机械设计基础习题集及参考答案

1、()()()()I连杆体上一轴比般鼻鼻6肝口胡7T套机械设计基础习题集及参考答案一、判断题（正确 T,错误F）1 .构件是机械中独立制造的单元。2 .能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。3 .机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。4 .所有构件一定都是由两个以上零件组成的。二、单项选择题1 .如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。A机构 B零件 C部件 D构件2 . 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成，本课程主要研究（）。A原动机B传动部分C工作机D控制部分三、填空题1 .构件是机械的运动单元体，零件是机械的 单元体。2

2、 .机械是 和 的总称。参考答案一、判断题（正确T,错误F）1. F 2. T 3. T 4. F二、单项选择题1. B 2. B三、填空题1.制造 2.机构机器第一章 平面机构的自由度 一、判断题（正确 T,错误F）1 .两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（）2 .机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（）3 .两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（）4 .将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。（）5 .运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（）6 .对独立运动所加的限制称为约束。（）7 .由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚

3、约束（）8 .在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。（）二、单项选择题1 .两构件通过（）接触组成的运动副称为高副A面B点或线C点或面D面或线2 . 一般情况下，门与门框之间存在两个钱链，这属于（）。A复合较链 B局部自由度C虚约束D机构自由度3 .平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。A 1B从动件 C主动件D 04 .所谓机架是指（）的构件。A相对地面固定B运动规律确定C绝对运动为零D作为描述其他构件运动的参考坐标点5 .两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。A相对转动或相对移动B都是运动副C相对运动恒定不变D直接接触且保持一定的相对运动三、填空题1 .机

4、构是由若干构件以 相联接，并具有 的组合体2 .两构件通过 或 接触组成的运动副为高副。3 . m个构件组成同轴复合较链时具有 个回转副 四、简答题1 .何为平面机构？2 .试述复合校链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束常会出现?3 .计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。(1)(2)(5) (6)五、计算题1 .计算机构自由度，若有复合较链、局部自由度和虚约束，请加以说明。一、判断题（正确T,错误F）1. F 2, F 3. T 4. F 5. F 6. T 7. F 8. F二、单项选择题1. B 2, C 3. C 4. D 5, D三、填空题1.运

5、动副确定相对运动2,点线3. m-1四、简答题1 .平面机构：组成机构的所有构件都在同一平面内或几个互相平行的平面内运动，这种机构称为平面机构。2,复合钱链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联接时就构成了复合校链。局部自由度：在机构中，有些构件所产生的运动并不影响其他构件的运动，这种构件运动的自由度称为局部自由 度。虚约束：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构的运动不起限制作用，这种重 复的约束称为虚约束。局部自由度的使用是为了减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦。改善构件的受力情况,提高工作性能，提高稳定性等。虚约束的引入可以增加构件的刚性, 3.计算平面机构自

6、由度(1)5,P|7,Ph3n2PPh1 ,机构具有确定的运动。(2)6,P8,Ph3n2PPh1 ,机构具有确定的运动。(3)4,P4,Ph3n2P|Ph2 ,机构具有确定的运动。(4)5,P7,Ph3n2PPh1 ,机构具有确定的运动。(5)4,P|4,Ph3n2P|Ph2 ,机构具有确定的运动。(6)3,P3,Ph2,则F3n2PPh1 ,机构具有确定的运动。五、计算题1,解：B处为局部自由度,C和C处为虚约束，G处为复合较链。n 7,P 9,Ph1,则F3n 2 P Ph2 .解：机构在k点处有局部自由度。n 9,P| 12,Ph 1,则F 3n 2Pl Ph 3 9 2 12 1 2

7、。若该机构要具有确定的运动，则需要两个原动件，因为机构具有确定运动的条件为：机构的自由度数等于机构原动件的数目，该机构的自由度为2,所以应具有两个原动件。第二章平面连杆机构一、判断题（正确 T,错误F）1,任何平面四杆机构出现死点时对工作都是不利的，因此应设法避免。（）2.钱链四杆机构存在曲柄的条件是最短杆与最长杆之和大于或等于其余两杆长度之和。（）3,低副联接的三个构件不能组成机构，只能构成一个构件。（）4.机构处于死点位置时，机构中的从动件将出现自锁或运动不确定现象。（）5,极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。（）6,在较链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构

