《機械設計基礎》習題與解答

《南昌工程學院機械設計基礎》習題與解答一、選擇題1.曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿為主動件時，B死點位置。（A）不存在（B）曲柄與連桿共線時為（C）搖桿與連桿共線時為2.曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為主動件時，C死點位置。（A）曲柄與連桿共線時（B）搖桿與連桿共線時（C）不存在3.為保證四桿機構(gòu)良好的機械性能，B不應小于最小許用值。（A）壓力角；（B）傳動角（C）極位夾角4.平面四桿機構(gòu)無急回特性時的行程速比系數(shù)C。（A）K＞1（B）K＜1（C）K=15.在雙曲柄機構(gòu)中，已知三桿長度為a=80mm，b=150mm，c=120mm，則d桿長度為B。（A）＜110mm（B）110mm≤d≤190mm（C）≥190mm6.凸輪機構(gòu)中的壓力角是指A間的夾角。（A）凸輪上接觸點的法線與從動件的運動方向（B）凸輪上接觸點的法線與該點線速度（C）凸輪上接觸點的切線與從動件的運動方向7.B決定了從動桿的運動規(guī)律。（A）凸輪轉(zhuǎn)速（B）凸輪輪廓曲線（C）凸輪形狀8.凸輪機構(gòu)中，基圓半徑是指凸輪轉(zhuǎn)動中心至_C_向徑。（A）理論輪廓線上的最大（B）實際輪廓線上的最大（C）理論輪廓線上的最小（D）實際輪廓線上的最小9.在曲柄滑塊機構(gòu)中，當取滑塊為原動件時，_C_死點位置。（A）有一個（B）沒有（C）有兩個（D）有三個10.對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取__C_為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。（A）最長桿（B）與最短桿相鄰的構(gòu)件（C）最短桿（D）與最短桿相對的構(gòu)件11.曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為主動件，則傳動角是_B_。（A）搖桿兩個極限位置之間的夾角（B）連桿與搖桿之間所夾銳角（C）連桿與曲柄之間所夾銳角（D）搖桿與機架之間所夾銳角12.普通平鍵聯(lián)接傳遞動力是靠B。（A）兩側(cè)面的摩擦力（B）兩側(cè)面的擠壓力（C）上下面的擠壓力（D）上下面的摩擦力13.設計鍵聯(lián)接的幾項主要內(nèi)容是：（a）按輪轂長度選擇鍵的長度；（b）按要求選擇鍵類型；（c）按內(nèi)徑選擇鍵的剖面尺寸；（d）進行必要強度校核。具體設計時一般順序為B。（A）b-a-c-d（B）b-c-a-d（C）a-c-b-d（D）c-d-b-a14.平鍵聯(lián)接能傳遞的最大扭矩為T，現(xiàn)要傳遞的扭矩為1.5T，則應D。（A）把鍵長增大到1.5倍（B）把鍵寬增大到1.5倍（C）把鍵高增大到1.5倍（D）安裝一對平鍵15.擰緊螺母時的功率主要與螺紋的D有關(guān)。（A）升角（B）線數(shù)（C）螺距和牙型角（D）升角和牙型角16.螺紋聯(lián)接是一種A。（A）可拆聯(lián)接（B）不可拆聯(lián)接（C）具有防松裝置的為不可拆聯(lián)接，否則為可拆聯(lián)接（D）具有自鎖性能的為不可拆聯(lián)接，否則可拆17.被聯(lián)接件受橫向外力時，如采用普通螺紋聯(lián)接，則螺栓可能失效的形式為B。（A）剪切與擠壓破壞（B）拉斷（C）拉扭斷裂18.鍵聯(lián)接的主要用途是使輪與輪轂之間_C_。（A）沿軸向固定并傳遞軸向力（B）沿軸向可作相對滑動并具由導向性（C）沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)距（D）安裝拆卸方便19.采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，在需要經(jīng)常裝拆的情況下宜采用_B_。（A）螺栓聯(lián)接（B）雙頭螺柱聯(lián)接（C）螺釘聯(lián)接20.用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，宜采用_B_。（A）梯形螺紋（B）三角形細牙螺紋（C）三角形粗牙螺紋21.為使三角帶傳動中各根帶受載均勻，帶的根數(shù)不宜超過D根。（A）4（B）6（C）2（D）1022.普通V帶傳動和平型帶傳動相比較，其主要優(yōu)點是B。（A）在傳遞相同功率時，尺寸較?。˙）傳動效率高（C）帶的壽命長（D）帶的價格便宜23.標準普通V帶型號的選定，取決于A。（A）傳遞的功率（B）帶的線速度（C）帶的圓周力（D）高速軸上的扭矩24.工作條件與型號一定的普通V帶，其壽命隨小帶輪直徑的增大而B。（A）降低（B）增大（C）不變25.帶傳動的中心距與小帶輪的直徑一致時，若增大傳動比，則小帶輪上的包角A。（A）減?。˙）增大（C）不變26.一定型號的三角帶傳動，若小帶輪直徑一定，增大其傳動比，則帶繞過大帶輪上的彎曲應力A。（A）減?。˙）增大（C）不變27.帶在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于C。