東北大學(xué)機械設(shè)計基礎(chǔ)各章習(xí)題(附解答)

1、緒論一、判斷題(正確 T ，錯誤 F) 構(gòu)件是機械中獨立制造的單元。 能實現(xiàn)確定的相對運動，又能做有用功或完成能量形式轉(zhuǎn)換的機械稱為機器。 機構(gòu)是由構(gòu)件組成的，構(gòu)件是機構(gòu)中每個作整體相對運動的單元體。 所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件組成的。1.2.3.4.)二、單項選擇題1. 如圖所示，內(nèi)燃機連桿中的連桿體A 機構(gòu) B 零件 C 部件 D2. 一部機器一般由原動機、傳動部分、 本課程主要研究( )。A 原動機C 工作機三、填空題1. 構(gòu)件是機械的運動單元體，零件是機械的2. 機械是 和 的總稱。1 是(構(gòu)件 工作機及控制部分組成，)。參考答案一、判斷題(正確T ，錯誤 F)1. F 2. T

2、3. T 二、單項選擇題4. FB 傳動部分 D 控制部分單元體。1. B 2. B 三、填空題1. 制造 2. 機構(gòu)機器第一章 平面機構(gòu)的自由度1.2.3.4.5.6.7.、判斷題(正確 T ，錯誤 F) 兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副為低副。 機械運動簡圖是用來表示機械結(jié)構(gòu)的簡單圖形。 兩構(gòu)件用平面低副聯(lián)接時相對自由度為1。將構(gòu)件用運動副聯(lián)接成具有確定運動的機構(gòu)的條件是自由度數(shù)為 運動副是兩構(gòu)件之間具有相對運動的聯(lián)接。 對獨立運動所加的限制稱為約束。 由于虛約束在計算機構(gòu)自由度時應(yīng)將其去掉，故設(shè)計機構(gòu)時應(yīng)盡量避免出現(xiàn)虛約束 在一個確定運動的機構(gòu)中，計算自由度時主動件只能有一個。1。8.

3、二、單項選擇題1. 兩構(gòu)件通過( A 面()接觸組成的運動副稱為高副。 B 點或線 C 點或面D 面或線2.3.）。D 機構(gòu)自由度 ）數(shù)。4.5.一般情況下，門與門框之間存在兩個鉸鏈，這屬于（A 復(fù)合鉸鏈 B 局部自由度 C 虛約束 平面機構(gòu)具有確定運動的條件是其自由度數(shù)等于（A 1 B 從動件 C 主動件 所謂機架是指（ ）的構(gòu)件。A 相對地面固定B 運動規(guī)律確定C 絕對運動為零D 作為描述其他構(gòu)件運動的參考坐標(biāo)點兩構(gòu)件組成運動副必須具備的條件是兩構(gòu)件（B 都是運動副）。A 相對轉(zhuǎn)動或相對移動C 相對運動恒定不變 三、填空題 1. 機構(gòu)是由若干構(gòu)件以 _ 2. 兩構(gòu)件通過 或 _3. m 個

4、構(gòu)件組成同軸復(fù)合鉸鏈時具有 四、簡答題1. 何為平面機構(gòu)？2. 試述復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的含義？為什么在實際機構(gòu)中局部自由度和虛約束常會出 現(xiàn)？3. 計算平面機構(gòu)自由度，并判斷機構(gòu)具有確定的運動。D 直接接觸且保持一定的相對運動相聯(lián)接，并具有 接觸組成的運動副為高副。 個回轉(zhuǎn)副。的組合體。4）6)五、計算題1. 計算機構(gòu)自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請加以說明。2. 計算圖示連桿機構(gòu)的自由度，為保證該機構(gòu)具有確定的運動，需要幾個原動件？為什么？參考答案一、判斷題(正確T，錯誤F)1. F 2. F 3. T 二、單項選擇題4. F5. F6. T7. F 8. F4. D5

5、. D1. B 2. C 3. C 三、填空題1. 運動副 確定相對運動2. 點 線3. m-1四、簡答題1. 平面機構(gòu)：組成機構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面內(nèi)或幾個互相平行的平面內(nèi)運動，這種機構(gòu)稱為平 面機構(gòu)。2. 復(fù)合鉸鏈：兩個以上的構(gòu)件同時在一處用回轉(zhuǎn)副相聯(lián)接時就構(gòu)成了復(fù)合鉸鏈。局部自由度：在機構(gòu)中，有些構(gòu)件所產(chǎn)生的運動并不影響其他構(gòu)件的運動，這種構(gòu)件運動的自由 度稱為局部自由度。虛約束：在運動副引入的約束中，有些約束對機構(gòu)自由度的影響是重復(fù)的，對機構(gòu)的運動不起限 制作用，這種重復(fù)的約束稱為虛約束。局部自由度的使用是為了減小高副磨損而將滑動摩擦變成滾動摩擦。 虛約束的引入可以增加構(gòu)件的剛性，改

