生齿面塑性变形?
答案 由于齿面间的相对滑动,在重载齿轮传动中,产生较大的摩擦力,使软齿面上的金属产生塑性流动,从而破坏了正确的齿形,这样就产生了塑性变形.
4 齿轮传动常采用哪些主要强度计算方法?
答案 弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度计算、抗磨损计算、抗胶合能力计算等.
5 开式齿轮传动的设计计算准则是什么?
答案 先按弯曲疲劳强度设计计算，再加大模数以考虑磨损.
6 闭式软齿面齿轮传动的设计计算准则是什么?
答案 先按齿面接触疲劳强度设计计算，再用弯曲强度校核计算。
7 为降低齿轮传动的齿面接触疲劳应力可采用哪些措施?
答案 可以采用加大齿轮分度圆直径、增大中心距、齿宽和齿数比、减小材料的弹性模量等，其中加大分度圆和中心距的方法最好，还有采用提高齿面硬度等措施.
8 为什么齿轮的齿形系数只与齿数有关?
答案 齿形系数只与轮齿的形状有关：当齿数增多、压力角增大时，齿形系数变小，使弯曲应力下降，齿形系数与模数无关。
9 如何提高齿轮的工作强度?
答案 加大齿轮模数、齿宽、齿轮直径、减小齿形系数(增加齿数)，提高齿轮材料强度、齿面硬度、增大齿根圆角及降低根部粗糙度等方法.
10 为什么在保证小齿轮弯曲强度足够的条件下，应尽可能取模数小些?
答案 因为模数取小、齿数增多，使传动的重合度增大、改善传动的平稳性和提高承载能力，还可减少轮齿切削量和切削时间.
11 为什么齿轮传动中齿宽系数不宜太大?
答案 齿宽系数越大、轮齿越宽、其承载能力越高，但载荷沿齿宽分布的不均匀性增加，故齿宽系数不宜太大。
12 传动比与齿数比有何关系?
答案 齿数比总是大于1，而传动比则不一定.
13 齿轮材料及热处理根据什么原则进行选择?
答案 根据齿轮传动的载荷大小、工作条件、结构尺寸的.要求、经济性等方面的因素来确定，使齿轮具有一定的抗点蚀、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形和折断的能力来选择材料及热处理方式。
14 对高速重载和冲击较大的齿轮传动的齿轮材料及热处理有哪些要求?
答案 通常选用齿面硬度高、芯部韧性好的低碳钢和低碳合金钢，并表面渗碳淬火处理。
15 一对斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么?
答案 正确啮合条件：两轮分度圆压力角相等、模数相等、两轮分度圆柱面上的螺旋角大小相等、方向相反。
16 斜齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?
答案 基本参数分为端面参数和法面参数。如端面齿距、端面模数、法面齿距、法面模数，还有螺旋角、端面压力角、端面齿数等。
17 螺旋角对斜齿圆柱齿轮传动有何影响?
答案 螺旋角增大、重合度增大使啮合的齿数增多，提高了齿轮的接触强度和弯曲强度，使传动平稳。同时轴向力增大，轴和轴承的受力不利，故一般取螺旋角小于400.
18 斜齿圆柱齿轮轴向力的判别方法是什么?
答案 按“左右手法则”判别：以主动轮为对象，左螺旋用左手,右螺旋用右手，四指随转动方向，拇指指向为主动轮轴向力方向。从动轮轴向力方向则与之相反。
19 直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么?
答案 两轮x端面模数相等、压力角相等、二轮的锥顶必须重合。
20 齿轮传动的润滑油如何选择?
答案 对于闭式齿轮传动，可按轮齿材料和圆周速度选择。当载荷大、速度低、工作温度低时，选粘度大的润滑油;反之则选粘度小的润滑油。
21 斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动在强度计算上有哪些相同?
答案 因这两种齿轮传动的失效形式相同，故设计计算准则相同。在工程实际中常计算齿面接触强度和齿根弯曲强度.
22 直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动在基本参数哪些不同?
答案 因斜齿圆柱齿轮的几何尺寸按法面计算，而端面尺寸与直齿圆柱齿轮传动的不同.
23 切削加工斜齿轮的刀具选择以哪些参数进行?
答案 刀具选择是以斜齿轮的法面模数、法面压力角确定的。
24 齿轮传动的设计步骤?
答案 1.选择材料，确定齿面硬度和许用应力;2.选择齿轮传动精度，载荷系数;
3.初定齿数、齿宽系数传动比;4.计算扭拒、齿数比，计算模数;
5.验算齿根弯曲强度;6.决定中心距、两齿轮的主要尺寸; 7.绘制齿轮的工作图.
25 模数对齿轮传动有何影响?
答案 模数越大，则齿距越大，轮齿就越大，抗弯能力愈高。
26 为什么齿轮传动失效常发生在轮齿上?
