第4章常用通用件造型设计
本章介绍常用通用件的三维实体设计，包括弹簧、螺栓、齿轮、凸轮和涡轮蜗杆等，通过这些常用件的练习，掌握三维造型的基本技巧。
4.1 弹簧设计
本节通过3个实例讲解3种不同弹簧的三维建模方法。
例1设计圈数为10，螺距为30，半径为50，材料截面为圆形，直径为12，右旋弹簧。
（1）新建一个sping.prt文件，进入建模状态，单击【曲线】工具栏的按钮，图4-1所示【螺旋线】对话框，输入参数，单击按钮，结果如图4-2所示。
图4-1【螺旋线】对话框图4-2生成螺旋线
（2）坐标系以X轴旋转90o，单击【实用工具】工具栏的按钮，弹出图4-3 所示对话框，选择和输入如图内容，单击按钮。
（3）绘制弹簧截面的圆。单击【曲线】工具栏的按钮，弹出图4-4所示对话框，单击
按钮，绘制螺旋线的端点为圆心，绘制半径为12的圆，结果如图4-5所示。
（4）沿导线扫掠。单击【特征】工具栏的按钮，弹出图4-6所示【沿引导线扫掠】对话框，截面选择刚绘制的圆，引导线选择螺旋线，其他默认，单击按钮，结果如图4-6所示。
图4-3 【旋转WCS】对话框图4-4 【基本曲线】对话框
图4-5 【沿引导线扫掠】对话框图4-6生成螺旋弹簧
例2设计一圆锥螺旋弹簧，计圈数为7，螺距为30，半径由50线性变化到100，材料截面为10×16的矩形，右旋弹簧。
（1）新建一个screw_sping.prt的文件，进入建模状态，单击【曲线】工具栏的按钮，弹出图4-7 【螺旋线】对话框，输入圈数和螺距，单击单选一按钮，在弹出的对话框中单击按钮，输入如图4-8所示参数，生成如图4-9所示的结果。
（2）单击【特征】工具栏的按钮，在绘图区选择XOZ平面作为绘图平面，进入草图状态，
绘制如图4-10所示的矩形截面，单击【草图生成器】工具栏上的按钮，回到建模状态。
图4-7 【螺旋线】对话框图4-8 半径的起始值
图4-9 生成圆锥螺旋线图4-10 弹簧截面草图
（3）单击【曲线】工具栏上的按钮，弹出图4-11【扫掠】对话框，单击截面的“选择曲线”，在绘图区选择刚绘制的矩形截面草图，单击引导线的“选择曲线”，选择螺旋线，单击定位方
法的“指定矢量”按钮旁的下箭头，选择ZC，单击按钮，生成如图4-12所示的圆锥螺旋弹簧。
图4-11 【扫掠】对话框 图4-12生成圆锥螺旋弹簧
例3 创建椭圆弹簧
（1）新建一个ellipse_sping.prt 的文件，进入建模状态，单击【特征】工具栏的按钮，在
绘图区选择XOZ 平面作为绘图平面，进入草图状态。
（2）单击【草图工具】工具栏上的
按钮，弹出图4-13所示【椭圆】对话框，不选择“封
闭的”，大半径：100，小半径180，起始角：-90，终止角：90，中心点为（0,0,0），单击
按
钮，绘制一半椭圆弧，单击【草图工具】工具栏上的按钮，将椭圆弧首尾绘制一条直线，结果
如图4-14所示，单击【草图生成器】工具栏上的
按钮，返回到建模状态。
注：若工具栏上没有按钮，右击任何一个工具栏，选择【定制】，在弹出【定制】对话框中选择“命令”制表
页，在“类别”列中选择“插入”目录下的“曲线”，在“命令”列中找到椭圆，并将其移到【草图工具】工具栏。
图4-13【椭圆】对话框图4-14 绘制的草图
（3）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出如图4-15所示【回转】对话框，单击“选择曲线”，在绘图区选择刚绘制的草图，单击指定矢量，选择草图中的直线，开始角度：0，结束角度：360，
其它参数默认。单击按钮，结果如图4-16所示。
（4）单击【特征】工具栏的按钮，在绘图区选择XOZ平面作为绘图平面，进入草图状态。单
击【草图工具】工具栏上的按钮，绘制一条与Z轴重合的竖直直线，标注新绘的直线两端分别
与椭圆弧的两端点距离为1，如图4-17所示。单击【草图生成器】工具栏上的按钮，
返回到建模状态。
图4-17 新绘制的直线图4-18 【基准平面】对话框图4-19 创建基准平面
（5）单击【草图生成器】工具栏上的按钮，弹出如图4-18所示【基准平面】对话框，在
“类型”选项中选择“点和方向”，在绘图区选择新绘制直线下端点作为通过点，选择新绘制直线作为法向矢量，单击按钮，结果如图4-19所示。
（6）单击【特征】工具栏的按钮，选择刚创建的基准平面，调整坐标系使Z轴向上，单击按钮进入草图状态。单击【草图工具】工具栏上的按钮，从坐标原点过X轴绘制长
度为120的直线，结果如图4-20所示。单击【草图生成器】工具栏上的按钮，返回到建模状态。
图4-20 绘制直线图4-21【扫掠】对话框
