机械设计基础习题答案
(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。
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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。
机械设计基础习题答案
绪论一、判断题(正确T,错误F)1. 构件是机械中独立制造的单元。
(F )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。
(T )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。
(T )4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
(F )二、单项选择题1. 如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是( B )。
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( B )。
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。
( F )2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。
(F )3.两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
(T )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。
( F )5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。
(F)6. 对独立运动所加的限制称为约束。
(T )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( F )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。
( F )二、单项选择题1. 两构件通过( B )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(C )。
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(C )数。
A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指( D )的构件。
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机械设计基础(上)绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系?2、何谓机架、原动件和从动件?第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么?2、如何区别平面及空间运动副?3、何谓自由度和约束?4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系?5、何谓复合铰链?计算机构自由度时应如何处理?6、机构具有确定运动的条件是什么?7、什么是虚约束?习题1、画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
(a)(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度;机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向,它们的相对瞬心P 12在何处?2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时,其速度瞬心在何处?3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心?4、利用速度瞬心,在机构运动分析中可以求哪些运动参数?5、在平面机构运动分析中,哥氏加速度大小及方向如何确定?习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中,凸轮的角速度ω1=10s -1,R =50mm ,l A0=20mm ,试求当φ=0°、45°及90°时,构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构,由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构,轮1′与曲柄1固接,其轴心为B,轮4分别与轮1′和轮5相切,轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中,已知:x D=260mm,y D=480mm,x G=400mm,y G=200mm,l AB=l CE=100mm,l BC=l BE=500mm,l CD=300mm,l EF=400mm,l GF=685mm,ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
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机械设计基础复习题(一)一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号×1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
