机械设计基础习题集 附解答
(完整版)机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及参考答案一、判断题(正确T,错误F)1. 构件是机械中独立制造的单元。
()2. 能实现确定的相对运动,又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。
()3. 机构是由构件组成的,构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。
()4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
()二、单项选择题1. 如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是()。
A 机构B 零件C 部件D 构件2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成,本课程主要研究()。
A 原动机B 传动部分C 工作机D 控制部分三、填空题1. 构件是机械的运动单元体,零件是机械的______单元体。
2. 机械是______和______的总称。
参考答案一、判断题(正确T,错误F)1. F2. T3. T4. F二、单项选择题1. B2. B三、填空题1. 制造2. 机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题(正确T,错误F)1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。
()2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。
()3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
()4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。
()5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。
()6. 对独立运动所加的限制称为约束。
()7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉,故设计机构时应尽量避免出现虚约束()8. 在一个确定运动的机构中,计算自由度时主动件只能有一个。
()二、单项选择题1. 两构件通过()接触组成的运动副称为高副。
A 面B 点或线C 点或面D 面或线2. 一般情况下,门与门框之间存在两个铰链,这属于()。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束D 机构自由度3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于()数。
A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指()的构件。
A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其他构件运动的参考坐标点5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件()。
机械设计基础典型试题和答案
机械设计基础典型试题1一、填空题:(每题2分,共20分)1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_______________________________________。
2、渐开线齿廓形状取决于________大小。
3、普通螺纹的牙型为_______________形。
4、刚性联轴器无补偿__________的能力。
5、当滚子链的链节数为奇数时.接头要用_____________________。
6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为______________________________。
7、槽轮轮机构常由___________________________________等组成。
8、滚动轴承72211AC中“11”表示___________________9、斜齿轮的____________参数为标准参数.____________参数为计算参数。
10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。
二、判断题:(每题5分,共25分)1.()根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄.则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2.()普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
3.()三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下.也不需要防松。
4.()m.d.ha* c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5.()渐开线标准直齿圆柱齿轮传动.由于安装不准确.产生了中心距误差.但其传动比的大小仍保持不变。
三、简答题:(20分)1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。
2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。
四、综合题(1 题2分.2题8分.3题5分.共15分)已知一四杆机构各杆长为AB = 50㎜ .BC = 90㎜ .CD = 80㎜.AD = 100 ㎜。
1、以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构?2、若以AD杆为机架杆.此机构为什么机构?用作图法求作极位夹角.并计算行程速比系数K。
机械设计基础习题含答案
《机械设计基础课程》习题第1章机械设计基础概论1-1 试举例说明机器、机构与机械有何不同?1-2 试举例说明何谓零件、部件与标准件?1-3 机械设计过程通常分为几个阶段?各阶段的主要内容是什么?1-4 常见的零件失效形式有哪些?1-5 什么是疲劳点蚀?影响疲劳强度的主要因素有哪些?1-6 什么是磨损?分为哪些类型?1-7 什么是零件的工作能力?零件的计算准则是如何得出的?1-8 选择零件材料时,应考虑那些原则?1-9 指出下列材料牌号的含义与主要用途:Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310-570 、QT600-3。
第2章现代设计方法简介2-1 简述三维CAD系统的特点。
2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。
2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。
2-4 优化设计的一般过程是什么?2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些?2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同?2-7 常用的可靠性尺度有那些?2-8 简述有限元法的基本原理。
2-9 机械创新设计的特点是什么?2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第3章平面机构的组成与运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别与联系。
3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么?3-3 运动副分为哪几类?它在机构中起何作用?3-4 计算自由度时需注意那些事项?3-5 机构运动简图有何用途?怎样绘制机构运动简图?3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。
