西南交大第三学期机械原理B主观题作业

机械制造装备设计主观题（姓名自己改）三、主观题(共6道小题)12.?简答题典型的主轴轴承配置形式有速度型、刚度型和速度刚度型三种，请分别分析三种配置形式应采用何种类型的轴承。

参考答案：?答：速度型：主轴前后轴承都采用角接触球轴承（两联或三联）。

刚度型：前支承采用双列圆柱滚子轴承承受径向载荷和60°角接触球轴承双列推力球轴承承受轴向载荷，后支承采用双列圆柱滚子轴承。

刚度速度型：前支承采用三联角接触球轴承，后支承采用双列圆柱滚子轴承。

13.?常用机床直线运动导轨的组合形式有哪几种，各有何特点参考答案：答双三角形导轨：不需要镶条调整间隙，接触刚度好，导向性和精度保持性好。

工艺差，加工、检验、维修不方便。

双矩形导轨：承载能力大、制造简单，侧导向面需要镶条调整间隙。

矩形和三角形导轨组合：导向性好，刚度高，制造方便，应用最广。

矩形和燕尾形导轨组合：能承受较大力矩，调整方便，多用在横梁、立柱、摇臂等。

14.?机床夹具功用是什么主要由哪几部分组成参考答案：答夹具的功用：保证加工精度、提高生产率、扩大机床的使用范围、减轻工人劳动强度，保证生产安全。

组成：定位元件、夹紧元件、导向及对刀元件、动力装置、夹具体、其他元件。

15.?机床主轴部件的设计应满足哪些基本要求参考答案：?答旋转精度、刚度、抗振性、温升和热变形、精度保持性。

16.?计算及分析题如下图所示的夹具用于直角支座零件的镗孔，要求保证孔与端面A的垂直度，则夹紧力的方向应如何选择若要求保证孔与底面B的平行度，夹紧力的方向又应如何选择为什么（夹紧力的方向在图上用箭头表示出来）参考答案：答：保证孔与A面垂直度夹紧力为F A，保证孔与底面的平行度，夹紧力为F B，满足夹紧力的方向应有利于工件准确定位的要求。

17.?综合应用题已知：某机床主轴转速n＝100～1000r/min，电动机额定转速n0＝630r/min（ Kw），主传动系统图如图所示。

问：1）写出该机床主传动路线表达式；；2）计算标准公比、转速级数Z和变速范围Rn3）写出结构式并画出转速图；?（4）计算主轴的计算转速（n = n min·φz/3 - 1），并写出各传动轴的计算转速。

机械原理B主观题作业二、主观题(共7道小题)3. 齿轮的定传动比传动条件是什么？答：不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。

4. 计算图7－2所示大减速比减速器的传动比。

答：将轮系分为两个周转轮系①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系；②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。

因为，所以将代入上式，最后得5. 图7－4中，，为轮系的输入运动，C 为轮系的运动输出构件。

已知确定转速的大小和转向。

答：该轮系是由定轴轮系（１-２）和周转轮系（2-3-4-4’-5）组成的混合轮系。

对定轴轮系（１-２），有即对周转轮系（2-3-4-4’-5），有将，，代入上式，最后得，其中“-”表示齿轮5的转向与相同，方向“↓”，如下图所示。

6. 在图8－3中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。

（1）写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系； （2）讨论如果a ≥[a]，应采用什么改进设计的措施？ 答：（1） 当凸轮转动任意角时，其压力角a 如下图所示。

由图中几何关系有所以机构的压力角 a 与凸轮转角之间的关系为（2） 如果，则应减小偏距e ，增大圆盘半径R 和滚子半径r r 。

（3）7.机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。

等效构件的平均角速度为 。

求该系统的最大盈亏功。

答：由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下 其中“+”表示盈功，“—”表示亏功。

画出示功图，如下图(b)，先画出一条水平线，从点a 开始，盈功向上画,亏功向下画。

示功图中的最低点对应，最高点对应。

图 (b)可以看出，点b 最高，则在该点系统的角速度最大；点c 最低，系统的角速度最小。

则的积分下限和上限应为下图(a)中的点b 和点c 。

8. 在下列情况下选择机构的传动方案（1） 将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的往复直线运动，并有急回作用。