( )2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。
( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。
( )4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
( )5.带传动中,打滑现象是不可避免的。
( )6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。
( )7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
( )8.平键的工作面是两个侧面。
( )9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。
( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。
()11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。
( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。
( )13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。
( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
( )15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。
( )16.周转轮系的自由度一定为1。
( )17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。
( )19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。
( )二、填空题1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。
2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为。
3.在V带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的加以限制。
4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。
5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。
6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。
7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。
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第三章部分题解参考3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。
设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后,经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。
试分析此方案有无结构组成原理上的错误。
若有,应如何修改?习题3-5图习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c) 解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a),其自由度为:14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 其中:滚子为局部自由度计算可知:自由度为零,故该方案无法实现所要求的运动,即结构组成原理上有错误。
解决方法:①增加一个构件和一个低副,如习题3-5解图(b)所示。
其自由度为:115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F ②将一个低副改为高副,如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为:123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 3-6 画出图3-38所示机构的运动简图(运动尺寸由图上量取),并计算其自由度。
习题3-6(a)图 习题3-6(d)图解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算:1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算:1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)3-7 计算图3-39所示机构的自由度,并说明各机构应有的原动件数目。
解(a) 10102732345=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明:该机构为精确直线机构。
当满足BE =BC =CD =DE ,AB =AD ,AF =CF 条件时,E 点轨迹是精确直线,其轨迹垂直于机架连心线AF解(b) 1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链,移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明:该机构为飞剪机构,即在物体的运动过程中将其剪切。
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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。
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求?A. 安全可靠性B. 经济性C. 美观性D. 可维修性答案:C2. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于传递运动和动力?A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 齿轮答案:D3. 下列哪个传动方式属于有级传动?A. 链传动B. 齿轮传动C. 摩擦轮传动D. 皮带传动答案:B4. 在机械设计中,下列哪个机构用于实现间歇运动?A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案:D5. 下列哪个材料具有较高的弹性模量?A. 钢B. 铝C. 铜D. 塑料答案:A6. 在机械设计中,下列哪个因素对零件疲劳强度影响最大?A. 材料的疲劳极限B. 零件尺寸C. 表面粗糙度D. 零件的工作条件答案:D7. 下列哪个零件主要用于连接两根轴?A. 联轴器B. 轴承C. 齿轮D. 键答案:A8. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于减少摩擦和磨损?A. 滑动轴承B. 滚动轴承C. 齿轮D. 皮带答案:B9. 下列哪个机构可以实现快速返回?A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案:A10. 在机械设计中,下列哪个零件主要用于支撑和固定其他零件?A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 垫片答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 机械设计的基本要求包括:安全可靠性、经济性、()、可维修性。
答案:美观性2. 机械设计中常用的传动方式有:齿轮传动、()、()、()。
答案:链传动、摩擦轮传动、皮带传动3. 零件的疲劳强度主要取决于:材料的疲劳极限、()、()、()。
答案:零件尺寸、表面粗糙度、零件的工作条件4. 机械设计中的常用机构有:凸轮机构、()、()、()。
答案:齿轮机构、摇杆机构、槽轮机构5. 在机械设计中,常用的连接零件有:螺栓、()、()、()。
答案:螺母、垫圈、键三、判断题(每题2分,共20分)1. 机械设计中的安全可靠性是首要考虑的因素。
《机械设计基础》习题集及答案
《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》习题与解答
南昌工程学院机械设计基础习题与解答一、选择题1. 曲柄摇杆机构中;摇杆为主动件时; B 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2. 曲柄摇杆机构中;曲柄为主动件时; C 死点位置..A曲柄与连杆共线时 B摇杆与连杆共线时 C不存在3. 为保证四杆机构良好的机械性能; B不应小于最小许用值..A压力角; B传动角 C极位夹角4. 平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数 C ..AK>1 BK<1 CK=15. 在双曲柄机构中;已知三杆长度为a=80mm;b=150mm;c=120mm;则d杆长度为 B ..A<110mm B110mm≤d≤190mm C≥190mm6. 凸轮机构中的压力角是指 A 间的夹角..A凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向B凸轮上接触点的法线与该点线速度C凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向7. B 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8. 凸轮机构中;基圆半径是指凸轮转动中心至_C_向径..A理论轮廓线上的最大 B实际轮廓线上的最大C理论轮廓线上的最小 D实际轮廓线上的最小9. 在曲柄滑块机构中;当取滑块为原动件时;_C_死点位置..A有一个 B没有 C有两个 D有三个10.对于铰链四杆机构;当满足杆长之和的条件时;若取__C_为机架;将得到双曲柄机构..A最长杆 B与最短杆相邻的构件C最短杆 D与最短杆相对的构件11.曲柄摇杆机构中;曲柄为主动件;则传动角是_B_..A摇杆两个极限位置之间的夹角 B连杆与摇杆之间所夹锐角C连杆与曲柄之间所夹锐角 D摇杆与机架之间所夹锐角12.普通平键联接传递动力是靠 B ..A两侧面的摩擦力 B两侧面的挤压力C上下面的挤压力 D上下面的摩擦力13.设计键联接的几项主要内容是:a按轮毂长度选择键的长度;b按要求选择键类型;c按内径选择键的剖面尺寸;d进行必要强度校核..具体设计时一般顺序为 B ..Ab-a-c-d Bb-c-a-d Ca-c-b-d Dc-d-b-a14.平键联接能传递的最大扭矩为T;现要传递的扭矩为1.5T;则应 D ..A把键长增大到1.5倍 B把键宽增大到1.5倍C把键高增大到1.5倍 D安装一对平键15.