若是,判定它们的运动是否确定(图中标有箭头的构件为原动件)。
3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自由度,如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。
并判定它们的运动是否确定(图中标有箭头的构件为原动件)。
《机械设计基础》习题集及答案
《机械设计基础》课程习题集系部:适用专业:制定人:审核人:系(部)《机械设计基础》课程习题集第一章机械设计概论一、填空题。
1、机械零件最常见的失效形式有_______,_______,_______,_______,。
2、机械没计的“三化”指__________,__________,__________。
3、强度是指零件在载荷作用下抵抗__________的能力,强度可分为__________和__________。
4、刚度是指受载后抵抗__________的能力。
5、机械零件丧失预定功能或者预定功能指标降低到许用值以下的现象,为__________。
二、选择题。
1、机械设计这门学科,主要研究()的工作原理、结构和设计计算方法。
A、各类机械零件和部件B、通用机械零件和部件C、专用机械零件和部件D、标准化的机械零件和部件2、设计一台机器包括以下几项工作:a、零件设计;b、总体设计;c、技术设计,它们进行的顺序大休上是( )。
A、acbB、bacC、bcaD、cba3、下列零件的失效形式中,不属于强度问题。
A、螺栓断裂B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀C、蜗杆轴产生过大的弯曲变形D、滚动轴承套圈的滚道上被压出深深的凹坑4、在设计机械零件时,对摩擦严重的一些零件,要考虑其散热性,主要是由于()。
A、在高温下将产生蠕变现象,出现较大塑性变形B、材料的机械性能下降,可能造成零件因强度不够而失效C、下产生较大的热变形,影响正常工作D、升高后,破坏了正常润滑条件,从而使零件发生胶合5、我国国家标准的代号是()。
A、GCB、KYC、GBD、ZB三、是非题。
1、机器的各部分之间具有确定的相对运动,在工作时能够完成有用的机械功或实现能般的转换。
2、机构的各部分之间具有确定的相对运动,所以机器与机构只是说法不同而己。
3、由于强度不够引起的破坏是零件失效中最常见的形式。
4、表面失效主要有疲劳点浊、磨损和腐蚀等,表面失效后通常会增加零件的摩擦,使尺寸发生变化,最终导致零件的报废。
《机械设计基础》典型试题与答案(10套)
《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_______________________。
机械设计基础习题及答案
第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中,1为机架,2为偏心轮,3为滑块,4为摆轮。
试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。
题1—2图示为冲床刀架机构,当偏心轮1绕固定中心A转动时,构件2绕活动中心C摆动,同时带动刀架3上下移动。
B点为偏心轮的几何中心,构件4为机架。
试绘制该机构的机构运动简图,并计算其自由度。
题1—3计算题1-3图a)与图b)所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。
题1-3图a)题1-3图b)题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。
题1—5图 题解1—5图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构题2-1在图示铰链四杆机构中,已知 l BC =100mm ,l CD =70mm ,l AD =60mm ,AD 为机架。
试问:(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB 为曲柄,求l AB 的最大值;(2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。
题2-2 如图所示的曲柄滑块机构: (1)曲柄为主动件,滑块朝右运动为工作 行程,试确定曲柄的合理转向,并简述其理由;(2)当曲柄为主动件时,画出极位夹角θ,最小传动角g min ; (3)设滑块为主动件,试用作图法确定该机构的死点位置 。
D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构,当以曲柄为原动件时,在图中标出传动角的位置,并给出机构传动角的表达式,分析机构的各参数对最小传动角的影响。
题2-4设计一曲柄摇杆机构,已知机构的摇杆DC长度为150mm,摇杆的两极限位置的夹角为45°,行程速比系数K=1.5,机架长度取90mm。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机械设计中,通常所说的“三度”是指()。
A. 精度、刚度、强度B. 温度、湿度、压力C. 速度、加速度、减速度D. 硬度、韧性、弹性答案:A2. 在机械设计中,静强度计算的目的是()。
A. 确定零件的尺寸B. 确定零件的材料C. 确定零件的重量D. 确保零件在静载荷作用下不发生破坏答案:D3. 机械零件的疲劳破坏通常发生在()。
A. 零件表面B. 零件内部C. 零件连接处D. 零件的任何位置答案:A4. 机械设计中,摩擦力的计算公式为()。
A. F = μNB. F = N/μC. F = N * μD. F = N - μ答案:A5. 机械零件的接触应力通常分为()。
A. 正应力和剪应力B. 拉应力和压应力C. 接触应力和弯曲应力D. 弯曲应力和扭转应力答案:C6. 机械设计中,材料的许用应力通常由()确定。
A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性答案:A7. 机械设计中,为了提高零件的疲劳强度,可以采取的措施是()。
A. 增大零件的尺寸B. 减小零件的尺寸C. 增加零件的表面粗糙度D. 提高零件的表面光洁度答案:D8. 机械设计中,热处理的目的不包括()。
A. 提高材料的硬度B. 改善材料的韧性C. 增加材料的塑性D. 调整材料的内部结构答案:C9. 机械设计中,齿轮传动的效率主要受()影响。
A. 齿轮材料B. 齿轮的制造精度C. 齿轮的润滑条件D. 所有上述因素答案:D10. 机械设计中,轴承的寿命与()成正比。
A. 载荷大小B. 转速高低C. 轴承材料D. 轴承的安装精度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 机械设计中,常见的传动方式包括()。
A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 链传动D. 液压传动答案:ABC12. 机械设计中,零件的失效形式包括()。
A. 断裂B. 磨损C. 腐蚀D. 变形答案:ABCD13. 机械设计中,提高零件疲劳强度的措施包括()。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、选择题1. 下列哪个是机械设计中常用的材料?A. 木材B. 塑料C. 铝合金D. 纸张答案:C. 铝合金2. 以下哪个单位不是常用的力的单位?A. 牛顿(N)B. 千克(kg)C. 磅(lb)D. 焦耳(J)答案:B. 千克(kg)3. 机械设计中的“CAD”是指什么?A. 计算机辅助设计B. 计算机应用设计C. 计算机模拟设计D. 计算机全息设计答案:A. 计算机辅助设计4. 以下哪种工艺不是常见的机械加工工艺?A. 钻削B. 锻造C. 咖啡壶D. 铣削答案:C. 咖啡壶5. 机械设计中常用的连接方式是什么?A. 焊接B. 激光切割C. 三维打印D. 美工刀答案:A. 焊接二、填空题6. 第一种简单机械是_____________。
答案:杠杆7. 用螺旋线装饰的曲线简直是_____________。
