工业设计工程基础补充习题

1、 PAGE PAGE 128111何为运动副?运动副是如何分类的？12机构运动简图有何用处？它能表示机构的哪些方面的特征？1312 例作出运动简图。14 机构具有确定运动条件是什么？当机构的原动件数目少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?习 题11118 A 1 为原动件,2 B 2 33 4 为同一构件,4 转动时,通过5 6 实现冲压运动,试绘制其机构运动简图，并计算自由度。1-2119 所示的液压泵机构的运动简图，并计算其自由度。图118题11 图图119题12 图13 试计算如图 120 所示各机构的自由度,并指出所有的复合铰链、局部自由度或虚约束.同时推断它们是否有确定

2、的运动。(a）（b)（c）（d）图120题13 图1-4 121 所示为一简易冲床的初步设计方案.1 2 旋3 4 来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理的错误。若有，应如何修改.1-21221什么是瞬心？瞬心在机构的速度分析中有什么作用？22速度多边形有哪些特性？2328 所示的各机构在图示位置的全部瞬心。（a)(b)（c)（d)图28题23 图ABCDADBC2如图29 所示的四杆机构中，l60mm，l90mm，ll120mm, 10rad/s，ABCDADBC2165C C；C0时， 的值（有两个解。25210 所示的机构,1 1 逆时针方向转动,试3 C 点的速度。图2

3、9题24 图图210题2-5 图331在铰链四杆机构中转动副作整周转动的条件是什么?32在曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回特性,且一定无死点?为什么？3-3在四杆机构中极位和死点有何异同？34平面四杆机构有哪几种基本型式？何谓曲柄?何谓摇杆?何谓连杆？35何谓连杆机构的死点？试举出避开死点和利用死点的例子.36何谓传动中的极位夹角，它与行程速比系数有什么关系？习题31试依据给定的各构件尺寸,3-28 所示的各机构的类型。（a）（b）(c)(d）图328习题31 图2332329 l 45mm,l 40mm，l 50mm23构分别为曲柄摇杆机构、双摇杆机构时，l 的取值范

4、围。1133329 l 28mm，123l 52mm,l 50mm，l 72mm23（1)4 3 的最大摆角、最小传动角min 和行程速比系数K；3-29习题32、33 图1 为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么?C、D 是整转副还是摆转副；3 A、B 是整转副还是摆转副。ABBC34如图330 所示为一偏置的曲柄滑块机构，已知l20mm，l70mm,e10mm，试用作图法画出：ABBC当曲柄为原动件时，从动滑块的行程 H、极位夹角，以及机构的最大压力角;当滑块为原动件时机构的死点位置。AD35如图331 所示为一缝纫机踏板机,已知l350ml175 mm,要求踏板在水平置上下各15范围内

5、摆动，用作图法求曲柄AB 和连杆BC AD图330习题34 图图331习题35 图36K14，滑块行程 H50mm，e10mm。37试用图解法设计一摆动导杆机构.K260mm。44142434445464748494 104-22mm,偏心距 mm,滚子半径 mm，试确定凸轮的基圆半径；标出图示位置机构的压力角、凸轮的推程运动角；并确定从动件的升程。422410习 题41 如图 423 所示的偏置式直动从动件盘形凸轮机构，AB 段为凸轮的推程轮廓线，请分别在图上标出:从动件的升程，推程运动角、远休止角、回程运动角、近休止角，偏距，画出偏距圆和基圆。4-23 习题 4-142 有一尖顶式对心直动

6、从动件盘形凸轮，其向径的变化如下表所示，试画出其位移线图，指出基圆半径；并依据位移线图,推断从动件的运动规律。306090120150180210240270300330360角向径/mm3035404550556055504540353043 设计一尖顶式对心直动盘形凸轮机构。已知凸轮逆时针等速回转，升程为 mm，基圆半径mm;推程运动角，按余弦加速度运动规律；远休止角；回程运动角,按等加速等减速规律运动；近休止角.试用图解法设计凸轮轮廓曲线.找出最大压力角的位置，量取最大压力角，并推断是否满足?当改尖顶式为滚子式,滚子半径mm，试绘制凸轮的实际轮廓。44 设计一滚子式偏置直动从动件盘形凸轮

