《机械基础》 习题 及 答案（高志慧）

《机械基础》习题及答案

第一章绪论

思考题与习题

1-1机器有什么特征？

解答：（1）是一种通过加工制造和装配而成的机件组合体；

（2）各个机件之间具有确定的相对运动：

（3）能实现能量的转换并作有用的机械功。

1-2机构有什么特征？

解答：（1）是一种通过加工制造和装配而成的机件组合体；

（2）各个机件之间具有确定的相对运动。

1-3机器和机构有什么关系？

解答：机构是机器的重要组成部分，机器和机构统称为机械。

1-4一部完整的机器,通常是由装置、装置、装置和

_________装置组成。

解答：驱动执行传动控制

1-5什么是构件？什么是零件？两者有什么关系？

解答：构件是机构中具有独立运动的单元体。零件是组成机械结构的制造单元体。一个构件

可能只包含一个零件，也可能是由多个零件固连而成。

1-6机械设计的基本要求有哪些？试叙述机械设计的一般步骤。

解答：机械设计的基本要求有使用功能要求、工作可靠性要求、经济性要求、操作要求和环

境保护要求。

机械设计的一般步骤：（1）明确设计任务；（2）确定总体设计方案；（3）结构设计；（G零

件设计；（5）产品试制、鉴定和定型。

1-7机械零件的主要失效形式包括、、、

解答：断裂或塑性变形过大的弹性变形零件工作表面破坏破坏正常工作条件而引起的失

效

1-8机械零件的设计准则是什么？

解答：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则和可靠性准则。

第二章机械零件常用材料

思考题与习题

2-1金属材料的力学性能包括、、、、和o

解答：强度塑性刚度硬度韧性疲劳强度

2-2根据载荷作用性质不同，载荷可分为、和。

解答：静载荷冲击载荷交变载荷

2-3材料在载荷作用下发生变形，变形一般可分为和。

解答；弹性变形塑性变形

2-4低碳钢拉伸试验过程大概分为哪几个阶段？各阶段有什么特点？

解答：弹性变形阶段：变形完全是弹性的，如果卸载，试样可以恢复原状。

屈服阶段：在应力不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长，材料暂时失去了

抵抗变形的能力。

强化阶段：在此阶段，随着塑性变形的增大，试样抵抗变形的能力也增大。

缩颈阶段：在此阶段，试样的直径发生局部收缩。由于试样缩颈处的横截面积减

小，故试样变形所需的载荷也随之降低，这时试样的伸长主要集中于缩颈部位，直至断

裂。

2-5什么是屈服强度？

解答：在应力-应变曲线匕材料发生屈服现象时的应力称为屈服强度。

2-6什么是抗拉强度？

解答：材料在拉断前所承受的最大应力，称为抗拉强度。

2-7衡量材料塑性的指标芍哪些？

解答：断后伸长率和断面收缩率。

2-8什么是材料的刚度？其衡最指标是什么？

解答：金属材料抵抗弹性变形的能力称为刚度，弹性模最是衡量材料刚度的指标。

2-9什么是材料的硬度？

解答；硬度是指金属材料在静载荷作用下抵抗表面局部变形的能力。

2-10HBW>350的材料称为材料，HBW<350的材料称为材料。

解答：硬性软性。

2-11洛氏硬度与布氏硬度O220HBW）的近似关系为1HRC〜HBW。

解答：10

2-12什么是材料的冲击韧性？其衡量指标是什么？

解答：冲击韧性是指材料在冲击教荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力，其衡量指标是冲

击韧度。

2-13什么是材料的疲劳强度？

解答：金属材料在无数次交变载荷作用下不产生断裂的最大应力称为疲劳强度。

2-14在机械零件失效中，大约有%以上属于疲劳破坏。

解答：80。

2-15常用的机械材料有哪些？如何选择零件的材料？

解答：钢、铸铁、铜和铜合金、铝和铝合金、钛及钛合金、轴承合金、橡胶和工程塑料。

主要从使用要求、制造工艺性及经济性来考虑。使用要求方面，一般强度要求是主要的，

同时兼顾其他要求。制造工艺方面，要考虑从毛坯到成品的整个过程，如结构复杂、大批

量生产的零件可采用铸造；单件生产可采用自由锻或焊接的方法等。经济性方面，要考虑

材料本身的成本及加工成本等。

2-16含碳量小于2%的铁碳合金称为,含碳量大于2%的称为o

解答：钢铸铁。

2-17HT200表示抗拉强度Rm=MPa的铸铁。

解答：200灰。

2-18QT400-18表示抗拉强度Rm=MPa,延伸率为—％的铸铁。

解答：40018球墨。

2-1945表示平均含碳量为一%的优质碳素结构钢。

解答：0.45o

2-20钢的主要热处理方式有哪些？

解答：退火、正火、淬火、回火、调质、表面淬火、渗碳、渗氮和碳氮共渗。

解答:

(b)

皿

(C)

三个物体的主视图和俯视图相同，左侧图不同。

3-12试绘制图示物体的一.视图。

(a)(b)

(C)