答案:旋塞8. 木料没有什么特别的能逃避__ __的关注。
答案:渡船9. 油性笔和铅笔,常见的文具用品。
淌的笑了,讽刺意味十分_____________。
答案:狼狈10. 下列哪种不利于机械传动?答案:积木三、简答题11. 请简要介绍常见的机械设计制图软件。
答:常见的机械设计制图软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA 等,它们可以帮助设计师创建三维模型、进行装配设计、进行仿真分析等,是机械设计中不可或缺的工具。
12. 请简要解释机械设计中的“加工精度”是什么意思?答:加工精度是指加工零件时所能达到的最高精度水平,通常用尺寸公差和形位公差来表示。
加工精度的高低直接影响到零件的使用效果和性能。
四、解答题13. 请设计一个简单的杠杆系统,使一个重物在不借助外力的情况下平衡悬挂。
答:这是一个开放性问题,学生可以根据自己的理解和知识设计出符合要求的杠杆系统,重点在于理解杠杆的平衡条件和力的作用原理。
14. 请分析一个机械设计中常见的零件的受力情况,并说明如何选择合适的材料和加工工艺。
机械设计基础练习题答案解析(精华版)
机械设计基础试题库第一章绪论机械设计概述一,判定( 每题一分)1,2,一部机器可以只含有一个机构, 也可以由数个机构组成;(√)机器的传动部分就是完成机器预定的动作, 通常处于整个传动的终端;( ×)4,机构就是具有确定相对运动的构件组合;( √)5,6,构件可以由一个零件组成, 也可以由几个零件组成;( √)整体式连杆就是最小的制造单元, 所以它就是零件而不就是构件;( ×)7,8,连杆就是一个构件, 也就是一个零件;减速器中的轴,齿轮,箱体都就是通用零件;( √)( ×)二,挑选( 每题一分)1,组成机器的运动单元体就是什么?( B )A. 机构B. 构件C. 部件D. 零件2,机器与机构的本质区分就是什么?( A )A. 就是否能完成有用的机械功或转换机械能B. 就是否由很多构件组合而成C. 各构件间能否产生相对运动D. 两者没有区分3,以下哪一点就是构件概念的正确表述?(D)A. 构件就是机器零件组合而成的;B. 构件就是机器的装配单元C. 构件就是机器的制造单元D. 构件就是机器的运动单元4,以下实物中, 哪一种属于专用零件?( B )A. 钉5,B. 起重吊钩C. 螺母D. 键以下不属于机器的工作部分的就是(D)A. 数控机床的刀架C. 汽车的轮子B. 工业机器人的手臂D. 空气压缩机三,填空( 每空一分)1,依据功能, 一台完整的机器就是由( 动力系统) ,( 执行系统) ,( 传动系统) ,( 操作掌握系统) 四部分组成的;车床上的主轴属于(执行) 部分;2,3,机械中不行拆卸的基本单元称为( 零件), 它就是( 制造) 的单元体;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) 观点瞧, 机器与机构并无区分, 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;其次章平面机构的结构分析一,填空题( 每空一分)2,两构件之间以线接触所组成的平面运动副, 称为高副, 它产生1个约束, 而保留2个自由度;3,机构具有确定的相对运动条件就是原动件数等于机构的自由度;4,在平面机构中如引入一个高副将引入1个约束, 而引入一个低副将引入_2个约束, 构件数,约束数与机构自由度的关系就是F=3n-2Pl-Ph ;5,当两构件构成运动副后, 仍需保证能产生肯定的相对运动, 故在平面机构中, 每个运动副引入的约束至多为2, 至少为 1 ;6,在平面机构中, 具有两个约束的运动副就是低副, 具有一个约束的运动副就是高副;7,运算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph , 应用此公式时应留意判定:A ,复合铰链,B,局部自由度,C,虚约束;二,挑选题( 每空一分)1,有两个平面机构的自由度都等于1, 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构, 就其自由度等于 B ;A,0 B ,1 C,2B 机构自由度时, 该机构具有确定的运动;2,在机构中原动件数目A,小于 B ,等于 C ,大于;3,运算机构自由度时, 如计入虚约束, 就机构自由度就会 B ;A,增多 B ,削减 C ,不变;4,构件运动确定的条件就是C;A,自由度大于 1 B ,自由度大于零 C ,自由度等于原动件数;三,运算图示平面机构的自由度;( 机构中如有复合铰链, 局部自由度, 虚约束, 予以指出;)( 每题5 分)F=3×5-2 ×7=1 F=3 ×7-2 ×9-1=2F=3×5-2 ×7=1 F=3 ×9-2 ×12-1 ×2=1F=3×3-2 ×4=1 F=3 ×3-2 ×4=1F=3×3-2 ×4=1四,如下列图为一缝纫机下针机构, 试绘制其机构运动简图;(5 分)第三章平面连杆机构一,填空:( 每空一分)1,平面连杆机构由一些刚性构件用_转动副与_移动副相互联接而组成;2,在铰链四杆机构中, 能作整周连续旋转的构件称为曲柄, 只能来回摇摆某一角度的构件称为摇杆, 直接与连架杆相联接, 借以传动与动力的构件称为_连杆;3,图1-1 为铰链四杆机构, 设杆a 最短, 杆b 最长;试用符号与式子说明它构成曲柄摇杆机构的条件:(1) a+b ≤c+d;(2) 以 b 或d为机架, 就a为曲柄;4,在图示导杆机构中,AB 为主动件时, 该机构传动角的值为90 ;K 的值为1 ,5,在摇摆导杆机构中, 导杆摆角ψ=3 0 °, 其行程速度变化系数4;6,铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值>0 , 对心曲柄滑块机构的θ值=0 , 所以它无急回特性, 摇摆导杆机构有急回特性;7,当四杆机构的压力角α=90°时, 传动角等于0, 该机构处于死点位置;8,一对心式曲柄滑块机构二,挑选题:( 每空一分), 如以滑块为机架, 就将演化成定块机构;1. 在曲柄摇杆机构中, 只有当置;C为主动件时, 才会显现“死点”位A,连杆 B ,机架C,摇杆 D. 曲柄2. 绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之与, 大于其余两杆的长度之与时, 机构 BA,有曲柄存在B,不存在曲柄C,有时有曲柄, 有时没曲柄D,以上答案均不对时, 曲柄摇杆机构才有急回运动;3. 当急回特性系数为CA,K<1 C,K>1 B,K =1 D,K =04. 当曲柄的极位夹角为D时, 曲柄摇杆机构才有急回运动;A,θ<0 B,θ=0 C,θ≦0 D,θ﹥05. 当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对的瞬时运动方向就, 曲柄在“死点”位置是;( C )A,按原运动方向C,不确定的B ,反方向D,以上答案均不对6. 曲柄滑决机构就是由的;A 演化而来A,曲柄摇杆机构B,双曲柄机构C,双摇杆机构D,以上答案均不对7. 平面四杆机构中, 假如最短杆与最长杆的长度之与小于或等于其余两杆的长度之与, 最短杆为机架, 这个机构叫做 B ;A,曲柄摇杆机构C,双摇杆机构B,双曲柄机构D,以上答案均不对8. 平面四杆机构中, 假如最短杆与最长杆的长度之与大于其余两杆的长度之与, 最短杆为连杆, 这个机构叫做 A ;A,曲柄摇杆机构C,双摇杆机构B,双曲柄机构D,以上答案均不对9. B 能把转动运动转变成往复摇摆运动;A,曲柄摇杆机构B,双曲柄机构C,双摇杆机构 D. 摇摆导杆机构, 也可以把往复直线运动转换成转动运动;10,C能把转动运动转换成往复直线运动A,曲柄摇杆机构C,双摇杆机构B,双曲柄机构D.