机械设计基础 答案及评分标准
标准答案和评分标准格式(0708第一学期AB) (1)
2007~2008学年第一学期期末考试《机械设计基础》试卷（A ）标准答案和评分标准一、填空题：（每空1分，共22分）1、小于2、173、槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构。
（四者取其三）4、大径 中径 小径5、柔性 刚性6、压强（p ） 压强和速度的乘积（pv ）7、法向 轴向 端面8、摇杆 曲柄9、强度准则 耐热性准则10、偶数11、运动 制造二、、选择题：（每题1.5分，共18分）1、A2、C3、B4、C5、B6、B7、D8、B9、C 10、A 11、D 12、D三、、简答题：（共5题，共22分）1、所谓运动副是指能使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。
（1分）两构件通过点或线接触而构成的运动副是高副；（1分）；两构件通过面接触而构成的运动副是低副。
（1分）2、齿轮常见的失效形式有：轮齿折断、齿面磨粒磨损、齿面点蚀、齿面胶合。
（2分）开式齿轮传动的计算准则是按按齿根弯曲疲劳强度进行设计。
（1分）闭式软齿面齿轮设计准则为：按齿面接触疲劳强度的设计公式确定齿轮的主要尺寸，然后再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
（1分）闭式硬齿面齿轮设计准则为：按齿根弯曲疲劳强度的设计公式确定齿轮的主要尺寸，然后再按齿面接触疲劳强度进行校核。
（1分）开式齿轮传动与闭式齿轮传动的主要失效形式不同，前者主要为齿面磨粒磨损和轮齿折断，一般不会出现疲劳点蚀，因而无需验算接触强度。
（1分）3、Q235——屈服强度为235Mpa 的普通碳素钢（1分）ZG310-570——铸钢，屈服强度为310MPa ，抗拉强度为570MPa .（1分）6208——内径为40mm 轻系列的深沟球轴承。
（1分）4、弹性滑动是由于带的紧边与送边拉力不等，使带的两边弹性变形不等所引起的微量相对滑动。
（1分）打滑是由于外载荷所引起的圆周力大于带与小带轮接触弧上的全部摩擦力，使带沿轮面发生全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动。
（1分）弹性滑动使带传动的传动比不准确（1分）；而打滑不仅使带丧失工作能力，而且使带急剧磨损发热。
机械设计基础 答案及评分标准.
2015—2016学年第一学期《机械设计基础》试卷（闭卷，考试时间120分钟）专业班级姓名学号开课系室机械设计与车辆工程系考试日期一、理论简答题（共35分）1.缝纫机的踏板机构是哪种饺链四杆机构？在实际使用中，缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象，是什么原因引起的？有什么办法克服？(6分)是曲柄摇杆机构。
（2分）在实际使用中，缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象，是由于机构处于死点位置引起的。
（2分）在正常运转时，，借助安装在机头主轴上的飞轮（即上带轮）的惯性作用，可以使缝纫机的踏板机构得曲柄冲过死点位置。
（2分）2. ①螺纹连接的基本类型有哪几种？它们各自的特点和应用如何？②常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是？效率较高，牙根强度较大、制造方便的是？ (10分)①.螺栓连接（1分） 2.螺钉连接（1分）3.双头螺柱连接（1分） 4.紧定螺钉连接。
（1分）应用场合：螺栓联接无需在被联接件上切制螺纹，使用不受被联接件材料的限制。
构造简单，装拆方便，应用广泛。
用于可制通孔的场合；（1分）双头螺柱的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中。
用于结构受限制而不能用螺栓或要求联接较紧凑的场合；（1分）螺钉联接不用螺母，应用与双头螺柱相似，但不宜用于经常装拆的联接，以免损坏被联接件的螺纹孔；（1分）紧定螺钉联接旋入被联接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的坑中，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或转矩（1分）三角螺纹（1分），梯形螺纹，（1分）3.根据课本所学请举例说明机械中经常使用的机构（至少写出4种）？欲要实现把回转运动改变为直线运动，可以采用哪些机构（至少写出2种）?（6分）1）机械中经常使用的机构有连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、带传动机构、链传动机构、间歇运动机构等；（每个1分）（2）要把回转运动改变为直线运动，可采用曲柄滑块机构和导杆机构。
（每个1分）4.简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则（5分）失效形式包括：轮齿折断、齿面接触疲劳磨损（点蚀）、齿面磨粒磨损、齿面胶合、轮齿塑性变形。
