机械设计第四章习题
机械设计第四章作业
机械设计第四章作业姓名：学号：成绩：一、选择题：1、零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取作为材料的极限。
A.材料的抗拉强度B.材料的屈服极限C.材料的疲劳极限D.屈服极限除以安全系数2、零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之。
A,增高B,不变C,降低D,无法判断3、由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对有影响。
A.应力幅B.平均应力C.应力幅和平均应力4、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为A,干摩擦B,边界摩擦C,混合摩擦D,液体摩擦5、现在把研究有关摩擦，磨损与润滑的科学与技术统称为_____。
A 摩擦理论B 磨损理论C 润滑理论D摩擦学6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。
A液体摩擦B 干摩擦C混合摩擦D边界摩擦7.为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中________不是正确的措施。
A 合理选择表面粗糙度B 合理选择润滑油粘度C 合理选择表面硬度D合理控制相对滑动速度8.当压力加大时，润滑油的粘度_____。
A 随之加大B 随之降低C 保持不变D升高或降低视润滑油性质而定9 运动粘度ν的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。
A.m2/sB.斯（St）C.厘泊（cP）D.帕·秒（Pa·s）10 我国常用的相对粘度（条件粘度）的单位为_________。
A.m2/sB.厘斯（cSt）C.厘泊（cP）D.恩氏粘度（oE）11 当压力加大时，润滑油的粘度_________。
A随之加大B保持不变C随之减小D增大还是减小或不变，视润滑油性质而定12 当温度升高时，润滑油的粘度_________。
A随之升高B随之降低C保持不变D升高或降低视润滑油性质而定13 在新国标中，润滑油的恩氏粘度oE是在规定的温度t等于________摄氏度时测定的。
A.20 oCB.40 oCC.50 oCD.100oC14、某齿轮传动装置如图1所示，轮1为主动轮，当轮1做双向回转时，则轮1的齿面接触应力按变化。
机械设计习题集1-5章
机械设计课程习题集（填空、简答、计算题部分）（第一章~第五章）第一章 机械设计概论填空题1-1 大多数机器都由( )、( )、( )三部分组成。
1-2 机械设计课程研究的对象是( )，研究的目的是( )。
1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( )和( )方面的要求。
问答题1-4 写出下列标准代号的中文名称：GB JB ISO 1-5 解释下列名词： 零件构件 通用零件 专用零件1-6 简述机器和机械零件的设计过程。
1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。
1-8 机械零件有哪些主要的失效形式？ 1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？第二章 机械零件的工作能力和计算准则选择题2-1 限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( )。
A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-2 因为钢材的种类和热处A -1B 0C 0.5D 1 2-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( )。
A 增大B 减小C 不变D 可能增大也可能减小 2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( )。
A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定2-6 圆柱与圆柱间的接触应力σH 与所受载荷F 的关系是( )。
AF H ∝σ B 2/1F H ∝σ C 3/1F H ∝σ D 理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的( )并无实效。
A 硬度B 强度C 刚度D 工艺性 2-3 静应力的循环特性r=( )。
4/1F H ∝σ填空题2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( )、( )和( )。
2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。
则其应力幅a τ=( )、平均应力τ τm τ=( )、循环特性r =( )。
2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )。
2-10 零件发生的( )现象称为振动。
2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( )。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
机械原理习题答案第四章
机械原理习题解答例4-1 绘制图4-2所示液压泵机构的机构运动简图。
解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平面四杆机构。
机构中构件1、2，构件2、3，构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动副，转动副中心分别位于A 、B 、C 点处；构件3、4之间的相对运动为移动，即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。