7、机构.已知凸轮以等角速度顺时针方向回转，偏距mm，基圆半径mm，从动件的行程mm，滚子半径mm，推程运动角，按等加速等减速规律运动上升,远（1）要使推程的压力角较小,应如何偏置为宜？（2）用图解法或解析法设计此凸轮的轮廓.55-15253 对外啮合槽轮机构，决定槽轮每次转动角度的是什么参数？主动拨盘转动一周,决定从动槽轮运动次数的是什么参数？661 键联接有哪些类型？它们是怎样工作的?62 园头、平头及单园头一般平键分别用于什么场合？各自的键槽是怎样加工的?63 平键联接的主要失效形式是什么？64 装配楔键时都是打入的吗？试述几种楔键的装配方法？65 花键联接的优缺点是什么？66 销联接都有哪

8、些类型?其功能有哪些？67 螺纹有哪些类型？试说明常用螺纹的主要特点和用途？67 螺纹主要参数有哪些？螺距和导程的区别在那里？68 螺纹螺距的基本类型有哪些？各有何特点?适用于什么场合？69 螺纹螺距防松的基本原理有哪些?列举出几种常用的防松措施。习 题61 一减速器的输出轴与铸钢齿轮拟用平键联接。已知配合直径d65mm，齿轮轮毂长L1=70mm，传递的转矩T=900Nm，载荷有轻微冲击。试选择合适的平键。62 图 638F=10000N(其许用应力=100Mp，试确定吊钩螺杆的螺纹直径。45639 63 图63 图6-39 被联接件为钢件，4 个一般螺栓传递载荷，联接接合面摩擦因数f0.15

9、,可靠性系数。试设计此联接？ (设螺栓材料的许用应力=100Mpa)图638题62 图64 640 所示结构的错误或设计不合理的地方，并改正。图640题64 图771 对齿轮传动的基本要求是什么?如何满足该要求？72 渐开线有哪些性质?73 渐开线齿廓啮合有哪些特性?a7-4 基圆是否一定比齿根圆小？压力角=20h *=1 的直齿圆柱齿轮,其齿数在什么范围时，基圆比齿根圆大？a75 一对标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？连续传动的条件是什么?b1276 rr b1277 m 的意义是什么？7-8 什么是变位齿轮？与相应标准齿轮相比其参数、齿形及几何尺寸有何变化？79 与直齿圆柱齿轮相比斜齿

10、圆柱齿轮有什么特点？用在何种场合？710 斜齿圆柱齿轮哪个面上的参数为标准参数？斜齿轮的当量齿数有何用处？求出的当量齿数是否需要圆整?711 标准直齿锥齿轮，何处的参数为标准参数？712 齿轮精度主要有哪几项要求?下列机器中的齿轮,对精度要求有何不同?数控机床进给传动齿轮；汽车变速器传动齿轮;桥式起重机天车行走传动齿轮.713 为什么齿轮的材料要求齿面硬、齿芯韧？714 一对直齿圆柱齿轮传动，两轮的材料和热处理方法已定，传动比不变，在满足下列条件下，如何调整齿轮的参数和几何尺寸？（1）主要提高齿面接触强度，不降低齿根抗弯强度。（2)主要提高齿根抗弯强度，基本上不增加结构尺寸。715 齿宽系数d