（A）帶不是絕對撓性件（B）帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低（C）帶的緊邊與松邊拉力不等（D）帶繞過帶輪產(chǎn)生離心力28.帶傳動的主動輪直徑d1=180mm，轉(zhuǎn)速n1=940r/min，從動輪直徑d2=710，轉(zhuǎn)速n2=233r/min,則滑動系數(shù)ε為D。（A）1.2﹪（B）1.5﹪（C）1.8﹪（D）2.2﹪29.在具體設計三角帶傳動時：（a）確定帶輪直徑d1，d2；（b）選用帶的型號；（c）確定帶的長度L；（d）確定帶的根數(shù)Z；（e）選定初步中心距a0；（f）計算實際中心距a；（g）計算作用在軸上的壓力F。以上各項目進行的順序為C。（A）a-b-c-e-f-d-g（B）a-b-d-e-c-f-g（C）b-a-e-c-f-d-g（D）b-a-e-f-c-d-g30.帶傳動主要是依靠B來傳遞運動和動力。（A）帶和兩輪接觸面之間的正壓力（B）帶的緊邊拉力（B）帶和兩輪接觸面之間的摩擦力（D）帶松邊拉力31.一對齒輪嚙合時，兩齒輪的C始終相切。（A）分度圓（B）基圓（C）節(jié)圓（D）齒根圓32.一對齒輪要正確嚙合，它們的_C_必須相等。（A）直徑（B）寬度（C）模數(shù)（D）齒數(shù)33.一個齒輪上的圓有B。（A）齒頂圓和齒根圓（B）齒頂圓，分度圓，基圓和齒根圓（C）齒頂圓，分度圓，基圓，節(jié)圓，齒根圓34.一標準直準圓柱齒輪的周節(jié)（齒距）p=15.7mm，齒頂圓的直徑為da=400mm，則該齒輪的齒數(shù)為_B_。（A）82（B）78（C）80（D）7635.一個漸開線圓柱齒輪上有兩個可見圓：D，和兩個不可見圓：D。（A）分度圓、齒頂圓；基圓、齒根圓（B）齒頂圓、基圓；分度圓、齒根圓（C）分度圓、基圓；齒頂圓、齒根圓（D）齒頂圓、齒根圓；分度圓、基圓36.漸開線齒廓基圓上的壓力角C。（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）等于20°37.用齒條型刀具范成加工漸開線直齒圓柱齒輪，當齒數(shù)_B_時，將發(fā)生根切現(xiàn)象。（A）Z=17（B）Z<17（C）Z>17（D）Z=1438.阿基米德圓柱蝸桿的_C_模數(shù)，應符合標準數(shù)值。（A）端面（B）法向（C）軸向（D）無39.當兩軸距離較遠，且要求傳動比準確，宜采用_C_。（A）帶傳動（B）一對齒輪傳動（C）輪系傳動40.汽車下部，由發(fā)動機、變速器、通過萬向聯(lián)軸器帶動后輪差速器的軸，是_C_。（A）心軸（B）轉(zhuǎn)軸（C）傳動軸41.兩軸在空間交錯90°的傳動，如已知傳遞載荷及傳動比都較大，則宜選用_C_。（A）螺旋齒輪傳動（B）斜齒圓錐齒輪傳動（C）蝸輪蝸桿傳動42.工作時承受彎矩并傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，稱為_B_。（A）心軸（B）轉(zhuǎn)軸（C）傳動軸43.最常用來制造軸的材料是_B_。（A）20號鋼（B）45號鋼（C）40Cr鋼（D）38CrMoAlA鋼44.設計一根齒輪軸，材料采用45鋼，兩支點用向心球軸承支承，驗算時發(fā)現(xiàn)軸的剛度不夠，這時應_D_。（A）將球軸承改為滾子軸承（B）將滾動軸承改為滑動軸承（C）換用合金鋼制造軸（D）適當增加軸的直徑45.軸環(huán)的用途是_D_。（A）作為軸加工時的定位面（B）提高軸的剛度（C）提高軸的強度（D）使軸上零件獲得軸向定位46.當軸上安裝零件要承受軸向力時，采用_A_來進行軸向定位時，所承受的軸向力較大。（A）圓螺母（B）緊定螺釘（C）彈性擋圈47.增大軸在剖面過度處的圓角半徑，其優(yōu)點是_B_。（A）使零件軸向定位比較可靠（B）降低應力集中（C）使軸的加工方便48.在軸的初步計算中，軸的直徑是按_B_來初步確定的。（A）彎曲強度（B）扭轉(zhuǎn)強度（C）軸段的長度（D）軸段上零件的孔徑49.作用在轉(zhuǎn)軸上的各種載荷中，能產(chǎn)生對稱循環(huán)彎曲應力的是_B_。（A）軸向力（B）徑向力（C）轉(zhuǎn)矩（D）由不平衡質(zhì)量所引起的離心力50.安裝齒輪的軸，若彎曲變形超過限度，會造成_C_。（A）輪齒發(fā)生干涉現(xiàn)象（B）齒根應力集中現(xiàn)象嚴重（C）沿齒寬方向發(fā)生偏載51.設計工作轉(zhuǎn)速n不高的軸，應使它的轉(zhuǎn)速n0為工作轉(zhuǎn)速的_D_。（A）0.7倍以下（B）0.7～1倍（C）1～1.5倍（D）1.5倍以上52.一般來說，A更能承受沖擊，A更適合于較高的轉(zhuǎn)速下工作。（A）滾子軸承；球軸承（B）球軸承；滾子軸承53.在正常條件下，滾動軸承的主要失效形式是_B_。（A）滾動體碎裂（B）滾動體與滾道的工作表面產(chǎn)生疲勞點蝕（C）保持架破壞（D）滾道磨損54.通常情況下，避免滾子從動件凸輪機構(gòu)運動失真的合理措施是_B_。（A）增大滾子半徑（B）減小滾子半徑（C）增大基圓半徑（D）減小基圓半徑二、判斷題（×）1.運動副是聯(lián)接，聯(lián)接也是運動副。（√）2.機構(gòu)都是可動的。（×）3.機器是由機構(gòu)組合而成的，機構(gòu)的組合一定就是機器。（√）4.曲柄滑塊機構(gòu)滑塊為主動時，有死點位置。