在图示的搬运机构中，已知滑块5质量m 5=20kg ，l AB =l ED =100mm ，L BC =L CD =L EF =200mm ，ο903231===???。作用在滑块5上的工作阻力F 5＝1000N ；其他构件的质量和转动惯量均忽略不计，如选构件1为等效构件，试求机构在图示位置的等效阻力矩M r 和等效转动惯量J e 。
图
【分析】对于本题，由于除滑块5外，其余构件的质量和转动惯量均忽略不计。所以只要求得15/ωv 的值，就可求得所需的等效阻力矩和等效转动惯量。
解： （1）求15/ωv
由于ο903231===???，所以在矢量方程CB B C v v v +=中，C v 和B v 大小相等，方向相同；
同理，在矢量方程FE
E F v v v +=中，F v 和E v 也是大小相等，方向相同。对于构件3，由于L CD =2L ED ，所以2/C E v v =。这样：
AB B C E F l v v v v v 152
1
2121ω===
== 从而
m l v AB 05.02
1.021
5
===
ω (2) 求M r
m N v F M r ?=?==5005.01000)(
1
5
5ω
(3) 求J e
根据公式∑=???
???????? ??+??
? ??=
n i i Si Si i e
J v m J 1
22ωωω得： ()22
2
15505.005.020m kg v m J e ?=?=???
? ??=ω 【评注】本例比较简单，关键在于进行运动分析，由于机构处于特殊位置，给速度的分析带来一定的困难，但只要弄清楚速度的关系，特殊位置的机构速度分析又非常简单。
在图(a)所示的机构中，曲柄l 的长度为l 1，其对轴A 的转动惯量为J l 。连杆2的长度为l 2，质心在S ，且l BS =l 2/2，质量为m 2，绕质心S 的转动惯量为J 2，滑块3为一齿条，质量为m 3。齿轮4的转动惯量为J 4，其分度圆半径为r 4。作用在机械上的驱动力矩为M 1，工作阻力矩为M Q 。试求以曲柄1为等效构件时的等效转动惯量J e 和等效力矩M e 。
图
【分析】 本题是典型的平面连杆机构的等效转动惯量和等效力矩的计算问题，解题的关键是速度分析和等效公式的运
用。
解：（1）求等效转动惯量J e 。
以曲柄1为等效构件时，由式可得等效转动惯量计算公式为
为求上式各项中的速比，应进行机构的运动分析。任意假设一个1ω的值，并选定速度比例尺v μ，根据速度矢量方程式
CB B C v v v +=及速度影像原理，可作得速度多边形如图(b)所示，由此得
及
将上面各式代入等效转动惯量计算公式可得
（2）求等效力矩M e
以曲柄1为等效构件时，由式可得等效力矩为
pb pc r l M M M M M Q Q e 41114111-=???
? ??-???? ??=ωωωω
【评注】本例为包含连杆机构的机械系统。由运动分析可知，机构中各项速比是机构位置的函数，而与各构件的真实速度大小无关。因此上述结果只是机构在图示位置时的等效转动惯量和等效力矩。当机构位置发生变化时，速比将发生变化，等效转动惯量和等效力矩也将随之发生变化；在解题过程中，在不知道机构中任何一构件的运动规律时，可任意假定一个速度，通过速度分析求出速比，进而求出等效转动惯量和等效驱动力矩。本例在速度分析时采用了矢量方程图解法，在解题过程中，还可以灵活运用瞬心法或解析法进行求解。
在如图所示的轮系中，已知各轮的齿数为z 1=25，z 2=37，z 3=100，模数m=10mm ，轮1、轮2为标准齿轮，两个行星轮对称布置，每个行星轮的质量m 2=10kg ，各构件的转动惯量分别为J 1=0.005kg ·m 2
，J 2=0.01kg ·m 2
，J H =0.02kg ·m 2
，当系杆在
1000=H ωrad/s 时停止驱动，同时用制动器T 制动，要求系杆在1周内停下来。试问应加的制动力矩M T 应为多大？
图
【分析】 对于本题中的轮系，由于是定传动比传动，所以等效力矩、等效转动惯量为定值。由题意可知系统中构件的初始角速度、终了角速度以及在停车过程中构件转过的角度，据此可求得等效构件的角加速度、停车过程所用的时间。进而可利用力矩形式的机械运动方程可求解等效力矩，然后再进一步求解所需的制动力矩。考虑到在停车阶段，外力矩只有制动力矩M T ，所以取构件1为等效构件，则制动力矩M T 即为等效力矩，这样计算比较方便。
解：(1)计算齿轮1为等效构件时的等效转动惯量J e 。
由式可得等效转动惯量计算公式为
2
1221
2
122211122???
