第1章平面机构的自由度和速度分析
一、复习思考题
1、什么是运动副？运动副的作用是什么？什么是高副？什么是低副？
2、平面机构中的低副和高副各引入几个约束？
3、机构自由度数和原动件数之间具有什么关系？
4、用机构运动简图表示你家中的缝纫机的踏板机构。
5、计算平面机构自由度时，应注意什么问题？
二、选择题
1、两个构件直接接触而形成的（），称为运动副。
a.可动联接；
b.联接；
c.接触
2、变压器是（）。
a.机器；
b.机构；
c.既不是机器也不是机构
3、机构具有确定运动的条件是（）。
a.自由度数目＞原动件数目；
b.自由度数目＜原动件数目；
c.自由度数目= 原动件数目
4、图1-5所示两构件构成的运动副为（）。
a.高副；
b.低副
5、如图1-6所示，图中A点处形成的转动副数为（）个。
a. 1；
b. 2；
c. 3
选择题答案
1、A
2、C
3、C
4、B
5、B
第2章平面连杆机构
一、复习思考题
1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？
2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？
3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？
4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？
5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？
6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？
7、双曲柄机构是怎样形成的？
8、双摇杆机构是怎样形成的？
9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。
10、导杆机构是怎样演化来的？
11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？
12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？
13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？
14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？
15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？
16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？
17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？
18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。
19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？
20、曲柄滑块机构都有什么特点？
21、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？
二、选择题
1、在曲柄摇杆机构中，只有当（ d.摇杆）为主动件时，（ c.曲柄）在运动中才会出现“死点”位置。
a．连杆 b.机架 c.曲柄 d.摇杆 e.连架杆
2、能产生急回运动的平面连杆机构有（）
a铰链四杆机构 b.曲柄摇杆机构 c.导杆机构 d.双曲柄机构
e.双摇杆机构
f.曲柄滑块机构
3、能出现“死点”位置的平面连杆机构有（）
a．导杆机构 b.平行双曲柄机构 c.曲柄滑块机构 d.不等长双曲柄机构
4、铰链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构（）
a．有曲柄存在 b.不存在曲柄
5、当急回特性系数为（ c ）时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
a．K＜1 b. K=1 c .K＞1
6、当曲柄的极位夹角为（θ≠0o）时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
a．θ＜0o b. θ= 0o c. θ≠0o
7、当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动时，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是（）
a．按原运动方向 b.反方向 c.不定的
8、曲柄滑块机构是由（）演化而来的。
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构
9、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构
10、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构
11、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和，最短杆是连架杆，这个机构叫做（）
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构
12、平面四杆机构中，如果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，最短杆是连杆，这个机构叫做（）
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构
13、（）等能把转动运动转变成往复摆动运动。
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构` c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构
e.摆动导杆机构
f.转动导杆机构
14、（）能把转动运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成转动运动。
a．曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构
e.摆动导杆机构
f.转动导杆机构
15、（）等能把等速转动运动转变成旋转方向相同的变速转动运动。
a．曲柄摇杆机构 b.不等长双曲柄机构` c.双摇杆机构 d.曲柄滑块机构
e.摆动导杆机构
f.转动导杆机构
16、有四根杆件，其长度分别是：A杆20mm，B杆30mm, C杆40mm, D杆50mm。请画图表示怎样互相联接和选择机架才能组成以下各种机构：
a.曲柄摇杆机构
b.双曲柄机构
c.双摇杆机构
d.曲柄滑块机构
17、曲柚摇杆机构的传动角是（）
a.连杆与从动摇杆之间所夹的余角；
b.连杆与从动摇杆之间所夹的锐角；
c.机构极位夹角的余角。
18、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.双曲柄机构；
b.双摇杆机构；
c.曲柄摇杆机构。
选择题答案
1、d
2、b . c. f
3、c. b
4、b
5、c
6、c
7、c
8、a
9、b 10、c 11、a 12、c 13、a 14、d 15、b. f
16、
30
20
50
40曲柄摇杆机构30
20
50
40
双曲柄机构
30
20
50
40
双摇杆机构
30
20
曲柄滑块机构
17、b 18、a
第3章凸轮机构
一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）
1 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（）。
A．惯性力难以平衡B．点、线接触，易磨损C．设计较为复杂D．不能实现间歇运动2 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是（）。
A．可实现各种预期的运动规律B．便于润滑
C．制造方便，易获得较高的精度D．从动件的行程可较大3 （）盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。
A．摆动尖顶推杆B．直动滚子推杆
C．摆动平底推杆D．摆动滚子推杆
4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为（）关系。
A．偏置比对心大B．对心比偏置大
C．一样大D．不一定
5 下述几种运动规律中，（）既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。A．等速运动规律B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律）C．等加速等减速运动规律D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用（）措施来解决。A．增大基圆半径B．改用滚子推杆
C．改变凸轮转向D．改为偏置直动尖顶推杆
7．（）从动杆的行程不能太大。
A. 盘形凸轮机构
B. 移动凸轮机构
C. 圆柱凸轮机构
8．（）对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要的运动规律。
A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆
9．（）可使从动杆得到较大的行程。
A. 盘形凸轮机构 B 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构
10．（）的摩擦阻力较小，传力能力大。
A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆
11.（）的磨损较小，适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。
A. 尖顶式从动杆
B.滚子式从动杆
C. 平底式从动杆
12．计算凸轮机构从动杆行程的基础是（）。
A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线
13．凸轮轮廓曲线上各点的压力角是（）。
A. 不变的
B. 变化的
14．凸轮压力角的大小与基圆半径的关系是（）。
A 基圆半径越小，压力角偏小 B. 基圆半径越大，压力角偏小
15．压力角增大时，对（）。
A. 凸轮机构的工作不利
B. 凸轮机构的工作有利
C. 凸轮机构的工作无影响
