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机械设计基础复习绪论 、第一章 机械设计概述1、 填空1、组成机械的各个相对运动的实物称为构件。2、机械中不可拆卸的基本单元称为零件，它是机械中制造的单元体。3、机械中制造的单元称为零件,运动的单元称为构件，装配的单元称为机构。4、从运动观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为机械。5、机器或机构各部分之间应具有_相对_运动。机器工作时，都能完成有用的_机械功或实现转换能量。6、零件分为通用零件（如螺栓、螺母等）和专用零件（如活塞、曲轴等）两类。7、机械零件丧失预定功能或预定功能指标降低到许用值以下的现象，称为机械零件的失效。二、选择题1、组成机器的运动单元体是什么？（B ）A机构 B构件 C部件 D零件2、机器与机构的本质区别是什么？（A ）A是否能完成有用的机械功或转换机械能 B是否由许多构件组合而成C各构件间能否产生相对运动 D两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D ）A构件是机器零件组合而成的。B构件是机器的装配单元C构件是机器的制造单元D构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B ）A钉 B起重吊钩 C螺母 D键5、以下不属于机器的工作部分的是（D ）A数控机床的刀架 B工业机器人的手臂C汽车的轮子 D空气压缩机三、判断1、一部机器可以只含有一个 机构，也可以由数个机构组成。（ ）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。（）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。 （）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。 （）7、连杆是一个构件，也是一个零件。 （）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。 （）第3章 平面机构的结构分析1、 填空题1.两个做平面平行运动的构件之间以点或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。2.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是，应用此公式时应注意判断：A.复合铰链，B.局部自由度，C.虚约束。3.机构具有确定的相对运动条件是自由度大于零和自由度等于原动件数。4.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为1。二、选择题1.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于B。A. 0 B. 1 C. 22.在机构中原动件数目B机构自由度时，该机构具有确定的运动。A. 小于 B. 等于 C. 大于。3.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。A. 增多 B. 减少 C. 不变。4.构件运动确定的条件是C。A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度等于原动件数三、计算图示平面机构的自由度。（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。） F=35-27=1 F=37-29-1=2 F=35-27=1 F=39-212-12=1 F=33-24=1 F=33-24=1F=33-24=1第4章 平面连杆机构1、 填空题1.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为曲柄，只能来回摇摆某一角度的构件称为摇杆，直接与连架杆相连接，借以传动和动力的构件称为连杆。2.铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构有3种方法，它们是曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。3.在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置之一时出现最小传动角。4.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，曲柄与连杆构件两次共线时，则机构出现死点位置。5.有急回运动的四杆机构有转动导杆机构、摆动导杆机构、移动导杆机构、曲柄摇杆机构、正切机构.（至少写两种） 6.铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是满足杆长和且最短杆为机架。7.行程速比系数，其中是极位夹角，它是指在曲柄摇杆机构中，摇杆处于两极限位置时曲柄所在直线之间所夹的锐角。【P49 图4.34】8.通常压力角是指力的作用线与其作用点速度方向所夹的锐角， 传动角是指连杆与摇杆之间所夹的锐角。【P49 图4.31】9.铰链四杆机构中，a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm(如图所示)。