8、、双曲柄机构和双摇杆机构。（）7,平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。（）二、单项选择题1.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（）。A曲柄摇杆机构B双摇杆机构C双曲柄机构D曲柄滑块机构2,为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装（）增大惯性。A齿轮B飞轮C凸轮D蜗轮3,当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角min总是出现在（）。A连杆与曲柄成一条线时B连杆与机架成一条线时；C曲柄与机架成一条线时D曲柄、连杆与机架成一条线时。4,无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为（）。A 0B 0C 0 D 05, 一曲柄摇杆机构，若改为以曲

9、柄为机架，则将演化为（）A曲柄摇杆机构B双曲柄机构C双摇杆机构D导杆机构6,较链四杆机构 ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长lAB=30mm, lBC=70mm , lCD=80mm,则机架 最大杆长为（）A 80mmB 100mmC 120mm D 150mm7.在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是(A曲柄摇杆机构B摆动导杆机构C对心曲柄滑块机构 D偏置曲柄滑块机构三、填空题1 .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 2 .当压力角a大到某一数值时，不论推力为多大，都不能使从动件运动，凸轮机构将发生 。3 .平面四杆机构中，

10、已知行程速比系数为K,则极位夹角的计算公式为 四、简答题1 .何为平面连杆机构？平面四杆机构具有哪些基本特征？2 .钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是什么？钱链四杆机构有哪几种形式，如何判断？3 .根据图中所注尺寸判断下列较链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么(1)(2)(3)五、设计题1 .试设计一造型机工作台的翻转机构。已知连杆长度Icb 110mm，工作台在两极限位置时 B1B2 400mm,且Bi和B2在同一水平线上，要求 A、D在另一水平线上，且 。点至A、D所在水平线的距离为 150mm。按比例作图设计该机构，并求取曲柄Iab和连杆Icd的长度(图解法)

11、，写出作图过程，并保留作图痕迹。2 .试设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆的长度Icd 290mm ,机架的长度Iad 230mm ,摇杆在两个极限位置间的夹角45 ,行程数比系数 K 1.4。(1)按比例作图设计该机构，并求取曲柄l AB和连杆 BC的长度(图解法)(2)验算设计的机构曲柄是否存在；(3)标注机构的最大传动角及机构处于由极限位置时的压力角。要求写出作图过程，并保留作图痕迹。一、判断题（正确 T,错误F）1. F 2, F 3. T 4. T 5. F 6. T 7. T二、单项选择题1. C 2, B 3, C4. B5. B6. C 7, C三、填空题1 .急回特性2 .自锁3.

12、180四、简答题1,由若干个构件用低副联接组成的平面机构称为平面连杆机构。平面四杆机构的基本特征包括：急回特性，压力角， 死点。2,钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是机构中最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。较链四杆机构的基本形式有 双曲柄机构一一最短杆为机架；曲柄摇杆机构一一最短杆为连架杆；双摇杆机构最短杆为连杆。3 .图（1）为曲柄摇杆机构，原因25 120 145 160 60 100,则说明该机构中存在曲柄，而最短杆又为 连架杆。图（2）为双曲柄机构，原因 40 110 150 160 70 90 ,则说明该机构中存在曲柄，而最 短杆又为机架。图（3）为双摇杆机构，原因5

13、0 60 110 170 70 100 ,但是最短杆为连架杆。五、设计题1 .设计过程详见参考教材 22页，“已知连杆的两个位置设计四杆机构”的内容。2,设计过程详见参考教材 23页，“根据行程数比系数设计四杆机构”的内容。传动角和压力角的画法见参考教材15页的“二、压力角与传动角”内容。第三章凸轮机构 一、判断题（正确 T,错误F）2 .凸轮机构出现自锁是由于驱动力小造成的。（）3 .在凸轮从动件运动规律中，等速运动的加速度冲击最小。（）3,适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。（）4.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。（）5,若要使凸轮机构压力角减小，

14、应增大基圆半径。（）6.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。（）二、单项选择题1,设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则（）。A基圆半径越大，压力角越大B基圆半径越小，压力角越大C滚子半径越小，压力角越小D滚子半径越大，压力角越小2 .凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（）。A将产生刚性冲击B将产生柔性冲击C没有冲击D既有刚性冲击又有柔性冲击3 .在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（）。A增大滚子半径B减少基圆半径C增大基圆半径D增加从动件长度4 .在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（A直动滚子从