11、的大小对传动有何影响？716 斜齿圆柱齿轮在下述情况时轴向力的方向：(1）主动齿轮，顺时针转动，左旋。(2)从动齿轮，逆时针转动，左旋。（3）主动齿轮，顺时针转动，左旋。717 d=60mm，模数为 m=3mm,轴径为 35mm 时，应采纳哪种齿轮结构？d=510mm时，应采纳哪种齿轮结构？718 一对圆柱齿轮传动，两齿轮的材料与热处理情况均相同，试问两齿轮在啮合处的接触力是否相等?其许用接触应力是否相等？其接触强度是否相等?两齿轮在齿根处的弯曲应力是否相等？ 其许用弯曲应力是否相等?其抗弯强度是否相等？719 降低齿轮最大接触应力的最有效措施是什么？降低齿轮最大弯曲应力的最有效措施是什么？习

12、 题71 已知一正常齿制标准渐开线直齿圆柱外齿轮,m=4mm,Z=50， 试求齿廓在分度圆上的曲率半径，以及渐开线齿廓在齿顶圆、齿根圆上的压力角。72 有一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮机构，实测两轮轴孔中心距 a=112。5mm, 小齿Z1=38da1=100mm, 试配一大齿轮,Z2m 及其主要几何尺寸.73 已知一对正确安装的直齿外圆柱齿轮，采纳正常齿制，m=3.5mm，齿数 Z1=21,Z2=64，求传动比，分度圆直径,节圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，基圆直径,中心距,齿距，齿厚和齿槽宽。74 =10mZ117Z222,a195mm，要求:(2)作出理论啮合线、实际啮合线和啮合角；（

13、3）检查是否满足传动连续条件。某变速箱中,原设计一对直齿轮，其参数为 m=2.5mm,Z1=15，Z2=38，由于两轮轴中心距为 70mm,试改变设计，以适应轴孔中心距。提示：（1)调整齿数，或（2）采纳斜齿轮。已知一对正常齿制渐开线标准直齿锥齿轮,轴交角=90，齿数 Z1=17,Z2=43，m=3mm,试求两轮分度圆锥角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、锥距、齿顶圆锥角、齿根圆锥角；两轮当量齿数。有两对闭式直齿圆柱齿轮传动， 已知材料相同工况相同。齿轮对： Z1=18，Z2=41,m=4mm，b=50mm；齿轮对:Z1=36，Z2=82，m=2mm，b=50mm。分别按接触强度和抗弯强度

14、求两对齿轮传动所能传递的转矩比值.n78 a 所示，一对直齿锥齿轮、一对斜齿圆柱齿轮减速器，主动轴转向如图所示，锥齿轮模数m=5mb=50mZ120Z260,m=6mm齿数Z120Z280.n1?(2）b 上标出中间轴上两齿轮的受力方向。（a）(b)图760题78 图79 设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示。求：(1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴轴向力最小？（2）低速级斜齿轮的螺旋角应取何值才能使中间轴的轴向力相互抵消？图761题79 图11350HBW.齿轮传递功率P=5k，转速n =1440r/miZ 26Z 52置,载荷平衡,8 1111设计一单级减速器中的斜齿

15、圆柱齿轮传动.n =1460r/min，传递功率 P=10kW，i12=3。5Z =25，电动机驱动,10 年,两班制工作，齿轮在轴承间对称布置。11881与齿轮传动相比，蜗杆传动有哪些优点？82依据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可分为哪几种类型？为什么按蜗杆而不是按蜗轮形状分类?83 为了提高蜗轮转速,能否改用相同分度圆直径、相同模数的双头蜗杆，来替代单头蜗杆与原来的蜗轮啮合？为什么？84蜗杆传动比能否写成的形式?85分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素有哪些?86对于反向自锁的蜗杆传动，其蜗杆的蜗杆导程角与当量摩擦角应满足什么关系？8-7蜗杆传动的强度计算中，为什么只需计算蜗轮轮齿的强度？88锡青

