机械设计基础复习题解析

第—套一、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朿。

2. 如图所示较链四杆机构中，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，英刀具的—线与轮坯—圆之间做纯滚动。

一对相啮合的大小齿轮齿而接触应力的关系是—，苴接触强度的关系是—。

5. 普通平键的工作而是_,工作时靠_传递转矩；英剖面尺寸按_选取，英长度根据_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. 一对标准宜齿轮，安装中心距比标准值略大，试龙性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙：（2）Y J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程在髙速级？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岀现运动失真，可采取什么改进措施？三、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=3&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。

试确泄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:Zi= Z2 = Z3 =15, Z2=25, Z3= Z4=30, Z4 =2（左旋）,zs=60> zs =20（m=4mm）o 若ni=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）3. 一对3020S/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷F R=3000N,F A=500N,尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pd、P「2。

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≡ 90 。

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？答. 对于盘形凸轮，当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r T相等时：ρ=r T，凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ' =0）。

在机构运动过程中，该处轮廓易磨损变形，导致从动件运动规律失真。

机械设计基础1-5至1-12 指出（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。

1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

题2-1图答 : a ）160907015011040=+<=+，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。

b ）1707010016512045=+<=+，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。

c ）132627016010060=+>=+，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。

d ）1909010015010050=+<=+，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。

2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。

图中标注箭头的构件为原动件。

题2-3图解：2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度，且500CD l mm =，1000AD l mm =。

（1）试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度；（2）用式（2-6）和式（2-6）’计算此机构的最小传动角。

题2-5图解 : （ 1 ）由题意踏板CD 在水平位置上下摆动ο10，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。