15、动件盘形凸轮机构B摆动滚子从动件盘形凸轮机构C直动平底从动件盘形凸轮机构D摆动从动件圆柱凸轮机构5 .与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（）。A设计较为复杂B惯性力难以平衡C点、线接触，易磨损D不能实现间歇运动6 .（）有限值的突变引起的冲击为刚性冲击。A位移B速度C加速度D频率三、填空题1 .设计凸轮机构，若量得其中某点的压力角超过许用值，可以用 方法使最大压力角减小。2 .凸轮机构是由 、三个基本构件组成的,3 .理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是的。4 .凸轮轮廓形状由从动件的 决定。四、简答题1.说明凸轮机构从动件常用运动规律

16、、冲击特性及应用场合。五、设计题1 .设计一对心直动尖顶从动件盘型凸轮。已知凸轮顺时针以等角速度3回转，凸轮基圆半径r0 25mm ,从动件运动规律如图所示。（要求：写出作图步骤，保留作图痕迹）2 .设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮。 已知凸轮以等角速度顺时针方向回转， 偏距e 10mm （从动件导路在凸 轮回转中心的左侧。 ），凸轮基圆半径 ro 40mm ,从动件升距 H 30mm ,滚子半径网 10mm ,r 150 , s 30 , f 120 , s 60，从动件在推程作简谐运动，在回程作等加速等减速运动。（要 求：写出作图步骤，保留作图痕迹）3 .图示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为

17、一圆，圆心在点 O',凸轮绕轴心O逆时针转动，求：（1）在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆；（2）在图中作出凸轮在 C点接触时的压力角因（3）在图中作出凸轮与滚子从 C点接触到D点接触时，凸轮的转角 覆（不必作文字说明，但必须保留作图线。）一、判断题（正确 T,错误F）1. F 2, F 3. T 4. F 5. T 6. F二、单项选择题1. B 2, B 3. C 4. D 5. C 6, B三、填空题1 .增大基圆半径2 .凸轮、从动件、机架3 .相同4 .运动规律四、简答题1.凸轮机构常用从动件运动规律包括：等速运动规律，速度突变，存在刚性冲击，常用于低速和从动件质量较小 的凸轮

18、机构中。等加速等减速运动规律，加速度突变，存在柔性冲击。常用于中速的凸轮机构中。简谐运动 规律，加速度突变，存在柔性冲击。常用于高速的凸轮机构中。五、设计题1,设计过程参见参考教材。2,设计过程参见参考教材。3.解：（1）基圆为以O为圆心，以OA为半径的圆。偏距圆为以 O为圆心，以OB为半径的圆。（2）从动件所受力与速度方向所夹的锐角a见图。（3）凸轮的转角觊图。第四章齿轮机构 一、判断题（正确 T,错误F）1,齿廓啮合基本定律是两齿轮齿廓过任意接触点的公法线必通过连心线上一个定点。（）2 .为保证齿轮传动瞬时角速度之比恒定，齿廓曲线必须采用渐开线。（）3 .渐开线的形状决定于基圆的大小。（）

19、4 .渐开线直齿圆柱齿轮传动可以看成为一对分度圆纯滚动。（）5 .渐开线齿轮传动啮合角等于分度圆压力角。（）6 .正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。（）7 .斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在法面上。（）8 .斜齿圆柱齿轮传动的重合度大于相同端面模数的直齿圆柱齿轮的重合度。（）9 .斜齿圆柱齿轮不根切的最少齿数小于直齿圆柱齿轮的最少齿数。（）10 .两个斜齿圆柱齿轮只要法面模数相等、法面压力角相等，则不论二者的分度圆螺旋角是否相等均能正确啮合。 （）11 .负变为齿轮分度圆齿槽宽小于标准齿轮的分度圆齿槽宽。（）12 .斜齿圆柱齿轮传动调整中心距可采用改变分度圆螺旋角，也可以采用齿轮

20、变位。（）13 .只要齿轮的最少齿数小于 17,则采用任何齿轮轮齿加工方法都会出现根切现象。（）14 . 一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是两轮模数相等、压力角相等和两轮的锥距相等。（）二、单项选择题1 .渐开线齿廓上某点的压力角是指该点所受正压力方向与（）方向线之间所夹的锐角。A滑动速度B相对速度C绝对速度D转速2 .渐开线齿廓在其圆上的压力角为（）。A 20°B15°C 0°D 45°3 .渐开线标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。A等于B小于C大于D不确定4 .当齿轮中心距稍有改变时，（）保持原