6、善構(gòu)件的受力情況，提高工作性能，提高穩(wěn)定性等。3. 計算平面機構(gòu)自由度（1）4）（6） 五、計算題 1. 解：5,Pl6,Pl4,Pl5,Pl4,Pl3,Pl0 ，則 F3n2PlPh352701，機構(gòu)具有確定的運動。1 ，則 F3n2PlPh362811，機構(gòu)具有確定的運動。2 ，則 F3n2PlPh342422 ，機構(gòu)具有確定的運動。2. 解：7,Ph8,Ph4,Ph7,Ph 0 ，則 F 3n 2Pl Ph 3 5 2 7 0 1，機構(gòu)具有確定的運動。4,Ph2 ，則 F3n2PlPh3 4 2 4 22，機構(gòu)具有確定的運動。3,Ph2，則 F3n2PlPh3 3 2 3 21 ，機構(gòu)具

7、有確定的運動。B 處為局部自由度， C 和 C/ 處為虛約束，7,Pl 9,Ph 1，則G 處為復(fù)合鉸鏈。F3n 2Pl Ph3 7 2 9 1 2機構(gòu)在 k 點處有局部自由度。9,Pl 12,Ph 1，則 F 3n 2Pl Ph 3 9 2 12 1 2 。若該機構(gòu)要具有確定的運動，則需要兩個原動件，因為機構(gòu)具有確定運動的條件為：機構(gòu)的自由度數(shù)等于機構(gòu)原動件的數(shù)目， 該機構(gòu)的自由度為 2，所以應(yīng)具有兩個原動件。B第二章 平面連桿機構(gòu)一、判斷題(正確 T ，錯誤 F)1. 任何平面四桿機構(gòu)出現(xiàn)死點時對工作都是不利的，因此應(yīng)設(shè)法避免。2. 鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件是最短桿與最長桿之和大于或等于

8、其余兩桿長度之和。3.4.5.6.7.1.2.低副聯(lián)接的三個構(gòu)件不能組成機構(gòu)，只能構(gòu)成一個構(gòu)件。(機構(gòu)處于死點位置時，機構(gòu)中的從動件將出現(xiàn)自鎖或運動不確定現(xiàn)象。(極位夾角是從動件在兩個極限位置時的夾角。(在鉸鏈四桿機構(gòu)中，通過取不同構(gòu)件作為機架，則可以分別得到曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙 搖桿機構(gòu)。(平面四桿機構(gòu)中，壓力角越小，傳動角越大，機構(gòu)的傳動性能越好，效率越高。(、單項選擇題在下列平面四桿機構(gòu)中，A 曲柄搖桿機構(gòu)為使機構(gòu)順利通過死點，A 齒輪無論以哪一構(gòu)件為主動件，都不存在死點位置( B 雙搖桿機構(gòu)C常采用在高速軸上裝( B 飛輪C雙曲柄機構(gòu)D 曲柄滑塊機構(gòu))增大慣性。凸輪D 蝸輪3.

9、當(dāng)曲柄為主動件時，曲柄搖桿機構(gòu)的最小傳動角min 總是出現(xiàn)在()。4.A 連桿與曲柄成一條線時B 連桿與機架成一條線時；C 曲柄與機架成一條線時D 曲柄、連桿與機架成一條線時。無急回特性的平面四桿機構(gòu)，其極位夾角為(A 0B 0)。C 05.6.一曲柄搖桿機構(gòu)，若改為以曲柄為機架，則將演化為(A 曲柄搖桿機構(gòu)B 雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu) ABCD 中， AB 為曲柄， lCD=80mm ，則機架最大桿長為(A 80mm B 100mmC 雙搖桿機構(gòu)CD 為搖桿， )C 120mmBC 為連桿。7.)。導(dǎo)桿機構(gòu)若桿長 lAB=30mm ，D 150mm )lBC=70mm ，在下列平面四桿機構(gòu)中，

10、一定無急回特性的機構(gòu)是(A 曲柄搖桿機構(gòu) B 擺動導(dǎo)桿機構(gòu) C 對心曲柄滑塊機構(gòu) D 偏置曲柄滑塊機構(gòu) 三、填空題1. 在曲柄搖桿機構(gòu)中， 當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動時， 搖桿往復(fù)擺動的平均速度不同的運動特性稱為2. 當(dāng)壓力角 大到某一數(shù)值時，不論推力為多大，都不能使從動件運動，凸輪機構(gòu)將發(fā)生3. 平面四桿機構(gòu)中，已知行程速比系數(shù)為K ，則極位夾角的計算公式為四、簡答題何為平面連桿機構(gòu)？平面四桿機構(gòu)具有哪些基本特征？ 鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是什么？鉸鏈四桿機構(gòu)有哪幾種形式， 根據(jù)圖中所注尺寸判斷下列鉸鏈四桿機構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、 明為什么。1.2.3.如何判斷？ 還是雙搖桿機構(gòu)，并說五、

11、設(shè)計題1. 試設(shè)計一造型機工作臺的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。已知連桿長度B1B2 400mm ，且 B1和 B 2在同一水平線上，要求lCB 110mm ，工作臺在兩極限位置時 A、D 在另一水平線上，且 C1 點至 A、D 所在水平線的距離為 150mm 。按比例作圖設(shè)計該機構(gòu)，并求取曲柄lAB 和連桿 l CD的長度（圖解法） ，寫出作圖過程，并保留作圖痕跡。2. 試設(shè)計一曲柄搖桿機構(gòu)。已知搖桿的長度lCD 290mm ，機架的長度 lAD 230mm ，搖桿在兩個極限位置間的夾角 45 ，行程數(shù)比系數(shù) K 1.4 。（1）按比例作圖設(shè)計該機構(gòu)，并求取曲柄lAB 和連桿 lBC 的長度（圖解法）（ 2）驗