曲柄滑决机构11,设计连杆机构时, 为了具有良好的传动条件, 应使 A ;A,传动角大一些, 压力角小一些 B ,传动角与压力角都小一些 C ,传动角与压力角都大一些;12,在曲柄摇杆机构中, 当摇杆为主动件, 且D 处于共线位置时, 机构处于死点位置;A,曲柄与机架 B ,曲柄与连杆 C ,连杆与摇杆13,在摇摆导杆机构中, 当曲柄为主动件时, 其传动角 A 变化的;A,就是由小到大 B ,就是由大到小 C ,就是不;14,下图所示的摇摆导杆机构中, 机构的传动角就是E ,90°;B ;A,角A B ,角B D,0°15,压力角就是在不考虑摩擦情形下作用力与力作用点的C方向所夹的锐角;A,法线 B ,速度 C ,加速度 D ,切线;16,为使机构具有急回运动, 要求行程速比系数 E ;A,K=1 B ,K>1 C ,K<117,铰链四杆机构中存在曲柄时, 曲柄 B 就是最短构件;A,肯定 B ,不肯定 C ,肯定不三,判定题( 每空一分)1,铰链四杆机构依据各杆的长度, 即可判定其类型;(×)2,铰链四杆机构中, 传动角越小好;, 机构的传力性能越( ×)3,四杆机构的死点位置即为该机构的最小传动角位置;( √)4,极位角越大, 机构的急回特性越显著;( √) 5,极位角就就是从动件在两个极限位置的夹角;( ×)四,运算题(5 分)图示为一铰链四杆机构, 已知各杆长度:L AB=10cm,L B C=25cm,L CD=20cm,L A D=30cm;当分别固定构件1,2,3,4 机架时, 它们各属于哪一类机构?该机构满意杆长之与条件AB为机架时, 双曲柄机构AD或BC为机架时, 曲柄摇杆机构CD为机架时, 双摇杆机构第四章凸轮机构及其她常用机构一,填空题( 每空一分)1,凸轮机构主要就是由_凸轮,_从动件与固定机架三个基本构件所组成;2,按凸轮的外形, 凸轮机构主要分为_盘形,_移动凸轮等基本类型;3,从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶,_滚子与平底,球面底四种;4,以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的基圆;5,凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向( 即从动杆的受力方向) 与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_压力角;6,随着凸轮压力角α增大, 有害分力F2 将会_增大而使从动杆自锁“卡死”, 通常对移动式从动杆, 推程时限制压力角α;刚性_冲击, 引起机构剧烈的振动;7,等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生二,挑选题:( 每空一分)1, A 对于较复杂的凸轮轮廓曲线, 也能精确地获得所需要的运动规律;B,滚子式从A,尖顶式从动杆动杆C,平底式从动杆D,以上均不对2. A 可使从动杆得到较大的行程;A,盘形凸轮机构 B ,移动凸轮机构C,圆柱凸轮机构D,以上均不对3,理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构, 其从动件的运动规律 A ;A,相同 B ,不相同;4,对于转速较高的凸轮机构, 为了减小冲击与振动, 从动件运动规律最好采纳C运动规律;A,等速 B ,等加速等减速 C ,正弦加速度;5,凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击;它适用于 E 场合;A,刚性 B ,柔性 C ,无刚性也无柔性D,低速 E ,中速 F ,高速6,滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径;A,大于 B ,小于C,等于7,直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 A ;A,永久等于 B ,等于常数C,随凸轮转角而变化四,已知凸轮机构如图, 在图上标注出: (5 分)A 点的压力角αA, 并量出其值凸轮从图示位置转过90°后的压力角α一,判定题:1. 单向间歇运动的棘轮机构, 必需要有止回棘爪;√2. 棘轮机构与槽轮机构的主动件, 都就是作往复摇摆运动的;×3. 槽轮机构必需有锁止圆弧;√4. 止回棘爪与锁止圆弧的作用就是相同的;√5. 摩擦式棘轮机构就是“无级”传动的;√6. 槽轮机构运动系数τ恒小于0,5,7. 棘轮机构运动平稳性差×, 而槽轮机构运动平稳性好;√二,挑选题:1. B 当主动件作连续运动时, 从动件能够产生周期性的时停,时动的运动;A,只有间歇运动机构, 才能实现 B ,除间歇运动机构外, 其她机构也能实现C,只有齿轮机构, 才能实现D,只有凸轮机构, 才能实现2. 棘轮机构的主动件就是 B ;A,棘轮B,棘爪C,止回棘爪D,以上均不就是3. 如使槽轮机构τ增大A,增加销数, 需要_ A _ ,B,削减径向槽数C,加快拔盘转速D,以上均不就是第六章带传动一,填空题:1,由于带的弹性引起与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动;2,按传动原理带传动分为摩擦带传动与啮合带传动;3,摩擦带传动的失效形式有打滑与疲惫失效;二,判定题:1. 带传动中紧边与小轮相切处, 带中应力最大;( √)2. 带速越高, 带的离心力越大, 不利于传动;(√)√)3. 在多级传动中, 常将带传动放在低速级;(4. 中心距肯定, 带轮直径越小, 包角越大;(×)5. 带传动的从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度的缘由就是带的弹性打滑;( √)三. 挑选题1. 带传动中传动比较精确的就是D,A,平带B,V带C,圆带D,同步带2. 平带传动, 就是依靠C来传递运动的;A,主轴的动力B,主动轮的转矩C,带与轮之间的摩擦力D,以上均不就是3. 三角带的型号与A,运算长度A , 都压印在胶带的外表面, B,标准长度C,假想长度D,实际长度4,如下列图就是三角带在轮槽正确安装位置就是 A ;5,为使三角带的两侧工作面与轮槽的工作面能紧密贴合, 轮槽的夹角θ必需比40°略 BA,大一些B,小一点C,一样大D,可以任凭6,带传动采纳张紧轮的目的就是_D;A,减轻带的弹性滑动C,转变带的运动方向B ,提高带的寿命D,调剂带的初拉力7,与齿轮传动与链传动相比A ,工作平稳, 无噪音, 带传动的主要优点就是,传动的重量轻A _;BC,摩擦缺失小, 效率高D,寿命较长第七章链传动一,判定题:1. 链传动的平均传动比就是常数, 而瞬时转动比就是变化的;( √)2. 链转动的平均传动比就是不变的, 它的值.12=d2/d 1=Z2/Z 1 (×)3链传动中, 节距p 增大就传动才能也增大, 所以在设计中应尽量取较大的(p 值;( ×)√)4,水平安装的链传动中, 紧边宜放在上面;5,张紧轮应设置在松边;(√) 6. 链轮常用齿形有: 双圆弧齿形与三圆弧始终线齿形;(√)四,链传动布置如下列图, 小链轮为主动轮, 试在图上标出其正确的转动方向;(5 分)第 8 章 齿轮传动一,填空 :1. 渐开线上各点压力角等于 arccos(r b / r ) ; 越远离基圆 , 压力角越 _大 ; 基圆压力角等于 0 ;2. 把齿轮某一圆周上的比值 P k / л规定为标准值并使该圆上的压力角也为标准值, 这个圆称为 分度圆 ;3. 假如分度圆上的压力角等于 20 , 模数取的就是 标准值 , 齿顶高系数与顶隙系数均为 标准值 , 齿厚与齿间宽度 相等 的齿轮 , 就称为标准齿轮;4. 已知一标准直齿圆柱齿轮 Z=30,h=22,5,m=10,da=320;5. 标准斜齿轮的正确啮合条件就是6. 直齿圆锥齿轮的正确啮合条件就是 : m n1= m n2,_ αn1=_αn2_, β1=- β2 ; :_ m1=m2,α1=_α 2_;7. 直齿圆柱齿轮在传动中 , 齿形上所受的正压力可分解成 圆周力,_ 径向力;8,渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件就是 :重合度大于等于1;9,在一对相互啮合传动的齿轮中 往使小齿轮的齿面硬度比大齿轮, 小齿轮工作次数多 , 考虑两轮的使用寿命大致接近 , 往 大;10,当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相 m2等时 , 这对齿轮的中心距为z 2 );a ( z 1 11,按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮 , 节圆与 分度圆重合 , 啮合角在数值上等于分度圆上的压力角;12,相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓 线;, 其接触点的轨迹就是一条 直13,标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为二,判定题:17 ;1. 