16、铜和铝铁青铜的许用接触应力H在意义上和取值上各有何不同？为什么?89?可采纳哪些措施来改善散热条件?习 题81标出图 815 中末注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向,绘出蜗杆和蜗轮在啮合点处的各个分力。(a）（b)(c)(d）图815习题8-l图82816 所示的蜗杆传动中，蜗杆右旋、主动。为了让轴B 上的蜗轮、蜗杆上的轴向3 4 的回转方向，并确定轴B 上蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。816 82 图83图 817 所示为圆柱蜗杆-圆锥齿轮传动,已知输出轴上的圆锥齿轮的转速及转向,为使中间轴上的轴向力互相抵消一部分,在图中画出:（1)蜗杆、蜗轮的转向及螺旋线方向;（2）各轮所受轴向

17、力方向。817 83 图84 图 818 所示为一手动绞车，采纳了蜗杆传动装置。已知蜗杆模数10mm,蜗杆分度圆直径90mm，齿数l，50，卷筒直径300mm，重物1500N，当量摩擦系数=0。15，人手推 力=120N 时,求：(1）1m，手柄应转多少转？并在图上画出重物上升时的手柄转向；计算蜗杆的分度圆柱导程角，当量摩擦角，并推断能否自锁；计算蜗杆传动效率；（4)计算所需手柄长度.818 84 图8-5 有一阿基米德蜗杆蜗轮机构,已知8m，1,10，20，a1，0.2，48.试求该机构的主要尺寸.86 已知一蜗杆减速器，5mm,2,10，60,蜗杆材料为 40Cr，高频淬火,表面磨光，蜗Z

18、CuSn10P1，砂型铸造，蜗轮转速=24 r/min12000 小时，试求该蜗杆减速器允许传递的最大扭矩和输入功率。87 设计一带式运输机用闭式一般蜗杆减速器传动。已知：输入功率4。5kW，蜗杆转速1460 rmin,传动比2310 300 8 （要求绘制蜗杆或蜗轮零件图。991什么叫平面齿轮系、空间齿轮系?92惰轮在齿轮系中所起的作用是什么？9-3什么叫周转齿轮系?如何进行分类?94计算周转齿轮系传动比的方法-转化机构法的理论依据是什么？95周转齿轮系的传动比计算，为什么要用转化机构法？ 怎样确定转化机构传动比的正负号?9-6计算组合周转齿轮系传动比的步骤有哪些?其中的关键步骤是什么?97

19、齿轮系的功用主要有哪些？98选用减速器时需要考虑哪些方面的内容？习题91928 所示为一手摇提升装置,其中各轮齿数均为已知，试求传动比，并指出当提升重物时手柄的转向.图928习题91 图92929 5 相固联.已知20，35,（右，40，滚刀（左旋，2。若要加工一个64 的齿轮，试求挂轮组各轮的齿数.图9-29习题92 图9-3930 所示的齿轮系中，已知20，30，18，681 的转速150rmin，试求行星架的转速的大小和方向。图9-30习题9-3 图9-4在图 931 所示齿轮系中，已知60，15，18，各轮均为标准齿轮，且模数相同.试求并计算传动比的大小及行星架的转向.图931习题94

20、 图9-5932 40，30,1001 的转速 100 rmin,试求行星架的转速的大小和方向。图932习题95 图9-6933 所示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为20，10，40，试求：4 时的传动比；3 时的传动比。图933习题96 图97934 所示的双螺旋桨飞机的减速器中，已知26，20，30，=181的转速15000rmin ,试求螺旋桨和的转速、的大小和方向。图934习题97 图9-89-35 17,2319，20，2428 0。7m1 km 时表上的指针刚好回2 的齿数。图935习题98 图99936 所示的三爪电动卡盘的传动齿轮系中,各轮齿数为6，25，57，56,求传

