第三章部分题解参考
3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆
杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改？
习题3-5图
习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c)
解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：
14233 2345=-?-?=--=P P n F 其中：滚子为局部自由度
计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。 解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由度为：
1
15243 2345=-?-?=--=P P n F ②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为：
1
23233 2345=-?-?=--=P P n F 3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。
习题3-6(a)图 习题3-6(d)图
解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算：
习题3-6(a)解图(a)
习题3-6(a)解图(b)
解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算：
1042332345=-?-?=--=P P n F
习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)
3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。
解(a) 10102732345=-?-?=--=P P n F
A 、
B 、
C 、
D 为复合铰链 原动件数目应为1 说明：该机构为精确直线机构。当满足B
E =BC =CD =DE ，AB =AD ，
AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架
解(b) 1072532345=-?-?=--=P P n F
B 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1
说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪
切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。
解(c) 方法一：将△FHI 看作一个构件
201420132345=-?-?=--=P P n F
B 、
C 为复合铰链 原动件数目应为2
方法二：将FI 、FH 、HI 看作为三个独立的构件
201722132345=-?-?=--=P P n F
B 、
C 、F 、H 、I 为复合铰链 原动件数目应为2
说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块上，主
动件分别为构件AB 和DE 。剪切时仅有一个主动件运动，用于控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口度，以适应不同厚度的物体。
解(d) 15)12(31)-3()12()13(
5=?--?=---=P n F
原动件数目应为1
说明：该机构为全移动副机构（楔块机构），其
公共约束数为1，即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动的约束。
解(e) 3032332345=-?-?=--=P P n F
原动件数目应为3
说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独立
的电动机驱动，以满足弹簧夹手的位姿要求。弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动，故应为同一构件。
3-10 找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件1的角速度1ω，试求图中机构所示位置
时构件3的速度或角速度（用表达式表示）。
解(a) 14131133P P P l v v ω==（←） 解(b) 14131133P P P l v v ω==（↓）
解(c) ∵ 341331413113P P P P P l l v ωω==（↑） 解(d) 14131133P P P l v v ω==（↑）
∴ 134
1314
133ωωP P P P l l =
（ ）
第六章部分题解参考
6-9 试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。
习题6-9图
解 (a) ∵ 15040110min max =+=+l l ＜1607090=+=∑其余l
最短杆为机架
∴ 该机构为双曲柄机构
(b) ∵ 65145120min max =+=+l l ＜17070001=+=∑其余l 最短杆邻边为机架
∴ 该机构为曲柄摇杆机构
(c) ∵ 05150100min max =+=+l l ＞3010670=+=∑其余l ∴ 该机构为双摇杆机构
(d) ∵ 15050100min max =+=+l l ＜6017090=+=∑其余l
最短杆对边为机架 ∴ 该机构为双摇杆机构
6-10 在图6-53所示的四杆机构中，若17=a ，8=c ，21=d 。则b 在什么范围内
时机构有曲柄存在？它是哪个构件？
解 分析：⑴根据曲柄存在条件②，若存在曲柄，则b 不能小于c ；若b =c ，则不满足曲柄存在条件①。
所以b 一定大于c 。
⑵若b ＞c ，则四杆中c 为最短杆，若有曲柄，则一定是D C 杆。 b ＞d ： c b l l +=+m i n m a x ≤d a l +=∑其余
∴ b ≤3082117=-+=-+c d a b ＜d ： c d l l +=+m i n m a x ≤b a l +=∑其余
∴ b ≥1217821=-+=-+a c d
结论：12≤b ≤30时机构有曲柄存在，D C 杆为曲柄
6-13 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。AD 在铅垂线上，要求踏板CD 在水平位置上下各摆动10°，
且CD l =500mm ，AD l =1000mm 。试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度。
解 m m 78m 078.08.701.0==?==AB l l AB μ
m m 1115m 115.15.11101.0==?==BC l l BC μ
6-14 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm 1004=l ，摆角045=ψ，行程速比系数25.1=K 。试根据min γ≥o 40的条件确定其余三杆的尺寸。
解 ?=+-??=+-?=201
25.11
25.118011180K K θ
m m 28m 028.05.14002.0==?==AB l l AB μ
?=42.32min γ
不满足min γ≥o 40传力条件，重新设计
m m 8.33m 0338.09.16002.0==?==AB l l AB μ m m 6.081m 1086.03.54002.0==?==BC l l BC μ
?=16.40min γ
满足min γ≥o 40传力条件
6-15 设计一导杆机构。已知机架长度mm 1001=l ，行程速比系数4.1=K ，试用图解法求曲柄的长度。 解 ?=+-??=+-?