? ??+???? ??+???? ??+???? ??=ωωωωωωωII H
H e v m J J J J
式中v II 为行星轮2回转轴线的速度。由题意可知
H H H H H II z z m R v ωωωω31.01000
2)
3725(10)(2121=?+?=+=?=
1/ωωH 与12/ωω需要对轮系进行传动比分析求得，由
425
100
01313113-=-=-=--=--=
z z i H H H H H
ωωωωωωω
可得
5
11=ωωH 25
37
122112-=-=--=
z z i H H H ωωωω
将1
5
1ωω=H 代入上式，可得
185
6312-=ωω
故
2
2
2
2
2
122
1
2
1221085.0531.01025102.01856301.02005.031.022m kg m J J J J H
H
H e ?=?
?
? ????+??? ???+??? ??-??+=???
?
?
?+???? ??+???? ??+=ω
ωω
ωωω
(2) 求制动力矩M T 由（）式得
t
J J M M e
e T d 101ωωα-==- (1)
设系杆1周内停下来所需的时间为t ，则
21012
1t t αω?+=
式中
01=ω
s rad i H H /50010050110=?==ωω ππ??102511=?==H H i
由此得
250002150010t t
t ?-?+
=π
解得
250
10π=
t s
将t 代入式（1）中，考虑到制动时已停止驱动，所以
m N M T ?-=-?
=-202.338250
/10)
5000(085.0π
【评注】本例属于在简单条件下求解机械运动方程式问题。在解题过程中，除了必要的等效转动惯量和等效力矩计算外，还需要根据题意求出等效构件的角加速度，然后利用力矩形式的机械运动方程进行求解。由于本题中机械系统为定传动比传动，所以等效转动惯量和等效力矩为常数，若它们不是常数时，则需要根据它们的变化规律灵活选用机械的运动方程来求解。
某机器的等效驱动力矩M d ，等效阻力矩M r 及等效构件的转动惯量J e 如图所示。试求： (1)该等效构件能否作周期性稳定运转?为什么?
(2)若0=?时，等效构件的角速度为100rad/s ，试求出等效构件角速度的最大值max ω，最小值min ω，并指出其出现的位置。
图
【分析】要判断等效构件能否作周期性稳定运转，必须考察等效驱动力矩和等效阻力矩的变化是否是周期性的。若是，则等效构件就能作周期性稳定运转；而要求角速度的最大和最小值，就须先找到在什么时候系统的能量最高，什么时候系统的能量最低。利用能量指示图可以直观地反映出能量最高和最低的时刻。
解：(1) 由图可以看出，等效驱动力矩M d ，等效阻力矩M r 均呈周期性变化，变化周期为2π，同时等效转动惯量也呈周期性变化，其周期也为2π，所以该等效构件作周期性稳定运转，周期为2π。
(2) 因M d 、M r 、J e 均为φ的函数，所以求等效构件的角速度ω可用动能形式的机械运动方程式。
在φ=0~π内，M r >M d ，出现亏功，m N W ?-=-=?50)1002100(1
ππ
π；而在φ=π~2π内，M d >M r =0，出现盈功，
m N W ?=-=?50)02100
(2ππ
。在一个周期内的能量指示图如图所示，从 图中可以看出，当φ=π时，系统的能量最低，此
时等效构件的角速度最小，当φ=2π（或0）时，系统的能量最高，此时等效构件的角速度最大。
图
所以，最大角速度max ω为φ=0时的角速度，即
max ω=100rad/s
由式可得
从而可得
所以
【评注】对于在已知等效力矩变化规律的情况下，求等效构件的max ω和min ω及其出现位置的问题，必须分析清楚在一个循环周期中最大能量点和最小能量点出现的位置。最大能量点处等效构件的角速度最大，最小能量点处等效构件的角速度最小。当等效力矩变化规律较为复杂时，最好借助能量指示图。当等效驱动力矩M d 、等效阻力矩M r 、等效转动惯量J e 均为
φ的函数时，可利用动能形式的机械运动方程式求解max ω和min ω。
在图(a)所示的齿轮传动中，已知z 1=20，z 2=40，轮1为主动轮，在轮1上施加力矩M 1为常数，作用在轮2上的阻抗力矩M 2的变化曲线如图(b)所示；两齿轮对其回转轴线的转动惯量分别为J 1=0.01kg ?m 2
，J 2=0.08kg ?m 2
。轮1的平均角速度
ωm =100rad/s 。若已知运转速度不均匀系数δ＝，试求：
(1) 画出以构件1为等效构件时的等效力矩M er -φ1图； (2) 求M 1的值；
(3) 求飞轮装在轴I 上的转动惯量J F ，并说明飞轮装在轴I 上好还是装在轴II 上好； (4) 求max ω、min ω及其出现的位置。
图
【分析】要画出以构件1为等效构件时的等效力矩M er -φ1图，首先需要将作用在轮2上的阻抗力矩等效到构件1上。由于本系统为周期性稳定循环，故可以利用在一个周期中，驱动力矩与阻力矩做功相等的关系求解力矩M 1。而飞轮转动惯量
J F 的计算关键是求最大盈亏功。
解：(1) 求以构件1为等效构件时的等效阻抗力矩
2
)4020
()()(
22212122M M z z M M M er ====ωω 因φ1=2φ2，故M er -φ1图如图(c)所示。 （2）求驱动力矩M 1
因220
401
212
===z z i ，所以轮1转2转为一个周期，故
π
πππππππππ4)]2
74(110)227(20)232(70)23(40100[?=-+-+-+-+ed M 解得 M 1=M ed =(240π/4π) N ·m=60 N ·m （3）求J F
因J F 与2
m ω成反比，为减小飞轮的尺寸和重量，飞轮装在高速轴（即轴1）上较好。 以轮1为等效构件时的等效转动惯量为
2
2
2
21212122211103.0402008.001.0m kg z z J J J J J e ?=??