（√）5.擺動導桿機構(gòu)有急回特性。（√）6.曲柄的極位夾角θ越大，機構(gòu)的急回特性也越顯著。（×）7.在實際生產(chǎn)中，機構(gòu)的“死點”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。（×）8.在平面連桿機構(gòu)中，連桿與曲柄是同時存在的，即有連桿就有曲柄。（×）9.凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動桿的運動規(guī)律。（√）10.凸輪機構(gòu)中，凸輪最大壓力角出現(xiàn)于凸輪輪廓坡度較陡的地方。（×）11.外嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是從動件，而內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是主動件。（×）12.普通平鍵聯(lián)接是依靠鍵的上下兩平面間的摩擦力來傳遞扭矩的。（√）13.帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象是不可避免的。（√）14.分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有影響。（×）15.速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不論對齒輪傳動還是蝸桿傳動都成立。（√）16.在任意圓周上，相鄰兩輪齒同側(cè)漸開線間的距離，稱為該圓上的齒距。（√）17.同一模數(shù)和同一壓力角，但不同齒數(shù)的兩個齒輪，可以使用一把齒輪刀具進行加工。（×）18.m，d，ha*，c*都是標準值的齒輪是標準齒輪。（×）19.工作中轉(zhuǎn)動的軸稱為轉(zhuǎn)軸。（√）20.只有軸頭上才有鍵槽。（√）21.通過離合器聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。（×）22.聯(lián)軸器和離合器主要用來聯(lián)接兩軸。用離合器時要經(jīng)常拆卸才能把兩軸分開，用聯(lián)軸器時則無需拆卸就能使兩軸分離或接合。（√）23.齒式聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器、彈性套柱銷聯(lián)軸器都屬于撓性聯(lián)軸器。（×）24.凸緣聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器，都屬于剛性聯(lián)軸器。（√）25.通過離合器聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。（√）26.撓性聯(lián)軸器可分為無彈性元件、金屬彈性元件及非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器。（×）27.剛性聯(lián)軸器安裝時要求兩軸嚴格對中，而撓性聯(lián)軸器則不必考慮對中問題。（×）28.聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸直徑必須相等，否則無法工作。（×）29.多片式摩擦離合器的摩擦片數(shù)越多，接合越不牢靠，因而傳遞的扭矩也越小。（×）30.摩擦離合器對兩軸之間的分離或接合，都是在停止轉(zhuǎn)動的條件下進行。（×）31.安全離合器的作用是當工作轉(zhuǎn)速超過其允許的轉(zhuǎn)速時，連接件將發(fā)生打滑，從而保護機器中重要零件不致?lián)p壞。（×）32.圓柱螺旋彈簧壓縮彈簧受壓力時，其彈簧絲截面上產(chǎn)生的是壓力。（√）33.彈簧剛度是指所受載荷與產(chǎn)生的變形之比。（×）34.汽車底盤下安裝板彈簧的目的是為了儲存彈簧。（×）35.若兩個圓柱螺旋壓縮彈簧的材料、中徑、彈簧線徑和工作圈數(shù)相同，而節(jié)距不同，則它們的剛度不同。（√）36.為了使圓柱螺旋壓縮彈簧在壓縮后，仍能保持一定的彈性，設計時應考慮在最大工作載荷作用下，各圈之間必須保留一定的間隙。（×）37.測力彈簧宜采用變剛度彈簧。（√）38.在圓柱螺旋彈簧受拉力時，其彈簧絲截面上受扭轉(zhuǎn)切應力。（×）39.由幾個彈簧串聯(lián)組成的彈簧系統(tǒng)，它的總剛度應等于這幾個彈簧剛度之和。三、填空題1.機構(gòu)具有確定運動的條件是：原動件數(shù)等于機構(gòu)的自由度數(shù)。2.運動副是指能使兩構(gòu)件之間既能保持直接接觸接觸，而又能產(chǎn)生一定形式相對運動的聯(lián)接。3.一平面鉸鏈四桿機構(gòu)的各桿長度分別為a=350,b=600,c=200,d=700。（1）當取c桿為機架時，它為何種具體類型？雙曲柄機構(gòu)；（2）當取d桿為機架時，則為曲柄搖桿機構(gòu)。4.平面四桿機構(gòu)中，若各桿長度分別為a=30，b=50，c=80，d=90，當以a為機架，則該四桿機構(gòu)類型為_雙曲柄機構(gòu)__。5.平面四桿機構(gòu)中，若各桿長度分別為a=40、b=60、c=60、d=70。