=301
4.11
4.118011180K K θ
6-16 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程m m 50=s ，偏距m m 10=e 。行程速比系数4.1=K 。试用作
图法求出曲柄和连杆的长度。
解 ?=+-??=+-?=301
4.11
4.118011180K K θ
m m 62.23m 02362.062.23001.02==?==AB l l AB μ m m 47.39m 03947.047.39001.022==?==C B l l BC μ
第七章部分题解参考
7-10 在图7-31所示运动规律线图中，各段运动规律未表示完全，请根据给定部
分补足其余部分（位移线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示）。 解
7-11 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心轮，其半径mm R 30=，偏心距mm e 15=，滚子
半径mm r k 10=，凸轮顺时针转动，角速度ω为常数。试求：⑴画出凸轮机构的运动简图。⑵作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线?~s 图。 解
7-12 按图7-32所示位移曲线，设计尖端移动从动件盘形凸轮的廓线。并分析最大压力角发生在何处（提
示：从压力角公式来分析）。
解 由压力角计算公式：ω
α)(tan 2
s r v b +=
∴ 0=s → max αα=
即 ?=0?、?=300?，此两位置压力角α最大
7-13 设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮基圆半径mm r b 40=，滚子半径mm r k 10=；凸
轮逆时针等速回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按等加-等减速规律运动，从动
件行程mm h 32=；凸轮在一个循环中的转角为：?='?=?=?=6012030150s h s t ????，，，，试绘制从动件位移线图和凸轮的廓线。 解
7-14 将7-13题改为滚子偏置移动从动件。偏距mm e 20=,试绘制其凸轮的廓线。 解
7-15 如图7-33所示凸轮机构。试用作图法在图上标出凸轮与滚子从动件从C 点接触到D 点接触时凸轮
的转角CD ?，并标出在D 点接触时从动件的压力角D α和位移D s 。 解
第八章部分题解参考
8-23 有一对齿轮传动，m =6 mm ，z 1=20，z 2=80，b =40 mm 。为了缩小中心距，要改用m =4 mm 的一对齿
轮来代替它。设载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变。试问为了保持原有接触疲劳强度，应取多大的齿宽b ？
解 由接触疲劳强度： bu
u KT a
Z
Z Z H E H 3
1)1(500+=ε
σ≤][H σ
∵ 载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变 ∴ b a b a ''=
即 904
6402
2
22=?='='m bm b mm
8-25 一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿轮顶圆直径d a =208mm ，齿根圆直径d f =172mm ，齿数z =24，试
求该齿轮的模数m 和齿顶高系数*
a h 。
解 ∵ m h z d a a )2(*
+=
∴ *2a a h z d m +=
若取 0.1*
=a h 则 81
2242082*
=?+=+=a a h z d m mm 若取 8.0*
=a h 则 125.88.0224208
2*
=?+=+=
a
a h z d m mm （非标，舍） 答：该齿轮的模数m =8 mm ，齿顶高系数0.1*
=a h 。
8-26 一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。已知模数m =4 mm ，齿数z 1=25，z 2=125。
求传动比i ，中心距a 。并用作图法求实际啮合线长和重合度ε。 解 525/125/12===z z i
mm
5084)0.12125()2( mm 1084)0.1225()2(mm 5001254 mm 100254mm 300)12525(2
4
)(2*
22*11221121=??+=+==??+=+==?===?===+=+=
m h z d m h z d mz d mz d z z m a a a a a
745.120cos 414.36
.20cos mm
20.6m 0206.03.10002.0212121=?