21、值不变的性质称为可分性。A瞬时角速度之比B啮合角C压力角D重合度5 .渐开线齿轮传动的啮合角等于（）上的压力角。A基圆B分度圆C齿顶圆D节圆6 .渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是（）相等。A齿数B模数C分度圆压力角D基圆齿距7 .渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与（）的比值。A分度圆齿距B基圆齿距C理论啮合线长度D公法线长度8.斜齿轮端面模数（）法面模数。A小于B等于C大于D不一定9.正变位齿轮的分度圆齿厚（）标准齿轮的分度圆齿厚。A小于B等于C大于D小于且等于10.齿轮变位后，（）发生了改变。A分度圆B基圆C模数D齿根圆*11.用标准齿条型刀具加工 ha1.0、20的渐开线

22、标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为（）。A 15B 16C 17D 18三、填空题1 .渐开线的形状取决于 ,基圆半径越大，渐开线越 。2 .渐开线齿廓上任一点的压力角为过该点的 与该点的 线所夹的锐角，渐开线上离基 圆越远的点，其压力角 。3 .渐开线齿廓的优点：（1） ; （2） （3） 。4 .模数是齿轮最重要的参数，已经标准化，其数值为 与 无之比，模数越大，轮齿尺寸,承载能力。5 .渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 。6 .渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为 。7 .齿轮轮齿切削法按原理分为 和 两大类。8 .用同一把标准齿条刀具加工齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮，三

23、者的齿数、模数、压力角、分度圆和基圆 ,正变位齿轮分度圆齿厚 ,齿槽宽。四、简答题1 .简单叙述齿廓啮合基本定律。2 .请写出一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件、连续传动的条件。3 .经测量知一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da 225mm，该齿轮齿数z 98 ,试求其模数和主要几何尺寸。4 .已知外啮合正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的齿数Z117, Z2 64,法面模数 mn 3mm ,法面压力角 n 20 ,螺旋角 12 50。试求：该齿轮传动的中心距及两轮的分度圆直径。五、计算设计题1.已知一对标准安装的正常齿标准渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动。模数 m 10mm,主动轮齿数z1 18,从

24、动轮齿数z224 ,主动轮在上，逆顺时针转动。试求：(D两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、分度圆齿距、分度圆齿厚、分度圆齿槽宽、齿顶圆压力角和两轮中心距。(2)以一定比例作齿轮端面传动图，在图上注明基圆、分度圆、齿顶圆、齿根圆、实际啮合线段和理论啮合线段。参考答案一、判断题(正确 T,错误F)1. F 2. F 3. T 4. F 5. F 6. T 7. T 8. T 9. T 10. T 11. F 12. T 13. F 14. F二、单项选择题1. C 2. C 3. A 4. A 5. D 6. D 7. B 8. C 9. C 10. D 11 C三、填空题1 .

25、基圆大小平直2 .法线速度方向愈大3 .具有可分性啮合角为常数齿廓间作用力的大小和方向均不变4 .分度圆齿距越大越大5 .两轮的模数相等两轮的分度圆压力角相等6 .重合度大于17 .成形法范成法8 .不变增加减小四、简答题1 .齿廓啮合基本定律是要使两齿轮的传动比为定值，则要满足不论两齿廓在哪一点接触，过接触点的公法线与连心 线始终交于一定点。2 . 一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数相等和两轮的分度圆压力角相等；其连续传动的条件是两 轮传动的重合度大于等于 1。3 .根据齿轮齿顶圆公式知*dm z 2haam 98 2 1.0225mm所以，模数为m 2.25mmd mz 2.

26、25 98 220.5mm, df m z 2.52.25 98 2.5214.875mm4.两轮的分度圆直径分别为刀mnZidimt Zi cos3 17cos12.83352.307 mmd2 mtZ2X 上cos cos12.833a d 1dz2mnZ1 Z22cos196.919mm3 17 64 2cos12.833124.613mm五、计算设计题1.解:(1)分度圆直径分别为d1d2mZ1mZ210 18 180 mm10 24 240mm齿顶圆直径分别为da1mZ1da2 m Z2齿根圆直径分别为*2ha a_ _ *2haa10 18 2 1.01024 2 1.0200mm

