P17 第一章
一、判断题
1、根据交连四杆机构各杆的长度，级可判断其类型。（）
2、铰链四杆机构中，传动角越大，机构的传力性能越好。（）
3、曲柄为原动件的摆动导杆机构，一定具有急回作用。（）
4、一个铰链四杆机构，通过机架变换，一定可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构以及双摇杆机构。（）
5、四杆机构的止点位置即为该机构最小传动角的位置。（）
6、曲柄摇杆机构运动时，无论何机构为主动件，一定有急回作用。（）
7、摆动导杆机构的压力角始终为0°。（）
8、曲柄为原动件的曲柄滑块机构中，曲柄与导路中线垂直的两位置之一，即为最小传动角的位置。（）
9、四杆机构有无止点位置，与何构件为原动机无关。（）
10、极位夹角就是从动件在两个极限位置时的夹角。（）
二、选择题
1、曲柄滑块机构有止点存在时，其主动件为何构件？（）
A、曲柄
B、滑块
C、曲柄与滑块均可
2、在摆动导杆机构中，若曲柄为原动件且作等速转动时，其从动导杆作那种运动？（）
A、往复变速摆动
B、往复等速摆动
3、四杆机构处于止点时，其传动角γ为多少？（）
A、0°
B、90°
C、0°＜γ＜90°
4、为使机构能顺利通过止点，常采用高速轴上安装什么轮来增大惯性？（）
A、齿轮
B、飞轮
C、凸轮
5、曲柄为原动件的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数为多少？（）
A、大于1
B、小于1
C、等于1
6、对曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，其最小传动角的位置在何处？（）
A、曲柄与连杆的两个共线位置之一
B、曲柄与机架的两个共线位置之一
C、摇杆的两个极限位置之一
7、铰链四杆机构ABCD各杆的长度分别为Lab=40mm ，Lbc =90mm，Lcd=55mm，Lad=100mm。若取AB杆为机架，则该机构为何机构？（）
A、双摇杆机构
B、双曲柄机构
C、曲柄摇杆机构
8、已知对心曲柄滑块机构的曲柄长Lab=20mm，问该机构的行程H为多少？（）
A、H=20mm
B、H=40mm
C、20mm＜H＜40mm
9、ABCD为等腰梯形，它属于何种机构？（）
A、双摇杆机构
B、双曲柄机构
C、曲柄摇杆机构
10、当曲柄为原动件时，下述那种机构具有急回作用？（）
A、平行双曲柄机构
B、对心曲柄滑块机构
C、摆动导杆机构
P29 第二章
一、判断题
1、凸轮机构的压力角越大，机构的传力性能就越差。（）
2、凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时会引起柔性冲击。（）
3、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指凸轮理论轮廓曲线上的最小回转半径。（）
4、凸轮工作时，从动件的运动规律与凸轮的转向无关。（）
5、凸轮机构出现自锁是因为驱动的转矩不够大造成的。（）
6、同一凸轮与不同端部形式的从动件组合运动时，其从动件运动规律是一样的。（）
7、凸轮轮廓确定后，其压力角的大小会因从动件端部形状的改变而改变。（）
二、判断题
1、凸轮机构中，从动件在推程时按等速规律上升，将在何位置发生刚性冲击？( )
A、推程开始点
B、推程结束点
C、推程开始点和结束点
2、图2-24为凸轮机构从动件升程的速度线图，该运动规律为何种运动规律？（）
A、等速
B、等加速等减速
C、等加速
3、设计凸轮时，若工作行程中的最大压力角αmax＞[α]时，选择下列那种方案可减小压力角？（）
A、减小基圆半径
B、增大基圆半径
C、加大滚子半径
P53 第四章
一、判断题
1、V带的基准长度是指在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。（）
2、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（）
3、带轮转速越高，带截面上的最大拉应力也相应增大。（）
4、带传动不能保证传动比准确不变的原因是易发生打滑现象。（）
5、为了保证V带传动具有一定的传动能力，小带轮的包角通常要求大于或等于120°。（）
6、V带根数越多，受力越不均匀，故设计时一般V带不应超过8~10根。（）
7、V带传动的张紧轮最好布置在松边外侧靠近大带轮处。（）
8、为降低成本，V带传动通常可将新、旧带混合使用。（）
二、选择题
1、V带比平带传动能力大的主要原因是什么？（）
A、带的强度高
B、没有接头
C、产生的摩擦力大
2、带传动的打滑现象首先发生在何处？（）
A、大带轮
B、小带轮
C、大、小带轮同时出现
3、设计时，带速如果超出许用范围应该采取何种措施？（）
A、更换带型号
B、降低对传动能力的要求
C、重选带轮直径
4、带传动的中心距过大将会引起不良后果？（）
A、带会产生抖动
B、带易磨损
C、带易疲劳断裂
5、带轮常采用何种材料?（）
A、钢
B、铸铁
C、铝合金
6、V带轮槽角应小于带楔角的目的是什么？（）
A、增加带的寿命
B、便于安装
C、可以使带与带轮间产生较大的摩擦力
7、带传动采用张紧装置的主要目的是什么？（）
A、增加包角
B、保持初拉力
C、提高寿命
P60 第五章
一、判断题
1、链条的节距标志其承载能力，因此对于承受较大载荷的链传动，应采用大节距单排链。（）
2、选择链条型号时，依据的参数是传递的功率。（）
3、链传动常用的速度范围在5m/s ＜v＜25m/s之间。（）
4、链传动属于啮合传动，所以它能用于瞬时传动比恒定的场合。（）
二、选择题
1、链传动属于何种传动？（）
A、具有中间柔性体的啮合传动
B、具有中间挠性体的啮合传动
C、具有中间弹性体的啮合传动
2、滚子链传动中，尽量避免采用过渡链节的主要原因是什么？（）
A、制造困难
B、价格贵
C、链板受附加弯曲应力
3、链传动工作一段时间后发生脱链的主要原因是什么？（）
A、链轮轮齿磨损
B、链条铰链磨损
C、包角过小
P94 第六章
一、判断题
1、机器中广泛采用渐开线齿轮是因为只有渐开线齿轮才能保持传动比恒定不变。（）
2、对于标准渐开线圆柱齿轮，其分度圆上的齿厚等于齿宽。（）
3、只要齿数、模数和压力角均相等，渐开线直齿圆柱齿轮的基圆直径就一定相同。（）