（7）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出【扫掠】对话框，在绘图区选择刚绘制的直线作为截面，选择通过Z轴的直线作为引导线，在“截面选项”的“定位方法”的“方位”中选择“角度规律”，在“规律”中选择“线性”，“开始”：0，“结束”：2880，其它默认设置，如图4-21所示。单击按钮，结果如图4-22所示。
图4-22 扫掠结果图4-23 【相交曲线】对话框
（8）单击【曲线】工具栏上的按钮，弹出如图4-23所示【相交曲线】对话框，在绘图区
选择椭圆体为“第一组”，选择刚生成的螺旋片体为“第二组”，其它默认设置，单击按钮。单击【实用工具】上的按钮，将椭圆体和螺旋片体隐藏，生成相交曲线如图4-24所示。
图4-24 生成相交曲线图4-25 【沿引导线扫掠】对话框
（8）单击特征工具栏上的按钮，系统弹出【创建草图】对话框，“类型”选择“在轨迹上”，在绘图区选择螺旋线，在“平面位置”的“位置”选择“%弧度长”，“%弧度长”输入0，其它默认。单击按钮进入草绘状态，在螺旋线的上端点为圆心绘制直径为16的圆，单击【草图生成器】
工具栏上的按钮，返回到建模状态。
（9）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出图4-25 【沿引导线扫掠】对话框，在绘图区选择刚绘制的圆作为截面，选择螺旋线作为引导线，其它默认。单击按钮，隐藏多余的线，结果如图4-26所示。
图4-26 生成德椭圆弹簧图4-27 【圆柱】对话框
练习题：矩形弹簧的创建
4.2带轮设计
本节以典型的V带带轮为例介绍带轮的造型设计。
（1）新建一个pulley.prt的文件，进入建模状态，单击【特征】工具栏上的，弹出如图4-27所示【圆柱】对话框，直径：167，高度：61，轴线与Z轴重合，单击按钮，带轮毛坯。
（2）单击特【征工】具栏上的按钮，系统弹出【创建草图】对话框，在绘图区选择ZC-XC
平面为草图平面，绘制如图4-28所示草图，单击【草图生成器】工具栏上的按钮，返回到建模状态。
图4-28 绘制草图如图4-29 回转结果
（3）单击特【征工】具栏上的按钮，弹出【回转】对话框，单击“选择曲线”，在绘图区选择刚绘制的封闭草图，单击指定矢量，在绘图区选择Z轴，开始角度：0，结束角度：360，“布尔”设置为“求差”，其它参数默认。单击按钮，结果如图4-29所示。
（4）旋转坐标系，单击【实用工具】工具栏上的按钮，绕XC轴旋转90度。单击【特征操作】工具栏上的按钮，弹出【实例】对话框，单击“矩形阵列”按钮，选择带轮的沟槽，单
击按钮，输入如图4-30所示【输入参数】对话框的参数值，单击按钮，结果如图4-31所示。
图4-30 【输入参数】对话框图4-31 矩形阵列特征结果
（5）单击特【征工】具栏上的按钮，系统弹出【创建草图】对话框，在绘图区选择带轮端面为草图绘制面，单击按钮，绘制如图4-32所示草图，单击【草图生成器】工具栏上的
按钮，返回到建模状态。
图4-32 绘制草图图4-33 【拉伸】对话框
（6）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出【拉伸】对话框，选择带轮箍圆和键槽作为截面，开始距离：0，结束距离：61，“布尔”选择“求差”，单击按钮，结果如图4-34所示。
图4-34 拉伸后的轮毂和键槽图4-35 带轮三维模型
（7）再次单击【特征】工具栏上的按钮，弹出【拉伸】对话框，选择除轮毂外2个圆作为截面，开始距离：0，结束距离：10，“布尔”选择“求差”，单击按钮，再次选择上述2个圆作为截面，开始距离：61-10，结束距离：61，单击按钮，隐藏辅助线，结果如图4-35所示。
4.3齿轮设计
4.3.1直齿轮造型设计 1.直齿轮的参数计算公式
分度圆直径D=mz 齿顶圆直径)2z (m d a += 齿根圆直径)2.5z (m d f -= 基圆直径θmzcos d = 分度圆齿槽角2z 360÷÷=φ
式中，m 齿轮模数，z 为尺寸的齿数，θ为齿轮的压力角，标准压力角为20o 。
2．渐开线数学模型
K 点坐标为（x,y ），其值为：
?
?
?-=+=rucosu rsinu y rusinu
rcosu x 式中，r 为基圆半径，u 为渐开线展角，o o u 60~0∈。如图4-36所示。
在建模状态下，曲线工具栏的
（规律曲线）的
（根据方程）按钮，是用于设置曲线的关
于t 的参数方程。参数t 是一个特殊变量，运行时，t 自动由0变化到1（]1,0[t ∈）。利用t 的值自动变化的特性，构造一个函数u=(1-t)*a+t*b ，可以设定u 的值由a 线性变化到b 。如图4-37所示。
图4-36 渐开线展开示意图 图4-37 由t 表示的渐开角u
将x ，y 为u 的函数转化为x ，y ，z 为t 的函数。
??
?