16．使用（）的凸轮机构，凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线是不相等的。
A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆
17. 压力角是指凸轮轮廓曲线上某点的（）。
A. 切线与从动杆速度方向之间的夹角
B. 速度方向与从动杆速度方向之间的夹角
C.法线方向与从动杆速度方向之间的夹角
18．为了保证从动杆的工作顺利，凸轮轮廓曲线推程段的压力角应取（）为好。
A. 大些
B. 小些
19．为保证滚子从动杆凸轮机构从动杆的运动规律不“失真”，滚子半径应（）。
A. 小于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
B. 小于凸轮实际轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
C. 大于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径
20．从动杆的运动速度规律，与从动杆的运动规律是（）。
A. 同一个概念
B. 两个不同的概念
21．若使凸轮轮廓曲线在任何位置都不变尖，也不变成叉形，则滚子半径必须（）理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。
A. 大于
B. 小于
C. 等于
22．凸轮轮廓曲线没有凹槽，要求机构传力很大，效率要高，从动杆应选（）。
A. 尖顶式
B. 滚子式
C. 平底式
一、单项选择题
1 B
2 A
3 C
4 D
5 B
6 A 7.A 8. A 9. C 10 .B 11. C 12. A 13. .B 14. .B 15 . A 16. B
17 .C 18 .B 19 .A 20 .B 21 .B 22 .C
二、问答题
1．什么样的机构是凸轮机构？
2．凸轮机构的功用是什么？
3．什么样的构件叫做凸轮？
4．凸轮的种类有哪些？都适合什么工作场合？
5．凸轮机构的从动件有几种？各适合什么工作条件？
6．凸轮轮廊曲线是根据什么确定的？
7．从动杆的运动速度规律有几种？各有什么特点？
8．凸轮的压力角对凸轮机构的工作有什么影响？
9．什么叫基圆？基圆与压力角有什么关系？
10．从动杆的等速位移曲线是什么形状？等速运动规律有什么缺点？
11．凸轮机构的从动杆为什么能得预定的要求？
12．在什么情况下凸轮机构从动杆才能得到运动的停歇？
13．基圆在凸轮结构中有何意义？
14．滚子式从动杆的滚子半径的大小，对凸轮工作有什么影响？
15．某一凸轮机构的滚子损坏后，是否可任取一滚子来替代？为什么？
16．凸轮压力角太大有什么不好？
17．凸轮压力角越小越好吗？为什么？
第4章齿轮机构
一、复习思考题
1．要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变，其齿廓应符合什么条件？
2．渐开线是怎样形成的？它有哪些重要性质？试根据渐开线性质来解释以下结论：
（1）渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线；
（2）渐开线齿廓传动时，其瞬时传动比保持不变；
（3）渐开线齿条的齿廓是直线；
（4）齿条刀具超过N1点的直线刀刃不能范成渐开线齿廓；
（5）一对互相啮合的标准齿轮，小齿轮齿根齿厚比大齿轮齿根厚度小。
3．节圆和分度圆有何区别？压力角和啮合角有何区别，在什么条件下节圆与分度圆重合以
及啮合角与分度圆压力角相等。
4．什么是渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距，能不能传动？有什么不良影响？
5．渐开线齿轮正确啮合的条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动？
6．何谓理论啮合线段和实际啮合线段？何谓重合度？重合度等于1和小于1各会出现什么情况？重合度等于2表示什么意义？
7．何谓根切想象？什么条件下会发生根切现象？根切的齿轮有什么缺点？根切与齿数有什么关系？正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少？
8．什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？什么叫标准中心距？
9．渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有关？一对互相啮合的渐开线齿轮，若其齿数不同，齿轮渐开线形状有什么不同？若模数不同，但分度圆及压力角相同，齿廓的渐开线形状是否相同？若模数、齿数不变，而改变压力角，则齿廓渐开线的形状是否相同？
10．有两对标准安装的标准直齿圆柱齿轮传动，其中一对的有关参数为：m=5mm，=1，α=20°，Z1=24，Z2=45；另一对的有关参数为：m=2mm，=1，α=20°，Z1=24，Z2=45，试问这两对齿轮传动的重合度哪一对大？
11．若一对渐开线齿轮传动的重合度εα=1.4，它是否表示在一对齿轮的啮合过程中，有40%的时间在啮合区内有两对齿啮合，而其余的60%的时间只有一对齿啮合？
12．渐开线齿轮的几何尺寸中共有几个圆？哪些圆可直接测量？哪些圆不能直接测量？
二、选择题
1．渐开线上任意一点法线必（）基圆。
a.交于
b.垂直于
c.切于
2．渐开线上各点的压力角（），基圆上压力角。
a.相等
b.不相等
c.不等于零
d.等于零
3．渐开线上各点的曲率半径（）。
a.不相等
b.相等
4．渐开线齿廓的形状与分度圆上压力角大小（）。
a.没关系
b.有关系
5．分度圆上的压力角（）20°时，齿根变窄，齿顶变宽，齿轮的承载能力（）。
a.大于
b.小于
c.较大
d.降低
6．对于齿数相同的齿轮，模数（），齿轮的几何尺寸及齿形都越大，齿轮的承载能力也越大。
a.越大
b.越小
7．对于模数相同的齿轮，如果齿数增加，齿轮的几何尺寸（），齿形（），齿轮的承载能力（）。
a.增大
b.减小
c.没变化
8．标准压力角和标准模数均在（）上。
a.分度圆
b.基圆
c.齿根圆
13．齿轮工作的平稳性精度，就是规定齿轮在一转中，其瞬时（）的变化限制在一定范围内。
a.传动比
b.转速
c.角速度
17．一对标准渐开线齿轮啮合传动，若两轮中心距稍有变化，则。
a.两轮的角速度将变大一些
b.两轮的角速度将变小一些
c.两轮的角速度将不变
18．一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。
a.必须使两轮的模数和齿数分别相等。
b.必须使两轮模数和压力角分别相等。
c.必须使两轮的齿厚和齿槽宽分别相等。
19．一对渐开线齿轮连续传动的条件是（）。
a. εa >1
b. εa=1
c. εa<1
20．对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数为（）。
a.16
b. 17
c. 18
21为保证齿轮传动准确平稳，应（） 。
a.保证平均传动比恒定不变
b.合理选择齿廓形状，保证瞬时传动比恒定不变
22．一对渐开线齿轮啮合时，啮合点始终沿着（）移动。
a.分度圆
b.节圆
c.基圆公切线
23．（）是利用一对齿轮相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工的。
a.仿形法
b.范成法
24． （）是利用具有与被加工齿廓的齿槽形状完全相同的刀具直接在齿坯上切出齿形的。 a.仿形法 b.范成法
25．范成法多用于（） 。
a.单件生产
b.批量生产
26．利用范成法进行加工，若刀具的模数和压力角与被加工齿轮相同，当被加工齿轮齿数变化时，（）。
a.应更换刀具
b.不用更换刀具
27．渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 a.绝对速度 b.相对速度 c.滑动速度 d.牵连速度
28．渐开线标准齿轮是指m 、α、 、C*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 a.小于 b.大于 c.等于 d.小于且等于
29．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.齿距
b.基圆齿距
c.齿厚
d.齿槽宽
30．用标准齿条型刀具加工α=20°的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为（） 。 a.14 b.15 c.16 d.17
选择题答案：
1.c
2.b d
3.a
4.b
5.b d
6.a
7.a c c
8.a
9.a 10.a 11.a 12.a 13.a 17.c
18.b 19.a 20.b 21.b 22.c 23.b 24.a 25.b 26.b 27.a 28.c 29.b 30.d
例解
1.齿距、模数和压力角之间有何关系？分度圆上的模数和压力角为什么要标准化？模数相同的标准齿轮有哪些尺寸相同？
答：为了测量、计算和加工方便，分度圆上的模数和压力角要标准化。模数相同的标准齿轮齿厚、齿槽宽、齿顶高、齿根高和分度圆齿距相同。
2.如果齿轮齿条机构非标准安装时，其节圆、节圆压力角、啮合线、啮合角有无变化？ 答：无变化。
3.当?=20a 的正常齿渐开线标准齿圆柱齿轮的齿根圆和基圆相重合时，其齿数应为多少？
又若齿数大于求出的数值，则基圆和根圆哪一个大？
答：Z=42。根圆大。
4. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件各是什么？一对齿轮如果m 和a 不相等是否就一定不能正确啮合？
答：正确啮合条件是：m1=m2， 。连续传动条件是ε≥1。不一定，只要2211cos cos a m a m 就能正确啮合。
5. 用变位齿轮传动的目的是不是就是为了避免根切？除了避免根切以外，变位齿轮传动还有哪些应用？
答：不仅仅是为了避免根切。除此以外，还用来提高齿轮强度和配凑中心距。
6. 为什么一对软齿面齿轮的材料与热处理硬度不应完全相同？这时大、小齿轮硬度差值多少才合适？一对硬齿面齿轮是否也要硬度差？
答：因为小齿轮的循环次数比大齿轮的多并且齿根厚度比大齿轮的薄。HBS1=HBS2+（30~50）。硬齿面不需要考虑硬度差。
7. 一对直齿圆柱齿轮的齿面接触应力的大小与齿轮的哪些几何参数有关？在哪一点啮合的接触应力最大？通常接触强度计算时又是算哪一点的接触应力？为什么？
答：在载荷和材料一定时，影响齿轮接触强度的几何参数有直径d 或中心距a 、齿宽b 、齿数比u 、和啮合角 ，其中影响最大的是d 或a 。小齿轮在单对齿啮合区下界点处的接触应力 最大。但当Z1>20时，该点的接触应力与节点的接触应力相差不大，由于点蚀常发生在节点附近，且该点齿廓曲率半径计算方便，故通常按节点来计算齿轮的接触应力。