4、对于两个压力角相同的渐开线标准直齿圆柱齿轮，若它们的分度圆直径相等，则这两个齿轮就能正确啮合。（）
5、对渐开线直齿圆柱齿轮，当其齿数小于17时，不轮用何种方法加工都会产生根切。（）
6、齿轮传动中。轮齿因弯曲疲劳强度不足而折断是由于作用在齿轮上变化的弯曲应力值超过了轮齿材料的弯曲疲劳极限引起的。（）
7、在渐开线直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有法向力、圆周力和径向力三个力的作用。（）
8、对于一对齿轮传动，其中许用接触应力小的那个齿轮接触疲劳强度较低。（）
9、标准圆柱齿轮传动中，大齿轮的齿根弯曲疲劳强度一定高于小齿轮。（）
10、齿轮传动中，齿根弯曲应力的大小与材料无关，但弯曲强度的高低却与材料种类有关。（）
11、一般情况下，标准渐开线直齿圆柱齿轮的模式越大，其齿数系数Yf就越小，轮齿的弯曲强度就越高。（）
二、选择题
1、用一对齿轮来传递两平行轴之间的运动时，若要求两轴转向相同，应采取何种措施？（）
A、外啮合
B、内啮合
C、齿轮与齿条啮合
2、机器中的齿轮采用最广泛的齿廓曲线是哪一种？（）
A、圆弧
B、直线
C、渐开线
3、根据渐开线形成原理，直线KN是什么线？（）
A、渐开线K点的法线
B、渐开线K点的切线
C、渐开线K点的轨迹线
4、渐开线在基圆上的压力角为多少度？（）
A、0°
B、20°
C、90°
5、对于一个正常齿制的渐开线标准直齿圆柱齿轮，若齿数Z=19，如测得该齿轮轮齿齿根圆直径d f =82.3mm，则该齿轮的模数m是多少？（）
A、m = 4mm
B、m = 4.98mm
C、m = 5mm
6、齿轮传动的重合度为ε多少，才能保证齿轮机构传动的连续性？（）
A、ε≤0
B、0＜ε＜1
C、ε≥1
7、斜齿圆柱齿轮的模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数在哪个面上的值为标准值？（）
A、法面
B、端面
C、轴面
8、渐开线斜齿圆柱齿轮的法向参数与端面参数之间正确的关系式是什么？（）
A、m t =m n cosβ
B、m n=m t cosβ
C、m n=m t tanβ
9、某斜齿圆柱齿轮的法向参数m n=5mm，齿数z =40，压力角αn= 20°，螺旋角β=10°24′，正常齿制，该齿轮的分度圆半径r是多少？（）
A、100mm
B、98.63mm
C、101.67mm
10、齿轮传动中，齿面点蚀常发生在那种场合？（）
A、润滑良好的闭式软面齿面齿轮传动中
B、闭式硬齿面齿轮传动中
C、低俗、重载的齿轮传动中
11、某汽车闭式齿轮传动中的大、小齿轮，其工作条件为：中等功率，速度较高，传动比i=1.2，承受较大的冲击载荷，要求尽可能缩小结构尺寸，宜选用何种材料和热处理方式？（）
A、45调质钢
B、40Cr表面淬火
C、20Cr 表面渗碳淬火
12、斜齿圆柱齿轮传动中，主动轮转向已经确定，当改变两轮的螺旋方向时，作用在两轮上力的方向将如何变化？（）
A、Ft和Fa都改变方向
B、Ft不改变方向，Fa改变方向
C、Ft改变方向，Fa不改变方向
P112 第七章
一、判断题
1、锥齿轮只能用来传递两正交轴之间的运动和动力。（）
2、为计算和测量方便，锥齿轮以大端参数为标准值。（）
3、蜗杆传动一般适用于传递大功率、大速比的场合。（）
4、起重设备中提升机常采用具有自锁性的蜗杆传动。（）
5、蜗杆传动中，蜗杆的头数Z1越少，其传动的效率越低。（）
6、蜗杆分度圆直径计算公式为d=mz1。（）
7、蜗杆传动中，为了获得更好的散热效果，常把风扇装在涡轮轴上。（）
二、选择题
1、直齿锥齿轮规定何处的模数为标准值？（）
A、大端
B、小端
C、齿宽中点处
2、下面所列的诸因素中，那个和标准直齿锥齿轮传动的齿面接触应力值有关？（）
A、模数
B、齿形系数
C、锥距
3、一标准蜗杆传动的中心距为320mm，涡轮齿数48，蜗杆头数2，则蜗杆模式m是多少？（）
A、5mm
B、10mm
C、6.3mm
4、铸铝青铜作涡轮材料时，其许用接触应力[σH]与什么因素有关？（）
A、与涡轮的铸造方法有关
B、与涡轮转速的大小有关
C、与涡轮传动滑动速度的大小有关
5、欲提高蜗杆传动的效率，可采用那种办法？（）
A、减少导程角
B、增加蜗杆直径系数
C、增加蜗杆头数Z1值
P121 第八章
一、判断题
1、车床上的进给箱、运输机中的减速器和行星齿轮都属于轮系。（）
2、所谓惰轮，是指在轮系中不起作用的齿轮。（）
3、至少有一个齿轮的几何轴线是作既有自转又有公转运动的轮系，成为行星轮系。（）
4、将行星轮系转化为定轴轮系后，其各构件间的相对运动关系发生了变化。（）
5、i H13为行星轮系中1轮对3轮的传动比。（）
二、选择题
1、图8-14所示轮系属于那种轮系？（）
A、行星轮系
B、定轴轮系
C、混合轮系
2、图8-15所示轮系，当Ⅰ轴的转速和转向已定，则Ⅲ轴的转速和转向如何？（）
A、Ⅲ轴的转速、转向与Ⅰ轴相同
B、Ⅲ轴与Ⅰ轴转速、转向都不同
C、Ⅲ轴的转速同Ⅰ轴，但转向相反
3、图8-16所示轮系中，哪是太阳轮？哪是行星轮？（）
A、2、3为太阳轮，4为行星轮
B、3为太阳轮，4、5为行星轮
C、1、3为太阳轮，4、5为行星轮
4、图8-17所示是哪类轮系？（）
A、定轴轮系
B、行星轮系
C、混合轮系
5、i H13=（n1-n H）/(n3-n H)= -Z3/Z1是下列哪种情况传动比的计算式？（）
A、行星轮系的
B、转化轮系的
C、定轴轮系的
P131 第九章
一、判断题
1、机构示意图绘制时不必按严格的比例，主要用于对机构进行运动可行性分析。（）
2、机构具有确定运动的充分和必要条件是其自由度大于零。（）
3、两个以上构件在同一处组成的运动副即为复合铰链。（）
4、局部自由度只存在于滚子从动件的凸轮机构中。（）
5、虚约束没有约束作用，在实际机构中可有可无。（）
二、选择题
1、括号内所列齿轮机构（①直齿圆柱齿轮机构、②斜齿圆柱齿轮、③直齿锥齿轮机构、④蜗杆涡轮机构、⑤齿条齿轮机构）中，有多少种属于平面机构？（）
A、2种
B、3种
C、4种
2、在自行车前轮的下列几处连接中，属于运动副的是哪一个？（）
A、前叉与轴
B、轴与车轮
C、辐条与钢圈
3、计算自由度时，对于虚约束应该如何处理？（）
A、除去不算
B、考虑在内
