3-13 解：???
??∑ 2 ① 3-14 解： max y
3-15 解：1）首先求支反力。
0()0462y A B A
B F R R F F M F F R F ?==++-?
?
==+-??∑∑ 解得：R A ＝F/3，R B ＝-F/3
2）采用截面法求剪力和弯矩 ① 截面1－1，取分离体如图，根据平衡： Q 1(x)=R A =F/3 （0≤x<2） M 1(x)=R A ?x=Fx/3 (N ?m) ② 截面2－2，取分离体如图，根据平衡： Q 2(x)=R A -F=-2F/3 （2≤x<4） M 2(x)=2F-2Fx/3 (N ?m)
R A R B
1
1 2 2
R A R R R A
R B x
R A Q(x) qx M(x)
1 1 A B
q(x)
③ 截面3－3，取分离体如图，根据平衡：
Q 3(x)= - R B ＝F/3 （4≤x<6） M 3(x)=R B ?(6-x)=-2F+Fx/3 (N ?m) 其中，x ＝2m 时，M max ＝2F/3 N ?m
x ＝4m 时，M(x)＝-2F/3 N ?m m a x m a x 2[]3M F
W W
σσ=
=≤ 得许用载荷： []3
[]3160318444.2162
W Mpa cm F KN σ??===
第四章 平面机构的结构分析
4-1 解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。
两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。 运动副有多种分类方法： 按照运动副的接触形式分类：
面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运动副称为高副。
按照相对运动的形式分类：
构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副，两个构件之间只做相对转动的运动副被称为转动副，两个构件之间只做相对移动的运动副称为移动副。
4-2 解：作用：表示机构的结构和运动状况；作为运动分析和动力分析的依据。能表达运动
副间的相对位置和机构各构件间相对运动关系。
4-3 解：条件：机构自由度F>0;原动件数目等于机构自由度。原动件数少于机构自由度时
机构运动不确定。原动件数多于机构自由度时机构将遭到破坏。
4-4 解：复合铰链：若有m 个机构用复合铰链连接时，则应含有（m-1）个转动副；局部自
由度：某些构件所产生的局部运动，并不影响其他构件的运动，计算机构自由度时应除去局部自由度；虚约束：有些运动副的约束可能与其他运动副的约束重复，因而这些约束对机构的活动实际上并无约束作用，计算机构自由度时应除去虚约束。
4-5 解：为了便于对含有髙副的平面机构进行研究，也使平面低副机构的运动分析方和动力
分析方法，能适用于一切平面机构。条件：为了使机构的运动保持不变，代替机构和原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同。
4-6 解：
F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×4-0 = 1
F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×4-0 = 1
4-7 解：
F = 3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 = 1
F = 3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 = 1 4-8 解：
F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×3-2 = 1
F = 3n-2PL-PH = 3×6-2×8-1 = 1
4-9 解：
F = 3n-2PL-PH = 3×8-2×11-1 = 1
5-5
解：
髙副低代
局部自由度
给定连杆三个位置
可附加以下条件之一：
曲柄与摇杆的长度
固定铰链A或D的位置，A、D间的距离
主、从动件的转角
……
可以有唯一确定解。
5-7解：所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求的传
动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长度均相同时，
正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理误差为-aα3/3。
虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较
仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换