机械设计基础实验报告答案
实验名称：机械设计基础实验实验时间：2023年11月15日实验地点：机械实验室一、实验目的1. 理解机械设计基础的基本概念和原理。
2. 掌握机械设计的基本方法，提高动手能力。
3. 分析和解决实际问题，培养创新意识。
二、实验内容及步骤1. 实验内容（1）了解机械设计基础的基本概念和原理；（2）掌握机械设计的基本方法；（3）进行简单的机械设计，如设计一个简易的齿轮传动系统。
2. 实验步骤（1）学习机械设计基础的基本概念和原理，如运动副、机构、机械零件等；（2）分析实验要求，确定设计目标；（3）进行设计，包括选择合适的材料和结构，绘制设计图；（4）制作模型，并进行测试和调整；（5）撰写实验报告。
三、实验结果与分析1. 实验结果（1）设计了一个简易的齿轮传动系统，包括齿轮、轴、轴承等零件；（2）根据实验要求，选择了合适的材料和结构；（3）绘制了设计图，并进行了模型制作；（4）模型测试结果符合预期。
2. 实验分析（1）在设计过程中，首先了解了机械设计基础的基本概念和原理，为后续设计提供了理论基础；（2）在设计过程中，注重了零件的合理选择和结构设计，提高了设计的可靠性；（3）在模型制作过程中，注意了加工精度和装配质量，保证了实验结果的准确性；（4）通过实验，掌握了机械设计的基本方法，提高了动手能力。
四、实验总结1. 通过本次实验，对机械设计基础有了更深入的了解，掌握了机械设计的基本方法；2. 培养了创新意识和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下了基础；3. 提高了动手能力，为今后从事机械设计相关工作奠定了基础。
五、实验建议1. 在实验过程中，应注重理论学习与实践操作相结合，提高实验效果；2. 在设计过程中，应注重创新，充分发挥自己的想象力；3. 在模型制作过程中，应注重精度和装配质量，保证实验结果的准确性；4. 在实验报告中，应详细记录实验过程和结果，为今后的学习和工作提供参考。
实验报告人：XXX指导教师：XXX日期：2023年11月15日。
(完整版)《机械设计基础》答案
《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：1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L或： 122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F1－1122424323=-⨯-⨯=--=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 ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1－14：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 ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 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。
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。
一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。
使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。
当散热不良时，闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ?答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。
机械设计基础习题答案
机械设计基础习题答案机械设计基础是工程学科中的一个重要分支，它涉及到机械系统的设计原理、方法和实践。
以下是一些机械设计基础习题的答案示例，这些答案仅供参考，具体问题需要根据实际题目来解答。
问题1：简述机械设计中的“三原则”。
答：机械设计中的“三原则”指的是：1. 功能原则：设计应满足预定的功能要求。
2. 经济原则：设计应考虑成本效益，确保在满足功能的前提下，成本控制在合理范围内。
3. 美学原则：设计应追求美观，使产品在满足功能和经济性的同时，具有较好的外观。
问题2：什么是材料的许用应力，它在设计中的作用是什么？答：材料的许用应力是指在不造成材料永久变形或破坏的前提下，材料可以承受的最大应力。
在设计中，许用应力用于确定零件的尺寸，确保零件在工作过程中不会因为应力超过材料的承受能力而发生失效。
问题3：请解释什么是疲劳强度设计，并简述其重要性。
答：疲劳强度设计是指在设计过程中考虑到材料在反复加载和卸载条件下的强度问题，以防止因疲劳而产生的断裂。
其重要性在于许多机械零件在实际工作中会经历周期性的载荷变化，疲劳强度设计可以确保零件在预期的使用寿命内保持可靠性和安全性。
问题4：描述一下机械零件的失效模式有哪些，并举例说明。