构件1的运动尺寸为A 、C 两点间距离，构件2的运动尺寸为A 、B 两点之间的距离，构件3从B 点出发，沿移动副导路方向与构件4在C 点形成移动副，构件4同时又在C 点与构件1形成转动副。
选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺l μ=0.001m/mm ，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-2所示。
例4-2 绘制图4-3所示简易冲床的机构运动简图。
解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。
需要注意的是，在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。
该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的几何中心A 点处；构件2除与构件1形成回转中心位于C 点的转动副外，又与构件3形成移动副，移动副导路沿BC 方向；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时构件3与构件2形成移动副，又与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形图4-3 简易冲床机构l μ=0.001m/mm成中心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。
该机构属于平面机构，因此选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺l μ=0.001m/mm ，量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如图4-3所示。
4-3 题4-３图为外科手术用剪刀。
机械设计基础分章节练习题
《机械设计基础》课程分章节练习题第一章机械设计基础概论第二章平面机构运动简图及自由度第三章平面连杆机构一、单项选择题1. 机器中各制造单元称为（）A．零件B．构件C．机件D．部件2. 机器中各运动单元称为（）A．零件B．构件C．部件D．机件3. 在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束4. 机构具有确定相对运动的条件是（）A．机构的自由度数目等于主动件数目 B. 机构的自由度数目大于主动件数目C．机构的自由度数目小于主动件数目 D. 机构的自由度数目大于等于主动件数目5. 平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.36. 由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l7. 平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，L AB=40mm，L BC=60mm，L CD=120mm，L AD=120mm，那么（）A．AB杆为曲柄，CD杆为摇杆 B. AB杆与CD杆均为曲柄C．AB杆与CD杆均为摇杆 D. AB杆为摇杆，CD杆为曲柄8. 无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为( )A.θ<︒0B.θ=︒0C.θ≥︒0D.θ>︒09. 一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构10. 铰链四杆机构的死点位置发生在（）A．从动作与连杆共线位置B．从动件与机架共线位置C．主动件与连杆共线位置D．主动件与机架共线位置11. 铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。
若杆长l AB=30mm,l BC=70mm，l CD=80mm，则机架最大杆长为（）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm12. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（）A．压力角B．传动角C．极位夹角D．摆角13. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，则要获得双摇杆机构，机架应取（）A．最短杆B．最短杆的相邻杆C．最短杆的对面杆D．无论哪个杆14. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则机构为（）A．曲柄摇杆机构B．曲柄滑块机构C．双曲柄机构D．双摇杆机构15. 在铰链四杆机构中，传动角γ和压力角α的关系是（）A．γ=180°-αB．γ=90°+αC．γ=90°-αD．γ=α16. 在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是（）A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏置曲柄滑块机构17. 偏心轮机构是由铰链四杆机构（）演化而来的。
机械设计基础--第四章(凸轮机构)
二、学习指导
图4-10
三、典型实例分析
例4-1 试设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已 知凸轮以等角速度1逆时针方向转动，偏距e =10mm，凸轮 的基圆半径 rb= 50mm，从动件的升程h=20mm，滚子半径rT =10mm，h=120 o，s=90 o，h=90 o，s=60 o。从动件在推 程作等加速等减速运动，回程作等速运动。试用图解法绘制 凸轮的轮廓。
二、学习指导
图4-1
