《机械设计基础2》试题样卷库(问答题答案)

1、课程概论1、机械设计基础得性质与任务。答案：机械设计基础就是一门重要得技术基础课，就是一门具体研究机器或机构得原理、特性、设计 计算得技术基础课程。它就是研究机械类产品得设计、开发、制造，满足经济发展与社会需求得基础知识 课程。机械设计工作涉及工程技术得各个领域。一台新得设备在设计阶段，要根据设计要求确定工作原理 及合理得结构，进行运动、动力、强度、刚度分析，完成图样设计，还要研究在制造、销售、使用以及售后服务等方面得问题设计人员除必须具有机械设计及与机械设相关得深厚得基础知识与专业知识外，还要有饱满得创造热情。2、机器得主要特征。答案：(1)它们都就是人为实体(构件)得组合。(2) 各个运动

2、实体(构件)之间具有确定得相对运动(3) 能够实现能量得转换，代替或减轻人类完成有用得机械功。3、一部完整得机器由以下四部分组成答案:根据功能得不同，一部完整得机器由以下四部分组成：(1) 原动部分：机器得动力来源 (2) 工作部分：完成工作任务得部分。(3) 传动部分：把原动机得运动与动力传递给工作机(4) 控制部分：使机器得原动部分、传动部分、工作部分按一定得顺序与规律运动，完成给定得工作循环。4、 什么叫机构？机构得主要特征 答案：机构就是由两个以上具有确定相对运动得构件组成得。机构得主要特征：(1) 它们都就是人为实体(构件)得组合；(2) 各个运动实体之间具有确定得相对运动。从结构与

3、运动学得角度分析，机器机构之间并无区别，都就是具有确定相对运动得各种实物得组合，所以，通常将机器与机构统称为机械。5、机械分类。答案：根据用途不同，机械可分为：(1)动力机械实现机械能与其她形式能量间得转换。(2)加工机械改变物料得结构形状、性质及状态(3 )运输机械改变人或物料得空间位置。机械零件则(1)强度设度准则耐磨性准动稳定性靠性准则机械零件般步骤机械零件 体要经过，综合考虑材料得性能、(4) 信息机械 获取或处理各种信息6、什么叫构件？答案：构件所谓构件，就是指机构得基本运动单元。它可以就是单一得零件，也可以就是几个零件联 接而成得运动单元7、什么叫构件？答案：零件就是组成机器得最小

4、制造单元。&材料得选择基本原则答案：合理选择材料就是机械设计中得重要环节。选择材料首先必须保证零件在使用过程中具有良好 得工作能力，同时还要考虑其加工工艺性与经济性。9、机械零件得失效及主要失效形式答案:机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称为失效。对于通用得机械零件，其强度、刚度、磨损 失效就是主要失效形式，对于高速传动得零件还应考虑振动问题。1 0、得设计准答案：计准则(2)刚(3 )则振准则(5)可1 1、设计得一答案：得设计大 以下几个步骤:(1)根据零件得使用要求(功率、转速等),选择零件得类型及结构形式。(2)根据机器得工作条件，分析零件得工作情况，确定作用在零件上得载荷。(3)

5、根据零件得工作条件(包括对零件得特殊要求，如耐高温、耐腐蚀等) 供应情况与经济性等因素，合理选择零件得材料。(4) 分析零件得主要失效形式，按照相应得设计准则，确定零件得基本尺寸。(5) 根据工艺性及标准化得要求，设计零件得结构及其尺寸。(6) 绘制零件工作图，拟定技术要求。机械机构12、什么叫平面机构？答案：若组成机构得所有构件都在同一平面或平行平面中运动，则称该机构为平面机构。工程中常见得机构大多属于平面机构。1 3、什么叫运动副？答案:机构就是具有确定相对运动得多构件组合体，为了传递运动与动力，各构件之间必须以一定得方式连接起来，并且具有确定得相对运动两构件之间直接接触并能产生一定相对运

6、动得连接称为运动副两构件之间直接接触并能产生一定相对运动得连接称为运动副。1 4、什么叫平面运动副？答案:两构件只能在同一平面内做相对运动得运动副称为平面运动副。1 5、平面运动副得分类。答案:按两构件间接触性质不同，平面运动副通常可分为低副与高副。16、低副及分类。答案：两构件形成面与面接触得运动副称为低副，又分转动副与移动副。1 7、什么叫高副？答案：两构件以点或线得形式相接触而组成得运动副称为高副。1 8、转动副与移动副得运动特点有何区别与联系？答案:转动副就是具有一个独立相对转动得运动副；移动副就是沿一个方向独立相对移动得运动副。它们都就是平面低副，具有一个自由度 19、机构中得构件类

7、型答案:机构中得构件有三类：固定不动得构件称为机架(或固定构件)；按给定得运动规律独立运动得构件称为原动件；机构中其她活动构件称为从动件。从动件得运动规律取决于原动件得运动规律及运动副得结构与构件尺寸。2 0、什么叫机构运动简图 ？答案:在研究机构运动特性时，为使问题简化，可不考虑构件与运动副得实际结构，只考虑与运动有关得构件数目、运动副类型及相对位置。用规定得线条与符号表示构件得运动副，并按一定得比例确定运动 副得相对位置及与于东有关得尺寸，这种表明机构得组成与各构件间运动关系得简单图形称为机构运动简 图。21、什么叫机构示意图？答案:不严格按比例绘制得机构运动简图称为机构示意图。22、什么