答：机械零件的失效模式主要包括：1. 断裂：由于超负荷或疲劳等原因导致零件突然断裂。
2. 磨损：零件表面因摩擦而逐渐损耗。
3. 腐蚀：材料在化学或电化学反应下逐渐被破坏。
4. 塑性变形：零件在持续应力作用下发生永久变形。
例如，轴承在长时间运行后可能会因为疲劳而断裂，齿轮可能因磨损而需要更换。
问题5：什么是公差与配合，它们在机械设计中的重要性是什么？答：公差是指零件尺寸的允许偏差范围，而配合则是指两个或多个零件之间的相互配合关系。
在机械设计中，公差与配合的重要性在于它们确保了零件的互换性、装配性和功能实现，同时也影响到机械系统的精度和可靠性。
请注意，以上答案仅为示例，实际的习题答案应根据具体的题目要求和内容进行编写。
机械设计基础试题(含答案)
机械设计基础试卷1一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。
1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构【】2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：A. 压力角不变B. 啮合角不变C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹【】7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A．挤压强度 B. 剪切强度C．弯曲强度 D. 耐磨性【】8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2C. σH1=σH2D. 可能相等，也可能不等【】9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】11. 带传动中，弹性滑动A．在张紧力足够时可以避免B．在传递功率较小时可以避免C．在小带轮包角足够大时可以避免D．是不可避免【】12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A.σ1+σb1+σ cB. σ1+σb2+σ cC. σ2+σb1+σ cD. σ2+σb2+σc 【】13. 转轴的变曲应力为A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力C．非对称循环变应力 D.静应力【】14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为A．10% B. 80% C.90% D.99% 【】15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值【】二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。
机械设计基础 试卷4 答案及评分标准[2页]
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试卷41 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 CBBCBDCACCCBACA二、判断题（每小题2分，共16分，请将答案填写在下表中）1 2 3 4 5 6 7 8 ×√√×××√√三、简答题（141. 带传动的弹性滑动和打滑现象有什么区别？通常打滑首先发生在哪个带轮上？（8分）答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指当带所传递的外载荷超过极限值时，引起带在带轮上的全面滑动，是带传动的一种主要失效形式，是可以避免的。
（3分）弹性滑动是由于传动中紧边与松边拉力不相等而引起的，只要传递圆周力，就会发生弹性滑动，因而是不可避免的。
（3分） 打滑会首先在小带轮上发生。
（2 分）2．简述铰链四杆机构曲柄存在的条件？（6分）答：铰链四杆机构曲柄存在的条件是：⑴最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和；（3分） ⑵连架杆与机架中必有一杆为最短杆。
（3分）四、计算图示机构的自由度，若图中有虚约束、局部自由度和复合铰链，请指出，并判定该机构具有确定运动需要几个原动件。
（14分）解： E 或F 处虚约束（1分），K 处局部自由度（1分），C 处复合铰链（1分）∵n=7（2分）9L P =（2分）1H P =(2分) F=3n －2P L －P H =3×7－2×9－1＝2(3分) ∵机构要具有确定运动条件必须满足F=W ∴机构要具有确定的运动需要2个原动件（2分）五、图示轮系中，设已知z 1=16，z 2=32，z 2' =20，z 3=40，z 3' =2，z 4=40，均为标准齿轮传动。
若已知轮1的转速为n 1=1 000 r/min ，试求轮4的转速及转动方向。
（11分）解：（5分）n 4=n 1/i=1000/80=12.5 r/min （2分）逆时针（4分）六、分析图示机床的主运动传动系统图，第IV 轴为主轴。