當以a為機架，則此四桿機構(gòu)類型為_雙曲柄機構(gòu)__。6.根據(jù)圖中注明的尺寸，判斷各鉸鏈四桿機構(gòu)的類型。曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)7.平面連桿機構(gòu)當行程速度變化系數(shù)K_>1_時，機構(gòu)就具有急回特性。8.曲柄搖桿機構(gòu)產(chǎn)生“止點”位置的條件是，搖桿為主動件，曲柄為從動件。9.凸輪機構(gòu)中，凸輪基圓半徑愈大，壓力角愈小，機構(gòu)傳動性能愈好。10.凸輪機構(gòu)能使從動桿按照凸輪輪廓曲線，實現(xiàn)各種復雜的運動。11.凸輪機構(gòu)基圓半徑越大，壓力角越小，機構(gòu)傳動性能越好。12.以凸輪的理論輪廓曲線的最小半徑所做的圓稱為凸輪的基圓。13.常用的間歇運動機構(gòu)有棘輪和槽輪機構(gòu)。14.牛頭刨床的工作臺進給機構(gòu)用的是棘輪機構(gòu)機構(gòu)。15.雙圓銷外嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪有6條槽，要使槽輪轉(zhuǎn)兩圈，曲柄盤應轉(zhuǎn)6圈。16.鍵聯(lián)接的主要用途是：周向固定、傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。17.普通平鍵的三種形式為A型（圓頭），B型（方型），C型（單圓頭）。18.一調(diào)整螺紋，采用雙線粗牙螺紋，螺距為3毫米，為使螺母相對螺桿沿軸線移動2毫米，則螺桿應轉(zhuǎn)_1/3_圈。19.某調(diào)整螺紋，采用雙頭粗牙螺紋，螺距為3mm，為使螺母相對螺桿沿軸向移動12mm，則螺桿應轉(zhuǎn)2圈。20.國標規(guī)定，普通V帶根據(jù)橫截面面積大小的不同，分為Y、Z、A、B、C、D、E七種截型，各種截型普通V帶的楔角均是_40°_度。21.帶傳動的主動輪直徑d1=180mm，轉(zhuǎn)速n1=940r/min，從動輪的直徑為d2=710轉(zhuǎn)速n2=233r/min,則其彈性滑動系數(shù)ε為0.022。22.帶傳動的中心距與小帶輪的直徑一定時，若增大傳動比，則小帶輪包角變小。23.帶傳動中，當中心距a過大，常會引起帶的抖動（振顫），而中心距a過小，又會加速帶的疲勞損壞（老化，失效）。24.一標準直齒圓柱的齒距為15.7mm，齒頂圓直徑為400mm,則該齒輪的齒數(shù)為78。25.齒輪傳動的標準安裝是指分度圓與節(jié)圓重合。26.齒輪傳動的重合度越大，表示同時參與嚙合的輪齒對數(shù)越多，齒輪傳動也越平穩(wěn)。27.標準外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的法向模數(shù)和壓力角都相等，齒輪的螺旋角相等而旋向相反。28.漸開線齒廓形狀取決于基圓直徑大小，29.漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，正確嚙合條件是模數(shù)相等，壓力角相等。30.一漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒距為15.7毫米，齒根圓直徑為367.5mm，則該齒輪的齒數(shù)為76。31.由于漸開線齒輪的傳動比等于兩輪基圓直徑的反比，所以即使兩輪的安裝中心距略有偏差，也不影響兩輪的傳動比。32.分度圓上的壓力角等于_20°，模數(shù)取的是標準值，齒厚和齒槽寬相等的齒輪，稱為標準齒輪。33.由漸開線的形成可知，離基圓越遠的點，相應的壓力角越大，我國規(guī)定標準壓力角為20°_。34.軸上安裝零件有確定的位置，所以要對軸上的零件進行周向固定和軸向固定。35.轉(zhuǎn)軸是指既承受彎矩也承受轉(zhuǎn)矩的軸；傳動軸是指只承受轉(zhuǎn)矩的軸。36.一個階梯軸由軸頭，軸頸，軸身三部分組成。37.在軸的初步計算中，軸的直徑是按扭轉(zhuǎn)強度來初步確定的。38.在工作中同時承受彎矩和轉(zhuǎn)矩兩種作用，本身又轉(zhuǎn)動的軸，叫轉(zhuǎn)軸。39.滾動軸承的額定動載荷是指額定壽命為106轉(zhuǎn)時軸承所能承受的最大載荷。四、簡答題1.擺動導桿機構(gòu)有無急回特性？答：因擺動導桿機構(gòu)的極位夾角不等于零，故有急回特性。2.機構(gòu)的“死點”位置在什么情況下需要克服？在什么情況下應當利用？答：機構(gòu)的“死點”位置在運動時需要克服，在固定夾緊時應當利用。3.分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有無影響？答：分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有影響。4.在什么情況下凸輪機構(gòu)的從動桿才能得到運動的停歇？答：在凸輪機構(gòu)的向徑高度無變化時，從動桿才能得到運動的停歇。5.舉例說明急回特性在生產(chǎn)中有什么意義？答：牛頭刨床中就采用了曲柄轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)(l1>l2)，該機構(gòu)具有急回特性。具有急回特性的機構(gòu)，其空程速度快，可以提高生產(chǎn)率。