南昌大学机械设计基础_试题及答案一)

机械设计基础_课后答案（1-18章）[1]⽬录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平⾯机构的结构分析 (12)第4章平⾯连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常⽤零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪⼏个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下⼏个阶段：1.产品规划主要⼯作是提出设计任务和明确设计要求。

2.⽅案设计在满⾜设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计⼈员构思出多种可⾏⽅案并进⾏分析⽐较，从中优选出⼀种功能满⾜要求、⼯作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可⾏、成本低廉的⽅案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试⽤、修改、鉴定。

1.2常见的失效形式有哪⼏种？答：断裂，过量变形，表⾯失效，破坏正常⼯作条件引起的失效等⼏种。

1.3什么叫⼯作能⼒？计算准则是如何得出的？答：⼯作能⼒为指零件在⼀定的⼯作条件下抵抗可能出现的失效的能⼒。

对于载荷⽽⾔称为承载能⼒。

根据不同的失效原因建⽴起来的⼯作能⼒判定条件。

1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化⽣产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短⽣产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表⾯间的润滑状态，摩擦可分为哪⼏类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：⼲摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

⼲摩擦的特点是两物体间⽆任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻⼒最⼤，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：11 28301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：12 242721122932 3=--=⨯-⨯-⨯=--=HLPPnF1－1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω141314133431==P P P P ωω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω1212141224212r r P P P P ==ωω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

在三角形ABC 中，BCA AB BC∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ， 045sin sin BCABC AC=∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。

大学机械设计基础考试练习题及答案11.[单选题]与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是( )。

A)点、线接触,易磨损B)惯性力难以平衡C)设计较为复杂答案:A解析:2.[单选题]在连续工作闭式蜗杆传动设计计算中,除进行强度计算外还须进行( )计算。

A)刚度B)磨损C)热平衡答案:C解析:3.[单选题]组成构件的零件之间（ ）相对运动。

A)一定没有B)一定有C)可能有答案:A解析:4.[单选题]传动蜗杆的当量摩擦角随齿面相对滑动速度的增大而( )。

A)增大B)减小C)不变答案:B解析:5.[单选题]直齿锥齿轮以( )模数为标准值。

A)大端B)小端C)齿宽中点处答案:A解析:6.[单选题]有急回特性的平面连杆机构的行程速比系数K是什么值？ （）A)K= 17.[单选题]减小基圆半径,凸轮廓线曲率半径( )。

A)增大B)减小C)不变答案:B解析:8.[单选题]蜗杆传动比i12=n1/n2的范围一般是( )。

A)1-8B)8~80C)80~120答案:B解析:9.[单选题]不允许角偏差的轴承是( )。

A)深沟球轴承B)滚针轴承C)圆柱滚子轴承答案:B解析:10.[单选题]凸轮机构从动件采用等速运动规律时，有（ ）。

A)柔性冲击B)刚性冲击C)平稳无冲击答案:B解析:11.[单选题]为了有效地提高齿面接触强度，可( )。

A)保持分度圆直径不变而增大模数B)增大分度圆直径C)保持分度圆直径不变而增加齿数答案:B解析:12.[单选题]( )是不能同时承受径向力和轴向力的轴承。

A)深沟球轴承13.[单选题]两轴线互相平行的圆柱体接触，受径向压力，则两零件的接触应力( )。

A)相等B)不相等C)与直径相关，直径大的接触应力大应力答案:A解析:14.[单选题]V带轮槽角应小于带楔角的目的是什么？A)增加带的寿命B)便于安装C)可以使带与带轮间产生较大的摩擦力答案:C解析:15.[单选题]按扭转强度估算转轴轴径时，求出的直径指哪段轴径？ （ ）A)装轴承处的直径B)轴的最小直径C)轴上危险截面处的直径答案:B解析:16.[单选题]渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是( )相等。

机械设计基础典型试题1一 .填空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.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，__ _B________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，____B_______不应小于最小许用值。

（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角4._____B______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.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用___B ___________________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用____D___________________。

(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7.国标规定，三角带有_YZABCDE__________七种类型，代号‘B2240’表示___B型基准长度2240mm____________________。

8.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。

(A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆9.齿轮传动的标准安装是指______分度圆与节圆重合____________________。