21、动比。图9-36习题99 图910937 所示的串联行星齿轮系中，已知各轮的齿数，试求传动比.图937习题910 图9-119-38 所示的齿轮系中，已知各轮的齿数分别为1（右旋）,99， ，100，1（右旋，30，100，101，蜗杆1的转速100 mi（转向如图所示，试求行星架的转速。图938习题9-11图912939 所示的组合周转齿轮系中,已知各轮的齿数分别为36，60， 23， 49，69，31，131，94，36，167，设3549 rmin，试求行星架的转速。图9-39习题912 图10101 摩擦带传动常用类型有哪些？各有什么特点?10-2 影响带传动工作能力的因素有哪些？有什

22、么对应关系？103 带速常用在什么范围?带速太高和太低会出现什么问题？104 带在工作时受到哪些应力的作用？正常情况下影响带疲劳寿命的最主要的应力是什么?10-5何影响？如何初选中心距？106 摩擦带传动的打滑和弹性滑动有何区别？10-7 安装传动带时应注意哪些问题?如何控制带的张紧程度？108 与带传动相比,链传动有哪些优缺点？109 为什么一般链节数为偶数，而链轮齿数多取奇数？10-10 如何理解链传动的多边形效应？主要与哪些因素有关？1011 链传动的张紧与带传动有何不同？怎样布置较为有利？习 题101 VP=7。5kW，v=10m/s，2F=2F12102 设计一带式输送机的VP=6k

23、W，转速n=1400r/min，传动比1=3,两班制工作，试设计此带传动（。13 n=960r/mi16A，工作情况系数K=1。1A2。试计算此链传动所能传递的最大功率.104 某链传动水平布置，传动功率为 P=7kW，主动链轮与电动机联接，转速为 750r/min，200r/min.载荷平稳,润滑良好。试设计此带传动。11111 滚动轴承由哪些基本元件构成?各有何作用?11-2 球轴承和滚子轴承各有何优缺点，适用于什么场合；？113 什么是滚动轴承的基本额定寿命?在额定寿命期内，一个轴承是否会发生失效?什么是接触角？接触角的大小对轴承承载有何影响？114 选择滚动轴承类型时主要考虑哪些因素?

24、怎样确定一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承的轴向载荷？116 滚动轴承为什么要预紧？预紧的方法有哪些？117 滚动轴承的组合设计时应考虑哪些方面的问题?118 滑动轴承的摩擦状态有哪几种？各有什么特点？11-9 滑动轴承的主要特点是什么？什么场合应采纳滑动轴承？1110 对滑动轴承材料性能的基本要求是什么？常用的轴承材料有哪几类？1111 在滑动轴承上开没油孔和油槽时应注意哪些问题？1112 非液体摩擦滑动轴承的失效形式和设计准则是什么?11-13 轴在机器中的功用是什么？按承载情况轴可分为哪几类？试举例说明.1114 钢，为什么只能提高轴的强度而不能提高轴的刚度?1115 确定轴的各轴段直径和长

25、度前为什么应先按扭转强度条件估算轴的最小直径？1116 轴的结构设计时应考虑哪些问题？1117 轴上零件的轴向、周向固定各有哪些方法?各有何特点？1118 多级齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径大?1119 ?试举例说明。1120 当轴的强度不足或刚度不足时，可分别实行哪些措施来提高其强度和刚度？滚动轴承的工作速度对选择轴承润滑方式有何影响?滑动轴承润滑的目的是什么?常用的润滑剂有哪些？习 题写出下列轴承代号含义：62017206C7308AC30312/P6x6310/P562/22轴上一 6208 轴承,所承受的径向载荷3000N,轴向载荷1270N.试求其当量动载荷。13

26、一齿轮轴上装有一对型号为30208 （5000N方向向左8000N,6000N。试计算两轴承上的轴向载荷。114 一带传动装置的轴上拟选用单列向心球轴承。已知：轴颈直径40rnm，转速800rmin轴承的径向载荷3500N,载荷平稳.若轴承预期寿命10000h，试选择轴承型号.115 某减速器主动轴用两个圆锥滚子轴承30212 1169960rmin，650N，4800N,2200N，工作时有中等冲击 ,正常工作温度，要求轴承的预期寿命为15000h。试推断该对轴承是否合适。11-6 11707207ACJ 240mm，轴上载荷2800N，750N,方向和作用点如图所示.C、D 117 117