为角位移，即S=a tanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二
级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实
际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。
5-8解：图5-40所示铰链四杆机构中，已知L BC=50mm，L CD=35mm，
L AD=30mm，AD为机架。问：
1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求L AB的最大值。
2）若此机构为双曲柄机构，求L AB的最小值。
3）若机构为双摇杆机构，求L AB的值（取值范围）。
解：
1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄存在的必要条件（杆长条件），有：
L AB + L BC ≤ L CD + L AD
即L AB +50 ≤ 35+30
L AB≤15mm
∴L AB的最大值为15mm。
2）当此机构为双曲柄机构时，应有：
机架AD为最短杆
且L AD + L BC≤ L CD + L AB
即 30+50≤ L AB +35
L AB≥45mm
∴L AB的最小值为45mm。
3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况：
（1）AB为最短杆，即L AB≤30mm
不存在曲柄，即无法满足曲柄存在的必要条件，有： L AB + 50 > 35 + 30，L AB > 15mm
∴15mm< L AB ≤30mm
（2）AB 为最长杆，即L AB > 50mm ，此时AD 为最短杆
则30 + L AB > 50 + 35，L AB > 55mm
又 ∠AB 的值不应大于其余三杆长度之和 ∴55mm< L AB <115mm
（3） AB 既不是最短杆，也不是最长杆。此时AD 为最短杆，BC 为最长杆，则
30+50 > L AB +35， L AB <45mm
∴30mm ≤ L AB <45mm
5-9 解：若已知铰链四杆机构的两个杆长为a=9mm ，b=11mm ，另外两个杆的长度之和c+d=25mm ，要求构成一曲柄摇杆机构，c 、d 的长度（取整数）应为多少？ 解：
因为c+d=25mm ，则c 或d 必大于b （11mm ），故c 、d 中必有一最长杆。 若c 、d 中有一最短杆：
则c+d = 25 > a + b = 20mm ，不满足曲柄存在必要条件，因此最短杆必然不是c 或d ，只能是a 杆。
则1）c 为最长杆：
a + c ≤
b + d ……(1)
c +
d = 25 ……(2) 由（1）（2）， 且c 、d 的长度为整数，得c=13mm ，d=12mm 2）d 为最长杆：
a + d ≤
b +
c ……(1) c +
d = 25 ……(2) 由（1）（2），且c 、d 的长度为整数，得c=12mm ，d=13mm
5-10 解：图5-41所示曲柄摇杆机构中，已知机架长L AD =500mm ，
摇杆L CD =250mm ，要求摇杆CD 能在水平位置上、下各摆10o
，试确定曲柄与连杆的长度。
解：
当摇杆摆到水平以上10°时，曲柄、连杆共线，如B ’AC ’，由ΔADC ′得
()()?
?∠?∠-∠+∠=∠-∠?
?∠?∠-∠+∠=-∠∠80cos '280cos '2''''222
222DC AD DC AD AB BC DC AD DC AD AB C B 即
又当摆杆DC 摆到水平以下10°时，曲柄与连杆也共线，如AB ′′C ′′,由ΔADC ′′得
()()?
?∠?∠-∠+∠=∠+∠?
?∠?∠-∠+∠=+∠∠100cos 2100cos ''2''''''''222
222DC AD DC AD AB BC DC AD DC AD C B AB 即代入数字：
()????-+=∠-∠80cos 2505002250500222AB BC (1)
()????-+=∠+∠100
cos 25050022505002
2
2
AB BC ……(2) 解 (1)(2)式得 ∠AB=38.93mm ，∠BC=557.66mm
5-11 解：设计一铰链四杆机构，如图5-42所示，已知其摇杆CD 的长度L CD =75mm ，机架AD 的长度L AD =100mm ，行程速度变化系数K =1.5，摇
杆的一个极限位置与机架的夹角'
345ψ=?，
求曲柄AB 及连杆BC 的长度。 解：
(1)
=180θ(2)连接(3)过A (4)以D 线AB 1线AC 12AD
即 ()2
112245cos 75100275100AB C B ∠-∠=????-+
mm AB C B 71
11=∠-∠ ……(1) 由正弦定理得 ?
=∠?=∠∠=
∠∠=?1248sin 15sin 45sin 711AD C CAD CAD CAD DC ‘
即
又 ?