答案 在齿轮的结构中，轮齿的尺寸小、受的载荷大，失效发生在轮齿上，且轮齿折断、点蚀、弯曲、胶合、塑变都是发生在轮齿上。轮缘、轮辐、轮毂处一般是不会失效的。
27 国家标准规定的斜齿圆柱齿轮的参数哪些为标准值?
答案 规定法面参数为标准值。如法面模数、法面压力角、法面齿顶高、法面径向间隙系数，而端面参数为非标准值。
28 锻造齿轮有何特点?
答案 锻造钢材的力学性能好，直径小于500mm的齿轮x多采用锻坯。齿轮直径小，可将齿轮和轴锻成一体，称齿轮轴。直径小于200mm做成盘式结构，大于200mm锻造成幅板式结构。
29成形法加工齿轮有何特点?
答案 加工时，铣刀绕本身轴线旋转，同时轮坯沿齿轮轴线方向直线移动;铣一个齿槽后，将轮坯转过一个齿，再铣第二个齿槽。切削方式简单，不需专用机床，但生产率低，精度差，故仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工。
30齿轮毛坯的制造方式有哪些?
答案 有锻造齿轮、焊接齿轮和组合齿轮。
篇4：机械设计基础试题和答案
1 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些?
答案 1.因带有良好的弹性,可缓和冲击及振动,传动平稳, 噪声小.
2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用
3.可用于两轮中心距较大的场合
4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.
2 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的缺点有哪些?
答案1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.
2.带的寿命短,传动效率低, V带传动的效率约为0.95 .3.不能用于恶劣的工作场合.
3 V带传动的主要参数有哪些?
答案 小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,带的根数z,带的型号等.
4 带传动中，以带的形状分类有哪几种形式?
答案平带,V带,多楔带,圆带和活络带传动.
5 按材料来说，带的材料有哪些?
答案 棉织橡胶合成的,尼龙橡胶合成的和皮革等.
6 带传动的打滑经常在什么情况下发生?
答案 当拉力差值大于摩擦力极限值时,带与轮面之间的滑动在整个包角内出现,此时主动轮转动无法传到带上,则带不能运动,带传动失去工作能力,此时打滑情况发生.
7 带传动时，带的横截面上产生那些应力?
答案 拉应力,离心应力和弯曲应力.
8 在V带传动中，拉力差与哪些因素有关?
答案 主动轮包角,当量摩擦系数,带轮楔角,材料摩擦系数有关.
9 带传动为什么要限制带速，限制范围是多少?
答案 因带速愈大,则离心力愈大,使轮面上的正压力和摩擦力减小,带承受的应力增大,对传动不利,但有效圆周力不变时,带速高有利于提高承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.
10 带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小?
答案 因带轮的直径愈小,带愈厚,则带的弯曲应力愈大,对带传动不利,所以带轮直径不宜过小.
11 V带传动的主要失效形式有哪些?
答案 主要失效形式有打滑,磨损,散层和疲劳断裂.
12 带传动的设计准则是什么?
答案 设计准则为防止打滑和保证足够的使用寿命.
13 V带传动设计计算的主要内容是确定什么?
答案 带的型号,根数,基准长度,带轮直径,中心距和带轮的结构尺寸,以及选用何种张紧装置.
14 V带的型号有哪几种?
答案 型号有Y,Z,A,B,C,D,E七种
15 带传动中，增大包角的主要方法有哪些?
答案 加大中心距和带的 松边外侧加张紧轮，可提高包角.
16 带传动中，为什么常设计为中心距可调节?
答案 一是调整初拉力,提高带的传动能力.二是可加大中心距,增大包角,提高传动能力.三是便于维修.
17 带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关?
答案 K与带传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.
18 带传动为什么要核验包角?
答案 小带轮包角愈大,接触弧上可产生的摩擦力也越大,则带传动的承载能力也愈大,通常情况下,应使包角大于120o.
19 为什么要控制初拉力的大小?
答案 初拉力过小,极限摩擦力小,易打滑;初拉力过大,磨损快，增大压轴力.
20 在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施?
答案 可采用如下措施:1)增大中心距;2)控制传动比; 3)增设张紧轮装置.
21 与带传动相比较，链传动有什么优点?
答案 由于链传动是啮合传动,故传动比准确,工作可靠性好,承载能力大,传动尺寸较紧凑,可以在恶劣条件下工作(如工作高温,多尘,易燃等)，压轴力较小.
22 与带传动相比较，链传动有什么缺点?
答案 链传动的瞬时传动比不恒定，噪声较大.
23 与齿轮传动相比较，链传动有什么优点?
答案 链传动的中心距较大、成本低、安装容易。
24 与齿轮传动相比较，链传动有哪些缺点?
答案 由于轮齿与链穴之间有空隙,随着磨损间隙加大,不宜用于正反转急速变化的传动中.
25 链传动的主要失效形式有哪几种?
答案 节距磨损伸长、胶合破坏、链条疲劳断裂、链条静力拉断、轮齿磨损。
26 为什么说链轮齿数愈多，传动愈平稳?