12、算設(shè)計的機構(gòu)曲柄是否存在； （3）標(biāo)注機構(gòu)的最大傳動角及機構(gòu)處于由極限位置時的壓力角。要求寫出作圖過程，并保留作圖痕跡。參考答案一、判斷題（正確1. F 2. F 3. T 二、單項選擇題T，4. T錯誤5. FF)6. T 7. T1. C 2. B 3. C 三、填空題急回特性 自鎖K1180K14. B5. B6. C 7. C1.2.3.四、簡答題由若干個構(gòu)件用低副聯(lián)接組成的平面機構(gòu)稱為平面連桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)的基本特征包括：急 回特性，壓力角，死點。鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是機構(gòu)中最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長 度之和。鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式有 雙曲柄機構(gòu)最短桿

13、為機架； 曲柄搖桿機構(gòu)最短桿為連 架桿；雙搖桿機構(gòu)最短桿為連桿。圖（1）為曲柄搖桿機構(gòu)，原因 25 120 145 160 60 100 ，則說明該機構(gòu)中存在曲柄，而1.2.3.最短桿又為連架桿。圖（ 2）為雙曲柄機構(gòu)，原因 40 110 150 160 70 90 ，則說明該 機構(gòu)中存在曲柄，而最短桿又為機架。圖（3）為雙搖桿機構(gòu)，原因 50 60 110 170 70 100 ，但是最短桿為連架桿。五、設(shè)計題1. 設(shè)計過程詳見參考教材 22 頁，“已知連桿的兩個位置設(shè)計四桿機構(gòu)”的內(nèi)容。2. 設(shè)計過程詳見參考教材 23 頁，“根據(jù)行程數(shù)比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)”的內(nèi)容。法見參考教材 15 頁的“

14、二、壓力角與傳動角”內(nèi)容。傳動角和壓力角的畫第三章 凸輪機構(gòu)一、判斷題（正確 T ，錯誤 F） 1.2.3.4.凸輪機構(gòu)出現(xiàn)自鎖是由于驅(qū)動力小造成的。 在凸輪從動件運動規(guī)律中，等速運動的加速度沖擊最小。 適用于高速運動的凸輪機構(gòu)從動件運動規(guī)律為余弦加速度運動。 基圓是凸輪實際廓線上到凸輪回轉(zhuǎn)中心距離最小為半徑的圓。 若要使凸輪機構(gòu)壓力角減小，應(yīng)增大基圓半徑。 凸輪機構(gòu)的從動件按簡諧運動規(guī)律運動時，不產(chǎn)生沖擊。5.6.二、單項選擇題1.）2.3.4.5.設(shè)計凸輪機構(gòu)，當(dāng)凸輪角速度和從動件運動規(guī)律已知時，則（A 基圓半徑越大，壓力角越大B 基圓半徑越小，壓力角越大C 滾子半徑越小，壓力角越小D 滾

15、子半徑越大，壓力角越小凸輪機構(gòu)的從動件選用等加速等減速運動規(guī)律時，其從動件的運動（A 將產(chǎn)生剛性沖擊B 將產(chǎn)生柔性沖擊C 沒有沖擊D 既有剛性沖擊又有柔性沖擊在設(shè)計直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)時，若發(fā)生運動失真現(xiàn)象，可以（A 增大滾子半徑B 減少基圓半徑C 增大基圓半徑D 增加從動件長度在下列凸輪機構(gòu)中，從動件與凸輪的運動不在同一平面中的是（ 擺動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu) 擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu) ）。 慣性力難以平衡 不能實現(xiàn)間歇運動A 直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)C 直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu) 與連桿機構(gòu)相比，凸輪機構(gòu)最大的缺點是A）。）。）。）。設(shè)計較為復(fù)雜 點、線接觸，易磨損CA三、填空題6.

16、）有限值的突變引起的沖擊為剛性沖擊。 位移 B 速度 C 加速度D 頻率1.2.3.4.設(shè)計凸輪機構(gòu)， 若量得其中某點的壓力角超過許用值，凸輪機構(gòu)是由 、 理論輪廓曲線相同而實際輪廓曲線不同的兩個對心直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，其從動件的運 動規(guī)律是 的。凸輪輪廓形狀由從動件的可以用決定。方法使最大壓力角減小。三個基本構(gòu)件組成的。1.設(shè)計一偏置直動滾子從動件盤形凸輪。 已知凸輪以等角速度順時針方向回轉(zhuǎn)，），凸輪基圓半徑 r0 40mm ，從動件升距徑 rk 10mm ， r 150 ， s 30 ， f 120 ， s 60 ，從動件在推程作簡諧運動，在回 程作等加速等減速運動。 （要求：寫出