6.按照軸平面內(nèi)牙形狀的不同，常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場合？答：按照軸平面內(nèi)牙形狀的不同，常用螺紋可分為三角形、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋等。三角形螺紋用于聯(lián)接，矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋用于傳動。7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件是什么？答：螺紋聯(lián)接的自鎖條件是螺紋升角小于當量摩擦角。8.一般聯(lián)接的升角較小，能滿足自鎖條件。為什么聯(lián)接中仍需考慮防松？答：一般聯(lián)接的升角較小，能滿足自鎖條件，在常溫下受靜載荷作用時，螺紋聯(lián)接一般不會發(fā)生松脫。但若溫度變化較大或聯(lián)接受到?jīng)_擊、振動以及不穩(wěn)定載荷的作用，摩擦力就會減小，甚至消失，致使聯(lián)接逐漸松脫。因此，為了保證聯(lián)接的可靠性，在聯(lián)接中仍需考慮防松。9.螺紋聯(lián)接的防松方法有摩擦防松、機械防松、破壞螺紋副法防松等。請針對摩擦防松、機械防松、破壞螺紋副法防松，各舉三種具體的防松措施。答：屬于摩擦防松的措施有使用對頂螺母、彈簧墊圈、鎖緊螺母；屬于機械防松的措施有使用開槽螺母與開口銷、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲；屬于破壞螺紋副法防松的措施有粘結(jié)法、側(cè)面焊死、端面沖點。10.平鍵聯(lián)接有哪幾種？答：平鍵按照用途分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵三種類型。11.螺栓聯(lián)接的主要失效形式是什么？答：受拉螺栓聯(lián)接主要失效形式是螺桿螺紋處的塑性變形或斷裂。受剪螺栓聯(lián)接主要失效形式有兩種：（a）螺桿受剪面的塑性變形或剪斷；（b）螺桿與被聯(lián)接件中較弱者的擠壓面被壓潰。12.普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是什么？答：普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式為：（a）對于靜聯(lián)接，常為較弱零件（一般為輪轂）工作面的壓潰；（b）對于動聯(lián)接，常為較弱零件工作面的磨損。在滿足聯(lián)接的擠壓或磨損強度條件下，一般不會出現(xiàn)鍵的剪切破壞。13.什么叫標準齒輪？答：壓力角20°，模數(shù)為標準值，分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪，叫標準齒輪。14.為什么要限制齒輪的最少齒數(shù)？答：范成法加工齒輪時，若齒輪齒數(shù)低于17就會發(fā)生根切，故要限制齒輪的最少齒數(shù)。15.一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么？答：一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是它們模數(shù)和壓力角應分別相等，即m1=m2,α1=α2。16.一對斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么？答：一對斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：它們的法面模數(shù)和法面壓力角應分別相等（即mn1=mn2，αn1=αn1），它們的端面模數(shù)和端面壓力角應分別相等（即mt1=mt2，αt1=αt1）。此外，就斜齒輪的螺旋角β而言，外嚙合時應有β1＝-β2，內(nèi)嚙合時應有β1＝β2。17.一對直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件是什么？答：一對直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件是：它們的模數(shù)、壓力角、外錐距應分別相等，即m1=m2，α1=α2，Re1=Re2。18.與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有何優(yōu)缺點？答：與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪的優(yōu)點有：①嚙合性能好、傳動平穩(wěn)，噪音??；②重合度大，承載能力高；③zmin<zvmin，機構(gòu)更緊湊。斜齒圓柱齒輪的缺點為：產(chǎn)生軸向力，且隨螺旋角β增大而增大。19.在蝸桿傳動中，什么是中間平面？蝸桿蝸輪正確嚙合的條件是什么？答：在蝸桿傳動中，過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面，就是中間平面。在中間平面內(nèi)，蝸輪蝸桿相當于齒輪齒條嚙合。