?
???+=????
??+=???? ??+???? ??=ωωωω 为了确定最大盈亏功，先要算出一个周期中各阶段盈功和亏功的大小：
0~π阶段 ⊿W 1=(60-100)×(π-0)=-40πN ·m π~3π/2阶段 ⊿W 2=(60-40)×π-π)=10πN ·m 3π/2~2π阶段 ⊿W 3=(60-70)×(2ππ)=-5πN ·m 2π~7π/2阶段 ⊿W 4＝(60-20)×π-2π)=60πN ·m 7π/2~4π阶段 ⊿W 5=(60-110)×(4ππ)=-25πN ·m
并作出能量指示图如图(d)所示。由该图不难看出，在a 、d 点之间有最大能量变化，即
m N 65m N |60510|||432max ?=?+-=?+?+?=?ππππW W W W
飞轮的转动惯量为
222
2max
991.003.002.010065m kg m kg J W J e m F ?=???
?
??-?=-?=
πδω （4）求max ω、min ω
因2/)(min max ωωω+=m ，m ωωωδ/)(min max -=，故
s rad m /101)2/05.01(100)2/1(max =+?=+=δωω
s rad m /99)2/05.01(100)2/1(min =-?=-=δωω
由能量指示图图(c)不难看出，在a 点(φl =π)时，系统的能量最低，故此时出现min ω；而在d 点(φl =7π/2)时，系统的能量最高，故此时出现max ω。
【评注】本例的特点在于驱动力矩和阻力矩不是作用在同一构件上，所以计算时首先需要将它们等效到一个构件上。或者说，飞轮设计前，需要进行必要的等效计算。一般来说，题目中有一个等效力矩没有给出，需要利用在一个循环中驱动力矩与阻力矩做功相等的关系来解出。当等效力矩求解清楚后，飞轮转动惯量计算的关键主要是求解最大盈亏功。应掌握能量指示图的画法，注意在能量指示图中不但要反映功的盈亏，还要反映盈亏功的大小。只有这样，才能找到正确的最大最小能量点。对于最大盈亏功，要注意它是正的，而且它不是所有盈功或亏功的最大值，它是速度最高处与速度最低处之间盈功和亏功的代数和。计算盈亏功时还需要注意计算单位的换算，为了避免出错，不妨全部采用国际单位。
第七章机械的运转及其速度波动的调节
§7-1 概述 （1）研究机械运转及速度波动调节的目的 周期性速度波动 危害：①引起动压力，η↓和可靠性↓。 ②可能在机器中引起振动，影响寿命、强 度。 ③影响工艺，↓产品质量。 2、非周期性速度波动 危害：机器因速度过高而毁坏，或被迫停车。 本章主要研究两个问题： 1) 研究单自由度机械系统在外力作用下的真实运动 规律。通过动力学模型建立力与运动参数之间的运动微分方程来研究真实运动规律。 2) 研究机械运转速度波动产生的原因及其调节方法。 （2）机械运动过程的三个阶段 机械运转过程一般经历三个阶段：起动、稳定运转和停车阶段 a) 起动阶段：外力对系统做正功（W d-W r>0），系统的动能增加（E=W d-W r)，机械的运转速度上升，并达到工作运转速度。 b)稳定运转阶段：由于外力的变化，机械的运转速 度产生波动，但其平均速度保持稳定。因此，系统 的动能保持稳定。外力对系统做功在一个波动周期 内为零(W d-W r=0)。 c)停车阶段：通常此时驱动力为零，机械系统由正 常工作速度逐渐减速，直至停止。此阶段内功能关 系为W d=0；W r=E。 （3）、作用在机械上的驱动力 驱动力由原动机产生，它通常是机械运动参数 （位移、速度或时间）的函数，称为原动机的机械 特性，不同的原动机具有不同的机械特性。如三相 异步电动机的驱动力便是其转动速度的函数，如图 所示。 B点：Mmax(最大的驱动力矩)、ωmin(最 小的角速度)； N点：M n为电动机的额定转矩，ωn为电动机的额定角速度； C点：所对应的角速度ω0为电动机的同步角速度，这时的电动机的转矩为零。 BC段：外载荷Mˊ↑，ω↓，电机驱动力矩将增加 M dˊ↑,使M dˊ= Mˊ，机器重新达到稳定运转； AB段：外载荷Mˊ↑，ω↓，但电机驱动力矩却下降 M dˊ↓,使M dˊ< Mˊ，直至停车； 电机机械特性曲线的稳定运转阶段可以用一条通过N点和C点的直线近似代替。 M d = M n(ω0-ω)/( ω0-ωn) 式中M n、ωn、ω0可由电动机产品目录中查出。 （4）、生产阻力 生产阻力与运动参数的关系决定于机械的不同工艺过程，如：
一、单项选择题 1．一对齿轮传动，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. 条件不足，不能作出判断 2．设计一对闭式软齿面齿轮传动时，为使两齿轮的寿命接近，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 3．两轴在空间交错90o的传动，已知传动比较大，则宜选用。A．直齿圆柱齿轮传动B．斜齿圆柱齿轮传动C．圆锥齿轮传动D．蜗轮蜗杆传动4．在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率。 A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 提高也可能降低 5．选取V带型号，主要取决于。 A. 带的线速度 B.带的紧边拉力 C. 带的有效拉力 D. 带传递的功率和小带轮转速 6．链条的节数宜采用。 A. 奇数 B. 偶数 C. 质数 D. 链轮齿数的整数倍 7．设计减速器中的轴，其一般设计步骤为_____。 A．先进行结构设计，再按转矩、弯曲应力和安全系数校核 B．按弯曲应力初估直径，再进行结构设计，最后校核转矩或安全系数 C．根据安全系数定出轴径和长度，再校核转矩和弯曲应力 D．按扭转强度初估轴径，再做结构设计，最后校核弯扭合成强度或安全系数8．不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 9．下列各种牙型的螺纹，主要用于联接的螺纹是。 A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 10．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用。 A. 螺钉联接 B. 螺栓联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接 二、填空题 1．闭式软齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是；闭式硬齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是。 2．在带传动的失效形式中，是由于过载引起的。是带传动中不可避免的现象。