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的 D 有关..A升角 B线数 C螺距和牙型角 D升角和牙型角16.螺纹联接是一种 A ..A可拆联接 B不可拆联接C具有防松装置的为不可拆联接;否则为可拆联接D具有自锁性能的为不可拆联接;否则可拆17.被联接件受横向外力时;如采用普通螺纹联接;则螺栓可能失效的形式为 B ..A剪切与挤压破坏 B拉断 C拉扭断裂18.键联接的主要用途是使轮与轮毂之间_C_..A沿轴向固定并传递轴向力 B沿轴向可作相对滑动并具由导向性C沿周向固定并传递转距 D安装拆卸方便19.采用螺纹联接时;若被联接件总厚度较大;且材料较软;在需要经常装拆的情况下宜采用_B_..A螺栓联接 B双头螺柱联接 C螺钉联接20.用于薄壁零件联接的螺纹;宜采用_B_..A梯形螺纹 B三角形细牙螺纹 C三角形粗牙螺纹21.为使三角带传动中各根带受载均匀;带的根数不宜超过 D 根..A4 B6 C2 D1022.普通V带传动和平型带传动相比较;其主要优点是 B ..A在传递相同功率时;尺寸较小 B传动效率高C带的寿命长 D带的价格便宜23.标准普通V带型号的选定;取决于 A ..A传递的功率 B带的线速度 C带的圆周力 D高速轴上的扭矩24.工作条件与型号一定的普通V带;其寿命随小带轮直径的增大而 B ..A降低 B增大 C不变25.带传动的中心距与小带轮的直径一致时;若增大传动比;则小带轮上的包角 A ..A减小 B增大 C不变26.一定型号的三角带传动;若小带轮直径一定;增大其传动比;则带绕过大带轮上的弯曲应力 A ..A减小 B增大 C不变27.带在工作时产生弹性滑动;是由于 C ..A带不是绝对挠性件 B带与带轮间的摩擦系数偏低C带的紧边与松边拉力不等 D带绕过带轮产生离心力28.带传动的主动轮直径d1=180mm;转速n1=940r/min;从动轮直径d2=710;转速n=233r/min;则滑动系数ε为 D ..2A1.2﹪ B1.5﹪ C1.8﹪ D2.2﹪29.在具体设计三角带传动时:a确定带轮直径d1;d2;b选用带的型号;c确定带的长度L;d确定带的根数Z;e选定初步中心距a0;f计算实际中心距a;g计算作用在轴上的压力F..以上各项目进行的顺序为 C ..Aa-b-c-e-f-d-g Ba-b-d-e-c-f-g Cb-a-e-c-f-d-g Db-a-e-f-c-d-g30.带传动主要是依靠 B 来传递运动和动力..A带和两轮接触面之间的正压力 B带的紧边拉力B带和两轮接触面之间的摩擦力 D带松边拉力31.一对齿轮啮合时;两齿轮的 C 始终相切..A分度圆 B基圆 C节圆 D齿根圆32.一对齿轮要正确啮合;它们的_C_必须相等..A直径 B宽度 C模数 D齿数33.一个齿轮上的圆有 B ..A齿顶圆和齿根圆 B齿顶圆;分度圆;基圆和齿根圆C齿顶圆;分度圆;基圆;节圆;齿根圆34.一标准直准圆柱齿轮的周节齿距p=15.7mm;齿顶圆的直径为d a=400mm;则该齿轮的齿数为_B_..A82 B78 C80 D7635.一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆: D ;和两个不可见圆: D ..A分度圆、齿顶圆;基圆、齿根圆B齿顶圆、基圆;分度圆、齿根圆C分度圆、基圆;齿顶圆、齿根圆D齿顶圆、齿根圆;分度圆、基圆36.渐开线齿廓基圆上的压力角 C ..A大于零 B小于零 C等于零 D等于20°37.用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮;当齿数_ B _时;将发生根切现象..A Z=17B Z<17C Z>17D Z=1438.阿基米德圆柱蜗杆的_C_模数;应符合标准数值..A端面 B法向 C轴向 D无39.当两轴距离较远;且要求传动比准确;宜采用_C_..A带传动 B一对齿轮传动 C轮系传动40.汽车下部;由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴;是_C_..A心轴 B转轴 C传动轴41.两轴在空间交错90°的传动;如已知传递载荷及传动比都较大;则宜选用_C_..A螺旋齿轮传动 B斜齿圆锥齿轮传动 C蜗轮蜗杆传动42.工作时承受弯矩并传递转矩的轴;称为_B_..A心轴 B转轴 C传动轴43.最常用来制造轴的材料是_B_..A20号钢 B45号钢 C40Cr钢 D38CrMoAlA钢44.设计一根齿轮轴;材料采用45钢;两支点用向心球轴承支承;验算时发现轴的刚度不够;这时应_D_..A将球轴承改为滚子轴承 B将滚动轴承改为滑动轴承C换用合金钢制造轴 D适当增加轴的直径45.轴环的用途是_D_..A作为轴加工时的定位面 B提高轴的刚度C提高轴的强度 D使轴上零件获得轴向定位46.当轴上安装零件要承受轴向力时;采用_A_来进行轴向定位时;所承受的轴向力较大..A圆螺母 B紧定螺钉 C弹性挡圈47.增大轴在剖面过度处的圆角半径;其优点是_B_..A使零件轴向定位比较可靠 B降低应力集中 C使轴的加工方便48.在轴的初步计算中;轴的直径是按_B_来初步确定的..A弯曲强度 B扭转强度 C轴段的长度 D轴段上零件的孔径49.作用在转轴上的各种载荷中;能产生对称循环弯曲应力的是_B_..A轴向力 B径向力 C转矩 D由不平衡质量所引起的离心力50.安装齿轮的轴;若弯曲变形超过限度;会造成_C_..A轮齿发生干涉现象B齿根应力集中现象严重C沿齿宽方向发生偏载51.设计工作转速n不高的轴;应使它的转速n0为工作转速的_D_..A0.7倍以下 B0.7~1倍 C1~1.5倍 D1.5倍以上52.一般来说; A 更能承受冲击; A 更适合于较高的转速下工作..A滚子轴承;球轴承 B球轴承;滚子轴承53.