3-13视图有几种？各适用于哪些场合？

解答：基本视图：用于一般零件的表达，经常用三视图表示。

向视图可以自由配置，用于绘制基本视图不太方便的场合。

局部视图用于将机件的某一部分向基本投影面投影，用于绘制机件的局部。

斜视图用于绘制机件上与基本投影平面不平行的倾斜部分。

3-14对各种视图的配置和标注有什么规定？

解答：基本视图按标准进行配置。不需要特殊标注。

向视图可自由配置，标注方法是在向视图的上方用大写的英文字母标注该向视图的

名称“X”，并在相应的视图附近用箭头指明获得该向视图的投影方向，同时标注相同的英

文字母。

局部视图需在视图附近用箭头指明获得该向视图的投影方向和英文字母，当按基本视

图的配置形式配置，中间又没有其他图形隔开时，可以不必标注；也可以自由配置，此时

需在视图上面进行标注相应的英文字母。

斜视图标注方法是在斜视图的上方用大写的英文字母标注该向视图的名称“X”，并在

相应的视图附近用箭头指明获得该斜视图的投影方向，同时标注相同的英文字母。可以将

斜视图旋转配置，但必须画出旋转符号，且字母写在靠近箭头的一侧。

3-15什么是剖视图？画剖视图时需要注意什么问题？

解答：假想用剖切面把机件剖开，将观察者与剖切面之间的部分机件移去，并将机件的剩

余部分向与剖切面平行的投影面投影，得到的图形即为剖视图。

画剖视图时需要注意的事项：

(I)剖切面一般应垂直于某一个投影面并通过机件的轴线或对称面。

(2)绘制机件的一组视图时，除剖视图外，其他视图仍需完整绘制。

(3)剖切面后面的可见轮廓线都应全部用粗实线画出，不能遗漏。

(4)剖切面后面不可见部分，如果在其他视图中已经表达清楚，一般剖视图上不再画

虚线。但对尚未表达清楚的结构，若画少量虚线就可表达清楚，而且可以减少视图的数量

时，可以画必要的虚线。

3-16如何标注剖视图？在什么情况下可省略标注？

解答：在剖视图上方用大写字母标注“X-X”，以表示该剖视图的名称。在剖切面的起止和

转折位置用剖切符号（线宽为L5b的短粗线，b为粗实线的宽度）表示剖切位置，并在剖

切符号旁标注与剖视图名称相同的大写字母。用箭头表示投影方向。

当剖视图按投影关系配置，而且中间没有其他图形隔开时，可省略表示投影方向的箭

头。当剖切面通过机件的对称面或基本对称面，而且剖视图按投影关系配置，中间也没有

其他视图隔开时，可以省略剖视图的名称、剖切位置符号以及投影方向的标注。

3-17剖切面有几种形式？分别适用于哪些场合？

解答：剖切面可分为单一剖切面、几个平行的剖切平面和几个相交的剖切平面。

单一剖切面用于用一个剖切面就可以表达机件内部结构的场合。几个平行的剖切平面适用

于机件内部有较多不同结构形状需要表达，而他们的中心又不在同一个平面上的机件。几

个相交的剖切平面用来表达内部结构不能用单一剖切面完整表达，而又具有I可转轴的机

件。

3-18剖视图可分为哪几类？各适用于哪些场合？

解答：剖视图可分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。

全剖视图一般适用于表达内部结构复杂且不对称，外形结构比较简单或外形已在其他

视图中表达清楚的机件。

半剖视图主:要用于内形和外形都需表达的对称机件。