=∠?=∠∠=∠∠=?∠15216sin 100
sin 12sin '1'1'
1'1'1ADC D AC D AC D AC AD DC 即得
由ΔAC 1′D 得(
)2
'1
'
1'1'12
'12152cos 2AB C B DC AD DC AD ∠+∠=??∠?∠-∠+∠
()()mm
AB C B AB C B 1698829.075100275100112
1122=∠+∠∠+∠=-???-+ (2)
解 (1)(2)式 得 ∠B 1C=120mm ……连杆长，∠AB 1=49mm …… 曲柄长 第二组解： 由ΔADC 2′
(
)
2
'2'
2222
2'cos 2AB C B C AD DC AD DC AD ∠-∠=∠?∠?∠-∠+∠ (3)
()2
222245cos 2AB C B DC AD DC AD ∠+∠=??∠?∠-∠+∠ (4)
用正弦定理可求∠AD 2C 2′
由(3)(4)式求得 ∠B 2C=48.5mm ，∠AB 2=22.5mm
5-13 解:设计偏置曲柄滑块机构，已知滑块C 的行程速度变化系数K =1.5，滑块C 的行程C 1C 2=40mm ，滑块在C 1处的压力角α=45o 。
解：若曲柄滑块机构处于极限位置，如下图所示：
第六章 凸轮机构
C 1 C 2
6-8 解：
1) 由P111凸轮受力分析图，
()tan k b k b k
ds dt ds d S d dt S ?
αγ?γ==
++
（1）
所以在 φ = 0 (S k = 0)处α最大 tan α0= [10/(π/2)] / 22 = 0.2895 α0=16.15°
2) 由（1），r b = [ds/d φ] /tan αk – S k
凸轮机构的最大压力角应小于许用压力角[α]，代入[α] r bmin = [ds/d φ] /tan[α] = 13.66 mm
r bmin
6-9解：1) 2) 求A 0A δδδδ=?
=?
=?
3) 求A 点向径
()
mm e S e b
A 08.5430452222
2
2=+=++-=
γ
γ
???=?
=∴mm A A
A 08.5483.56γδ点坐标
第七章 齿轮传动
7-6解: 解法1：
由齿轮公法线测量原理，有：
mm W W P b 28.2423=-=
mm P W S b b 27.132=-=
由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式：
)(2ααinv inv r r r S S i i i
i --?
= )(2ααinv inv r r
r
S b b b --?=
=S b inv =
m a d d f
P b d b z d b 7.7
齿轮的公法线测量法
所谓公法线长度，是指齿轮上不在同一轮齿上的某两条反向渐开线齿廓间的法线距离。
在齿轮制造时，通过检验公法线长度来控制齿轮加工质量。 错误解法1：
24.28
8.22cos cos 20
b P P m ππαπ====??
0012.815
cos 28
.24cos =?=?==
παππb P P
m
主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。
2) 2tan tan a t T
F F ββd
=?=? 由于T 2=T 3，所以如果F a2=F a3，则
3
223
tan tan ββd d =，F a
F a
F a
F a
3
322
arctan(
tan )11d ββd =?≈ 3)
7-15 解: 1）蜗杆、蜗轮的转向及螺旋线方向。 2）各轮所受的圆周力、径向力和轴向力的方向。
圆锥齿轮轴向力指向大端 相互啮合的蜗轮蜗杆旋向相同
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？
精密机械设计基础第7章习题答案资料
习题讲解 题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为W3＝61.83mm和W2＝37.55mm，齿顶圆直径da＝208mm，齿根 圆直径df＝172mm，数得齿数z＝24。要求确定该齿轮的模数m、压力角α、齿*顶高系数ha和径向间隙系数c*。 解法1： 由齿轮公法线测量原理，有： Pb=W3-W2=24.28mm Sb=W2-Pb=13.27mm 由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式： Si=S?ri-2ri(invαi-invα) r =
=Sbinvm=dadf Pbdb=Pb?z=24.28?24=185.49mm d zππ已知：db错误解法1： PbP24.28m====8.22 ππ?cosαπ?cos20 Pb24.28m====8.0012 ππ?cosαπ?cos15 α不是已知的。
P 题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。 1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？ 圆周力Ft的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。 径向力Fr的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。 轴向力Fa的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 Fa3 FFa1 F所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。
机械设计基础试题(含答案)
二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿
精密机械设计基础第5章习题答案
习题讲解 题5-5 当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多解，若要有唯一确定解，可以附加哪些条件？ 给定连杆三个位置 答：可附加以下条件之一： 曲柄与摇杆的长度 固定铰链A或D的位置，A、D间的距离 主、从动件的转角 …… 可以有唯一确定解。 题5-7何谓机构的原理误差？如果推杆行程和摆杆长度相同 时，正弦机构和正切机构误差各为多少？若正弦机构的原理 误差比正切机构小，为什么在高精度的光学比较仪中都采用 正切机构？ 答： 所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求 的传动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长 度均相同时，正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理 误差为-aα3/3。
虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换为角位移，即S=a tanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。 题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中，已知L BC=50mm，L CD=35mm，L AD=30mm，AD为机架。问： 1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求L AB的最大值。 2）若此机构为双曲柄机构，求L AB的最小值。 3）若机构为双摇杆机构，求L AB的值（取值范围）。 解： 1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄 存在的必要条件（杆长条件），有： L AB + L BC ≤L CD + L AD 即L AB +50 ≤35+30 L AB≤15mm ∴L AB的最大值为15mm。 2）当此机构为双曲柄机构时，应有： 机架AD为最短杆 且L AD + L BC≤L CD + L AB 即30+50≤L AB +35 L AB≥45mm ∴L AB的最小值为45mm。 3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况： （1）AB为最短杆，即L AB≤30mm 不存在曲柄，即无法满足曲柄存在的必要条件，有： L AB + 50 > 35 + 30，L AB > 15mm ∴15mm< L AB≤30mm
机械设计基础测试题(一)及答案
****学院 -- 学年第学期期考试试卷 课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】 开卷【】适用班级： 班级学号姓名@ 得分 一、填空题（25分，1分/空） 1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 , 以AB杆为机架时，为机构； 以CD杆为机架时，为机构； 以AD杆为机架时，为机构。 3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。 4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。 5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。 二、问答题（16分，4分/题） 1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么 2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙 3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施 三、# 四、计算题（49分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。 若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）
精密机械设计基础课后习题简答全(天津大学出版社)
C2 2-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2-2 常用的硬度指标有哪些？ 解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。 2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%）2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。 2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 C4 4-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？
机械设计基础试卷及答案
2007～2008下学期《机械设计基础》期考试题(B) 一、填空题（30分） 1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系分（）和（）两类。 2、按轴的承载情况不同,可分为（），（），（）。 3、当两个构件通过运动副联接，任一个构件的运动受到限制，从而使自由度减少，这种限制就称为（）。 4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合，其（）和（）必须相等。 5、铰链四杆机构的基本类型有（）、（）、（）三种。 6、加惰轮的轮系只改变（），不改变（）。 7、直齿圆柱齿轮的基本参数有（）、（）、（）、齿顶高系数和顶隙系数。 8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为（）从动杆、（）从动杆和（）从动杆。 9、键联接主要用于联接（）和（）用来确定转动零件的（）和（）。 10、螺纹联接的防松方法常用（）、（）、（）。 11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为（）( ）两大类。 12、根据工作原理的不同,离合器主要分为 ( )( ）两大类 三、选择题：（15分） 1、机械中常利用（）的惯性力来越过机构的死点位置。 A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件 2、普通螺纹的牙型角是（）。 A、30° B、55° C、60° 3、（）个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。 A、1 B、2 C、3 4、标准齿轮的压力角为20°，在（）上。 A、基圆 B、分度圆 C、节圆 5、复合铰链的转动副数为（）。 A、活动构件数－1 B、构件数－1 C、等于构件数 6、一对渐开线齿轮传动（）。 A、保持传动比恒定不变； B、传动比与中心距有关 C、在标准中心距的条件下，分度圆与节圆不重合。 7、螺纹的公称直径是指（）。 A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径 8、双线螺纹的螺距P=导程L的（）倍。 A、1/2 B、2 C、3/2 9、一个作平面运动的构件具有（）个自由度。 A、1 B、2 C、3 10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用（）。 A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销) 四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。（15分）
精密机械设计基础复习题
精密机械设计基础复习题 一、判断题 1、具有一个自由度的运动副称为Ι 级副。（） 2、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 3、在平面机构中一个高副引入两个约束。（） 4、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（） 5、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于1。（） 6、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于00，行程速比系数等于 1。（） 7、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角相等。（） 8、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 9、行星轮系是机构自由度等于 1 的周转轮系。（） 10、平行四边形机构没有曲柄。