機械設(shè)計基礎(chǔ)

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)復習題選擇題：（每題2分,總24分）1、對于平面連桿機構(gòu)，當( A )時，機構(gòu)處于死點位置。A.傳動角 B. 傳動角 C. 壓力角 D. 壓力角2、對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取( B )為機架，將得到雙搖桿機構(gòu)。A.最短桿 B.與最短桿相對的構(gòu)件C.最長桿 D.與最短桿相鄰的構(gòu)件3、凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律與凸輪的（ B ）有關(guān)。A實際廓線 B理論廓線 C 表面硬度 D 基圓4、圓柱斜齒輪的當量齒數(shù)( A )其實際齒數(shù)。大于； 等于； 小于 D 小于等于5、在計算如圖所示輪系傳動比i14時，在計算結(jié)果中( B )。A. 應(yīng)加“+”號 B. 應(yīng)加“”號 C. 不加符

2、號，但應(yīng)在圖上標出從動輪4的轉(zhuǎn)向 D. 不加符號，從動輪4的轉(zhuǎn)向不必考慮6、為了減小機械運轉(zhuǎn)中周期性速度波動的程度，應(yīng)在機械中安裝( B )。 A 調(diào)速器 B. 飛輪 C. 變速裝置 D 減速器7、當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用( C )。 A 螺釘聯(lián)接； B 螺栓聯(lián)接； C 雙頭螺柱聯(lián)接； D 緊定螺釘聯(lián)接8、楔鍵聯(lián)接的主要缺點是( C )。 A 鍵的斜面加工困難； B 軸與軸上的零件對中性不好； C 鍵不易安裝； D聯(lián)接不可靠，易松脫9、帶傳動工作中產(chǎn)生彈性滑動的原因是（ B ）A 帶的預緊力不夠 B 帶的松邊和緊邊拉力不等 C 帶繞過帶輪時有離心力 D

3、帶和帶輪間摩擦力不夠10、材料為45鋼的軟齒面齒輪的加工過程一般為（ B ）。 A 切齒、調(diào)質(zhì)； B 調(diào)質(zhì)、切齒； C 切齒、表面淬火、磨齒； D 切齒、滲碳、磨齒； 11、計算蝸桿傳動的傳動比時,公式( C )是錯誤的。A B C D 12、在軸的初步計算中，軸的直徑是按照（ B ）初步確定的。A彎曲強度 B 扭轉(zhuǎn)強度 C復合強度 D 軸段上零件的孔徑13、對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取( A )為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。A.最短桿B.與最短桿相對的構(gòu)件C.最長桿D. 與最短桿相鄰的構(gòu)件14、對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當從動件的行程速比系數(shù)(B )時，機構(gòu)必有急回特性。A. K>

4、;0B. K>1 C. K<1 D. K=115、當從動件的運動規(guī)律已定時，凸輪的基圓半徑r0與壓力角的關(guān)系為：( C )A r0越大，越大 B r0越大，越小 C r0與無關(guān) D r0與有關(guān)，但還要考慮其他參數(shù)16、直齒圓錐齒輪的當量齒數(shù)（A ）其實際齒數(shù)。 大于； 等于； 小于 D 無法確定17、如圖1所示的輪系屬于( D )。A. 定軸輪系B.行星輪系C.差動輪系D. 混合輪系18、若不考慮其它因素，單從減輕飛輪的重量上看，飛輪應(yīng)安裝在( A )。A高速軸B. 低速軸 C. 中間軸 D. 任意軸上 19、采用凸臺或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支撐面，是為了( C )。 A 減少預

5、緊力； B 減少擠壓力； C 避免螺栓受彎曲應(yīng)力； D 便于放置墊圈20、能夠構(gòu)成緊鍵聯(lián)接的兩種鍵是 D 。 楔鍵和半圓鍵； 平鍵和切向鍵；半圓鍵和切向鍵； 楔鍵和切向鍵； 21、能緩沖吸振，并能起到過載安全保護作用的傳動是（ A ）A 帶傳動 B鏈傳動 C 齒輪傳動 D 蝸桿傳動22、材料為45鋼的硬齒面齒輪的加工過程一般為（C）。 A 切齒、調(diào)質(zhì)； B 調(diào)質(zhì)、切齒； C 切齒、表面淬火、磨齒； D 切齒、調(diào)質(zhì)、磨齒；23、蝸桿傳動的強度計算（A）進行。A 主要針對蝸桿； B主要針對蝸輪；C有時針對蝸桿； D有時針對蝸桿24、轉(zhuǎn)軸上的載荷和支點位置都已經(jīng)確定后，軸的直徑可以根據(jù)（ D ）來進

6、行計算或校核。A彎曲強度 B扭轉(zhuǎn)強度 C扭轉(zhuǎn)剛度 D復合強度判斷題：( 判斷下列各論斷是否正確,正確者寫,錯誤者寫×) (每小題 1分，共10分) 1、曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿兩極限位置間的夾角稱為極位夾角。（ ）2、凸輪機構(gòu)的壓力角越小，則其動力特性越差，自鎖可能性越大。（ × ）3、自由度為1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。（ × ）4、由于蝸桿的導程角較大，所以有自鎖性能。 （ × ）5、鍵的剖面尺寸通常是依據(jù)功率的大小，按標準選擇。（ ×）6、軸做成階梯形主要是容易加工。 （ ×） 7、角接觸軸承之所以成對使用，是因為安裝、調(diào)整要方便些。（

7、× ）8、螺紋聯(lián)接已符合自鎖條件就不需要加防松裝置了。（ ）9、齒輪傳動強度計算時，許用接觸應(yīng)力與零件表面硬度無關(guān)。（× ）10、帶傳動工作時產(chǎn)生打滑動是因為帶承受的載荷過大。 （ ）11、機構(gòu)的死點位置就是 = 0 的位置。（ × ） 12、直動滾子從動件凸輪機構(gòu)的凸輪基圓半徑越大，越不容易出現(xiàn)運動失真。（ ）13、不影響傳動比大小，只起著傳動的中間過渡和改變從動輪轉(zhuǎn)向作用的齒輪，稱為惰輪。（× ）14、蝸桿機構(gòu)中，蝸輪的轉(zhuǎn)向取決于蝸桿的旋向和蝸桿的轉(zhuǎn)向。（ ）15、軸承內(nèi)圈與軸的配合通常采用基孔制配合。 （ ）16、零件在軸上的軸向固定可采用鍵、銷、

8、過盈配合聯(lián)接。（ × ）17、三角形螺紋多用于傳動，矩形螺紋、梯形螺紋多用于聯(lián)接。 （ × ）18、由于蝸桿的頭數(shù)多，效率高，所以蝸桿的頭數(shù)越多越好。（ ）19、一對直齒錐齒輪傳動中，兩輪軸線夾角必等于90。（ × ）20、構(gòu)件系統(tǒng)的自由度為F（>0），若給定的原動件數(shù)目等于F ，該傳動系統(tǒng)能成為機構(gòu)。（ ）填空題：(每空1分，共16分)1、兩個做平面平行運動的構(gòu)件之間為 面 接觸的運動副稱為低副；而為 點或線 接觸的運動副稱為高副。2、鉸鏈四桿機構(gòu)中，a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm(如圖所示)。(1) 以a桿為機架得 雙曲柄

9、機構(gòu);(2) 以b桿為機架得 曲柄搖桿 機構(gòu);3、凸輪機構(gòu)在從動件運動規(guī)律不變的情況下，如果 基圓半徑 增大 ，則最大壓力角將減小。4、斜齒輪 法面 上的模數(shù)、壓力角是標準值，圓錐齒輪 大端 的模數(shù)、壓力角是標準值。5、一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是 模數(shù)與壓力角分別相等 。6、在螺紋中，單線螺紋主要用于聯(lián)接，其原因是 自銷性能好 ，多線螺紋用于傳動，其原因是 傳動效率高 。7、閉式硬齒面齒輪傳動一般按 齒根彎曲疲勞 強度進行設(shè)計計算，確定的參數(shù)是 模數(shù) 。8、滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、 保持架 、 滾動體 四部分組成。9、蝸桿傳動的主平面內(nèi)，蝸輪和蝸桿截面的運動可以看作為 齒輪 和

10、齒條 的嚙合傳動。10、平面機構(gòu)中若引入一個低副將帶入 2 個約束，約束數(shù)與自由度減少數(shù)目的關(guān)系是 相等 。11、在曲柄搖桿機構(gòu)中，若 搖桿 為主動件，當 曲柄與搖桿 兩次共線時，則機構(gòu)出現(xiàn)死點位置。12、為改善凸輪機構(gòu)的傳力性能，應(yīng)減小凸輪輪廓的壓力角，為此設(shè)計凸輪時應(yīng) 增大 基圓半徑。13、帶傳動的型號是根據(jù) 功率P 與 轉(zhuǎn)速n 選定的。14、閉式軟齒面齒輪傳動一般按 吃面接觸疲勞 強度進行設(shè)計計算，確定的參數(shù)是 直徑 ；15、在其它條件不變時，蝸桿的頭數(shù)越多，導程角 越大 ，傳動的效率 越高 。16、滾動軸承按主要承受載荷的方向的不同又可分為 向心 軸承和 推力 軸承。17、工作時以傳遞

11、彎矩為主，不承受轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩很小的軸稱為 心軸 。 18、能在工作時隨便使兩軸接合或分離的是 離合器 。必須通過拆卸才能使兩軸分離的是 聯(lián)軸器 。問答題 (每小題 5分，共20分) 得分評卷人 1、帶傳動的打滑經(jīng)常在什么情況下發(fā)生？帶傳動為什么要限制帶速，限制范圍是多少？答：帶傳動中,存在彈性打滑,當工作載荷進一步加大時,彈性滑動的發(fā)生區(qū)域(即彈性弧)將擴大到整個接觸弧,此時就會發(fā)生打滑。 在帶傳動中,應(yīng)該盡量避免打滑的出現(xiàn)。角小了帶輪和皮帶接觸面太小，摩擦力小，容易打滑。 帶速過高，帶速過高使得對帶面的摩擦系數(shù)要求增高 很難滿足靜摩擦的要求而且皮帶跳動太厲害，滑移明顯，影響

12、效率2、螺紋聯(lián)接靠摩擦力防松的措施有哪些? 螺紋聯(lián)接用機械元件防松的措施有哪些? 第一種是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力；第二種是機械防松，主要是用銷、墊片、鋼絲將螺母卡死；第三種是鉚沖防松，主要是將螺紋副鉚死和焊死。第四種是結(jié)構(gòu)防松，即唐氏螺紋防松。3、用齒條刀切制標準齒輪時,為什么會有根切?齒輪傳動中,節(jié)圓與分度圓有何不同?在齒條齒頂線不超過嚙合極限點的時候 不根切！有個簡易的公式 Zmin=2ha*/sin2 當=20° ha*=1 時 Zmin=17兩齒輪的嚙合接觸點所作的兩齒廓的公法線與兩齒輪旋轉(zhuǎn)中心連線的交點稱為節(jié)點。4、如何提高軸的疲勞強度? 滾動軸承安裝的兩個軸頸與機座

13、的兩個軸承孔有什么要求?為提高軸的疲勞強度，可采用表面強化處理。如碾壓、噴丸、氮化、滲碳、淬火等方法，可顯著提高軸的承載能力。一個支承限制軸的雙向軸向位移（稱固定支承），另一個支承可沿軸向移動（稱游動支承），不能承受軸向負荷。適合于工作溫度較高和支點跨距較大的場合。3、雙支點游動支承 兩個支承均無軸向約束，又稱兩端游動支承。常用于人字齒輪場合，以防齒輪卡死和人字齒兩側(cè)受力不均勻。帶傳動的打滑經(jīng)常在什么情況下發(fā)生？在帶傳動設(shè)計時，當包角過小應(yīng)采取什么措施？帶傳動中，由于皮帶的彈性引起的帶與帶輪之間的相對滑動，叫做彈性滑動。 彈性滑動是皮帶的固有性質(zhì)，不可避免。 彈性滑動的負面影響，包括

14、造成傳動比不準確、傳動效率較低、使帶溫升高、加速帶的磨損等。帶傳動中，存在彈性打滑，當工作載荷進一步加大時，彈性滑動的發(fā)生區(qū)域（即彈性?。U大到整個接觸弧，此時就會發(fā)生打滑。 在帶傳動中，應(yīng)該盡量避免打滑的出現(xiàn)。 打滑現(xiàn)象的負面影響：導致皮帶加劇磨損、使從動輪轉(zhuǎn)速降低甚至工作失效。 打滑現(xiàn)象的好處在于：過載保護，即當高速端出現(xiàn)異常（比如異常增速），可以使低速端停止工作，保護相應(yīng)的傳動件及設(shè)備。5、6、鏈傳動中，為什么鏈節(jié)數(shù)常取偶數(shù)？鏈傳動的瞬時傳動比是否恒定，為什么？鏈傳動速度不均勻原因是鏈條分為很節(jié)，在傳動的時候就不能像皮帶傳動那么平穩(wěn)了。鏈傳動的瞬時傳動比恒定程度是大于皮帶傳動的，不過也

15、會因為鏈條的細微變形（拉長）、鏈輪和鏈條的相對磨損而導致瞬時傳動比不同。7、為什么蝸桿傳動要進行熱平衡計算？蝸桿傳動時，若油溫過高，常用散熱措施有哪些？由于蝸桿傳動效率低，發(fā)熱量大，若不及時散熱，會引起箱體內(nèi)油溫升高，潤滑失效，導致齒輪磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合，因此對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算。措施1），增加散熱面積，合理設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)，鑄出或焊上散熱片，2）提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，在蝸桿軸上裝置風扇，或在箱體油池內(nèi)裝設(shè)蛇形冷卻水管。8、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪些? 齒輪傳動中,節(jié)圓與分度圓有何不同？直齒圓柱齒輪的基本參數(shù):1,模數(shù)，2齒數(shù)，3，精度等級，4，齒形，5，壓力角。有了以上的基

16、本參數(shù)就可以確定齒輪的外圓，分度圓，齒根圓的直徑。一般齒輪的壓力角是20度，齒輪有最少齒數(shù)限制，超過了就要變位。圓，是只有齒輪裝配后，才“存在”的，是假想按照傳動比做純滾動的兩個圓（當然也是相切的）。分度圓是齒輪幾何結(jié)構(gòu)、計算的“基準圓”，是單個齒輪就存在的圓。當一對齒輪按照標準中心距裝配后，總變位系數(shù)等于0 時，節(jié)圓與分度圓重合，否則就不重合。計算分析題（每小題10分，共30分）1、計算圖示機構(gòu)的自由度，如有復合鉸鏈、虛約束、局部自由度應(yīng)指出。1)答： B為局部自由度 ，桿FG為虛約束 ，D、E點為復合鉸鏈 n=8 PL=11 PH=1 (各1分，共3分) F=3*n-2* PL- PH（2

17、分）=3*8-2*11-1=1 2)答： 如圖上，指出復合鉸鏈、局部自由度及虛約束 n=9 PL=12 PH=2 F=3*n-2* PL- PH =3*9-2*12-2=1 2、在圖示輪系中，已知蝸桿為雙頭右旋蝸桿，蝸輪4的齒數(shù)為Z4=60；其余各齒輪的齒數(shù)為：Z1=20, Z2=30, , Z3=16, ，Z5=60。若齒輪1的轉(zhuǎn)向如圖所示，n1=1440rpm。試求齒輪5的轉(zhuǎn)速n5的大小及其轉(zhuǎn)動方向。答：i15=n1/n6=( Z2* Z3 *Z4* Z5)/ (Z1* Z2，* Z3， * Z4，) =(30*16*60*60)/( 20*30*2*20)=72 N5= n1/ i15=

18、1440/72=20 r/min 轉(zhuǎn)向如圖箭頭 3、某機床中采用了如下的周轉(zhuǎn)輪系，在機床維護過程中，將齒輪2丟失，齒輪要重新加工裝配上?，F(xiàn)測得齒輪1的齒數(shù)為30，齒頂圓直徑為96 mm；齒輪3的齒輪為70。問： （1）齒輪1的模數(shù) （2）齒輪2的齒數(shù) （3）齒輪2的分度圓、齒頂圓及齒根圓直徑 解：（1） da1=d1+2mha*=m*（z1+2ha*）= m*（30+ 2）=96 mm m= 3 mm （2） 如圖：r3=r1+d2, 齒輪1、2、3相互嚙合則其模數(shù)應(yīng)相等 所以 m*z3/2=m*z1/2+m*z2, z3= z1/ + 2*z2 70=30+2*z2 則 z2=20 （3）、d2=mz2=3×20=60 mm da2=d2+2ha