（2） 将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的单向直线运动，并且能反行程自锁。

《机械原理》题库题型说明：一、单项选择题（每小题1分，共10分）二、多项选择题（每小题2分，共20分，错选或漏选均不得分）三、填空题（每小题2分，共20分）四、分析设计题（每小题10分，共30分）（-）第一小题：运动简图或自由度计算（-）第二小题：连杆机构分析与设计（三）第三小题：凸轮机构分析与设计五、计算题（每小题10分，共20分）（―）第一小题：齿轮相关计算（-）第二小题：轮系相关计算第二部分主观题四、分析设计题（-）第一小题：运动简图或自由度计算1、根据下列题图，绘制活塞泵的机构运动简图，注意标注构件或运动副的编号（10 分）。

/////8、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K=1.4,摇杆的摆角＜1）=40° ,摇杆长度CD=42mni,机架长度AD=30mm,请设计该曲柄摇杆机构。

（三）第三小题:凸轮机构分析与设计1、设计偏置尖顶直动从动件盘形凸轮的轮廓曲线。

已知该凸轮的基圆半径r。

（按比例缩小后等于下图中7到7'的距离），从动件偏距仃（按比例缩小后等于下图中3到3,的距离），凸轮角速度口的方向为逆时针，从动件的运动规律如下图所示（部分曲线已做等分），请设计该凸轮的轮廓曲线，并说明设计作图过程。

（10 分）2、设计对心滚子移动从动件盘形凸轮的轮廓曲线。

已知凸轮的基圆半径r。

（按比例缩小后等于下图中7到7,的距离），滚子半径斤（按比例缩小后等于下图中1到1'的距离），凸轮角速度刃的方向为逆时针，从动件的运动规律如下图所示，设计该对心滚子移动从动件盘形凸轮的轮廓曲线，并说明设计作图过程。

（10 分）3、设计对心尖顶直动从动件盘形凸轮的轮廓曲线。

已知凸轮的基圆半径「。

（按比例缩小后等于下图中7到7,的距离），凸轮角速度口的方向为逆时针，从动件的运动规律如下图所示，设计该对心尖顶直动从动件盘形凸轮的轮廓曲线，并4、设计对心平底直动从动件盘形凸轮的轮廓曲线。

已知凸轮的基圆半径「。

西南交通大学2003—2004学年（1）学期考试试卷课程名称机械原理（A ）成绩班级学号姓名一、（10分）图示为一个连杆机构的示意图，已知,30mm l AB =mm l BC 50=，mm l CD 70=,mm l AD 85=主动构件1以1ω匀速单向转动，机构的运动输出构件为滑块F 。

1．说明其中的四杆机构ABCD 是否为曲柄摇杆机构；2．检验机构是否有急回作用；3．如果已知机构中所有构件的杆长和所有固定铰链点的坐标。

现要确定构件5的运动，试按求解顺序写出求解的位置方程，并说明如何求解速度和加速度；二、（16分）图示为一对标准渐开线正常直齿圆柱齿轮传动的啮合图(a)，已知齿轮传动的模数mm m 5=，压力角 20=α，两个齿轮的齿数相同，且为标准安装，齿轮1为主动轮。

1．标出齿轮1的转向、齿轮1的节圆半径'1r 和齿轮传动的啮合角'α；2．如果当齿轮齿顶圆恰好彼此通过对方的极限啮合点时，齿轮传动的重合度为1.7378，试确定这对齿轮传动的齿数；(a )(b)3．齿轮是否发生根切，为什么？4．指出这对齿轮传动的主要缺点和存在的问题；5．如果取齿轮1为运动等效构件，其运动为周期性速度波动，等效阻动力矩r M 在一个运动周期中2л的变化如图（b ）所示，等效驱力矩dM 为常数，齿轮1的平均角速度min 620r ，系统许用运转不均匀系数01.0=δ。

