机械设计练习(一)(答案)

练习题（一）一、选择正确答案（选择一个正确答案，将其前方的字母填在括号中）1．一对齿轮要正确啮合，它们的_______必须相等。

（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数2．一个齿轮上的圆有_______。

（A）齿顶圆和齿根圆，（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆3．一标准直准圆柱齿轮的齿距P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为_______。

（A）80 （B）78 （C）82 （D）764.在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是。

(A)点接触；(B)线接触；(C)面接触。

5.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为_______。

(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)c-d-b-a(D)a-c-b-d6. 同时承受弯矩和转矩的轴，称为_______。

（A）转轴（B）心轴（C）传动轴（D）曲轴7.带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。

（A）带的紧边与松边拉力不等（B）带与带轮间的摩擦系数偏低（C）带不是绝对挠性件（D）带绕过带轮产生离心力8．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）30208；（D）51208。

9．一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。

因此宜选择____。

（A）深沟球轴承；（B）角接触球轴承；（C）圆锥滚子轴承。

10．径向滑动轴承的主要结构形式有三种，以其中____滑动轴承应用最广。

（A）整体；（B）对开；（C）调心。

二、填空题1．模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。

2.由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角__ __ _，我国规定标准压力角为_ __。

3.由于渐开线齿轮的传动比等于___ ___，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。

机械设计练习题练习题（一）一、选择正确答案（选择一个正确答案，将其前方的字母填在括号中）1．一对齿轮要正确啮合，它们的_______必须相等。

（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数2．一个齿轮上的圆有_______。

（A）齿顶圆和齿根圆，（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆3．一标准直准圆柱齿轮的齿距P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为_______。

（A）80 （B）78 （C）82 （D）764.在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是。

(A)点接触；(B)线接触；(C)面接触。

5.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为_______。

(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)c-d-b-a(D)a-c-b-d6. 同时承受弯矩和转矩的轴，称为_______。

（A）转轴（B）心轴（C）传动轴（D）曲轴7.带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。

（A）带的紧边与松边拉力不等（B）带与带轮间的摩擦系数偏低（C）带不是绝对挠性件（D）带绕过带轮产生离心力8．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）30208；（D）51208。

9．一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。

因此宜选择____。

（A）深沟球轴承；（B）角接触球轴承；（C）圆锥滚子轴承。

10．径向滑动轴承的主要结构形式有三种，以其中____滑动轴承应用最广。

（A）整体；（B）对开；（C）调心。

二、填空题1．模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。

2.由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角__ __ _，我国规定标准压力角为_ __。

3.由于渐开线齿轮的传动比等于___ ___，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。

第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。

（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。

第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。

第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。

第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。

（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。

2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。

答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。

变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。

名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。

静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。

变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。

（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。

使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。

具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。

主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。

机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。

( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。

( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。

( )4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。

( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。

( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。

( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。

( )8．平键的工作面是两个侧面。

( )910．螺纹中径是螺纹的公称直径。

（）1112．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。

1314151617 ( ) 18．代号为6205( )( )．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。

带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。

4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。

5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。

6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。

7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。

8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。

9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。

10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。

11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。

闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。

12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

13．若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用机构。

14．只传递扭矩而不受弯矩的轴称为，同时承受扭矩和弯矩的轴称为。

15．滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为。

三、单项选择题1．作用在刚体上的二力平衡条件是( )。

A．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C．大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上D．大小相等、方向相反、作用点相同2．下列机构中，不属于间歇机构的是( )。

《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。

2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。

3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。

4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。

5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。

6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。

7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。

8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。

9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。

10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。

11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。

12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。

13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。

14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。

15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。

16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。

17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。

单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。

A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。

A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。

A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。

机械设计练习题及答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、为了保证带传动的正常工作，应定期检查带的（）A、弯曲应力B、松边拉力C、初拉力D、拉应力正确答案：C2、（）在众多的齿轮机构中，哪个是最基本，最常用的一种。