17、作圖步驟，保留作圖痕跡）2. 動件導(dǎo)路在凸輪回轉(zhuǎn)中心的左側(cè)。偏距 e 10mm（從H 30mm ，滾子半3. 圖示凸輪機構(gòu)，已知凸輪的實際輪廓為一圓，圓心在點凸輪繞軸心 O 逆時針轉(zhuǎn)動，求： （1）在圖中作出凸輪機構(gòu)的基圓、偏距圓； （ 2）在圖中作出凸輪在 C 點接觸時的壓力角 ； （3）在圖中作出凸輪與滾子從 C 點接觸到 D 點接觸時，凸輪的轉(zhuǎn)角 （不必作文字說明，但必須保留作圖線。 ）O，。參考答案、判斷題（正確T，錯誤F）F 2. F 3. T4. F5. T6. F、單項選擇題B 2. B 3. C4. D5. C6. B1.1.四、簡答題1. 說明凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律、沖擊

18、特性及應(yīng)用場合。五、設(shè)計題設(shè)計一對心直動尖頂從動件盤型凸輪。已知凸輪順時針以等角速度1 回轉(zhuǎn)，凸輪基圓半徑r025mm ，從動件運動規(guī)律如圖所示。 （要求：寫出作圖步驟，保留作圖痕跡）三、填空題1.增大基圓半徑2.3.4.凸輪、從動件、機架相同運動規(guī)律 四、簡答題1. 凸輪機構(gòu)常用從動件運動規(guī)律包括：等速運動規(guī)律，速度突變，存在剛性沖擊，常用于低速和 從動件質(zhì)量較小的凸輪機構(gòu)中。等加速等減速運動規(guī)律，加速度突變，存在柔性沖擊。常用于 中速的凸輪機構(gòu)中。簡諧運動規(guī)律，加速度突變，存在柔性沖擊。常用于高速的凸輪機構(gòu)中。五、設(shè)計題1. 設(shè)計過程參見參考教材。2. 設(shè)計過程參見參考教材。3. 解：（

19、1）基圓為以 O 為圓心，以 OA 為半徑的圓。偏距圓為以 O 為圓心，以 OB 為半徑的圓。見圖。（ 2）從動件所受力與速度方向所夾的銳角（ 3）凸輪的轉(zhuǎn)角 見圖。第四章 齒輪機構(gòu)一、判斷題（正確 T ，錯誤 F）1. 齒廓嚙合基本定律是兩齒輪齒廓過任意接觸點的公法線必通過連心線上一個定點。2. 為保證齒輪傳動瞬時角速度之比恒定，齒廓曲線必須采用漸開線。3. 漸開線的形狀決定于基圓的大小。4. 漸開線直齒圓柱齒輪傳動可以看成為一對分度圓純滾動。(5. 漸開線齒輪傳動嚙合角等于分度圓壓力角。(6. 正常齒漸開線標(biāo)準直齒外齒輪齒根圓有可能大于基圓。(7. 斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準模數(shù)和壓力角在法面上。

20、(8. 斜齒圓柱齒輪傳動的重合度大于相同端面模數(shù)的直齒圓柱齒輪的重合度。(9. 斜齒圓柱齒輪不根切的最少齒數(shù)小于直齒圓柱齒輪的最少齒數(shù)。(10. 兩個斜齒圓柱齒輪只要法面模數(shù)相等、法面壓力角相等，則不論二者的分度圓螺旋角是否相等 均能正確嚙合。(11. 負變?yōu)辇X輪分度圓齒槽寬小于標(biāo)準齒輪的分度圓齒槽寬。(12. 斜齒圓柱齒輪傳動調(diào)整中心距可采用改變分度圓螺旋角，也可以采用齒輪變位。(13. 只要齒輪的最少齒數(shù)小于 17，則采用任何齒輪輪齒加工方法都會出現(xiàn)根切現(xiàn)象。14. 一對直齒圓錐齒輪正確嚙合的條件是兩輪模數(shù)相等、壓力角相等和兩輪的錐距相等。(二、單項選擇題漸開線齒廓上某點的壓力角是指該點所

21、受正壓力方向與(A 滑動速度 B 相對速度 漸開線齒廓在其圓上的壓力角為(A 20 漸開線標(biāo)準齒輪是指模數(shù)、 齒槽寬的齒輪。A 等于4. 當(dāng)齒輪中心距稍有改變時，A 瞬時角速度之比5. 漸開線齒輪傳動的嚙合角等于(A 基圓B 分度圓6. 漸開線標(biāo)準直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是( )相等。A 齒數(shù)B 模數(shù)C 分度圓壓力角7. 漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與(1.2.3.C 絕對速度)方向線之間所夾的銳角。D 轉(zhuǎn)速)。B 15、 壓力角、齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)均為標(biāo)準值， 且分度圓齒厚D 45小于( 嚙合角C 大于 D 不確定)保持原值不變的性質(zhì)稱為可分性。C 壓力角)上的壓力角

22、。C 齒頂圓D 重合度D 節(jié)圓D 基圓齒距 的比值。A 分度圓齒距B 基圓齒距C 理論嚙合線長度D 公法線長度8. 斜齒輪端面模數(shù)()法面模數(shù)。A 小于B 等于C 大于D 不一定9. 正變位齒輪的分度圓齒厚( )標(biāo)準齒輪的分度圓齒厚。A 小于B 等于C 大于D 小于且等于10. 齒輪變位后， ()發(fā)生了改變。A 分度圓B 基圓C 模數(shù)D 齒根圓20 的漸開線標(biāo)準直齒輪時，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為11. 用標(biāo)準齒條型刀具加工 ha* 1.0、 ()。B 16)A 15三、填空題漸開線的形狀取決于，基圓半徑越大，漸開線越漸開線齒廓上任一點的壓力角為過該點的 與該點的 角，漸開線上離基圓越遠的點，其壓