第5章 轮系
一、复习思考题
1．为什么要应用轮系？试举出几个应用轮系的实例？
2．何谓定轴轮系？何谓周转轮系？行星轮系与差动轮系有何区别？
3．什么叫惰轮？它在轮系中有什么作用？
4．定轴轮系的传动比如何计算？式中（-1）m 有什么意义？
5．定轴轮系末端的转向怎样判别？
例解
1. 所谓定轴轮系是指在轮系运转时，所有齿轮的轴经相对于机架的位置都是固定的轮系；周转轮系是指轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮轴线转动 的轮系。
2. 一个基本的周转轮系是由一个系杆，若干个行星轮和不超过二个与行星轮啮合的中心组成的。
3. 自由度为2的周转轮系称为差动轮系，而自由度为1的周转轮系称为行星轮系。
4. 复合轮系是指既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或由几个基本周转轮系组成的复杂轮系。
复合轮系传动比的正确计算方法是：1）正确区分各基本轮系；2）列出各基本轮系传动比计算方程式；3）建立各基本轮系之间的联系；4）将各基本轮系传动比计算方程式联立求解，得到复合轮系的传动比。
5. 图示为锥齿轮组成的周转轮系。已知Z1=Z2=17，Z2′=30，Z3=45，若1轮转速n1=200r/min ，
试求系杆转速nH。
解答：
1．判定轮系类型，确定传动比计算式
轮系类型—因在一轮系运转时，齿轮2和2′的轴线相对于机架的位置不固定，且齿轮3固定不转动，故为行星轮系；
传动比公式—系杆转速nH须通过行星轮系的转化轮系（假想定轴轮系）传动比公式求得。2．确定系杆转速nH
1）转化轮系传动比公式：
2）nH与n1的转向相反。
6. 分析与思考：1）何谓原周转轮系的转化轮系？i13H与i13是否相等？2）能否用i12H计算式中的转向关系，求上题解图所示周转轮纱中行星轮2的转速n2？为什么？
答：1）给整个周转轮系加上一绕系杆的固定轴线转动的公共角速度（-ωH），转化而得的假想定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。i13H与i13不相等，因为i13H=n1H/n3H≠i13=n1/n3。2）不能用i12H计算式求解n2。因轮2的轴线与中心轮和系杆的轴线不平行，它们的角速度不能按代数量进行加减，即：ω2H≠ω2–ωH，故不能用i12H的计算式求解n2。
7. 图示轮系中，已知蜗杆1为双头左旋蜗杆，转向如图示，蜗轮2的齿数为Z2=50；蜗杆2′为单头右旋蜗杆，蜗轮3的齿数为Z3=40；其余各轮齿数为：Z3′=30，Z4=20，Z4′=26，Z5=18，Z5′=28, Z6=16，Z7=18。试求传动比i17及n7的方向。
解答：1.判定轮系类型，确定传动比计算式
轮系类型—因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的，但有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。
因此其转向只能用画箭头的方法确定。
第九章机械零件设计概论
选择填充题
(1)下列四种叙述中，正确的是( ) 。
A、变应力只能由变载荷产生
B、静载荷不能产生变应力
C、变应力是由静载荷产生
D、静载和变载都可能产生变应力
(2)在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的（）。
A、屈服极限
B、疲劳极限
C、强度极限
D、弹性极限
(3)在有限寿命疲劳极限中，表示寿命计算的（）。
A、循环次数
B、循环基数
C、寿命指数
D、循环特性
第10章连接
一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）
1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A.好
B. 差
C. 相同
D. 不一定
2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高，自锁性能好
B. 传动效率高
C. 防振性能好
D. 自锁性能差
3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹
的。
A. 螺距和牙型角
B. 升角和头数
C. 导程和牙形斜角
D. 螺距和升角
4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。
A. 升角小，单线三角形螺纹
B. 升角大，双线三角形螺纹
C. 升角小，单线梯形螺纹
D. 升角大，双线矩形螺纹
5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹
B. 梯形螺纹
C. 锯齿形螺纹
D. 多线的三角形粗牙螺纹
6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用
B. 必受拉力作用
C. 同时受到剪切与拉伸
D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用
7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，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
倍。
A. 1.1
B. 1.3
C. 1.25
D. 0.3
8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。
A. 螺栓的横截面受剪切
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C. 螺栓同时受剪切与挤压
D. 螺栓受拉伸与扭转作用
9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副
B. 单线梯形螺旋副
C. 双线矩形螺旋副
D. 双线梯形螺旋副
10 在螺栓连接中，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
11 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
12 螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表。
A. 对螺栓材料的强度要求
B. 对螺栓的制造精度要求
C. 对螺栓材料的刚度要求
D. 对螺栓材料的耐腐蚀性要求
13 螺栓强度等级为6.8级，则螺栓材料的最小屈服极限近似为。
A. 480 MPa
B. 6 MPa
C. 8 MPa
D. 0. 8 MPa
14 不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为。
A. 直径小，易过载
B. 直径小，不易控制预紧力
C. 直径大，材料缺陷多
D. 直径大，安全
15 对工作时仅受预紧力F ′作用的紧螺栓连接，其强度校核公式为e σ≤
4
/3.121d F π'≤[σ]，式中的系数1.3是考虑 。
A. 可靠性系数
B. 安全系数
C. 螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响
D. 过载系数 16 紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑的 影响。
A. 螺纹的应力集中
B. 扭转切应力作用
C. 安全因素
D. 载荷变化与冲击
17 预紧力为F '的单个紧螺栓连接，受到轴向工作载荷F 作用后，螺栓受到的总拉力F 0 F '+F
A. 大于
B. 等于
C. 小于
D. 大于或等
于
18 一紧螺栓连接的螺栓受到轴向变载荷作用，已知F min =0，F max =F ，螺栓的危险截面积为A C ，螺栓的相对刚度为K C ，则该螺栓的应力幅为 。 A. c c a A F K )1(-=σ B. c
c a A F K =σ C. c c a A F K 2=
σ D. c c a A F K 2)1(-=σ 19 在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是 。
A. 增大螺栓刚度C b ，减小被联接件刚度C m
B. 减小C b ，增大C m
C. 增大C b 和C m
D. 减小C b 和C m
20 若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可 。
A. 在被连接件间加橡胶垫片
B. 增大螺栓长度
C. 采用精制螺栓
D. 加防松装置
21 有一单个紧螺栓连接，要求被连接件接合面不分离，已知螺栓与被连接件的刚度相同，螺栓的预紧力为F '，当对连接施加轴向载荷，使螺栓的轴向工作载荷F 与预紧力F '相等时，则 。
A. 被连接件发生分离，连接失效
B. 被连接件将发生分离，连接不可靠
C. 连接可靠，但不能再继续加载
D. 连接可靠，只要螺栓强度足够，可继续加载，直到轴向工作载荷F 接近但小于
预紧力F '的两倍。
22 对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，若轴向工作载荷F 在0～1 000 N 之间循环
变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为 。
A. 非对称循环应力
B. 脉动循环变压力
C. 对称循环变应力
D. 非稳定循环变应力
23 对于紧螺栓连接，当螺栓的总拉力F 0和残余预紧力F ″不变，若将螺栓由实心变成空心，则螺栓的应力幅a σ与预紧力F '会发生变化， 。
A.
a σ增大，F '应适当减小 B. a σ增大，F '应适当增大
C. a σ减小，F '应适当减小
D. a σ减小，F '应适当增大 24 在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，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
C. 为安置防松装置
D. 为避免螺栓受拉力过大
二、问答题
41 常用螺纹按牙型分为哪几种?各有何特点?各适用于什么场合?
42 拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算?哪些螺纹参数影响螺纹副的效率? 43 螺纹连接有哪些基本类型?各有何特点?各适用于什么场合?
44 为什么螺纹连接常需要防松?按防松原理，螺纹连接的防松方法可分为哪几类?试举例说明。
45 提高螺栓连接强度的措施有哪些?这些措施中哪些主要是针对静强度?哪些主要是针对疲劳强度?