模数没有单位, 只有大小;(×)2. 齿轮的标准压力角与标准模数都在分度圆上;(√)3. 单个齿轮既有分度圆圆;, 又有节(×)4. 斜齿轮具有两种模数, 其中以端面模数作为标准模数;(×)5. 标准直齿圆锥齿轮值;, 规定以小端的几何参数为标准(×)6,标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距;(×) 7 ,所谓直齿圆柱标准齿轮就就是分度圆上的压力角与模数均为标准值的齿轮;( ×) 8,变位系数的渐开线直齿圆柱齿轮肯定就是标准齿轮;(√)三,挑选题:1. 渐开线上任意一点的法线必A,交于B -基圆;B,切于C,没关系2. 标准渐开线齿轮, 影响齿轮齿廓外形的就是A;A,齿轮的基圆半径B,齿轮的分度圆半径C,齿轮的节圆半径D,齿轮的任意圆半径3. 一对渐开线齿轮连续传动的条件为: AA,ε≥1ε≥1,3B ,ε≥2 C,ε≤1 D,4. 渐开线上各点的压力角 B , 基圆上压力角D;A,相等B,不相等C,不等于零5. 对于齿数相同的齿轮D. 等于零齿轮的几何尺寸与齿轮的承载能, 模数越大,力 A ;A,越大B,越小C,不变化6. 斜齿轮有规定以A,法面模数A 为标准值;B,端面模数C,法面模数或端面模数D,以上均不就是7. 斜齿轮规定以A,法面压力角A 为标准值;B,端面压力角C,齿顶压力角D,齿根压力角8. 标准斜齿圆柱齿轮内啮合的正确啮合条件就是 A ;A,m =m =m n , α= α= αn , β= βB,C,m =m =m , α= α= α,α= α= α,h =hm =m =m , β= βD,m =m =m , αn1=αn2=α,B- β = β的几何参数为标准值;9. 标准直齿圆锥齿轮规定它A,小端B,大端C,小端或大端10,正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高 B ;A,与齿顶高相等能大也可能小B,比齿顶高大C,比齿顶高小D,与齿顶高相比, 可11,一对标准直齿园柱齿轮传动, 模数为2mm齿,数分别为20,30, 就两齿轮传动的中心距为C;A,100 mm B,200 mm C,50mm D,25 mm 12,一对齿轮要正确啮合, 它们的D必需相等;A,直径B,宽度C,齿数D,摸数13,一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15,7mm齿,顶圆直径D0=400mm就,该齿轮的齿数为C;A,82 78B,80 C,D,7614. 对齿面硬度HB≤350 的闭式齿轮传动, 主要的失效形式就是B;A,轮齿疲惫折断 B ,齿面点蚀C,齿面磨损D,齿面胶合 E ,齿面塑性变形15. 开式齿轮传动的主要失效形式就是C;A,轮齿疲惫折断16,对于齿面硬度B ,齿面点蚀C,齿面磨损D,齿面胶合E,齿面塑性变形HB≤350 的闭式齿轮传动, 设计时一般A;A,先按接触强度条件运算合条件运算B,先按弯曲强度条件运算C,先按磨损条件运算D,先按胶17,对于开式齿轮传动, 在工程设计中, 一般D;A,按接触强度运算齿轮尺寸, 再验算弯曲强度B,按弯曲强度运算齿轮尺寸, 再验算接触强度C,只需按接触强度运算D,只需按弯曲强度运算18,在运算齿轮的弯曲强度时, 把齿轮瞧作一悬臂梁, 并假定全部载荷作用于轮齿的A ,以这时的齿根弯曲应力作为运算强度的依据;A,齿根处B,节圆处C 齿顶处19,挑选齿轮的结构形式( 实心式,辐板式,轮辐式) 与毛坯获得的方法( 棒料车削, 锻造,模压与铸造等), 与B有关;A,齿圈宽度B,齿轮的直径C,齿轮在轴上的位置D,齿轮的精度四,运算题(5 分)1. 有一标准渐开线直齿圆柱齿轮, 已知:m=4, 齿顶圆直径da=88,试求:(1) 齿数Z=?(2) 分度圆直径d=?(3) 齿全高h=?(4) 基圆直径db=?解:(1) 由da(2)d=mz=4 m( z 2) 得88=4(z+2);z=20 ×20=80(3)h=2 ,25m=2,25×4=9(4)d b=mzcosα=4×20cos20=75,2五,分析题图示斜齿圆柱齿轮传动, 按Ⅱ轴轴向力平稳原就, 确定齿轮3,4 的旋向;判定齿轮1,4 的受力方向( 各用三个分力标在图上)(5 分)第9 章蜗杆传动一,挑选题:1,蜗杆头数A,多A 就传动效率高;B,少C,与头数无关2. 在蜗杆传动中A,轴面, 蜗杆的 A 模数与蜗轮的端面模数应相等, 并为标准值;D,以上B,法面C,端面均不对3. 当蜗杆头数Z 确定后, 直径系数q 越小, 就螺旋升角 A , 效率越大;A,越大B,越小C,越高D,越低4. 对一般蜗杆传动, 主要应当运算寸;A 内的各几何尺A,中间平面B,法向面C,端面D,以上均不就是5. 当传动的功率较大A,Z =1 , 为提高效率, 蜗杆的头数可以取C;B ,Z =2 ~3 C,Z =46. 蜗杆传动用;A 自锁作A,具有上均不就是B,不具有C,有时有D,以7. 蜗杆传动与齿轮传动相比, 效率 B ;B ,低C,相等D,以A,高上均不就是二,判定题1. 蜗杆传动一般用于传递大功率,大传动比;(×)2. 蜗杆传动通常用于减速装置;(√)3. 蜗杆的传动效率与其头数无关;(×)4. 蜗杆的导程角γ越大, 传动效率越高;( √)三,分析题1,如下列图蜗杆传动, 已知蜗杆的螺旋线旋向与旋转方向, 试求蜗轮的转向;(5 分)2. 如下列图, 已知输出轴上的锥齿轮Z4 的转向n4, 为了使中间轴Ⅱ上的轴向力能抵消一部分, 试求: 再图上标出各轮的转向;判定蜗杆传动的螺旋角方向( 蜗杆,蜗轮) 蜗杆,蜗轮所受各力方向以及锥齿轮Z3 所受轴向力方向;( 要求标在图上或另画图表示) (5 分)蜗杆右旋第10 章齿轮系一,判定题1,平面定轴轮系中的各圆柱齿轮的轴线相互平行;(√)2,行星轮系中的行星轮即有公转又有自转;(√)3,平面定轴轮系的传动比有正负;(√) 4,惰轮不但能转变轮系齿轮传动方向而且能转变传动比;二,运算题( 每题5 分)( ×)1,图示为滚齿机滚刀与工件间的传动简图, 以知各轮的齿数为:Z 1=35,z 2 =10,Z3=30,z 4=70,Z5=40,Z6=90,Z7=1,Z8 =84,求毛坯回转一转时滚刀轴的转数;n1 n8z2 z4 z6 z8z1 z3 z5 z710 70 90 84i18解:3512630 40 1答: 毛坯回转一周滚刀轴转126 转;2,Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z 4=60;n1 =200r/min( 顺时针)n 4=50r/min( 顺时针) 试求H的转速;解:1 ,4 为太阳轮,2 ,3 为行星轮,H 为行星架n1 n4n Hn Hz2 z4z1 z36020Hi1425155200 50 n H n Hn H5 75r / minH的转速为75r/min, 顺时针方向;3,已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1 =20,Z2=18,Z 3=56;求传动比i 1H;解:1-3 为太阳轮,2 为行星轮,H 为行星架n1 n3n Hn Hz3z1Hi 135620n30i1H第十一章第十二章轴及轴毂联接一,填空题;1,轴依据其受载情形可分为: 心轴,_转轴,_传动轴;3,主要承担弯矩, 应选心_ 轴; 主要承担转矩, 应选传动轴; 既承担弯矩, 又承担转矩应选转_轴;4,平键联结可分为一般平键连接,导向键连接,_滑键连接等;5,键连接可分为平键连接,_半圆键连接,楔键连接,切向键连接_;二,挑选题:1,平键工作以B为工作面;A,顶面2,半圆键工作以B,侧面B_为工作面;C,底面D,都不就是A,顶面B,侧面C,底面D,都不就是3,楔键工作以A,顶面AC为_工作面;B,侧面C,底面D,都不就是4. 机器的零,部件在装拆时, 不得损坏任何部分;而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 AA,可拆联接 B ,不行拆联接C,焊接D,以上均不就是5. 