27、260mm*2 ha10 18 21.0 0.25155mm*df2mZ221%1024 2 1.0 0.25215mm基圆直径分别为db1 d1 cos180cos20169.145mmdb2 d 2分度圆齿距分别为cos240 cos20225.526mmP1 P2分度圆齿厚分别为1s- P1211031.416mm31.416 15.708mms2P2131.416 15.708mm2分度圆齿槽宽分别为1e -P11 ”31.416 15.708mm21%2 P2齿顶圆压力角分别为1， cc31.416 15.708mm2aldb1arccosda1169,145 arccos 2003

28、2 15 1a2db2 arccos da2225,526 arccos24029 50 28两轮中心距为a 1dl2(2)基圆、分度圆、齿顶圆、,1d2 m z12齿根圆入图所示。Z210 18 24210mmN1N2为理论啮合线段，AE为实际啮合线段。()()()()igj ng / n j的数值为有齿轮g到j间所有第五章轮系一、判断题(正确 T,错误F)1.定轴轮系是指各个齿轮的轴是固定不动的。2,单一周转轮系具有一个转臂。3,单一周转轮系中心轮和转臂的轴线必须重合。4,周转轮系中的两个中心轮都是运动的。5,转化轮系的传动比可用定轴轮系求解，因此转化轮系中从动轮齿数相乘积与所有主动轮齿数

29、相乘积的比值。（）6.行星轮系和差动轮系的自由度分别为1和2,所以只有差动轮系才能实现运动的合成或分解。（）二、单项选择题1.行星轮系的自由度为（）。A 1B 2C 3D 1或22.（）轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。A定轴B周转C行星D差动3.（）轮系中两个中心轮都是运动的。A定轴B周转C行星D差动4.（）轮系不能用转化轮系传动比公式求解。A定轴B混合C行星D差动5.每个单一周转轮系具有（）个转臂。A 0B 1C 2D 36.每个单一周转轮系中心轮的数目应为（）。A 3B 2C 1D 1或27.每个单一周转轮系中，转臂与中心轮的几何轴线必须（）。A交错B相交C重合D平行8.两轴之间要求多

30、级变速传动，选用（）轮系合适。A定轴B行星C差动D B和C9.三轴之间要求实现运动的合成或分解，应选用（）。A定轴轮系B行星轮系C差动轮系D A和B二、填空题1.轮系的主要功用是_、 O2.3.4.求解混合轮系的传动比，首先必须正确地把混合轮系划分为 和各 个,并分别列出它们的 计算公式，找出其相互联系， 然后。四、计算题1 .在图示轮系中，设已知双头右旋蜗杆的转速n1 900r/min , z2 60, z2 25, Z3 20, Z3 25,Z420, Z430,Z535,Z528,Z6135,求 n6 的大小和方向。2 .图示轮系中，已知 乙60, z248, z280, Z3120,

31、Z360, z440 ,蜗杆 z42 ,（右旋），蜗轮Z5 80 ,齿轮Z565,模数m 5mm。主动轮1的转速n1 240r/min ,转向如图所示。试求齿条6的移动速度V6的大小和方向。Z2 Z4题2图3.在图示的轮系中，已知 Z1Z520 ,又齿轮1,3, 4, 6同轴线，且均为标准齿轮传动。若已知齿轮1的转速n11440r/min6的转速（大小和方向）4.在图示的轮系中，已知 Z120, z230, Z3 15, Z465, n1 150r/min ,求nH的大小及方向。题4图5.在图示周转轮系中，已知各齿轮的齿数Z1 15, Z2 25, Z2 20,Z360 ,齿轮1的转速n1 2

32、00r/min ,齿轮3的转速n350r/min,其转向相反，求行星架 H的转速nH的大小和方向。6.图示轮系中,已知Z160, z215 , Z220 ,各轮模数均相同，求Z3 及 ilH。7.图示轮系中,已知Zi40, Z220 ,齿轮i 的转速 n1 120r/min ,求Z3及行星架的转速nH 0时齿轮3的转速n3（大小及方向）。HT题5图8.求如图所示轮系的传动比i14,已知ZiZ2题6图25, Z2 Z3 20,9.在如图所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮,Zh100, Z4 20。并已知其齿数分别为，已知乙 34 , Z2 22 , Z378, Z4 18,Z535, Z688,计算