23、力角 漸開線齒廓的優(yōu)點： ( 1)C 17D 181.2.3.(3)；(2)。線所夾的銳4. 模數(shù)是齒輪最重要的參數(shù)，已經(jīng)標(biāo)準化， 齒尺寸 ，承載能力5. 漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是6. 漸開線直齒圓柱齒輪連續(xù)傳動的條件為7. 齒輪輪齒切削法按原理分為 和兩大類。8. 用同一把標(biāo)準齒條刀具加工齒數(shù)相同的標(biāo)準齒輪、 正變位齒輪和負變位齒輪， 三者的齒數(shù)、 模數(shù)、 壓力角、分度圓和基圓，正變位齒輪分度圓齒厚，齒槽寬四、簡答題1. 簡單敘述齒廓嚙合基本定律。2. 請寫出一對標(biāo)準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件、連續(xù)傳動的條件。3. 經(jīng)測量知一漸開線標(biāo)準直齒圓柱齒輪的齒頂圓直徑 模數(shù)和主要幾何尺寸。

24、4. 已知外嚙合正常齒標(biāo)準斜齒圓柱齒輪傳動的齒數(shù) 面壓力角 n 20 ，螺旋角 12 50 。試求：五、計算設(shè)計題1. 已知一對標(biāo)準安裝的正常齒標(biāo)準漸開線外嚙合直齒圓柱齒輪傳動。其數(shù)值為與 之比，模數(shù)越大，輪d a 225mm ，該齒輪齒數(shù) z 98 ，試求其z1 17 ， z2 64 ，法面模數(shù) mn 3mm ，法 該齒輪傳動的中心距及兩輪的分度圓直徑。模數(shù) m 10mm ，主動輪齒數(shù)z1 18，從動輪齒數(shù) z2 24 ，主動輪在上，逆順時針轉(zhuǎn)動。試求：（1）兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、 分度圓齒槽寬、齒頂圓壓力角和兩輪中心距。（2）以一定比例作齒輪端面?zhèn)鲃訄D，在圖上

25、注明基圓、分度圓、 線段和理論嚙合線段。分度圓齒距、分度圓齒厚、齒頂圓、齒根圓、實際嚙合參考答案、判斷題（正確T，錯誤F）F 2. F 3. T4. F5. F6. T7. T8. T 9. T 10. T 11. F 12. T 13. F 14. F、單項選擇題C 2. C 3. A4. A5. D6. D7. B8. C 9. C 10. D 11 C1.1. 三、填空題基圓大小 平直 法線 速度方向1.2.3.愈大4.5.6.7.8.具有可分性 嚙合角為常數(shù) 齒廓間作用力的大小和方向均不變 分度圓齒距 越大 越大兩輪的模數(shù)相等 兩輪的分度圓壓力角相等 重合度大于 1 成形法 范成法 不

26、變 增加 減小四、簡答題1. 齒廓嚙合基本定律是要使兩齒輪的傳動比為定值，則要滿足不論兩齒廓在哪一點接觸，過接觸點的公法線與連心線始終交于一定點。2. 一對標(biāo)準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩輪的模數(shù)相等和兩輪的分度圓壓力角相等；其連續(xù) 傳動的條件是兩輪傳動的重合度大于等于1。3. 根據(jù)齒輪齒頂圓公式知da m z 2ha*m 98 2 1.0 225mm所以，模數(shù)為m 2.25mmd mz 2.25 98 220.5mm ， d f m z 2.5 2.25 98 2.5 214.875mm4. 兩輪的分度圓直徑分別為mn z1d1 mt z1cos3 17 52.307mm cos12.8

27、33d2 mt z2 mconsz2cos3 64 196.919mm cos12.833a 2 d1 d22cosmn z1 z217 64 124.613mm2cos12.833五、計算設(shè)計題1. 解： （ 1） 分度圓直徑分別為d1 mz1 10 18 180mmd2 mz2 10 24 240mm 齒頂圓直徑分別為da1 m z1 2ha* 10 18 2 1.0 200mmda2 m z2 2h*a 10 24 2 1.0 260mm 齒根圓直徑分別為df1 m z1 2 h*a c*10 18 2 1.0 0.25 155mm df 2 mz2 2h*a c* 10 24 2 1.

