(机械制造行业)机械设计试题集

（机械制造行业）机械设计
试题集
机械设计试题集
一．齿轮受力分析
1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。

试将
蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向，在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向，并说
明蜗杆的旋向。

3如图所示传动系统，主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小：
(1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出)；
(2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向；
(3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。

答案如下：
4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。

试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。

（10分）5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，轴Ⅲ的转向如图所示。

试分析：
（1）在图中画出各轮的转向；
（2）为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3、4的螺旋方向；
（3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。

（10分）
6已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。

试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。

7图示一蜗杆传动，已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。

试确定：
(1)从动蜗轮2的转向和旋向，并在图上表示；
(2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。

8
9如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。

1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。

2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？
3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？
10图示为蜗杆一圆锥齿轮传动，已知输出轴III的转向nIII，为使中间轴II上的轴向力相互抵消一部分，试决定：（15分）
（1）蜗杆、蜗轮的轮齿的螺旋线方向（蜗轮的标于图中）。

（2）蜗杆的转向nI。

（3）II轴上蜗轮和圆锥齿轮在啮合点所受各力的方向
11所示的啮合传动，试在图中画出主动轮与从动轮在啮合点处所受到的各个作用力(Ft、Fr 和Fa)的方向，图中标有箭头的为主动轮
12如题图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。

已知：电动机功率P=3KW，转速n1=970r/min；高速级mnl=2mm，Z1=25，Z2=53，；低速级mn3=3mm，Z3=22，Z4=50。

试求：
（1）为使轴II上的轴承所承受的轴向力较小，确定低速级齿轮3、4的螺旋线方向（绘在图上表示）；
（2）绘出低速级齿轮3、4在啮合点处所受圆周力、径向力和轴向力的方向；
（3）齿轮3的螺旋角取多大值时才能使II轴上所受轴向力相互抵消？（计算时不考虑摩擦损失）
（4）计算高速级齿轮1、2所受圆周力、径向力和轴向力的大小(15分)
二．凸轮机构
1、在某凸轮机构中，推杆位移s和凸轮
基圆转角Ө之间的关系如下表所示，根据该表数据绘制位移线图。

Ө（rad）/3 /6 /6 2/3 2/3
S（mm）20 0 12 0 -32
2图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。

试在图上作出：
（1）基圆；
（2）图示位置的凸轮转角和从动件的位移s；
（3）图示位置时的从动件压力角。

3图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。

（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。

（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。

（不必作文字说明，但必须保留作图线。

）
4图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。

已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。

试用作图法在图上标出：
(1)当凸轮从初始位置转过=90°时，从动件走过的位移S1；
(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。

6图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构
（1）作出图示位置压力角；
（2）求该凸轮基圆半径rb=?
(3)求从动杆升程h=?
三．分析轴结构
1下图所示：采用什么对带轮和齿轮进行周向定位和轴向定位？
2编号指出图示轴系结构的错误并说明其错误原因。

（图中圆角及倒角不考虑，轴承采用脂润滑）
3按示例①所示，指出图示轴系结构的其他错误。

示例
①——缺少调整垫片。

4示例①所示，编号指出其他错误（不少于7处）。

（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。

示例：①——缺少调整垫片
5、分析图示传动方案是否合理。

（10分）
6指出下图轴系结构中的错误，至少五处。

(错处用序号①、②……表示)，并简要说明其不合理的原因。

7
8指出图上的错误并改正。

（用图表示或用文字解释均可）
9指出下图结构中的错误5处，并提出改正措施（在图上修改线用文字说明）
10按示例①所示，编号指出其他错误(不少于7处)。

(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)
示例：①—缺少调整垫片
11示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。

试按例①所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。

(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。

)
四．机构自由度分析与计算
1、计算图示机构的自由度并在图中用数字标出构件名称，若存在复合铰链、虚约束以及局
部自由度，请在图中标出。

2计算自由度，并判断该机构运动是否确定
3如图所示，已知摆动导杆机构的行程速比系数，机架长度，求曲柄的长度
4.试计算如图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束时应明确指出。

5计算图示机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。

由又如在该机构中改选EG为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同,为什么?
6图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

7
8自由度计算
构件数n=
高副数PH=
低副数PC=
自由度数F=
9计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。

10计算如图所示机构的自由度。

11说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？
12说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？
五． 轮系分析与计算
1已知图示轮系的各齿轮齿数，求轮系的传动比i 1H 。

2图示轮系中，设已知各轮齿数，n 1=300r/min 。

试求行星架H 的转速n H 的大小和转向。

3在图所示复合轮系中，已知各轮均为标准齿轮，各轮齿数为：z 1=18，z 2=51，z
2
′=17，
z 4=73，试求该轮系的传动比i 1H ，并说明轮1与系杆的转向关系。

4图示轮系，已知：==18，=54，=24，=30，=84，求传动比。

5
6在图示轮系中，设已知Z 1=Z 2=Z 3=Z 4=20，Z 3=Z 5=60，均为标准齿轮传动。

若已知轮1
的转速为n 1=1440r/min ，试求轮5的转速。

7图示轮系，已知：Z 1=20，Z 2=40，Z 3=80，Z 4=Z 5=30，Z 6=90。

求i 168图所示轮系中，已知=480r ／min ，=-80r ／min ，其转向如题35图，，=40，=20，
求系杆的转速的大小和方向。

9如下图所示轮系中，已知Z 1=16，Z 2=36，Z 3=25，Z 4=50，Z 5=2，Z 6=20，若n 1=600r/min ，
求蜗轮的转速n 6及各轮的转向。

10计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。

11、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。

1
2 3 3
4
5。