46 对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓的应力幅σa?
47 为什么对于重要的螺栓连接要控制螺栓的预紧力F ′?控制预紧力的方法有哪几种?
1. 单项选择题
1 A
2 A
3 B
4 A
5 A
6 D
7 B
8 D
9 C 10 C 11 B 12 A 13 A 14 A 15 C 16 B 17 C 18 C 19 B 20 B 21 D 22 A 23 D 24 A
第11章 齿轮传动
一、单项选择题（从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案）
1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。
A. 齿面胶合
B. 齿面疲劳点蚀
C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断
D. 轮齿塑性变形
2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 。
A. 齿面胶合
B. 齿面疲劳点蚀
C. 齿面磨损
D. 轮齿疲劳折断
3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为。
A. 45～50 HRC
B. 220～270 HBS
C. 160～180 HBS
D. 320～350 HBS
4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。
A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿
B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿
C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿
D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火
5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是。
A. 45钢
B. ZG340-640
C. 20Cr
D. 20CrMnTi
6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。
A. 跑合阶段
B. 稳定性磨损阶段
C. 剧烈磨损阶段
D. 齿面磨料磨损阶段
7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。
A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度
B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度
C. 只需按接触强度设计
D.只需按弯曲强度设计
8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力。
A. σF1＞σF2
B. σF1＜σF2
C. σF1=σF2
D. σF1≤σF2
9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为。
A. 轮齿疲劳折断
B. 齿面磨损
C. 齿面疲劳点蚀
D. 齿面胶合
10 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。
A. σH1＞σH2
B. σH1＜σH2
C.σH1=σH2
D. σH1≤σH2
11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。
A. 先按接触强度计算
B. 先按弯曲强度计算
C. 先按磨损条件计算
D. 先按胶合条件计算
12 设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使。
A. 两者硬度相等
B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度
D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面
13 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的必须相等。
A. 直径d
B. 模数m
C. 齿宽b
D. 齿数z
14 某齿轮箱中一对45钢调质齿轮，经常发生齿面点蚀，修配更换时可用代替。
A. 40Cr调质
B. 适当增大模数m
C. 仍可用45钢，改为齿面高频淬火
D. 改用铸钢ZG310-570
15 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数Z1，的原则是。
A. Z l越多越好
B. Z l越少越好
C. Z1≥17，不产生根切即可
D. 在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利
16 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，直径一定时应取较少的齿数，使模数增大以。
A. 提高齿面接触强度
B.提高轮齿的抗弯曲疲劳强度
C. 减少加工切削量，提高生产率
D. 提高抗塑性变形能力
17 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数时，则可以。
A. 提高齿面的接触强度
B. 提高轮齿的弯曲强度
C. 弯曲与接触强度均可提高
D. 弯曲与接触强度均不变
18 轮齿的弯曲强度，当，则齿根弯曲强度增大。
A. 模数不变，增多齿数时
B. 模数不变，增大中心距时
C. 模数不变，增大直径时
D. 齿数不变，增大模数时
19 为了提高齿轮传动的接触强度，可采取的方法。
A. 采用闭式传动
B. 增大传动中心距
C. 减少齿数
D. 增大模数
20 圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径一定时，减小齿轮的模数、增加齿轮的齿数，则可以。
A. 提高齿轮的弯曲强度
B. 提高齿面的接触强度
C. 改善齿轮传动的平稳性
D. 减少齿轮的塑性变形
21 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Y Fa与无关。
A. 齿数z1
B. 变位系数x
C. 模数m
D. 斜齿轮的螺旋角β
22 标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数Y Fa只取决于。
A. 模数m
B. 齿数Z
ψ
C. 分度圆直径d
D. 齿宽系数d
23 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是。
A. 使传动平稳
B. 提高传动效率
C. 提高齿面接触强度
D. 便于安装，保证接触线长度
24 一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径d1=50mm、齿宽b1=55mm，大齿轮分度圆
ψ。
直径d2=90mm、齿宽b2=50mm，则齿宽系数
d
A. 1.1
B. 5/9
C. 1
D. 1.3
ψ可取大些。
25 齿轮传动在以下几种工况中的齿宽系数
d
A. 悬臂布置
B. 不对称布置
C. 对称布置
D. 同轴式减速器布置
26 设计一传递动力的闭式软齿面钢制齿轮，精度为7级。如欲在中心距a和传动比i 不变的条件下，提高齿面接触强度的最有效的方法是。
A. 增大模数（相应地减少齿数）
B. 提高主、从动轮的齿面硬度
C. 提高加工精度
D. 增大齿根圆角半径
27 今有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm、Z1=25，齿轮2的m2=3mm、Z2=40，此时它们的齿形系数。
A. Y Fa1＜Y Fa2
B. Y Fa1＞Y Fa2
C. Y Fa1=Y Fa2
D. Y Fa1≤Y Fa2
28 斜齿圆柱齿轮的动载荷系数K和相同尺寸精度的直齿圆柱齿轮相比较是的。
A. 相等
B. 较小
C. 较大
D. 可能大、也可能小
29 下列的措施，可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数Kβ。
A. 降低齿面粗糙度
B. 提高轴系刚度
C. 增加齿轮宽度
D. 增大端面重合度
30 齿轮设计中，对齿面硬度≤350 HBS的齿轮传动，选取大、小齿轮的齿面硬度时，应使。
A. HBS1=HBS2
B. HBS1≤HBS2
C. HBS1＞HBS2
D. HBS1=HBS2+（30～50）
31 斜齿圆柱齿轮的齿数z与模数m n不变，若增大螺旋角β，则分度圆直径d1。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不一定增大或减小
32 对于齿面硬度≤350 HBS的齿轮传动，当大、小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为。
A. 小齿轮淬火，大齿轮调质
B. 小齿轮淬火，大齿轮正火
C. 小齿轮调质，大齿轮正火
D. 小齿轮正火，大齿轮调质
33 一对圆柱齿轮传动中，当齿面产生疲劳点蚀时，通常发生在。
A. 靠近齿顶处
B. 靠近齿根处
C. 靠近节线的齿顶部分
D. 靠近节线的齿根部分
34 一对圆柱齿轮传动，当其他条件不变时，仅将齿轮传动所受的载荷增为原载荷的4倍，其齿面接触应力。
A. 不变
B. 增为原应力的2倍
C. 增为原应力的4倍
D. 增为原应力的16倍
35 两个齿轮的材料的热处理方式、齿宽、齿数均相同，但模数不同，m1=2mm，m2=4mm，它们的弯曲承载能力为。
A. 相同
B. m2的齿轮比m1的齿轮大
C. 与模数无关
D. m1的齿轮比m2的齿轮大
36 以下的做法不能提高齿轮传动的齿面接触承载能力。
A. d不变而增大模数
B. 改善材料
C. 增大齿宽
D. 增大齿数以增大d
37 齿轮设计时，当因齿数选择过多而使直径增大时，若其他条件相同，则它的弯曲承载能力。
A. 成线性地增加
B. 不成线性但有所增加
C. 成线性地减小
D. 不成线性但有所减小
38 直齿锥齿轮强度计算时，是以 为计算依据的。
A. 大端当量直齿锥齿轮
B. 齿宽中点处的直齿圆柱齿轮
C. 齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮
D. 小端当量直齿锥齿轮
39 今有四个标准直齿圆柱齿轮，已知齿数z 1=20、z 2=40、z 3=60、z 4=80，模数m 1=4mm 、m 2=3mm 、m 3=2mm 、m 4=2mm ，则齿形系数最大的为 。
A. Y Fa1
B. Y Fa2
C. Y Fa3
D. Y Fa4
40 一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d 1不变，而减少齿数和增大模数，其齿面接触应力将 。
A. 增大
B. 减小
C. 保持不变
D. 略有减小
41 一对直齿锥齿轮两齿轮的齿宽为b 1、b 2，设计时应取 。
A. b 1＞b 2
B. b 1=b 2
C. b 1＜b 2
D. b 1=b 2+（30～50）mm
42 设计齿轮传动时，若保持传动比i 和齿数和21z z z +=∑不变，而增大模数m ，则齿轮的 。
A. 弯曲强度提高，接触强度提高
B. 弯曲强度不变，接触强度提高
C. 弯曲强度与接触强度均不变
D. 弯曲强度提高，接触强度不变
1、单项选择题
1 C
2 A
3 B
4 C
5 D
6 A
7 D
8 A
9 C 10 C
11 A 12 B 13 B 14 C 15 D
16 B 17 B 18 D 19 B 20 C
21 C 22 B 23 D 24 C 25 C
