当前位置:文档之家› 机械设计基础作业讲解

机械设计基础作业讲解

机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案 目录 第1章绪论 第2章平面机构的结构分析 第3章平面连杆机构 第4章凸轮机构 第5章间歇运动机构 第6章螺纹联接和螺旋传动 第7章带传动 第8章链传动 第9章齿轮传动 第10章蜗杆传动 第11章齿轮系 第12章轴与轮毂连接 第13章轴承 第14章联轴器、离合器和制动器 第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论 思考题 1.机器、机构与机械有什么区别?各举出两个实例。 2.机器具有哪些共同的特征?如何理解这些特征? 3.零件与构件有什么区别?并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。 答:1、机器:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; ③能实现能量、信息等的传递或转换,代替或减轻人类的劳动; 实例:汽车、机床。 机构:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; 实例:齿轮机构、曲柄滑块机构。 机械是机器和机构的总称。 机构与机器的区别在于:机构只用于传递运动和力,机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功; 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体,是不可拆分的,构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件,也有可能是若干个零件组合而成,内燃机中的连杆,就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的,在制造中几个零件分别加工,装配成连杆后整体运动。通用零件,如齿轮、轴、螺母、销、键等。 第2章平面机构的结构分析 一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副,其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联,则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 答:1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4.虚约束 二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度,并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由 度、虚约束请明确指出。

机械设计基础试题及答案解析

A卷 一、简答与名词解释(每题5分,共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点:①人为的实物组合体;②各组成部分之间具有确定的相对运动;不同点:机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等;机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系:机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件? 答. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少? 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答. 机构具有确定运动条件:自由度=原动件数目。原动件数目<自由度,构件运动不确定;原动件数目>自由度,机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式? 答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置? 答. 压力角α:机构输出构件(从动件)上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角;传动角γ:压力角的余角。α+γ≡900 。压力角(传动角)越小(越大), 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件(推杆)运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免?

合工大机械设计基础作业部分答案

3 凸轮机构 1.【答】 根据形状,可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2.【答】 从动件采用等速运动规律时,运动开始时,速度由零突变为一常数,运动终止时,速度由常数突变为零,因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大(由于材料有弹性变形,实际上不可能达到无穷大),使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击,称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化,产生惯性力的突变,但突变是有限的,其引起的冲击也是有限的,这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3.【答】应注意的问题有: 1)滚子半径:必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径;在确保运动不失真的情况下,可以适当增大滚子半径,以减小凸轮与滚子之间的接触应力; 2)校核压力角:进行为了确保凸轮机构的运动性能,应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核,检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值,一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律; 3)合理选择基圆半径:凸轮的基圆半径应尽可能小些,以使所设计的凸轮机构可能紧凑,但基圆半径越小,凸轮推程轮廓越陡峻,压力角也越大,致使机构工作情况变坏。基圆半径过小,压力角就会超过许用值,使机构效率太低,甚至发生自锁。 4.【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时,按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况,因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。

机械设计基础课后习题答案

精品 机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件,所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 2-1题 (a )双曲柄机构; (b )曲柄摇杆机构; (c )双摇杆机构; (d )双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时,曲柄条件:e l l BC AB -<; 0=e 时, 曲柄条件:BC AB l l <。 2-4题

精品 极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ

精品 2-7题 极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题

精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算(略)。 4-2题略 4-3题 分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ; 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、 名词解释 1.机械: 2.机器: 3.机构: 4.构件: 5.零件: 6.标准件: 7.自由构件的自由度数: 8.约束: 9.运动副: 10.低副: 11.高副: 23.机构具有确定运动的条件: 24.死点位置: 25.急回性质: 26.间歇运动机构: 27.节点: 28.节圆: 29.分度圆: 30.正确啮合条件: 31.连续传动的条件: 32.根切现象: 33.变位齿轮: 34.蜗杆传动的主平面: 35.轮系: 36.定轴轮系: 37.周转轮系: 38.螺纹公称直径:螺纹大径。39.心轴: 40.传动轴: 41.转轴: 二、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ,b=200mm ,c=100mm ,d=90mm 。若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 7. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 8. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10. 平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。 11. 凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 15. 普通V带的断面型号分为(Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E )七种,其中断面尺寸最小的是(Y )型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17. 渐开线的形状取决于(基)圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 19. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 20. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑 性变形)和(轮齿折断)。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)、(α 1 = α2) 与(β1=-β2)。 22. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。 24. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 26. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴 器)。 28. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29. 普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30. 常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37. 轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮) 与(移动凸轮)三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41. 变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 43. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 44. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 45. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 46. 常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。 47. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单元。 48. V 带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i <1。× 14. Y型V带所能传递的功率最大。× 15. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