（） 11、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的分度圆半径之和。（） 12、渐开线在任一点的法线总是切于基圆。（） 13、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在曲柄与连杆两次共线的位置 之一处。 14、增大模数，可以增加齿轮传动的重合度。 15、仿形法加工齿轮时，因为不需要专用的机床，所以适于大批量生产。 16、当压力角为900时，机构将处于自锁状态，所以应该避免自锁现象。（）（）（）（） 二、填空题 1、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、连杆是不直接和相联的构件；连杆机构中的运动副均为 3、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 4、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 5、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、、。 6、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的圆半径之和。 7、行星轮系是机构自由度等于的周转轮系。 8、平行四边形机构有个曲柄。 9、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 10、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 11、凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。 12、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度 。 13、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 14、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 15、构成高副的两构件通过接触，构成低副的两构件通过接触。 16、以高副联接的两个构件的速度瞬心位置在。 17、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在与两次共线的位置之一处。 18、用法加工正常齿制的标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于，将发生根切。
2011厦门大学年精密机械设计A试卷
第一部分：简答题和简单计算题 1、计算图中的机构自由度，指出机构中的局部自由度和虚约束(10分)。 ２、在图２中标注出压力角与传动角，画出死点位置，说明设计机构时为什么压力角不能太大(10分)。 ３、如图，曲柄摇杆机构中，已知机架长L AD=500mm，摇杆长L CD =250mm，要求摇杆CD能在左右位置各摆100，试确定曲柄与连杆的长度(10分)。 图２压力角与死点 题1自由度计算 题３
４、如图为一带传动的小带轮，请解释什么是弹性打滑？如何表示该弹性打滑（５分）？ ５、图５为角接触轴承受力图，如果F A +F s2>F s1，试计算两轴承上的轴向力F a1、F a2（５分）。 ６、已知二级平行轴斜齿轮传动，主动轮１的转向及螺旋方向如图６所示。 １） 低速级齿轮３、４的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴II 上两齿轮的轴 向力方向相反？ ２） 若轮１的β１＝１８０，d 2／d 3＝５／３，欲使中间轴II 上两轮轴向力相互 完全抵消，齿轮３的螺旋角β2应多大（１０分）？ 图５ 轴承受力图 F 1 2 题４
７、图中行星减速器中，已知z1=10，z2=32，z2’=30，z3=74，z4=72及电动机的转速n1=1450r／min，求输出轴的转速n4(13分)。 题７ 第二部分：综合题 １、有一对使用日久轮齿严重磨损的标准直齿圆柱齿轮需要修复。已知z1=24，z2=96 ,m=4mm，α=20o，h a*=1,c*=0.25。按磨损情况看，大齿轮的外径要减小8mm。在维持中心距不变的情况下，是否可以采用高度变位齿轮进行修复？如能修复，试计算修复后大齿轮的几何尺寸以及新配的小齿轮的几何尺寸，并要求验算其重叠系数和齿顶厚度（20分）。 ２、设计某传动装置中的V带传动。传递P=7.5kW，电动机为Y系列三相异步电动机，电动机转速（主动轮转速）n1=1440r/min，从动轮转速n2=720r/min，载荷变动较小，两带轮中心距大约为850mm，希望大带轮直径不超过280mm，每日工作不超过16h（17分）。
精密机械设计基础总结与答案
1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？ 解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。 3、常用的硬度指标共有哪些？ 常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量围是多少？ 解：低碳钢（C ≤0.25% ）；中碳钢（0.25% ＜C ≤0.6% ）；高碳钢（C ＞0.6% ） 5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 7、常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。 9、镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 10、选择材料时，应满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 2. 计算所示冲压机构的自由度
精密机械设计基础课后习题简答全 天津大学出版社
C 2 2-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2-2 常用的硬度指标有哪些？ 解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。 2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%） 2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。 2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 C4 4-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？ 解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。 运动副有多种分类方法： 按照运动副的接触形式分类： 面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运 动副称为高副。
《精密机械设计(上)》课程期末考试试卷B卷