26 B 27 B 28 B 29 B 30 D
31 A 32 C 33 D 34 B 35 B
36 A 37 B 38 C 39 A 40 C
41 B 42 A
二、问答题
101 齿轮传动的主要失效形式有哪些？开式、闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则通常是按哪些失效形式制订的。
102 齿根弯曲疲劳裂纹首先发生在危险截面的哪一边？为什么？为提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力，可采取哪些措施？
103 齿轮为什么会产生齿面点蚀与剥落？点蚀首先发生在什么部位？为什么？防止点蚀有哪些措施？
104 齿轮在什么情况下发生胶合？采取哪些措施可以提高齿面抗胶合能力？
105 为什么开式齿轮齿面严重磨损，而一般不会出现齿面点蚀？对开式齿轮传动，如
何减轻齿面磨损？
106 为什么一对软齿面齿轮的材料与热处理硬度不应完全相同？这时大、小齿轮的硬度差值多少才合适？硬齿面是否也要求硬度差？
107 齿轮材料的选用原则是什么？常用材料和热处理方法有哪些？
108 进行齿轮承载能力计算时，为什么不直接用名义工作载荷，而要用计算载荷？
109 载荷系数K 由哪几部分组成？各考虑什么因素的影响？
110 齿轮设计中，为何引入动载系数K v ？试述减小动载荷的方法。
111 影响齿轮啮合时载荷分布不均匀的因素有哪些？采取什么措施可使载荷分布均匀？
112 简述直齿圆柱齿轮传动中，轮齿产生疲劳折断的部位、成因及发展过程，并绘出简图表示。设计时采取哪些措施可以防止轮齿过早发生疲劳折断？
113 直齿圆柱齿轮进行弯曲疲劳强度计算时，其危险截面是如何确定的？
114 齿形系数Y Fa 与模数有关吗？有哪些因素影响Y Fa 的大小？
115 试述齿宽系数d ψ的定义。选择d ψ时应考虑哪些因素？
116 试说明齿形系数Y Fa 的物理意义。如果两个齿轮的齿数和变位系数相同，而模数不同，试问齿形系数Y Fa 是否有变化？
117 一对钢制标准直齿圆柱齿轮，z 1=19，z 2=88。试问哪个齿轮所受的接触应力大？哪个齿轮所受的弯曲应力大？
118 一对钢制（45钢调质，硬度为280 HBS ）标准齿轮和一对铸铁齿轮（HT300，硬度为230HBS ），两对齿轮的尺寸、参数及传递载荷相同。试问哪对齿轮所受的接触应力大？哪对齿轮的接触疲劳强度高？为什么？
119 为什么设计齿轮时所选齿宽系数d ψ既不能太大，又不能太小？
120 一对标准直齿圆柱齿轮，分度圆压力角为α，模数为m ，齿数为z 1、z 2（z 1＜z 2＝。另有一对标准斜齿圆柱齿轮，法向压力角为αn ，模数为m n ，齿数为z 3、z 4（z 3＜z 4）。且α=αn ,m=m n ，z 1=z 3，z 2=z 4。在其他条件相同的情况下，试证明斜齿轮比直齿轮的抗疲劳点蚀能力强。
122 在设计闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮传动时，若σHP 与d ψ不变，主要应增大齿轮的什么几何参数，才能提高齿轮的接触强度？并简述其理由。
123 一对渐开线圆柱直齿轮，若中心距、传动比和其他条件不变，仅改变齿轮的齿数，试问对接触强度和弯曲强度各有何影响？
124 一对齿轮传动，如何判断其大、小齿轮中哪个齿面不易出现疲劳点蚀？哪个轮齿不易出现弯曲疲劳折断？理由如何？
125 试说明齿轮传动中，基节误差引起内部附加动载荷的机理。如何减少内部附加动载荷？
128 什么叫齿廓修形，正确的齿廓修形对载荷系数中哪个系数有较明显的影响？
129 一对直齿圆柱齿轮传动中，大、小齿轮抗弯曲疲劳强度相等的条件是什么？
130 一对直齿圆柱齿轮传动中，大、小齿轮抗接触疲劳强度相等的条件是什么？
131 有两对齿轮，模数m及中心距a不同，其余参数都相同。试问它们的接触疲劳强度是否相同？如果模数不同，而对应的节圆直径相同，又将怎样？
132 一对齿轮传动中，大、小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，它们的许用接触应力是否相等？如许用接触应力相等，则大、小齿轮的接触疲
劳强度是否相等？
136 为什么在传动的轮齿之间要保持一定的侧隙？侧隙选得过大或过小时，对齿轮传动有何影响？
137 在什么情况下要将齿轮与轴做成一体？为什么往往齿轮与轴分开制造？
138 要求设计传动比i=3的标准直齿圆柱齿轮，选择齿数z l=12，z2=36，行不行？为什么？
139 现设计出一标准直齿圆柱齿轮（正常齿），其参数为m=3.8mm，z1=12， =23°。试问：
（1）是否合理，为什么？
（2）若不合理，请提出改正意见。
140 设计一对闭式齿轮传动，先按接触强度进行设计，校核时发现弯曲疲劳强度不够，请至少提出两条改进意见，并简述其理由。
141 在齿轮设计中，选择齿数时应考虑哪些因素？
第12章蜗杆传动
一、选择题
1 与齿轮传动相比较，不能作为蜗杆传动的优点。
A. 传动平稳，噪声小
B. 传动效率高
C. 可产生自锁
D. 传动比大
2 阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的模数，应符合标准值。
A. 法面
B. 端面
C. 中间平面
3 蜗杆直径系数q＝。
A. q=d l/m
B. q=d l m
C. q=a/d l
D. q=a/m
4 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆直径系数q，将使传动效率。
A. 提高
B. 减小
C. 不变
D. 增大也可能减小
z，则传动效率。
5 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数
1
A. 提高
B. 降低
C. 不变
D. 提高，也可能降低
z，则滑动速度。
6 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数
1
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 增大也可能减小
7 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数1z ，则 。
A. 有利于蜗杆加工
B. 有利于提高蜗杆刚度
C. 有利于实现自锁
D. 有利于提高传动效率
8 起吊重物用的手动蜗杆传动，宜采用 的蜗杆。
A. 单头、小导程角
B. 单头、大导程角
C. 多头、小导程角
D. 多头、大导程角
9 蜗杆直径d 1的标准化，是为了 。
A. 有利于测量
B. 有利于蜗杆加工
C. 有利于实现自锁
D. 有利于蜗轮滚刀的标准化
10 蜗杆常用材料是 。
A. 40Cr
B. GCrl5
C. ZCuSnl0P1
D. L Y12
11 蜗轮常用材料是 。
A. 40Cr B ．GCrl5
C. ZCuSnl0P1
D. L Yl2
14 蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而 。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大也可能减小
15 提高蜗杆传动效率的最有效的方法是 。
A. 增大模数m
B. 增加蜗杆头数1z
C. 增大直径系数q
D. 减小直径系数q
16 闭式蜗杆传动的主要失效形式是 。
A. 蜗杆断裂
B. 蜗轮轮齿折断
C. 磨粒磨损
D. 胶合、疲劳点蚀
17 用 计算蜗杆传动比是错误的。
A. i =ω1/ω2
B. i =2z /1z
C. i =21/n n
D. i =21/d d
18 在蜗杆传动中，作用在蜗杆上的三个啮合分力，通常以 为最大。
A. 圆周力F tl
B. 径向力F r1
C. 轴向力F a1
19 下列蜗杆分度圆直径计算公式：
（a ）d 1=mq ； （b ）d 1=m 1z ；（c ）d 1=d 2/i ；（d ）d 1=m 2z /（itan ）； （e ）d 1=2a /（i +1）。其中有 是错误的。
A. 一个
B. 两个
C. 三个
D. 四个
20 蜗杆传动中较为理想的材料组合是 。
A. 钢和铸铁
B. 钢和青铜
C. 铜和铝合金
D. 钢和钢
《机械设计基础》知识要点 绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械 第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算 第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解：常用材料的牌号和名称。 第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。
《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？ 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？ 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动） 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出，该 机构有3个活动构件，n=3；包含4个转 动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此， 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1
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第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素： （1）构件，构件与零件有什么区别 （2）运动副，运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点； （3）运动链，机构 2、自由度，约束掌握平面机构自由度的计算公式； 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件； 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度。 2.机械是 机器 和 机构 的总称。 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 。 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。（ × ） 5、复合铰链、局部自由度、虚约束，在计算机构自由度时，如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元，构件是 机械中运动的 单元。 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生相对运动。 A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副，它引入___2____个约束；两 9.构件通过_点，线接触 _______构成的运动副称为高副，它引入____1___个约束。 10.当机构的自由度F 0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。（√ ） 11.机器中独立运动的单元体，称为零件。（× ） 第四章平面连杆机构 、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 A B C F A G H E O M N 2 4 D E