局部剖视图可以在同一视图上灵活表达机件的内外形状，而且剖切位置和剖切范围可

根据实际需要确定。

3-19断面图有几种形式？

解答：断面图分为移出断面和重合断面两种。

3-20什么是局部放大图？如何对其进行标注？

解答：将机件的部分结构，用大于原图的比例绘制的图形称为局部放大图。需在原图上用

细实线圈出被放大的部位，当机件上仅有一处被放大时，只需在局部放大图上方注明所采

用的比例；如果有几处被放大，需用罗马数字依次表明被放大位置，并在局部放大图上方

注出相应的罗马数字和所采用的比例。

3-21零件图包括哪些内容？

解答：零件图包含一组视图、一组尺寸、技术要求和标题栏。

3-22根据。75二;黑说明公称尺寸、上极限偏差、下极限偏差、上极限尺寸、下极限尺寸

和公差。

解答：公称尺寸为。75,上极限偏差为-0.060,下极限偏差为-0.106,上极限尺寸为

74.940,下极限尺寸为74.894,公差为0.046。

3-23说明基孔制配合中基准孔的基本偏差代号和基轴制配合中基准轴的基本偏差代号。

解答：基孔制配合中基准孔的基本偏差代号为H；基轴制配合中基准轴的基本偏差代号为

ho

3-24绘制装配图的作用是什么？

解答：用以表达机器或部件的工作原理、结构形状、装配关系、传动路线和技术要求

等。在产品制造过程中，根据零件图加工制造零件，再按照装配图把零件组装成机器。装

配图是制定装配工艺流程，进行装配、检验、安装、调试的技术依据。在机器或部件使用

和维修过程中，需要通过装配图来了解机器的工作原理、构造和操作方法，从而决定机器

或部件的操作、保养、维修和拆装方法。

3-25装配图包含哪些内容？

解答：装配图包含一组视图、必要的尺寸、技术要求、零件的序号、明细栏和标题栏。

3-26装配图应标注哪些尺寸？

解答：需要标注规格和性能尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸和其他重要尺寸。

第四章机构的组成原理与常用机构

思考题与习题

4-1在机构中，运动规律已知的活动构件称为o

解答：原动件

4-2平面低副又可分为和。

解答：移动副转动副

4-3在机构运动简图中，用箭头标出的构件为o

解答：原动件

4-4作平面运动的自由构件具有个自由度。

解答：3

4-5在平面机构中，每个低副引入个约束，每个高副引入个约束。

解答：21

4-6由〃?个构件组成的复合较链，其转动副的数目应为个。

解答：m-1

4-7根据连架杆是否可以绕机架做整周转动，连架杆可分为和o

解答：曲柄摇杆

4-8假设•平面四杆机构满足“杆长条件”，那么当以最短杆为机架时，该四杆机构为

机构；当以最短杆的临边为机架时:该四杆机构为机构；当以最短杆的对

边为机架时，该四杆机构为机构。

解答：双曲柄曲柄摇杆双摇杆

4-9在机构中，常用或的大小作为衡量机构传力性能的指标，越

小，______越大，传力性能越好。

解答：压力角传动角压力角传动角

4-10凸轮机构主要是由、和三个基本部分组成。

解答：凸轮从动件机架

4-11按从动件和凸轮保持高副接触的方法，凸轮可分为和两类。

解答：形封闭凸轮机构力封闭凸轮机构

4-12凸轮机构的一个完整的工作循环可分为以下四个运动过程：、、

和“

解答：推程远休止回程近休止