33、传动比iiH230 , z3 60 , z320,10.求图示卷扬机减速器的传动比*。若各轮的齿数为z124, z248, z2题8图题9图题10图11.在图示的轮系中，已知各轮的齿数z12 （右旋），z2 60 , z440 , z5 20 , z6 40,齿轮3, 4,5, 6均为标准安装的标准齿轮，且各齿轮的模数相同。当轮 1以5 900r/min按图示方向转动时，求轮 6转 速门6的大小和方向。12.在图示的轮系中，轴 A按图示方向以1250 r/min的转速回转，而轴 B按图示方向以600 r/min的转速回转。试决 定轴C的转速大小和方向。各轮齿数见图所示。题11图题12图参考答案

34、一、判断题（正确 T,错误F）1. F 2. T 3. T 4. F 5. F 6. T二、单项选择题1. A 2. C 3. D 4. B 5. B 6. D 7. D 8. A 9. C三、填空题1.距离较远传动变速与换向获得大传动比合成或分解运动2.轮系传动时每个齿轮的轴线相对机架是固定的3.轮系中至少有一个齿轮的几何轴线相对机架是不固定的4.定轴轮系单一周转轮系 传动比联立求解四、计算题1 .解：该轮系为由圆柱齿轮、锥齿轮和蜗杆蜗轮组成的定轴轮系。n1Z2 Z3 Z4 Z5 Z660 20 2035135n6Zi Z2Z3 Z4Z5Z62 25 253028n900 8.33r/min

35、 ,转向如图所示。i16108n6(1) i 161082 .解：该轮系为由圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮和齿轮齿条组成的定轴轮系(1)(2)n1Z2Z3 Z4%ZiZ2 Z3n5n1240i1532Z4i 15Z 40 120 40 80 “-3260 80 60 27.5r/min ,(3)齿条6的移动速度v6等于齿轮5分度圆线速度，所以V65 65 7.5 127.6mm/s606060齿条6的运动方向如图所示。3 .解：该轮系为一个平行轴定轴轮系。(1) i154Z2 Z3 Z5 Z6务Z1 Z2 Z4 Z5Z3Z6Zi Z41, 2, 3的模数相等,1-m2从而得到Z31Z1 Z2 m

36、Z3Z122z220Z22 2060同理可得Z6Z42Z5202 2060(3)所以,n5n1Z4144020 20 160r/min ,转向如图所不。Z3Z66060(2)齿轮3和齿轮6的齿数可以从中心距相等的关系中求得。由于齿轮 中心距间的关系为4 .解：该轮系为行星轮系。(1)i 1HH1 i14Z2 Z4Z1 Z330 65 , 7.520 15nHn115020r/min7.5行星架H的转向与齿轮1的转向相同。5 .解：该轮系为差动轮系。nHZ2Z325605,则有nHZiZ21520nH5 nHQ,所以，nHn1 5n3(2)n16H(1) i13(3)设齿轮1转速为正，则齿轮3转

37、速为负，则有n1 5n3nH 6行星架H的转向与齿轮200 55061的转向相反，而与齿轮5068.33r/min3的转向相同6 .解：该轮系为一行星轮系。(1)由同心条件得1 1一 m z1z2-mz3z2则有2 2z3 乙 z2 z260 20 15 65H i 1H 1 i13彳 z2 z31 4z215 651 60 20316齿轮1与行星架H的转向相同7.解：该轮系为一差动轮系。3和轮2的中心距，对于标准齿轮，相啮(1)根据同心条件，轮1和轮2的中心距应等于轮 合的齿轮模数相等，故r3 r2r1 r2 , r3 r1 2r2 ,则有8.解:1mz32当nH1一 mzi mz2, z2

38、z1 2z240 20时，即行星架H固定，该轮系成为定轴轮系,nz380小i13一2, n3一%乙40八齿轮3的转向与齿轮1的转向相反。120208060r/mini1Hdd 2 z2 z311Zi z2120209252525(2)由齿轮4和行星架H组成定轴轮系，其传动比为iH 4也 n4Z4Zh2010015(3)i14n1i1Hn4iH 4925159125齿轮1与齿轮4的转向相反。该轮系为一混合轮系(1)该轮系的齿轮1, 2, 2、3和行星架H组成行星轮系，其传动比为9.解：该轮系为一混合轮系(1)由齿轮1, 2, 3和行星架H组成行星轮系，其传动比为i1H 112 z2 z3 1 2