?===
==?=απεm B B p B B B B b
8-30 一闭式单级直齿圆柱齿轮减速器。小齿轮1的材料为Cr 40，调质处理，齿面硬度HBS 250；大齿轮
2的材料为45钢，调质处理，齿面硬度HBS 220。电机驱动，传递功率k W 10=P ，min /r 9601=n ，
m m 60,m m 65,75,25,m m 32121=====b b Z Z m 。试验算齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
解 ①几何参数计算：
r/min
32075/96025/325/75/71
.1)]20tan 75.23(tan 75)20tan 53.29(tan 25[21 )]
tan (tan )tan (tan [21mm 150)7525(23
)(275.23)231/20cos 225(cos )/cos (cos mm
2313)0.1275()2(mm
22575353.29)81/20cos 75(cos )/cos (cos mm
813)0.1225()2(mm
7525321121222112112212*222211111*
1111=?======?-??+?-??='-+'-==+?=+=
?=?===??+=+==?==?=?===??+=+==?==----z n z n z z u z z z z m a d d αm h z d mz d d d αm h z d mz d a a a a a a a a a a π
ααααπεαα
②载荷计算：
P152 表8-5： 0.1=A K
m /s 77.360000
960756000011=??==ππn d v P153 表8-6： 齿轮传动精度为9级，但常用为6～8级，故取齿轮传动精度为8级 P152 图8-21：18.1=v K
8.075
6012===
d b d φ P154 图8-24：07.1=βK （软齿面，对称布置） P154 图8-25：25.1=αK
Nm
48.99960
10
9550955058
.125.107.118.10.111=?===???==n P T K K K K K v A αβ ③许用应力计算：
8
228
11103.2)83005(132********.6)83005(19606060?=?????==?=?????==h h L n N L n N γγ
P164 图8-34：88.01=N Y ，92.02=N Y P165 图8-35：98.01=N Z ，94.02=N Z
P164 表8-8： 25.1min =F S ，0.1min =H S （失效概率≤1/100） P162 图8-32(c)：MPa 2201lim =F σ，MPa 2702lim =F σ P163 图8-33(c)：MPa 5501lim =H σ，MPa 6202lim =H σ
0.2=ST Y
P162 式8-27：MP a 76.30988.025
.12
220][1min
1lim 1=??=
=N F ST F F Y S Y σσ MP a 44.39792.025
.12
270][2min
2lim 2=??=
=
N F ST
F F Y S Y σσ P162 式8-28：MP a 53998.01
550
][1min
1
lim 1=?==
N H H H Z S σσ MP a 8.58294.01
620
][2min
2
lim 2=?=
=
N H H H Z S σσ ]{[][1H H σσ=，MPa 8.582]}[min 2=H σ
P160 表8-7： MPa 8.189=E Z P161 图8-31：5.2=H Z P160 式8-26：87.03
71
.143
4=-=-=
ε
εZ P160 式8-25：u
b u KT a
Z
Z Z H E H 23
1)1(500+=ε
σ
MPa 4603
60)13(48.9958.150015087.05.28.189 3=?+?????=
H σ＜][H σ 齿面接触疲劳强度足够
⑤验算齿轮的弯曲疲劳强度：
P157 图8-28：64.21=Fa Y ，26.22=Fa Y P158 图8-29：6.11=Sa Y ，78.12=Sa Y
P158 式8-23：69.071
.175
.025.075.025.0=+=+=εεY
P158 式8-22：MP a 65.6269.06.164.23657548.9958.120002*********=???????==
εσY Y Y m b d KT Sa Fa F MP a 63.6469.078.126.23
607548
.9958.120002*********=???????==
εσY Y Y m b d KT Sa Fa F 1F σ＜][1F σ 齿轮1齿根弯曲疲劳强度足够
2F σ＜][2F σ 齿轮2齿根弯曲疲劳强度足够
第十章部分题解参考
10-4 在图10-23所示的轮系中，已知各轮齿数，3'为单头右旋蜗杆，求传动比15i 。 解 9030
120306030431543432154325115-=????-=-=-==
''''z z z z z z z z z z z z z z n n i
10-6 图10-25所示轮系中，所有齿轮的模数相等，且均为标准齿轮，若n 1=200r/min ，n 3=50r/min 。求齿
数2'z 及杆4的转速n 4。当1）n 1、n 3同向时；2）n 1、n 3反向时。 解 ∵ )(2
)(22321'-=+z z m
z z m
∴ 202515602132=--=--='z z z z
∵ 520
1560
2521324341413
-=??-=-=--='z z z z n n n n i ∴ 6/)5(314n n n +=
设 1n 为“＋”
则 1）n 1、n 3同向时：756/)505200(6/)5(314+=?+=+=n n n r /min （n 4与n 1同向）
2）n 1、n 3反向时：33.86/)505200(6/)5(314-=?-=+=n n n r /min （n 4与n 1反向）
10-8 图10-27所示为卷扬机的减速器，各轮齿数在图中示出。求传动比17i 。 解 1-2-3-4-7周转轮系，5-6-7定轴轮系
∵ 21169
2124785231427471714
-=??-=-=--=z z z z n n n n i 3
131878577557-=-=-==
z z n n i 54n n =
∴ 92.436327677117===
n n i （n 1与n 7同向） 10-9 图10-28所示轮系，各轮齿数如图所示。求传动比14i 。
解 ∵ 51890
133113
-=-=-=--=z z n n n n i H H H
5855
3687903324323443=??==--=
'z z z z n n n n i H H H
03=n
∴ 61
1==
H
H n n i 58
344==H H n n i 11658
611=?===
H i n i （n 与n 同向）
10-11 图10-30示减速器中，已知蜗杆1和5的头数均为1（右旋），1z '=101，2z =99，42z z ='，4z '=100，
5
z '=100，求传动比H i 1。
解 1-2定轴轮系，1'-5'-5-4定轴轮系，2'-3-4-H 周转轮系
∵ 99199122112==
==z z n n i →99
12n
n =(↓) 10110000110110010051454141=??===
'''''''z z z z n n i →100001011
4n n ='(↑) 1244242-==--=
'''z z n n n n i H H H
→)(2
1
42n n n H +='
∴ 1980000
)1000010199(21)(211
1142n n n n n n H =
-=+=' 19800001
1==
H
H n n i
A卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900 。压力角（传动角）越小（越大）， 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？
《机械设计基础》试题七答案 一、填空（每空1分，共20分） 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分） （）1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆 （）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承 （）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A 。 （A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90° （）4、一个齿轮上的圆有 b 。 （A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 （C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根
（）5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 （A）oab （B）bc （C）cd （D）de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d 。 （A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量 （）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动（D）螺纹传动 （）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系 （）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径（D）半径 （）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线（D）共轭齿廓 （ B ）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损 （ D）12、金属抵抗变形的能力，称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度（D）刚度 （ B）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 （A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副 （ B）14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 （A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹 （）15、与作用点无关的矢量是 c 。 （A）作用力(B) 力矩 (C) 力偶（D）力偶矩 （）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。 （A）轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变
机械设计基础B(1)模拟练习题及参考答案2016-02 试卷A试题类型： ?是非题（10个，共10分） ?选择题（10个，共10分） ?简答题和作图题（4个题，共25分） ?计算题（5个题，共55分） 一、是非题（对的写“√”，错的写“×”，每题1分，答错了不倒扣分） 1. 构件和零件的主要区别是：构件是运动单元，而零件是制造单元。（√） 2. 构件可以由多个零件组成，也可以由一个零件组成。（√） 3. 习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称，因此，二者的功能是完全一样的。（×） 4. 机械设计基础课程的研究内容是：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。（√） 5.两构件通过面接触组成的运动副称为低副，分为转动副和移动副。（√） 6.K个构件汇交而成的复合铰链具有K-1个转动副。（√） 7．虚约束是重复约束或对机构运动不起限制作用的约束，计算自由度时应去除。（√）8．在计算滚子从动件凸轮机构的自由度时，滚子的自转为局部自由度，应设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，视为一个构件。（√）9. 高副是两构件以点或线接触而构成的运动副，例如一对齿轮的接触处就组成高副。（√）10．普通平键分为圆头（A型）、方头（B型）、单圆头(C型)，其中A、C型可以承受轴向力，B型不能承受轴向力。（×） 11. 平键连接可以实现轴与轮毂的轴向固定和周向固定。(×) 12. 楔键在安装时要楔紧，故其同心性能不好。（√） 13. 平面机构中通常都有主动件、从动件和机架等构件。（√） 14. 平面连杆机构具有确定运动的充要条件是其自由度大于等于1。（×） 15. 根据整转副存在条件，已判定某铰链四杆机构中存在整转副，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（×） 16.在平面连杆机构设计中，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性就越显著。（√） 17.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（×）18．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（×）
机械设计基础第七版课后习题答案 第一章 1-1什么是运动组合？高对和低对有什么区别？ 答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。 平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。平面高副-与点或线接触的运动副。 1-2什么是机构运动图？它是做什么的？ 答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。如此绘制的简明图形称为机构运动图。功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性(位移、速度和加速度)。在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。 1-3平面机构有确定运动的条件是什么？ 答:如果机构的自由度f大于0且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。(复习关于自由度的四个结论P17)第2章 2-1曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？ 答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力f刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。该机构的位置称为死点位置。也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置(从动件的驱动角？=0).第三章 3-2通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？ 答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。