图4-2
二、学习指导
2. 凸轮机构的特点 ⑴ 优点是：只需确定适当的凸轮轮廓就可使从动件得到任
意预期的运动规律，结构简单，体积较小，易于设计。
⑵ 缺点是：由于凸轮与从动件是高副接触，压力较大，易 磨损，故不宜用于大功率传动；又由于受凸轮尺寸限制，凸轮
机构也不适用于要求从动件工作行程较大的场合。
高等院校现代机械设计系列教材
Fundamentals of Machine Design
（第四章）
第四章
凸轮机构
一、基本内容及学习要求 二、学习指导 三、典型实例分析 四、复习题 五、复习题参考答案
回目录
一、基本内容及学习要求
⒈ 基本内容 (1) 凸轮机构的应用和分类；
(2) 从动件的常用运动规律；
(3) 按已知运动规律绘制平面凸轮轮廓；
(4) 凸轮机构设计中应注意的几个问题。
一、基本内容及学习要求
⒉ 学习要求 ⑴ 了解凸轮机构的应用和分类方法。 ⑵ 掌握等速运动、等加速等减速运动规律的特点及位移 线图的绘制方法，能分析凸轮机构产生刚性冲击或柔性冲击 的原因。 ⑶ 掌握直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制方法。 ⑷ 掌握任意位置时凸轮机构压力角的绘制。了解选择滚 子半径的原则、压力角与自锁的关系及基圆半径对压力角的 影响等。
机械设计(吕宏 王慧主编)课后习题答案2
第一章绪论习题答案思考题1）机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？2）什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。
3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？5）设计机器应满足哪些基本要求？1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。
原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。
传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。
执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。
2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。
如轴、轴承和齿轮等。
专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。
3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。
学习时应注意以下问题：1）理论联系实际。
2）抓住课程体系。
3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。
4）要理解系数引入的意义。
5）要努力培养解决工程实际问题的能力。
4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。
设计准则是1)强度准则2) 刚度准则3) 耐磨性准则4) 振动稳定性准则5) 热平衡准则6) 可靠性准则5）设计任何机器都必须满足如下要求1）使用要求2）经济性要求3）安全性要求4）其他要求（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等第二章带传动习题1. 选择题1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带__3__.(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动4)带传动打滑总是__1__.(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始 5) V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。
机械制造基础第4章 机床夹具设计基础——例题
的限制。以避免重复
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
属于不完全定位， 如果只加工工件的外圆表面，而无轴向尺寸方面的要求，则定位是合理的， 如果工件有轴向尺寸要求时，则应该增加限制X方向移动的定位支撑点。
三爪卡盘夹持较短
X Y Z Y Z
Y Z
X
欠定位分析
过定位
如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过定位。 过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件 的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高， 则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和 增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面， 或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不 允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发 生定位干涉等情况。
已知：外径d为: 500 0.03 mm
内径D为: 3000.05 mm
内外圆同轴度为0.02mm，
试计算用调整法加工这批工件时，
工序尺寸H的定位误差是多少？
解： 基准不重合误差： 基准位移误差：
同轴度误差：w 来自c 0.05 0.025mm 2
TD 2 sin
2
0.03 0.021mm 90 2 sin 2
组合定位