??=-=+=0zt )u (cos *)u (rad *r )u (sin *r yt sin(u)*rad(u)*r u)(cos *r xt 3. 实例
模数为4，齿数为24，齿厚为25的齿轮为例，说明直齿轮建模的操作过程。 a=0，b=60o
，m=4，z=24，H=25
（1）在UG 下，建立名称为gear 的文件，并进入建模状态。
（2）单击菜单【工具】→【表达式】出现如图4-38所示，输入表4-1所示的表达式，或者按钮，从光盘导入gear.exp 文件，把表4-1中所有内容导入表达式中。输入或导入完毕，单击按钮关闭对话框。
注：表达式复杂，可以将表达式保存在扩展名为exp 文件中，在Windows 状态下使用记事本将其打开并修改其内容。
图4-38表达式对话框 图4-39 基本曲线对话框
（3
）单击【曲线】工具栏上的按钮弹出如图4-39
基本曲线对话框，单击按钮，绘
制绘制圆心为（0,0,0）齿顶圆（da ）、齿根圆(df)和分度圆(d)三个圆。
表4-1 直齿轮参数化设计参数表
Name Formula
Value
单位
含义
a
0 0 度 渐开角初始值 b 60
60 度 渐开角终止值 d =m*z 96 mm 分度圆直径 da =m*(z+2) 104 mm 齿顶圆直径
df =m*(z-2.5) 86 mm 齿根圆直径
fi
=360/z/4 3.75 度
四分之一两齿之间夹角
H 25 25 mm 齿厚
m 4 4 无模数
r =d*cos(20)/2 45.10525 mm 基圆半径
t 0 0 无自动变化参数
u =a*(1-t)+b*t 0 度渐开角
xt =r*cos(u)+r*rad(u)*sin(u) 45.10525 mm 渐开线x分量
yt =r*sin(u)-r*rad(u)*cos(u) 0 mm 渐开线y分量
z 24 24 无齿数
zt 0 0 mm 渐开线z分量
图4-40 规律曲线对话框图4-41规律曲线对话框（4）单击曲线工具栏的（规律曲线）按钮，弹出如图4-39所示规律曲线对话框，3次单击（根据方程）按钮分别给xt、yt、zt三个分量设置参数方程，然后弹出如图4-41所示规律曲线对话框，单击按钮，结果如图4-42所示。
注：在UG 中，（规律曲线中），第一次给X分量（用xt表示）设定变化规律，第二次给Y 分量（用yt表示）设置变化规律，第三次给Z分量（用zt表示）设置变化规律。
df
图4-42 绘图三个圆图4-43 绘图两条直线
（5）单击曲线工具栏上的按钮，弹出如图4-39 所示基本曲线对话框，
单击按钮，绘
制渐开线与分度圆交点和圆心的直线1,绘制由渐开线开始点（端点捕获）到圆心的直线2，如图4-43
所示。
注意：在捕获渐开线与分度圆交点时使用 （交点）捕获方式，选择对象时先后选择分度圆
和渐开线。
（6）单击【特征】工具栏上的按钮
，弹出【实例几何体】对话框，如图4-44所示。或者
点击菜单【编辑（E ）】→【移动对象(O)…】，弹出【移动对象】对话框。
直线3
直线1
直线2
图4-44 实例几何体对话框 图4-45 旋转直线1生成直线3
类型：，选择绘图区的直线1，指定矢量选择ZC 轴，指定点（0,0,0），角度-fi ，单击
按钮，生成直线3，结果如图
4-45所示。
（7）以直线3
为镜面，对直线2和渐开线镜像操作。单击标准工具栏上的
按钮，弹出如
图4-45实例对话框，选择直线2和渐开线，单击
按钮，弹出图4-46所示对话框，单击
按钮，弹出如
图4-47所示对话框，单击按钮，选择直线3作为镜面，弹出如图4-48所示对话框，
单击按钮，再单击“取消”按钮，结果如图4-49所示。
图4-45 变换对话框1 图4-46 变换对话框2
图4-47 变换对话框3 图4-48变换对话框4
（8）裁剪。将图4-49所示图形裁剪为图4-50所示图形。单击曲线工具栏，在弹出基本曲
线对话框中单击按钮，弹出修剪曲线对话框，在该对话框中不选“关联”复选框，裁剪后获得齿槽形状如图4-50所示。
图4-49裁剪前图4-50裁剪形成的齿槽形状
（9）单击【曲线】工具栏上的按钮，弹出如图4-39 【基本曲线】对话框，单击按钮，绘制齿顶圆（da）。
（10）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出图4-51所示【拉伸】对话框，选择刚绘制的齿顶圆，拉伸距离为H，其它选项默认，单击按钮，绘制齿轮毛坯圆柱体。
图4-51 拉伸对话框图4-52 毛坯上加工一个齿槽（11）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出图4-51所示【拉伸】对话框，选择齿槽为拉
伸对象，拉伸距离为H，与毛坯齿轮求差运算，其它选项默认，单击按钮，结果如图4-52所示。
（12）单击特征操作工具栏上的按钮，弹出图4-53 【实例】对话框，单击
按钮，选择刚拉伸的齿槽，单击按钮，弹出图4-54【实例】对话框，输入数量为z，角度为360/z，单击，弹出图4-55【实例】方位对话
框，单击按钮，弹出图4-56【矢量】对话框，选择ZC 轴，单击，弹出点对话框，输入点坐标值（0,0,0），单击2次按钮，结果如图4-57所示。
图4-53 实例类型对话框图4-54实例数量和角度对话框
图4-55 实例方位对话框图4-56 矢量对话框
图4-57齿槽阵列结果图4-58 矢量对话框
（13）单击【特征】工具栏按钮，弹出图4-58 所示创建草图对话框，选择齿轮端面为草
图平面，单击
按钮，绘制如图4-59所示的草图，单击【草图生成器】工具栏上的
按钮，回到建模状态。
图4-59 创建草图对话框 图4-60 直齿轮设计结果
（14）单击【特征】工具栏上的按钮，弹出图4-51所示【拉伸】对话框，选择刚绘制的
草图为拉伸对象，拉伸距离为H ，与齿轮求差运算，其它选项默认，单击按钮，隐藏相关曲
线结果如图4-60所示。
4.3.2 斜齿轮造型设计
1. 斜齿轮参数计算公式
基本参数：法面模数n m ，齿数z ，法面压力角o
20=α，螺旋角o
21417.9=β，齿轮厚度H 。
根据基本参数可以计算出斜齿轮其它参数： 端面模数βcos m m n d ÷= 分度圆直径βcos z m d n ÷?= 端面压力角)cos tan (arctan d βαα÷= 基圆半径2cos d r d ÷?=α 齿顶圆直径n a 2m d d += 齿根圆直径n f 5m .2d d -= 分度圆齿槽半角4z 360÷÷=?