C、除去与否都行
P146 第十章
一、判断题
1、键连接的主要用途是使轴与轮毂之间有确定的相对位置。（）
2、平键中，导向键联接适用于轮毂滑移距离不大的场合，滑键联接适应于轮毂滑移距离较大的场合。（）
3、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来确定。（）
4、由于花键联接较平键联接的承载能力高，因此花键联接主要用于载荷较大的场合。（）
5、销的功用是用作轴上零件的轴向和周向固定。（）
二、选择题
1、普通平键联接的主要失效形式是什么？（）
A、工作面疲劳点蚀
B、工作面挤压破坏
C、压缩破裂
2、在轴的端部加工C型键槽，一般采用什么加工方法？（）
A、用盘铣刀铣制
B、在插床上用插刀加工
C、用端铣刀铣制
3、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且经常拆装，一般选用什么联接？（）
A、螺栓联接
B、螺钉联接
C、双头螺柱联接
4、螺纹联接预紧的目的是什么？（）
A、增强联接的强度
B、防止联接自行脱落
C、保证联接的可靠性和封闭性
5、下列几种螺纹联接中，哪一种更适宜于承受冲击、振动和变载荷？（）
A、普通螺纹粗牙
B、普通螺纹细牙
C、梯形螺纹
P158 第十一章
一、判断题
1、汽车变速器与后桥之间的轴是传动轴，它的功用是传递运动和动力。（）
2、电动机的转子轴一定是转轴。（）
3、增大阶梯轴圆角半径的主要目的是使轴的外观美观。（）
4、提高轴刚度的措施之一是选用力学性能好的合金钢材料。（）
5、提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。（）
二、选择题
1、只承受弯矩的轴是什么类型的轴？（）
A、传动轴
B、转轴
C、心轴
2、按初估直径公式可计算出的直径，通常作为阶梯轴的那段直径尺寸？（）
A、最大处直径
B、轴中间段直径
C、最小处直径
3、为了使套筒、圆螺母或轴端挡圈能紧靠轮毂零件的端面并可靠地进行轴向固定，轴头长度l与被固定零件轮毂的宽度b之间应满足什么关系？（）
A、l > b
B、l = b
C、l < b
4、同一根轴的不同轴段上有两个或两个以上的键槽时，它们在轴上按下列哪种方式安排才合理？（）
A、相互错开90°
B、相互错开180°
C、安排在轴的同一母线上
5、将轴的结构设计成阶梯形的主要目的是什么？（）
A、便于轴的加工
B、便于轴上零件的固定和装拆
C、提高轴的刚度
6、轴上零件的轴向固定方式有多种形式。对于普通机械，当传递转矩较大时，宜采用下列那种方式？（）
A、花键联接
B、切向键联接
C、销联接
7、选用合金钢代替碳素钢作轴的材料可以使轴的哪方面性能得以有效提高？（）
A、刚度
B、强度
C、抗震性
P181 第十二章
一、判断题
1、整个轴瓦用轴承合金材料做成，其性能是最好的。（）
2、为了保证润滑，油沟应开在轴承的承载区。（）
3、滑动轴承的宽径比较大时，常采用调心轴承。（）
4、主要承受径向载荷，又要承受少量轴向载荷且转速较高时，宜选用深沟球轴承。（）
5、当轴在工作过程中弯曲变形较大时，应选用具有调心性能的调心轴承。（）
6、滚动轴承的外圈与箱体孔的配合采用基轴制。（）
7、滚动轴承尺寸系列代号表示轴承内径和外径尺寸的大小。（）
8、在相同工作条件下的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（）
9、在高速、重载场合，润滑油的粘度越高，对轴承的润滑效果越好。（）
10、一般轴承端盖与箱体轴承座孔壁间装有垫片，其作用是防止轴承端盖漏油。（）
二、选择题
1、某直齿轮减速器，工作转速较高，载荷平稳，应选用下列哪类轴承较为合适？（）
A、深沟球轴承
B、推力球轴承
C、角接触球轴承
2、对于工作温度变化较大的长轴，轴承组合的轴向固定方式应选用那种？（）
A、两端单向固定
B、一段固定，一段游动
C、两端游动
3、下列滚动轴承中哪类轴承的极限转速较高？（）
A、深沟球轴承
B、角接触球轴承
C、推力球轴承
4、为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承的不同直径系列。不同直径系列的轴承区别是什么？（）
A、外径相同而内径不同
B、内径相同而外径不同
C、内外径均相同，滚动体大小不同
P190 第十三章
一、判断题
1、联轴器和离合器的主要区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。（）
2、套筒联轴器主要适用于径向安装尺寸受限制并要求严格对中的场合。（）
3、若两轴刚性较好，且安装时能精确对中，可选用刚性凸缘联轴器。（）
4、齿轮联轴器的特点是有齿顶间隙，能吸收振动。（）
5、工作中有冲击、振动，两轴不能严格对中时，宜选用弹性联轴器。（）
6、要求某机器的两轴在任何转速下都能结合或分离时，应选用牙嵌离合器。（）
7、汽车上用的制动器常采用内涨式制动器。（）
二、选择题
1、十字滑块联轴器主要适用于什么场合？（）
A、转速不高、有剧烈的冲击载荷、两轴线又有较大相对径向位移的联接
B、转速不高、没有剧烈的冲击载荷、两轴线又有较大相对径向位移的联接
C、转速较高、载荷平稳且两轴严格对中的联接
2、牙嵌离合器适合于那种场合的界河？（）
A、只能在很低转速或停车时接合
B、任何转速下都能接合
C、高速转动时接合
3、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么？（）
A、弹性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内没有
B、弹性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补偿
C、弹性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能
4、生产实践中，一般电动机与减速器的高速级的联接常选用什么类型的联轴器？（）
A、凸缘联轴器
B、十字滑块联轴器
C、弹性套柱销联轴器
5、制动器的功用是什么？（）
A、将轴与轴联接成一体使其一起运转
B、用来实现过载保护
C、用来降低机械运动速度或使机械停止运转
