机械设计基础复习题(附答案)汇总

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 _______________ 。

13. 带传动的主动轮直径 di=180mm转速ni =940r/min，从动轮的直径为d2 =710转速 n2=233r/min，则其弹性滑动系数£为 _________________________ 。 14. 为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过 ________ 根。 (A)4 (B)6 (C)2 (D)10

15. 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

16. 一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm,齿顶圆直径为400mr;则该齿轮的齿数为 __________ 。 17. 齿轮传动的标准安装是指 ____________________________ 。

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 __________ 。

19. 仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的 _________ ， ______ 选择刀具刀号。

20. 一主动直齿轮的转矩为100Nm其分度圆直径为50mm则其传递的圆周力为 _____________ ， 径向力为 ______ 。 21. 滚动轴承代号“ 6215”的含义是 __________________________________ 。_ 22. 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

23. 额定动载荷是指 ___________________________

24. 转轴是指 ______________________ 传动轴是指 ____________________ 25. 一个阶梯轴由 ____ ， _________ ， _____________ 三部分组成。 二、简要回答：

1. 计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动

(1)作出图示位置压力角;

⑵ 求该凸轮基圆半径rb=?

(3) 求从动杆升程 h=?

4、简述带传动为什么带速 V在5――25米/秒范围内？ 三，计算题：

1. 一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为 乙=20,乙=44,求两齿轮的主要几何尺寸。

160mm两齿轮的齿数分别为

2. 图示轮系，已知：Zi=20, Z2=40, Z3=80,乙=Z5=30,乙=90。求 i 16=?

一、填空：

1 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 2 曲柄与连杆共线时为 3 传动角 4 凸轮轮廓曲线 5 大 小 6 摩擦力

7 B 型键宽度 b=18mm ,长度 L=80mm

8 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动 9 外径 细牙螺纹外径 12mm ,螺距 1.5 10 双头螺栓联接 三角形细牙螺纹 11 2

12 Y Z A B C D E B 型基准长度 2240mm 13 0.022 14 10 15 节圆 16 78

17 分度圆与节圆重合 18 越多 平稳 19模数齿数

20 21 22 23 24

4000N 1455.9N

深沟球轴承直径系列2内径75mm 滚子轴承

球轴承

额定寿命106寿转，L=1（106转）时轴承所能承受的最大载荷 既承受弯矩也承受扭矩

只承受扭矩

25轴头轴颈轴身 、简要回答：

1具有确定运动 2图示

3图示 4速度大离心力过大绕转的圈数多寿命低

三、计算

1

m=5 d1=100 d2=220 da 仁100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 2

n3=n4

(n 4/n 6)=(z6/z4)=3 nH=n6

(n 1- n6)/( n3-n6)=-(z3/z1)=-4

i16=-7

p=3.14*5=15.7 s=e=7.85

二、填空题：（每格1分，共11分）

1、 螺纹的螺旋升角愈小，或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈 ，效率愈 ______ 。 2、 带传动最大的有效圆周力随着 ___ 和 _________ 的增大而增大。 3、 对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可将它分为

_________ 和 _______ 两大类。

4、 闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是 ________ 和 ___________ 。

5、 闭式软齿面齿轮传动，一般应按 _________ 强度进行计算，然后再校核 _______________ 强度。 6、 在压力作用下，以点线相接触的两物体在接触处产生的应力称为 ______ 应力。 1、好，低 2 、预紧力F。和包角:3 、定轴轮系；周转轮系

4、齿面疲劳点蚀，齿根弯曲疲劳

(2)解: 所以

折断 5、齿面接触疲劳强度，齿跟弯曲疲劳强度 6、接触应力

填空题

、顶隙系

1渐开线齿轮的五个基本参数是 、

数、 ___________________ 。

2、 在曲柄摇杆机构中，如果将 ____________ 杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作 运动，即得到双曲柄机构。 3、 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为 ___________ 件，曲柄为 ______ 件。 4、 凸轮的 ____________ ，可以使得从动件实现各种复杂的运动。 5、 双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有 6条槽，要使槽轮转两圈，拨盘应转 __________ 圈。