答案 当链轮直径不变时,选节距小的链，则链轮齿数增多,多边形效应减弱,使传动平稳,振动和噪声减小.
27 带传动中，小带轮齿数为何不宜太小也不能过大?
答案 因齿数越少,传动越不平稳,冲击、磨损加剧;小链轮齿数过多,大链轮齿数也随着增多,使传动装置的尺寸增大;同时,节距因磨损加大后,容易产生脱链.
28 链传动中，为什么链节数常取偶数?
答案 链节数必须圆整为整数,一般应为偶数,以避免采用影响强度的过渡链节.
29 链传动的中心距为什么不宜太小也不能过大?
答案 在一定链速下，中心距过小,单位时间内链绕过链轮的次数增多,加速磨损;同时也使小链轮的包角减小,轮齿的受力增大,承载能力下降。中心距过大,链条的松边下垂量增大,容易引起链条的上下颤动。
30 链传动的已知条件是哪些?
答案 传动的用途和工作情况,原动机的种类,传递的功率,主动轮的转速,从动轮的转速(或传动比),以及外廓安装尺寸的等.
31 链传动为什么要限制链速?
答案 为了不使链传动的动载荷和噪声过大,一般限制链速v<15m/s.
32 单排链的结构由哪些零件组成?
答案 由内链片,外链片,销轴,套筒及滚子组成.
33 某滚子链“12A-2×84 GB1243-83”各数字符号说明什么?
答案 GB1243-83国标代号,84节,2为双排,A系列,12为链号.
34 在链传动中，为什么尽量不用过渡链节?
答案 当链节为奇数时,需要用过渡链节才能构成环状,过渡链节的链板在工作时,会受到附加弯曲应力,故尽量不用.
35 链传动的瞬时传动比是否恒定，为什么?
答案 不恒定。由于链节是刚体,只能在节点处相互转动,链条绕在轮上成多边形，主动轮等速转动,在直边上各点的链轮速度也不相等,使链速在变化,从动轮的转速也不恒定,瞬时传动比不恒定。
36 链传动中，链条为什么是疲劳断裂?
答案 链传动由于松紧边拉力不同,在运转时链条各元件处在变应力状态,经多次反复下,链条将发生疲劳断裂.
37 为什么链传动的链条需要定期张紧?
答案 链条的滚子,套筒和销轴磨损后,链的节距增大,容易产生跳齿和脱链,故需定期将链条张紧.
38 为什么在链传动中，当转速很高和载荷大时会发生胶合?
答案 当转速和载荷大时,套筒和销轴间产生过热而发生粘附,表面较软的金属被撕下,即发生胶合.
39 滚子链的主要尺寸有哪些?
答案 节距,排数,滚子外径,链节数,销轴长度.
40 链轮的材料应满足什么条件?
答案 链轮材料应满足强度和耐磨性的要求,小链轮的啮合齿数多,宜用更好的材料制作.
41 与齿轮传动相比较，蜗杆有哪些优点?
答案 蜗杆传动平稳、无噪声、传动比大而准确、蜗杆的导程角较小，有自锁性能.
42 与齿轮传动相比较，蜗杆传动有哪些缺点?
答案 蜗杆与蜗轮齿面间沿齿向有较大的滑动,不发热多,且容易产生胶合和磨损,传动效率低。
43 为什么说蜗杆传动可视作螺旋传动?
答案 因为蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,当转动螺杆时,若螺杆不能轴向移动,则螺母只能轴向移动。
44 试述蜗杆与蜗轮正确啮合条件是什么?
答案 中间平面上蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等,蜗杆的'轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等，蜗杆螺旋线升角与蜗轮分度圆柱螺旋角相等且方向相同.
45 蜗杆传动中，圆柱蜗杆传动和圆弧面蜗杆传动各有什么特点?
答案 圆柱蜗杆传动加工容易,但承载能力低;圆弧面蜗杆传动加工难,但承载能力较高.
46 阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面有什么特点?
答案 此平面通过蜗杆轴线,并与蜗轮轴线垂直。在中间平面上,蜗杆的齿廓与齿条相同,蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆与蜗轮如同齿轮与齿条啮合一样.
47 在蜗杆传动中，为什么要规定标准模数系列及蜗杆直径系列?
答案 通常,蜗轮轮齿是用与蜗杆相同尺寸的滚刀进行加工的,蜗杆头数与模数都是有限的数量，而蜗杆分度圆直径d将随着导程角而变,任一值就应有相应的d值,这样会有无限量的刀具,故为了经济,减少刀具量,规定了标准模数和蜗杆直径系列.
48 蜗杆传动为什么比齿轮传动平稳?
答案 蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成,可以看作是螺旋传动,蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,从而传动平稳、无噪声.
49 蜗杆传动的相对滑动速度对传动性能有何影响?
答案 相对滑动速度VS大,容易形成润滑油膜,但由于热量不能散发,使磨损加剧,对传动十分不利.
50 蜗杆传动的失效形式是什么?