(1) 以a杆为机架得双曲柄机构；(2) 以b杆为机架得曲柄摇杆机构；(3) 以c杆为机架得双摇杆机构；(4) 以d杆为机架得曲柄摇杆机构。9.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为90。 2、 选择题1.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取( D )为机架，将得到曲柄摇杆机构。A.最短杆 B.与最短杆相对的构件 C.最长杆D.与最短杆相邻的构件2. 对于曲柄摇杆机构，当( D )时，机构处于死点位置。A.曲柄为原动件、曲柄与机架共线B.曲柄为原动件、曲柄与连杆共线C.摇杆为原动件、曲柄与机架共线D.摇杆为原动件、曲柄与连杆共线3. 在曲柄摇杆机构中，当取曲柄为原动件时，( B )死点位置。A. 有一个B.没有C.有两个D. 有三个4. 对于平面连杆机构，当( A )时，机构处于死点位置。【压力角】A.传动角 B. 传动角 C. 压力角 D. 压力角5. 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取( A )为机架，将得到双曲柄机构。A.最短杆B.与最短杆相对的构件C.最长杆D. 与最短杆相邻的构件6. 对于曲柄摇杆机构，当( B )时，机构处于极限位置。A. 曲柄与机架共线B.曲柄与连杆共线C.摇杆与机架共线 D.摇杆与连杆共线7. 对于铰链四杆机构，当从动件的行程速比系数( B )时，机构必有急回特性。A. K0B. K1 C. K350HBS的为硬齿面】A轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C齿面胶合 D. 齿面塑性变形6.对于标准齿轮传动，影响齿形系数的主要几何参数是（C ）。A齿轮的模数 B齿轮的压力角C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系7.渐开线上任意一点的法线必（ B ）基圆。 A.交于 B.切于 C.没关系8.圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以（ D ）。A提高轮齿的弯曲强度 B.提高轮齿的接触强度C.提高轮齿的静强度 D改善传动的平稳性9.标准渐开线齿轮，影响齿轮齿廓形状的是（ A ）。 A.齿轮的基圆半径 B.齿轮的分度圆半径 C.齿轮的节圆半径 D.齿轮的任意圆半径10一对渐开线齿轮连续传动的条件为：（ A ）A.1 B.2 C.1 D.1.311.渐开线上各点的压力角( B )，基圆上压力角（ D ）。 A.相等B.不相等 C.不等零 D等于零12.斜齿轮有规定以（ A ）为标准值。 A.法面模数 B.端面模数 C. 法面模数或端面模数 D. 以上均不是13.标准直齿圆锥齿轮规定它（B ）的几何参数为标准值。A. 小端B.大端 C.小端或大端 14.正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高（ B） 。 A.与齿顶高相等 B.比齿顶高大 C.比齿顶高小 D.与齿顶高相比，可能大也可能小15.一对标准直齿园柱齿轮传动，模数为2mm，齿数分别为20、30，则两齿轮传动的中心距为（ C ）。 A.100 mm B.200 mm C.50mm D.25 mm16. 一对齿轮要正确啮合，它们的（ D ）必须相等。 A.直径 B.宽度 C.齿数 D.摸数 17.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般（ D ）。 A.按接触强度计算齿轮尺寸，再验算弯曲强度 B.按弯曲强度计算齿轮尺寸，再验算接触强度 C.只需按接触强度计算 D.只需按弯曲强度计算 18.渐开线标准齿轮的根切现象发生在（ C ） 。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时19.直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C ）。 A.提高了轮齿的弯曲强度 B.提高了齿面的接触强度 C.降低了轮齿的弯曲强度 D.降低了齿面的接触强度20.影响一对齿轮接触强度的主要参数是（ A ）； 影响一对齿轮弯曲强度的主要参数是（ D ）。 A.中心距 B. 模数 C.齿宽 D.齿数三、判断题21 模数没有单位，只有大小。（）2 齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。（）3 单个齿轮既有分度圆，又有节圆。 （）4 斜齿轮具有两种模数，其中以端面模数作为标准模数。（）5 标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。（）6 标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。( )7 所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。 ( )8 变位系数 的渐开线直齿圆柱齿轮一定是标准齿轮。 ( )9 一对互相啮合的圆柱齿轮，在齿根弯曲强度计算中，它们的弯曲应力是相同的。 （ )10 一对齿轮传动，只要大小齿轮齿面接触许用应力相等，则它们齿面接触强度相同。 ( )11 齿轮的齿根圆以内的齿廓肯定不是渐开线。 ( )12 闭式软齿面齿轮传动最容易发生的失效形式是轮齿的折断。 ( ) 【注：渐开线的性质】1) 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长；2) 因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点N就是渐开线上K点的瞬时速度中心，发生线NK就是渐开线在K点的法线，同时它也是基圆在N点的切线；3) 切点N是渐开线上K点的曲率中心，NK是渐开线上K点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越小；4) 渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；5) 基圆内无渐开线。【标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式】名称符号计算公式齿顶高 齿根高齿全高顶隙分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿距齿厚齿槽宽标准中心距【注：外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算公式】名称符号计算公式分度圆直径齿顶高齿顶圆直径齿根高齿根圆直径全齿高标准中心距第十一章 蜗杆传动一、填空题1蜗杆传动的正确啮合条件是蜗杆的轴面模数等于蜗轮的端面模数（），蜗杆的轴面压力角等于蜗轮的端面压力角（），蜗杆与蜗轮的螺旋线方向相同（）。2在其它条件不变时，蜗杆的头数越多，导程角 越大 ，传动的效率 越高 。3蜗杆传动的失效形式主要有胶合、磨损、齿面点蚀，其中闭式传动主要是 胶合，开式传动主要是 磨损 。【注：失效总是先发生在蜗轮上】4蜗杆传动的材料不仅要有足够的强度，还应有良好的跑合性、耐磨性和抗胶合能力。5.蜗杆传动的主平面是 中间 平面。在主平面内，蜗轮和蜗杆截面的运动可以看作为渐开线齿轮和 齿条 的啮合传动。【注：中间平面是通过蜗杆轴线（轴向）并垂直于蜗轮轴线（端面）的平面】6.阿基米德螺线蜗杆传动的参数为标准值。【注：】7.蜗杆传动的自锁条件是导程角小于齿面的当量摩擦角(3.54.5)。8.蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的旋向是 相同 的。（相同或相反）9.阿基米德螺线蜗杆在轴剖面上的齿形是 直线 。10.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是轮齿啮合时的摩擦损耗效率。11.蜗杆头数（齿数）即为蜗杆螺旋线的数目，蜗杆的头数一般取1，2，4。当传动比大于40或要求蜗杆 自锁 时，取=1；当传递功率较大时，为提高传动效率、减小能量损失，常取为2、4。蜗杆头数越多，加工精度越难保证。12.蜗杆传动的计算准则：对于闭式蜗杆传动，通常按齿面接触疲劳强度来设计。并校核齿根弯曲疲劳强度；对于开式传动，或传动时载荷变动较大，或蜗轮齿数大于90时，通常只需按齿根弯曲疲劳强度进行设计。13.蜗轮齿面接触疲劳强度的校核公式：蜗轮齿面接触疲劳强度的设计公式：14. 蜗杆传动的热平衡条件为：15. 蜗杆传动的中心距为：2、 选择题1当两轴线（ C ）时，可采用蜗杆传动。A. 平行 B. 相交 C. 垂直交错2在蜗杆传动中，通常（ A ）为主动件。A. 蜗杆 B. 蜗轮 C. 蜗杆蜗轮都可以3阿基米德蜗杆的（ C ）模数，应符合标准数值。A. 法向 B. 端面 C. 轴向4在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使蜗杆导程角（ B ）当量摩擦角。A.大于 B. 小于 C. 等于5计算蜗杆传动的传动比时,公式( C )是错误的。A. B. C. D. 6为减少蜗轮滚刀数量,有利于刀具标准化,规定( D )为标准值。 【注：】A. 蜗轮齿数 B. 蜗轮分度圆直径 C. 蜗杆头数 D.蜗杆分度圆直径8蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要针对（ D ）来进行。A.蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B.蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 C.蜗杆齿面接触强度和齿根弯曲强度D.蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度9 蜗杆传动中，进行热平衡计算，是为了防止（ B ） A .过度磨损 B.过热产生胶合 C.产生塑性变形 D.发生疲劳点蚀10蜗杆传动的强度计算（B ）进行。 A 主要针对蜗杆；B主要针对蜗轮；C有时针对蜗杆；D有时针对蜗杆11在蜗杆传动中，标准化了的参数有（ C ）、（ D ）、（ F ）。 A.蜗杆的头数 B.蜗轮的齿数 C.蜗杆的模数 D.蜗杆的分度圆直径 E.蜗杆的导程角 F.蜗杆的压力角 G.蜗轮的分度圆直径12. 为使蜗杆传动具有自锁性，应采用( A )和( D )的蜗杆。 A.单头 B.多头 C.大导程角 D.小导程角13.