《机械设计基础》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01207 课程性质：专业基础课 实验学时：8 适用专业：工业工程 一、实验教学的地位、任务及作用 实验教学是本课程教学体系的重要组成部分，是对学生进行科学试验训练、使学生对所学理论知识强化音响、深化理解并从中传授实用仪器设备、探索试验科学理论的基本方法。实验与工程实践教学，是培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 通过实验课使学生获得实验技能和科研能力的基本训练，提高学生观察分析事物和动手解决问题的能力，使学生养成实事求是和严肃认真的科学作风，巩固、深化和验证课堂教学中掌握的机械设计基本理论和方法。 三、实验内容及基本要求 序号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开 / 选开 1 机构运动简图绘 制与结构认识实 验 2 绘制插齿机、小型冲床、油泵模型、摆动导杆机构、内燃机模型、 缝纫机的机针机构、缝纫机的脚踏驱动机构、缝鞋机的机针机构、 机车驱动机构等机构的机构运动简图，并计算自由度，分析机构 的运动，机构的组成，了解组成机构需要的各种结构。 必开 2 渐开线齿轮范成 实验 2 在一张图上，一半画标准齿轮的范成图，另一半画变位齿轮的范 成图；并计算所画的标准齿轮和变位齿轮的基本参数，并分析实 验结果。 必开 3 带传动实验 2 测定带传动主、从动轮的转速n1、n2，测定带传动主、从动轮的 转转矩T1、T2，绘制带传动的滑动率和效率随带传动负载的变化 测定带传动主、从动轮的转速曲线，分析带传动的涨紧力对这些 曲线的影响。 必开 4 轴系结构测绘与 分析实验 2 分析和测绘轴系模型，明确轴系结构设计需要满足的要求（固定 与定位要求，装拆要求，调整要求，加工工艺性要求等），画两种 轴系的结构装配图。 必开四、主要设备与器材配置 主要设备有用于测绘与分析的机构25个：缝纫机，插齿机，抛光机，牛头刨床，颚式 破碎机，机械手腕部机构，制动机构，急回简易冲床，步进输送机，假支膝关节机构，装订 机机构，铆机机构等；齿轮范成仪10个；插齿演示机一台 ；用于齿轮参数的测定与分析的 齿轮啮合对12个；机构运动参数测定实验台两台；机械原理陈列柜一套；带传动实验机三 台；拆装减速器8种：单级直齿圆柱齿轮减速器，单级斜齿圆柱齿轮减速器，单级直齿圆锥 齿轮减速器，双级同轴式圆柱齿轮减速器，双级展开式圆柱齿轮减速器，双级分流式圆柱齿
机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？ 答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段？各阶段的特点是什么？ 答：磨损过程分三个阶段，即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢；稳定磨损阶段磨损缓慢，磨损率稳定；剧烈磨损阶段，磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同，磨损有哪几种类型？ 答：磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的？为什么？ 答：跑合磨损是有益的磨损，因为经跑合磨损后，磨损速度减慢，可改善工作表面的性质，提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂？ 答：选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时，选粘度大的润滑油，如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油，高速高温时可选气体润滑剂；低速时选粘度小的润滑油，低速重载时可选润滑脂；多尘条件选润滑脂，多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些？ 答：油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑，可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些？ 答：接触式密封常用的密封件有O形密封圈，J形、U形、V形、Y形、L形密封圈，以 2.8非接触式密封是如何实现密封的？ 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封，它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。
一·观察外形及外部结构 1.减速器起吊装置,定位销,起盖螺钉,油标,油塞各起什么作用？布置在什么位置？ 答：起吊装置为了便于吊运。在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器。 定位销为安装方便。箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起。 盖螺钉为了便于揭开箱盖。常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉。 油标为了便于检查箱内油面高低。箱座上设有油标。 油塞是用来放油的，把旧的油放出来。所以油塞的位置都是靠在最下方的。2.箱体,箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置？ 答：为保证壳体的强度、刚度，减小壳体的厚度。一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置。 3.轴承座两侧连接螺栓如何布置,支撑螺栓的凸台高度及空间尺寸如何确定？答：轴承旁边地突台要考虑凸台半径和凸台高度两个参数。 凸台半径和安装轴承旁螺栓的箱体凸缘半径相等； 凸台高度要根据低速轴轴承座外径和螺栓扳手空间的要求来确定，大小等于沉头座直径加上2.5倍的轴承盖螺栓直径 5.箱盖上为什么要设计铭牌？其目的是什么？铭牌中有什么内容？ 主要记载有产家名号、产品的额定技术数据等，中文铭牌上所采用的文字符号应一律使用中国法定的标准，进口产品投放市场需要备中文名牌的也应照此办理 二·拆卸观察孔盖 1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才适宜的? 答：通过观察孔可以观察齿轮的啮合情况，并可以向箱体内加润滑油。 应设置在箱盖顶部适当位置；尺寸以便于观察传动件啮合区位置为宜，并允许手进入箱体检查磨损情况。 2.观察孔盖上为什么要设计通气孔？孔的位置为何确定？ 答：通气孔可以调节由于高速运转生热膨胀造成的内外压强差。设置在观察盖上或箱体顶部。 三·拆卸箱盖 1.再用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母，这与 螺栓到外箱壁间的距离有何关系？设计时距离应如何确定？ 答：60度