1.几个定位元件组合起来定位时,限制的自由度是每个定位元件限 制的自由度数之和. 2.组合定位中的每个定位元件改变它单独定位所限制的自由度. 3.组合定位中,定位元件单独起限制移动自由度转为限制转动自由 度,不再起限制移动自由度,但是限制自由度数量不变. 消除组合定位中的过定位,把限制移动方向的自由度定位元件改 为能移动的定位元件. 消除组合定位中的过定位,也可以改变定位元件的结构.比如:一面 两孔中菱形销
机械设计基础 李良军版 部分答案
第四章齿轮传动4-2解：选择齿轮材料及热处理方法时应考虑：①轮齿表面要有足够的硬度以提高齿面抗点蚀和抗磨损的能力；②轮齿芯部要有足够的强度和韧性，以保证有足够的抗冲击能力和抗折断能力；③对软齿面，大小轮面要有一定的硬度差HBS1=HBS2+（20~50），以提高其抗胶合能力。
同时还应考虑材料加工的工艺性和经济性等。
常用材料：45钢，40Cr等各种钢材，其次是铸铁和铸钢，塑料齿轮的采用也增多。
热处理方式：以调质，正火、表面淬火及低碳合金钢的渗碳淬火最常见。
软硬齿面是以齿面硬度来分，当HBS≤350时为软齿面传动，当HBS>350时为硬齿面传动。
4-3解：设计齿轮时，齿数z，齿宽b应圆整为整数；中心距a应通过调整齿数，使其为整数（斜齿传动中要求为0或5的整数）；模数应取标准值（直齿中端面模数为标准模数，斜齿中法面模数为标准模数），d，d a，d f为啮合尺寸应精确到小数点后二位；β，δ1，δ2须精确到“秒”。
4-9解：在齿轮强度计算中，齿数z1（小齿轮齿数）应大于最小齿数，以免发生根切现象；一般闭式软齿面z1取得多一些（z1=25~40），闭式硬齿面少一些（z1=20~25），开式传动更少（z1=17~20）。
因为d1=mz1，当d1不变时，z1↑，m↓，弯曲强度↓，但重合度↑，传动平稳性↑，同时由于齿高降低，齿顶圆直径减小，滑动速度减小，有利于减小轮齿磨损，提高抗胶合能力，同时使加工工时减少，加工精度提高，故在满足弯曲强度的条件下，取较多的齿数和较小的模数为好。
闭式软齿面传动按接触强度设计，其弯曲强度很富裕，故可取较多的齿数；闭式硬齿面及开式传动，应保证足够的弯曲强度，模数m是主要因素，故z1取得少一些，m取得大一些。
齿宽系数φd=b/d1，φd↑（假设d1不变）则b↑，轮齿承载能力↑，但载荷沿齿宽分布的不均匀性↑，故φd应按表9-10推荐的值选取。
螺旋角=8°~25°，螺旋角取得过小（<8°）不能发挥斜齿轮传动平稳、承载能力高的优越性。
机械设计基础习题（第四章）
凸轮机构复习题一一、选择题1、凸轮机构中，主动件通常作。
A、等速转动或移动B、变速转动C、变速移动2、凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。
A、高副B、转动副C、移动副3、内燃机的配气机构采用了（）机构。
A、凸轮B、铰链四杆C、齿轮4、凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）从动件。
A、平底B、滚子C、尖顶5、从动件的运动规律决定了凸轮的（）。
A、轮廓曲线B、转速C、形状6、凸轮机构中，（）从动件常用于高速传动。
A、滚子B、平底C、尖顶7、凸轮机构主要与（）和从动件等组成。
A、曲柄B、摇杆C、凸轮8、有关凸轮机构的论述正确的是（）。
A、不能用于高速启动B、从动件只能做直线运动C、凸轮机构是高副机构二、判断题1、（）在凸轮机构中，凸轮为主动件。
2、（）凸轮机构广泛应用于机械自动控制。
3、（）移动凸轮相对机架作直线往复移动。
4、（）在一些机器中，要求机构实现某种特殊的复杂的运动规律，常采用凸轮机构。
5、（）根据实际需要，凸轮机构可以任意拟定从动件的运动规律。
6、（）凸轮机构中，主动件通常作等速转动或移动。
三、填空题1、凸轮机构主要有、和三个基本构件所组成。
2、在凸轮机构中，凸轮为，通常作等速或。
3、在凸轮机构中，通过改变凸轮，使从动件实现设计要求的运动。
4、在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮有、和三种。
5、凸轮机构工作时，凸轮轮廓与从动件之间必须始终接触，否则，凸轮机构就不能正常工作。
6、凸轮机构主要的失效形式是磨损和疲劳点蚀。
§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律1、从动件作等速运动规律的位移曲线形状是（）。
A、抛物线B、斜直线C、双曲线2、从动件作等加速等减速运动的凸轮机构（）。
A、存在刚性冲击B、存在柔性冲击C、没有冲击3、从动件作等速运动规律的凸轮机构，一般适用于（）、轻载的场合。
A、低速B、中速C、高速4、从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是（）。
A.、斜直线B、抛物线C、双曲线二、判断题1、（）凸轮机构中，从动件作等运动规律是指从动件上升时的速度和下降时速度必定相等。
机械设计(4.2.2)--链传动思考题
4-1 第四章 挠性件传动-带传动1、简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；结构简单、成本低廉2、普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？优点：V带在轮槽中工作，不会发生横向移动；V带靠两侧面接触，能提供更大的有效摩擦力；V带标准化程度高、传动比大、结构紧凑；缺点：带长标准化，不能随意更改；传动中心距较小。
3、带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？由于带是弹性体，在受力作用时发生变形伸长，在带传动由紧边到松边的过程中发生收缩而与带轮产生相对滑动。
结果会使从动轮的线速度低于主动轮的线速度，造成速度损失，使传动比不准确。
4、说明带的弹性滑动与打滑的区别。
弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。