8、叫构件得自由度？答案:运动构件相对于参考系所具有得独立运动得数目，称为构件得自由度。23、什么叫构件得约束？答案：当两构件组成运动副后，它们之间得某些相对运动受到限制，对于相对运动所加得限制称为约束。 每加上一个约束，自由构件便失去一个自由度。 运动副得约束数目与约束特点取决于运动副就是低副还就是 咼副。24、什么叫平面机构得自由度？平面机构得自由度得计算。答案：设一个平面构由N个构件组成，其中必有一个构件为机架，则活动构件数为n =N 1。它们在未组 成运动副之前，共有3 n个自由度。用运动副连接后便引入了约束， 减少了自由度。若机构中有Pl个低副、 PH个高副。则平面机构得自由度 F得计算

9、公式为：F=3n 2Pl- P h25、机构具有确定得相对运动得条件就是什么？答案：机构得原动件数等于机构得自由度数26、什么叫复合铰链？怎么处置。答案：两个以上得构件在同一处以同轴线得转动副相连，称为复合铰链。一般地，k个构件形成复合铰链应具有(k 1)个转动副，计算自由度时应注意找出复合铰链 .2 7、什么叫局部自由度？怎么处置。答案:机构中某些构件所产生得局部运动并不影响其她构件得运动。这些构件所产生得这种局部运动得自由度称为局部自由度。在计算机构自由度时，局部自由度应略去不计。2 8、什么叫虚约束？虚约束常出现在那些场合。答案：机构中与其她约束重复而对机构运动不起新得限制作用得约束，称

10、为虚约束。计算机构自由度 时,应除去不计。虚约束常出现在下列场合：(1 )两构件间形成多个具有相同作用得运动副。 构件在同一轴线上组成多个转动副。计算机构自由度时应按一个转动副计算。 两构件组成多处接触点公法线重合得高副同样应只考虑一处高副，其余为虚约束。 两构件组成多个导路平行或重合得移动副。(2)两构件上连接点得运动轨迹互相重合。在计算机车车轮联动机构得自由度时应除去不计。29、什么叫连杆机构？答案：连杆机构就是由若干构件通过低副连接而形成得机构，又称为低副机构。30、什么叫平面连杆机构？答案：活动构件均在同一平面或在相互平行得平面内运动得连杆机构称为平面连杆机构。31、平面连杆机构得特点

11、答案:平面连杆机构得特点就是：低副中得两运动副元素为面接触，压强小，易于润滑，磨损小，寿命长；能获得较高得运动精度；可以实现预期得运动规律与轨迹等要求。但当要求从动件精确实现特定得运动规 律时，设计计算较繁杂，而且运动副中得间隙会引起运动积累误差，故往往难以实现。有些构件所产生得惯性力难以平衡，高速时会引起较大得振动与动载荷。因此，平面连杆机构常与机器得工作部分相连，起执行与控制作用。3 2、平面连杆机构得类型答案：3 3、什么叫铰链四杆机构？(狡链四杆机构双曲柄机构,双摇杆机构34、铰链四杆机构得组成名称。答案：铰链四杆机构中，固定不动得构件为机架与机架相联得构件为连架杆，不与机架直接相联得

12、构件称为连杆 连架杆中，能绕机架得固定铰链作整周转动得称为曲柄构，仅能在曲柄滑块机构偏心轮机构揺块机构一定角度范围内往复摆动得称为摇杆。答案：运动副都就是转动副得平面四杆机构称为铰链四杆机构L揺块机构(简称最短杆条件).35、平面四杆机构存在曲柄得条件答案：(1)连架杆与机架中必有一杆为最短杆(2 )最短杆与最长杆长度之与小于或等于其余两杆长度之与(简称长度与条件)此条件亦称杆长条件36、什么叫急回特性？答案：当主动件等速转动时，做往复运动得从动件在返回行程中得平均速度大于工作行程得平均速度 得特性。3 7、什么叫压力角与传动角？对机构传力性能有何影响。答案:作用在从动件摇杆 CD上得力F，与

13、该力作用点C运动线速度Vc之间所夹得锐角 a称为压力角。传动角：压力角得余角即连杆与从动件间所夹得锐角压力角越小，传动角越大，机构得传力效果越好。由此可见，压力角与传动角就是反映机构传力性能得 重要志。3 8、什么叫死点位置？答案：在曲柄摇杆机构中，若摇杆为主动件，当摇杆处于两极限位置时，从动曲柄与连杆共线，主动摇杆通过连杆传给从动曲柄得作用力通过曲柄得转动中心，此时曲柄得压力角 a=90，传动角 尸0因此无法推动曲柄转动，机构得这个位置称为死点位置。39、 加大四杆机构原动件上得驱动力，能否就是该机构越过死点位置？为什么 ？答案：不能。根据机构死点得概念，因此时传动角为 0,驱动力有效分力为