《机械设计基础》试卷、答案及评分标准(doc 9页)
《机械设计基础》试卷、答案及评分标准（doc 9页）东莞理工学院（本科）试卷（A 卷）2007 --2008学年第 一 学期《机械设计基础》试卷参考答案及评分标准一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”） 1、(×)对心曲柄滑块机构具有急回运动特性。
2、(√)一对渐开线斜齿轮传动在端面上相当于一对渐开线直齿轮传动。
3、(×)同一公称直径的粗牙螺纹较细牙螺纹自锁性能好。
4、(×)滚子链链节数应尽量取奇数。
5、(×)深沟球轴承只能承受纯径向载荷。
二、选择填空题（共10分，每空2分）1、齿轮传动中，若主动轮1和从动轮2的材料不同，工作时小齿轮和大齿轮的齿面接触应力为 C 。
A ．21H H σσ>； B ．21H H σσ<； C ．21H H σσ=。
2、自行车的前轴是 A 。
A ．心轴；B ．转轴；C ．传动轴。
3、键的剖面尺寸通常是根据D 按标准选择。
A. 传递转矩的大小；B. 传递功率的大小；C. 轮毂的长度；D. 轴的直径。
1、（10分）计算图2所示两个机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。
（a 、b 各5分）解：a) （指出复合铰链、局部自由度和虚约束各得0.5分）H L P P n F --=2319273-⨯-⨯=2= （计2.5分）机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。
（计1分）b) （指出局部自由度得和虚约束各得0.5分）H L P P n F --=2318263-⨯-⨯=1= （计3分）机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。
（计1分）2、（6分）在图3所示定轴轮系中，已知： ,151=z ,252=z ,152'=z,303=z ,15'3=z ,304=z ),(2'4右旋=z ，065=z ，025'=z 构件5’和6分别为渐开线标准直齿轮和直齿条，其模数m=4mm, 若n 1=500r/min, 求齿条6的线速度6v 的大小和方向。
机械设计基础答案及评分标准
机械设计基础答案及评分标准一、引言机械设计基础是机械工程学科的重要基础课程，涵盖了机械原理、材料力学、制图基础等多方面的知识。
为了帮助学生们更好地理解和掌握这门课程，我们特地整理了机械设计基础课程的答案及评分标准。
希望这些内容能对同学们的学习提供帮助。
二、答案部分1、什么是机械设计？其基本内容是什么？答：机械设计是研究机械产品和装备的设计、制造、维护和优化的过程。
基本内容包括方案设计、技术设计、施工设计三个阶段。
2、简述机械设计的基本原则。
答：机械设计的基本原则包括：实用性、可靠性、经济性、美观性。
3、什么是应力集中？如何避免或减小应力集中？答：应力集中是指物体在形状突变处产生的应力集中现象。
避免或减小应力集中的方法包括：改善零件的几何形状、合理选择材料、提高表面质量等。
4、简述材料力学的基本假设。
答：材料力学的基本假设包括：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。
5、说明什么是公差，公差的作用是什么？答：公差是指在机械零件制造过程中，为了满足使用要求，允许零件尺寸、形状和相对位置偏差的范围。
公差的作用是保证零件的互换性和使用性能。
6、什么是表面粗糙度？其对机械性能有何影响？答：表面粗糙度是指加工表面上的微观不平度。
表面粗糙度对机械性能的影响包括：影响耐磨性、影响配合性质、影响疲劳强度等。
7、简述润滑剂的作用和种类。
答：润滑剂的作用是降低摩擦表面的摩擦系数，减轻磨损。
常见的润滑剂种类包括润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。
8、简述液压传动系统的基本组成及工作原理。
答：液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四部分组成。
工作原理是通过液压油的压力传递动力，实现执行元件的运动。
9、简述齿轮传动的特点及适用场合。
答：齿轮传动的特点是结构简单、传动效率高、工作可靠。
适用于大功率、高速度、重载和低速重载的场合。
10、简述蜗杆传动的特点及适用场合。
答：蜗杆传动的特点是传动比大、结构紧凑、传动平稳、无噪声。
《机械设计基础》试题和答案
《机械设计基础》试题和答案《机械设计基础》是机械工程专业的一门重要课程，涵盖了机械设计的基础知识和基本技能。
下面是一份试题和答案，希望能对读者有所帮助。