斜齿轮螺旋线螺距βtan d pi dis ÷?=
2. 设计实例
参数：法面模数n m =4，齿数z=36，法面压力角o 20=α，螺旋角o
21417.9=β，齿轮厚度
H=32。
操作步骤：
（1）在UG 下，建立名称为helical_gear 的文件，并进入建模状态。
（2）单击菜单【工具】→【表达式】出现如图4-61所示，输入表4-2所示的表达式，或者按钮，从光盘导入helical_gear .exp 文件，把表4-2中所有内容导入表达式中。输入或导入完毕，单击
按钮关闭对话框。
图4-61表达式对话框 图4-62 基本曲线对话框
表4-2 斜齿轮参数化设计参数表
Name Formula
V alue 单位 含义
a 0
0 度 渐开角初始值 arf arctan(tan(20)/cos(bta))
20.24035 度 端面压力角 b 60 60 度 渐开角终止值 bta 9.21417
9.21417 度 斜齿轮螺旋角
d mn*z/cos(bta) 145.8824 mm 分度圆直径
dis pi()*d/tan(bta) 2825.221 mm 斜齿轮齿槽螺旋线螺距 da d+2*m 153.9869 mm 齿顶圆直径 df d-2.5*m 135.7516
mm 齿根圆
fi
360/z/4 2.5
度 四分之一两齿之间夹角
机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1
摘要我们都不会否认对于动画作品来说角色造型设计的重要性。 当时间流逝，人们可能已经渐渐忘记了各个动画或影视的故事情节，但是那些形态各异，个性丰满的角色却难以被人们遗忘，就算是早已成年再无接触动画的人也可以随意的说出很多经典的动画角色的名字，他们就是我们每个人童年回忆中不可缺少的美好部分，而这就是动画角色设计的价值与魅力。 文章从动画角色设计的特点出发，探讨作品创作中角色设计流程与方法，系统的阐述了三维动画中角色的三类特点和设计的三种方法，并融合美术设计，造型设计，角色设计，场景设计元素通过实例来论述角色设计的方法的应用，为今后的三维动画角色设计提供参考。 关键词三维动画；角色设计；设计方法1前言随着电脑技术的发展，三维动画成为一种新兴的影视艺术，各种各样的动画如雨后春笋般涌现，但若想要做出一部令人耳目一新甚至是经历岁月冲刷依旧记忆犹新的作品，靠的不光光是故事情节，更重要的是角色造型。 三维动画能让没有生命的东西动起来，从而变得有生命有思想。 其开发设计美往往比传统影视艺术承载了更多的方面，包括角色设计，场景设计，构图，景别，摄像机角度，灯光，色彩，音响等等多方面的设计与制作。 2动画角色特点分析动画角色设计就是将剧本中的角色视觉化、具象化，与影视剧、舞台剧的角色设计所不同的是动画的角色设计更自由，因为我们不需要去考虑演员的气质，我们不需要去根据演员的气质、表演或者身体的特征来改变设计，因为所有的演员都受设计者
的控制。 动画制作的过程中，角色设计属于前期工作，包括人物、动物、道具等所有的与表演者有关的元素都是前期角色设计所要完成的。 而这些参与表演的角色是动画中的主角，他们决定着整部动画的风格，他直接影响一部动画作品的成败，成功的角色设计即使经历长久的岁月冲刷，会依然留在人们心中，历久弥新。 21动画角色的非现实性。 非现实性也就是虚拟性。 动画艺术与电影等传统艺术之间最大的区别就是非现实性。 电影往往是非常逼真的呈现真实，而动画却是虚拟的再现了真实。 动画中所出现的人物、动物、角色、道具、场景等等都是设计者从无到有创造出来的。 在动画的世界里，我们可以像女娲造人般创造出我们想要的任何角色，故事中的角色完全可以按照我们自己的意志把脑海中的以虚拟的形式真实的再现。 22动画角色的夸张性。 夸张是动画艺术最大的特点，因为动画是虚拟的再现真实，并不是对现实世界的直接的真实反映，夸张自然就成了动画角色设计时最常见的。 夸张可以强化艺术效果，突出角色的形象特征。 通常在角色设计的时候人物、动物、景物等都可以夸张。 而根据夸张程度的不同又分出了写实风格和夸张风格。
1、循环特性r=－1的变应力是 A 应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于—D—。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是B。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n与端面模数m t的关系式，应该是C。 A. m n=m t sinβ B. m n=m t/cosβ C. m n=m t cosβ D. m n=m t cosα 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在D。 A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性____②______。 ①越低②越高③没有影响 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc选取的。 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态 C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区； 当N＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。
2010——2011学年第一学期 《机械设计》期末考试试卷（A卷） 课程代码:233141040 命题单位：制造学院：基础部 学院:_______班级:______姓名:______学号:________ 一．判断题（每题2分，共20分） （提示：对者画“+”，错者画“-”，其它符号一律无效） 1．蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为。 2．机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。 3．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。 4．滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。5．凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。 6．在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。 7．带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。8．带传动的弹性滑动是不可避免的。 9．传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。 10.滑动轴承在一般工作条件下应用效果比滚动轴承好。 二.填空题（每题2分，共20分） 1. 齿轮传动轮齿失效的可能形式有、、、和。 2. 通常，套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定，其根本原因是。 3. 普通平键的工作面是。 4. V带传动中，最大应力发生在。 5. 齿轮软、硬齿面以 HB为界划分。 6. 轴按其承受载荷的不同，分为、、。 7. 在进行轴的结构设计时，为使轴上零件定位准确，轴肩圆角半径 ____ 零件毂孔的圆角半径。