4-13什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的是什么？

解答：用国标规定的简单符号和线条来表示构件和运动副，并按照一定的比例尺绘制各构

件与运动有关的尺寸和相对位置的简明图形，称为机构运动简图。

机构运动简图可用于对现有机构进行分析，也可用于构思新机械的运动方案以及对组

成机械的各机构作进一步的运动及动力设计与分析。

4-14计算图示运动链的自由度，若存在复合较链、局部自由度和虚约束，需明确指出，并

判断该机构需要几个原动件驱动才具有确定的运动。

齿轮啮合

题4-14图

解答：(a)无复合较链，滚子B处为局部自由度，杆EF和转动副E、F为虚约束。

£二3〃一2%—6=3x4—2x57=1

需一个原动件驱动可具有确定的运动。

(b)E为复合钱链，滚子H处为局部自由度，尢虚约束

F=3/7-2/；-^=3x9-2x12-2=1

需一个原动件卵动可具有确定的运动。

(c)G为复合较链，滚子B处为局部自由度，移动副D或C为虚约束

尸二3〃-24—4=3x7—2x9—2=1

需一个原动件卵动可具有确定的运动。

(d)F为复合较链，滚子B处为局部自由度，无虚约束

F=3/?-2^-^=3x6-2x8-l=l

需一个原动件驱动可具有确定的运动。

4-15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运动？为什么？

解答：一定存在急回运动。因为当曲柄为原动件时，极位夹角不等于零。

4-16你身边有利用连杆机构死点位置的应用实例吗？请举例说明。

解答：略

4-17如图所示，已知四杆机构A8co中各构件的长度分别为a=240mm,b=600mm,c=400mm,

d=500mmo试问当分别取构件1、2、3、4为机架时，可获得什么机构？

解答：a+b=240+600=840<c+d=400+500=900满足杆长条件。

当构件1为机架时，可获得双曲柄机构；当构件2、3为机架时，可获得曲柄摇杆机构；当

3为机构时，可获得双摇杆机构。

4-18图示为一偏置曲柄滑块机构，试求48成为曲柄的条件。

题4-18图

解答:b沁+e时，AB可成为曲柄。

4-19如图所示,已知四杆机构488中各构件的长度分别为a=28mm,b=52mm,c=50mm,

d=72mm。试求当构件1为原动件时，该机构的极位夹角杆3的角行程外最小传动角加小

和行程速度变化系数K.

题4-19图

在AAG。中，有/=(A-。)？-2(/?-a)dcosNC|A。，得

S-4+八/=(52-28)2+722-50.9433

cosNC|A。=

2s-a)d2x(52-28)x72

440=19.39

由S-a)2=/+”2-2cdcosNCQA,得

。2+12_(6_02_502+72?_(52_28『

cosNCQA==0.9872

led2x50x72

ZC.DA=9AT

在AACz。中，有/=(匕+。)2+/-2(〃+a)dcosNG4。，得

(b+a)2+d2-c2_(52+28)2+72?-5O2_

COSZCA£)=------------------------------------------------Un・Zoo?