一、选择题1、下列哪个零件不属于标准件？（） A. 螺栓 B. 轴承 C. 齿轮 D. 连杆答案：D. 连杆2、在机械设计中，哪种材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性？（） A. 铝合金 B. 钢 C. 聚合物 D. 陶瓷答案：D. 陶瓷3、下列哪个零件是机械传动系统中的核心零件？（） A. 轴 B. 轴承 C. 齿轮 D. 联轴器答案：C. 齿轮4、下列哪个参数是用来描述齿轮的尺寸大小的？（） A. 模数 B. 压力角 C. 齿数 D. 螺旋角答案：A. 模数5、下列哪个零件属于常用件？（） A. 弹簧 B. 滚动轴承 C. 联轴器 D. 滑动轴承答案：A. 弹簧二、填空题1、机械设计的基本要求包括________、、、和。
答案：使用性能好、经济性好、可靠性高、安全可靠、环保性好2、根据轴的承载情况，轴可分为________、和。
答案：心轴、传动轴、转轴3、机械传动系统一般由________、________、________和________组成。
答案：原动机、传动装置、工作机构、控制系统4、齿轮的失效形式有________、________、和。
答案：轮齿折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀5、弹簧的特性线有________、和。
答案：直线型、抛物线型、对数型三、简答题1、请简述机械设计在工业设计中的重要性。
答案：机械设计在工业设计中具有举足轻重的地位。
机械设计为产品的实现提供了技术和美学的支撑，是产品性能和使用寿命的重要保障。
同时，机械设计的美学价值也在现代工业设计中发挥着越来越重要的作用，成为产品外观和结构设计的灵感来源。
2、请说明机械零件常用金属材料应具备哪些性能。
答案：机械零件常用金属材料应具备以下性能：力学性能，包括强度、硬度、塑性和韧性等；物理性能，如导热性、导电性和密度等；化学性能，如耐腐蚀性和抗氧化性等；工艺性能，如铸造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。
机械设计基础A卷及评分细则
《 机械设计基础 》课程期末考试（A）卷一、单选题（每题2分，总分20分）。
1、在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是_____。
A、带传动B、摩擦轮传动C、链传动D、齿轮传动2、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称______。
A、流体摩擦B、半流体摩擦C、混合摩擦D、边界摩擦3、英制三角螺纹又称为______。
A、普通螺纹B、管螺纹C、矩形螺纹D、梯形螺纹4、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是______。
A、避免螺栓受附加弯曲应力作用B、便于安装C、为安置防松装置D、为了美观5、以下哪个不是带传动的应力______。
A、拉应力B、弯曲应力C、离心应力D、切应力6、带传动采用张紧轮的目的是______。
A、减轻带的弹性滑动B、提高带的寿命C、改变带的运动方向D、调节带的初拉力7、一对相啮合的圆柱齿轮Z1＞Z2，b1＞b2，其接触应力的大小是______。
A、σH1＞σH2B、σH2＞σH1C、σH1=σH2D、可能相等，也可能不相等8、为避免出现______现象，对标准直齿圆柱齿轮，应取齿数大于17。
A、轮齿弯曲B、齿面胶合C、齿面点蚀D、轮齿根切9、滚子链轮的最大齿数是______。
A、17B、25C、90D、12010、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常______。
A、大齿轮的硬度大于小齿轮的硬度B、大齿轮的硬度小于小齿轮的硬度C、大、小齿轮的硬度相等D、不确定二、填空题（每空1分，总分25分）1.机械零件的设计准则为______ 、______ 、______和__________。
2.螺纹连接的基本类型为______连接， _______连接， ______连接，________连接。
3. 连接螺纹既满足ψ≤φv的自锁条件，还要加防松装置，防松方法按其工作原理可分为______ 防松、______防松和__________防松。
《机械设计基础》课后习题答案
《机械设计基础》课后习题答案第一篇：《机械设计基础》课后习题答案模块八一、填空1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。
4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。
6、V带传动中，限制带的根数Z≤Zmax，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。
7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。
9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角ϕ应小于θ角。
10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。
采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。