机械静联接多数属于 A ;B ,不行拆联接C,焊接 D ,以上均不A,可拆联接就是6. 键联接,销联接与螺纹联接都属于 A ;A,可拆联接 B ,不行拆联接C,焊接D,以上均不就是7. 楔键联接对轴上零件能作周向固定, 且 B ;A,不能承担轴向力 B ,只能承担单向轴向力C,不能承担径向力D,以上均不就是8. A 联接的轴与轴上零件的对中性好用于高速精密的传动;B ,松键C,高速精密D,A,紧键以上均不就是9. 依据平键的C不同, 分为A,B,C 型;B ,尺寸大小C ,头部外形D ,以上均A,截面外形不就是四,(10 分)1,图示轴的结构1,2,3 处有哪些不合理的地方?用文字说明;解:1 处轴环高度超过了轴承内圈的高度, 且套筒高度要小于轴承内圈高度2 处轴头长度大于轮毂的宽度3 处没留退刀槽2,下图为斜齿轮,轴,轴承组合结构图;齿轮用油润滑, 轴承用脂润滑, 编写序号列出图中的各设计错误, 并指出设计错误的缘由;( 注: 不必改正)( 找出5 处错误)12347561 处应加垫圈2 处轴环高度高于轴承内圈高度3 处轴头长度大于轮毂宽度4 处套筒高度高于轴承内圈5 处键槽位置应与前一键槽在同一母线上6 处联轴器太短;7 处应开梯形槽13 章 轴承一,填空1,滚动轴承代号 6208 中,6 指 深沟球轴承 ,2 指 直径系列为 2,08 指 内径为40mm ;2,载荷小而平稳,转速高的传动 , 采纳 秋 轴承较合适; 3,向心轴承主要承担 径向载荷;4,推力轴承主要承担 轴向 载荷;5,轴瓦有整体式, 剖分 式两种;25 6,轴承代号 7208AC 中的AC 表示;7,液体润滑轴承分为 8. 滑动轴承的摩擦状态有 静压滑动轴承与动压滑动轴承两钟;干摩擦,边界摩擦,完全液体摩擦;五,运算题 ( 每题 10 分)1. 如下列图 , 已知轴承载荷平稳 , 再室温下工作 , 转速 n=1000r/min, 试运算此对轴承的当 量载荷 P1,P2; 7208AC 轴承 ,S=0, 7Rs,e=0,7,A/R>e 时,x=0 , 41,y=0 ,85,A/R ≤e 时,x=1,y=0S 1 S 2解:1,运算轴承的轴向力 派生力S 1=0, 7R 1=0,7×200=140N S 2=0, 7R 2=0,7×100=70N Fa=0∵S 1> S 2∴轴左移 , 轴承 2 被压紧 A2= S 1=140N轴承 1 被放松 A1= S 1 =140N 2,运算当量动载荷 A1/ R 1=140/200=0, 7=e x 1=1,y 1=0A2/ R 2=140/100=1, 4 x 2=0, 41,y 2 =0,85 取 fp=1 , 0就 P1=fp(x R 1+ y A1)1 1 =200N P2=fp(x2 R 2 + y 2 A2)=160N2,如下列图为某机械中的主动轴 , 拟用一对角接触球轴承支承; 初选轴承型号为 7211AC ; 已知轴的转速 n =1450r/min, 两轴承所受的径向载荷分别为 F r1 =3300N,F r2 =1000N,轴向载 荷 F A =900N,轴承在常温下工作 , 运转时有中等冲击 , C r =50500N 角接触球轴承70000AC(α =250) F S =0,68 F rF a / F r >e圆锥滚子轴承 70000C(α=150)F S =e F r 70000B(α =400) F S =1,14 F rF a / F r ≤eF S =F r /(2 Y ) F a / C oe轴承类型X0,41 Y 0, 87 X 1 Y 0 α=25α=40角接 触秋 轴承— 0,68 0—1,140,350, 571f 载荷系数 p载荷性质无冲击或稍微冲 击 1, 0~ 1, 2 中等冲击剧烈冲击 f 1,2~1,81,8~3,0p解1.运算轴承的轴向力 F a1,F a2由表查得 7211AC 轴承内部轴向力的运算公式为 F s =0, 68F r , 故有 : F s1=0,68 F r1 =0,68×3300N=2244N F s2=0, 68 F r2 =0,68×1000N=680N F s2+F A =(680+ 900)N=1580N <F s1=2244N由于故可判定轴承 2 被压紧 , F a1= F a2= 2.运算当量动载荷 轴承 1 被放松 , 两轴承的轴向力分别为 F s1=2244NF s1-F A =(2244-900)N=1344N:P 1,P 2 由表查得 e =0,68, 而F a1 F r 12244 3300eF a 2 F r 213441000<e查表可得 X 1=1, Y 1=0; X 2=0,41, Y 2=0,87;由表取 p =1,4, 就轴承的当量动载荷为 f :P 1=f p ( X 1 F r1 + Y 1 F a1)=1 ,4×(1 ×3300+0×2244)N=4620N F a2)=1 ,4×(0 ,41×1000+0, 87×1344)N=2211N P 2=f p ( X 2 F r2 + Y 2 3. 运算轴承寿命 L h因 P 1> P 2, 且两个轴承的型号相同 P = P 1;, 所以只需运算轴承 1 的寿命 , 取7211AC 轴承的 C r =50500N ;又球轴承 ε=3, 取 f T =1, 就得 6 6L h =10 f T C P10 1 50500 4620=15010h >12000 h 60n60 1450由此可见轴承的寿命大于预期寿命 , 所以该对轴承合适;。
机械设计基础习题集(附解答)
目录绪论 (1)平面机构的自由度 (3)平面连杆机构 (8)凸轮机构 (14)齿轮机构 (18)轮系 (23)机械零件设计概论 (28)联接 (30)齿轮传动 (41)蜗杆传动 (51)带、链传动 (60)轴 (69)滑动轴承 (75)滚动轴承 (78)联轴器和离合器 (91)绪论1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。
2. 简述机械的基本含义。
3. 简述构件和零件的区别与联系。
4. 简述“机械运动”的基本含义。
5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。
6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
【参考答案】1. 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. 从结构和运动的角度看,机构和机器是相同的,一般统称为机械。
3. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元;构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。
4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
5. 研究对象:常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和通用零(部)件(螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等)。
研究内容:机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等;零(部)件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。
6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题,为进一步深入研究各种专门机械奠定基础;同时,“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。
因此,“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