形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。 3-3什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？ 答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。 理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。这种由有限突变引起的冲击比由无限惯性力引起的刚性冲击要软得多，所以它被称为柔性冲击。 避免刚性冲击的方法:为了避免刚性冲击，已知运动规律的两段运动，即开始和结束，经常被修改以逐渐增加和降低速度。让随动件按照正弦加速度运动(既不是刚性运动也不是柔性冲击)第4章 4-1棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的运动特点是什么？给出了这些间歇运动机构的应用实例。 答:槽轮机构特点:结构简单，运行可靠。它通常用于只需要恒定旋转角度的分度机构。停止运动主要取决于槽的数量和圆柱销的数量(运动系数)用途:适用于低转速、间歇旋转的设备。例如:电影放映机纺织机械的自动传动链装置 棘轮机构的特点:这种齿形棘轮至少有一个齿距的过程变化，工作时会发出噪音。应用:起重机绞车成型机横向进给机构计数器 不完全齿轮机构的特点:普通齿轮传动，只是轮齿不是分布在整个圆周上。 主动轮上的锁定弧和从动轮上的锁定弧相互配合锁定，保证从动轮停在预定位置。 应用:各种计数器多站自动机半自动机第6章 6-1设计机械零件时应满足哪些基本要求？ 答:足够的强度和刚度、摩擦和耐磨性、耐热性和抗振性(衡量机械零件工作能力的标准)。
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。
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
《机械设计基础》课程期末考试（口试）试题 一、问答题（每小题30分） 1．机构的主要特点是什么？试举例说明。 2．机械零件设计的计算准则是什么？试举例说明。 3．机械零件设计的一般步骤是什么？试举例说明。 4．在平行四边形机构中，试说明其运动不确定性的现象，并指出如何防止？ 5．在现代机械制造中，为什么要尽可能遵循互换生产原则？试举例说明。 6．在制造机械零件时，是否将其制造公差制订的越小越好？试举例说明。 7．对于基准孔和基准轴来说，其偏差有何特征？请通过绘制各自公差带图予以说明。 8．在基孔制和基轴制两种基准制中，为何优先采用基孔制配合？试举例说明。 9．在大批量生产过程中，机械零件的检测常采用3σ准则。试说明3σ准则的含义及应用实例。 10．试说明螺旋副发生自锁现象的条件。 11．试说明螺纹标记代号M30×2—6H/5g6g的含义。 12．试说明螺纹标记代号M20×1.5左—4h—s的含义。 13．在带传动中，何谓弹性滑动现象？ 14．已知矿山某传动机构中的两传动轴相距较远，并且处在低速、重载的工作条件下。现有蜗杆蜗轮传动装置、带传动装置、链传动装置可供该传动机构选择。试问选择何种传动装置用于该传动机构比较合理？为什么？
15．各种齿轮传动都必须解决的两个基本问题是什么？实际中是如何解决的？ 16．简要说明渐开线齿廓的啮合特征。 17．标准齿轮是如何规定的？标准直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些？ 18．试说明渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件及连续传动的条件。 19．试说明渐开线齿廓的根切现象及变位齿轮的概念。 20．齿轮传动的失效形式有哪些？相应的计算准则又是什么？ 21．汽车变速箱中的齿轮常处在高速、重载并承受冲击载荷的工作条件下。试选用合理的齿轮材料及相应的热处理方法。 22．标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算原则是什么？ 23．试说明斜齿圆柱齿轮传动较直齿圆柱齿轮传动平稳的原因。 24．试说明斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件。 25．斜齿圆柱齿轮传动的强度计算原则是什么？ 26．试说明阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件。 27．试说明蜗杆传动的失效形式及计算准则。 28．何谓滚动轴承的公称接触角？公称接触角的大小对滚动轴承的承载情况会产生什么影响？ 29．试说明下列滚动轴承代号的含义及其适用场合： （1）6205 （2）7208AC/P5 （3）30209 （4）52410/P6 30.在车床主轴箱中，常采用滑移齿轮来改变主轴转速。试问：滑移齿轮轮毂与其轴之间应采用何种联接方式方能满足上述要求？
精品 机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 2-1题 （a ）双曲柄机构； （b ）曲柄摇杆机构； （c ）双摇杆机构； （d ）双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时， 曲柄条件：BC AB l l <。 2-4题
精品 极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ
精品 2-7题 极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题
精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算（略）。 4-2题略 4-3题 分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ
一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×
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。
《机械设计基础》试题库 一、填空题 （机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀 加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工 出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、 机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。 （机械零件部分）
二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮 到更多的人，如果您需要使用本文档，请 点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利， 万事如意！ 最新机械设计基础考试题库及答案 一、填空题 1.机械是（机器）和（机构）的总称。 2.机构中各个构件相对于机架能够产生 独立运动的数目称为（自由度）。 3.平面机构的自由度计算公式为： （F=3n-2P L-P H）。 4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、 n2，直径为D1、D2，齿数为z1、z2，则其传 动比i= （n1/n2）= （D2/D1）= （z2/ z1）。 5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm， b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆Ｃ为 机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6.在传递相同功率下，轴的转速越高， 轴的转矩就（越小）。 7.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆 称为（连架杆），其中作整周转动的杆称 为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆）， 而不与机架相连的杆称为（连杆）。