二、选择1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。
2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。
A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。
3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。
A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损；C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。
4、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（B）。
A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等；C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。
5、带传动发生打滑总是（A）。
A．在小轮上先开始；B．在大轮上先开始；C．在两轮上同时开始；D不定在哪轮先开始。
6、带传动中，v1为主动轮的圆周速度，v2为从动轮的圆周速度，v为带速，这些速度之间存在的关系是（B）。
机械设计基础答案及
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接触应力作用下的失效形式：疲劳点蚀
机械零件在周期性接触应力的作用下，首先在表层 产生初始疲劳裂纹，然后裂纹逐渐扩展，终于使表层金 属呈小片剥落下来，而在零件表面形成一些小坑，这种 现象称为疲劳点蚀。
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二、接触应力
F
计算依据：弹性力学的赫兹公式 两圆柱体接触
H amx H amx
脆性材料：取材料的强度极限σB 作为极限应力
[ ] B
S
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四、变应力条件下的许用应力
1、变应力下零件的失效形式：疲劳断裂
其特征为： ①疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限
低，甚至比屈服极限低；②不管脆性材料或塑性材料，其 疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂；③疲 劳断裂是损伤的积累，它的初期现象是在零件的表面或表 层形成微裂纹，这种裂纹随着应力循环次数的增加而逐渐 扩展，直至余下的未裂开的截面积不以承受外载荷时，零 件就突然断裂。疲劳断裂与应力循环次数（即使用期限或 寿命）密切相关。
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§9-3 机械零件的接触强度
一、强度分类：
整体强度：零件受载时是在较大体积内产生的应力， 这种应力状态下的零件强度称为整体强度。
接触强度：零件在受载前是点或线接触，受载后， 由于变形其接触处为一小面积，通常此面积甚小而表层 产生的局部应力却很大，这种应力称为接触应力，这时 零件的强度称为接触强度。
从上式可求得对应于循环次数N的弯曲疲劳极限
1N
1m
N0 N
kN1
kN——寿命系数
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3、变应力下的许用应力
变应力下，取材料的疲劳极限作为极限应力。同时还应考 虑零件的切口和沟槽等界面尺寸突变、绝对尺寸和表面状态等 影响，引入有效应力集中系数kσ、尺寸系数εσ和表面状态系数β 等。
《机械设计基础》课程试题参考答案及评分标准(B)卷.docx
《机械设计基础》课程试题参考答案及评分标准（B ）卷200—200 学年第 学期 适用专业班级考试方式考试时间 120分钟 课程性质 考试 试卷满分 100分一、填空题（共8个小题20个空，每个空0・5分，答错不给分，共10分） 1 •等于机构自由度数2.小于或等于、连架杆为最短构建3•传动、联接4. 心、传动、转5. 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构6. 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮7. 尖顶、滚子、平底8. 满足齿廓啮合基木定律、屮心距可分、传递床力方向不变l. C 2.D 3.B 4.A 5.B 6.C 7.D 8.B 9.C 10.D三、判断正误（共10小题，每小题1分，答错不给分，共10分）四、简答题（共2小题，1题10分、2题10分共20分）1. 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等; 斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件：两轮的法面模数和法面乐力角分别相等，螺旋角大小相等, 外啮合旋向相反，内啮合旋向相同;直齿锥齿轮的正确啮合条件：两轮的人端的模数和人端的压力角分别相等 2. 齿轮的失效形式：⑴轮齿折断；⑵齿面点蚀；⑶齿面胶合；⑷齿面磨损；⑸齿面幫性变形。