模块一 一、填空 1、外力指作用在构件上的各种形式的载荷，包括重力、推力、拉力、转动力矩等。 2、平衡指构件处于静止或匀速直线运动状态。 3、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。 4、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。 5、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线，但分别作用于两个构件上。 6、参照平面力系分类定义，可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力系；将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系；将作用线在空间任意分布的一群力称为空间任意力系。 二、选择 1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为( D )。 A.必有R=F1+F2; B.不可能有R=F1+F2; C.必有R>F1,R>F2; D可能有R 实验一机构的认知及运动简图的绘制实验 一、实验目的 1、了解常用基本机构的结构特点、主要类型及应用实例。增强对机构与机器的感性认识。 2、了解机械运动简图与实际机械结构的区别，掌握根据实际机械或模型绘制机构运动简图的技能和正确标注运动尺寸。 3、进一步加深理解机构的组成原理和机构自由度的含义，掌握机构自由度的计算方法及其具有确定运动的条件。 二、实验设备和工具 1、机构陈列柜和各种机构模型、实物。 2、测量工具：钢尺、内外卡规。 3、绘图工具（学生自备）：三角板、直尺、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（供测绘、画草图用）。 三、实验原理 通过观察机构陈列室展示的各种常用机构的模型以及动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解。 由于机构的运动仅与机械中所有的构件数和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，在绘制机构运动简图时可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构，以此表明实际机构的运动特殊，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。 四、实验方法和步骤 实验前先由指导老师对实验过程讲解示范，然后分组进行。每组同学应测绘2~3个机构，应认真测量其有关尺寸，按比例尺作出正规的机构运动简图。 1、机构的认识 通过实物模型和机构运动的观察，了解平面四杆机构、凸轮机构、齿轮机构、以及其他常用机构（如棘轮机构、槽轮机构、摩擦式棘轮机构、不完全齿轮机构、 1 万向联轴器及非圆齿轮机构等）组成、类型、传动特点、运动状况及应用等。 2、机构运动简图的绘制 （1）使被测绘的机构或模型缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动构件，从而确定组成机构的构件数目。对于两个构件的相对运动非常微小而不易察觉到的地方应特别加以注意，切不可误认为刚性联接。 （2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。 （3）选择恰当的视图，并在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构运动简图的草图，用数字1，2，3……分别标出各构件，用字母A、B、C……分别标出各运动副，然后用箭头标出原动件。 （4）计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图的草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去局部自由度及虚约束。 （5）自由度检查无误后，仔细测量机构各运动副间相对位置（即运动尺寸），最后按一定比例尺将草图绘成正式的机构运动简图。 实际长度（米） 比例尺u l = 图上尺寸（毫米） 五、实验报告及基本要求 实验后，学生应将实验数据，计算结果等直接填入实验报告内，绘制好机构运动简图，独立完成实验报告【见附录】交老师批阅。 六、思考题 1、在本次实验中你感兴趣的机构有哪些？请予以简单介绍。 2、一个正确的机构运动简图应包含哪些内容？ 3、绘制机构运动简图，原动件的位置是否可以任意确定？若任意确定会不会影响简图的正确性？ 4、自由度大于或小于原动件数会有什么结果？ 《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1 1－2 1－3 1－4 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双 曲柄机构还是双摇杆机构。 （1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得： 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时： （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-7 设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=，偏距 mm e 16=，行程速度变化系数2.1=K ，求曲柄和连杆的长度。 