《机械设计基础》课后习题答案资料讲解

模块八 一、填空 1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。 2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。 3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。 4、在设计V带传动时,V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。 5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。 6、V带传动中,限制带的根数Z≤Z max,是为了保证每根V带受力均匀(避免受力不均)。 7、V带传动中,带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。 8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。 9、V带两工作面的夹角θ为40°,V带轮的槽形角?应小于θ角。 10、链传动和V带传动相比,在工况相同的条件下,作用在轴上的压轴力较小,其原因是链传动不需要初拉力。 11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。采用张紧轮张紧时,张紧轮应布置在松边,靠近小轮,从外向里张紧。 二、选择 1、平带、V带传动主要依靠(D)来传递运动和动力。 A.带的紧边拉力;B.带的松边拉力;C.带的预紧力;D.带和带轮接触面间的摩擦力。 2、在初拉力相同的条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带(C)。 A.强度高;B.尺寸小;C.有楔形增压作用;D.没有接头。 3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比,是因为(D)。 A.带的材料不符合虎克定律;B.带容易变形和磨损; C.带在带轮上打滑;D.带的弹性滑动。 4、带传动在工作时产生弹性滑动,是因为(B)。 A.带的初拉力不够;B.带的紧边和松边拉力不等;

C.带绕过带轮时有离心力;D.带和带轮间摩擦力不够。 5、带传动发生打滑总是(A)。 A.在小轮上先开始;B.在大轮上先开始;C.在两轮上同时开始;D不定在哪轮先开始。 6、带传动中,v1为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系是(B)。 A.v1 = v2 = v;B.v1>v>v2;C.v1<v< v2;D.v1 = v> v2。 7、一增速带传动,带的最大应力发生在带(D)处。 A.进入主动轮;B.进入从动轮;C.退出主动轮;D.退出从动轮。 8、用(C)提高带传动传递的功率是不合适的。 A.适当增加初拉力F0;B.增大中心距a; C.增加带轮表面粗糙度;D.增大小带轮基准直径d d; 9、V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是(A)。 A.带的型号;B.带的速度;C.主动轮转速;D.传动比。 10、带传动采用张紧装置的目的是(D)。 A.减轻带的弹性滑动;B.提高带的寿命; C.改变带的运动方向;D.调节带的初拉力。 11、确定单根V带许用功率P0的前提条件是(C)。 A.保证带不打滑;B.保证带不打滑,不弹性滑动; C.保证带不打滑,不疲劳破坏;D.保证带不疲劳破坏。 12、设计带传动的基本原则是:保证带在一定的工作期限内(D)。 A.不发生弹性滑动;B.不发生打滑; C.不发生疲劳破坏;D.既不打滑,又不疲劳破坏。 13、设计V带传动时,发现带的根数过多,可采用(A)来解决。 A.换用更大截面型号的V带;B.增大传动比;C.增大中心距;D.减小带轮直径。 14、与齿轮传动相比,带传动的优点是(A)。 A.能过载保护;B.承载能力大;C.传动效率高;D.使用寿命长。

机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本

12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承 17 联轴器、离合器及制动器 1、【答】由公式 αα f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有: (1) 预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力; (2) 包角:包角越大越好,一般不小于120度; (3) 摩擦系数:摩擦系数越大越好。 2、【答】由公式A c 2 υσ=可知,为避免过大的离心拉应力,带速不宜太高; 1) 由公式(12-6),带传动的圆周力 υP F 1000= 由公式(12-8),紧边拉力 υ P F F F F 10002001+=+= 因此,为避免紧边的拉应力 A F 11= σ 过大,带速不宜太低。 3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象。弹性滑动会使带产生磨损,并且使从动轮转速小于主动轮转速。 带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。 4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。 13 链 传 动