28、0 0.25 215mm基圓直徑分別為db1 d1 cos 180 cos20 169.145mmdb2 d2 cos 240 cos20 225.526mm 分度圓齒距分別為p1 p2 m 10 31.416mm 分度圓齒厚分別為131.416 15.708mm21p231.416 15.708mm分度圓齒槽寬分別為1s1p121s2 211e1p131.416 15.708mm1 2 1 2 11e2p2 31.416 15.708mm2 2 2 2 齒頂圓壓力角分別為db1169.145a1 arccos arccos 32 15 1 a1 da1 200a2 arccosdb2 arc

29、cos 225.526 29 50 28 a2 da2 240兩輪中心距為111ad1 d 2m z1 z210 18 24 210mm2222)基圓、第五章 輪系T，錯誤F)一、判斷題(正確1. 定軸輪系是指各個齒輪的軸是固定不動的。2. 單一周轉(zhuǎn)輪系具有一個轉(zhuǎn)臂。3. 單一周轉(zhuǎn)輪系中心輪和轉(zhuǎn)臂的軸線必須重合。4. 周轉(zhuǎn)輪系中的兩個中心輪都是運動的。5. 轉(zhuǎn)化輪系的傳動比可用定軸輪系求解，從動輪齒數(shù)相乘積與所有主動輪齒數(shù)相乘積的比值。6. 行星輪系和差動輪系的自由度分別為二、單項選擇題行星輪系的自由度為（A 1（A（A（A1.2.3.4.） ） 因此轉(zhuǎn)化輪系中 igj ng nj 的數(shù)值為有

30、齒輪 g 到 j 間所有） ）1和 2，所以只有差動輪系才能實現(xiàn)運動的合成或分解。）。B 2）輪系中必須有一個中心輪是固定不動的 定軸 B 周轉(zhuǎn)）輪系中兩個中心輪都是運動的。定軸B 周轉(zhuǎn)）輪系不能用轉(zhuǎn)化輪系傳動比公式求解。 定軸B 混合）個轉(zhuǎn)臂。每個單一周轉(zhuǎn)輪系具有（A 0B 1每個單一周轉(zhuǎn)輪系中心輪的數(shù)目應(yīng)為（A 3B 2每個單一周轉(zhuǎn)輪系中，轉(zhuǎn)臂與中心輪的幾何軸線A 交錯B 相交兩軸之間要求多級變速傳動，選用（ ）A 定軸B 行星三軸之間要求實現(xiàn)運動的合成或分解，應(yīng)選用（A 定軸輪系B 行星輪系三、填空題1. 輪系的主要功用是5.6.7.8.9.C 3D 1或2。C 行星D 差動C 行星D

31、差動C 行星D 差動C 2D 3）。C 1D 1或2必須（）。C 重合D 平行輪系合適。C 差動D B和C）。C 差動輪系D A 和 B2. 定軸輪系是指3. 周轉(zhuǎn)輪系是指4. 求解混合輪系的傳動比，首先必須正確地把混合輪系劃分為個 ，并分別列出它們的然后四、計算題。 和各 計算公式，找出其相互聯(lián)系，1. 在圖示輪系中，設(shè)已知雙頭右旋蝸桿的轉(zhuǎn)速n1 900r/min ， z2 60 ， z2 25 ， z3 20 ，z3 25 ， z4 20 ， z4 30 ， z5 35 ， z5 28 ， z6 135，求 n6 的大小和方向。2. 圖示輪系中， 已知 z1 60 ， z2 48 ， z2

32、 80 ，z3 120， z3 60 ， z4 40 ，蝸桿 z4 2 ， （右旋），蝸輪 z5 80 ，齒輪 z5 65 ，模數(shù) m 5mm 。主動輪 1 的轉(zhuǎn)速 n1 240r/min ，轉(zhuǎn)向如 圖所示。試求齒條 6 的移動速度 v6 的大小和方向。3. 在圖示的輪系中，已知 動。若已知齒輪 1 的轉(zhuǎn)速z1 z2 z4 z5n1 1440r/min ，試求齒輪 6 的轉(zhuǎn)速（大小和方向） 。4. 在圖示的輪系中，已知 及方向。z1 20， z2 30， z3 15， z4 65， n1 150r/min ，求 nH 的大小5.n1題3 圖 在圖示周轉(zhuǎn)輪系中，已知各齒輪的齒數(shù) z1 15 ，

33、z2 25 ， z2 ，齒輪 3 的轉(zhuǎn)速 n3 50r/min ，其轉(zhuǎn)向相反，求行星架 H200r/min題4 圖z3 60 ，齒輪 1 的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速 nH 的大小和方向。20，6.圖示輪系中，已知 z1 60， z2 15， z2 20 ，各輪模數(shù)均相同，求z3 及 i1H 。圖示輪系中，已知 z1 40 ，z27.時齒輪 3 的轉(zhuǎn)速 n3 （大小及方向）20 ，齒輪 1 的轉(zhuǎn)速 n1 120r/min ，求 z3 及行星架的轉(zhuǎn)速 nH 0題5 圖8. 求如圖所示輪系的傳動比 i14 ，已知 z1 z2 25 ， z2 z3 20 ，題 7 圖 zH 100 ， z4 20 。9. 在如圖所

34、示輪系中， 各齒輪均為標(biāo)準齒輪， 并已知其齒數(shù)分別為， z4 18 ， z5 35 ， z6 88 ，計算傳動比 i1H 2。10. 求圖示卷揚機減速器的傳動比 i1H 。若各輪的齒數(shù)為 z1 24 z3 20 ， z4 40 ， z4 100 。已知 z1 34 ，z2 22 ，z3 78 ， z2 48 ， z2 30 ， z3 60 ，題8 圖題9 圖11. 在圖示的輪系中，已知各輪的齒數(shù) z1 2 （右旋）， z2 60 ， 齒輪 3，4，5，6 均為標(biāo)準安裝的標(biāo)準齒輪，且各齒輪的模數(shù)相同。當(dāng)輪 示方向轉(zhuǎn)動時，求輪12. 在圖示的輪系中，軸轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。試決定軸1以 n1 900r/min