27、130000 型轴承压力中心的距离分别为60mm 和 195mm，齿轮的平均分度圆直径212。5mm,齿轮受轴向力960N，所受圆周力和径向力1169115的合力2710N，轻度冲击，转速500rmin，轴承的预期设计寿命为 30000h,轴颈直径35mm,试选择轴承型号。45m220m2100N，11711172600N，蜗杆的轴向力800N(方向向右),要求轴承对称布置，寿命为两班制工作 5 年，载荷有轻微冲击.拟从向心球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承中选择,试确定轴承型号,117111711-101110 校核一非液体摩擦滑动轴承。其径向载荷 16000N，轴颈直径80mm,转速100

28、rmin，轴承宽度80mmZCuSn5Pb5Zn5。11-11 一非液体摩擦滑动轴承。已知轴颈直径60mm，转速960rmin，轴承宽度60mm，ZCuPb30.求其所能承受的最大径向载荷.1112 设计一蜗轮轴的非液体摩擦滑动轴承。已知蜗轮轴的转速 60rmin，轴颈直径80mm，径向载荷7000N，轴瓦材料为锡青铜,45 钢。已知一传动轴传递的功率为37kW转速900mi40MPa.要求：(1)分别按以下两种情况求该轴直径：1）实心轴;2）空心轴。空心轴内外径之比为 0。7。(2）求两种情况下轴的质量之比（1）.图 1172与装配图。1115 11-101116 1173,6206 轴承支

29、承，试确定下列尺寸:齿轮轴孔倒角；12911721114 PAGE PAGE 132轴上轴承处的圆角及轴肩高度；轴环直径;轴上齿轮处的圆角及轴段长度；轴端倒角。1117 已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，电动机直接驱动，电动机功率22kW，转速1440r180mm，齿轮对称布置，轴的材料为45 钢调质。试按弯扭合成强度条件确定输出轴危险界面处的直径。11-18 试设计题如图 1174 所示二级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴 .已知该轴传递的功率5kW,转速42rmin,该轴上齿轮参数为：20,3mm，110,齿宽为 80mm，922，左旋。206mm.6412.119 1面高度如何确定？11润滑脂的填

30、充量对轴承工作有什么影响？采纳浸油润滑时,油117411181174111812-1 联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点?122 常用的联轴器有哪些类型？各有何特点？列举你所知道的应用实例.123 选用套筒联轴器时，可采纳那些对中方式？各种对中方式有什么特点？12-4 无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器补偿位移的方式有何不同？125 什么是十字轴式万向联轴器？它为什么常成对使用？在成对使用时应如何布置才能保证从动轴的角速度和主动轴的角速度随时相等？126 离合器应满足哪些基本要求？常用离合器有哪些类型？主要特点是什么？用在那些场合？12-7 摩擦离合器与牙嵌离合器的工作原理有什

31、么不同？各有什么优缺点13131机械系统速度的波动有哪几种类型?它们各对机械系统有什么影响？132试述机械运转的速度周期性波动的原因及调节方法？133什么叫机械运转的非周期性速度波动？它产生的原因和调节方法是什么？134什么叫机械运转的不均匀系数？它表示机械运转的什么性质?135设计机器时，假如许用不均匀系数取得过大或过小,各会产生什么后果?136什么叫静平衡？什么叫动平衡？137刚性转子平衡的条件是什么？13-8在平衡计算以后，为什么还要进行平衡实验？动平衡实验机主要测定哪些参数？习 题131 137 所示的盘形回转件中,径分别为= 5kg、=7kg、=8kg、=6kg；=100mm、=200mm、=150mm，方位如图所示.又设平衡质量的回转半径=250mm，试求平衡质量的大小及方位。