5、带的楔角θ与带轮的轮槽角φ是否一样?为什么?带在弯曲时带的楔角θ会变小，所以与轮槽角φ不一样，为了使带与带轮贴合紧密，可将轮槽角φ做小一点。
6、试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。
答：张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而 降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。
7、试述带传动的设计准则，并说明哪种失效形式限制了带传动的承载能力？设计准则：保证传动不打滑和带具有足够的疲劳强度和适用寿命。
打滑限制了带传动的承载能力。
8、V带工作时经受的应力有哪些？最大应力发生在什么位置？V带传动工作时，传动带将经受三种应力，分别是拉应力、弯曲应力和离心拉应力。
最大应力等于紧边拉应力、小带轮上的弯曲应力和离心拉应力之和，它发生在带的紧边开始绕上小轮处。
9、试述带传动张紧装置的三种类型。
其中一种装置的张紧轮应布置在什么位置？ 定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮装置。
机械设计习题集第1-5章
机械设计课程习题集（填空、简答、计算题部分）（第一章~第五章）第一章 机械设计概论 填空题1-1 大多数机器都由( )、( )、( )三部分组成。
1-2 机械设计课程研究的对象是( )，研究的目的是( )。
1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( )和( )方面的要求。
问答题1-4 写出下列标准代号的中文名称：GB JB ISO1-5 解释下列名词：零件构件通用零件专用零件1-6 简述机器和机械零件的设计过程。
1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。
1-8 机械零件有哪些主要的失效形式？1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？第二章 机械零件的工作能力和计算准则选择题2-1 限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( )。
A 硬度B 强度C 刚度D 工艺性2-2 因为钢材的种类和热处A -1B 0C 0.5D 12-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( )。
A 增大B 减小C 不变D 可能增大也可能减小2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( )。
A 增大B 减小C 不变D 不一定2-6 圆柱与圆柱间的接触应力σH 与所受载荷F 的关系是( )。
A F H ∝σB 2/1F H ∝σC 3/1F H ∝σD 理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的( )并无实效。
A 硬度B 强度C 刚度D 工艺性2-3 静应力的循环特性r=( )。
4/1F H ∝σ填空题2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( )、()ττ和( )。
2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。
则其应力幅a τ=( )、平均应力m τ=( )、循环特性r =( )。
2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )。
2-10 零件发生的( )现象称为振动。
2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( )。
2-12 在轴的直径有突变处会产生( )，增大( )和增加( )都使之减小。
机械制造装备设计第四章习题答案(关慧贞)
第四章工业机器人设计思考题与习题1.工业机器人的定义是什么?操作机的定义是什么？答：我国国家标准GT/T12643—1997《工业机器人词汇》将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度操作机，能搬运物料、工件或夹持工具，用以完成各种作业"；将操作机定义为“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。
2.工业机器人由哪几部分组成?并比较它与数控机床组成的区别.答：工业机器人由操作机、驱动单元和控制装置组成。
数控机床一般由机床本体、伺服系统和数控装置组成.二者组成的区别主要在于机械本体，机器人操作机通常由末端执行器、手腕、手臂和机座组成,而数控机床机械本体通常包含主运动部件、进给运动部件、支承部件、冷却润滑、排屑等部分。
3.工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么？它与机床主要有何相同和不同之处?答：工业机器人基本功能是提供作业所需的运动和动力，其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动,自动地实现手部作业的动作功能及技术要求.在基本功能及基本工作原理上，工业机器人与机床有如下相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求；二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。