6、 对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为

_____________________ 和

__________________ 两大类。

7、 构具有确定运动的条件为 __________ 的数目 _________ 机构的自由度。

8、 动力与从动件被推动点速度间的夹角称为凸轮机构的 _____________ ，其值越小，则传动越 ____________ 。 9、 在工作中同时承受 ___________ 和 __________ 两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。

10、 据滚动轴承代号，写出含义： 6216表示轴承类型 _____________ ，内径尺寸 ______ mm。 11、 ____________ 链传动的最主要参数，链条节数为 ______________ ，需要采用过渡链接。 12、 闭式软齿面齿轮传动，一般应按 ________________________ 强度进行计算，然后再校核 强度。 13、 螺纹的公称直径是 ____________ ，普通螺纹的牙型角为 ___________ 度。

14、 用 _____________ 法加工标准齿轮时，会出现根切现象，正常齿制的标准直齿齿轮不发生根切最少齿 数是 ______________ 。 15、 蜗杆导程角越

，效率越高。蜗杆头数一般不超过

。

1、模数 齿数 压力角 齿顶高系数 2、最短杆 整周回转3、主动件 从动件4、凸轮轮廓曲线 5、

3 6、定轴轮系；周转轮系 7、原动件；等于 8压力角；越好

9、弯矩 扭矩10、深沟球轴承，80 11、链节距 奇数12、齿面接触疲劳强度，齿根弯曲疲劳强度13、 大径60 14、展成 17 15 、大6 简答题

1、 齿轮的失效形式主要有哪几种？ 2、 带传动的弹性滑动与打滑有什么区别 ？

1、计算下列机构的自由度，如有复合铰，局部自由度，虚约束等应明确予以指出。

(1)解：n=4

P=5 PH=0 （ 3 分）

所以

F=3n-2P|-PH=3 X 4-2 X 5-0=2 （1 分） n=4

P|=5 PH=1 （3 分）

F=3n-2P I-PH=3 X 4-2 X 5-1=1 （1 分）

C处有局部自由度（1分） F或G为虚约束（1分）

20,

/ 2=

40，

2、图示为斜齿轮、蜗杆传动装置，其两级传动的中心距是一样的。已知斜齿轮的

mn =6mm，蜗轮的 几=39， m = 8mm， q = 8mm，主动轮1的转向n1及旋向如图所示。

（1） 试确定斜齿轮2的螺旋角［的大小；

（2） 若轴n上传动件轴向力相抵消，试确定从动件

2、3、4轮齿的旋向及蜗轮 4的转向，并用图表TT

二

mn 乙 Z2

m q Z二

6 20 40

16°46

arccos

4

arccos 8 8 39

= 轮2的丄点、轮3的三点所受各分力的方向。 ② 齿轮2左旋 蜗杆3左旋

蜗轮4逆时针转向，左旋

Fr2

③

3、图示轮系中，设已知 Z1 =15 , Z2=25, Z2 = 20 , Z3 =60，又⑴=200r/min , n3=50r/min，图中是什么轮系，并求系杆 H的转速nH的大小和方向（与1同向还是反向？）。

3

示

1,2 -2；3, H组成周转轮系：（1分）

齿轮1和3的转向相反，（1分）

设：⑴=200,

Z2Z3

则 ％ = -50

• H

i

13

n1 -nH g — nH 200 - nH

25 K 60 15 20

「50「nH

■ __________________ ___ ___ ___________

.nH = -8.3(r/min)