平面机构的自由度1. 什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架?2. 机构中的运动副具有哪些必要条件?3. 运动副是如何进行分类的?4. 平面低副有哪两种类型?5. 简述机构运动简图的主要作用,它能表示出原机构哪些方面的特征?6. 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?7. 平面运动副中,低副和高副各引入几个约束?8. 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?9. 运动链和机构关系如何?10. 画出下列机构的示意图,并计算其自由度。
机械设计基础习题集附解答
目录绪论1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。
2. 简述机械的基本含义。
3. 简述构件和零件的区别与联系。
4. 简述“机械运动”的基本含义。
5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。
6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
【参考答案】1. 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. 从结构和运动的角度看,机构和机器是相同的,一般统称为机械。
3. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元;构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。
4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
5. 研究对象:常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和通用零(部)件(螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等)。
研究内容:机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等;零(部)件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。
6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题,为进一步深入研究各种专门机械奠定基础;同时,“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。
因此,“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
平面机构的自由度1. 什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架2. 机构中的运动副具有哪些必要条件3. 运动副是如何进行分类的4. 平面低副有哪两种类型5. 简述机构运动简图的主要作用,它能表示出原机构哪些方面的特征6. 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7. 平面运动副中,低副和高副各引入几个约束8. 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9. 运动链和机构关系如何10. 画出下列机构的示意图,并计算其自由度。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、选择题1. 下列哪项不是机械设计的基本要素?A. 功能性B. 可靠性C. 美观性D. 经济性答案:C2. 机械设计的主要目标是?A. 提高生产效率B. 降低成本C. 提高产品质量D. 所有选项都是答案:D3. 以下哪个选项与机械设计中的材料选择无关?A. 强度B. 寿命C. 可靠性D. 形状答案:D4. 以下哪种连接方式适合要求灵活性较高的零部件?A. 焊接B. 螺栓连接C. 水泵连接D. 强力胶粘答案:B5. 什么是机械设计中的公差?A. 公差是指机械零件之间的尺寸差异B. 公差是指机械零件的加工精度C. 公差是指机械零件的形状误差D. 公差是指机械零件的材料选择答案:A二、填空题1. 机械设计中常用的零件连接方式有_______、_______和_______。
答案:焊接、螺栓连接、键连接。
2. 机械设计中常用的材料选取指标包括强度、_______、耐磨性和_______。
答案:刚度、耐蚀性。
3. 公差可以通过_______加工和_______加工来控制。
答案:数控加工、磨削加工。
4. 机械设计中常用的连接件有螺栓、_______和焊接件。
答案:销轴。
5. 设计工程师在机械设计中需要考虑的因素有功能性、可靠性、_______性和经济性。
答案:美观。
三、简答题1. 请简要描述机械设计的基本要素。
答案:机械设计的基本要素包括功能性、可靠性和经济性。
功能性指机械产品需要满足一定的功能要求,如承载能力、传动效率等。
可靠性指机械产品需要在正常使用条件下保持稳定可靠的工作性能。
经济性指机械产品需要在设计、制造和使用过程中具有较低的成本。
2. 请简要介绍机械设计中常用的材料选取指标。
答案:机械设计中常用的材料选取指标包括强度、刚度、耐磨性和耐蚀性。
强度指材料的抗拉强度、屈服强度等,影响机械零件的承载能力。
刚度指材料的刚性和变形能力,影响机械零件的稳定性和设计寿命。
耐磨性指材料的耐磨损程度,影响机械零件的使用寿命。
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(a)
(b)
3
11. 计算下列机构的自由度,若有虚约束、复合铰链和局部自由度,需指出。
(1)齿轮—连杆机构
(2)凸轮—连杆机构
(3)发动机机构
(4)压缩机机构
(5)滚动杠杆机构
(6)凸轮拨杆机构
(7)电锯机构
(8)发动机配气机构
4
(9)冲压机构
(10)挖掘机机构
5
【参考答案】
1. 原动件:运动参数由外界输入的活动构件;从动件:除原动件外的其余活动 构件;输出构件:输出预期运动的从动件;机架:机构运动的参考物,视作相对 固定的构件。
6. 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。
7. 每个低副引入 2 个约束;每个高副引入 1 个约束。
8. 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。
9. 运动链:由一系列构件通过运动副联接组成的可动的构件系统;机构:各构 件运动确定的运动链。
目录
绪 论................................................................................................. 1 平面机构的自由度 ........................................................................... 3 平面连杆机构 ................................................................................... 8 凸轮机构......................................................................................... 14 齿轮机构......................................................................................... 18 轮系................................................................................................. 23 机械零件设计概论 ......................................................................... 