39、0 209乙 z225 25 25nHZ4201iH 4山Zh1005(2)由齿轮4和行星架H组成定轴轮系，其传动比为, 旦19(3) i14i1HiH 4_n4255125齿轮1与齿轮4的转向相反10.解：该轮系为一混合轮系。(1)由齿轮3< 4、4组成定轴轮系，其传动比为0 303Z4100'345040hZ320得 n35nH(2)由齿轮1, 2, 2, 3和行星架H组成差动轮系，其传动比为二 424 30.H 010hZ2 Z4'1303044 Z2010h 4 0h 03(3)联立求解01 5nH 403 250H ,所以i1H010h25齿轮1与卷扬机的转向相

40、同11.解：该轮系为一混合轮系(1)齿轮1, 2组成定轴轮系，其传动比为;01'1202(2)齿轮 2, 3,. H 07'6303Z2 60 0190030, 0230r/m'0 ,方向如图所不。Z12'12304, 5, 6组成单一周转轮系，其中蜗轮 2兼作转臂，其传动比为工除得0hZ4 Z6(3)联立求解因为齿轮3, 4, 5, 6均为标准安装的标准齿轮，且各齿轮的模数相同，根据同心条件,则有，a34 a56，所以1 1-Z5 Z6- Z3 Z4 ，则2 2z3 z4 z5 Z620 40 40 100,又齿轮 3 固定，03z Z3 Z52 20 100

41、061 021 30 67.5r/mrnZ4 Z640 40齿轮6的转向与蜗轮 2转向相同。12.解:，、. 6(1)'AC0a 060c 06Z3 Z5Z2 Z4得 3600 450r/m'04得07Z9 24.'79 4 ,09Z7 323307 06 090b 一441250 45034 64(3) ,0c 45032 36nc7650 72001726.47r/min轴c方向与轴A一致。第八章机械设计概述、判断题（正确 T,错误F）1 .强度是指零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。强度准则是零件设计中最基本的准则（）2 .变应力只能由变载荷产生。（）

42、3 .两接触的金属表面存在相对运动时，就会由于摩擦而产生磨损，因此磨损总是有害的。（）4 .钢制零件采用热处理办法来提高其刚度是非常有效的。（）5 .使零件具有良好的工艺性，应合理选择毛坯，结构简单合理，规定适当的制造精度和表面粗糙度。（）、单项选择题1 .循环特性r 1时的应力是（）。A对称循环变应力B脉动循环变应力2 .外形复杂，结构尺寸大，生产批量大的零件的毛坯宜采用（A铸造B锻造3 .两个等宽的圆柱体接触，其直径diA 18 2B 14 24 .合金钢对应力集中的敏感性比碳钢（）A小B大三、填空题1 .机械零件设计计算的最基本计算准则是2 .机械零件的主要失效形式有 、C焊接2d2,弹

43、性模量E1C非对称循环变应力D静应力）加工工艺。D轧制2 E2 ,则其接触应力值为（）cC 12 2D 12C相等D不一定6 .在静应力作用下，塑性材料的极限应力为 ,脆性材料的极限应力为 7 .在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 应力，也可能产生 应力c8 .零件危险截面处的几何突变、截面尺寸的大小和表面状态等均影响零件的疲劳强度，因此，在机械零件的疲劳强度计算中，弓I入了 、和 来对材料的疲劳极限加以修正。四、简答题1 .试述机械零件的功能失效的含义，并举出两个例子。2 .简述机械零件的主要失效形式有哪些？主要计算准则有哪些？3 .试述机械零件的强度的含义，写出其一般表达式，并解释式中

44、各变量的含义。4 .稳定变应力的五个基本参量指什么？若某零件所有最大应力 max 300MPa ,最小应力 min 120MPa ,试求其他三个参量。参考答案一、判断题（正确T,错误F）1. T 2. F3. F4. F 5. T二、单项选择题1. A 2. A 3.D4. B三、填空题1 .强度准则2 .整体断裂塑性变形磨损过大的弹性变形功能失效3 .屈服极限强度极限4 .静变5 .有效应力集中系数绝对尺寸系数 表面状态系数四、简答题1 .功能失效：机械零件不能完成规定功能的失效称为功能失效。如摩擦带传动中的打滑，螺栓联接的松动。2 .机械零件的主要失效形式有：整体断裂，塑性变形，磨损，过大