答案 绝大多数失效形式发生在蜗轮齿面上;由于相对滑动速度大，齿面容易磨损与胶合。
51 为什么蜗杆传动尺寸只对蜗轮轮齿进行强度计算?
答案 通常蜗杆需采用机械强度较高的材料制作,为了减少摩擦系数和抗磨损、抗胶合的能力;蜗轮则采用青铜材料,因它强度较低,故只对蜗轮轮齿进行强度计算.
52 为什么蜗杆传动要进行热平衡计算?
答案 由于蜗杆传动效率低,故发热大,温升高,如果破坏润滑,则产生胶合而失效。进行热平衡计算以限制工作温度,以免破坏润滑而胶合失效.
53 闭式蜗杆传动的设计准则是什么
答案 由蜗轮表面接触强度计算得出主要参数,还需校核计算其刚度.
54 蜗杆传动时，蜗杆常采用哪些材料?
答案 一般采用碳钢，如40，45等;对高速重截的传动，常用合金钢，如20CR、40CR、等.
55 蜗杆传动时，蜗轮一般采用哪些材料?
答案 一般采用青铜，如ZCUAL10FE3、ZCUZN38、MN2PB2等。对于重要场合,采用锡青铜。
56 蜗杆传动时，若油温过高，常用散热措施有哪些?
答案 最简单的办法是增加散热面积,另外加装风扇,通冷却水,强制冷却等措施,应充分注意到各自的结构和安装特点.
57 蜗杆传动的总效率与哪些因素有关?
答案 啮合效率与蜗杆导程,当量摩擦角有关，总效率还与搅油效率、轴承效率的连乘积有关
58 蜗杆传动中，蜗杆为什么通常与轴做成一体?
答案 由于蜗杆径向尺寸较小,有时铣制蜗杆齿部两端的直径可大于根径，车削时,蜗杆齿部两端的直径小于蜗杆根径。
59 蜗杆结构为什么常采用齿圈与轮芯组合式?
答案 因齿圈用贵重金属青铜,轮芯用铸铁制造,可节省材料,降低成本.
60 蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮分别受了哪些力?
答案 蜗杆轴向力、径向力、圆周力，蜗轮轴向力、径向力、圆周力。
61 轴按形状分类有哪几种?
答案 直轴、阶梯轴、曲轴和挠性钢丝轴。
62 轴按承受的载荷分类有哪几种?
答案 心轴、传动轴和转轴。
63 自行车的前轴和后轴，按承载分类各属于哪一种轴?
答案 前轴属心轴，后轴属转轴。
64 轴上零件的周向固定有哪些方法?
答案 键、销、紧定螺钉、过盈配合、型面联结等。
65 轴上零件的轴向固定方法有哪些?
答案 轴本身做成轴肩、轴环，另设轴套、轴端挡圈、弹簧挡圈、轴承盖、紧定螺钉、销、圆锥轴颈、轴上螺纹等.
66 轴常采用哪些材料制造?
答案 碳素钢,如35,45,50;合金钢，球墨铸铁等.
67 轴的工作性能有哪些要求?
答案 一般情况下取决于轴的强度;对于精密机床要求刚度;对高速轴为了避免共振等问题的计算.
68 轴的合理结构应具有哪些要求?
答案 轴的材料、形状和尺寸决定了强度和刚度，相应的轴上零件的配合和位置固定，安装和维修方便及易于加工制造等。
69 轴的设计步骤是什么?
答案 选材料，初算轴径，轴的结构设计，验算轴的刚度、强度，绘制轴的工作图.
70 为什么在一般工作温度下，以合金钢来代替碳素钢提高刚度是不行的?
答案 因为合金钢和碳素钢的弹性模量十分接近.
71 轴在什么情况下采用球墨铸铁制造?
答案 因为球墨铸铁具有良好的耐磨性,吸振性和加工性能,应力集中不敏感,适宜制造结构形状复杂的轴。
72 齿轮减速器中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径粗得多?
答案 若按当量弯矩设计计算轴径时,轴承受弯矩,还承受扭矩,而扭矩与轴的转速成反比,转速小扭矩大轴径就大,故减速器中低速轴粗.
73 如何提高轴的疲劳强度?
答案 减小集中应力可提高轴的疲劳强度：力求轴的形状简单,相邻轴径变化不要太大,并用大的过渡圆角半径连接起来;提高表面质量，降低加工的粗糙度，采用喷丸处理。
74 为什么大多数的轴设计成阶梯形?
答案 从等强度的轴而言,形状应是抛物线回转体,但这样加工困难,安装轴上零件都困难;为了接近等强度并，且容易加工,故设计成阶梯轴.
75 轴的强度计算为什么以初步计算和校核计算两步进行?
答案 轴在设计之前,轴承间的距离尚未确定,设计时只能依靠一些简单公式初步估计轴的直径,再根据结构条件确定出轴的形状和几何尺寸,最后再进行轴的强度和刚度的校核计算.
76 为什么对于十分重要的轴还要进行刚度校核?
答案 如果精度要求较高的轴刚度不高,在承受载荷后会产生过度磨损或产生偏载, 以致发生强烈振动和噪声.
77 轴的刚度校核计算的条件是什么?
答案 保证轴产生的挠度,偏转角和扭转角小于或等于许多值.
78 若某一滑轮轴不转动，试问它承受什么载荷? 属于什么轴?
答案 承受弯拒、扭拒，属于心轴。
79 齿轮轴承载是什么? 属于什么轴?
答案 承载为弯拒、扭拒，属于转轴。
80 轴的强度计算中，弯扭合成强度计算公式的各符号代表什么?它与哪些因素有关?
答案 .M--弯矩.T--扭矩. α--修正系数。它与轴的弯矩、扭矩产生的应力循环特征有关。
81 滚动轴承的优点有些?
答案 具有摩擦阻力小,启动轻便灵活,旋转精度高,润滑和维修简单等特点.
82 滚动轴承一般由哪些零部件组成?
答案 由内圈,外圈滚动体和保持架组成.
83 标准类型的轴承有哪几种?
答案 共有十种;主要有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、滚针轴承、角接触球轴承、圆锥子轴承、推力球轴承等。
.84 滚动轴承的失效形式有哪些?
答案 表面疲劳点蚀是最常见的失效形式，还有塑性变形、磨损等。
85 滚动轴承在什么情况下进行寿命计算或静强度计算?
答案 对于长期转动的滚动轴承,疲劳点蚀是主要的失效形式,应对它进行寿命计算.对于不常转动的或转速极低的轴承,要限制其塑性变形,则对它进行静强度计算.
86 为什么调心轴承要成对使用，并安排在轴的两端?
答案 若轴上安装两个轴承的轴径难以保证同轴度,或轴受载后的变形较大，为使轴正常会转,应选用自动调心轴承，且调心轴承成对安装于轴的两端
.87 圆锥滚子轴承为什么便于调整游隙?
答案 此类轴承类似于角接触球轴承，因滚动体为线接触，故同时承受径向和轴向载荷的能力大，滚动体与内圈组合在一起，外圈可以分离，使安装、调整游隙方便。
88 滚动轴承各元件常采用什么材料?
答案 内、外圈和滚动体均采用轴承合金钢制造，保持架用软钢冲压而成.
89 滚针轴承有什么特点?
答案 这类轴承只能承受径向载荷,径向尺寸很小,但轴向尺寸大,对轴的变形或安装误差很敏感,适用于转速较低,径向尺寸受限制的场合.
90 滚动轴承的精度等级分几级?如何标注?
答案 精度等级分为B,C,D,E,G五级。按字母顺序B级精度最高,G级精度最低,一般机械中多采用G级精度轴承。
91 滚动轴承的滚动体一般有哪几种形状?
答案 形状很多，有球形、圆柱形、螺旋形、圆锥形、腰鼓形和滚针形等。
92 指出滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位?
答案 Lh-滚动轴承的寿命;p-当量动载荷;n-轴承的工作转速r/min;c-基本额定动载荷;e-寿命指数.
93 滚动轴承的当量动载荷 p的计算式中x和y是什么系数?
答案 x-径向载荷系数;y-轴向载荷系数
94 何类滚动轴承有内部轴向力问题?
答案 3000型和7000型轴承本身结构特点，即有一定的接触角,在工作时因承受径向力而引起派生的轴向力。
95 角接触滚动轴承常用哪两种安装?其安装特点是什么?
答案 两种安装是反安装(特点为背靠安装,外圈为厚端对着厚端)、正安装(特点为面对面安装,即外圈反向)。它们产生的内部轴向力也方向相反.
96 基本额定动载荷c与当量动载荷p有何区别?
答案 在基本额定动载荷的作用下,轴承工作106转后,一批轴承中有10%发生失效,而其余90%可以继续工作;c大，轴承的承载能力强。而p是指轴承一般在径向力和轴向力作用下，为了能够对照和比较，换算的等效载荷。
97 轴承的轴向固定有哪些?
答案 为使轴和轴承相对于机架有固定的位置,并能承受轴向力,必须将轴承进行轴向固定。其形式有双支点单向固定,一支点固定另一支点游动，双支点游动.
98 滚动轴承游隙的调整方法有哪些?
答案 调整游隙的调整方法有加减轴承盖的金属薄垫片,或用螺钉及细牙螺纹调节.
99 滚动轴承安装的两个轴颈与机座的两个轴承孔有什么要求?
答案 它们必须保证同轴度,以防安装后产生过大的偏移,造成旋转阻力,影响轴承寿命和机械的平稳性,两轴颈同次安装精磨,两孔同时镗孔.
100 滚动轴承的润滑作用是什么?
答案 润滑主要是减少摩擦损失和减少磨损，并起到冷却、吸振、防锈及降低噪声等作用。
篇5：机械设计基础试题及答案
机械设计基础试题及答案
一.填空题：
1 .凸轮主要由( 凸轮 )，( 从动件 )和 ( 机架 )三个基本构件组成。
2 .凸轮机构从动件的形式有由 ( 尖顶 )从动件，( 滚子 )从动件和(平底 )从动件。
3 .按凸轮的形状可分为( 盘型 )凸轮、( 移动 )凸轮、( 圆柱 )凸轮、( 曲面 )
4. 常用的间歇运动机构有( 棘轮 )机构，( 槽轮)机构，(凸轮间歇)机构和 ( 不完全齿 ) 机构等几种。
5 螺纹的旋向有( 左旋 )和( 右旋 ); 牙形有 ( 三角形 ). ( 梯形 ). ( 矩形 ). ( 锯齿形 )
6. 标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的(法面模数 )和(法面压力 角 )都相等，齿轮的( 螺旋 ) 相等 ( 旋向 )_相反
7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400， 当取c 杆为机架时，它为( 曲柄摇杆 )机构;当取d杆为机架时，则为( 双摇杆 )机构。
8平面连杆机构当行程速比K( >1 )时，机构就具有急回特性。
9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为( 曲柄 )主动件( 曲柄与机架 )共线时。
13 螺纹联接的基本类型有( 螺栓联接 )、( 双头螺柱联接 )、( 螺钉联接 )、( 紧定螺钉联接 )四种。
14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为(定轴 )轮系和(周转 )轮系。 15 滚动轴承代号为62305/P5;各部分的含义是：“6”表示(沟球轴承 );“23”表示( 宽度系数 ); “05”表示( 内径代号 );P5表示( 精度公差等级 )。
16.螺纹的公称直径是指它的( 大径 )，螺纹“M12X1.5左”的含义是 ( 左旋细牙螺纹公称直径12 )。
17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。M16*2的含义是 ( 细牙螺纹外径16螺距2 )。
18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ (“6”_表示是普通深沟球轴承，2_是宽度系列 5是内径代号 ).
20.一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转___1/3______圈。
21.凸轮机构中的压力角是指 __轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向_____间的夹角。
22.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为__急回特性_________。
23.为保证四杆机构良好的机械性能，___传动角__________不应小于最小许值
25.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_____双头螺栓联接__________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_____三角形细牙螺纹__________________。
26.带传动的主动轮直径d1=180mm,转速n1=940rpm,从动轮直径d2=710mm，转速n2=233rpm,,则弹性滑动系数为ε=-0.022__。
27.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的___基圆______。
28.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的__模数，齿轮__________选择刀号。
29.图示机构要有确定运动需要有_______1__________个原动件。
30.国标规定：三角带有__YZABCDE___________七种类型传递能力最大的为__Y__型。最小的为__E__型。代号A1000表示___A型带基准长度1000mm______。
31.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属_B___型。
32.机构的最小运动单元称为__构件________，机器的最小制造单元称为_零件_________。
33.螺纹联接的基本类型主要有__螺栓联接____________，___螺钉联接______________，___双头螺柱联接_____________， __紧定螺钉联接_______________。
34.链“B18X80”的含义是____B_型键宽度 _ b=18mm,长度L=80mm________________。
二.判断题：(每题1分，共20分)
1.运动副是联接，联接也是运动副。 错
2.四杆机构中，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。对
3.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。错
4.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。对
5.局部自由度是不影响其它构件运动的个别构件的独立运动，因此对机构的自由度也没有影响。 错
6.机构运动简图只表示构件和运动副，所以作图的时候不考虑构件的尺寸和形状。 错
7.铰链四杆机构中最短的构件一定是曲柄。 错
8.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。 错
9.凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。错
10.槽轮机构的主动件一定是拔盘。错
11.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。对
12.螺钉联接用需要经常拆卸的场合。错
13.渐开线园柱齿轮齿廓曲线上各点的压力角都相等，且等于20°。错
14.同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。对
15.齿轮传动时，重合度越大，传动时就会平稳。 错
16.闭式软齿面齿轮传动，应先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。对
17.蜗杆的旋向不会影响蜗轮的传动方向。 错
18.当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上。对
19.滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。对
20.工作中转动的轴称为转轴。错
三.判断
1.轮系按结构形式可分为定轴轮系、行星轮系和复合轮系三大类。 (错 )
2.普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。 (错 )
3.凸轮转速的高低，影响从动件的运动规律。 (错 )
4.V带型号共有七种，其中Y型的截面面积最大，F型的截面面积最小。 (错 )
5.普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。 (错 )
6.机构中的主动件和被动件都是构件。 (对 )
7.锥齿轮传动中，齿面的轴向分力是指向小端。 (错 )
8.至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系。 (错 )
四.简答题：(每题5分，共10分)
1、机构的“死点”位置在什么情况下需要克服?在什么情况下应当利用? 答： 运动时克服，固定夹紧时利用
2、简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别。
答：一对平衡力是作用于同一物体的两个力，大小相同，方向相反，作用在同一直线上。一对作用力与反作用力的受力物体必定是两个，大小相同，方向相反，作用在同一直线上。
3、为什么要限制齿轮的最少齿数?
答：防止加工过程中切根(范成法加工齿轮齿数低于17发生根切 ) .
4、轴的结构设计主要考虑的因素有哪些?
答：轴的毛坯种类、轴上的载荷大小和分布情况、轴上零件的布置及固定方式、轴承种类及位置、轴的'加工和装配工艺性等方面。(轴上零件的轴向、周向定位，装拆，加工工艺)
5、常用螺纹的种类有哪些?各用于什么场合
答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种 主要用于联接，后三种主要用于传动。
6、四杆机构曲柄存在的条件是什么? 答：1.连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆;
2.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之和(通常称此为杆长和条件)。
7、齿轮的失效形式有哪些?采取什么措施可减缓失效发生?齿轮强度设计准则是如何确定的?
答：齿轮的失效形式有五种 1：轮齿折断。减缓措施：增大齿根的圆角半径、提高齿面加工精
度增大轴及支承的刚度。 2：齿面点蚀。改进措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度增大润滑油粘度。 3：齿面磨损。改进措施：采用闭式传动、降低齿面粗糙度保持良好的润滑。 4：齿面胶合。改善措施：提高齿面硬度、降抵齿面粗糙度、选用抗胶合性能较好的齿轮副材料、采用抗胶合润滑油、减少模数、降低齿高。 5：塑性变形。改善措施：提高齿面硬度、采用粘度高的润滑油。 齿轮强度设计准则的确定是根椐齿轮传动的工作方式齿轮的材料、硬度、失效形式来定的。
8.一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上?
答：小带轮，因为它接触面积小
9.在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇?
答：向径、高度无变化
11.螺纹联接的自锁条件是什么?在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性(简述理由)。
答：螺旋升角小于当量摩擦角;由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差
5.为什么常将轴设计为阶梯轴?
答：考虑轴上零件轴向定位、装拆
五.计算题：(每题10分，共20分)
1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=150mm，传动比i12=4, 小齿轮齿数Z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。
解答：Z2=iZ1=4×20=80 ha=ha*m
m=2a/(z1+z2)=2×150/100=3 mm hf= (ha*+c*)m
d2=mZ2=240mm 齿距p=πm=3.14*3=9.42mm
da2= d2+2ha*m=240+2×3=246 mm
df2= d2-2(ha*+c*)m=240-2×1.25×3=232.5mm
2. 图示轮系中，已知z1?15，z2?25，z?2?15，z3?30，z?3?15，z?4?2(右旋)，z4?30，z5?60，z?5?20(m=4mm)。若n1?500r/min，转向如图中箭头所示，求齿条6线速度的大小和方向。
解：i15=z2z3z4z5/z1z2’z3’z4’=25x30x30x60/15x15x15x2=200mm
所以，n5=n1/200=500/200=2.5r/min
n5’=n5=2.5r/min
d5’=mz5’=4x20=80mm
v6=v5’=n5’πd5’/60=25x3.14x80/60=10.5mm/s
方向向右
3、图示轮系，已知Z1=30，Z2=20，Z2`=30，`Z3=74，且已知n1=100转/分。试求nH。 n3=0,(n1-nh)/(n3-nh)=-z2z3’/z1z2’
.N1/nh=2.64 ,nh=37.88
4.一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。
解：m=5 ，d1=100 ，d2=220 ，da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5
df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85
5. Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n1 =200r/min(顺时针)n4=50r/min(顺时针)试求H的转速。
解：i14^H=n1-nH/n4-nH=- (z2z4/z1z3)
(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 =-5
nH=75r/min
3.有一对使用日久磨损严重的标准齿轮需要修复。按磨损情况，拟将小齿轮报废，修复大齿轮，修复后的大齿轮的齿顶圆要减小8mm。已知z1=24，z2=96，m=4mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25。试设计这对齿轮传动。
解：根据题意要求中心距不变，修复大齿轮，即大齿轮负变位，小齿轮正变位。
根据大齿轮的磨损情况，通过对大齿轮进行负变位，把磨损部分切掉。 原齿轮2的齿顶圆直径为：mz2+2ha*m=4×96+2×1×4=392 现齿轮2的齿顶圆直径为：da2=392-8=384 齿轮负变位后：da2=mz2+2(ha*+x2)m 即： X2={(da2-mz2)/2m}-ha*={(384-4x96)/2x4}-1=-1 为了保持中心距不变，可对新设计的小齿轮进行正变位，x1=-x2=1 几何尺寸计算如下： 分度圆直径：d1=mz1=4×24=96mm d2=mz2=4×96=384mm 齿顶圆直径：da1=mz1+2(ha*+x1)m=4×24+2×(1+1)×4=112mm
da2=mz2+2(ha*+x2)m=4×96+2×(1-1)×4=384mm 齿根圆直径：df1=mz1-2(ha*+c*-x1)m=4×24-2×(1+0.25-1)×4=94mm
df2=mz2-2(ha*+c*-x2)m=4×96-2×(1+0.25+1)×4=366mm