在正常条件下;滚动轴承的主要失效形式是_B_..A滚动体碎裂 B滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀C保持架破坏 D滚道磨损54.通常情况下;避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是_B_..A增大滚子半径 B减小滚子半径C增大基圆半径 D减小基圆半径二、判断题× 1. 运动副是联接;联接也是运动副..√ 2. 机构都是可动的..× 3. 机器是由机构组合而成的;机构的组合一定就是机器..√ 4. 曲柄滑块机构滑块为主动时;有死点位置..√ 5. 摆动导杆机构有急回特性..√ 6. 曲柄的极位夹角θ越大;机构的急回特性也越显着..× 7. 在实际生产中;机构的“死点”位置对工作都是不利的;处处都要考虑克服.. × 8. 在平面连杆机构中;连杆与曲柄是同时存在的;即有连杆就有曲柄..× 9. 凸轮转速的高低;影响从动杆的运动规律..√ 10. 凸轮机构中;凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较陡的地方..× 11. 外啮合槽轮机构;槽轮是从动件;而内啮合槽轮机构;槽轮是主动件..× 12. 普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的..√ 13. 带传动中弹性滑动现象是不可避免的..√ 14. 分度圆上压力角的变化;对齿廓的形状有影响..× 15. 速比公式i12 = n1/n2= Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立..√ 16. 在任意圆周上;相邻两轮齿同侧渐开线间的距离;称为该圆上的齿距..√ 17. 同一模数和同一压力角;但不同齿数的两个齿轮;可以使用一把齿轮刀具进行加工..× 18. m;d;h a*;c*都是标准值的齿轮是标准齿轮..× 19. 工作中转动的轴称为转轴..√ 20. 只有轴头上才有键槽..√ 21. 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离..×22. 联轴器和离合器主要用来联接两轴..用离合器时要经常拆卸才能把两轴分开;用联轴器时则无需拆卸就能使两轴分离或接合..√ 23. 齿式联轴器、滚子链联轴器、弹性套柱销联轴器都属于挠性联轴器..× 24. 凸缘联轴器、滑块联轴器、套筒联轴器;都属于刚性联轴器..√ 25. 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离..√26. 挠性联轴器可分为无弹性元件、金属弹性元件及非金属弹性元件挠性联轴器.. × 27. 刚性联轴器安装时要求两轴严格对中;而挠性联轴器则不必考虑对中问题.. × 28. 联轴器联接的两轴直径必须相等;否则无法工作..×29. 多片式摩擦离合器的摩擦片数越多;接合越不牢靠;因而传递的扭矩也越小.. × 30. 摩擦离合器对两轴之间的分离或接合;都是在停止转动的条件下进行..× 31. 安全离合器的作用是当工作转速超过其允许的转速时;连接件将发生打滑;从而保护机器中重要零件不致损坏..× 32. 圆柱螺旋弹簧压缩弹簧受压力时;其弹簧丝截面上产生的是压力..√ 33. 弹簧刚度是指所受载荷与产生的变形之比..× 34. 汽车底盘下安装板弹簧的目的是为了储存弹簧..×35. 若两个圆柱螺旋压缩弹簧的材料、中径、弹簧线径和工作圈数相同;而节距不同;则它们的刚度不同..√ 36. 为了使圆柱螺旋压缩弹簧在压缩后;仍能保持一定的弹性;设计时应考虑在最大工作载荷作用下;各圈之间必须保留一定的间隙..× 37. 测力弹簧宜采用变刚度弹簧..√ 38. 在圆柱螺旋弹簧受拉力时;其弹簧丝截面上受扭转切应力..× 39. 由几个弹簧串联组成的弹簧系统;它的总刚度应等于这几个弹簧刚度之和..三、填空题1. 机构具有确定运动的条件是:原动件数等于机构的自由度数..2. 运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触接触;而又能产生一定形式相对运动的联接..3. 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;它为何种具体类型双曲柄机构;2当取d杆为机架时;则为曲柄摇杆机构..4. 平面四杆机构中;若各杆长度分别为a=30;b=50;c=80;d=90;当以a为机架;则该四杆机构类型为_双曲柄机构__..5. 平面四杆机构中;若各杆长度分别为a=40、b=60、 c=60 、 d=70..当以a为机架;则此四杆机构类型为_双曲柄机构__..6. 根据图中注明的尺寸;判断各铰链四杆机构的类型..曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构7. 平面连杆机构当行程速度变化系数K_>1_时;机构就具有急回特性..8. 曲柄摇杆机构产生“止点”位置的条件是;摇杆为主动件;曲柄为从动件..9. 凸轮机构中;凸轮基圆半径愈大;压力角愈小;机构传动性能愈好..10.凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线;实现各种复杂的运动..11.凸轮机构基圆半径越大;压力角越小;机构传动性能越好..12.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..13.常用的间歇运动机构有棘轮和槽轮机构..14.牛头刨床的工作台进给机构用的是棘轮机构机构..15.双圆销外啮合槽轮机构;槽轮有6条槽;要使槽轮转两圈;曲柄盘应转6圈..16.