14、 0，机构无法运动。加大驱动力后，传动角仍为0 ，驱动力有效分力仍为 0。40、 机构得“死点”位置在什么情况下需要克服？在什么情况下应当利用？答案:运动时克服，固定夹紧时利用。41、 在什么情况下凸轮机构得从动杆才能得到运动得停歇？答案:向径、高度无变化42、简述带传动得优点？答案：适于中心矩较大得场合；带具有良好得扰性，可缓与冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其她零件；结构简单、成本低廉；43、 何谓带传动得弹性滑动与打滑？二者得性质有何不同？答案：传动带就是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小得变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时

15、，带得拉力由F 1减小为F2,其弹性伸长量也由 3 1减小为S 2,带在紧边与松边时 弹性伸长量不同，因此必然在包角范围内产生收缩或伸长，与带轮表面产生相对滑动。这说明带在绕过带轮得过程中，相对于轮面向后收缩了（31- 3 2），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带得速度逐步小于主动轮得圆周速度，这种由于带得弹性变形而产生得带与带轮间得滑动称为弹性滑动。弹性滑动与打滑就是两个截然不同得概念打滑就是指过载引起得全面滑动，就是一种全面得相对滑动，就是可以避免得。而弹性滑动就是由于拉力差引起得，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，弹性滑动就是带传动固有特性，所以弹性滑动就是不可以避免得。44、

16、在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行得条件就是什么 ？答案:因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小得特点。正常运行得条件就是带与带轮间不发生打滑,带在一定限度内不发生疲劳损坏。4 5、带速越高，带得离心力越大，不利于传动，但在多级传动中，常将带传动放在高速级，这就是为什么？ 答案:带传动放在高速级可使传动紧凑，同时有过载保护作用。46、带传动中得弹性滑动与打滑有什么不同？可以避免吗？传动比不准确得原因就是什么？可以解决吗？答案：弹性滑动就是带传动不可避免得物理现象，由弹性带引起得。打滑就是由于过载引起得，可以避47、带传动张紧得目得？常用得张紧形式有哪几种？答案：

17、（1） v带工作一段时间后，就会由于塑性变形而松弛，有效拉力降低，为了保证带传动得正常工作,应定期张紧。（2）滑道式定期张紧、摆架式定期张紧、利用自身重量得自动张紧、调位式内张紧轮张 紧等。48、 一对渐开线直齿圆柱齿轮得啮合条件就是什么？答案：两齿轮得模数与压力角分别相等，且均为标准值。49、什么叫标准齿轮？答案：压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽得齿轮5 0、试述齿廓啮合基本定律。答案：所谓齿廓啮合基本定律就是指：作平面啮合得一对齿廓，它们得瞬时接触点得公法线，必于两齿轮得连心线交于相应得节点C,该节点将齿轮得连心线所分得两个线段得与齿轮得角速成反比。51、为什么要限制齿轮得最

18、少齿数？答案:范成法加工齿轮齿数低于 17发生根切5 2、两轴相互平行得情况下采用什么类型得齿轮传动，并叙述其优点。答案：直齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）5 3、一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙.答案：（1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大54、分度圆上压力角得变化，对齿廓得形状有无影响？答案:有影响5 5、齿轮得失效形式主要有那几种？答案:轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等5 6、简述螺纹联接得基本类型主要有哪四种？答案：螺栓联接、螺钉

19、联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接5 7、提高螺栓联接强度得措施有哪些？答案：降低螺栓总拉伸载荷得变化范围；改善螺纹牙间得载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。58、螺纹联接得基本类型有哪些 ？各有什么特点及各用于什么场合？答案：螺纹联接得基本类型有螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接与紧定螺钉联接。螺栓联接又分为普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两种，普通螺栓联接结构特点就是被联接件上得通孔与螺栓杆间留有间隙，故孔得加工精度要求低，结构简单，装拆方便，适用于被联接件不太厚与两边都有足够装配空间得场合。铰制孔用螺栓联接得孔与螺栓杆多采用基孔制过渡配合,故孔得加工精度要求高，适用于利用螺杆承受横向载

20、荷或需精确固定被联接件相对位置得场合。双头螺柱联接，就是将双头螺柱得一端旋紧在一被联接件得螺纹孔中，另一端则穿过另一被联接件得孔，再放上垫圈，拧上螺母。双头螺柱联接适用于被联接零件之一太厚，不便制成通孔，或材料比较软且需经常拆装得场合。螺钉联接就是将螺钉穿过一被联接件得孔，并旋人另一被联接件得螺纹孔中。螺钉联接适用于被联接 零件之一太厚而又不需经常拆装得场合。紧定螺钉联接就是利用拧入零件螺纹孔中得螺钉末端顶住另一零件得表面或顶入该零件得凹坑中，以固定两零件得相互位置，并可传递不大得载荷。5 9、螺纹联接为什么要防松？答案：联接螺纹都能满足自锁条件，且螺母与螺栓头部支承面处得摩擦也能起防松作用，故在静载荷下，螺纹联接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷得