機械設計基礎復習整理

1、機械設計基礎期末復習一填空題。1. 組成機械的各個相對運動的運動單元稱為構件。機械中不可拆卸的制造單元 稱為零件。構件可以是 單一的零件，也可以是幾個零件組成的剛性體。構件是機蟲立的運動單元，零件是機械中制造單元。2. 機器具有的三個共同的特征：它是人為的實物組合；各部分形成運動單元，各單元之間具有確定的相對運動；能實現(xiàn)能量的轉換 。3. 零件可分為兩類：一類是通用零件，一類是 專用零件。4. 根據(jù)磨擦副表面間的潤滑狀態(tài)將磨擦狀態(tài)分為四種：干磨擦、流體磨擦、邊界磨擦、混合磨擦 。5. 在機械正常運動中，磨損過程大致可分為三個階段：跑合磨損階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段 。6. 磨損可分為：粘

2、著磨損、磨粒磨損、表面疲勞磨損（點蝕） 、腐蝕磨損 。7. 潤滑油最重要的一項物理性能指標為粘度。8. 構件可以分為三種類型：固定件（又稱機架）、原動件、從動件。9. 表示機構各構件間相對運動關系的簡單圖形稱為機構運動簡圖。10機構自由度計算公式：F=3n 2Pl Ph （ Pl表示低副，Ph表示高副。）11. 根據(jù)自由度與原動件數(shù)目之間的關系可以判定機構是否具有確定的運動：?若原動件數(shù)目小于F,機構可以運動，但運動不確定；?若 F0且等于原動件數(shù)目，機構具有確定的運動；?若原動件數(shù)目大于F或F=0，機構不能運動。12. 機械運行時克服生產(chǎn)阻力所消耗的功與輸入功之比稱為機械的效率，以n表示。1

3、3. 根據(jù)兩個連架桿的運動情況不同，可以將鉸鏈四桿機構分為：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種類型。14. 鉸鏈四桿機構可以演化成 曲柄滑塊機構、導桿機構、搖桿機構、定塊機構四種類型。15. 可以構成曲柄搖桿機構的必要條件：曲柄為最短桿；最短桿與最長桿長度之和小于等于另外兩桿的長度之和。16. 若最短桿與最長桿長度之和大于另外兩桿長度之和，無論以哪一構件作為機架，均不存 在曲柄，都只能是 雙搖桿機構。17. 若最短桿與最長桿長度之和小于或等于另外兩桿的長度之和，是否存在曲柄取決于以哪 一個機構作為機架： 以最短桿鄰邊作為機架，構成曲柄搖桿機構。 以最短桿作為機架，構成雙曲柄機構。 以最短

4、桿對邊作為機架，構成雙搖桿機構。雙曲柄機構。a稱為壓力角。而使整個機構處于靜止狀態(tài)。作為特例，平行四邊形機構以任何一邊作為機架，均構成18. 從動件受到的驅動力方向與受力點速度方向所夾的銳角19. 壓力角a =90，因而不產(chǎn)生驅動力矩來推動曲柄轉動，a =90時，F(xiàn)t=0，這種位置稱為 死點。20. 凸輪機構的類型按凸輪形狀分類分為盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪。按從動件類型分為 尖頂從動件、滾子從動件、平底從動件。21. 凸輪的加工方法有：銃、銼削加工、 數(shù)控加工。23. 棘輪機構主要有：棘輪、棘爪、搖桿、止回棘爪和機架等組成。24. 棘輪機構轉角的調節(jié)方法：調節(jié)搖桿控制棘輪轉角、 利用遮板調

5、節(jié)棘輪轉角 。25. 由于運動特性系數(shù) t必須大于零，故徑向槽數(shù)Z應等于或大于3。一般取48。單圓柱銷槽輪機構的值 t總是小于0.5，即槽輪的運動時間總 小于靜止時間。26. 根據(jù)牙型，螺紋可以分為：三角形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋和矩形螺紋。27. 普通螺紋的牙型角為 60、管螺紋的牙型角為55、梯形螺紋牙型角為 30、鋸齒形螺紋兩側的牙型斜角分別為 3 =3和B =30o28. 螺紋連接的基本類型有：螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接這四種。29. 鍵可以分為：平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵 等類型，其中以 平鍵最為常用。30. 鍵的連接可以分為：平鍵連接，平鍵的兩側面為工作面。半

6、圓鍵連接，半圓鍵也是以兩側面作為工作面。楔鍵連接，楔鍵的上、下表面是工作面。31. 平鍵連接強度計算時通常只需按工作面上的擠壓強度 進行計算。32. 設計的鍵強度不夠時可以 増加鍵的長度，但不能使鍵長超過 2.25d。加大鍵長后強度仍不能夠或設計條件不允許加大鍵長時，可采用雙鍵。33. 帶的工作速度一般為 5-25m/s，傳動比。34. 普通V帶兩側面為工作面，普通V帶分為簾布結構 和線繩結構 兩種。35. 普通V帶的截面高度h與其節(jié)寬bp比值為07。36. 窄V帶截面高度h與節(jié)寬bp之比為0.9。且其頂寬b約為同高度普通 V帶的3/4。37. 由于帶的彈性變形，而引起帶在帶輪上的微小相對滑動

7、，稱為帶的彈性滑動。38. 通常帶傳動的張緊裝置采用兩種方法，即調整中心距和使用張緊輪。39. 套筒滾子鏈的標記： 鏈號-列數(shù)-節(jié)數(shù) 國標號例如：08A-1-60 GB/T 1243 2006表示：節(jié)距12.70mm、單排、60節(jié)、A系列套筒滾子鏈。40. 鏈傳動的布置是否合理，可從以下方面考慮： .兩鏈輪的回轉平面應在同一平面內(nèi)，否則易使鏈條脫落，或產(chǎn)生不正常磨損。 .兩鏈輪中心連線最好在水平面內(nèi)，若需要傾斜布置時，傾角也應小于45。應避免垂直布置，因為過大的下垂量會影響鏈輪與鏈條的正確嚙合，降低傳動能力。 .鏈傳動最好緊邊在上、松邊在下，以防松邊下垂量過大使鏈條與鏈輪輪齒發(fā)生干涉或松邊與緊

8、邊相碰。鏈節(jié)數(shù)選用偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)最好取奇數(shù)。41. 漸開線上任一點法線必與基圓相切，漸開線的形狀取決于基圓的大小。漸開線上各點的曲率半徑不相等。基圓內(nèi)無漸開線。發(fā)生線沿基圓上滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長。42. 就功能而與，一臺機器包括原動部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分四個 基本部分組成。43. 在鉸鏈四桿機構中，運動副全部都是轉動 副。44. 凸輪機構由凸輪 、 從動件 禾口 機架 組成。45. 齒輪的實效形式主要有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨粒磨損和齒面塑性變形 等。46. 在蝸桿傳動中，通常為主動件，渦輪為從動件。47. 聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。48.

9、為使兩對直齒圓柱齒輪能正確嚙合，它們的模數(shù)m和必須分別相等。49. V帶傳動的主要失效形式是打滑 和疲勞斷裂 。二選擇題。1. 漸開線在基圓上的壓力角為多大？（ A ）A.0 B.20 C.90 2. 當曲柄為原動件時，下述哪種機構具有急回特性？（ C ）A. 平行雙曲柄機構 B. 對心曲柄滑塊機構 C. 擺動導桿機構3. 為使機構順利通過死點，常采用在高速軸上裝什么輪增大慣性？（ B ）A. 齒輪 B. 飛輪 C. 凸輪4. 帶傳動的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在。 （ B ）A. 大帶輪 B. 小帶輪 C. 大小帶輪同時出現(xiàn)5. V 帶輪槽角應小于帶鍥角的目的是。 （ C ）A. 增加帶的壽命 B.

10、便于安裝 C. 使 V 帶側面更好地與輪槽接觸6. 帶傳動采用預緊裝置的主要目的是。 （ A ）A. 增加包角B. 保持初拉力 C. 提高壽命7. 齒輪基圓內(nèi)無（ A ）A. 漸開線B. 擺線 C. 螺旋線8. 標準直齒輪齒合傳動，其齒合條件為（ B ）A. 模數(shù)相同，分度圓相切 B. 模數(shù)相同，基圓上壓力角相同 C. 都不對9. 斜齒輪傳動與直齒輪傳動相比，其特點之一是（ C ）A. 加工簡單 B. 承載能力小 C. 傳動平穩(wěn)10. 標準圓柱直齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為（A ）A.17 B.20 C.1212. 在高速重載的齒輪傳動中，常發(fā)生的齒輪失效形式是（C ）A. 齒面點蝕B. 齒面磨

11、損 C. 齒面膠合13. 我國規(guī)定的漸開線齒輪的標準壓力角是（C ）A.15 B.18 C.20 14. V 帶傳動傳遞運動和動力主要是依靠（ A ）A. 帶和帶傳遞接觸面間的摩擦力B. 帶的松邊拉力 C. 帶點緊邊拉力15. 一個鉸鏈四桿機構，以最短桿作為機架時，則該機構件是（B ）A. 曲柄搖桿機構B. 雙曲柄機構C.17.消除機構“死點”的不正確方法是（C ）A. 利用飛輪裝置B. 利用桿件自身質量19. 為使機構順利通過死點，常采用在高速軸上安裝（C.雙搖桿機構C.A. 齒輪 B. 飛輪 20. 螺紋的三要素是指（ C ）A. 大徑、牙型、旋向 B. 大徑、 22.代號為 6208 的

12、滾動軸承，其內(nèi)徑為（A.8B.35C.4025. 自行車的前輪軸是（ B ）A. 傳動軸 B. 心軸27.內(nèi)徑d=45mnm勺滾動軸承，其可能的型號是C.6309采用多組機構錯列B）凸輪B.6306小徑、螺距C）mm。C.C)C. 大徑、牙型、螺距轉軸A.630528.原動件的自由度為A029.在機構中，原動件的數(shù)目（BB ）。B1C2A 大于B 等于D3機構的自由度時，該機構具有確定的運動。C 小于D 大于或等于30. 對于鉸鏈四桿機構， 當滿足最短桿和最長桿之和小于或等于其他兩桿長度之和的條件時， 若?。?D ）為機架，將得到曲柄搖桿機構。A 最短桿B 與最短桿相對的構件31. 已知一鉸鏈

13、四桿機構 ABCD ， AB=25mm ， 為機架， BC 為 AD 的對邊。那么，此機構為（C.最長桿D.與最短桿相鄰的構件BC=35mm，CD=50mm，AD=30mm ，且 AD C ）。D 固定桁架 ）。D 結構尺寸（ B ）。B. 產(chǎn)生柔性沖擊D.既有剛性沖擊也有柔性沖擊C. 小徑D .分度圓直徑B 輪轂的寬度D. 軸的直徑B.帶的緊邊拉力D.帶的松邊拉力C 減小D 不一定A 帶會產(chǎn)生抖動B 帶易磨損C.帶易疲勞斷裂D 包角減小A .雙曲柄機構B .曲柄搖桿機構C.雙搖桿機構32. 設計凸輪機構時，凸輪的輪廓曲線形狀取決于從動件的（AA 運動規(guī)律B 運動形式C.結構形狀33. 在凸輪

14、機構中，當從動件按等加速、等減速運動規(guī)律時，機構將A .產(chǎn)生剛性沖擊C.既無剛性沖擊也無柔性沖擊34. 螺紋的公稱直徑是（A ）。A .大徑B .中徑35. 鍵的長度選擇主要是根據(jù)（ B ）A 傳遞轉矩的大小C.傳遞功率的大小36. V 帶傳動主要依靠（A ）傳遞運動和動力。A 帶與帶輪接觸面的摩擦力C.帶的初拉力37. 當中心距增加時，小帶輪的包角（A ）。A 增大B 不變38. 帶傳動的中心距過大將會引起的不良后果是（ A ）。39. 鏈傳動屬于（ C ）。B .具有中間柔性件的嚙合傳動D .具有中間撓性件的嚙合傳動A .具有中間彈性體的嚙合傳動C.具有中間撓性件的嚙合傳動D 減輕鏈的重量

15、40. 多排鏈排數(shù)一般不超過 3或 4排，主要是為了（ B ）。A 深溝球軸承B 圓錐滾子軸承C .推力球軸承D.圓柱滾子軸承42.為了齒輪能進入嚙合，它們必須相同的是（B ）。A 直徑B 基圓齒距C 齒寬43.漸開線標準齒輪的根切現(xiàn)象發(fā)生在（ C ） 。A 模數(shù)較大時B 模數(shù)較小C 齒數(shù)較少時A 安裝方便B 使各排受力均勻C .不使軸向過寬D 齒數(shù)D 齒數(shù)較多時44.在下列四種型號的滾動軸承中，必須成對使用 （ B ）。45.在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移以及可以緩和沖擊、吸收振動的是（ D ）。A .凸緣聯(lián)軸器B .齒式聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D .彈性套柱銷聯(lián)軸器三簡答題。1

16、. 凸輪機構中從動件常用的運動規(guī)律有哪些？各有什么特點？答：凸輪機構從動件常用的運動有：?等速運動在運動的開始與結束的瞬時會產(chǎn)生剛性沖擊， 適用于低速、 輕載的場合。?等加速等減速運動在運動的開始、 結束以及從加速向減速轉換的瞬時會產(chǎn)生柔性沖擊，適用于中速場合。?簡諧運動在運動的開始與結束的瞬時會產(chǎn)生柔性沖擊，適用于中速場合。2. 進行緊螺栓連接的強度計算時，為什么要將螺栓拉力增加30%？答：因為螺紋部分不僅受到因預緊力Fo的作用而產(chǎn)生的拉伸應力 (T，還受到因螺紋摩擦力矩T1的作用而產(chǎn)生的扭轉切應力 T,使螺栓螺紋部分處于拉伸與扭轉的復合應力2 2 2 2狀態(tài)。根據(jù)第四強度理論， 可求出當量

17、應力 =2b +3t =2b +3( 0.5 d ) =1.3 d , 由上可見，緊螺栓連接的強度也可按純拉伸強度計算，但考慮螺紋摩擦力矩Ti的影響，需將螺栓拉力增大 30%。3. 緊螺栓連接所受軸向變載荷在 0F間變化，當預緊力Fo一定時，改變螺栓或被連接件的 剛度，對螺栓連接的疲勞強度和連接的緊密性有何影響？答：緊螺栓連接所受軸向變載荷在0F間變化，當預緊力Fo 一定時，螺栓剛度降低或被連接件的剛度增加， 應力幅會減小， 殘余預緊力也會減小， 即螺栓連接的疲勞強度增 加，連接的緊密性降低；反之，螺栓連接的疲勞強度降低，連接的緊密性增加。4. 為什么采用兩個平鍵時一般把兩鍵設在相隔180的位

18、置上？采用兩個楔鍵時相隔12 0 左右？而采用兩個半圓鍵，則又常沿輪轂方向把兩鍵放在軸的同一母線上？答：采用兩個平鍵時把它們設在相隔180的位置上有助于平衡軸的受力。采用兩個楔鍵時相隔 120左右是為了減少對零件對中的破壞。 采用兩個半圓鍵時沿輪轂方向把兩 鍵放在軸的同一母線上是為了減少半圓鍵槽對軸強度的削弱。5.小帶輪包角對帶傳動有何影響？為什么只能給出小帶輪包角a 1的公式？答：a i增大說明了整個接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動能力。由于大帶輪 的包角 a 2大于小帶輪的包角 a 1，打滑首先發(fā)生在小帶輪，因此，只要考慮小帶輪的 包角 a 1 的值。6. 帶傳動的彈性滑動和打滑是

19、怎樣產(chǎn)生的？它們對傳動有何影響？是否可以避免？答： 彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。 打滑是指過載引起的全面滑動， 是可以避免 的。而彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會發(fā)生彈性滑動，是一 種不可避免的物理現(xiàn)象。7. 一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上？為什么？答：因為 a 1a 2,故打滑總是先發(fā)生在小輪上。因為小帶輪的接觸弧上產(chǎn)生的摩擦力小于 大帶輪。8. 影響傳動速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？答：影響傳動速度不均勻的主要參數(shù)是鏈節(jié)距P。在鏈傳動中，鏈節(jié)距 P越大，鏈輪的轉速越高，鏈傳動的動載荷效應越嚴重，所以鏈 傳動不宜用于高速傳動， 在設計鏈傳

20、動時必須對鏈速加以限制。 在選擇參數(shù)時， 選取 較小的鏈節(jié)距，對降低鏈傳動的運動不均勻性是有利的。9. 鏈節(jié)距 P 的大小對鏈傳動的動載荷有何影響？答：鏈傳動產(chǎn)生動載荷的原因如下：?鏈和從動鏈輪均作周期性的加、減速運動， 必然引起動載荷， 而且鏈輪轉速越高、鏈節(jié)距越大，則鏈的加速度也越大，動載荷就越大。鏈速在鉛垂方向上的速度V變化使鏈產(chǎn)生上下抖動，也產(chǎn)生動載荷。?鏈節(jié)進入鏈輪的瞬間時，鏈節(jié)與鏈輪齒以一定的相對速度嚙合，使傳動產(chǎn)生附加 動載荷。這種現(xiàn)象隨著鏈輪轉速的增加和鏈節(jié)距的加大而加劇，使傳動產(chǎn)生震動 和噪聲。10. 鏈傳動的主要失效形式有哪些？ 答：鏈傳動的主要失效形式有：疲勞破壞，鉸鏈磨

21、損，沖擊疲勞破壞，鉸鏈膠合，過載 斷裂。11. 制造軸的常用材料有幾種？若軸的剛度不夠，是否可采用高強度合金鋼提高軸的剛度？ 為什么？ 答：制造軸的常用材料有碳素鋼和合金鋼。若軸的剛度不夠，不可以采用高強度合金鋼 提高軸的剛度，因為合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多。12. 在軸的彎扭合成強度校核中，a表示什么？為什么要引入 a ?答：在軸的彎扭合成強度校核中，a表示修正系數(shù)。a是考慮由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力b和由扭矩產(chǎn)生的扭轉切應力 t t循環(huán)特性不同引入的應力校正系數(shù)。13. 何謂滾動軸承的基本額定壽命？何謂當量動載荷？如何計算？答：基本額定壽命是指一批同型號的軸承在相同條件下運轉時，90%的軸

22、承未發(fā)生疲勞點蝕前運轉的總轉速，或在恒定轉速下運轉的總工作小時數(shù)，分別用L10、 L10h 表示。當量動載荷是軸承在當量動載荷 P 作用下的壽命與在實際工作載荷（徑向和軸向載 荷）條件下的壽命相等。其計算方式為：P=?p（XFr+YFa）14. 為什么角接觸軸承通常要成對使用？答：其目的是消除或減小內(nèi)部軸向力的影響。15. 試說明齒式聯(lián)軸器為什么能夠補償綜合位移？ 答：齒式聯(lián)軸器由兩個帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒和兩個帶有外齒的內(nèi)套筒所組成。由于外齒的齒頂制成球面， 球面中心線在齒輪軸線上， 且內(nèi)外齒嚙合時具有較大的頂隙和 側隙 , 因此能補償綜合位移。16. 萬向聯(lián)軸器為什么常成對使用？在成對使用

23、時應如何布置才能保證從動軸的角速度和 主動軸的角速度隨時相等？答：萬向聯(lián)軸器當主動軸角速度3 1為常數(shù)時，從動軸的角速度 3 2并不是常數(shù)，而是在一定范圍內(nèi)變化， 這在傳動中會引起附加動載荷， 對使用不利， 所以常成對使用。 安 裝十字式萬向聯(lián)軸器時，如要使主、從動軸角速度相等，必須滿足兩個條件：主 動軸、從動軸與中間件的夾角相等；中間軸上兩端的叉形接頭在同一個平面內(nèi)。四綜合題。作圖題：I 軸輸入，蝸輪 4 為1. 圖示為斜齒圓柱齒輪傳動蝸桿傳動組成的傳動裝置。其動力由 右旋。試解答下列問題：(1 )為使蝸輪4按圖示n4方向轉動，確定斜齒輪 1的轉動方向；(2) 為使中間軸n所受的軸向力能抵消

24、一部分，確定斜齒輪1和斜齒輪2的輪齒旋向;(3) 畫出齒輪1和蝸輪4所受圓周力Fti、Ft4和軸向力 R、Fa4的方向(垂直紙面向外的 力畫*、向內(nèi)的力畫 -)解:2. 在下圖所示的凸輪機構中，已知凸輪的實際輪廓線為一圓心在A點的圓。要求：(1)繪出凸輪的理論輪廓線；(2)繪出凸輪的基圓，并標出基圓半徑ro; (3)在圖中畫出機構在圖示位置時的壓力角 a ; (4)在圖中標出圖示位置時從動件的位移S。(不必作文字說明，但必須保留作圖線)。理論廓線3. 圖示盤形凸輪機構中，已知凸輪為C為中心的圓盤。(1) 畫出凸輪的基圓，畫出凸輪的偏距圓；(2) 標出機構在圖示位置時，從動件的位移s ；(X 。

25、(3) 畫出凸輪在D點與從動件尖頂接觸時，機構壓力角aO為凸輪幾何中心，O為凸輪轉動中 心4 .一對心直動尖頂從動件偏心圓凸輪機構，r。、行程h, COO=0.5OA,圓盤半徑R=60 mm。根據(jù)下圖及上述條件確定基圓半徑 點壓力角a c和D點接觸時的位移hD、壓力角a do計算題:1.題圖所示機構中 HI/JK/LM，計算該機構的自由度，若機構中有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束等，請明確指出 。2 計算下列機構的自由度，若有復合鉸鏈、 是否有確定的相對運動。局部自由度和虛約束請指出。并說明該機構解：1) D處復合鉸鏈；B處局部自由度；C、E處虛約束2) F = 3n _ 2 Pl _ Ph=3 6 -2 8 -1 =13) 原動件數(shù)=F,有確定運動。3.計算圖示機構的自由度解：活動構件數(shù)：n=7低副數(shù)：P l=9咼副數(shù)：P H=1自由度數(shù):F=3n 2 Pl Ph= 3X 7 2X 9- 1 = 24.某機械傳動中裝置中的軸承組合如圖所示。已知甩=2000N, Fre=9000N,軸的轉速為n=15