机械设计基础复习题答案1. 简述机械设计中的主要设计准则。

答案：机械设计中的主要设计准则包括强度、刚度、稳定性、可靠性、经济性、安全性和环保性。

这些准则确保设计的机械系统在预期的使用寿命内能够安全、有效地运行。

2. 描述材料力学中的应力和应变关系。

答案：应力是单位面积上的力，而应变是材料在受到外力作用时发生的形变与原始尺寸的比值。

根据胡克定律，在弹性范围内，应力与应变成正比，即应力=杨氏模量×应变。

3. 解释什么是静不定结构，并给出一个例子。

答案：静不定结构是指在静力平衡状态下，未知力的数量多于平衡方程的数量，导致结构的内力和位移不能唯一确定的结构。

例如，一个两端固定且中间有集中载荷的梁就是一个静不定结构的例子。

4. 列出至少三种常见的机械传动方式。

答案：常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动和链传动。

齿轮传动通过齿轮啮合传递运动和动力，带传动通过带与带轮之间的摩擦力传递运动，链传动则通过链与链轮的啮合传递运动。

5. 阐述轴承的分类及其特点。

答案：轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

滚动轴承通过滚动体（如球或滚子）减少摩擦，适用于高速、低摩擦的应用；滑动轴承则通过滑动表面减少摩擦，适用于低速、重载或需要自润滑的应用。

6. 描述机械系统中的功率、扭矩和转速之间的关系。

答案：在机械系统中，功率（P）等于扭矩（T）与转速（n）的乘积，即P=T×n。

这个关系表明，对于给定的功率，增加扭矩会降低转速，反之亦然。

7. 简述机械振动的类型及其对机械系统的影响。

答案：机械振动分为自由振动、受迫振动和自激振动。

自由振动发生在系统受到初始扰动后，没有外部力作用的情况下；受迫振动是由周期性外部力引起的；自激振动是由系统内部的非线性因素引起的。

振动对机械系统的影响包括疲劳、磨损、噪音和精度降低。

8. 说明什么是疲劳强度和如何提高它。

答案：疲劳强度是指材料在循环载荷作用下发生疲劳破坏的最大应力。

提高疲劳强度的方法包括优化设计以减少应力集中、使用表面处理技术（如喷丸）来提高表面疲劳强度、选择合适的材料和热处理工艺。

机械设计基础期末综合复习题一、判断题1．在两个力作用下处于平衡状态的构件称为二力构件。

（√）2. 洗衣机中带传动所用的V带是专用零件。

（×）3. 运动副是用来限制或约束构件的自由运动的。

（√）4. 在同一机构中，计算自由度时机架只有一个。

（√）5. 双曲柄机构中用原机架相对的构件作为机架后，一定成为双摇杆机构。

（√）6. 压力角是从动件上受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。

（√）7. 凸轮机构中，从动件与凸轮接触是高副。

（√）8. 若齿轮连续传动，其重合度要大于或等于1。

（√）9. 带传动中打滑现象是不可避免的。

（×）10. 蜗杆传动的传动比i12=n1/n2=d2/d1。

（×）11. 轮系可以实现多级的变速要求。

（√）12. 分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。

（√）13. 蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。

（×）14、带传动在工作时，产生弹性滑动是由于传动过载。

（×）15. 力偶无合力。

（√）16．铰链四杆机构都有摇杆这个构件。

（×）17. 在曲柄摇杆机构中，摇杆的回程速度一定比工作行程的速度要慢。

（×）18．由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。

（√）—1—19．机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。

（×）20．作用于刚体上某点的力，作用点沿其作用线移动后，其对刚体的作用效果改变了。

（×）21．在平面四杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就必有曲柄。

（×）22．齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多。

（√）23．与牙嵌式离合器相比，摩擦离合器的特点是运转中便于结合，能过载打滑可保护其他机件，但传递转矩较小。

（√）二、单选题1、下列机器中直接用来完成一定工作任务的工作机器是（A）。

A、车床B、电动机C、内燃机D、齿轮2、作用在刚体上的二力平衡条件是（ B ）。

《机械设计基础》习题及答案剖析机械设计基础专升本复习题（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。

( )9．连续⼯作的闭式蜗杆传动需要进⾏热平衡计算，以控制⼯作温度。

( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。

（）11．刚体受三个⼒作⽤处于平衡时，这三个⼒的作⽤线必交于⼀点。

( ) 12．在运动副中，⾼副是点接触，低副是线接触。

( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。

( ) 14．加⼤凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压⼒⾓。

( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产⽣根切的最少齿数是15。

( )16．周转轮系的⾃由度⼀定为1。

( )17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平⾯定义为中间平⾯。

( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。

( ) 19．在V带传动中，限制带轮最⼩直径主要是为了限制带的弯曲应⼒。

( ) 20．利⽤轴肩或轴环是最常⽤和最⽅便可靠的轴上固定⽅法。

( )⼆、填空题1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。

2．螺杆相对于螺母转过⼀周时，它们沿轴线⽅向相对移动的距离称为。

3．在V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。

机械设计基础试题库一一一绪论机械设计概述一、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___。

《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.给出铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件。

2.有一回转构件已经动平衡了，是否还要进行静平衡实验，为什么？3.给出下列滚动轴承的内径、类型及精度等级。

62208 7312AC/P6 51103/P64.尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。

5.给出曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构的条件。

6.在机器中安装飞轮如何调速？为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上？7.给出滚动轴承基本代号的含义。

8.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构。

9.当不考虑重力和惯性力时，曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构以哪个构件为主动件时机构会出现死点，为什么？10．闭式软齿面的齿轮传动齿轮主要失效形式是什么，其设计准则又是什么? 11．试说明链传动的瞬时传动比为什么不恒定？12.设计蜗轮蜗杆减速器时，为什么要进行散热计算？13. 试说明曲柄摇杆机构与双曲柄机构、曲柄滑块机构之间的演化关系。

14．已知一个受预紧力F0和工作载荷FE的紧螺栓联接，单个螺栓与被联接件的受力变形图如题一—3图所示，根据图形标示，计算出螺栓的预紧力F、总拉力Fa、工作载荷FE 和残余预紧力FR?题一— 3图15．给出链传动的失效形式，并解释题一— 4图曲线中，三条曲线的意义？题一—4图在什么位置？由哪些应力组16．带传动工作时，带应力变化情况如何？m ax成？二、分析题1.如题二—1图所示为蜗轮传动与圆锥齿轮传动组合。

已知输出轴上的锥齿轮4的转向n，为了使中间轴上的轴向力相互抵消一部分，试确定：4（1）蜗杆传动的螺旋线方向；（2）蜗轮的转动方向；（3）轮1和轮4所受的各分力的方向。

题二—1图2.如题二—2图所示，分析偏置的曲柄滑块机构在图示位置的压力角和传动角。

题二—2图3.如题二—2图所示的凸轮机构，请分析该凸轮机构的理论轮廓、实际轮廓、升程运动角、回程运动角、基圆和图示位置的压力角。

题二—2图三、计算题1.如题三—1图的平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出)。

《机械设计基础》复习题01及答案第一篇：《机械设计基础》复习题01及答案一、填空题1两构件通过__点__________或_线___________接触组成的运动副称为高副。

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*cosβ_________（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。