《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和压力角分别相等。 T-7-2-19-3-2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。 T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。 T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σ H1 = σH2。 T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合 度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。 T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传 动比就越大。
绪论 基本要求：了解本课程的性质、目的、任务；了解本课程的主要学习内容、学习要求、学习方法、和教学手段。 重点：本课程的性质、目的、任务。 难点：机器、机构、构件、零件的概念。 学时：课堂教学：3学时。 教学方法：多媒体结合板书。
1.1本课程研究的对象和内容 1.1.1研究对象 1、机器：根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。 2、机构：一种用来传递运动和动力的可动的装置。 很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。 3、机械：机器和机构的统称。 1.1.2 本课程研究的主要内容 1、各种常用机构及机器动力学的基本知识； 2、通用零件的工作原理的工作原理、设计理论和计算方法； 3、扼要介绍国家标准和有关规范。 1.2 机械设计的基本要求和一般程序 1.2.1 基本要求： 物美：功能性要求； 价廉：经济性要求。 1.2.2机械设计的一般过程 1、市场调研可行性研究； 2、原理方案设计； 3、技术设计； 4、试制试验； 5、小批生产试销； 6、投产。
1.3 机械零件的常用材料及选择 1.3.1 械零件的常用材料 1、钢和铸铁（黑色金属） 碳钢与合金钢：应用最广泛 铸钢：铸造性比铸铁差，但比锻钢和轧制钢好。强度性比铸铁好，但比锻钢和轧制钢差。 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁 2、有色金属 a)铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相 近； b) 铜合金——黄铜：Cu与Zn合金 青铜：Cu与Sn的合金 无锡青铜：Cu与铝、硅、锰、镍的合金。 3、非金属材料 塑料——轻、易加工成形、减摩性好，强度低，可作为普通机械零件、绝缘体 陶瓷——电热性好，硬度高 橡胶——弹性、绝缘性好，常用作弹性元件和密封元件、减震元件 4、复合材料 1.3.2机械零件材料选用的原则 1、零件的工作情况； 2、结构和加工工艺性； 3、材料的经济性； 4、材料供应情况。
1 机械设计基础1复习要点 （机械原理部分） 第1章 绪论 掌握：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能 参与或作机械功 了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念 第2章 机构组成和机构分析基础知识 2.1 掌握：构件的定义（运动单元体）、构件与零件（加工、制造单元体）的区别 平面运动副的定义、分类（低副：转动副、移动副；高副：平面滚滑副） 各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置 2.2 掌握：机构运动简图的画法（注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸） 2.3 掌握平面机构自由度计算：自由度计算公式：H L P P n F --=23；在应用计算 公式时的注意事项（复合铰链、局部自由度、虚约束）；机构具有确定运动的条件（机构主动件数等于机构的自由度）； 2.4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 ：掌握：速度瞬心定义；绝对瞬心、相对瞬心； 瞬心的数目；速度瞬心的求法：观察法： 三心定理法：用速度瞬心求解构件的速度； 第4章 平面连杆机构 4.1 掌握：铰链四杆机构的分类：铰链四杆机构的变异方法：改变构件长度、改变机架（倒置） 4.2 掌握：铰链四杆机构的运动特性：曲柄存在条件：曲柄摇杆机构的极限位置：曲柄摇杆机构的极位夹角θ：曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数 K ；铰链四杆机构的传力特性：压力角α：传动角γ：许用传动角[γ]；曲柄摇杆机构最小传动角位置：死点（止点）位置：死点（止点）位置的应用和渡过 4.3 掌握：平面连杆机构的运动设计：实现给定连杆二个或三个位置的设计； 实现给定行程速比系数的四杆机构设计：曲柄摇杆、曲柄滑块 第5章 凸轮机构 5.1 掌握：凸轮机构的分类 5.2 掌握：基圆（理论廓线上最小向径所作的圆）、理论廓线、实际廓线、行程； 从动件运动规律（升程、回程、远休止、近休止）刚性冲击（硬冲）、柔性冲击（软 冲）； 三种运动规律特点和等速、等加速等减速、余弦加速度位移曲线的画法； 5.3 掌握：反转法绘制凸轮廓线的方法、对心或偏置尖端移动从动件、对心或偏置滚子移动从动件； 5.4 掌握：滚子半径的选择、运动失真的解决方法，压力角α、许用压力角、基圆
《机械设计基础》知识要点 绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械 第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算 第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解：常用材料的牌号和名称。 第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。