22(b+a)d2x(52+28)x72

ZC2AD=37.95

由(Z?+〃)2=/+/-2cdcos/G°A,得

331=竺卫乌%.1783

cosZCDA=

22cd2x50x72

ZC2D4=79.73

极位夹角：0=ZC2AD-ZQAD=37.95-19.39=18.56

”叫J80：+I8.56；L23

行程速度变化系数:

180°+。180°-18.56°

杆3的角行程以y/^C.DA-ZQDA=79.73°-9.17°=70.56

最小传动角加in：

b^^-^-cP+lad

(Z5CD)1=arccos

2bc

522+502-282-722+2X28X72

=arccos=51.06

2x52x50

/十/一万一屋一2〃

(ZBCD)=arccos

22bc

522+502-282-722-2x28x72-…

=arccos-----------------------------------------=157.27

2x52x50

180-157.27°=22.73

为in=22.73°

4-20在一偏置曲柄滑块机构中，设曲柄长度a=120mm,连杆长度b=600mm,偏距e=120mm,

曲柄为原动件，试求：

(1)行程速度变化系数K和滑块的行程小

(2)假设[加in]=40。，检验该机构的最小传动角加M是否满足要求；

(3)若。和b长度不变，e=0时，求此机构的行程速度变化系数K。

解答：

八ee12012()

6/=arccos------arccos-----=arccos-----------arccos---------

a+bb-a120+600600-120

=80.41°-75.52°=4.89°

K二黑aj80：+4.89：“06

180°+。180°-4.89°

/:=(«+Z>)sin80.41-(/?-ez)sin75.52

=(120+600)sin80.4V-(600-120)sin75.52

=709.94-464.75

=245.19

△*a+e.120+120

(2)/,nin=arcsin—=arcsin=23.58<LrnlinJ

不满足使用要求。

(3)e=0时，求此机构的行程速度变化系数K=l。

4-21凸轮机构的主要优缺点是什么？凸轮机构有哪些常用类型？

解答：凸轮机构的优点：结构简单、紧凑；只需设计适当的凸轮轮廓，就可以使从动件获得

所需的运动规律。其缺点是，凸轮轮廓与从动件之间为高副接触，易于磨损，故不宜用于高

速大载荷的场合。

常用类型：按凸轮的形状为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮；按从动件运动形式分移

动从动件、摆动从动件两种类型；按从动件端部形式分为尖端从动件、滚子从动件和平底从

动件；按从动件和凸轮保持高副接触的方法可分为力封闭凸轮机构和形封闭凸轮机构。

4-22何谓刚性冲击？何谓柔性冲击？

解答：从动件运动速度产生突变，加速度无穷大，理论上产生无穷大的惯性力，导致机构产

生强烈的冲击，称为刚性冲击。

从动件加速度产生有限值的突变，引起从动件惯性刀产生有限值的突变，此时会产生较

严重的冲击，称为柔性冲击。

4-23凸轮机构中的推杆速度随凸轮转角变化的线图如图所示，试确定分别在什么位置存在

刚性冲击和柔性冲击。

题4-22图

解答：在A、C和D处产生柔性冲击，在B处产生刚性冲击。

4-24采用图解法设计•克■心直动尖顶移动盘形凸轮机构的凸轮轮廓线。已知凸轮顺时针方

向转动，基圆半径小二25mm,推杆行程力=25mm。其运动规律如下：凸轮转角为0。~120。时，

从动件等速上升到最高点；凸轮转角为120。~180。时，从动件在最高位置停止不动；凸轮转

角为180。~300。时，从动件等速下降到最低点；凸轮转角为300。~360。时，从动件在最低位置

停止不动。

解答：

4-25如图所示的盘形凸轮机构，试在图上绘制:

(1)凸轮的基圆半径必和行程力；

⑵在图示位置，推杆的位移5；

(3)在图示位置，凸轮机构的压力角。

题4-24图

解答:

4-26棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构均能使执行构件获得间歇运动，试分别说明它

们的工作特点以及使用场合。

解答：棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠等优点，在实际应用中可用作送进、制

动、超越离合和转位、分度等机构。

槽轮机构结构简单、制造容易、工作可靠和机械效率较高。广泛应用于自动机床转位机

构、电影放映机送片机构等自动机械中。

不完全齿轮机构的优点是结构简单、制造容易、工作可靠，较易满足不同停歇规律要求；

缺点是从动轮运动开始和终止时存在刚性冲击。不完全齿轮机构一般只适用于低速、轻载的

工作条件。

第五章机械传动

思考题与习题

5-1在带传动中，带两边拉力之差称为带传动的拉力。

解答：有效。

5-2在计算最大有效拉力时，包角按计算。

解答：小带轮的包角。

5-3在带传动中，由丁存在,导致从动轮的圆周速度总是小丁主动轮的圆周速度。

解答：弹性滑动。

5-4弹性滑动与打滑是两个不同的概念。其中是带传动的一种失效形式，可以避免,

而是不可避免的。打滑总是先发生在—(大、小)带轮上。

解答：打滑弹性滑动小。

5-5渐开线齿轮机构的传动比等于。

解答：两轮齿数的反比。

5-6分度圆就是齿轮中具芍标准和标准的圆。

解答：模数压力角。

5-7渐开线标准直齿轮具有两个特征：圆上的齿厚和齿槽宽相等，具有标准的和

解答：分度圆齿顶高齿根高。

5-7闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是，开式齿轮传动的主要失效形式是

解答：点蚀齿面磨损

5-8蜗杆蜗轮传动中，一般情况下，其交错角等于o

解答：90°。

5-9蜗杆蜗轮传动中，两者■的旋向o

解答：相同。

5-10为什么V带比平带传递载荷的能力强？

解答：在相同条件下，V带与带轮之间的摩擦力大于平带与带轮之间的摩擦力，所以V带可

以传递更大的载荷。

5-11如题图所示为一平带传动。已知两带轮直径分别为150mm和450mm,中心距为900

mm,小带轮为主动轮，共转速为960r/min“试求：

(1)小带轮包角；

(2)带的几何长度；

(3)不考虑带传动的弹性滑动时大带轮的转速；

(4)滑动率40.02时大带轮的实际转速。

3

题5-11图

解答：(1)

弘一4450-150,4

a.=九——=--L-71----------=2.8Q1(frad)

'a900

(2)

Z).d—.450—150.4a。

夕"arcsin-2---L=arcsin--------=9.59

2a2x900

7T

L=2〃cos6+5(4+&)+e(4-4)

=2x900cos9.59+却50+450)+9.59xx(450-150)

=1774.8+942.5+50.2=2767.5(mm)