18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___________-，齿轮传动也越__________。

10.一般来说，_______更能承受冲击，_____-更适合于较高的转速下工作。

(A)滚子轴承 (B) 球轴承11.基本额定动载荷是指_基本额定动载荷：规定轴承的基本额定寿命为106,轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷用C表示(单位N)。

定轴、周转轮系计算题
2.图示的轮系中，已知齿轮1的转速n1=240r/min，转向如图所示，而且z1=80，z2=40，z3=160,求：
(1)n3=0时，齿轮2的转速n2=？（大小和转向）
4.如图所示轮系.已知各齿轮的齿数为z1=15,z2=25,z2′ˊ=20,z3=60,轮1的角速度ω1=20.9rad/s,轮3的角速度ω3=
5.2rad/s.试求系杆H的角速度ωH的大小和方向:(1)当ω1、ω3转向相同时;
(2)当ω1、ω3转向相反时.
5.图示轮系中，已知各轮的齿数为z 1=z 2=20，z 3=60，z 3′=26，z 4=22，z 4′=22，z 5=34。

试求传动比i 15
第5题图 第6题图
6．图示轮系中，已知各轮的齿数为z 1=15，z 2=45，z 2′ =15，z 3=30，z 3′ =17，z 4=34。

试求传动比i 14。

7．图示轮系中，已知z 1=105，z 3=135，轮3的转速n 3=2400r/min,试求系杆H 的转速n H 。

第7题图 第8题图
8．在图示轮系中，已知z 1=17，z 2=17，z 2′ =30，z 3=45，齿轮1的转速n 1=100r/min 。

试求系杆的转速n H 。

1 2 2′ 3
3′ 4 3 1 2 4 4′3′ 5 1 3 2 H 1 2 2′ 3 H。

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≡900。

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rT 相等时：ρ=rT，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。

机械设计基础试题及答案作者:--------------- 日期：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*cos 3 ___________ （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。

法向模数=端面模数*螺旋角的余弦13. 根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于_摩擦_________ 防松。

《机械设计基础》典型试题1一 .填空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？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________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，___________不应小于最小许用值。

（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角4.___________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___________，压力角愈___________ ，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___________。

(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是_______________________。

8.螺纹联接是指___________________________。

螺旋传动是指___________________________。

9.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。

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_______________________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。

(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_________圈。

12.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。

机械设计根基期末考试一试题一、填空题〔30分〕两构件经过____________或____________接触构成的运动副称为高副；曲柄摇杆机构的__________不等于00，机构就拥有急回特征；机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为_________角，用它来权衡机构的__________性能；重合度的大小说明同时参加啮合的_________的对数的多少，重合度越大，传动越_________，承载能力越_________；从切制原理上讲，加工齿轮的方法有__________、_________两种；带传动的主要无效形式是__________和__________；凸轮机构从动件的形式有________从动件，________从动件和________从动件；设计键连结时，键的截面尺寸b×h往常依据__________由标准中选择；在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将_______边部署在上边，_______边部署在下边；牙嵌离合器只好在___________或___________时进行接合；对齿轮资料性能的要求是齿面要__________，齿芯要__________；按防松原理，螺纹联接常用的防松方法有__________、_________、__________三种；在平键联接工作时，是靠__________和__________侧面的挤压传达转矩的；按齿轮的啮合方式不一样，圆柱齿轮能够分为________齿轮传动、________齿轮传动和________传动。

二、判断题〔对的打“√〞，错的打“×〞，10分〕四杆机构中的最短杆是曲柄。

〔〕在摇动导杆机构中，当导杆为主动件时，机构有死点地点。

〔〕斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。

〔〕当一对渐开线齿轮制成后，即便两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持不变。

〔〕螺纹联接件拥有自锁性，不需要防松。

〔〕间歇运动机构的主动件，在何时也不可以变为从动件。

《机械设计基础》典型试题1一.填空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？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________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，___________不应小于最小许用值。

（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角4.___________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___________，压力角愈___________ ，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___________。

(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是_______________________。

8.螺纹联接是指___________________________。

螺旋传动是指___________________________。

9.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。

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_______________________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。

(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_________圈。

12.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。