二者的主要不同之处有：机床是以直角坐标形式运动为主，而机器人是以关节形式运动为主；机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低;而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低4.工业机器人的结构类型有哪几类?各种类型的特点如何？答:工业机器人的结构类型有如下四类：关节型机器人，其特点是关节一般为回转运动副，灵活性好，工作空间范围大(同样占地面积情况下），但刚度和精度较低；球坐标型机器人，其特点是按球坐标形式动作(运动）,灵活性好，工作空间范围大，但刚度、精度较差；圆柱坐标型机器人，其特点是按圆柱坐标形式动作，灵活性较好，工作空间范围较大，刚度、精度较好;直角坐标型机器人,其特点是按直角坐标形式动作，刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。
机械制造装备设计-第四章复习题及答案
第四章一、单选题1、有某个工件在定位时，被加工表面的工序基准在沿工序尺寸方向上存在一个微小变动量，那么定位误差（ 1 ）。
1）一定存在 2）一定不存在 3）不能确定存在不存在 4）沿工序尺寸方向上不存在2、当采用两销一面定位时，工件的转角误差取决于（ 3 ）。
1）圆柱销与孔的配合 2）削边销与孔的配合3）两个销与孔的配合 4）和销、孔的配合没关系3、当工件径向和轴向刚性都较差时，应使夹紧力和切削力方向（ 3 ）。
1)相反 2)垂直 3)一致 4)成一定角度4、在车床夹具的设计上，最首要考虑的原则是（ 2 ）。
1)提高机加工的劳动生产率的原则2)保证工件的加工要求的原则3)降低成本的原则 4)夹具要具有良好的工艺性的原则5、车床夹具绝大多数安装在机床主轴上，并且要求夹具回转轴线和主轴轴线（ 1 ）。
1)一致 2)成一定角度 3)垂直 4)A、B和C均可6、当工件的（ 3 ）个自由度被限制后，该工件的空间位置就被完全确定。
1)三 2)五 3)六 4)四7、不完全定位限制自由度的数目（ 2 ）。
1)六个 2)小于六个 3)大于六个 4)五个8、当以锥度心轴定位孔类工件时，锥度K值对定位精度的影响是（ 2 ）。
1)K值越大定位精度越高 2)K值越小定位精度越高3)定位精度和K值没关系 4)K值一定时定位精度最高9、定心夹紧机构的特点是（ 2 ）。
1)定位和夹紧不同步，定位和夹紧是同一个元件2)定位和夹紧同步，且定位和夹紧是同一个元件3)定位和夹紧同步，定位和夹紧不是同一个元件4)定位和夹紧不同步，且定位和夹紧不是同一个元件10、组合夹具对夹具元件的要求是（ 3 ）。
1)精度高没有互换性 2)精度低没有互换性3)精度高具有互换性 4)精度低具有互换性11、多件联动夹紧机构，其夹紧力的方向（ 4 ）。
1)只能互相平行 2)只能互相垂直3)只能在一条直线上 4)A、B和C三种情况都有12、下列选项中不是现代机床夹具发展方向的是（ 4 ）。
机械设计教材习题解答第4章
第4章习题解答4-1 普通平键、花键连接有哪些特点?答：普通平键按端部形状不同，分为A型（双圆头）、B型（平头）、C型（单圆头）等3种类型。
有这3种类型是因为轴上键槽加工时用的刀具不同所致。
双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。
平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。
单圆头键主要用在轴的端部。
花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿和键槽组成，工作面为齿侧面，可用于静连接或动连接。
花键连接在结构上可以近似看成多个均布的平键连接，只不过键与轴毂是做成一体的。
此外，与平键连接相比，花键连接的齿槽较浅，对轴和轮毂的强度削弱较小，应力集中小。
花键连接具有对中性好和导向性好的特点。
花键连接由内花键和外花键组成，外花键可以用铣床或齿轮加工机床进行加工，需要专用的加工设备、刀具和量具。
所以花键连接成本较高。
它适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。
4-2 简要回答各种键连接适用于哪些场合。
答：双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。
平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。
单圆头键主要用在轴的端部。
薄型平键传递的扭矩较小，主要用于薄壁结构的场合。
导向平键适用于轴上零件轴向位移量不大的场合，滑键适用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
半圆键只用于轻载场合。
钩头楔键的钩头是为了便于拆卸，楔键一般用于轴端。
切向键多用于对中要求不高而载荷较大的重型机械。
花键适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。
4-3 简要回答平键和花键连接的失效形式和强度校核方法。
答：平键连接主要有以下2种失效形式。
一是对于静连接。
一般是键、轴或轮毂中较弱的零件的工作面被压溃，严重过载时可能被剪断。
机械原理与机械设计(范元勋等)第四章至第六章思考题
第四章螺栓联接4-1 螺纹连接的类型有哪些？答：螺栓连接、双头螺柱联接、螺钉联接。
4-2 为什么需要对螺纹联接进行预紧？答：增加联接刚度、紧密性和提高防松能力。
4-3 螺纹连接防松的方法有哪些？答：摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母。
机械防松：开口销与六角开槽螺母、串联钢丝、止动垫圈。
4-4 提高螺纹联接强度的措施有哪些？答：改善螺纹牙间载荷分布不均现象；减小应力集中的影响；降低螺栓的应力幅；采用合理的制造工艺方法。
第五章轴毂连接5-1 键联接中哪些是静联接？哪些是动联接？答：静联接：薄型平键、普通平键、花键联接；动联接：导向键、滑键、花键联接。
5-2 键联接中哪些是松联接？哪些是紧联接？答：松联接：平键、半圆键联接；紧联接：楔键、切向键联接。
5-3 A型、B型、C型3种平键分别用于哪种场合？各有哪些优缺点？对应的键槽如何加工？答：A型：用于指状铣刀铣出的键槽中；B型：用于盘状铣刀铣出的键槽中；C型：常用于轴端与毂类零件的联接中。