4、牛头刨床导杆机构中，已知中心矩 LAB=300mm,刨头行程LDD1=360 mm,行程速度变化系数 K=2，求 曲柄长 LBC 和导杆长 LAD。

BC

k — 1 2 _ 1

180 180 二 60 k 1 2 1 1 1

60 = 30

2 2

二 ABsin : = 300 sin 30 = 150mm

A

360 =2

-2 sin30 1

2

】DD,

1

360mm

、计算下图机构的自由度，若有复合铰，局部自由度，虚约束，应加指明。 （10 分）

（已知 GH//IJ//LK）

三题答案：12处低副，2处咼副

F=3X 9-2 X 12-2=1 （5 分）

其中：E为复合铰链；（1分）B为局部自由度；（1 分）

n上传动件轴向

四、图示为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮 1转向及轮齿旋向如图所示。今欲使轴

力完全抵消，试确定：① 斜齿轮3、4轮齿的旋向；② 传动件受力情况（用各分力表示）。（15分）

斜齿轮3、4螺旋角的大小；③ 用图表示轴n上

=17

=?

-7mm

I、J及其相连构件为虚约束（2分）

四题答案、解：1)如图

2)

F2T2 a2 =Ft2tg :

2T2 2, Ft2 d2 mn2Z2 / COS : 2

Fa3

F2T2 2T2

t3tg ■ 3 , Ft3

d3

mn3

Fa2 二 Fa3

.tp 2T2 COS P2 tp 2T2 COS P3

2

mn2Z2 3

mn3Z3

一 sin ：2

=

mn3

mZ3 二sin -3

n2Z2

即 sin 15 ^7^17=$)n P3 二 P3 =8.86”

5 40

五、图示轮系，已知各轮齿数 Z1=100, Z2=101, z3=100,试求i ”，一 2 : -2J 厂 k (1 )当Z3=99时， z3=100 时。

当

八斜齿圆柱齿轮传动，

（1 ）按^轴轴向力平衡原则，确定齿轮 （2） 已知mM， -1

3、4的旋向。

，一：，写出Ft!、Fn、Fai的计算式

（3） 判断齿轮1、4的受力方向（各用三个分力标在图上）

七、

（1）试述铰链四杆机构曲柄存在的条件 （2）根据图中所注尺寸判断是曲柄摇杆机构、

双曲柄机构、还是双摇杆机构，写出判断过程

100

60

110

70

.r 12(),

7/////

40

五题答案

1

i

H

—

—

1

一

1 1 Z2Z3 Z1Z2

i1H 1-i13

Z3 = 99, iH1

). (ii) Z3=100,」一100 =10000

(i

六题答案、解：1) 3左旋，4右旋

2)

2T1 2T)

Fti - d1t mnz1/cosP

-

FT 1

, Fri r tg： , Fai 二 Fti tg - cos P

口

3)

七题答案、（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆之和；以最短杆或其相邻杆 为机架。

（2）左图：120+ 25<100+60,且以最短杆25相邻的杆120为机架，

所以该机构为曲柄摇杆机构

右图：110+ 40<90+ 70,且以最短杆40为机架，所以该机构为双曲柄机构

八、

在图示平面四杆机构中，圆括号内的数字为杆长，试确定机架长度 成为： 1. 双曲柄机构；

2. 曲柄摇杆机构（需指明曲柄） 3. 双摇杆机构。

d的取值范围，以便使该机构分别

<30

八题答案・ :d +50兰30+35

d <15

2 .若AD杆最长，

:d >30 30+d c35 +50 50 ： d ::: 55

或若CD杆最长，

30 50 :: 35 d 50 d 45

3. D无论取何值，都不能成为双摇杆机构。

下图为一输出轴，试指出1~8标注处的错误。

① 无倒角，轴承装拆不方便;

② 轴肩过高，轴承无法拆卸;

③ 轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠；

④ 套筒与轴肩平齐，右轴承定位固定不可靠，套筒外径过大，轴承无法拆卸; ⑤ 轴头过长，齿轮装拆不便； 6-8 错误请查看书中内容