8. 机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有。 9. 螺纹联接防松的实质是。 10. 零件表面粗糙度增加，其疲劳强度。 三．选择题（每题2分，共20分） 1. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 ____ 。 A.圆柱销 B. 内螺纹圆锥销 C.开尾圆锥销 D. 圆锥销 2. 对于滑键和导向键， ____ 的说法是错误的。 A.周向定位好 B.用于动联接 C.主要用于轴向定位 D.主要用于周向定位 3. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑 用 ____ 。 A.向心球轴承 B.调心球轴承 C.角接触球轴承 D.推力球轴承 4. 大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是 ____ 。 A.提高刚度 B.提高传动效率 C.增大使用寿命 D.节省贵重金属 5. 在设计滚子链时，一般将链节数取成偶数，其主要目的是 ____ 。 A.防止脱链 B.提高传动平稳性 C.避免使用过渡链节 D.减小链重量 6. 在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为 ____ 。 A.V带截面积大，强度大 B.V带与带轮接触面积大 C.V带无接头 D.V带与带轮间的摩擦系数大 7. 螺杆相对于螺母转过一周时，两者沿轴线方向相对移动的距离是 ____ 。 A.一个螺距 B.螺距×线数 C.导程×线数 D.导程/线数 8. 有一转轴，初步结构设计后计算其弯曲强度和刚度，发现强度足够，刚度稍感不足，下列改进措施中， ____ 是最合理的。 A.尺寸不变，改用机械性能更好的高强度钢 B.适当减小载荷 C.改用更便宜的钢材，适当增大直径 D.材质不变，适当增大直径 9. 载荷变化较大时，联轴器宜选用 ____ 。 A.凸缘联轴器 B.弹性柱销联轴器 C.万向联轴器 D.齿轮联轴器 10. 使用弯扭合成当量弯矩法计算转轴强度时,采用校正系数是考虑到_ __ 。 A.扭转切应力可能不是对称循环应力 B. 轴上有键槽 C.弯曲应力可能不是对称循环应力 D. 轴上有应力集中
《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
机械设计模拟题 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。 18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。
河北大学硕士学位论文中国游戏人物造型风格特征研 究姓名：祖楠申请学位级别：硕士专业：设计艺术学指导教师：马丽霞 20090501摘要游戏人物造型设计在整个游戏制作之中起着举足轻重的作用，本文以全球性一体化为背景，以中国当代游戏人物造型风格特征为研究对象，运用定量分析的研究方式，试图探索一条符合中国游戏发展规律的基本思路与方法，并紧跟全球化游戏发展趋势，又能弘扬民族文化精神，把中国文化以暂新的风格样式融入到世界文化的土壤之中，让广大人民群众在寓教于乐中，体会中国文化精神和人文情怀，使中国文化走进世界文化的殿堂之中，受到世界人民的喜爱。本文共分为三部分：第一部分，导论主要阐述了游戏的概念和分类以及游戏人物造型设计的意义：第二部分，对中国游戏人物造型设计的现状进行了分析，试图探索出造型风格中的多种原因；第三部分，从中国游戏造型设计风格中，寻找出符合中国传统艺术风格和特色的精典作品，并将其发扬光大，为民族文化的发扬光大做出我们应有的贡献。民族文化既包含我们祖先的勤劳和智慧，也体现我们民族的道德和精神。关键词：中国游戏角色人物造型风格特征ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ ｄｅｓｉｇｎｏｆｇａｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｐｌ ａｙｓａｐｒｏｍｉｎｅｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅ ｗｈｏｌｅｇａｍｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｗｉｌｌｍａ
ｋｅｇｌｏｂａｌｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｍａｋｅｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙｓｔｙｌｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｇａｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｃｈｉｎｅｓｅａｓ ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｒｙｔｏｅｘｐｌｏｒｅｏｆｈｏｗｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＧａｍｅｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｔｏｆｏｌｌｏｗｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｇｌｏｂａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇａｍｅｂｙ ｕｓｅｏｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｌｏｏｋｆｏｒｆｅａｔｕｒｅｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｔｉｍｅａｎｄｃａｎｃａｒｒｙｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｃｕｌｔｕｒｅＳＯｔｈａｔｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｌａｙｅｒｆａｖｏｒｉｔｅｉｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｐａｒｔｓ：ｔｈｅｆｉｒｓｔｐａｒｔｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧａｍｅｓａｎｄｔｈｅｍｅａｎｉｎｇｏｆｇａｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓ；ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐａｒｔｏｆｔｈｅ
标准件及常用件 在各种机器和设备上，经常用到螺栓、螺柱、螺钉、螺母、键、销、齿轮、弹簧、滚动轴承等各种不同的零件。这些零件的应用范围广，使用量很大，为了提高产品质量和降低成本，国家标准对这类零件的结构、尺寸和技术要求实行全部或部分标准化。实行全部标准化的零件，称为标准件；实行部分标准化的零件，称为常用件。在绘图时，对它们的结构和形状，可根据相应的国家标准所规定的画法、代号和标记，进行绘图和标注。如图6-1为一齿轮油泵的零件分解图，它是柴油机润滑系统的一个部件，在组成该部件的零件中,销、螺栓、螺母、垫圈、键、轴承等属于标准件，齿轮、弹簧属于常用件。 本章主要介绍标准件和常用件的基本知识、规定画法、代号、标注及查表方法。 图6-1齿轮油泵 6.1 螺纹和螺纹紧固件 6.1.1 螺纹的形成和螺纹的要素 1．螺纹的形成和加工方法 螺纹是指在圆柱(或圆锥)表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同断面的连续凸起和凹陷的沟槽。在圆柱面上形成的螺纹为圆柱螺纹；在圆锥面上形成的螺纹为圆锥螺纹。在零件外表面加工的螺纹称外螺纹；在零件孔腔内加工的螺纹称内螺纹。
螺纹的加工方法很多，如图6-2a、b是在车床上加工内、外螺纹的情况，它是根据螺旋线原理加工而成。圆柱形工件作等速旋转运动，车刀与工件相接触作等速的轴向移动，刀尖相对工件即形成螺旋线运动。由于刀刃的形状不同，在工件表面被切去部分的断面形状也不同，所以可加工出各种不同的螺纹。图6-2c、d表示用板牙或丝锥加工直径较小的螺纹，俗称套扣或攻丝。 a）b） c） d） 图6-2 螺纹加工方法 a)车外螺纹b)车内螺纹c)套外螺纹d)攻内螺纹 2．螺纹要素 (1)牙型牙型是指在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状。其凸起部分称为螺纹的牙，凸起的顶端称为螺纹的牙顶，沟槽的底部称为螺纹的牙底。常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形等，如图6-3所示。国标对标准牙型规定了标记符号，见表6-1。
