機械設計練習題含答案

機械設計練習題

填空題

1.機構具有確定運動的條件是自由度F>0且原動件數(shù)等于自由度F。

2.在曲柄搖桿機構中，以搖桿為主動件，曲柄為從動件，則曲柄與連桿處于共線

位置時稱為死點，此時機構的傳動角為二，壓力角為90。。

3.在凸輪機構四種常用的推桿運動規(guī)律中，等速運動規(guī)律有剛性沖擊;

正弦加速度運動規(guī)律無沖擊。

4.帶傳動工作時，最大應力發(fā)生在緊邊進入小帶輪處，最大值為

CT]+%。

5.帶傳動的設計準則為:在保證帶傳動不發(fā)生打滑的前提下,帶具有一定的

疲"強度和使用壽命。

6.一對漸開線齒輪正確嚙合條件為：模數(shù)相等、壓力角相等及

4=土為，齒輪連續(xù)嚙合條件為：重合度大于1。

7.圖示減速器中,1為期桿，2為蝸輪，3、4均為斜齒輪，主動軸蝸桿為順時針

旋轉，蝸輪為右旋，則蝸桿螺旋線方向為右旋，若希望蝸輪2和小齒輪3的軸

向力能抵消一部分，則齒掄3的螺旋線方向為右旋，齒輪4的軸向力方向為」包

上。

8.按軸工作時所承受的載荷不同，可把軸分成心軸，轉軸，

傳動軸。

9.代號為7312c的滾動軸承，其類型名稱為角接觸球軸承，內徑為

60mm,寬度系列代號為0,直徑系列代號為3。

10.螺紋連接中，按其工作原理不同，螺紋防松方法有摩擦防松、機械防

松和破壞螺紋副關系防松等O

11.軸承的基本額定動載荷是指軸承的基本額定壽命恰好為106r時,

軸承所能承受的載荷值。

問答題

1.請說明平面機構速度瞬心的概念，并簡述三心定理。

答：瞬心是指互相作平面相對運動的兩構件在任一瞬時，其相對速度為0的重合

點，或者是絕對速度相等的重合點。三心定理：作平面運動的三個構件共有三個

瞬心（1.5分），它們位于同一直線上。

2.簡述閉式齒輪傳動的設計準則

答：1）對于軟齒面閉式齒輪傳動，通常先按齒面接觸疲勞強度進行設計，然后

校核齒根彎曲疲勞強度。2）對于硬齒面閉式齒輪傳動，通常先按齒根彎曲疲勞強

度進行設計，然后校核齒面接觸疲勞強度。

3.平鍵連接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平鍵的截面尺寸bxh

是如何確定的？

答：平鍵的工作面為兩側面，工作時靠鍵與鍵槽側面的擠壓來傳遞轉矩。主要失

效形式是工作面的壓潰和鍵的剪斷。截面尺寸根據(jù)軸徑d由標準查出。

4.簡述形成流體動壓油膜的必要條件。

答：形成動壓油膜的必要條件是：1）相對運動表面之間必須形成收斂形間隙;

2）要有一定的相對運動速度，并使?jié)櫥蛷拇罂诹魅?，從小口流出?）間隙間

要充滿具有一定粘度的潤滑油。

計算題:

1.如圖示螺栓聯(lián)接的受力一變形圖。若保證殘余預緊力廣的大小等于其預緊力『

的一半。求該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷和螺木

各力。

解：在受力一變形圖中標出殘余預緊力、預緊力為

由圖中幾何關系可知螺栓連接最大工作載荷為：

F二F'

螺栓所受的總拉力為:

2.計算圖中所示機構的自由度數(shù)，若該機構存在局部自由度、復合較鏈、虛約束

等請在圖中指明。

答：

活動構件數(shù)：n=7

高副數(shù)：PL=9

低副數(shù)：PH=1

F=3n-2PL-PH=2

F處存在局部自由度，E處或E'處存在虛約束，C處存在復合校鏈。

3.圖示為兩個同型號的單列圓錐滾子軸承支承的軸，根據(jù)外載荷情況，己算出軸

承1、2的徑向支反力為￡./=4000N,&=5000N。軸上兩零件所受的軸向力如圖示。

試計算軸承1、2所受的軸向載荷乙、

注：1）已知該軸承的r=2

2）軸承內部軸向力的計算式為：S=*

=

4.如圖所水輪系中，右已知各輪齒數(shù)z［二z/zjZ5=20,z3=40>Z660,求的大

小，并說明輪1與轉臂H的轉向相同還是相反。

解：此輪系為混合輪系

定軸輪系傳動比：

周轉輪系的轉化輪系傳動比:

由于%=0，故：

得：上=5

〃〃

故：［口=i12kH=-,-=-2x5=-10

%nu

輪1與轉臂H轉向相反

結構題

試分析圖示齒輪軸軸系結構上的結構錯誤，在圖中編號并指出錯誤原因。軸

承采用脂潤滑。

位置1、兩軸承類型一致，角接觸軸承應成對使用；

位置2、旋轉件和靜止件接觸；

位置3、齒輪安裝軸段的長度應小丁齒輪寬度；

位置4、無鍵槽；

位置5、聯(lián)軸器軸段