设计准则：⑴针对轮齿折断，建立齿根弯曲疲劳强度的计算；⑵针对齿面点蚀，婕立齿面接触疲劳强度的计算。
滚动轴承的失效形式：疲劳点蚀、蜩性变形计算准则：针对疲劳点蚀进行寿命计算；针对蜩性变形进行静强度计算。
对于转速较高的轴 承，（除进行寿命计算外，还需验算轴承的极限转）。
带传动的失效形式：带在小带轮上打滑和带的疲劳破坏；设计准则：保证带传动时不打 滑同时乂具有一定的疲劳强度。
五、计算题（共4小题37分）1题：（每小题5分共10分）；用对公式给2分，计算正确给1分；判断正确2分。
单项选择（共14小题，每小题1分，答错不给分, 共15分）ll.C 12.C13.B 14.C 15.A 1. V 2. X 3. V 4. X 5. V 6. V 7. V8. X 9. X 10.X（1）解：图屮有一处虚约束，一处复合钱链，一处局部白由度N=10 n=10-l =9 P L=I2P H=2V F=3n+2P L+Pn=3 X 9+2 X 12~2=1・••此机构具有确定的相对运动的条件。
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《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 —1自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或：F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。
v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 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「1/「2。
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⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。
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A卷
2015—2016学年第一学期
《机械设计基础》试卷
（闭卷，考试时间120分钟）
专业班级
姓名
学号
开课系室机械设计与车辆工程系
考试日期
题号一二三四五总分得分
阅卷人
一、理论简答题（共35分）
1.缝纫机的踏板机构是哪种饺链四杆机构？在实际使用中，缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象，是什么原因引起的？有什么办法克服？(6分)
是曲柄摇杆机构。
（2分）在实际使用中，缝纫机有时会出现踏不动或倒车现象，是由于机构处于死点位置引起的。
（2分）在正常运转时，，借助安装在机头主轴上的飞轮（即上带轮）的惯性作用，可以使缝纫机的踏板机构得曲柄冲过死点位置。
（2分）
2. ①螺纹连接的基本类型有哪几种？它们各自的特点和应用如何？
②常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是？效率较高，牙根强度较大、制造方便的是？ (10分)
①.螺栓连接（1分） 2.螺钉连接（1分）3.双头螺柱连接（1分） 4.紧定螺钉连接。
（1分）
应用场合：螺栓联接无需在被联接件上切制螺纹，使用不受被联接件材料的限制。
构造简单，装拆方便，应用广泛。
用于可制通孔的场合；（1分）双头螺柱的一端旋入并紧定在被联接件之一的螺纹孔中。
用于结构受限制而不能用螺栓或要求联接较紧凑的场合；（1分）螺钉
联接不用螺母，应用与双头螺柱相似，但不宜用于经常装拆的联接，以免损坏被联接件的螺纹孔；（1分）紧定螺钉联接旋入被联接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的坑中，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或转矩（1分）
三角螺纹（1分），梯形螺纹，（1分）
3.根据课本所学请举例说明机械中经常使用的机构（至少写出4种）？欲要实现把回转运动改变为直线运动，可以采用哪些机构（至少写出2种）?（6分）
1）机械中经常使用的机构有连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、带传动机构、链传动机构、间歇运动机构等；（每个1分）（2）要把回转运动改变为直线运动，可采用曲柄滑块机构和导杆机构。
（每个1分）4.简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则（5分）
失效形式包括：轮齿折断、齿面接触疲劳磨损（点蚀）、齿面磨粒磨损、齿面胶合、轮齿塑性变形。
（4分，少一个扣一分）