2、极位夹角是曲柄摇杆机构中夹角。（×）改：曲柄 5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（×）改：决定 7、楔键的两侧面是工作面。（×）改：上下两表面 8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。（×） 9、滚动轴承的基本额定动载荷C 值越大，则轴承的承载能力越高。（√） 三、选择题（每题2 分，共20 分） 2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常（ B ）。 A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度 B、小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度 C、大、小齿轮的硬度相同 3、下列哪一种普通平键用于轴端。（ C ）。P159 A、A 型 B、B 型 C、C 型 4、渐开线在基圆上的压力角为多大?（A ） A、0° B、20° C、90° 5、下列螺纹用于传动的是（ A ）。 A、梯形螺纹 B、管螺纹 C、普通螺纹 7、在螺栓联接中，当有一个被联接件较厚，而且需要经常拆卸时，宜选用的联接类型是（ A ）联接。 A、双头螺柱 B、紧定螺栓 C、普通螺栓 8、用来传递双向转矩的一对切向键，在轴上相隔多少度为宜? （C ） A、90°～120° B、135°～150° C、120°～130° 试题一 2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，曲柄与连杆共线时为死点位置。
（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能，传动角不应小于最小许用值。 （A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4.凸轮轮廓曲线决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈_小，机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有摩擦力。(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是 B 型键宽度b=18mm，长度L=80mm 。 8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来。 螺旋传动是指利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动。 9.螺纹的公称直径是指它的外径，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 。 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用三角形细牙螺纹。 (A)螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转 2 圈。 12.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E 七种类型，代号‘B2240’表示_B 型基准长度2240mm 。
SolidWorks标准件模型库的建立方法 大量的标准件及典型结构是级进模设计经验的积累，将标准件的典型结构建库。使得模具设计人员将精力花费在排样等具有创造性的工作中，并以模具标准件库的功能为基础建立模具设计知识库。将模具设计人员从复杂、重复的标准件绘制和操作中解放出来，可以极大地提高模具设计效率，对提高级进模设计质量、缩短模具设计周期具有重要意义。 本文探讨了SolidWorks标准件模型库的建立方法。 l引言 采用标准件不但能有效提高模具质量，而且能降低模具生产成本及缩短模具生产周期。有关资料表明：采用标准件可使企业的模具加工工时节约25%～45%，缩短模具生产周期30%～40%。在模具CAD中。根据国家标准、企业标准对标准件、通用件以及典型结构进行参数化建库可以缩短设计时间.使设计人员重点从事创造性工作。 SolidWorks墨为设计人员提供了直观、方便、快捷的工作界面，其参数化设计确保了零件模型、装配模型、扣工程图和材料清单之间的全程关联。为保证设计一致性，减少设计错误和提高设计质量提供了强有力的途径。现针对级进模标准件(国标以及企业标准)从应用SolidWorks本身功能以及二次开发2个方面进行建库方法研究。 2应用SolidWorks的功能建立标准件库 2.1应用EXCEL表驱动功能 SolidWorks提供了基于EXCEL表的驱动参数化 建模功能，以图1所示企业标准的导正销为例。建库方法为：
(1)首先建立一种尺寸规格的导正销的模型。 (2)点击"注解一显示特征尺寸"，然后点击菜单"工具-选项-显示尺寸名称".模型如图2所示.特征尺寸名称同时显示。 (3)点击菜单"插入一系列零件设计表"，出现EXCEL表格.点击模型上需要参数化的尺寸，尺寸名称进入表格，输入另外2个模型的数据，即可完成导正销的建库。 (4)这种建模方法适用于模型拓扑结构变化不大，数值固定的情况。如通用的国标螺钉、螺母、销和企业标准化的零件建库。 应用表驱动建立3个模型之后。在特征设计树的配置栏目下出现了3种配置。 2.2应用配置功能 应用SolidWorks的配置功能既可进行零件建库，也可进行组件建库。在完成各组成零件配置之后，在装配体环境下可进行组件的建库设计。图3所示级进模的导向装置根据上、下模座厚度不同，选取不同直径的导柱，导柱与相关的导套、衬套、盖板、压缩弹簧、保持架、弹性挡圈、螺钉构成组件，如表1所示。这种组件的建库利用配置功能实现。利用组件建库方法：
机械设计基础试题库及答案 1 2 一、判断(每题一分) 3 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√ 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。4 5 （×）4、机构是具有确定相对运动的构件组 6 合。………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也7 可以由几个零件组成。………………（√）6、整体式连杆是最小的制造8 单元，所以它是零件而不是构件。……（×）7、连杆是一个构件，也是9 一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。…………………………… 10 11 （×） 12 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） 13 14 A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 15 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） 16 A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合17 而成 18 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ） 19 20 A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器21 的装配单元 C．构件是机器的制造单元 D．构件 22 23 是机器的运动单元
4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ） 24 25 A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 26 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） 27 A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂 28 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 29 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 30 31 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32 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 33 34 体 35 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装36 配的单元称为（机构）。 37 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 38 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有39 用的__机械功___或实现转换__能量___。 40 2 平面机构 41 一、填空题(每空一分) 42 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 1 个约束，而保留 2 个自由度。 43 44 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。