28 联接................................................................................................. 30 齿轮传动......................................................................................... 41 蜗杆传动......................................................................................... 51 带、链传动..................................................................................... 60 轴..................................................................................................... 69 滑动轴承......................................................................................... 75 滚动轴承......................................................................................... 78 联轴器和离合器 ............................................................................. 91
(10)复合铰链:1 n=11, PL=15, PH=0 F=3n-2PL-PH=3×11-2×15-0=3
7
平面连杆机构
1. 从运动副类型的角度看,什么是连杆机构?机构中的连杆一般做什么运动?
2. 铰链四杆机构有哪几种基本型式?
3. 铰链四杆机构可以通过哪几种方式演化成其他型式的四杆机构?试说明曲柄 摇块机构是如何演化而来的?
O
2 O1 A
2
B 4
3
B
4
6
11. 解: (1)复合铰链:1
n=4, PL=5, PH=1 F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1×1=1
(2)局部自由度:2,虚约束:2 n=5, PL=6, PH=2 F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-1×2=1
(3)无复合铰链、局部自由度和虚约束 n=7, PL=10, PH=0 F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1
(7)局部自由度:1 n=8, PL=11, PH=1 F=3n-2PL-PH=3×8-2×11-1×1=1
(8)局部自由度:1,虚约束:1 n=6, PL=8, PH=1 F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1×1=1
(9)复合铰链:1,局部自由度:1 n=9, PL=12, PH=2 F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-1×2=1
(4)复合铰链:1 n=7, PL=10, PH=0 F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1
(5)无复合铰链、局部自由度和虚约束 n=4, PL=5, PH=1 F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1×1=1
(6)局部自由度:1 n=3, PL=3, PH=2 F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-1×2=1
4. 何谓偏心轮机构?它主要用于什么场合?
5. 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γ min 发生在什么位置?
6. 如 图 所 示 , 设 已 知 四 杆 机 构 各 构 件 的 长 度 为 a = 240mm , b = 600mm , c = 400mm , d = 500mm 。试问:1)当取杆 4 为机架时,是否有曲柄存在?2) 若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构? 如何获得?3)若 a、b、c 三杆的长度不变,取杆 4 为机架,要获得曲柄摇杆机 构,d 的取值范围应为何值?
B
A
C
e
题 10 图
9
题 11 图
12. 在图示曲柄摇块机构中,AB 杆等角 速转动。若 l AB = l AC / 2 ,证明其摇块 摆角为 60° ,且摇块的行程速度变化系 数为 2。
13. 设计一铰链四杆机构,已知摇杆 CD的长度lCD=150 mm,摇杆的两极 限 位 置 与 机 架 AD 所 成 的 角 度 ϕ1 = 30o ,ϕ2 = 90o ,机构的行程速比 系K=1,试确定曲柄AB和连杆BC的 长度。
2. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。
3. ①按两构件运动平面的相互关系分:平面运动副、空间运动副;②按两构件 接触方式分:低副(面接触)、高副(点、线接触)。
4. 转动副和移动副。
5. 机构运动简图主要用于进行机构的结构分析和运动分析。机构运动简图反映 了原机构中的构件类型和数目、运动副类型、数目及其相互位置关系等特征。
题6图
7. 如 图 所 示 的 铰 链 四 杆 机 构 中 , 各 杆 的 长 度 为 l1 = 28mm , l2 = 52mm ,
l3 = 50mm , l4 = 72mm ,试求:
1)当取杆 4 为机架时,该机构的极位夹角θ 、
杆 3 的最大摆角ϕ 、最小传动角γ min 和行程速比
系数 K; 2)当取杆 1 为机架时,将演化成何种类型的
I
绪论
1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。 2. 简述机械的基本含义。 3. 简述构件和零件的区别与联系。 4. 简。 6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
1
【参考答案】
1. 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. 从结构和运动的角度看,机构和机器是相同的,一般统称为机械。 3. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元;构件是由一个或若干 个零件刚性组合而成。 4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 5. 研究对象:常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和通用零(部) 件(螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等)。研究内容:机 构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等;零(部)件结构、设计计算、 类型选择、使用维护等。 6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题,为进一步深入研究 各种专门机械奠定基础;同时,“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、 机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。因此,“机 械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
机构?为什么?并说明这时 C、D 两个转动副是 整转副还是摆转副;
题7图
8
3)当取杆 3 为机架时,又将演化成何种机构?这时 A、B 两个转动副是否仍 为整转副?