试求安装在齿轮1轴上的飞轮的转动惯量F J （不计其余构件的转动惯量）。

三、（12分）图示双滑块机构。

1．确定出构件2与机架4之间的速度瞬心P 24。

2．机构的受力和运动情况如图所示，机构出现死点位置时，角度α为多少？3．设计一个与图示机构结构不同的机构，但可以实现与图示机构相同的运动变换关系（即：将一个构件沿y 方向的移动转变为另一个构件沿x 方向的移动）。

请画出您所设计机构的示意图；四、（25分）图示为一个滚子直动从动件盘形凸轮机构，机构的基圆半径为0r ，滚子半径为r r ，偏距为e 。

机械原理复习题答案一填空题1. 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

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，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。

3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。

4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对齿轮承担。

5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。

6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。

7. V带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。

8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n 1 选取的。

9. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。

10.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和__受力情况______。

11.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为__2 ______。

12.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为___两者相等_____。

13.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向__相同______。

14.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据____轴径____按标准选择。

15.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于____啮合____传动。

16.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1__等于___σH2。

17.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是___轮齿啮合时_____的摩擦损耗效率。

18.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越__大______。

19.联轴器型号是根据计算转矩、转速和____轴径____从标准中选取的。

20、常用的间歇运动机构有___槽轮机构_____和__ 棘轮机构______。

21、由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角__越大______，我国规定标准压力角是指分度圆上的压力角，其值为_____ 200 ___。

机械原理习题解答1. 绘制题1图所示液床泵机构的机构运动简图。

解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平而四杆机构。

机构中构件1、2,构件2、3,构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动 副，转动副中心分别位于A 、B 、C 点处；构件3、4 Z 间的相对运动为移动，即两构件间形 成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。

构件1的运动尺寸为A 、C 两点间距离, 构件2的运动尺寸为A 、B 两点Z 间的距离，构件3从B 点出发，沿移动副导路方向与构件 4在C 点形成移动副，构件4同时又在C 点与构件1形成转动副。

选择与各构件运动平而平行的平而作为绘制机构运动简图的视图平而。

选择比例尺A/=0. 001m/mm,分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明题2图 简易冲床机构二0. 001m/mm原动件及具转动方向，如题1图所示。

2. 绘制题2图所示简易冲床的机构运动简图。

解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。

需要注意的是，在 区分构件时应正确判断图屮各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。

该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的儿何中心A 点处；构件 2除与构件1形成回转中心位于C 点的转动副外，乂与构件3形成移动副，移动副导路沿题丄图液压泵机构BC 万冋；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时 构件3与构件2形成移动副，乂与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形 成屮心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。

该机构用于平血机构，因此选择■各构件运动平血平行的平面作为绘制机构运动简图的 视图平面。

选择比例尺量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动 件及其转动方向，如题2图所示。

3. 题3图为外科手术川剪刀。

其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操作。

机械原理习题解答例4-1 绘制图4-2所示液压泵机构的机构运动简图。

解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平面四杆机构。

机构中构件1、2，构件2、3，构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动副，转动副中心分别位于A 、B 、C 点处；构件3、4之间的相对运动为移动，即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。

构件1的运动尺寸为A 、C 两点间距离，构件2的运动尺寸为A 、B 两点之间的距离，构件3从B 点出发，沿移动副导路方向与构件4在C 点形成移动副，构件4同时又在C 点与构件1形成转动副。

选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。

选择比例尺l μ=0.001m/mm ，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-2所示。

例4-2 绘制图4-3所示简易冲床的机构运动简图。

解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。

需要注意的是，在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。

该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的几何中心A 点处；构件2除与构件1形成回转中心位于C 点的转动副外，又与构件3形成移动副，移动副导路沿BC 方向；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时图4-3 简易冲床机构l μ=0.001m/mm构件3与构件2形成移动副，又与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形成中心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。

该机构属于平面机构，因此选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。

选择比例尺l μ=0.001m/mm ，量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-3所示。

4-3 题4-３图为外科手术用剪刀。

机械原理B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：二、判断题(判断正误，共2道小题)1.机构是具有确定运动的运动链正确答案：说法正确解答参考：2.平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和正确答案：说法错误解答参考：三、主观题(共7道小题)3.齿轮的定传动比传动条件是什么？参考答案：答案请自行查阅教材4.计算图7－2所示大减速比减速器的传动比。