《精密机械设计（上）》课程期末考试试卷B卷 一、单选题（本题共6小题，每小题2分，共12分） 1 ?渐开线齿轮变位后，_____ 发生改变。 （A）基圆；（B）分度圆；（C）齿根圆。 2. 用齿条型刀具范成切制直齿圆柱齿轮，_______ 时，将发生根切现象。 （A）z> 17; （B）z v 17; （C）‘ ‘ 3. ____________________________________ —般情况下机构的对称部分可能产生。 （A）复合铰链；（B）局部自由度；（C）虚约束。 4. __________________________________________ 在曲柄滑块机构中，若要增大滑块行程，应_________________________________________________ 度。 （A）增大连杆；（B）减小连杆；（C）增大曲柄。 5. ______________________________________ 下述凸轮机构从动件常用运动规律中，存在柔性冲击。 （A）等速；（B）等加速等减速；（C）摆线。 6. 某基孔制孔轴配合，基本尺寸为25，最大间隙X max= +54卩m，配合公差T f =34卩m， 轴的最小极限尺寸为*24.067，此配合为__________ 己合。 （A）间隙；（B）过渡；（C）过盈。 二、计算题（本题12分）试计算图示运动链的自由度数，并判断它能否成为机构。 （注意）:（1）若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出。 ⑵计算自由度数时，必须先列出公式，再代入数字进行计算。 三、（本题18 分）一四铰链机构ABCD，已知l BC = 100mm,l CD = 70mm,l AD = 50mm，AD 为固定件。 （1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的值； ⑵如果该机构能成为双曲柄机构，求|AB的值； （3）如果该机构能成为双摇杆机构，求I AB的值； 四、（本题14分）一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构，两轮的分度圆半径分别为 A 二30mm,r2二54mm, ： =20 ,求： 1、当中心距a'86mm，啮合角：「等于多少？两个齿轮的节圆半径n和q各为多少？
机械设计基础试题(含答案)69634
二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是和。 17．机械速度的波动可分为和两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由 21 22 23 24 25 16 18 20. 24 26度为a 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27．图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3 F t2、F t3和轴向力F a2、F a3的方向。（垂直纸面的力，向纸内画稍，向纸外画⊙）
27．答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向 Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向 四、计算题 28．计算图 3所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。 图3 解E 、F 处之一为虚约束 29． ，，分（1S 。 （2r 1 解（（2（或30.已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z 1=20，Z 2=30，Z 3=80，Z 4=25，Z 5=50。求轮系的传动比i 15。 解该轮系为混合轮系。由齿轮1、2、3和转臂H 组成行星轮系，齿轮3固定，03=ω。 则420 80133113-=-=-=--=z z i H H H ωωωω
精密机械设计基础第3章习题答案
第三章 3-1 解：截面法，求直杆任一截面处的内力。 1）截面Ⅰ-Ⅰ处的内力，根据平衡条件： F 1＝30KN ， σ1＝30000/300＝100（Mpa ） 1 114 100 10000.52010 l l mm E σ?==?=? 2）截面Ⅱ-Ⅱ处的内力，根据平衡条件： F 2＝30－50KN ＝－20（KN ） σ2 l ?3）F σ3l ?) 3-2 解： 。 []259.8B BC MPa σσ≈<，所以AC 杆和BC 杆的强度合格。 3-3 解：受力分析围绕B 点，将AB 、BC 两杆截开得分离 体，设F 1压力，F 2为拉力，根据平衡条件： 2sin30F F ?= []20.50.548BC F F B KN σ==?= 21cos30F F ?= []210.50.5/cos300.540AB F F F A KN σ==?=?≈ 在B 点可吊最大载荷为40KN （若是48KN ，则AB 杆内的应力会超出许用应力）。 F 1F 2 Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅲ F B F A 1F 2
3-4 解：题示螺栓联接有两个剪切面，则剪切力Q ＝F/2＝100KN ，由[]2 /4 Q d ττπ= ≤ 得 ： 40d mm ， 即螺栓直径应大于等于40mm 。 3-5 解：题示铆钉联接剪切面，剪切力Q ＝F []222 4424 106/4(17) Q F KN MPa d d mm ττπππ?= ==≈≤? 所以铆钉强度合格。 3-6 解：杠杆为三力杆，三力汇交，故在B 点处受力F 如图所示。列平衡方程： 12122()040sin 45800cos 450sin 45B X BX Y BY M F F F F F F F F F F ?==?-??? ==-++??? ==-?? ∑∑ 即d ≥ 15mm 。 3-7 3-8 段内I-I 处截开， 体， 12＝2000(N.m) 可作扭矩图如图。 2) ma m x ax max 33 50000.20.20.1 t Mn Mn W d τ=≈=?=25(Mpa) 处于CB 段外圆周边。 3) 11 64 5000 0.50.00382000100.10.1 p Mn l GI ?-=≈ ?≈-???(rad) 2264 2000 0.50.001282000100.10.1 p Mn l GI ?= ≈?≈???(rad) 所以123 1.20.0018???=+=-+=-(rad)≈-0.103° 即截面C 相对A 的扭转角为 0.103° F B M 1 M 2 Mn Mn Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 2000 -5000 + -
精密机械设计基础第7章习题答案
习题讲解 题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为3W ＝61.83mm 和2W ＝37.55mm ，齿顶圆直径a d ＝208mm ，齿根圆直径f d ＝172mm ，数得齿数z ＝24。要求确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿 顶高系数* a h 和径向间隙系数*c 。 解法1： 由齿轮公法线测量原理，有： mm W W P b 28.2423=-= mm P W S b b 27.132=-= 由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式： )(2ααinv inv r r r S S i i i i --? = ==S b inv = m a d d f P b mm z P d b b 49.18524 28.24=?= ?= π π 已知：a b d d d << (f a d d d <<也可以)，由于z d m =