中 原 工 学 院 2003～2004学年 第一学期 机械制造及自动化专业 机械设计课程期末试卷（答案） 一、是非题(用“√”表示正确，“×”表示错误填在题末的括号中)。 (本大题共10小题，每小题1分，总计10分) 1、受静载荷作用的零件只能产生静应力，受变载荷作用的零件才能产生变应力。 （ × ） 2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接，在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。 （ √ ） 3、为了使V 带的工作侧面能与V 带轮轮槽的工作侧面紧紧贴合，因为V 带的剖面楔角为40o，因而V 带轮轮槽角也相应为40o 。 （ × ） 4、为了避免带打滑，可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。 （ × ） 5、对轮齿沿齿宽作适当的修形（鼓形齿），可以大大改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 （ √ ） 6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。 （ √ ） 7、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进行强度计算。 （ × ） 8、与齿轮传动的变位方法相类似，不仅可以对蜗杆进行变位加工，而且也可以对蜗轮进行变位加工。 （ × ） 9、某45钢轴的刚度不足，可以采取改用40Cr 合金钢措施来提高其刚度。 （ × ） 10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏，而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数。 （ √ ） 二、选择题(将正确的代码A 、B 、C 、D 填入横线上方的空格处)。 (本大题共15小题，每小题1.5分，总计15分) 1．零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之__ B __。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 有时增高，有时降低 2．对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用__ A __。 A ．升角小，单线三角形螺纹 B ．升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D ．升角大，双线矩形螺纹 3. 设计键联接时，有以下主要内容：①按使用要求选择键的类型；②对键联接进行必要的强度校核计算；③按轴径选择键的剖面尺寸；④按轮毂宽度选择键的长度。在具体设计时，一般的顺序为 C 。 A. ③→④→②→①； B.①→③→②→④； C. ①→③→④→②； D. ①→④→②→③ 4．选取V 带型号，主要取决于____ D ____。 A ．带的松边拉力 B ．带的线速度 C. 带的紧边拉力 D ．带传递的功率和小带轮转速 5．带传动不能保证准确的传动比，其原因是____B ____。 A.带容易变形和磨损 B.带传动工作时由拉力的变化而引起的弹性滑动 C.带在带轮上出现打滑 D.带的弹性变形不符合虎克定律 6. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 与 C 无关。 A ．齿数z B ．变位系数x C ．模数m D ．斜齿轮的螺旋角β 7. 按齿根弯曲疲劳强度设计公式： []3 2112? ??? ??≥F Sa Fa d Y Y z KT m σφmm 计算齿轮传动的模数时，其公式中 []? ??? ? ?F Sa Fa Y Y σ应代入： B 。
SolidWorks标准件模型库的建立方法大量的标准件及典型结构是级进模设计经验的积累，将标准件的典型结构建库。使得模具设计人员将精力花费在排样等具有创造性的工作中，并以模具标准件库的功能为基础建立模具设计知识库。将模具设计人员从复杂、重复的标准件绘制和操作中解放出来，可以极大地提高模具设计效率，对提高级进模设计质量、缩短模具设计周期具有重要意义。 本文探讨了SolidWorks标准件模型库的建立方法。 l引言 采用标准件不但能有效提高模具质量，而且能降低模具生产成本及缩短模具生产周期。有关资料表明：采用标准件可使企业的模具加工工时节约25%～45%，缩短模具生产周期30%～40%。在模具CAD中。根据国家标准、企业标准对标准件、通用件以及典型结构进行参数化建库可以缩短设计时间.使设计人员重点从事创造性工作。 SolidWorks墨为设计人员提供了直观、方便、快捷的工作界面，其参数化设计确保了零件模型、装配模型、扣工程图和材料清单之间的全程关联。为保证设计一致性，减少设计错误和提高设计质量提供了强有力的途径。现针对级进模标准件(国标以及企业标准)从应用SolidWorks本身功能以及二次开发2个方面进行建库方法研究。 2应用SolidWorks的功能建立标准件库 应用EXCEL表驱动功能 SolidWorks提供了基于EXCEL表的驱动参数化 建模功能，以图1所示企业标准的导正销为例。建库方法为： (1)首先建立一种尺寸规格的导正销的模型。 (2)点击"注解一显示特征尺寸"，然后点击菜单"工具-选项-显示尺寸名称".模型如图2所示.特征尺寸名称同时显示。 (3)点击菜单"插入一系列零件设计表"，出现EXCEL表格.点击模型上需要参数化的尺寸，尺寸名称进入表格，输入另外2个模型的数据，即可完成导正销的建库。 (4)这种建模方法适用于模型拓扑结构变化不大，数值固定的情况。如通用的国标螺钉、螺母、销和企业标准化的零件建库。 应用表驱动建立3个模型之后。在特征设计树的配置栏目下出现了3种配置。
机械设计试题库及答案 29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P ＝7.5kW ，电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z 1＝20，z 2＝50，减速器效率＝0.9。试求减速 器输出轴的功率和转矩。 P P 出入 所以，P 出75 09675...kW T P n 出 出出 95510 95510 675 145025 111105 5 5 .....N mm 29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为 2.51kW ， 现有Y100L 2-4型电动机一台，电动机额定功率P ed =3kW ，满载转速n m =1420r/min ，试问此电动机能否使用。各效率如下： 联轴器 ＝0.99， 齿轮 ＝0.97， 轴承 ＝0.99。 验算此电动机能否使用 总 联 齿 轴承 2 232 2 3 0990970990895. . . . P 输入＝P 输出/ 总 ＝2.51/0.895=2.805kW P ed (=3kW)>P 输入（=2.805kW ） 此电动机能用。 29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F ＝ 2300N(F 中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响） ，输送带的速度 v=1.1m/s ，卷筒直径D ＝400mm ，齿轮的齿数为z 1＝17，z 2＝102，z 3＝24，z 4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。各效率如下： 联轴器 =0.99、 齿轮 ＝0.97、 轴承 ＝0.99。