3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法；最小传动角的位置； 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式； 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用； 7.已知行程速比系数设计四杆机构(曲柄滑块机构、导杆机构)；已知连杆的两对应位置；已知摇杆的两对应位置； 练习 1.当连杆机构处于死点位置时，有。 2.一个曲柄摇杆机构，行程速比系数等于，则极位夹角等于。 3.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于42o，则行程速比系数等于。 4.机构具有确定运动的条件是数目等于机构的自由度数。 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其连杆与摇杆的夹角∠BCD＝130°，其传动角为。 6..当行程速度变化系数k 时，机构就具有急回特性。 A 小于1； B. 大于1； C. 等于1； D. 等于0 7.平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。 8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是且。 9.曲柄滑块机构在，会出现死点 9.在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。（） 10.对心曲柄滑快机构急回特性。 11.偏置曲柄滑快机构急回特性。 12.机构处于死点时，其传动角等于。 13.曲柄滑快机构，当取为原动件时，可能有死点。 14.机构的压力角越对传动越有利。 15.图示铰链四杆机构，以AB为机架称机构；以CD为机架称机构。
合肥学院 Hefei University 论文题目关于机械设计基础课程的学习体会课程名称机械设计基础 指导教师韩成良 系别/班级化工系粉体材料科学与工程（2）班
姓名（学号）周桃磊 1403012003 关于机械设计基础课程的学习体会 作者：周桃磊 合肥学院，化工系，安徽，合肥，230601 摘要：机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 关键词：机械设计机械工程粉体工程 正文 一：机械设计基础课程学习状况
1.学习意义：机械设计基础课程是粉体材料科学与工程专业的一门重要的专业课，它的任务是使我们掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养我们正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。 机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，本课程主要研究内容： 1、阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。 2、阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。 3、介绍机械系统的设计思路和设计方法。 2.学习方法：（1）学会综合运用知识本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。 （2）学会知识技能的实际应用本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。 （3）学会总结归纳本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。 （4）学会创新学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。 二：机械设计基础课程内容更新 机械设计基础是高等学校机械类各专业的一门主干技术课，是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散，纵横关系复杂，几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容，涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程，该课程包含的内容广，主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密，要学
机械设计基础期末复习题 作者:
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《机械设计基础》下期复习 、判断题 选择带轮直径时，小带轮直径越小越好。 （） 带传动的弹性滑动是带传动的一种失效形式。 （） 在机械传动中，V 带（三角带）传动通常应放在传动的低速级。 齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。 小带轮的包角越大，传动能力越高。 蜗杆传动中，蜗杆的头数 Z 越多，其传动的效率越低。 定轴轮系中所有齿轮的轴线都固定。 一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。 硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断，不会产生齿面点蚀。 、矩形螺纹用于传动，而普通三角螺纹用于联接。 11、 滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基轴制。 12、 在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。 13、 减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。 14、 实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。 15、 带传动不能保证传动比不变的原因是易发生打滑。 （ 16、 对于一对齿轮啮合传动时，其接触应力和许用接触应力分别相等。 17、 蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，其传动效率越低。 （ 18、 联轴器和离合器的区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。 19、 受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。 （） 20、 V 带型号中，截面尺寸最小的是 Z 型。（） 21、 定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（ ） 22、 在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、 力三个力作用。（） 23、 滚动轴承的内圈与轴径、外圈与座孔之间均系用基孔制。 24、 应严格禁止出现边界摩擦。 （） 25、 为了提高轴的刚度，必须采用合金钢材料。 （） 带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。 在中间平面内，蜗杆传动为齿 轮、齿条传动。 （） 二、选择题 1、 V 带（三角带）的楔角等于 ______________ 。 A. 40 B.35 C.30 D.20 2、 V 带（三角带）带轮的轮槽角 ___________ 40 。 A. 大于 B.等于 C.小于 D .小于或等于 3、 带传动采用张紧轮的目的是 ______________ 。 A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命 C.改变带的运动方向 D.调节带的初拉力 4、 与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是 ___________________ A.工作平稳，无噪声 B.传动的重量轻 1、 2 、 3 、 4、 5、 6 、 （） （ （ （ 径向力和轴向 26、 27
《机械设计基础》综合复习题答案 一、简答题 1．何为机械？ 机械是机器和机构的总称； 机器的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动；（3）能够进行能量转换或代替人的劳动。 机构的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动。 2．给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。 （1）最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和 最短杆的对边为机架； （2）最短杆+最长杆＞其余两杆长度之和 3. 尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。 尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓为等距线。等距线之间的距离为滚子半径。 4. 当设计链传动时，选择齿数z 1和节距p 时应考虑哪些问题？ z 1的选择：z 1越多链传动的不均匀性越小，但是传动比一定，z 1越多，z 2越多，导致链越容易脱落。z 2的齿数最多120个齿。 节距p 的选择：节距p 越小越好，越小链传动的不均匀性越小。节距p 越小传递的功率就越小，所以功率大时优选小节距多排链。 5. 将连续的旋转运动变为间歇运动的机构有哪些（至少回答三种）？ （1）槽轮机构 （2）棘轮机构 （3）不完全齿轮机构 6. 一对标准直齿圆柱齿轮既能正确啮合又能连续传动的条件是什么？ 21m m = 21αα= 且重合度1>β 7. 设计蜗杆传动时为什么要进行散热计算？ 因为蜗杆传动相对滑动速度大，摩擦大，效率低，发热量大，若不及时散热，
容易发生胶合失效，所以要进行散热计算。 8. 联轴器与离合器有何异同点？ 离合器和联轴器共同点：联接两轴，传递运动和动力； 不同点：离合器可在运动中接合或脱开，而联轴器只能在停车时才能接合或脱开。 9. 机构与机器的特征有何不同？ 机器的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动；（3）能够进行能量转换或代替人的劳动。 机构的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动。 机构不具备机器的能量转换和代替人的劳动的功能。 10.转子静平衡条件是什么？转子动平衡条件是什么？两者的关系是什么？ 转子静平衡条件：∑=0F 转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M 转子动平衡了，肯定静平衡；但转子静平衡了，但不一定动平衡。 11.凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时，有何缺点，应用在什么场合？ 有刚性冲击，用在低速轻载的场合。 12. 回转类零件动平衡与静平衡有何不同？ 转子静平衡条件：∑=0F 转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M 转子动平衡了，肯定静平衡；但转子静平衡了，但不一定动平衡。 13. 简述平面四杆机构的急回特性。 平面四杆机构中摇杆从最左边摇到最右边和从最右边摇到最左边的速度不一样，工作行程是慢、回程快的这种现象称为平面四杆机构的急回特性。 二、计算题 1.如题三-1图所示为一平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。