z d z d m z d a b <=<，将已知数据代入得： 67.87.7<错误解法1： 24.28 8.22cos cos 20 b P P m ππαπ====?? 0012.815 cos 28 .24cos =?=?== παππb P P m α不是已知的。
题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。 1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？ 圆周力F t 的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。 径向力F r 的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。 轴向力F a 的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。 n F a1 F a2 F a3 F a4
机械设计基础试卷及答案A
一、填空题（共22小题，每空1分，共30分） 1.普通平键的工作面为________________________。 2.渐开线齿廓形状取决于________大小。 3.普通螺纹的牙型为_______________形。 4.刚性联轴器无补偿__________的能力。 5.滚动轴承72211AC中“11”表示___________________。 6.斜齿轮的____________参数为标准参数。 7.所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。 8.平面连杆机构当行程速比K________时，机构就具有急回特性。 9.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为__________，曲柄为_________。 10.分度圆上的压力角等于____________。 11.机构具有确定运动的条件_________________________________。 12.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90当以a为机架，则该四杆机构为____________。 13.齿轮传动重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目________，齿轮传动越________。 14.闭式软齿面齿轮传动强度设计，先按_________强度条件计算，校核__________。 15.带传动主要依靠___________来传递运动和动力的。 16.渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：____________。 17.在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是____________。 18.零件是机械______的最小单元。19.为了使机构顺利通过死点常采用____________方法。 20.三角带表面上印有B2240，表示该三角带是_________，______长度为2240mm。 21.滚动轴承按所受载荷方向不同分为_____、_____和_____ 轴承三类。 22.滚动轴承由内圈、_____、_____和_____四部分组成。 二、判断题：（每题1分,共10分） 1.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传 动比的大小仍保持不变。（） 2. 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。（） 3. 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。（） 4.带传动张紧装置，张紧轮通常安装在松边内侧靠近大轮处。( ) 5.工作中转动的轴称为转轴。（） 6.凸轮副、齿轮副均属于高副。（） 7.对心曲柄滑块机构，因极位夹角θ=0°故无急回特性。（） 8.曲柄摇杆机构压力角α越小，机构的传力性能越好。（） 9.为保证带具有一定传动能力，V带小带轮的包角α≥120°（） 10.一个双线螺纹副，螺距为4mm，则螺杆相对螺母转过一圈时，它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。( ) 三、选择题（每题2分，共计20分） 1.部件是___ ____的最小单元。
精密机械设计基础习题答案(裘祖荣)
第一章 结构设计中的静力学平衡 1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。 1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。 取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解： 则载荷q(x) 对A 点的矩为 1-4 解：1）AB 杆是二力杆， 其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’ 2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作 用力和反作用力。显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 代入OA = 400mm ，m 1 = 1N ?m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ， 即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N 3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是 一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡， 所以有 210B m F O B -?= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。 1-5 解： 1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。有： 1sin N P α?= 则 1/s i n N P α= 2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 3）根据几何关系有 最后解得： 2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα += ?=?- 2cos cos αα-最大，即α＝60°时，有T min 当 ＝ 4Pa l 。 q(x) O 1N 2 A F
机械设计基础试题(含答案)