蝸桿蝸輪正確嚙合的條件是中間平面內(nèi)參數(shù)分別相等：mt2=mx1=m，αt2=αx1=α。20.閉式蝸桿傳動（蝸桿減速器）的總效率一般包括哪三部分？答：閉式蝸桿傳動（蝸桿減速器）的總效率一般包括以下三部分：輪齒的嚙合效率、考慮軸承摩擦損耗時的效率、考慮箱體內(nèi)潤滑油攪動時的效率。21.簡述帶傳動中，為何限制帶速在5～25m/s范圍內(nèi)？答：在帶傳動中，若帶速過高，離心力較大，繞轉(zhuǎn)的圈數(shù)多壽命低，降低傳動的工作能力；反之，帶速太低，傳遞功率一定時，有效拉力F過大，所需帶的根數(shù)較多，各根帶受載不均現(xiàn)象嚴重。故要限制帶速在5～25m/s范圍內(nèi)。22.一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上？答：一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生在小帶輪上。23.帶傳動中，打滑和彈性滑動有何不同？答：傳動帶是彈性體，受到拉力后會產(chǎn)生彈性伸長，伸長量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞過主動輪進入松邊時，帶的拉力由F1減小為F2,其彈性伸長量也由δ1減小為δ2。這說明帶在繞過帶輪的過程中，相對于輪面向后收縮了（δ1-δ2），帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對滑動，導致帶的速度逐步小于主動輪的圓周速度，這種由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動稱為彈性滑動。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。而彈性滑動是由于拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會發(fā)生彈性滑動，所以彈性滑動是不可以避免的。24.在普通V帶傳動中，什么是普通V帶的中性層？什么是V帶輪的基準直徑？什么是普通V帶的基準長度？答：在普通V帶傳動中，帶繞在帶輪上時產(chǎn)生彎曲，外層受拉伸長，內(nèi)層受壓縮短，內(nèi)外層之間必有一長度不變的層，就是普通V帶的中性層，其寬度bp稱為節(jié)寬。V帶輪上與bp相應的帶輪直徑稱為V帶輪的基準直徑。與帶輪基準直徑相應的帶的周線長度稱為普通V帶的基準長度。25.在鏈傳動中，鏈承受的拉力有哪三種？并說明各力的作用范圍。答：在鏈傳動中，鏈條承受的力有工作拉力、離心拉力、鏈的垂度拉力等三種拉力。鏈傳動在工作中，緊邊與松邊受力不同。工作拉力只作用在鏈的緊邊上；離心拉力是鏈隨鏈輪轉(zhuǎn)動的離心力而產(chǎn)生的拉力，它作用在鏈的全長上；鏈的垂度拉力是由鏈的自重產(chǎn)生的拉力，作用在鏈的全長上。26.簡述滾子鏈傳動的主要失效形式。答：滾子鏈傳動的主要失效形式有：鏈條的疲勞破壞；鉸鏈的磨損；套筒和銷軸的表面膠合；沖擊疲勞破壞；過載拉斷。27.軸的結(jié)構(gòu)設計主要考慮的因素有哪些？答：軸的結(jié)構(gòu)設計主要考慮的因素有：軸上零件的軸向、周向定位，裝拆，加工工藝。28.為什么常將軸設計為階梯軸？答：將軸設計為階梯軸，主要是考慮軸上零件軸向定位、裝拆。29.試列舉五種用于滑動軸承的潤滑裝置。答：用于滑動軸承的潤滑裝置有：壓配式壓注油杯、旋套式油杯、針閥式油杯、甩油環(huán)、油繩式油杯，等。30.非液體摩擦滑動軸承的校核性計算包括哪些內(nèi)容？答：非液體摩擦滑動軸承的校核性計算包括如下兩個方面的內(nèi)容：（1）為了防止軸承產(chǎn)生過度磨損，應限制軸承的平均壓強；（2）為了防止軸承工作時產(chǎn)生過高的熱量而導致摩擦面的膠合破壞，應限制軸承單位面積的摩擦功率pvμ，其中摩擦因數(shù)μ可近似認為是常數(shù)，故pv越大，摩擦功率越大，溫升越高。31.滾動軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是什么？答：滾動軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是疲勞點蝕。32.在進行滾動軸承的組合設計時應考慮哪些問題？答：在進行滾動軸承的組合設計時應考慮軸承軸向、周向定位，裝拆，潤滑密封等問題。33.滾動軸承密封方法的選擇應考慮哪些因素？滾動軸承的密封方法有哪些？試舉例之。答：滾動軸承密封方法的選擇與潤滑劑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速度有關(guān)。滾動軸承的密封方法有：接觸式密封（如氈圈密封、唇形密封圈密封）、非接觸式密封（如縫隙式密封、油溝式密封、迷宮式密封）、組合式密封（如迷宮氈圈組合密封）。34.什么是滾動軸承的基本額定動載荷？答：滾動軸承進入運轉(zhuǎn)狀態(tài)并且當其基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時，滾動軸承所能承受的最大載荷，稱為滾動軸承的基本額定動載荷，以C表示。35.什么是滾動軸承的當量動載荷？