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( B ) A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=- 14. 蜗杆头数( A )则传动效率高。 A.多B.少 C. 与头数无关15在蜗杆传动中，蜗杆的( A )模数和蜗轮的端面模数应相等，并为标准值。A.轴面 B.法面 C.端面D. 以上均不对16当蜗杆头数Z 确定后，直径系数q越小，则螺旋升角( A )，效率越大。 A.越大B.越小 C.越高 D. 越低17对普通蜗杆传动，主要应当计算( A )内的各几何尺寸。 A. 中间平面 B.法向面 C.端面 D. 以上均不是18当传动的功率较大，为提高效率，蜗杆的头数可以取( C )。 A. Z =1 B. Z =2 3 C. Z =4 19蜗杆传动( A )自锁作用。 A.具有B.不具有 C. 有时有 D. 以上均不是20蜗杆传动与齿轮传动相比, 效率(B)。 A.高 B.低C. 相等 D. 以上均不21.在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（ B ）。A限制加工蜗杆的刀具数量B限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C为了装配方便 D为了提高加工精度22.阿基米德蜗杆传动中，规定( D )上的参数为标准值. A.法平面 B. 轴面 C. 端面 D.中间平面23.蜗杆传动的传动比i为( C )。 A. B. C. 三、判断题 1.蜗杆传动一般用于传递大功率、大传动比。（） 2.蜗杆传动通常用于减速装置。 （ ） 3.蜗杆的传动效率与其头数无关。 （ ） 4.蜗杆的导程角越大，传动效率越高。 （ ） 5.蜗杆机构中，蜗轮的转向取决于蜗杆的旋向和蜗杆的转向。（ ）【注：轮齿的受力分析】直齿圆柱齿轮主动轮上所受的圆周力方向（）与其旋转方向相反，为阻力。径向力方向（）为指向轮心（对内齿轮是背离轮心）。作用在从动轮上的力可根据作用与反作用定律得出：；。从动轮上所受的圆周力为驱动力，它的方向与旋转方向相同。斜齿圆柱齿轮作用于主动轮上的圆周力和径向力方向的判定方法与直齿圆柱齿轮相同，轴向力的方向（）可根据左右手法则判定，即右旋斜齿轮用右手、左旋斜齿轮用左手判定，弯曲的四指表示齿轮的转向，拇指的指向即为轴向力的方向。作用于从动轮上的力可根据作用与反作用定律来判定。即直齿锥齿轮圆周力和径向力方向的确定方法与直齿轮相同，两齿轮的轴向力方向都是沿着各自的轴线方向并指向轮齿的大端。从动轮的受力可根据作用与反作用定律确定：蜗杆传动蜗轮（或蜗杆）的转向：对于右（左）旋蜗杆用右（左）手定则：用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，大拇指伸直代表蜗杆轴向力，则蜗轮啮合点的线速度方向与大拇指所指示的方向相反，根据啮合点的线速度方向即可确定蜗轮转向。轴向力方向：蜗杆的轴向力由左右手法则定；蜗轮的轴向力与蜗杆的圆周力方向相反；圆周力方向主动蜗杆的圆周力与转向相反蜗轮的圆周力与转向相同；径向力两径向力都由力的作用点指向各自轴线。第12章 齿轮系1、 填空题1. 齿轮系中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面齿轮系，否则为空间齿轮系。根据齿轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定，又可将齿轮系分为两大类：定轴齿轮系和行星齿轮系。2. 通常将具有一个自由度的行星齿轮系称为简单行星齿轮系（即要确定它的运动，只需要一个原动件）；将具有两个自由度的行星齿轮系称为差动齿轮系。（即此轮系需要有两个独立运动的主动件，运动才能确定。） 平面齿轮系 空间齿轮系 二、选择题1. 如图1所示的轮系属于( )。A. 定轴轮系B.行星轮系C.差动轮系D. 混合轮系 图1 图2 2.如2图所示轮系中，齿轮( B )称为惰轮。A. 1和B. 2和4 C. 3和D. 3和43.在计算如图3所示轮系传动比i14时，在计算结果中( D )。A. 应加“+”号 B. 应加“”号 C. 不加符号，但应在图上标出从动轮4的转向为顺时针 D. 不加符号，但应在图上标出从动轮4的转向为逆时针三、判断题1.平面定轴轮系中的各圆柱齿轮的轴线互相平行。 （ ）2.行星轮系中的行星轮即有公转又有自转。 （ ）3.平面定轴轮系的传动比有正负。 （ ）4.惰轮不但能改变轮系齿轮传动方向而且能改变传动比。 （ ）【注：传动比大小的计算】【注：定轴轮系主、从动轮转向关系的确定】 正号（+）：说明首、末两轮转向相同； 负号（-）：说明首、末两轮转向相反；用箭头在图上表示定轴轮系的首、末两轮的转向关系，一般用标注箭头的方法来确定。由图可见，该轮系的首、末两轮的转向相反。同一轴上各轮的箭头方向应相同【注：转化轮系的传动比计算】设周转轮系中两个太阳轮分别为A和K，转臂H，则此转化机构的传动比：注：1）nA, nH, nK ,必须将表示其转向的正负号带上。首先应假设各轮转动的同一正方向，则与其同向的取“+”代入，与其反向的取“-”代入；2）公式右边的正负号确定：假想行星架H不转，变成机架，则整个轮系成为定轴轮系，按定轴轮系中A轮和K轮的转向关系确定即可。3）待求构件的实际转向由计算结果的正负号确定。【注：使用转化轮系的传动比公式的注意事项】1）只适用于转化轮系A、K、H两轮轴线平