4.在图示输送带的减速器中，已知z1=10，z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30及电动机的转速为1450r/min，求输出轴的转速n4。
解：由题，
1-2-3-H为行星轮系…..(1)
1-2-2’-4-H为差动轮系…….(2)
4-2’-2-3-H为行星轮系
由(1)得：i1H=n1/n4=1-i13^H=42/5
由(2)得：i14H=(n1-nH)/(n4-nH)=-(z2z4)/(z1z2’)=-192/25 联立上式得：n4=6.3r/min，方向与n1相同
篇6：机械设计基础复习试题及答案
机械设计基础复习试题及答案
一、判断题
( ∨ )1、齿轮传动的标准安装是指 ：分度圆与节圆重合 。
( ∨ )2、滚动轴承代号“6215”的含义是 深沟球轴承， 直径系列2 ，内径75mm。
( × )3、键联接的主要用途是：轴向固定。
( × )4、渐开线齿廓形状取决于分度圆直径大小。
( ∨ )5、标准滚动轴承的组成：内圈、外圈、滚动体、保持架。
( × )6、采用合金钢能提高轴的刚度。
( ∨ )7、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过许可的单位长度扭转角作为圆轴扭转时的刚度条件。
( × )8、按轴的受载情况可分为：传动轴、心轴、正轴。
( ∨ )9、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。
( × )10、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。
( × )11、按照有关标准就能选用的零部件，称为标准件，如螺栓、螺母、轴承、齿轮、内燃机的曲轴等。
( ∨ )12、力偶对刚体的转动效应与它在作用面内的位置无关。
( × )13、运动副是联接，联接也是运动副。
( × )14、物体的'平衡就是指物体静止不动。
( × )15、铰链四杆机构根据各杆的长度，即可判断其类型。
( ∨ )16、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。
( × )17、点在某瞬时的速度为零，那么该瞬时点的加速度也为零。
( × )18、由于移动副是构成面接触的运动副，故移动副是平面高副。
( × )19、齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。
( × )20、一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。
二、问答题
1 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些?
答案 1.因带有良好的弹性,可缓和冲击及振动,传动平稳, 噪声小.
2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用
3.可用于两轮中心距较大的场合
4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.
2 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的缺点有哪些?
答案1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.
2.带的寿命短,传动效率低, V带传动的效率约为0.95 .3.不能用于恶劣的工作场合.
3 V带传动的主要参数有哪些?
答案 小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,带的根数z,带的型号等.
4 带传动中，以带的形状分类有哪几种形式?
答案平带,V带,多楔带,圆带和活络带传动.
5 按材料来说，带的材料有哪些?
答案 棉织橡胶合成的,尼龙橡胶合成的和皮革等.
6 带传动的打滑经常在什么情况下发生?
答案 当拉力差值大于摩擦力极限值时,带与轮面之间的滑动在整个包角内出现,此时主动轮转动无法传到带上,则带不能运动,带传动失去工作能力,此时打滑情况发生.
7 带传动时，带的横截面上产生那些应力?
答案 拉应力,离心应力和弯曲应力.
8 在V带传动中，拉力差与哪些因素有关?
答案 主动轮包角,当量摩擦系数,带轮楔角,材料摩擦系数有关.
9 带传动为什么要限制带速，限制范围是多少?
答案 因带速愈大,则离心力愈大,使轮面上的正压力和摩擦力减小,带承受的应力增大,对传动不利,但有效圆周力不变时,带速高有利于提高承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.
10 带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小?
答案 因带轮的直径愈小,带愈厚,则带的弯曲应力愈大,对带传动不利,所以带轮直径不宜过小.
11 V带传动的主要失效形式有哪些?
答案 主要失效形式有打滑,磨损,散层和疲劳断裂.
12 带传动的设计准则是什么?
答案 设计准则为防止打滑和保证足够的使用寿命.
13 V带传动设计计算的主要内容是确定什么?
答案 带的型号,根数,基准长度,带轮直径,中心距和带轮的结构尺寸,以及选用何种张紧装置.
14 V带的型号有哪几种?
答案 型号有Y,Z,A,B,C,D,E七种
15 带传动中，增大包角的主要方法有哪些?
答案 加大中心距和带的 松边外侧加张紧轮，可提高包角.
16 带传动中，为什么常设计为中心距可调节?
答案 一是调整初拉力,提高带的传动能力.二是可加大中心距,增大包角,提高传动能力.三是便于维修.
17 带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关?
答案 K与带传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.
18 带传动为什么要核验包角?
答案 小带轮包角愈大,接触弧上可产生的摩擦力也越大,则带传动的承载能力也愈大,通常情况下,应使包角大于120o.
19 为什么要控制初拉力的大小?
答案 初拉力过小,极限摩擦力小,易打滑;初拉力过大,磨损快，增大压轴力.
20 在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施?
答案 可采用如下措施:1)增大中心距;2)控制传动比; 3)增设张紧轮装置.
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