A、螺旋齿轮B、直齿圆柱齿轮C、斜齿轮D、锥齿轮正确答案：B3、定轴齿轮系是指所有齿轮( )固定的轮系？A、轴线位置B、固定轴C、轴D、轴向位置正确答案：A4、有急回特性的平面连杆机构的行程速度变化系数( )。

A、K=1B、K≥1C、K<1D、K>1正确答案：D5、以下不是滚动轴承的后置代号的是（ )？A、径向游隙代号B、公差等级代号C、内部结构代号D、外部结构代号正确答案：D6、内齿轮的分度圆（）齿根圆。

A、大于B、小于C、等于D、其他正确答案：B7、带传动中，两带轮与带的摩擦系数相同，直径不等，如有打滑则先发生（）轮上。

A、小B、两带C、大D、不一定哪个正确答案：A8、铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有（ )A、一个摇杆B、两个曲柄C、两个摇杆D、一个曲柄正确答案：C9、有一轮系，两对传动齿轮之模数相同，若轮系值为1/8，则其齿数的配合应为（）。

A、60/30×80/20B、20/40×18/72C、30/60×18/72D、30/60×20/80正确答案：C10、影响齿轮传动准确性的公差组是（）A、IIIB、IIC、IVD、I正确答案：D11、对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的是（）A、在蜗轮端面内模数和压力角为标准值B、传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比C、蜗杆直径系数q越小，则蜗杆刚度越大D、蜗杆头数多时，传动效率提高。

正确答案：C12、在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数，则( )A、有利于实现自锁B、有利于提高传动效率C、有利于提高蜗杆刚度D、有利于蜗杆加工正确答案：A13、当极位夹角为（）的时候，曲柄摇杆机构，没有急回运动。

复习题一、填空题1、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_双曲柄机构_；（2）当取d杆为机架时，则为曲柄摇杆机构2、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为_主动件_，曲柄为_从动件_。

3、运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触，而又能产生一定的形式相对运动的联接_。

4、在双曲柄机构中，如果将最短杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。

5、平面连杆机构当行程速比K_>1_时，机构就具有急回特性。

6、牛头刨床的工作台进给机构用的是棘轮机构。

7、机器或机构构件之间，具有确定的相对运动。

8、在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆的对面杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。

9、机构具有确定运动的条件是：构件系统的自由度必须大于零，且原动件数与其自由度数必须相等。

10、图示机构要有确定运动需要有_1（摇杆）__个原动件。

11、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_双曲柄机构_。

12、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40、b=60、c=60、d=70。

当以a为机架，则此四杆机构为_双曲柄机构_。

13、凸轮机构能使从动杆按照预定的运动规律，实现各种复杂的运动。

14、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。

15、国标规定，三角带有Y、Z、A、B、C、D、E共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：截型为B型，基准长度为2240mm的V型带。

16、带传动中，当中心距a过大，常会引起带的搧动，而中心距a过小，又会加速带的疲劳损坏。

17、我国三角带已经标准化，共分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，三角带的锲角是400度。

18、三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B型带，基准长度为2240mm。

简答题1 一对齿轮传动，若按无限寿命考虑，如何判断其大小齿轮中哪个不易出现齿面点蚀？哪个不易发生齿根弯曲疲劳折断？答：一对齿轮的接触应力相等，哪个齿轮首先出现点蚀，取决于它们的许用接触应力][H σ，其中较小者容易出现齿面点蚀。

通常，小齿轮的硬度较大，极限应力lim σ较大，按无限寿命设计，小齿轮的许用接触应力][H σ 1 较大，不易出现齿面点蚀。

判断哪个齿轮先发生齿根弯曲疲劳折断，即比较两轮的弯曲疲劳强度，要比较两个齿轮的111][F Sa Fa Y Y σ和222][F Sa Fa YY σ，其比值较小者弯曲强度较高，不易发生轮齿疲劳折断。

2 为什么蜗杆传动只计算蜗轮轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？答：因为蜗杆材料的强度和硬度一般大于蜗轮材料的，故蜗杆传动的失效主要发生在蜗轮的轮齿上。