开式齿轮传动的设计准则：按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
（1分）
5.如图所示，①图示属于什么传动②常用的类型有哪些③带传动的设计准则是什么，主要失效形式是什么？④为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理？）（8分）
带传动。
（1分）用的有平带传动、（1分）V带传动、（1分）多楔带传动（1分）和圆带传动（1分）等。
在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
（1分）打滑和疲劳破坏。
（1分）不合理，样会加剧带的磨损，降低带的寿命。
（1分）
二、分析作图题（共25分）
1.图示为一简易冲床的设计图。
①作出机构运动简图②试分析设计方案是否合理。
如不合理，则绘出修改后的机构运动简图③机构的定义（7分）
（2分）
（3分）可有多种改进方案
机构，指由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统，具有确定相对运动的构件组合，它是用来传递与变换运动和力的可动装置.（2分）
2、在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。
已知蜗轮蜗杆均为右旋，并且设计时Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题（8分）
①齿轮1的轮齿螺旋线方向是旋。
（1分）
②在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及
齿轮2在节点A所受的轴向力Fa2的方向。
）（每个1分）
③重物上升时，在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力Fa3、圆周力
Ft3和径向力Fr3的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力Ft4的方向。
（每个1分）
左旋。
3.、图示斜齿圆柱齿轮—蜗杆传动，主动齿轮转动方向和齿的旋向如图示，设要求蜗杆轴的轴向力为最小时，试画出蜗杆的转向和作用在轮齿上的力（以三个分力表示），并说明蜗轮轮齿螺旋方向。
（4分）
蜗轮左旋，顺时针转动。
（力方向2分，其余各一分）
4.试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如箭头所示）（6分）
（每个2分）
三、应用计算题（共24分）
1．计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束在图中指出并说明。
（9分）
(a) n = 7 PL = 10 PH = 0
F = 3n – 2PL – PH = 3*7-2*10 = 1 (b) n = 3 PL =3 PH = 2
F = 3n – 2PL – PH = 3*3-2*3 -2 =1
滚子处为局部自由度。
（每个1分，计算1分。
指出的局部自由度1分）
2. 如下图所示，齿轮系为差动轮系，已知Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。
求：（1）当nH=100r/min时，n3=?, i13=?；若n1转向为顺时针，n3的转向？（2）当n3=0r/min时，轮系变为简单轮系， nH=?, i1H=?（10分）
图中的齿轮系为差动轮系，写出式1
1
3
3
1
13z
z
n
n
n
n
i
H
H
H-
=
-
-
=（2分）
已知Z1=17，Z3=85，n1=1000r/min。
代入上式，得：
n3=—80r/min （2分）
说明齿轮1和齿轮3转动方向相反，若n1转向为顺时针，n3的转向为顺时针。
（2分）（2）把n3=0r/min代入式（1），得：
n H=166.67r/min；（2分）
H
H n
n
i1
1
==6 （2分）
3.盘状转子上有两个不平衡质量：m115
=.kg，m
2
08
=.kg
，r
1
140
= mm，
r
2
180
= mm，相位如图。
现用去重法来平衡，求所需挖去的质量的大
小和相位(设挖去质量处的半径r =140 mm )。
（5分）
不平衡质径积 11210 kg mm m r =⋅
（1分）
22144 kg mm m r =⋅
（1分）
静平衡条件1122b b 0m r m r m r ++=r r r
（1分）
解得b b 140 kg mm m r =⋅
应加平衡质量b 140/140 1 kg m ==
（1分）
挖去的质量应在b b m r r 矢量的反方向，140mm 处挖去1kg 质量。
（1分）
四、结构改错题（共10分）（每个1分）
标出图中轴系结构不合理之处，并分析原因。
五、方案设计题（共6分）
不合理之处：
1）带传动应置于高速级。
（2分）
2）有一个斜齿轮螺旋角方向画反。
（2分）
3）应尽可能将高速级齿轮布置在远离转矩输入端，以缓解轴的弯曲变形引起的载荷分布不均匀。
（2分）。