第七章 机械的运转及其速度波动的调节 1一般机械的运转过程分为哪三个阶段?在这三个阶段中,输入功、总耗功、动能及速度之间的关系各有什么特点？ 2为什么要建立机器等效动力学模型？建立时应遵循的原则是什么？ 3在机械系统的真实运动规律尚属未知的情况下，能否求出其等效力矩和等效转动惯量？为什么？ 4飞轮的调速原理是什么？为什么说飞轮在调速的同时还能起到节约能源的作用？ 5何谓机械运转的"平均速度"和"不均匀系数"？ 6飞轮设计的基本原则是什么？为什么飞轮应尽量装在机械系统的高速轴上？系统上装上飞轮后是否可以得到绝对的匀速运动？ 7机械系统在加飞轮前后的运动特性和动力特性有何异同（比较主轴的ωm ，ωmax ，选用的原动机功率、启动时间、停车时间，系统中主轴的运动循环周期、系统的总动能）？ 8何谓最大盈亏功？如何确定其值？ 9如何确定机械系统一个运动周期最大角速度Wmax 与最小角速度Wmin 所在位置？ 10为什么机械会出现非周期性速度波动，如何进行调节？ 11机械的自调性及其条件是什么？ 12离心调速器的工作原理是什么？ 13对于周期性速度波动的机器安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时 。 14 若不考虑其他因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在 轴上。 15大多数机器的原动件都存在运动速度的波动，其原因是驱动力所作的功与阻力所作的 功 保持相等。 16机器等效动力学模型中的等效质量（转动惯量）是根据系统总动能 的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量）有关外，还与构件 的 有关。 17当机器中仅包含速比为 机构时，等效动力学模型中的等效质量（转动惯量）是常数；若机器中包含 自由度的机构时，等效质量（转动惯量）是机构位置的函数。 18 图示行星轮系中,各轮质心均在其中心轴线上，已知J 1001=.kg ?m 2,J 2004=.kg ?m 2， J 2001' .=kg ?m 2，系杆对转动轴线的转动惯量J H =018.kg ?m 2，行星轮质量m 2=2kg ， m 2'=4kg ， 0.3H l =m ，13H i =-，121i =-。在系杆H 上作用有驱动力矩M H =60N ?m 。作用在轮1上的阻力矩M 1=10N ?m 。试求： (1)等效到轮1上的等效转动惯量； (2)等效到轮1上的等效力矩。
机械原理--速度瞬心 习题
习题 > 答案 一.概念 1.当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副的圆心处;组成移动副时,其瞬心在垂直于移动导路的无穷远处;组成滑动兼滚动的高副时,其瞬心在接触点两轮廓线的公法线上. 2.相对瞬心与绝对瞬心相同点是都是两构件上相对速度为零,绝对速度相等的点 ,而不同点是相对瞬心的绝对速度不为零,而绝对瞬心的绝对速度为零 . 3.速度影像的相似原理只能用于同一构件上的两点,而不能用于机构不同构件上的各点. 4.速度瞬心可以定义为互相作平面相对运动的两构件上,相对速度为零,绝对速度相等的点. 5.3个彼此作平面平行运动的构件共有 3 个速度瞬心,这几个瞬心必位于同一条直线上 .含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有 15 个,其中 5 个是绝对瞬心,有 9 个相对瞬心. 二.计算题 1、 2.关键:找到瞬心P36
6 Solution: The coordinates of joint B are y B=ABsinφ=0.20sin45°=0.141m x B=ABsinφ=0.20sin45°=0.141m The vector diagram of the right Fig is drawn by representing the RTR (BBD) dyad. The vector equation, corresponding to this loop, is written as r B+ r-r D=0 or r=D-B r= and r=γ. Where
When the above vectorial equation is projected on the x and y axes, two scalar equations are obtained: r*cos(φ3+π)=x D -x B =-0.141m r*sin(φ3+π)=y D -y B =-0.541m Angle φ3 is obtained by solving the system of the two previous scalar equations: tgφ3=141.0541 .0 ?φ3=75.36° The distance r is r=)cos(3π?+-B D x x =0.56m The coordinates of joint C are x C =CDcosφ3=0.17m y C =CDsinφ3-AD=0.27m For the next dyad RRT (CEE), the right Fig, one can write Cecos(π- φ4)=x E - x C Cesin(π- φ4)= y E - y C Vector diagram represent the RRT (CEE) dyad. When the system of equations is solved, the unknowns φ4 and x E are obtained: φ4=165.9° x E =-0.114m 7. Solution: The origin of the system is at A, A≡0; that is,
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。
6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限 与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要 取决于（ 1 ）。 （1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数； （3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使 用。 （1）整体式；（2）剖分式； （3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。 （1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？ 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？ 答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？ 答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。 2.问：V带的主要类型有哪些？