所以强度计算一般也就只计算蜗轮的了。

3 为增加蜗杆减速器输出轴的转速，决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆，问原来的蜗轮是否可以继续使用？为什么？答：不可以。

蜗轮蜗杆正确啮合的条件中有γ 1 = β2，依题意，如用原来的蜗轮，当蜗杆头数z 1由1变为2，模数m 和分度圆直径d 1不能变，据d mz 11=tg γ可知，tg γ增大为原来的2倍，即导程角γ1增大了，与蜗轮的螺旋角β不再相等。

因此，不再符合蜗轮蜗杆的正确啮合条件。

4．确定小带轮直径考虑哪些因素？(1) 最小带轮直径，满足d d1≥d dmin ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ； (3) 带轮直径取标准值； (4) 使小带轮包角≥︒120； (5) 传动所占空间大小。

5．确定小链轮齿数z 1时应考虑的因素?(1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z 2，为防止大链轮过早脱链应使：z 2 ≤150； (3) 考虑链速，当链速高时，小链轮齿数z 1应尽量取的多些；(4) 考虑链长为偶数，为了磨损均匀，链轮齿数应取奇数，并与链长互为质数； (5) 传动所占空间大小，尽量使结构紧凑。

机械设计练习题参考答案
1力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡
2平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数
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5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。

6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。

7解：低碳钢（ C ≤ 0.25% ）；中碳钢（ 0.25% ＜ C ≤ 0.6% ）；高碳钢（ C ＞ 6% ）
8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。

9解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。

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20解：互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不经过任何挑选，调整和附加修配，就能装在机器上。

达到规定的功能要求。

按照互换性程度可以分为两类：完全互换和不完全互换。

两者的区别在于，前者要求零部件在装配的时候，不需要挑选，调整和修配。

后者允许零部件在装配前进行预先分组，对应组内的零部件才可以互换。

机械设计一、选择题（共25道）1、循环特性r=－1的变应力是( )应力。

A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静2、选取V带型号，主要取决于( )。

A．带的线速度B．带的紧边拉力C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速3、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称( )。

A. 液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦4、普通平键联接强度校核的内容主要是( )。

A.校核键侧面的挤压强度B.校核键的剪切强度C.AB两者均需校核D．校核磨损5、温度升高时，润滑油的粘度( )。

A.随之升高B.保持不变C．随之降低 D.可能升高也可能降低。

6、为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用( )A.人字齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动7、齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分8、普通平键的长度应( )A .稍长于轮毂的长度B.略短于轮毂的长度C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍9、键的截面尺寸b×h主要是根据( )来选择。

A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径10、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,宜采用( )A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接11、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是( )A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合12、联轴器和离合器均具有的主要作用是( )A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动13、下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是( )A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器14、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15、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16、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断17、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18、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是( )A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断19、在下列四种型号的滚动轴承中，( )必须成对使用。

《机械设计基础》期末考试试题一一、填空题(每空1分，共30分)1、构件是机器的__运动____单元体；零件是机器的___制造___单元体，分为___通用___零件和___专用____零件；部件是机器的____装配___单元体。

2、运动副是使两构件___接触_____，同时又具有____确定的相对运动_____的一种联接。

平面运动副可分为____高副____和___低副____。

3、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。

4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知____基圆半径______、_____从动件运动规律______和凸轮的转向。

6、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。

7．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______高速载重______的场合。

二、判断题(每题1分，共10分)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

（X）2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。

（O）3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。

（O）5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。

（X）三、选择题(每空2分，共20分)1、若机构由n个活动构件组成，则机构自由度为（C）A、>3nB、=3nC、<3n2、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性？（B）A、齿轮B、飞轮C、凸轮3、当曲柄为原动件时，下述哪种机构具有急回特性？（C）A、平行双曲柄机构B、对心曲柄滑块机构C、摆动导杆机构4、凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律上升时，在何处发生刚性冲击？( C )A、推程开始点B、推程结束点C、推程开始点和结束点6、渐开线在基圆上的压力角 为多大？（A）A、0°B、20°C、90°四、简答题(每题3分，共12分)1、说明凸轮机构从动件常用运动规律、冲击特性及应用场合。