35、 按圖6 轉(zhuǎn)速 n6 的大小和方向。A 按圖示方向以 1250 r/min 的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，而軸 C 的轉(zhuǎn)速大小和方向。各輪齒數(shù)見圖所示。B 按圖示方向以 600 r/min 的題 12 圖參考答案 一、判斷題1. F 2. T 二、單項選擇題正確3. TT，4. F錯誤5. FF)6. T1. A 2. C 3. D4. B5. B6. D 7. D 8. A 9. C三、填空題距離較遠傳動 變速與換向 獲得大傳動比 合成或分解運動 輪系傳動時每個齒輪的軸線相對機架是固定的 輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線相對機架是不固定的 定軸輪系 單一周轉(zhuǎn)輪系1.2.3.4. 四、計算題 解：該輪系為由圓柱齒

36、輪、 n1（1） i161n61.2.傳動比 聯(lián)立求解錐齒輪和蝸桿蝸輪組成的定軸輪系。z3 z4 z5 z6 60 20 20 35 135 108 z1 z2 z3 z4 z5 z62 25 25 30 28z2900 8.33r/min ，轉(zhuǎn)向如圖所示。108n1i16解：該輪系為由圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿蝸輪和齒輪齒條組成的定軸輪系n1 z2 z3 z4 z5 40 120 40 80（1） i1532n5 z1 z2 z3 z460 80 60 22) n6n1 2402 ） n5 n57.5r/min ，） 5 5 i1532 ，3）齒條 6 的移動速度 v6等于齒輪 5 分度圓線速度

37、，所以3.4.d5 n5mz5 n560 60 齒條 6 的運動方向如圖所示。v6解：該輪系為一個平行軸定軸輪系。5 65 7.5127.6mm/s60n1 z2 z3 z5 z6 z3 z6（1） i15 n5 z1 z2 z4 z5 z1 z4（2）齒輪 3和齒輪 6 的齒數(shù)可以從中心距相等的關(guān)系中求得。由于齒輪 中心距間的關(guān)系為112m z1 z2m z3 z2從而得到 z3同理可得 z62z1 2z2 20 2 20 60 z4 2z5 20 2 20 603）所以，1，2，3 的模數(shù)相等，n5 n1 z1 z4 1440 20 20 160r/min ，轉(zhuǎn)向如圖所示。 z3 z660

38、 60解：該輪系為行星輪系。20r/min1 的轉(zhuǎn)向相同。1) i1H 1 i1H4 1 1 z2 z4 1 30 65 7.5 z1 z320 15n1 150（2） nH1i1H 7.5行星架 H 的轉(zhuǎn)向與齒輪5.解：該輪系為差動輪系。1) i1H3n1 nHn3 nHzz12 zz231255 26005，則有2) n1 nH 5 nH n1 ，所以，nHn1 5n36 （3）設(shè)齒輪 1轉(zhuǎn)速為正，則齒輪 3 轉(zhuǎn)速為負，則有 nH n1 5n3 200 5 50 50 8.33r/minH 6 6 6 行星架 H 的轉(zhuǎn)向與齒輪 1 的轉(zhuǎn)向相反，而與齒輪 3 的轉(zhuǎn)向相同。6. 解：該輪系為一

39、行星輪系。 由同心條件得 11 m z1 z2m z3 z2則有2 1 2 2 3 2z3 z1 z2 z2 60 20 15 651）齒輪Hz2 z315 65 3i1H 1 i13 1 1z1 z260 20 161 與行星架 H 的轉(zhuǎn)向相同。7. 解：該輪系為一差動輪系。1）根據(jù)同心條件，輪 1 和輪 2 的中心距應(yīng)等于輪 3 和輪 2 的中心距，對于標(biāo)準齒輪，相嚙 合的齒輪模數(shù)相等，故r3 r2 r1 r2， r3 r1 2r2，則有11mz3mz1 mz2 ， z3 z1222）當(dāng) nH 0時，即行星架 H 固定，2z2 40 2 20 80該輪系成為定軸輪系，8. 解：z3n1i1

40、3n3z1齒輪 3 的轉(zhuǎn)向與齒輪802,n340 31 的轉(zhuǎn)向相反。n1i1312060r/min2該輪系為一混合輪系。1）該輪系的齒輪 1，2，2/，3 和行星架i1H 1 1 2 z2 z3 1 20 201Hz1 z225 25H 組成定軸輪系，20 1H 組成行星輪系，其傳動比為9252）由齒輪 4 和行星架 nHz4iH 4 H4n4zH100 5其傳動比為n1i14i1Hn4齒輪 1 與齒輪i91 iH 4 25 5 125 4 的轉(zhuǎn)向相反。9. 解：該輪系為一混合輪系。1）由齒輪 1，2，3和行星架 H 組成行星輪系，其傳動比為92520 20i1H 1 1 2 z2 z3z1