优点：工艺性较好、装配方便、尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接。
缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载静联接中。
5-4 与平键相比花键联接有何特点？答：与平键相比，花键联接有一下优点：1.对称布置，使轮毂受力均匀；2.齿轴一体且齿槽较浅，齿根应力集中较小，被连接件的强度削弱较少；3.齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀；4.轴上零件与轴的对中性好；5.导向性较好；6.可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；其缺点是：齿根仍有应力集中，有时需要专门设备加工，成本较高，因此花键联接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的联接。
5-5 花键的齿形有几种？答：渐开线花键、矩形花键。
5-6 花键有几种定心方式？各有何特点？答：内径定心、外径定心、齿形定心。
内径定心——定心精度高、定心稳定性好、能用磨削的方法消除热处理引起的变形；外径定心——定心精度较高齿侧定心——齿侧定心载荷沿键齿分布均匀，但定心精度较差。
《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=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F1－1122424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1－13：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，BCAAB BC ∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ，45sin sin BC ABCAC =∠，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。
机械设计第四章课后习题答案
4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-2解由可得模数分度圆直径4-3解由得4-4解分度圆半径分度圆上渐开线齿廓的曲率半径分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0；压力角为。
齿顶圆半径齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径齿顶圆上渐开线齿廓的压力角4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径：基圆直径假定则解得故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。
4-6解中心距内齿轮分度圆直径内齿轮齿顶圆直径内齿轮齿根圆直径4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具的顶线上。
此时有关系：正常齿制标准齿轮、，代入上式短齿制标准齿轮、，代入上式图 4.7 题4-7解图4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。
根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。
再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知：AC对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。
图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。
但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。
根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。
因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为大值。
4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。
因此，它们的模数、压力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。
故参数、、、不变。
变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。
因此、、变大，变小。
啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。
机械设计第四章习题
课程名：机械设计基础（第四章）题型计算题、作图题考核点：齿轮机构的尺寸计算和齿轮啮合的特性1.已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm,z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、中心距.(6分）2。
已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm,齿数z1=20，z2=60，求模数和分度圆直径.（6分）3。
已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z=25，齿顶圆直径Da=135mm，求该齿轮的模数。