华南理工大学期末考试 《机械设计》试卷B 一、选择题（共30分、每小题2分） 1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A．进入大带轮处 B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。 A．带传动齿轮传动链传动 B．链传动齿轮传动带传动 C．带传动链传动齿轮传动 D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8．齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A ．齿面磨损 B ．齿面点蚀 C ．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A ．两端固定 B ．两端游动 C ．一端固定一端游动 D ．A ，B ，C 均可以 11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d 1取标准，其目的是（ B ）。 A ．限制加工蜗杆的刀具数量 B ．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化 C ．为了装配方便 D ．为了提高加工精度 12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A 、转动心轴 B 、转轴 C 、传动轴 D 、固定心轴 13、普通平键的主要失效是（ A ）。 A ．工作面被压溃或键被剪断 B ．工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D ．键被弯曲折断 14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A 、带不是绝对挠性体 B 、带与带轮间的摩擦系数偏低 C 、带绕过带轮时产生离心力 D 、带的紧边与松边拉力不等 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A 、完全液体摩擦状态 B 、干摩擦状态 C 、边界摩擦或混合摩擦状态 D 、不确定 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 【 】
习题 > 答案 一.概念 1.当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副的圆心处;组成移动副时,其瞬心在垂直于移动导路的无穷远处;组成滑动兼滚动的高副时,其瞬心在接触点两轮廓线的公法线上. 2.相对瞬心与绝对瞬心相同点是都是两构件上相对速度为零,绝对速度相等的点 ,而不同点是相对瞬心的绝对速度不为零,而绝对瞬心的绝对速度为零 . 3.速度影像的相似原理只能用于同一构件上的两点,而不能用于机构不同构件上的各点. 4.速度瞬心可以定义为互相作平面相对运动的两构件上,相对速度为零,绝对速度相等的点. 5.3个彼此作平面平行运动的构件共有 3 个速度瞬心,这几个瞬心必位于同一条直线上 .含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有 15 个,其中 5 个是绝对瞬心,有 9 个相对瞬心. 二.计算题 1、 2.关键:找到瞬心P36
6 Solution: The coordinates of joint B are y B=ABsinφ=0.20sin45°=0.141m x B=ABsinφ=0.20sin45°=0.141m The vector diagram of the right Fig is drawn by representing the RTR (BBD) dyad. The vector equation, corresponding to this loop, is written as
r B + r -r D =0 or r =r D -r B Where r =BD and r =γ. When the above vectorial equation is projected on the x and y axes, two scalar equations are obtained: r*cos(φ3+π)=x D -x B =-0.141m r*sin(φ3+π)=y D -y B =-0.541m Angle φ3 is obtained by solving the system of the two previous scalar equations: tgφ3=141.0541 .0 ?φ3=75.36° The distance r is r=)cos(3π?+-B D x x =0.56m The coordinates of joint C are x C =CDcosφ3=0.17m y C =CDsinφ3-AD=0.27m For the next dyad RRT (CEE), the right Fig, one can write Cecos(π- φ4)=x E - x C Cesin(π- φ4)= y E - y C
一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如 果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线 和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长 度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1） 为了使构件 AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2） 或b d c a +≤+ （3-3） 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。
机械设计课程设计答辩经典题目
机械设计课程设计答辩经典题目 1． 你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？ 答题要点：由选定的电动机满载转速和工作机转速，得传动装置总传动比为：i w m n n = 总传动比为各级传动比的连乘积，即 齿轮带i i i ?=，V 带传动的传动比范围在2—4 间，单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间，一般前者要小于后者。 2． 在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面硬度有一 差值，为多少HBS ？，为什么有差值？ 答题要点：20—50HBS ；因为一对齿轮在同样时间，小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多，齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近，小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。 3． 简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因素？ 答题要点：在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。 4． 轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面尺寸b ×h 值是根据何参数从标准中查得？ 答题要点：与齿轮相配合处轴径的大小；答辩时，以从动齿轮上键联接为例，让考生实际操作。 5． 