41、z22）由齒輪 4 和行星架 H 組成定軸輪系，25 25其傳動比為iH4nHz420n4zH100n1i1HiH4n425 5125齒輪 1 與齒輪4 的轉(zhuǎn)向相反。10. 解：該輪系為一混合輪系。1）由齒輪 3/、 4、4/組成定軸輪系，其傳動比為i34n3n3z4100n4nHz320得 n35nH2）由齒輪 1，2，2/，3和行星架 H 組成差動輪系，其傳動比為Hi13n1 nHz2 z448 60n3 n4z1 z224 30n1 nH4 nHn33）聯(lián)立求解n1 5nH 4n325nH，所以i1Hn125nH齒輪 1 與卷揚機的轉(zhuǎn)向相同。11. 解：該輪系為一混合輪系1）齒輪 1，2

42、 組成定軸輪系，其傳動比為i12n1z260n2z130，n1n2i129003030r/min ，方向如圖所示。2）齒輪 2， 3，4，5， 6 組成單一周轉(zhuǎn)輪系，其中蝸輪2 兼作轉(zhuǎn)臂，其傳動比為i63n7 nHz3 z5n3 nHz4 z63）聯(lián)立求解因為齒輪 3，4，5，6 均為標(biāo)準安裝的標(biāo)準齒輪，且各齒輪的模數(shù)相同，根據(jù)同心條件，則有， a34a56 ，所以12 z5 z6 12 z3 z4 ，則z3 z4 z5 z6 20 40 40 100 ，又齒輪 3 固定， n3 0，所以n6 1z3 z5z4 z6 n220 100 30 67.5r/min40 40齒輪 6 的轉(zhuǎn)向與蝸輪2

43、轉(zhuǎn)向相同。12. 解：1）ACnA n6z3 z5nC n6z2 z4i79n7z924n9z7324，333n7 n6 n9nB600 450r/min4441250 45034 643)nC 45032 367650 7200nC26.47r/min17 軸C 方向與軸 A一致。第八章 機械設(shè)計概述一、判斷題（正確 T ，錯誤 F）1. 強度是指零件抵抗整體斷裂、表面接觸疲勞及塑性變形的能力。強度準則是零件設(shè)計中最基本的 準則。（變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生。（兩接觸的金屬表面存在相對運動時，就會由于摩擦而產(chǎn)生磨損，因此磨損總是有害的。（鋼制零件采用熱處理辦法來提高其剛度是非常有效的。（2.3.

44、4.）5.使零件具有良好的工藝性， 應(yīng)合理選擇毛坯， 結(jié)構(gòu)簡單合理， 規(guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀群捅砻娲植诙取＃┒?、單項選擇題循環(huán)特性 r 1 時的應(yīng)力是（A 對稱循環(huán)變應(yīng)力外形復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸大，A 鑄造兩個等寬的圓柱體接觸，A 1 8 2合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性比碳鋼（A 小 B 大三、填空題機械零件設(shè)計計算的最基本計算準則是機械零件的主要失效形式有 、 、和在靜應(yīng)力作用下，塑性材料的極限應(yīng)力為 ，脆性材料的極限應(yīng)力為 。在靜載荷作用下的機械零件，不僅可以產(chǎn)生 應(yīng)力，也可能產(chǎn)生 應(yīng)力。零件危險截面處的幾何突變、截面尺寸的大小和表面狀態(tài)等均影響零件的疲勞強度，因此，在機 械零件的疲勞強度計算中，引入了

45、 、和對材料的疲勞極限加以修正。四、簡答題試述機械零件的功能失效的含義，并舉出兩個例子。 簡述機械零件的主要失效形式有哪些？主要計算準則有哪些？ 試述機械零件的強度的含義，寫出其一般表達式，并解釋式中各變量的含義。 穩(wěn)定變應(yīng)力的五個基本參量指什么？若某零件所有最大應(yīng)力 max 300MPa ，最小應(yīng)力1.2.3.4.1.2.3.4.5.1.2.3.4.）。B 脈動循環(huán)變應(yīng)力C 非對稱循環(huán)變應(yīng)力D 靜應(yīng)力生產(chǎn)批量大的零件的毛坯宜采用（ ）加工工藝。B 鍛造C其直徑B 1 4 2焊接 D 軋制d1 2d2，彈性模量 E1 2E2 ，則其接觸應(yīng)力值為（1 2 2 D 1 2）。）。C 相等D 不一定

46、min 120MPa ， 試求其他三個參量。參考答案一、判斷題(正確1. T 2. F 3. F 二、單項選擇題1. A 2. A三、填空題強度準則整體斷裂屈服極限 靜變T，4. F錯誤 F )5. T3.D4. B1.2.3.4.塑性變形 強度極限磨損 過大的彈性變形 功能失效絕對尺寸系數(shù) 表面狀態(tài)系數(shù)5.有效應(yīng)力集中系數(shù)四、簡答題1. 功能失效：機械零件不能完成規(guī)定功能的失效稱為功能失效。如摩擦帶傳動中的打滑，螺栓聯(lián)接 的松動。2. 機械零件的主要失效形式有：整體斷裂，塑性變形，磨損，過大的彈性變形，功能失效；主要計 算準則有：強度準則，剛度準則，耐磨性準則，振動穩(wěn)定性準則。3. 強度是衡量機械零件工作能力最基本的計算準則，是零件抵抗整體斷裂、表面接觸疲勞及塑性變 形的能力。其一般表達式為lim 或 lim S