答：對于同時作用有徑向載荷和軸向載荷的滾動軸承，在進行軸承壽命計算時，為了和基本額定動載荷進行比較，需把實際載荷折算為與基本額定動載荷的方向相同的一個假想載荷，在該假想載荷作用下滾動軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，則稱該假想載荷為當量動載荷，用FP表示。36.對于偏置式從動件盤形凸輪，簡述其推程壓力角大小與凸輪基圓半徑大小、從動件偏置方向以及偏距e大小的關(guān)系。答：當凸輪轉(zhuǎn)過相同轉(zhuǎn)角δ而從動件上升相同位移s時，基圓半徑較小者凸輪工作輪廓較陡，壓力角較大；而基圓較大的凸輪工作輪廓較平緩，壓力角較小。對于偏置式從動件盤形凸輪，若凸輪逆時針方向轉(zhuǎn)動，從動件偏置在凸輪轉(zhuǎn)動中心右側(cè)時壓力角較?。划斖馆嗧槙r針轉(zhuǎn)動時，從動件采用左偏置壓力角較小。適當增大偏距e，可以使推程壓力角降低。五、作圖題1.右圖所示為一尖頂對心移動從動桿盤狀凸輪機構(gòu)，機構(gòu)的轉(zhuǎn)動中心為O1，凸輪是一個以O2為圓心r為半徑的圓盤。O1與O2處于同一水平線上，O1與O2的距離為e。（1）作出圖示C點位置的壓力角；（2）標示出該凸輪基圓半徑rb并求出其值；（3）求從動桿升程h的值。解：（1）從動件受力F的方向為O2C連線延長線方向，從動件在C點處的速度v的方向與從動件導路重疊，二者所夾銳角即為C點位置的壓力角。如下圖所示。（2）連接機構(gòu)轉(zhuǎn)動中心O1與凸輪圓盤的幾何中心O2，其延長線與凸輪圓盤輪廓線分別交于A點和B點，如下圖所示。|O1A|線段長即為該凸輪基圓半徑rb。則：rb=|O2A|-|O2O1|=r–（3）凸輪轉(zhuǎn)動中心O1離從動件尖頂最短距離為|O1A|，最遠距離為|O1B|。則：從動桿升程h=|O1B|-|O1A|=（r+e）-（r-e）=2e2.設計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知其搖桿CD的長度為50mm，行程速度變化系數(shù)K=1.5，擺角ψ=45°，要求固定鉸鏈中心A和D在同一水平線上。要求：（1）比例尺為1:1；（2）作圖過程可不作文字說明，但必須保留作圖線；（3）根據(jù)所作圖求出曲柄AB、連桿BC、機架AD的長度，精確至個位數(shù)，單位為mm。解：（1）計算θ值（2）采用1:1的比例尺作圖。EBDAPC2C154°F36°ψ=45°EBDAPC2C154°F36°ψ=45°b）作C2P⊥C1C2，作C1P使∠C2C1P=90°－θ=54°c）作△PC1C2d）因要求固定鉸鏈中心A和D在同一水平線上，故過D點作水平線DA，與外接圓的交點即為固定鉸鏈中心A。e）以A為圓心，AC2為半徑作弧交AC1于E；以A為圓心，EC1/2為半徑作弧交于B。AB即為曲柄，BC即為連桿。f）由圖及比例尺可以量得：曲柄AB=8.8mm、連桿BC=55.6mm、機架AD=25.7mm。圖中各線段尺寸：|FC|=19.1mm，|C1C2|=38.2mm，|FD|=46.2mm，|C2P|=52.6mm|AC2|=46.7mm，|AC1|=64.4mm，|AD|=25.7mm，|EC1|=17.7mm，|AB|=8.8mm，|BC|=55.6mm，外接圓半徑為32.5mm。六、計算題(b)1.計算如(b)(a(a)(c(c)6G5F6G5FEDCBA123411如下圖所示，1為機架，屬固定件；桿件2～5和滑塊6屬于活動件，其中桿件2為原動件。即n=5，原動件數(shù)為1。A、B、C、D、E、F點均為轉(zhuǎn)動副，G為移動副，沒有高副。不存在復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。即PL=7，PH=0。F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1=原動件數(shù)目∴該機構(gòu)具有確定的運動。(b)解：12B12B34CDEFGHIAJ118567A、C、D、E、F、G、I、J點均為轉(zhuǎn)動副，B、H為移動副，沒有高副。不存在復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。即PL=10，PH=0。F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1=原動件數(shù)目∴該機構(gòu)具有確定的運動。(c)解：如圖所示，存在1處局部自由度，1個復合鉸鏈，1處虛約束?；顒蛹倲?shù)n=9；1為原動件，原動件數(shù)為1。A、C、D、E、G、J、K、L點均為轉(zhuǎn)動副，F(xiàn)點為3桿件構(gòu)成的復合鉸鏈，G、I為移動副，B、M為高副。則PL=8+2+(3-1)=12，PH=2。F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-2=1=原動件數(shù)目ABCABCDEFGHIJKL123456789復合鉸鏈虛約束局部自由度M2.有一對標準直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=2mm，壓力角α=20°，Z1=25，Z2=50，求：（1）如果n1=960r/min，n2=？（2）中心距a=？（3）齒距p=？