当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺纹联接形 式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？ 答题要点：螺钉联接。 6． 在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的 距离大于30—50mm ，简述其主要目的。 答题要点：圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜，但不应小于10mm ，为避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离不应小于30～50mm 7． 你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴承采用何种润 滑方式？简述润滑过程。 答题要点：齿轮传动采用浸油润滑方式；轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。以飞溅润滑为例，当轴承利用机体内的油润滑时，可在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承 8． 简述减速器的油标的作用。 答题要点：检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油标。 9． 齿轮和轴满足何种条件时，应齿轮和轴一体，作成齿轮轴。
1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 解题要点： （1）齿根弯曲疲劳强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。 （2）齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化，又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。 （3）在反复变应力的作用下，由于齿轮材料对拉应力敏感，故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。 2、有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。试问：（1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3）应采取什么措施？ 解题要点： （1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。 （2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。 （3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。 3、一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀？哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断？并简述其理由。 解题要点： （1） 大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等，通常21HP HP σσ>， 而21H H σσ=，故小齿轮齿面接触强度较高，则不易出现疲劳点蚀。 （2）比较大、小齿轮的 1 11 Sa Fa FP Y Y σ与 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，若 1 11 Sa Fa FP Y Y σ< 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，则表明小齿的弯 曲疲劳强底低于大齿轮，易产生弯曲疲劳折断；反之亦然。 4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。试问： （1） 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间 轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？ （2） 低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使 轴Ⅱ轴上轴向力相互抵？
机械设计基础典型试题二 一、选择题（每小题2分总分２０分） 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数 ( ) 机构的自由度数。 A.多于 B. 等于 C. 少于 2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角 ( ) 。 A. 减小 B. 不变 C. 增大 3. 在铰链四杆机构中，有可能出现死点的机构是 ( ) 机构。 A. 双曲柄 B. 双摇杆 C. 曲柄摇杆 4. 一标准直齿圆柱齿轮传动，如果安装时中心距A＞，其传动比i ( ) 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 5. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的 ( ) 。 A. 模数 B. 蜗杆螺旋线升角 C. 蜗杆直径系数 D. 蜗杆头数 6. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用 ( ) 联接。 A. 螺栓 B. 螺钉 C. 双头螺柱 7. 带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 ( ) 。 A. 带的预拉力不够 B. 带的紧边和松边拉力不等 C. 带和轮之间的摩擦力不够 8. 有A、B两对齿轮传动，A对齿轮的齿宽系数比B对齿轮大，其它条件相同，则其齿向载荷分布不均 的程度 ( ) 。 A. A对小 B. B对小 C. A、B对相同 9. 凸缘联轴器和弹性圈柱销联轴器的型号是按 ( ) 确定的。
A. 许用应力 B. 许算转矩 C. 许用功率 10. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较 大。因此宜选择 ( ) 。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆锥滚子轴承 二、填空题（每小题 2分） 1. 两构件通过 ( ) 或 ( ) 接触组成的运动副称为高副；通过 ( ) 接触组成的运动副称为低 副。 2. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用 ( ) 联接，其截面尺寸是根据 ( ) 查取标准而确定的. 3. 一对标准斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 ( ) 。 4. 软齿面的闭式齿轮传动的设计准则是 ( ) 。 5. 链传动的主要失效形式是，设计时从 ( ) 图中选择链条的链号。 6. 带传动工作时，带中的应力有 ( ) 、 ( ) 和 ( ) ，其中最大应力发生在 ( )处。 7. 蜗杆作主动件的蜗杆传动可以具有自锁作用，其含义是 ( ) ，实现自锁的条件是( )。 8. 转轴的设计步骤一般是先按 ( ) 粗略计算 d min ，然后进行 ( ) ，最后选择危险截面按 ( )校核计算。 9. 滑动轴承润滑作用是减少 ( ) ，提高 ( ) ，轴瓦的油槽应该开在 ( ) 载荷的部位. 10. 6313 轴承，其类型是 ( ) 轴承， ( ) 系列，内径 ( ) mm ， ( ) 级精度。