2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保证准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样的条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。 2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形,造成了运动的不均匀性,称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。 减轻链传动多边形效应的主要措施有: 1) 减小链条节距; 2) 增加链轮齿数; 3) 降低链速。 3、【答】滚子链传动的主要失效形式为: 1)链的疲劳破坏:链在工作时,周而复始地由松边到紧边不断运动着,因而它的各个元件都是在变应力作用下工作,经过一定循环次数后,链板将会出现疲劳断裂,或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。 2)链条铰链的磨损:链条在工作过程中,由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力,传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。 3)链条铰链的胶合:当链轮转速高达一定数值时,链节啮入时受到的冲击能量增大,销轴和套筒间润滑油被破坏,使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触,从而导致胶合。因此,胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。 4)链条静力拉断:低速(6.0<υm/s )的链条过载,并超过了链条静力强度的情况下,链条就会被拉断。 14 轴 1、【答】 工作中只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。 自行车的前轴和后轴属于心轴,中轴属于转轴。 2、【答】轴的常用周向定位方式有:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。 轴的常用轴向定位方式有:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。 3、【答】轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。 刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。 6、

机械设计基础课后习题答案全

7-1解:(1)先求解该图功的比例尺。 (2 )求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,,,,,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-” 号,然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.6)如下:首先自向上做 ,表示区间的盈功;其次作向下表示区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功,其绝对值为: (3 )求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度:; 系统的运转不均匀系数:; 则飞轮的转动惯量:

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解:(1)驱动力矩。因为给定为常数,因此为一水平直线。在一个运动循环中,驱

动力矩所作的功为,它相当于一个运动循环所作的功,即: 因此求得: (2)求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下:首先自向上做,表示区间的盈功; 其次作向下表示区间的亏功;然后作向上表示区间的盈功,至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求,先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点,那么在中, 相当于该三角形的中位线,可知。又在中,,因此有: ,则

根据所求数据作出能量指示图,见图7.8,可知最大盈亏功出现在段,则 。 (3)求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解:原来安装飞轮的轴的转速为,现在电动机的转速为,则若将飞轮 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为: 7-4解:(1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此: 则飞轮的转动惯量: (2)求飞轮的最大转速和最小转速。

最新机械设计基础题库及答案

《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空(每空1分) T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构无死点位置,而当摇杆为原动件时,机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线

位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。 T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时,当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数

机械设计基础习题库

机械设计基础习题库 一、单项选择题(每小题2分) 1.机器中运动的最小单元称为() A.零件B.部件 C.机件D.构件 2.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为( ) A.零件 B.机构 C.构件 D.部件 3.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副 4.机构具有确定相对运动的条件是( ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.在平面机构中,每增加一个低副将引入() A.0个约束B.1个约束 C.2个约束D.3个约束 6.若两构件组成低副,则其接触形式为() A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触7.平面运动副的最大约束数为()

A.1 B.2 C.3 D.5 8.铰链四杆机构的死点位置发生在( ) A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 9.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲 柄摇杆机构,其机架应取( ) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 10.连杆机构处在死点位置时,传动角γ是() A 等于90oB等于0o C 0o<γ< 90oD大于90o 11.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得双 曲柄机构,其机架应取() A.最短杆B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆D.任何一杆 12.为保证四杆机构良好的机械性能,___________不应小于最小许用值。 A压力角B传动角C极位夹角D摆角 13.连杆机构处在死点位置时,压力角α是______。 A 等于90oB等于0o C 0o<α< 90oD大于90o 14.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动( ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 15.凸轮机构中的压力角是指()间的夹角。 A凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 B 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 C凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 D凸轮上接触点的切线与该点的线速度方向 16.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时,其从动件的运动() A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击 C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击 17.下列凸轮机构中,图_______所画的压力角是正确的。BBCDD