《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1 章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算第2 章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3 章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4 章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p / n的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5 章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9 章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。了解：常用材料的牌号和名称。 第10章：1）螺纹参数d、d i、d2、P、S、2、a、B及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺 纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11 章： 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章：1）蜗杆传动基本参数：m ai、m t2、丫、B、q、P a、d i、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章： 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、a1、 a 2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、（T 1、（T 2、b C、（T b及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章： 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章： 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章： 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章： 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，
《机械设计基础》试题库 一、填空题： 1、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿的基本杆组称为Ⅱ级组，而由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿所组成，而且都有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的构件的基本杆组，称为Ⅲ级组。 3、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、飞轮实际上是一个＿＿＿＿＿＿＿＿＿。它可以用＿＿＿＿＿＿＿＿＿的形式，把能量＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式＿＿＿＿＿＿＿＿＿。其加工方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类，如：引入两个约束的运动副，称为＿＿＿＿级副。根据构件运动副的接触情况进行分类，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为高副，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿则称为低副。 8、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9、在机械稳定运转阶段，有以下三种稳定运转情况＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。而在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿情况下，不需要进行速度调节。 10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力，设计时，一般取螺旋角β=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。对于人字齿轮，螺旋角β可
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。
机械设计基础复习资料 一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。 连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案：
1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1
1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1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。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 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。
第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案： 1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。 1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1 1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1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。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 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。 10.如题10图所示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角γ及机构处于最小传动角min γ时的机构位置图。 解：min γ为22AB C D 时的机构位置。
一、是非题 1、 蜗杆传动比122112d d n n i == ( × ) 2、 对于刚性转子，满足动平衡，必然满足静平衡。 (√ ) 3、 尺寸越小的一对渐开线标准齿轮越容易发生根切。 (× ) 4、 渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是21b b P P = (√ ) 5、 周转轮系的转化机构是相对系杆的定轴轮系。 (√ ) 6、 一般参数的闭式齿轮传动的主要失效形式是点烛 。 (√ ) 7、 铰制孔用螺栓只能承受横向载荷和扭矩。 (√ ) 8、 V 带传动中其它条件相同时，小带轮包角愈大，承载能力愈大。 (√ ) 9、 滚动轴承所受的当量动载荷超过其基本额定动载荷，就会发生破坏。(× ) 10、 轴的计算弯矩最大处可能是危险截面，必须进行强度校核。 (× ) 二、 填空题 １． 一紧螺栓的性能等级为3.6，则该螺栓中的抗拉强度极限σB ＝__300MPa___、 屈服极限σs ＝__180MPa__。 ２． 带传动在工作过程中，带内所受的应力有__σ1_、_σb__和__σc_， 最大应力[σ]max =_σ1_+σb_+_σc__，发生在__紧边与小带轮相切处___。 ３． 齿轮传动的主要失效形式有__点蚀__、__断齿___、_胶合___、_磨损__。 ４． 当_基本额定寿命=106__时，轴承所能承受的载荷，称为基本额定动载荷。 ５． 工作时只承受弯矩、不传递转矩的轴称为_转轴__。 ６． 外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：m 1= m 2= m;α1=α2=α;β1=-β2。 ７． 平面相对运动的两个构件的速度瞬心12P 的含义_该点的绝对速度相等_。 ８． 凸轮轮廓的形状是由_从动件的运动规律_决定的。 ９． 凸轮机构从动件按__等速__运动规律将产生__刚性_冲击，按 __简谐__运动规律将产生___柔性___冲击。
机械设计基础 一．填空题： 1 .凸轮主要由（凸轮），（从动件）和( 机架)三个基本构件组成。 2 .凸轮机构从动件的形式有由（尖顶）从动件，( 滚子）从动件和（平底）从动件。 3 .按凸轮的形状可分为（盘型）凸轮、（移动）凸轮、（圆柱）凸轮、（曲面） 4. 常用的间歇运动机构有（棘轮）机构，（槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和( 不完全齿) 机构等几种。 5 螺纹的旋向有（左旋）和（右旋）; 牙形有( 三角形). ( 梯形). ( 矩形). ( 锯齿形) 6.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的（法面模数）和（法面压力角）都相等，齿轮的（螺旋）相等（旋向）_相反 7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400，当取c 杆为机架时，它为（曲柄摇杆）机构；当取d杆为机架时，则为（双摇杆）机构。 8 平面连杆机构当行程速比K（＞1 ）时，机构就具有急回特性。 9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为（曲柄）主动件（曲柄与机架）共线时。 13 螺纹联接的基本类型有（螺栓联接）、（双头螺柱联接）、（螺钉联接）、（紧定螺钉联接）四种。 14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴）轮系和（周转）轮系。 15 滚动轴承代号为62305/P5；各部分的含义是：“6”表示（沟球轴承）；“23”表示（宽度系数）；“05”表示（内径代号）；P5表示（精度公差等级）。16.螺纹的公称直径是指它的（大径），螺纹“M12X1.5左”的含义是（左旋细牙螺纹公称直径12 ）。 17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。M16*2的含义是 ( 细牙螺纹外径16螺距2 )。 18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ （"6"_表示是普通深沟球轴承，2_是宽度系列 5是内径代号 ). 20.一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转___1/3______圈。 21.凸轮机构中的压力角是指 __轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向_____间的夹角。 22.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__急回特性_________。 23.为保证四杆机构良好的机械性能，___传动角__________不应小于最小许值