解：（1）根據(jù)傳動比i=Z2/Z1=n1/n2可得：n2=(Z1·n1)/Z2=(25×960)/50=480(r/min)（2）中心距（3）齒距p=πm=2π=6.28(mm)3.一對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知兩齒輪齒數(shù)分別為Z1=40和Z2=80，并且測得小齒輪的齒頂圓直徑da1=420mm，求兩齒輪的模數(shù)m、分度圓直徑d1和d2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df1和df2、中心距a、齒距p。解：模數(shù)m=da1/(Z1+2)=420/(40+2)=10(mm)分度圓直徑d1=mZ1=10×40=400(mm)；d2=mZ2=10×80=800(mm)齒頂圓直徑da2=m(Z2+2)=10×(80+2)=820(mm)齒根圓直徑df1=m(Z1-2.5)=10×(40-2.5)=375(mm)；df2=m(Z2-2.5)=10×(80-2.5)=775(mm)；中心距齒距p=πm=10π=31.4(mm)4.某傳動裝置中有一對漸開線標準直齒圓柱齒輪（正常齒），大齒輪已損壞，小齒輪的齒數(shù)Z1=24，齒頂圓直徑da1=78mm，中心距a=135mm。試計算大齒輪的模數(shù)m、齒數(shù)Z2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2以及這對齒輪的傳動比i。解：由齒頂圓直徑da1=m(Z1+2)可得，由中心距可得，齒頂圓直徑da2=m(Z2+2)=3×(66+2)=204(mm)齒根圓直徑df2=m(Z2-2.5)=3×(66-2.5)=190.5(mm)傳動比i=Z2/Z1=66/24=2.755.已知一對正確安裝的標準漸開線正常齒輪的壓力角α=20°，模數(shù)m=4mm，傳動比i=3，中心距a=144mm。試求兩齒輪的齒數(shù)Z1和Z1、分度圓直徑d1和d2、齒頂圓直徑da1和da2、齒根圓直徑df1和df2。解：由中心距和傳動比i=Z2/Z1可得：，Z2=i·Z1=3×18=54分度圓直徑d1=mZ1=4×18=72(mm)；d2=mZ2=4×54=216(mm)齒頂圓直徑da1=m(Z1+2)=4×(18+2)=80(mm)，da2=m(Z2+2)=4×(54+2)=224(mm)齒根圓直徑df1=m(Z1-2.5)=4×(18-2.5)=62(mm)，df2=m(Z2-2.5)=4×(54-2.5)=206(mm)ab122′3′346.圖示輪系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），當a軸旋轉(zhuǎn)100圈時，b軸轉(zhuǎn)4.5ab122′3′34解：（1）先確定各齒輪的轉(zhuǎn)向，如圖中所示的箭頭方向?？梢姡佪?逆時針方向轉(zhuǎn)動。（2）由此可得：Z4=40。7.圖示輪系，已知Z1=15，Z2=25，Z2′=15，Z3=30，Z3′=15，Z4=30，Z4′=2(右旋)，Z5=60。求該輪系的傳動比i15，并判斷蝸輪5的轉(zhuǎn)動方向。解：（1）先確定各齒輪的轉(zhuǎn)向，如圖中所示的箭頭方向。可見，蝸輪5順時針方向轉(zhuǎn)動。（2）1234H8.圖示輪系，已知Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60，n1=200r/min（順時針），n4=50r/min（逆時針）。試求系桿1234H解：由題意可知，齒輪1與齒輪4的轉(zhuǎn)動方向相反，故有：，即解之得：nH=75(r/min)。12H2′39.圖示輪系，已知Z1=30，Z2=20，Z2′=30，Z3=74，且已知n1=100r/min。試求系桿12H2′3解：由圖可知，n3=0；從齒輪1至齒輪3，只有一對外嚙合齒輪。故有：解之得：nH=37.82(r/min)。10.圖示輪系，已知Z1=20、Z1'=24、Z2=30、Z2'=Z3=Z4=25、Z5=74，且已知系桿H1的轉(zhuǎn)速nH1=100r/min。試求系桿H2的轉(zhuǎn)速nH2。1121′2′534H1H2解：該輪系包含兩個基本輪系，一個是由齒輪2、1、1′、5以及系桿H1組成的周轉(zhuǎn)輪系，另一個是由齒輪2′、3、4和系桿H2組成的周轉(zhuǎn)輪系。齒輪1與齒輪1′同軸，齒輪2與齒輪2′同軸，即n1=n1′，n2=n2′。齒輪5和4固定在機架上，即n4=n5=0。（1）在由齒輪2、1、1′、5以及系桿H1組成的周轉(zhuǎn)輪系中：，又由題意可知nH1=100r/min，n5=0，Z1=20，Z5=74，Z2=30，Z2'=25，代入上式有：。解之得：n2=305.6(r/min)。（2）在由齒輪2′、3、4和系桿H2組成的周轉(zhuǎn)輪系中：，又由題意可知n2=n2′=305.6r/min，n4=0，Z2'=Z4=25，代入上式有：。解之得：nH2=152.8(r/min)。11.如圖所示為一磨床的進刀機構(gòu)。棘輪4與行星架H固聯(lián)，齒輪3與絲桿固聯(lián)。已知進刀絲桿的導程Ph=5mm，行星輪系中各齒輪數(shù)Z1=22，Z2′=18，Z2=Z3=20，如果要求