键联接的主要用途是:周向固定、传递运动和转矩..17.普通平键的三种形式为A型圆头;B型方型;C型单圆头..18.一调整螺纹;采用双线粗牙螺纹;螺距为3毫米;为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米;则螺杆应转_1/3_圈..19.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2圈..20.国标规定;普通V带根据横截面面积大小的不同;分为Y、Z、A、B、C、D、E七种截型;各种截型普通V带的楔角均是_40°_度..21.带传动的主动轮直径d1 =180mm;转速n1 =940r/min;从动轮的直径为d2 =710 转速n=233r/min;则其弹性滑动系数ε为0.022..222.带传动的中心距与小带轮的直径一定时;若增大传动比;则小带轮包角变小..23.带传动中;当中心距a过大;常会引起带的抖动振颤;而中心距a过小;又会加速带的疲劳损坏老化;失效..24.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm;齿顶圆直径为400mm;则该齿轮的齿数为78..25.齿轮传动的标准安装是指分度圆与节圆重合..26.齿轮传动的重合度越大;表示同时参与啮合的轮齿对数越多;齿轮传动也越平稳..27.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:两齿轮的法向模数和压力角都相等;齿轮的螺旋角相等而旋向相反..28.渐开线齿廓形状取决于基圆直径大小;29.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动;正确啮合条件是模数相等;压力角相等..30.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米;齿根圆直径为367.5mm;则该齿轮的齿数为76..31.由于渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆直径的反比;所以即使两轮的安装中心距略有偏差;也不影响两轮的传动比..32.分度圆上的压力角等于_20°;模数取的是标准值;齿厚和齿槽宽相等的齿轮;称为标准齿轮..33.由渐开线的形成可知;离基圆越远的点;相应的压力角越大;我国规定标准压力角为20°_..34.轴上安装零件有确定的位置;所以要对轴上的零件进行周向固定和轴向固定..35.转轴是指既承受弯矩也承受转矩的轴;传动轴是指只承受转矩的轴..36.一个阶梯轴由轴头;轴颈;轴身三部分组成..37.在轴的初步计算中;轴的直径是按扭转强度来初步确定的..38.在工作中同时承受弯矩和转矩两种作用;本身又转动的轴;叫转轴..39.滚动轴承的额定动载荷是指额定寿命为106转时轴承所能承受的最大载荷..四、简答题1. 摆动导杆机构有无急回特性答:因摆动导杆机构的极位夹角不等于零;故有急回特性..2. 机构的“死点”位置在什么情况下需要克服在什么情况下应当利用答:机构的“死点”位置在运动时需要克服;在固定夹紧时应当利用..3. 分度圆上压力角的变化;对齿廓的形状有无影响答:分度圆上压力角的变化;对齿廓的形状有影响..4. 在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇答:在凸轮机构的向径高度无变化时;从动杆才能得到运动的停歇..5. 举例说明急回特性在生产中有什么意义答:牛头刨床中就采用了曲柄转动导杆机构l1>l2;该机构具有急回特性..具有急回特性的机构;其空程速度快;可以提高生产率..6. 按照轴平面内牙形状的不同;常用螺纹的种类有哪些各用于什么场合答:按照轴平面内牙形状的不同;常用螺纹可分为三角形、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等..三角形螺纹用于联接;矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹用于传动..7. 螺纹联接的自锁条件是什么答:螺纹联接的自锁条件是螺纹升角小于当量摩擦角..8. 一般联接的升角较小;能满足自锁条件..为什么联接中仍需考虑防松答:一般联接的升角较小;能满足自锁条件;在常温下受静载荷作用时;螺纹联接一般不会发生松脱..但若温度变化较大或联接受到冲击、振动以及不稳定载荷的作用;摩擦力就会减小;甚至消失;致使联接逐渐松脱..因此;为了保证联接的可靠性;在联接中仍需考虑防松..9. 螺纹联接的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副法防松等..请针对摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副法防松;各举三种具体的防松措施..答:属于摩擦防松的措施有使用对顶螺母、弹簧垫圈、锁紧螺母;属于机械防松的措施有使用开槽螺母与开口销、止动垫圈、串联钢丝;属于破坏螺纹副法防松的措施有粘结法、侧面焊死、端面冲点..10.平键联接有哪几种答:平键按照用途分为普通平键、导向平键和滑键三种类型..11.螺栓联接的主要失效形式是什么答:受拉螺栓联接主要失效形式是螺杆螺纹处的塑性变形或断裂..受剪螺栓联接主要失效形式有两种:a螺杆受剪面的塑性变形或剪断;b螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃..12.普通平键联接的主要失效形式是什么答:普通平键联接的主要失效形式为:a对于静联接;常为较弱零件一般为轮毂工作面的压溃;b对于动联接;常为较弱零件工作面的磨损..