参考答案：[参考答案]将轮系分为两个周转轮系①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系；②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。

因为，所以将代入上式，最后得5.图7－4中，，为轮系的输入运动，C为轮系的运动输出构件。

已知确定转速的大小和转向。

参考答案：[参考答案]该轮系是由定轴轮系（１-２）和周转轮系（2-3-4-4’-5）组成的混合轮系。

对定轴轮系（１-２），有即对周转轮系（2-3-4-4’-5），有将，，代入上式，最后得，其中“-”表示齿轮5的转向与相同，方向“↓”，如下图所示。

6.在图8－3中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。

（1）写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系；（2）讨论如果α≥[α]，应采用什么改进设计的措施？参考答案：[参考答案]（1）当凸轮转动任意角时，其压力角如下图所示。

由图中几何关系有所以机构的压力角与凸轮转角之间的关系为（2）如果，则应减小偏距e，增大圆盘半径R和滚子半径r r。

7.机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。

等效构件的平均角速度为。

求该系统的最大盈亏功。

参考答案：[参考答案]由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功，“—”表示亏功。

画出示功图，如下图(b)，先画出一条水平线，从点a开始，盈功向上画,亏功向下画。

示功图中的最低点对应，最高点对应。

图 (b)可以看出，点b最高，则在该点系统的角速度最大；点c最低，系统的角速度最小。

【西南交通大学机械原理课后习题答案】篇一：机械原理课后习题答案(部分)第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。

2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。

2-3 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：参考教材12~13页。

2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。

2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。

2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。

2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代”?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。

2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

1解：1）取比例尺绘制机构运动简图。

2）分析其是否可实现设计意图。

F=3n-( 2Pl + Ph –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0 此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。

3）修改方案。

为了使此机构运动，应增加一个自由度。

办法是：增加一个活动构件，一个低副。

修改方案很多，现提供两种。

※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。

其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。

机械制造基础主观题作业一、主观题(共8道小题)1. 车外圆时，已知工件转速n=320r/min ，车刀移动速度 vf =64mm/min ，试求切削速度vc ，进给量f ，背吃刀量ap 。

已知待加工表面直径100mm, 已加工表面直径94mm. 答： V=1.27m/sf=0.2mm/sa p =3mm2. 已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图。

1）端面车刀：γ0=15° α0=10° κr=45° κr ’=45° 2）切断刀： γ0=10° α0=6° κr=90° κr ’=20° 3）外圆车刀：γ0=15° α0=8° κr=75° κr ’=15° 答：1)3)答见书第5页图1-73. 实现切削加工的必要条件是什么？ 答：切削运动，刀具材料，刀具角度4. 列出常见加工方法（车削，钻削，镗削等等）的主运动和进给运动的分别是什么？ 答：5. 刀具常用三种刀具材料（高速钢、硬质合金及碳素工具钢）的特点及适用条件是什么。

答：6. 切削三要素包括那些？各自的定义是什么？ 答：切削速度，进给量，切削深度， 定义： 切削速度：在单位时间内，刀具（或工作）沿主运动方向的相对位移。

进给量：主运动在每行程（或每转）内，工作与刀具之间沿进给运动方向的相对位移。

切削深度：工作已加工表面与待加工表面间的垂直距离，即在垂直于进给运动的方向上测量的主切削刃切入工件的深度，单位为mm 。

7. 刀具角度的参考坐标系有哪三个平面组成？如何定义？ 答：基面，切削平面，主剖面。

定义：基面：通过切削刀刃某选定点，与主运动假定方向相垂直的平面。

切削平面：通过刀刃某选定点，包含主切削刀刃且与基面相垂直的平面。

常在刀具前面刃口处粘着部分积屑瘤粘在工件表面，使答：第一步:写出从1轴至7轴的传动链,并据此计算7轴转速第二步：计算螺母移动的速度v=34.6mm/min21. 有一中型车床，主轴转速如图传动，系统实现变速。