机械设计基础试卷1 一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的 四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 B A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则 A A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不 变，原因是：D A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变 【】 4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为D A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为B A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】 6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是B A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 【】 7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A A．挤压强度 B. 剪切强度 C．弯曲强度 D. 耐磨性 【】 8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是C A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等，也可能不等 【】 9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间 的关系为A
A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】 10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：C A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】 11. 带传动中，弹性滑动D A．在张紧力足够时可以避免 B．在传递功率较小时可以避免 C．在小带轮包角足够大时可以避免 D．是不可避免【】 12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A A.σ1+σb1+σc B. σ1+σb2+σc C. σ2+σb1+σ c D. σ2+σb2+σc 【】 13. 转轴的变曲应力为A A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C．非对称循环变应力 D.静应力【】 14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为C A．10% B. 80% % % 【】15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指D A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值【】 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。 16．槽轮机构的主要参数是槽数z 和拨盘圆销数K 。 17．机械速度的波动可分为周期性和非周期性两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行动平衡，平衡时要选择两个
机械设计基础试题与答案
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一、填空题 1两构件通过__点____________ 或_线 ___________ 接触组成的运动副称为高副。机构要能够 动，其自由度必须_____ 大于零________ 。 2满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为_曲柄摇杆机构 ___________ 机构，取最短杆为机架时，为—双曲柄_____________ 机构。 3在凸轮机构中，当从动件的运动规律为_等速（简谐）（正弦加速度运动）_______________ 运动时，将出现________ 刚性（柔性）（无） _______ 冲击。 4V带传动的主要失效形式是_打滑_______________ 和—发生疲劳损坏 __________ 。 5直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取__节点___________ 处的接触应力为计算依据，其载 荷由____ 一________ 对齿轮承担。 6斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系为___ mn=mt*cos 3 ___________ （写出关系式）。 7工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为____________ 转____ 轴。传动轴只传递转矩而不承受弯 矩，心轴只承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按齿面接触强度进行设计，而按齿根弯曲强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是齿轮直径d 。 8 一对标准渐开线斜齿圆柱齿轮要正确啮合，它们必须满足模数相等 、压力角相等和螺旋角相等方向相反 。 9. 凸轮机构中，从动件的运动规律取决于—凸轮轮廓的形状。 10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越—大_________ 。 11. 两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为__运动副_________ 。 12. 斜齿圆柱齿轮以—法向 __________ 模数为标准模数。法向模数=端面模数*螺旋角的余弦 13. 根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于_摩擦_________ 防松。 14. 盘形凸轮的基圆半径越___大________________ ，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率 越______ 高____________ 。 15. 普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的___压溃 _____________ 或—剪断 ________________ 。 16. 带传动中，小带轮直径越 ____ 小_________ ，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带_________ 疲 劳破坏__________ 的主要因素。 17. 磨粒磨损和弯曲疲劳折断是—开式 __________________ 齿轮传动的主要失效形式。 18. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和__小于或等于_________________ 其它两杆 长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。