机械设计基础试题库及答案详解DOC

《机械设计基础》试题库 一、填空题 (机械原理部分) 1.牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2.机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3.平面四杆机构的压力角愈,传力性能愈好。 4.平面四杆机构的传动角愈,传力性能愈好。 5.有些平面四杆机构是具有急回特性的,其中两种的名称是机构、机构。6.在平面四杆机构中,用系数表示急回运动的特性。 7.摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时,最大压力角等于度,最小传动角等于度。 8.在摆动导杆机构中,若导杆最大摆角φ= 30°,则其行程速比系数K的值为。9.四杆机构是否存在止点,取决于是否与共线。 10.在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,只能获得机构。 11.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和,最短杆为机架,这个机构叫__ 机构。 12.平面连杆机构急回特性系数K____1时,机构有急回特性。 13.以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14.凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15.盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由来决定。 17.据凸轮的形状,凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18.凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19.在实际设计和制造中,一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20.在实际设计和制造中,一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22.在标准齿轮的分度圆上,与数值相等。 23.斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度,因而承载能力。 24..渐开线上各点的压力角不等,向径越大,则压力角越,圆上的压力角为零。25.单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26.渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27.我国规定齿轮标准压力角为度;模数的单位是。 28.齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法,用成形铣刀加工齿形的方法属法,用滚刀 加工齿形的方法属法。 29.渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30.在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时,刀号据选取。 31.渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32.齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33.用齿条型刀具按范成法加工齿轮,如果切齿结束时,刀具的中线与轮坯分度圆相切,则加工 出来的齿轮是齿轮,刀具的中线与轮坯分度圆不相切,则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34.规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35.直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36.对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮,其啮合角等于圆上的角。 37.在课本上所介绍的间歇运动机构中,其中两种机构的名称是:机构、 机构。 38.外槽轮机构由、和机架组成,其中拨盘作转动。 (机械零件部分)

机械设计基础习题解答(1-5)

机械设计基础教材习题参考解答 (第一章~第五章) 2012.8

目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11

第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解:新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计过去没有过的新型机械,如:新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等; 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新,以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用,如:大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品,如:。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解:评价产品的优劣的指标有哪些? 解:产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求? 解:制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料,其又分为钢铁材料和非铁材料(如铜、铝及其合金等);其次是非金属材料(如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等)和复合材料(如纤维增强塑料、金属陶瓷等)。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作,通常应考虑下面的原则: 1)载荷的大小和性质,应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解:机械设计的内容和步骤? 解:机械设计的内容包括:构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤:明确设计任务,总体设计,技术设计,样机试制等。

新版《机械设计基础》课后习题参考答案

机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 武汉科技大学机械自动化学院

第2章 平面机构的自由度和速度分析 2-1画运动简图。 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。 4 3 5 1 2 解答:原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0,不合理 ,

2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 b) a) A E M D F E L K J I F B C C D B A 解答:a) n=7; P l=9; P h=2,F=3?7-2 ?9-2 =1 L处存在局部自由度,D处存在虚约束 b) n=5; P l=6; P h=2,F=3?5-2 ?6-2 =1 E、B处存在局部自由度,F、C处存在虚约束2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答:a) n=4; P l=5; P h=1,F=3?4-2 ?5-1=1 A处存在复合铰链 b) n=6; P l=7; P h=3,F=3?6-2 ?7-3=1 B、C、D处存在复合铰链 2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

A B C D E 解答: a) n=7; P l =10; P h =0,F=3?7-2 ?10 = 1 C 处存在复合铰链。 b) n=7; P l =10; P h =0,F=3?7-2 ?10 = 1 B D E C A c) n=3; P l =3; P h =2,F=3?3 -2 ?3-2 = 1 D 处存在局部自由度。 d) n=4; P l =5; P h =1,F=3?4 -2 ?5-1 = 1 A B C D E F G G' H A B D C E F G H I J e) n=6; P l =8; P h =1,F=3?6 -2 ?8-1 = 1 B 处存在局部自由度,G 、G'处存在虚约束。 f) n=9; P l =12; P h =2,F=3?9 -2 ?12-2 = 1 C 处存在局部自由度,I 处存在复合铰链。

(答案)机械设计基础试题库

《机械设计基础》课程试题库 一、填空题 1.在铰链四杆机构中,双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下,选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中,大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时, V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动,应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中,一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4,蜗杆头数越少,自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时,依靠接合面间的摩擦承载,螺栓本身受预紧力 ___作用,可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中,两侧面是工作面,楔形键联接中,上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动,主要按接触强度进行设计,而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中,带上受的三种应力是拉应力,弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生 在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高,节距大,齿数少,则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴,传递扭矩,两者的区别是前者在运动中不能分离,后者可以 随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合;验算轴承速度v 是为了 防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时,考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用,应将拉抻 载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接,设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2,则不论 工作载荷 F 是否变化,螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中,带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性,是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变,增加两轮的齿数和,则弯曲强度____减 小_____,接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗 杆传动(蜗杆分度圆直径d1,蜗杆分度圆柱导程角,蜗轮分度圆直径 d2)传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。

机械设计基础练习题+答案解析

机械设计基础练习题+答案解析

机械设计基础试题库 第一章绪论 机械设计概述 一、判断(每题一分) 1、 一部机器可以只含有一个 机构,也可以由数个机构组成。 ……(V ) 2、 机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。(X ) 4、 机构是具有确定相对运动的构件组合 5、 构件可以由一个零件组成 6、 整体式连杆是最小的制造单元 7、 连杆是一个构件,也是一个零件 8 减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件 二、选择(每题一分) 1、 组成机器的运动单元体是什么?( A.机构 B .构件 C .部件 2、 机器与机构的本质区别是什么?( A. 是否能完成有用的机械功或转换机械能 C.各构件间能否产生相对运动 3、 下列哪一点是构件概念的正确表述?( A.构件是机器零件组合而成的。 C ?构件是机器的制造单元 动单元 也可以由几个零件组成。 所以它是零件而不是构件 (V ) -(V ) (X ) (V ) ............ (X ............. ) ) D .零件 B .是否由许多构件组合而成 D .两者没有区别 D ) B .构件是机器的装配单元 B ) A.钉 B .起重吊钩 C .螺母 D .键 5、 以下不属于机器的工作部分的是( D ) A.数控机床的刀架 B .工业机器人的手臂 C.汽车的轮子 D .空气压缩机 三、填空(每空一分)

1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传动系统)、 (操作控制系统)四部分组成的。车床上的主轴属于(执行)部分 2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件),它是(制造)的单元体。 3、机械中制造的单元称为(零件),运动的单元称为(构件),装配的单元称为 (机构)。 4、从(运动)观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为(机械)。 5、机器或机构各部分之间应具有一相对_运动。机器工作时,都能完成有用的_机械功 __ 或实现转换能量_ 。 第二章平面机构的结构分析 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生—个约束, 而保留_2 ___ 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束,而引入一个低副将引入_2_个 约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3 n-2PI-Ph。 5.当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运 动副引入的约束至多为_,至少为1。 6.在平面机构中,具有两个约束的运动副是_____ 副,具有一个约束的运动副是 咼副。 7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2PI-Ph ,应用此公式时应注意判断:A._ 复合铰链,B. 局部自由度,C. 虚约束。 二、选择题(每空一分) 1.有两个平面机构的自由度都等于1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个 平面机构,则其自由度等于 B 。 A.0 B. 1 C. 2 2.在机构中原动件数目B机构自由度时,该机构具有确定的运动。

机械设计基础课程形成性考核作业及答案

机械设计基础课程形成性考核作业(一) 第1章静力分析基础 1.取分离体画受力图时,__CEF__力的指向可以假定,__ABDG__力的指向不能假定。 A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力 2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在__B__的方向上,使投影方程简便;矩心应选在_FG_点上,使力矩方程简便。 A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意 E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点 3.画出图示各结构中AB构件的受力图。 4.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F=40kN,AB=BC=2m,α=30?.求两吊杆的受力的大小。

∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答:当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动 2.什么是运动副?什么是高副?什么是低副? 答:使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副。 3.计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

(1)n =7,P L =10,P H =0 (2)n =5,P L =7,P H =0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 (3)n =7,P L =10,P H =0 (4)n =7,P L =9,P H =1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度

相关主题
相关文档 最新文档