解：由K=1.2可得极位夹角 第三章 凸轮机构 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB 段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角Φ。 3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘，试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。 一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心，它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时，带中的应力由以下三部分组成（1）紧边和松边拉力产生的拉应力、（2）离心力产生的拉应力、（3）弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏 ___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中，传动效率最高的是矩形 螺纹，自锁性最好的是三角形螺纹，只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 6螺纹的公称直径是大径，确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面，楔键的工作面为键的_上下表___面，普 通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承，其类型名称为深沟球轴承，内径为 40 mm， 2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律有刚性冲 击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性 冲击；正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效，故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的____齿根弯曲疲劳____ 强度。 二、问答题 1．按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成几类如何分类 答：根据轴工作时承受的载荷情况，可以将轴分成三类： 一、转轴：既承受转矩也承受弯矩； 二、心轴：只承受弯矩不承受转矩； 三、传动轴：只承受转矩不承受弯矩 2 螺纹连接为什么要防松有哪几类防松方法 答：在冲击振动或者温度变化等情况下，螺纹副间摩擦力可能减小或消失，导致螺纹连接失效，因此需要防松处理。 防松的方法主要有：摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松等。 3 简述形成流体动压油膜的必要条件。 答：形成动压油膜的必要条件是： 一、相对运动表面之间必须形成收敛形间隙； 二、要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小 口流出； 三、间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。 4简述齿轮传动的主要失效形式 答：轮齿折断； 齿面点蚀； 齿面胶合； 齿面磨损； 齿面塑性变形。 三、分析计算题： 1．（8分）试述铰链四杆机构中相邻两构件形成整转副的条件。并就图中各杆的长度回答： （1）固定哪一个杆时可得曲柄摇杆机构 （2）固定哪一个杆时可得双曲柄机构 第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心C 摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。 题1—3 计算题1－3图a ）与 图b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1－1 图 题1－3图a）题1－3图b） 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5图题解1—5图 题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄， 求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由； （2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置， 并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图 第一章机械零件常用材料与结构工艺性 Q235:Q:“屈”,235:屈服点值 50号钢:平均碳得质量分数为万分之50得钢 第二章:机械零件工作能力计算得理论基础 (必考或者二选一)+计算 1，在零件得强度计算中,为什么要提出内力与应力得概念？ 因为要确定零件得强度条件 内力:外力引起得零件内部相互作用力得改变量。 应力为截面上单位面积得内力。 2，零件得受力与变形得基本形式有哪几种？试各列出1~2个实例加以说明。轴向拉伸与压缩;剪切与挤压;扭矩;弯曲 △ 第四章螺旋机构P68四选一 1、试比较普通螺纹与梯形螺纹有哪些主要区别？为什么普通螺纹用于连接而梯形螺纹用于传动？ 普通螺纹得牙型斜角β较大,β越大,越容易发生自锁,所以普通螺纹用于连接。β越小,传动效率越高,固梯形螺纹用于传动。 2、在螺旋机构中,将转动转变为移动及把移动转变为转动有什么条件限制？请用实例来说明螺母与螺杆得相对运动关系。 转动变移动升角要小,保证可以自锁;而升角大得情况下,移动可转为转动 3、具有自锁性得机构与不能动得机构有何本质区别？ 自锁行得机构自由度不为0,而不能动得机构自由度为0 4、若要提高螺旋得机械效率,有哪些途径可以考虑？ 