45、的弹性变形，功能失效；主要计算准则有：强度 准则，刚度准则，耐磨性准则，振动稳定性准则。3 .强度是衡量机械零件工作能力最基本的计算准则，是零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。其一 般表达式为lim jlim或SS分别为机械零件的工作正应力、工作剪应力分别为机械零件的许用正应力、许用剪应力lim、 lim分别为机械零件材料的极限正应力、极限 剪应力S为安全系数4.应力幅a ,平均应力 m ,最大应力max,最小应力min ,应力循环特性r1 1m-maxmin二 30012090MPa2 21 1a-maxmin300120210MPa2 2minmax1203000.4第九章联接

46、一、判断题（正确 T,错误F）1 .三角螺纹比梯形螺纹效率高，自锁性差。（）2 .受相同横向工作载荷的螺纹联接中，采用较制孔用螺栓联接时的螺栓直径通常比采用普通螺栓联接的可小一些。（）3 .较制孔用螺栓联接的尺寸精度要求较高，不适合用于受轴向工作载荷的螺栓联接。（）4 .双头螺柱联接不适用于被联接件太厚，且需要经常装拆的联接。（）5 .螺纹联接需要防松是因为联接螺纹不符合自锁条件v。（）6 .松螺栓联接只宜承受静载荷。（）7 .紧螺栓联接在按拉伸强度计算时，将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑螺纹应力集中的影响（）8 .螺栓强度等级为6.8级，则该螺栓材料的最小屈服极限为680 N/mm

47、2。（）9 .受轴向工作载荷的紧螺栓联接的剩余预紧力必须大于0。（）10 .平键是利用键的侧面来传递载荷的，其定心性能较楔键好。（）11 .平键的截面尺寸是按照所在轴的直径选择的，如强度角和发现不行，则应加轴的直径以便加大键的截面尺寸。（）12 .同一键联接采用两个平键时应180°布置，采用两个楔键时应120°布置。（）13 .销联接只能用于固定联接件间的相对位置，不能用来传递载荷。（）14 .花键联接中，花键的尺寸按所在轴径根据标准选择。15 .采用过盈联接的轴和毂，即使载荷很大或有严重冲击，也不能与键配合使用。 二、单项选择题1.用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为（A

48、压根强度高，自锁性能好）。B传动效率高D自锁性能差2.螺纹的牙型角为，螺纹中的摩擦角为,当量摩擦角为V,螺纹开角伟为，则螺纹的自锁条件为（3 .用于薄壁零件联接的螺纹，应采用（A三角形细牙螺纹C锯齿形螺纹B梯形螺纹D多线的三角形粗牙螺纹4 .在受预紧力的紧螺栓连接中，螺栓危险截面的应力状态为（）。A纯扭剪B简单拉伸C弯扭组合D拉扭组合5.当较制孔用螺栓组联接承受横向载荷时，该螺栓组中的螺栓（）。A必受剪切力作用B必受拉力作用C同时受到剪切和拉伸D即可能受剪切，也可能受挤压作用C防振性能好6 .在受轴向变载荷作用的紧螺栓联接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采用的措施是（A增大螺栓刚度，减小被联接件刚

49、度B减小螺栓刚度，增大被联接件刚度C增大螺栓刚度，增大被联接件刚度D减小螺栓刚度，减小被联接件刚度）倍。A 1.1B 1.25C 1.3D 1.48.在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是（A提高强度B提高刚度C防松）。D减小每圈螺纹牙上的受力9.在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了（）。A受力均匀B便于装配C外形美观D降低成本7 .计算紧螺栓联接时的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的（Qp F 。pA大于B等于C小于D大于或等于10 .预紧力为Qp的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力 Q （p11 .若要提

50、高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，可采用（A在被联接件间加橡胶垫片B增大螺栓长度D加防松装置C采用精制螺栓12 .在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是（A避免螺栓受附加弯曲应力作用B便于安装Qp,当对联接施加轴向载荷，使螺栓的轴向工作载荷F与预紧力Qp相等时，则（p）。A被联接件发生分离，联接失效 C联接可靠，但不能在继续加载B被联接件即将发生分离，联接不可靠D联接可靠，只要螺栓强度够，可继续加载14 .普通平键的剖面尺寸A传递的转矩b h通常根据（B传递的功率从标准中选取。C轮毂的长度轴的直径15 .普通平键联接工作时,A键受剪切破坏键的主要失效形式为（B键侧面受挤