1）输出功率：P Fv 1000 2300111000 253..kW 2）总效率： 总 联 齿 轴承 2232 2 3 0990970990895. . . . 3）总传动比：i i i z z z z 总＝123421 43 10217 10924 2725 = .4）输入功率P P 输入 输出 总 253 08952827.. .kW 29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率P 工 100kW ，传动总效率 08.，三班 制工作，如工业用电为每度0.12元，试计算五年（每年按260天计算）中用于 功率损耗的费用。 功率损耗P P 1 1 10810020()(.)工 kW 五年中损耗能量526024 20 624000kW h 损耗费用62410 012748804 ..元五年中用于功率损耗的费用为 74880元。 29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W ＝5000N ，卷 筒直径D ＝300mm ，卷筒转速n G =25r/min ，电动机转速n E ＝720r/min ，试求： 1）重物W 的上升速度v ；2）卷筒的转矩T ； 3）匀速提升重物时卷筒的功率P ； 4）电动机所需功率P E （传动总效率 ＝0.886）； 5）减速器总传动比i 总。
机械设计期末考试试题及答案 一、选择题(共20分，每小题2分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( )。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷( )基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值进行验算，其主要目的是( )。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( )三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在V 带传动中，小轮包角一般应大于( )度。 A. 90? B. 100? C. 150? D.120? 8、一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接触应力( )。 A. 12H H σσ> B. 12H H σσ< C. 12H H σσ= D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( )。 A. 21d i d = B. 21z i z = C. 21 n i n = D. 12d i d = 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 2HBS ( )小齿轮的齿面硬度1HBS 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题(共10分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min 是按 初步确定的。(1分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。(1分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为1[]H σ与2[]H σ 。(1分)
8.产品图样及设计文件通用件管理办法（JB/T 5054.8－2001） 1 范围 本标准规定了机械工业产品通用零部件（以下简称通用件）图样及设计文件，包括CAD图样和设计文件（以下简称通用件图样和文件）的管理办法及通用件代号的编制方法。本标准适用于机械工业产品通用件图样和文件的管理。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。 JB/T 5054.1—2000 产品图样及设计文件总则 JB/T 5054.3—2000 产品图样及设计文件格式 JB/T 5054.6—2000 产品图样及设计文件更改办法 JB/T 5054.10—2001 产品图样及设计文件管理规则 3 定义 本标准采用JB/T 5054.1中的定义。 4 基本要求 4.1 产品设计时继承已有的零部件，扩大产品的通用化系数，可显著提高设计工作效率，缩短产品设计、试制、生产周期，确保质量，降低成本。因此，在产品设计和改进时，应尽量采用通用件。 4.2 为建立正常的技术管理秩序，应加强通用件管理。通用件的管理应符合第8章的规定。 5 构成通用件的条件和方法 5.1 通用件的构成一般具有下列条件： a) 需技术负责人批准； b) 适用产品范围较大； c) 有专用的代号； d) 一般应编成图册。 5.2 通用件的构成可有以下方法： a) 扩大了使用范围的借用件转为通用件； b) 产品中通用性高，使用范围较广的零部件变为通用件； c) 根据已有零部件的相似特征，对其中基本形状、结构要素出现率较高的零部件，进行汇总与调整，设计成通用零部件。 6 选用通用件的原则 6.1 跨系列产品中可广泛采用的零部件，应尽量地设计为通用件。 6.2 通用部件中可以有标准件、通用件及外购件。 6.3 通用部件中不应有借用件。 7 通用件的编号方法 通用件应有专用的代号，代号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字构成。具体编号方法由企业自定，本
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 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 5．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【】 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 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 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 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】 A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、1．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。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。
机械设计基础试题库 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。……（√） 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。（×） 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，也可以由几个零件组成。（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。（×） 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？（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）
A．构件是机器零件组合而成的 B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ 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_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___。 2 平面机构 一、填空题(每空一分)