8.平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10.平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。11.凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12.凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13.带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14.带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc。 15.普通Ｖ带的断面型号分为（Y、Z、A、 B、C、D、E）七种，其中断面尺寸最小的是（Y）型。 16.为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17.渐开线的形状取决于（基）圆。 18.一对齿轮的正确啮合条件为：（m1= m2）与（α 1 = α2）。 19.一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1 > ε）。 20.齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。 21.一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m1= m2）、（α 1 = α2）与（β1=-β2）。 22.蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。24.常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25.轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为Φ40）。 26.润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27.列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。 28.轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29.普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30.常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31.普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32.在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。 33.减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速或增大转距。 34.两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35.轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36.轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37.轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38.平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39.凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）与（移动凸轮）三种。 40.凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41.变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42.按接触情况，运动副可分为（高副）
习题9 9-1 轴的功用是什么？转轴、传动轴、心轴有何区别？轴由哪些部分组成？ 答：轴用于支承旋转零件、传递转矩和运动。 工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴。用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受弯矩很小的轴称为传动轴。 轴通常由轴头、轴颈、轴肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。 9-2 轴的常用材料有哪些？什么时候选用合金钢？ 答：轴的常用材料为碳素钢和合金钢。 合金钢具有较高的机械性能和更好的淬透性，但价格较贵，可以在传递大功率、要求减轻轴的重量和提高轴颈耐磨性时采用，在一般工作温度下，合金钢和碳素钢具有相近的弹性模量，采用合金钢不能提高轴的刚度。 9-3 为什么一般转轴都做成阶梯形？阶梯轴的各段直径和长度应根据什么原则确定？ 答：阶梯轴各轴段截面的直径不同，各轴段的强度相近，且有利于轴上零件的装拆和固定。因此阶梯轴在机器中的应用最为广泛。 阶梯轴的各段直径是在初估最小直径的基础上，根据轴上零件的固定方式及其受力情况等，逐段增大估算确定；轴的各段长度主要由轴上零件及相互间的距离所决定。 9-4 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？
答：1.便于轴上零件的装配；2.保证轴上零件的准确定位和可靠固定；3.轴的加工和装配工艺性好；4.减少应力集中，改善轴的受力情况 9-5 试从减小轴上载荷、提高轴的强度出发，分别指出图（a）、（b）中哪一种布置形式结构更合理？为什么？ （a）（b） 习题9-5图 答：（a）图第一种布置形式的弯矩图 第二种布置形式的弯矩图 根据弯矩图，第二种布置形式更合理。 （b）图第一种布置形式的弯矩图 第二种布置形式的弯矩图 根据弯矩图，第一种布置形式更合理。 9-6 轴上零件常用的轴向固定和周向固定方法有哪些？ 答：常用的轴向固定方式有；轴肩和轴环套筒和圆螺母；弹性挡圈和紧定螺钉；轴端挡圈和圆锥面；常用的周向固定方式有键联接、花键联接、销联接，成形联接及过盈配合联接 9-7 判断图中的1、2、3、4处轴的结构是否合理？为什么？ 图题9-7 答：1处：轴肩高度超过了轴承的安装尺寸，不合理；2处：轴头长度过长，不能实现齿轮的轴向固定；3、4处：结构合理，能保证轴承的轴向定位。 9-8 如图题9-8所示减速器轴输出轴，分析其结构存在哪些错误。 图题9-8
《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空（每空1分） T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。
T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。 T-3-2-10-2-1、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。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和
一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案