机械设计基础课后答案1练习题答案第⼀章平⾯连杆机构1-1 什么叫曲柄？在铰链四杆机构中，曲柄的存在条件是什么？曲柄是否⼀定是最短杆？答：⑴能绕固定铰链中⼼作整周转动的连架杆称为曲柄。

⑵曲柄存在的条件：①、最短杆和最长杆的长度之和⼩于或等于其它两杆长度之和；②、最短杆或其临杆做机架。

⑶曲柄不⼀定是最短杆。

（当满⾜条件1时并最短杆作机架时，曲柄为最短杆的两个临杆） 1-2 铰链四杆机构⽤不同的杆长组合并通过构件位置的倒置会得到哪些类型的机构？试填在下表中。

1-3 什么叫摆⾓？什么叫极位夹⾓？什么叫⾏程速⽐系数？前两者之间有怎样的关系？后两者之间⼜有怎样的关系？答：⑴在曲柄摇杆机构中，取曲柄为主动件，在曲柄转动⼀周的过程中，有两次与连杆共线，这时的摇杆分别摆⾄左、右两极限位置。

摇杆两极限位置间的夹⾓称作摇杆的摆⾓。

⑵对应于摇杆处于两极限位置时，曲柄两位置直线间所夹的锐⾓，称为极位夹⾓。

⑶ ()()θ－180θ＋180/ωθ＋180C C /ωθ－180C C /t C C /t C C V V 0002101212121212====线速度从动件⼯作⾏程的平均线速度从动件返回⾏程的平均⾏程速⽐系数⑷极位夹⾓和摆⾓的⼤⼩取决于机构中的杆长关系。

摆⾓越⼤，极位夹⾓越⼤。

⑸极位夹⾓极位夹⾓⾏程速⽐系数－180＋18000== 1-4 曲柄滑块机构是怎样演化为偏⼼轮机构的？这种演化机构有何优点？答：当曲柄的实际尺⼨很⼩但传递动⼒较⼤时，通常将曲柄做⼀圆盘，圆盘的⼏何中⼼为B （亦即圆盘与连杆2的铰接中⼼），B 与圆盘⾃⾝的回转中⼼A 的距离就是曲柄AB 的长度，这时的机构称为偏⼼轮机构。

这种演化机构的优点：既减少了加⼯程序，⼜提⾼了曲柄的强度和刚度。

1-5 何谓机构的急回特性？机构具有急回特性的特征是什么？并分析K值⼤⼩对机构⼯作的影响。

答：当曲柄等速转动时，摇杆往返摆动的速度其值不相同，返回时速度较⼤。

从动件这种返回⾏程的速度⼤于⼯作⾏程速度的性质，称为机构的急回特性。

机械设计练习（一）一、单项选择题（每题1分，共20分）。

1. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下，一般宜采用。

( C )A. 普通螺栓联接B.铰制孔用螺栓联接C.双头螺柱联接2. 紧联接螺栓按拉伸强度计算时，考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至。

( B )A.0.3倍B.1.3倍C.1.7倍3. 在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。

( B )A.减轻联接的重量B.减小螺栓刚度，降低应力幅C.增加联接的紧密性4. 螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的。

( B )A.内径d1B.大径dC.中径d25. 在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的方法是 ( C )A.采用开口销与六角开槽螺母B.采用胶接或焊接的方法C.设计时使螺纹联接具有自锁性能6. 承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0，工作载荷为F，则螺栓承受的总拉力F2。

( A )A.小于F0+FB.等于F0+FC.大于F0+F7. 在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力p，主要是为了。

( C)A.使材料硬度低的螺母避免被压坏B.防止接触面上应力过大而产生疲劳点蚀C减轻工作面的磨损8. 常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接和用于传动的牙形分别为。