降低摩擦,一定范围内加大升角,降低牙型斜角;采用多线螺旋结构 第五章平面连杆 1、为什么连杆机构又称为低副机构？它有那些特点？ 因为连杆机构就是由若干构件通过低副连接而成得 特点就是能实现多种运动形式得转换 2、铰链四连杆机构有哪几种重要形式？它们之间只要区别在哪里？ 1，曲柄摇杆机构 2，双曲柄机构 3，双摇杆机构 区别:就是否存在曲柄,曲柄得数目,以及最短杆得位置不同。 3、何谓“整转副”、“摆转副”？铰链四杆机构中整转副存在得条件就是什么？ 整转副:如果组成转动副得两构件能作整周相对转动,则该转动副称为整转副 摆转副:如果组成转动副得两构件不能作整周相对转动…… 条件:1,最长杆长度+最短杆长度≤其她两杆长度之与(杆长条件) 2,组成整转副得两杆中必有一个杆为四杆中得最短杆。 4、何谓“曲柄”？铰链四杆机构中曲柄存在条件就是什么？ 曲柄就是相对机架能作360°整周回转得连架杆 平面机构及其自由度 1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺 绘制其机构运动简图（图b）。 l 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 图 c 1） 图 c 2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 机械设计基础实验室参观报告精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】 机械设计基础实验室参观 报告 班级：石工10-1班 姓名：王艺 通过一个学期的学习，我们已经初步掌握了一些机械设计基础的理论与常识。可是面对课本上的平面图形，我们仍然很难对各种机械链接与机构的运动关系及方式形成一个形象的、直观的画面与过程。于是机械设计机构陈列室便给了我们一个很好的学习机会，从中我也受益匪浅。 机构陈列室是根据机械原理课程教学内容设计的。它有十个陈列柜组成，主要展出常见的各类机构，介绍其基本类型和用途，演示传动原理。通过参观学习，有利于帮助我们加深对机构的认识和理解。 链传动的运动是不均匀的，选用小链结距，增加链轮齿数和限制链轮转速。图中我们看到了链传动的实际应用；曳引链和起重链。 我们看到几种螺纹的类型和螺纹连接的基本类型，比如螺栓连接，螺钉连接，双头螺柱连接等，加深了我们对圆柱螺纹和圆锥螺纹的各种参数的理解。 还有一些螺纹连接的预紧和放松的实物展示。 聚集人数最多的地方就是一些平面连接机构的模型展示了，大家开心的转动着各种连接机构，看到不同奇妙的连接方式与传动方法，一定激发了对机械设计课程学习的热情。我想这也是陈列室带给我们感受最深的地方。 机构陈列室的十个陈列柜分别向我们展示了不同种类的常用机构。从最基础的连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，到复杂的轮系和间歇运动机构等等，并且对应每一种机构都有其基本类型以及用途、功能、特点的介绍。清晰明了的向我们展示了我们本学期在书本上学习的各种机构。通过具体形象的实体机构，向我们阐述机构和零件的工作原理，促使我们进一步了解了我们所学的知识。 n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。 一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。 二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax ≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax ＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运 动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角：作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin 表示。2推程：从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推 程 等减速段运动方程： 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变（适用于中速场合） 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。 根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为： 不根切的最少齿数为： 标准齿轮：指m 、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。 范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利 用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀（梳齿刀）:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a = 机械设计基础教材习题参考解答 （第一章~第五章） 2012.8 目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11 第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等； 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则： 1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解：机械设计的内容和步骤？ 解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。 机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。 