机械设计基础复习 概念类 1机器一般由哪几部分组成一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。 2机器和机构各有哪几个特征构件由各个零件通过静连接组装而成的，机构又由若干个构件通过动连接组合而成的，机器是由机构组合而成的。机器有三个共同的牲：（1）都是一种人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元，各单元之间且有确定的相对运动；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功. 3零件分为哪两类零件分为；通用零件、专用零件。机器能实现能量转换，而机构不能。 4什么叫构件和零件组成机械的各个相对运动的实物称为构件，机械中不可拆的制造单元体称为零件。构件是机械中中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。 5什么叫运动副分为哪两类什么叫低副和高副使两个构件直接接触并产生一定可动的联接，称运动副。 6空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度构件在直角坐标系来说，且有6个独立运动的参数，即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。但在平面运动的构件，仅有3个独立运动参数。 7什么叫自由度机构具有确定运动的条件是什么机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。 8运动副和约束有何关系低副和高副各引入几个约束运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为约束。引入1个约束条件将减少1个自由度。 9转动副和移动副都是面接触称为低副。点接触或线接触的运动副称为高副。 10机构是由原动件、从动件和机架三部分组成。 11当机构的原动件数等于自由度数时，机构就具有确定的相对运动。 12计算自由度的公式：F＝3n-2P L-P H(n为活动构件；P L为低副；P H为高副) 13什么叫急回特性一般来说，生产设备在慢速运动的行程中工作，在快速运动的行程中返回。这种工作特性称为急回特性。用此提高效率。 14凸轮机构中从动件作什么运动规律时产生刚性冲击和柔性冲击当加速度达到无穷大时，产生极大的惯性力，导致机构产生强烈的刚性冲击，因此等速运动只能用于低速轻载的场合。从动件按余弦加速度规律运动时，在行程始末加速度且有限值突变，也将导致机构产生柔性冲击，适用于中速场合。 15齿轮的基本参数有哪几个模数、齿数、压力角、变位系数、齿宽 16什么叫重合度齿轮连续传动的条件是什么啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度；只有当重合度大于1时齿轮才能连续传动；重合度的大小表明同时参与啮合的齿对数目其值大则传动平稳，每对轮齿承受的载荷也小，相对提高了其承载能力。 17斜齿轮正确啮合的条件：是法面模数和法面压力角分别相等而且螺旋角相等，旋向相反。 18什么叫定轴轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的轮系称为定轴轮系。定轴轮系的传动比等于各对传动比的连入乘积，其大小等于各对啮合轮中所有从动齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值。 19螺纹自锁的条件是什么自锁的条件；螺纹升角小于或等于磨擦角。 20蜗杆与蜗轮的回转方向的判定----“左右手定则”：左旋用左手，右旋用右手握住蜗杆的轴线四指的指向为蜗杆的转向，姆指的反向就为蜗轮的转向。 21平键的工作面是哪个面平键的联接多以键的侧面为工作面 22联轴器和离合器有何不同联轴器连接时只有在机器停止运转，经过拆卸后才能使两轴分离；离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时进行接合或分离。 23什么是带传动的紧边和松边带传动的受力分析：绕上主动轮的一边，拉力增加，称为紧边；绕上从动轮的一边，拉力减少，称为松边。 24什么叫打滑和弹性滑动各是什么因素引起的是否可避免当带所传递的有效圆周力大于极限值时带与带轮之间发生显著的相对运动这种现象称为打滑；由于传动带是弹性体受拉后将产生弹性变形，使带的转速低于主动轮的转速的现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的，打滑是由于过载引起的应当避免的。25轮齿的失效形式有哪几种形式轮齿折断和齿面损伤。后者又分为齿面点蚀、胶合、磨陨和塑性变形。开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断。 26轴的分类：（1）.既受弯矩同时又受扭矩的轴称为转轴（2）.只受弯矩的称为心轴（3）.只受转矩或
机械设计基础 一、填空题 1. 增大小带轮包角1α的主要措施有（增大中心距）或减小（两带轮的直径差）。 2. 轴上零件的轴向固定的方法有（轴肩），（轴环定位），（螺母定位）等几种。 3. 对于闭式，硬齿面齿轮传动，其设计准则为按（齿根弯曲疲劳强度）进行设计，按（接触疲劳强度）进行校核。 4. 对于开式齿轮传动，其强度计算准则是（齿根弯曲疲劳强度）。 5. 加惰轮的轮系只能改变（齿轮）的旋转方向，不能改变轮系的（传动比）。 6. 切削渐开线齿轮的方法有（仿形法）和（展成法）两类。 7. 四杆机构处于死点时，其传动角γ为（0 度）。 8. 向心推力轴承的内部轴向力Fs能使内外圈发生（分离的）趋势。 9. 平键联接中，平键的工作面为（两侧面） 10. 轮系可获得（齿轮）的传动比，并可作（直线）距离的传动。 11. 在传动装置中，带传动一般宜按置在（一）级上。 12. 不论是按强度计算还是估算的轴径，都必须经圆整到（标准值）。 13. 设计计算准则主要包括：强度准则、（刚度）准则、耐磨性准则、散热性准则和可靠性准则。 14. 当滚动轴承转速在10＜n＜nlim时，其失效形式为（疲劳点蚀）。 15. 楔键的工作面为（上、下）面；平键的工作面为（两侧面）面。 16. 对于闭式齿轮传动，其强度计算的准则是（按齿面接触疲劳强度），进行齿轮的接触疲劳强度计算，而用弯曲疲劳折断来验算。当HB＞350时，进行弯曲疲劳折断计算，而用接触疲劳强度为验算。 17. 滚动轴承的代号由（前置代号）、基本代号和（后置代号）组成。 18. 设计齿轮传动时，Z1，Z2常取互为（质）数。 19. 设计键连接的几项内容是：A：按轮毂宽度选择键长，B：按要求选择键的类型，C：按轴的直径选择键的剖面尺寸，D：对连接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是（b a c d ）。 20. 凸轮机构常用的从动件运动规律有（等速运动），（等加速—等减速运动），（余弦加速度运动）及（正弦加速运动）。 21. 在设计斜齿轮传动时，为了使中心距的数值圆整为以0、5结尾的整数，通常可通过调整（中心距）来实现。 22. 齿轮机构连续传动的条件是（重合度》=1 ）。 23. 闭式传动、软齿面齿轮易发生（齿面点蚀）失效形式。 24. 对于软齿面组合的齿轮，其（小）齿轮的硬度比（大）齿轮的硬度高30~50HBS。 25. 滚动轴承中各元件所受载荷是一种（接触/径向）应力。 26. 滚动轴承常用的三种密封方法为非接触式密封、（接触式）密封和（组合式）密封。 27. 增大小带轮包角1α的主要措施有（适当增大中心距）或减小（两带轮的直径 差）。 28. 斜齿圆柱齿轮的（端）面模数为标准值，（法）面的压力角度为标准值。 29. 在进行轮齿齿根弯曲强度计算时，其危险截面用（30度切线法）来确定。 30. 受拉螺栓联接中危险截面取为（螺纹的小径）。 31. 铰链四杆机构的曲柄存在条件是：（1、最长杆+最短杆《=其余两杆之和。2、曲柄为最
机械设计基础第五版复习提纲（杨可桢） 第一部分课程重点内容 网上找到的资料，然后改正了错误加注了页数一．运动副的概念和分类P6—7；运动副图形符号P8；能画出和认识机构运动简图P8—10。平面机构 自由度的计算公式P11；复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P12—13；速度瞬心及三心定理P15-17 1.所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构； 2.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件通过面接触组成的运动副称为低副， 平面机构中的低副有移动副和转动副。两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副； 3.绘制平面机构运动简图； 4.机构自由度F=3n-2P l-P h,原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构 自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动； 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链（图1-13）（2）局部自由度：凸轮小滚子焊为一体（3） 虚约束（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束； 6.自由度的计算步骤要全：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度2）指出活动构件、低副、高副3） 计算自由度4）指出构件有没有确定的运动。 二．铰链四杆机构的三种基本形式及运动特征P21—28；四杆机构类型判定准则P29；急回特性 P29；压力角与传动角P30；死点位置P31；四杆机构的设计（按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计四杆 机构，给定两连杆架与给定点的运动轨迹设计四杆机构不考）P32—34。 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构，又称平面低副机构；按所 含移动副数目的不同，可分为：全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。 2.铰链四杆机构：机构的固定构件称为机架；与机架用转动副相连接的构件称为连架杆；不与机架直接 相连的构件称为连杆；铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 3.含一个移动副的四杆机构：曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、定块机构、摇块机构，及 其相互之间的倒置。 4.铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和；整转副是最短 边及其邻边组成的；铰链四杆机构是否存在曲柄依据：1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，故得双曲柄机构；2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，故得曲柄摇杆机构；3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，故得双摇杆机构。如果铰链四杆机构中的最短边和最长边长度之和大于其余两杆长度之和，则该机构中不存在整转副，无论取哪个构件作为机架都只能得到双摇杆机构。 5.极位角越大，机构的急回特性越明显。急回运动特性可用行程速比系数K来表示：K=w2/w1=Ψ/t2/Ψ /t1=t1/t2=Ψ1/Ψ2=(180°+θ)/(180-θ)；作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角叫做压力角，压力角是作为判断机构传力性能的重要标志；压力角的余角叫做传动角，压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好；压力角越大，传动角越小，机构的传力性能越差，传动效率越低。作图题：极位角和最小传动角的位置。机构中的这种传动角为零的位置称为死点位置。