( A )A.第一种和第三种B.第二种和第三种C.第三种和第一种9. 普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不承受。

( B )A.拉伸作用B.扭转作用C.弯曲作用10. 用两个普通螺栓将两块钢板联接起来。

已知每块板所受横向力为F，接合面间的摩擦系数f=0.15，为使联接可靠，应使摩擦力比外载荷大20%，则每个螺栓需要的预紧力为( C ) A.0.5F B.2F C.4F11. 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为（ C ）A.液体摩擦B.干摩擦C..混合摩擦D.边界摩擦12. 两摩擦表面间的膜厚比λ=0.4-3时，其摩擦状态为（C ）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦13. 现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术称为（ D ）A.摩擦理论B.磨损理论C.润滑理论D.摩擦学14. 两摩擦表面间的膜厚比λ>3-5时，其摩擦状态为（A ）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦15. 动力粘度η的c.g.s制（绝对单位制）单位为（A ）A.泊（P）B.厘斯（cSt）C.恩氏度（E）D.帕.秒（Pa.s）16. 两摩擦表面间的膜厚比λ<0.4时，其摩擦状态为（D ）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦17. 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为（ C ）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦18. 动力粘度η的c.g.s制（绝对单位制）单位为（A ）A.泊（P）B.厘斯（cSt）C.恩氏度（E）D.帕.秒（Pa.s）19. 两摩擦表面间的膜厚比λ>3-5时，其摩擦状态为（ A ）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦20. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为（D）A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦21. 在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是。

6.产品样机试验完成后，为使设计达到最佳化，需对设计方案进行____及____评价工作。 答案：技术，经济 7.产品开发性设计的核心是____及____设计工作。 答案：功能设计，结构
8.机械零件的断裂是由于材料的____不足造成的，机械零件的变形过大是由于材料的____不 足造成的。 答案：强度，刚度 三、简答题 1.简述机械零件的主要失效形式。 答：机械零件的主要失效形式有：断裂﹑变形过大﹑振动过大和表面失效，表面失效又分为 胶合失效﹑点蚀失效﹑磨损失效和塑性变形。
解：综合影响系数： K
k

1.76 0.78 0.95
2.38
将各个应力等效为材料的对称循环变应力：
ad1 K a1 m1 2.38 120 0.34 20 292.4 MPa ad 2 K a2 m2 2.38 110 0.34 20 268.6 MPa ad3 K a3 m3 2.38 90 0.34 20 221 MPa 因为 ad3 ＜ 1 ，对材料不起损伤作用，忽略不计。 (1) 用当量循环次数法
3．影响机械零件疲劳强度的因素 影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。 应力集中越大，零件的疲劳强度越低。在进行强度计算时，引入了应力集中系数 k 来考 虑其影响。当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个
用于疲劳强度计算。另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。 零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。用
i ad1

m
ni
ad1

9
1 10 7

1.传动带的分类，带传动的设计准那么、运动分析、应力分析、弹性滑动现象。

分类：按工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动。

摩擦型带传动，按传动带的横截面积外形不同，分为平带传动，圆带传动，V 带传动，多楔带传动；啮合型带传动也称为同步带传动。

设计准那么：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲乏强度和寿命。

运动分析：在安装带传动时，传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上。

由于预紧力F0的作用。

带和带轮的接触面上就产生了正压力。

带传动不工作时传动带两边的拉力相等，都等于F0〔如以下左图所示〕。

F 1＋F 2＝2F 0紧边拉力F 1松边拉力F 2有效拉力F e ，总摩擦力F f 即等于带所传递的有效拉力，即有：F e ＝F f ＝F 1－F 2F 1＝F 0+F e /2 F 2＝F 0-F e /2P=F e v /1000最小初拉力〔F 0〕min 临界摩擦力Ffc 或临界有效拉力Fec,Fec=Ffc=2〔F 0〕min fa fa e e 1111+-应力分析：,/1000000A P =ρ弹性滑动现象：带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形。