机械设计模拟题 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。
18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。 25、转轴是指工作中既承受弯矩又受扭矩的轴。 26、心轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。 27、传动轴是指只受扭矩不受弯矩的轴。 28、轴上零件都必须进行轴向和周向定位。 29、轴上常用的周向定位零件有键花键销紧定螺钉。 30、轴上零件的轴向定位常用轴肩套筒轴端挡圈轴端端盖圆螺母。 31、根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承。 32、滑动轴承按其承受载荷方向的不同，可分为径向轴承和止推轴承。 33、滑动轴承的失效形式有磨粒磨损、刮伤、咬粘、疲劳剥落、腐蚀。 34、向心轴承是主要承受径向载荷的轴承。 35、推力轴承是指只能承受轴向载荷的轴承。 36、向心推力轴承是指能同时承受轴向和径向载荷的轴承。 37、轴承的基本额定寿命是指一组相同的轴承在相同条件下进行运转时，90%不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数。
B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 5、零件的工作安全系数为_____。 A.零件的极限应力比许用应力 B.零件的极限应力比零件的工作应力 C.零件的工作应力比许用应力 D.零件的工作应力比许用应力 6、脉动循环应力的循环特性为_____。 A.1 B.-1 C.0 D.其它值 7、外圈固定内圈随轴转动的滚动轴承，其内圈上任一点的接触应力为_____。 A.对称循环交变应力 B.静应力 C.不稳定的脉动循环交变应力 D.稳定的脉动循环交变应力 8、下面四种叙述中，____是正确的。 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.变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生 答案：A、B、A、B、B、C、C、D
1、采用普通螺栓联接的凸缘联轴器，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 2、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 3、用于联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 4、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 5、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，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、开角小，单线梯形螺纹 D、升角大，双线矩形螺纹 6、用于薄壁零件联接的螺纹，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 7、当铰制孔用螺栓组联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 8、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，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、l.l B、l.3 C、1.25 D、0.3 9、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 10、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、提高强度 B、提高刚度 C、外形美观 D、降低成本 11、紧螺栓联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＿＿。 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 12、预紧力为F'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F0＿＿F'+F。 A、大于 B、等于 C、小于 D、大于或等于 13、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做沉头座孔或凸台，其目的是＿＿。
速度波动的调节 一、选择题 1、为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装（ ）。 A. 调速器 B. 飞轮 C. 变速装置 D. 减速器 2、为了调节机械运转中非周期性速度波动的程度，应在机械中安装（ ）。 A. 飞轮 B. 增速器 C. 调速器 D. 减速器 3、机器中安装飞轮是为了（ ）。 A. 消除速度波动 B. 达到稳定运转 C. 减小速度波动 D. 使惯性力平衡 4、机器中安装飞轮后，机器的速度波动得以（ ）。 A. 消除 B. 增大 C. 减小 D. 不变 5、对于作周期性速度波动的机械系统，一个周期中系统重力作功为（ ）。 A. 零 B. 小于零 C. 大于零 D. 不等于零的常数 6、若不考虑其它因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在（ ）。 A. 高速轴上 B. 低速轴上 C. 任意轴上 D. 机器主轴上 7、为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在（ ）。 A. 任意构件上 B. 转速较低的轴上 C. 转速较高的轴上 D. 机器的主轴上 8、合理的设计应是尽可能地把飞轮安装在机器中转速（ ）的轴上。 A. 较低 B. 较高 C. 较高或较低 D. 不变 二、分析题 1.（05）一机械系统的的功效动力学模型如图（a ）所示。 已知稳定转动时期一个运动周期内等效力矩 r M 的变化规律如图（b ）所示，等效驱动力矩 M D 为常数，等效转动惯量J=1.0kg.m 2(为常数)，等效驱动的平均转速 m n =200r/min 。试求： （1） 等效驱动力矩 d M ； （2） 等效构件的速度波动系数δ及等效构件的最高转速 max n 和最低转速min n ； （3） 若要求等效构件的许用速度波动系数为[]0.04δ=，试求安装在等效构件A 轴 上飞轮的转动惯量 F J .