（3）不考虑带传动的弹性滑动时有

—=—————n〃，=4^——n.=x9607*/min=320r/min

%4(一)■d2450

(4)n,=((1-G〃="°。一°02)%960"min=313.6尸/min

d2450

5-12带传动中弹性滑动和打滑的区别是什么？

解答：打滑是由于过载引起的带在带轮上的全面滑动，是带传动的一种失效形式，应当避

免，而且可以避免。弹性滑动是由于带的弹性变形和拉力差而引起的滑动，它是带传动中

固有的一种物理现象，是不可避免的。

5-13带的失效形式有哪些？

解答：过我打滑和带的疲劳拉断。

5-14带传动中张紧装置的作用是什么？主要由哪些类型的张紧装置？

解答：带传动中张紧装置的作用是在带轮与带之间产生压力，继而产生摩擦力，以保证通

过摩擦力传动运动和动力

5-15渐开线齿廓上的压力角是否相同？哪个圆上的压力角是标准值？

解答：不同，分度圆上的压力角为标准值。

5-16渐开线的形状取决于什么？如果两个齿轮的模数和齿数分别相等，但压力角不同，它

们的渐开线齿廓形状是否相同？

解答；渐开线的形状取次于基圆。不同。

5-17渐开线齿轮的基本参数有哪些？为什么称它们是渐开线齿轮的基本参数？

解答：基本参数为齿数、分度圆模数、分度圆压力角、齿顶高系数和顶隙系数。

只要z、〃?、a、h；、这五个参数确定之后，则齿轮的几何尺寸、渐开线曲线形状是

确定的，因而这五个参数称为渐开线标准齿轮的基本参数。

5-18渐开线标准直齿圆柱齿轮有哪些特征？

解答：(1)分度圆上的齿厚和齿槽宽相等；(2)具有标准的齿顶高和齿根高。

5-19渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？

解答：两齿轮分度圆模数和压力角分别相等。

5-20渐开线标准直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是

重合的？

解答：分度圆是齿轮上具有标准模数和压力角的圆。节圆是•对齿轮啮合时节点所在的

圆。当一对潮开线标准直齿圆柱齿轮在标准安装的情况下，分度圆和节圆是重合的。

5-21齿轮的主要失效形式有哪些？

解答：主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形五种。

5-22齿轮根切的危害有哪些？如何避免根切？

解答：根切将大大削弱轮齿的弯曲强度，减少渐开线的啮合长度，影响传动的平稳性，对

传动不利。

避免根切的措施：(1)设计齿轮时，应使小齿轮的齿数大于或等于17。(2)加工齿轮

时，采用正变位，即把轮坯远离刀具一定的距离。

5-23在基圆半径小=30mm生成的渐开线上，求半径rR=40mm处的压力角跺

解答：

r30

aK=arccos-=arccos——=41.41

。40

5-24已知一对标准安装的标准直齿圆柱齿轮传动，户20。，/i>l,c'=0.25,传动比

/12=2.5,模数〃?=2mm,中心距a=122.5mm。试计算两齿轮的齿数、分度圆半径、基圆半

径、齿顶圆半径、齿根圆半径、分度圆齿厚、分度圆齿槽宽、法向齿距和基圆齿距。

解答：

mm.2a2x122.5

«=-(zi+z2)=—=T-^=-r-rr=7()

221+/p1+2.5

z2—ii2zi—2.5x70—175

4=mz,=2x70=140(mm);d2=/?jz2=2xl75=350(mm)

4]=4cosa=I40cos20=131.56(mm);db2=d2cosa=350cos20=328.89(mm)

=4+2“机=140+2x1x2=144(n】m);da2=d2+2/i*w=350+2xlx2=354(nim)

dfj=4-2(A*+c)m=140-2x(1+0.25)x2=135(mm);dn=d「2[h；+c)m=350-2x(I+0.25)x2=345(mm)

s=7t/??/2=2n/2=n；e=it

Pt、==nntcosa=2ncos20=5.90(mm)

5-25蜗杆传动的特点是什么？

解答：单级传动可获得较大的传动比，且结构紧凑：传动平稳，冲击和噪声小；一般具有

自锁性；传动效率较低；制造成本较高。

5-26蜗杆蜗轮的正确啮合条件是什么？

解答：蜗杆的轴面压力角等于蜗轮的断面压力角；蜗杆的轴面模数等于蜗轮的轴面模数；

蜗杆的分度圆柱导程角声蜗轮的螺旋角伤大小相等，两者的旋向相同。

5-27有一标准蜗杆蜗轮机构，已知蜗杆头数z.l,蜗轮齿数Z2=40,蜗杆釉向齿距

px=15.7mm,蜗杆齿顶圆直径4k60mm,试求其模数〃?，蜗杆直径系数g,蜗轮螺旋角

限,蜗轮分度圆直径力和中心距

解答：="〃2nm=&==5;d(a=(c/+2)m=>q=--2=--2=\O

71m5

1=/=arctg—=arctg—=5.71

q1()

d2=mz2=5x40=200(mm)

a=—/?i(<7+z,)=—x5(10+40)=125(mm)