在满足联接的挤压或磨损强度条件下;一般不会出现键的剪切破坏..13.什么叫标准齿轮答:压力角20°;模数为标准值;分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮;叫标准齿轮..14.为什么要限制齿轮的最少齿数答:范成法加工齿轮时;若齿轮齿数低于17就会发生根切;故要限制齿轮的最少齿数..15.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么答:一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等;即m 1=m2; α1=α2..16.一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么答:一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:它们的法面模数和法面压力角应分别相等即m n1=m n2 ;αn1 =αn1;它们的端面模数和端面压力角应分别相等即m t1=m t2 ;αt1 =αt1..此外;就斜齿轮的螺旋角β而言;外啮合时应有β1=-β2;内啮合时应有β1=β2..17.一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是什么答:一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是:它们的模数、压力角、外锥距应分别相等;即m1=m2;α1=α2;Re1 =Re2..18.与直齿圆柱齿轮相比;斜齿圆柱齿轮有何优缺点答:与直齿圆柱齿轮相比;斜齿圆柱齿轮的优点有:①啮合性能好、传动平稳;噪音小;②重合度大;承载能力高;③z min< z vmin;机构更紧凑..斜齿圆柱齿轮的缺点为:产生轴向力;且随螺旋角β增大而增大..19.在蜗杆传动中;什么是中间平面蜗杆蜗轮正确啮合的条件是什么答:在蜗杆传动中;过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面;就是中间平面..在中间平面内;蜗轮蜗杆相当于齿轮齿条啮合..蜗杆蜗轮正确啮合的条件是中间平面内参数分别相等:m t2=m x1=m ;αt2 =αx1=α..20.闭式蜗杆传动蜗杆减速器的总效率一般包括哪三部分答:闭式蜗杆传动蜗杆减速器的总效率一般包括以下三部分:轮齿的啮合效率、考虑轴承摩擦损耗时的效率、考虑箱体内润滑油搅动时的效率..21.简述带传动中;为何限制带速在5~25m/s范围内答:在带传动中;若带速过高;离心力较大;绕转的圈数多寿命低;降低传动的工作能力;反之;带速太低;传递功率一定时;有效拉力F过大;所需带的根数较多;各根带受载不均现象严重..故要限制带速在5~25m/s范围内..22.一般来说;带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上答:一般来说;带传动的打滑多发生在小带轮上..23.带传动中;打滑和弹性滑动有何不同答:传动带是弹性体;受到拉力后会产生弹性伸长;伸长量随拉力大小的变化而改变..带由紧边绕过主动轮进入松边时;带的拉力由F1减小为F2;其弹性伸长量也由δ1减小为δ2..这说明带在绕过带轮的过程中;相对于轮面向后收缩了δ1-δ2;带与带轮轮面间出现局部相对滑动;导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度;这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动..弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念..打滑是指过载引起的全面滑动;是可以避免的..而弹性滑动是由于拉力差引起的;只要传递圆周力;就必然会发生弹性滑动;所以弹性滑动是不可以避免的..24.在普通V带传动中;什么是普通V带的中性层什么是V带轮的基准直径什么是普通V带的基准长度答:在普通V带传动中;带绕在带轮上时产生弯曲;外层受拉伸长;内层受压缩短;内外层之间必有一长度不变的层;就是普通V带的中性层;其宽度b p称为节宽..V带轮上与b p相应的带轮直径称为V带轮的基准直径..与带轮基准直径相应的带的周线长度称为普通V带的基准长度..25.在链传动中;链承受的拉力有哪三种并说明各力的作用范围..答:在链传动中;链条承受的力有工作拉力、离心拉力、链的垂度拉力等三种拉力..链传动在工作中;紧边与松边受力不同..工作拉力只作用在链的紧边上;离心拉力是链随链轮转动的离心力而产生的拉力;它作用在链的全长上;链的垂度拉力是由链的自重产生的拉力;作用在链的全长上..26.简述滚子链传动的主要失效形式..答:滚子链传动的主要失效形式有:链条的疲劳破坏;铰链的磨损;套筒和销轴的表面胶合;冲击疲劳破坏;过载拉断..27.轴的结构设计主要考虑的因素有哪些答:轴的结构设计主要考虑的因素有:轴上零件的轴向、周向定位;装拆;加工工艺..28.为什么常将轴设计为阶梯轴答:将轴设计为阶梯轴;主要是考虑轴上零件轴向定位、装拆..29.试列举五种用于滑动轴承的润滑装置..答:用于滑动轴承的润滑装置有:压配式压注油杯、旋套式油杯、针阀式油杯、甩油环、油绳式油杯;等..30.非液体摩擦滑动轴承的校核性计算包括哪些内容答:非液体摩擦滑动轴承的校核性计算包括如下两个方面的内容:1为了防止轴承产生过度磨损;应限制轴承的平均压强;2为了防止轴承工作时产生过高的热量而导致摩擦面的胶合破坏;应限制轴承单位面积的摩擦功率pvμ;其中摩擦因数μ可近似认为是常数;故pv越大;摩擦功率越大;温升越高..31.