中国农业大学简答题（常见） 第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？ 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？ 答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？ 答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。
《机械设计》复习内容 第3章螺纹连接和螺旋传动 1、螺纹牙的截面形状有很多种，哪些适用于使用与连接，哪些适用于传动。 2、螺纹的计量单位如何？ 3、螺纹连接有哪些基本类型，各适用的场合如何？ 4、螺纹连接的防松措施有哪些？ 5、提高螺纹连接件强度的措施有哪些？ 6、螺栓组连接的计算（公式要记） 1）单个螺栓连接的强度计算： （1）普通螺栓连接 松螺栓连接 只受预紧力的螺栓连接 承受预紧力和横向工作载荷的紧螺栓连接 承受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接 （2）铰制孔螺栓连接 承受横向载荷 2）螺栓组的强度设计 （1）受横向载荷的螺栓组（两种情况：普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接） （2）受转矩的螺栓组连接（两种情况：普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接） （3）受轴向载荷的螺栓组（普通螺栓连接） 第4章键连接 1、键连接有哪些类型 2、普通平键的工作面是什么？ 3、普通平键通常的失效形式是什么？ 4、普通平键的键高和键长（即截面尺寸）如何选取？ 5、普通平键的长度如何选取？ 第5章带传动与链传动设计 1、带传动和链传动的特点各是什么？各应用在什么场合？ 2、影响带传动性能的主要因素有哪些？是如何影响的？ 3、带受哪些应力，什么位置的应力最大？ 4、什么是弹性滑动，什么是打滑？他们之间的区别是什么？ 5、控制小带轮的最小直径的原因是什么？ 6、小带轮的包角控制在什么范围内？ 7、带的主要失效形式是什么？设计准则？ 8、根据什么选择带的型号？ 9、链传动运动的不均匀的原因是什么？ 10、影响链传动平稳性的因素是什么？采取什么措施来减少传动的振动和冲击 11、链传动的主要失效形式有哪些？ 第6章齿轮传动设计
机械速度波动的调节 一、复习思考题 1．机械的运转为什么会有速度波动？为什么要调节机器的速度波动？请列举几种因速度波动而产生不良影响的实例。 2．何谓周期性速度波动和非周期性速度波动？请各举出两个实例。这两种速度波动各用什么方法加以调节？ 3．试观察牛头创床的飞轮、冲床的飞轮、手抉拖拉机的飞轮、缝纫机的飞轮、录音机的飞轮各在何处？它们在机器中各起着什么的作用？ 4．何谓平均速度和不均匀系数？不均匀系数是否选得越小越好？安装飞轮后是否可能实现绝对匀速转动？ 5．欲减小速度波动，转动惯量相同的飞轮应装在高速轴上还是低速轴上。 6．飞轮的调速原理是什么？为什么说飞轮在调速的同时还能起到节约能源的作用？ 7．飞轮设计的基本原则是什么？为什么飞轮应尽量装在机械系统的高速轴上？ 8．什么是最大盈亏功？如何确定其值？ 9．如何确定机械系统一个运动周期最大角速度ωmax与最小角速度ωmiu所在位置？ 10．离心调速器的工作原理是什么？ 二、填空题 1．若不考虑其他因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在轴上。 2．大多数机器的原动件都存在运动速度的波动，其原因是驱动力所作的功与阻力所作的功保持相等。 3．若已知机械系统的盈亏功为(Δω)max，等效构件的平均角速度为ωm，系统许用速度不均匀系数为[δ]，未加飞轮时，系统的等效转动惯量的常量部分为J c，则飞轮的转动惯量J 。 三、选择题 1．在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现时，系统的运动速度，此时飞轮将能量。 a.亏功，减小，释放； b.亏功，加快，释放； c.盈功，减小，储存； d.盈功，加快，释放。 2．为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装。 a.调速器 b.飞轮 c.变速装置