22

5-28在定轴轮系中，惰轮起什么作用？

解答：改变从动齿轮的旋转方向。

5-29如图所示，已知各齿轮的齿数分别为ZI=Z3=15,Z2=30,Z4=25,ZS=20,Z6=40,试求传

动比人6。

解答：

齿轮1和齿轮6的转动方向相反。

5-30如图所示为一手动提升机构，己知ZI=Z3=18,Z2=Z6=60,Z4=36,试求传动比沁，并

指出提升重物时手柄的转动方向。

解答：

Z2z4z6_60x36x60

(16_--------------=400

z)z3z518x18x1

5

提升重物时手柄的转动方向如图所示。

第六章连接

思考题与习题

6-1按螺纹牙型不同，螺纹可以分为、、和四种，其

中适用于连接，、和适用于传动。

解答：三角形梯形矩形锯齿形三角形梯形矩形锯齿形。

6-2当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，如果连接不需要经常拆装，宜采用连

接；如果连接需要经常拆装，宜采用连接。

解答：螺钉双头螺柱。

6-3为连接承受横向工作或荷的两块薄钢板，一般采用连接。

解答：较制孔螺栓。

6-4普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆被拉断以及螺纹牙的和o

解答：压溃剪断。

6-5螺纹连接的防松措施有哪些？

解答：摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松

6-6平键有哪些类型？各应用在什么场合？

解答：平键分为普通平键、导向平键和滑键三种。普通平键用于静连接；导向平键用于动

连接，适用于轴上的零件沿轴向移动不大的场合；滑键连接为动连接，适用于轮毂沿轴向

移动距离较大的场合。

6-7平键的工作面是：普通平键连接为—连接，其主要失效形式为工作面的—；

导向平键连接和滑键连接为一连接，其主要失效形式为工作面的—.

解答：侧面静压溃动磨损。

6-8为什么采用两个平键连接时，一般在轴的圆周方向相隔180。布置，而采用两个半圆键

连接时要布置在轴的同一条母线上？

解答：与平键连接相比，半圆键的轴槽较深，对轴的削弱较大，所以不能在轴的圆周方向

相隔180。布置。

6-9楔键和切向键的工作面为,其中可以传递单方向轴向力。

解答：上、下表面楔键，

6-10花犍的工作面为。

解答：侧面。

6-11与平键相比较，花键有哪些优点和缺点？

解答：花键比平键连接具有承载能力高、定心好和导向性能好等优点，而且由于键槽较

浅，齿根处应力集中小，轴和毂的强度削弱小。缺点是花键的制造需专用的设备和工具，

故制造成本较高。

6-12花键有哪些类型？各有什么特点？

解答：花键可分为矩形花键和渐开线花键两种。矩形花健定心精度高，制作简单。渐开线

花键承载能力大，定心精度高。

6-13按用途分类，销可分为、和三种类型。

解答：定位销连接销安全销。

6-14过盈连接有什么优缺点？

解答：过盈配合的优点是结构简单、对中性好、承载能力高，无需附加其他零件即可实现

轴毂间的轴向、周向固定，在变载荷或冲击载荷下能可靠地工作。其主要缺点是装配困

难，对配合尺寸的精度要求较高。

6-15钾接、焊接和胶接各有什么特点？

解答：钾接的特点是工艺设备简单，连接可靠、抗振和耐冲击。

焊接特点为：

(I)与佛接相比，焊接具有节省金属材料、生产率高、接头强度高、密封性能好、易于

实现机械化和自动化等优点。

(2)与铸造相比，焊接工序简单、生产效率高、节省材料、成本低，有利于产品的更新。

(3)对于大型、复杂的结构件，可以用板材、管材、型材，也可以用铸件、锻件拼焊,

能实现以小拼大，化繁为简，以克服铸造或锻造设备能力的不足，有利于降低成本、节省材

料，提高经济效益。

(4)焊接能连接异种金属，便于制造双金属结构。

焊接加工不足之处为结构不可拆，更换修理不方便；容易产生应力与变形，以及焊接缺

陷等。

胶接有以下优点：

(1)可用于胶接不同性质的材料；

(2)胶接操作不必在高温高压下进行，因而胶接件不易产生变形，接头应力分布均匀，

故可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件；

(3)胶接为面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好；

(4)胶层有电、热绝缘性