《机械设计基础实验》 教学大纲 湖南农业大学工学院 2007 年 11 月 《机械设计基础实验》教学大纲 1、课程编号： 20192B6 2、课程属性：必修 3、实验属性：独立设课 4、学时： 28 学时 5、实验应开学期：第4、5 学期 6、先修课程：高等数学、机械制图、金属工艺学、理论力学、材料力学、金属材料及热处理、机械精度设计及检测、机械原理、机械设计。 一、课程的性质与任务 机械设计基础实验课是紧紧围绕机械原理、机械设计理论教学而开设的，其目的是让学生通过课堂理论教学后，经过实验教学更加深刻地理解教学的内容，验证理论教学中的重要结论，学会现代的实验方法和测试手段，提高学生的动手能力和创新设计能力，为今后的学习进行各种科学研究工作打下一定的基础。二、实验的目的与基本要求 1、进一步深刻理解理论教学的内容，验证理论教学中的重要结论； 2、掌握现代的实验方法和测试技术； 3、掌握各种实验设备的结构、工作原理以及使用调节方法； 4、提高学生的动手能力和创新设计能力。 三、实验考核方式及办法 1、根据学生参加实验的态度和表现，在教师批阅完实验报告的基础上，按优、良、中、及格、不及格五级评定实验成绩。 2、未完成所规定的实验或实验成绩不合格者，应补做或重作实验，否则不准参加本课程的期终考试。 3、本课程为考查课，根据学习态度、实验报告计成绩。 四、实验项目一览表 机械设计实验项目一览表 序号实验项目名称实验类型实验要求适用专业学时1机构认识、机构运动简图的测绘和分析综合性必做2 2齿轮几何参数测定与分析综合性必做机械类4 3刚性转子动平衡实验验证性必做2 4机械运动方案虚拟拼装与运动仿真设计创新性必做2 5机械传动系统方案的创新设计及分析设计创新性必做4 6螺栓联接综合测试与分析分析综合性必做2 7带传动实验基础验证性必做2 8齿轮传动效率实验基础验证性必做2 9液体动压滑动轴承实验基础验证性必做2 10轴系结构创意设计设计创新性必做4 11减速器拆装实验分析综合性必做2 12机械传动系统的设计与性能测试分析设计创新性选做4五、实验项目的具体内容 实验一机构认识、机构运动简图的测绘和分析1、实验目的 天津大学《机械设计基础1》课程教学大纲 课程编号：2010008课程名称：机械设计基础1 学时：80 学分： 5 学时分配：授课：80上机：实验：6实践：实践（周）： 授课学院：机械工程学院 适用专业：近机类 先修课程：工程图学，材料力学，理论力学 一、课程的性质与目的 机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重设计技能和创新能力的基本训练。 本课程的主要目的和任务是培养学生：1）掌握常用机构的工作原理、运动特性和动力特性，具有分析和设计常用机构的基本能力，并初步具有机械运动方案设计的能力；2）掌握通用机械零部件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并具有设计简单机械及通用机械传动装置的基本能力；3）具有应用计算机进行辅助设计的能力；4）具有应用标准、规范、手册、图册等有关资料的能力；5）能通过实验巩固和加深对理论的理解, 获得实验技能的基本训练。 二、教学基本要求 1、要求掌握的基本知识 机械设计的一般知识。熟悉机构和机械零件的主要类型、性能、特点和应用，熟悉机械零件的常用材料、标准和结构，熟悉摩擦、磨损、润滑和密封的一般知识。 2、要求掌握的基本理论和方法 熟悉机构的组成、主要类型、工作原理和运动特性，具有分析和设计常用机构的能力，能进行简单机构的分析与综合。掌握机械动力学的基本原理，了解机械的调速、刚性回转件的平衡。熟悉机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式等。熟练掌握机械零件的设计计算准则：强度、刚度、耐磨性、寿命、热平衡及经济性等。能进行简化计算，掌握当量法，试算法等。了解改善载 机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 武汉科技大学机械自动化学院 第2章 平面机构的自由度和速度分析 2-1画运动简图。 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理 ， 2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 b) a) A E M D F E L K J I F B C C D B A 解答：a) n=7; P l=9; P h=2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L处存在局部自由度，D处存在虚约束 b) n=5; P l=6; P h=2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E、B处存在局部自由度，F、C处存在虚约束2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答：a) n=4; P l=5; P h=1，F=3?4-2 ?5-1=1 A处存在复合铰链 b) n=6; P l=7; P h=3，F=3?6-2 ?7-3=1 B、C、D处存在复合铰链 2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。 A B C D E 解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=3?7-2 ?10 = 1 C 处存在复合铰链。 b) n=7; P l =10; P h =0，F=3?7-2 ?10 = 1 B D E C A c) n=3; P l =3; P h =2，F=3?3 -2 ?3-2 = 1 D 处存在局部自由度。 d) n=4; P l =5; P h =1，F=3?4 -2 ?5-1 = 1 A B C D E F G G' H A B D C E F G H I J e) n=6; P l =8; P h =1，F=3?6 -2 ?8-1 = 1 B 处存在局部自由度，G 、G'处存在虚约束。 f) n=9; P l =12; P h =2，F=3?9 -2 ?12-2 = 1 C 处存在局部自由度，I 处存在复合铰链。机械设计基础实验(一)
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