(6分）＊4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α=20°，m=10mm,z=40，试分别求出分度圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
（10分）＊5 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮（外齿轮）的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆?什么条件下基圆小于齿根圆？（10分）*6。
有一半径为Rb=30mm的基圆，求渐开线上半径为Rk=40mm处的压力角αk和曲率半径ρK各为多少？（10分)*7。
今测得一标准齿轮齿顶圆直径Da=208mm ，齿根圆直径Df=172mm，齿数Z ＝24，试求该齿轮的模数与齿顶高系数、分度圆的齿厚。
(10分)*＊8在技术革新中拟使用现有两个标准直齿圆柱齿轮，已测得一个齿轮的参数为：Z1＝22，齿顶圆直径Da1=240mm，另一个齿轮为:Z2＝98，全齿高h a=22。
5mm，试判断这两个齿轮能否正确啮合传动？（15分)＊9.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=360mm，传动比i=3,模数m=10mm，试求两轮的齿数与分度圆直径。
（10分)＊10试根据渐开线特性说明一对模数相等,压力角相等,但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否相等，哪一个较大.(10分)＊*1l 已知一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=25Omm，z1=23,z2=98, m.=4mm,试计算其螺旋角、当量齿数、分度圆直径。
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课程名：机械设计基础（第四章）题型计算题、作图题
考核点：齿轮机构的尺寸计算和齿轮啮合的特性
1.已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm，z1=19，z2=41，
试计算这对齿轮的分度圆直径、中心距。
(6分)
2.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm，齿数z1=20,z2=60，求模数和分度圆直径。
(6分)
3.已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z=25，齿顶圆直径Da=135mm，求该齿轮的模数。
（6分）
*4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α=20°，m=10mm,z=40，试分别求出分度圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
(10分)
*5 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮(外齿轮)的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆什么条件下基圆小于齿根圆(10分)
*6.有一半径为Rb=30mm的基圆，求渐开线上半径为Rk=40mm处的压力角αk和曲率半径ρK各为多少(10分)
*7.今测得一标准齿轮齿顶圆直径Da=208mm ,齿根圆直径Df=172mm, 齿数Z＝24，试求该齿轮的模数与齿顶高系数、分度圆的齿厚。
（10分）
**8在技术革新中拟使用现有两个标准直齿圆柱齿轮，已测得一个齿轮的参数为：Z1＝22，齿顶圆直径Da1=240mm，另一个齿轮为：Z2＝98，全齿高h a=，试判断这两个齿轮能否正确啮合传动（15分）
*9.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=360mm，传动比i=3，模数m=10mm，试求两轮的齿数与分度圆直径。
（10分）
*10试根据渐开线特性说明一对模数相等，压力角相等，但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否相等，哪一个较大。
（10分）
**1l 已知一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=25Omm, z1=23，z2=98, m。
=4mm，试计算其螺旋角、当量齿数、分度圆直径。
(15分)
**12试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知z1=21，z2=32，m n=2，实际中心距为55mm，问(1)该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动(2)若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角β、分度圆直径d1、d2各为若干（15分）
*13试求β=20°和β=30°的正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮的不根切最小齿数。
(10分)
*14 试述一对直齿圆柱齿轮、一对斜齿圆柱齿轮、一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件。
（10分）
**15. 一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知a=100mm, z1=20，z2=30,α=20°，齿顶圆直径d a1=88mm。
(1)试计算下列几何尺寸:齿轮的模数m;两轮的分度圆直径d1、d2;两轮的节圆直径d1′，d2′。
(2)若安装中心距增至
a’=102mm，试问:两轮的节圆半径和啮合角各为多少（15分）。