在小带轮上，带拉力从F 1落低到F 2，带的弹性变量减少，因此带相对小带轮向后退缩，使带速度比小带轮速度v1小;在大带轮上，带拉力F2上升为F 1，带的弹性变量增加，因此带相对大带轮向前伸长，使带速度比大带轮速度v2大。

这种由于带的弹性变形面引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。

总有紧松边，因此总有滑动而无法防止。

2.螺纹连接的防松方法、螺栓联接计算防松答：一、摩擦防松：1对顶螺母2弹簧垫圈3自锁螺母二、机械防松：1开口销与六角开槽螺母2止动垫圈3串联钢丝三、破坏螺旋副运动关系防松：1铆合2冲点3涂胶粘剂螺栓联接计算1受横向载荷的螺栓组连接横向总载荷F∑，每个螺栓的横向工作剪力为F,z螺栓数目，i接合面数，f接合面摩擦系数，KS 防滑系数，各螺栓所需的预紧力均为F，那么平衡条件是fziF≥KSF∑得F≥KSF∑/fzi2受转矩的螺栓组连接3受轴向载荷的螺栓组连接4受倾覆力矩的螺栓且连接5松螺栓连接强度计算6紧螺栓连接强度计算4.齿轮的失效形式。

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。

解：列力平衡方程：又因为 AB=BC第2章常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?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=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1C处为复合铰链（2）n=5,P L=7, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×5-2×7=1（3）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1（4）n=7,P L=9, P H=1F=3n-2 P L–P H=3×7-2×9-1=2E、E´有一处为虚约束F为局部自由度C处为复合铰链第3章平面连杆机构1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_C为机架，将得到双曲柄机构。

A．最长杆B．与最短杆相邻的构件C．最短杆D．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。

机械设计模拟卷及答案（1）模拟试卷1⼀、填空题（每空1.5分，共30 分）1、机构具有确定运动的条件为：机构⾃由度数=原动件数。

2、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。

3、当两轴垂直交错时，可采⽤蜗杆传动。

4、螺旋副⾃锁条件为：螺纹升⾓≤当量摩擦⾓。

5、带传动⼯作时，带中的应⼒有：紧边和松边拉⼒产⽣的拉应⼒、离⼼⼒产⽣的拉应⼒、弯曲应⼒。

6、凸轮机构按凸轮形状可以分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。

7、设计链传动时，链节数最好取偶数节。

8、齿轮的常见失效形式有：疲劳点蚀、齿⾯胶合、齿根折断、齿⾯磨损等。

9 、在普通蜗杆传动中，在中间平⾯上的参数为标准参数，在该平⾯内其啮合状态相当于齿轮与齿条的啮合传动。

10、压缩弹簧两端各有3/4~5/4 圈是并紧的，它们称为：⽀承圈或死圈。

⼆、单项选择题（每⼩题1 分，共10 分）1、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、调节带的预紧⼒2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动⽐为常数的是。

（ C ）A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、摩擦轮传动3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中最易发⽣。

A、点蚀与磨损B、胶合与磨损（ B ）C、轮齿折断4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为。

（ A ）A、定轴轮系B、转化轮系C、周转轮系D、复合轮系5、两摩擦表⾯被⼀层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分⼦间粘性阻⼒，这种摩擦状态称为：（ A ）A、液体摩擦B、⼲摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦6、在螺纹联结中最常⽤的螺纹⽛型是：。

（ D ）A、矩形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、三⾓螺纹7、速度瞬⼼是两刚体上为零的重合点。

（ C ）A、瞬时⾓速度B、瞬时加速度C、瞬时相对速度D、瞬时绝对速度8 、在载荷⽐较平稳，冲击不⼤，但两轴轴线具有⼀定程度的相对偏移量的情况下，通常宜采⽤联轴器。

（ B ）A、刚性固定式B、刚性可移式C、弹性D、安全9、普通平键的⼯作⾯是（ A ）A、键的两侧⾯B、键的上下两⾯C、键的横截⾯D、键的两侧⾯与上下两⾯10、直齿锥齿轮的标准模数是。