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是什么答:滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是疲劳点蚀..32.在进行滚动轴承的组合设计时应考虑哪些问题答:在进行滚动轴承的组合设计时应考虑轴承轴向、周向定位;装拆;润滑密封等问题..33.滚动轴承密封方法的选择应考虑哪些因素滚动轴承的密封方法有哪些试举例之..答:滚动轴承密封方法的选择与润滑剂的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关..滚动轴承的密封方法有:接触式密封如毡圈密封、唇形密封圈密封、非接触式密封如缝隙式密封、油沟式密封、迷宫式密封、组合式密封如迷宫毡圈组合密封..34.什么是滚动轴承的基本额定动载荷答:滚动轴承进入运转状态并且当其基本额定寿命恰好为106转时;滚动轴承所能承受的最大载荷;称为滚动轴承的基本额定动载荷;以C表示..。
(完整版)机械设计基础练习题+答案解析
机械设计基础试题库一一一绪论机械设计概述一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成。
……(√)2、机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。
(× )4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………(√)5、构件可以由一个零件组成,也可以由几个零件组成。
………………(√)6、整体式连杆是最小的制造单元,所以它是零件而不是构件。
……( × )7、连杆是一个构件,也是一个零件。
………………………(√)8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
………………………………(× )二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么?( B )A.机构 B.构件 C.部件 D.零件2、机器与机构的本质区别是什么?( A )A.是否能完成有用的机械功或转换机械能 B.是否由许多构件组合而成C.各构件间能否产生相对运动 D.两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述?( D )A.构件是机器零件组合而成的。
B.构件是机器的装配单元C.构件是机器的制造单元 D.构件是机器的运动单元4、下列实物中,哪一种属于专用零件?( B )A.钉 B.起重吊钩 C.螺母 D.键5、以下不属于机器的工作部分的是( D )A.数控机床的刀架 B.工业机器人的手臂C.汽车的轮子 D.空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。
车床上的主轴属于(执行)部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件),它是(制造)的单元体。
3、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)观点看,机器和机构并无区别,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___。
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1. 机械设计中,通常所说的“三传”指的是()。
A. 传动、传递、传递B. 传递、传动、传递C. 传动、传动、传递D. 传递、传递、传动答案:C2. 机械设计中,齿轮传动的主要失效形式是()。
A. 疲劳点蚀B. 塑性变形C. 磨损D. 断裂答案:A3. 机械设计中,滚动轴承的基本额定寿命是指()。
A. 轴承在额定动载荷下工作时,其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数B. 轴承在额定静载荷下工作时,其内部材料发生疲劳破坏前所转过的转数C. 轴承在额定动载荷下工作时,其内部材料发生塑性变形前所转过的转数D. 轴承在额定静载荷下工作时,其内部材料发生塑性变形前所转过的转数答案:A4. 机械设计中,轴的强度校核通常采用()。
A. 静强度校核B. 疲劳强度校核C. 冲击强度校核D. 振动强度校核答案:B5. 机械设计中,联轴器的主要作用是()。
A. 连接轴和轴上零件B. 传递扭矩C. 补偿轴向、径向和角向误差D. 所有上述选项答案:D二、多项选择题6. 机械设计中,下列哪些因素会影响齿轮的寿命()。
A. 材料B. 热处理C. 润滑D. 载荷答案:ABCD7. 机械设计中,下列哪些因素会影响轴承的寿命()。
A. 轴承材料B. 轴承精度C. 轴承安装D. 轴承润滑答案:ABCD8. 机械设计中,下列哪些因素会影响轴的强度()。
A. 轴的材料B. 轴的尺寸C. 轴的表面处理D. 轴的载荷答案:ABCD三、判断题9. 机械设计中,齿轮的齿面硬度越高,其承载能力越大。
()答案:正确10. 机械设计中,滚动轴承的预紧程度越大,其刚度越高。
()答案:正确四、简答题11. 简述机械设计中,为什么要进行强度校核?答案:强度校核是为了保证机械零件在工作过程中不会因为材料强度不足而发生破坏。
通过强度校核,可以确保零件在预期的使用寿命内安全、可靠地工作,避免因零件失效导致的设备故障和安全事故。
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、机构和机械有何不同?1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件?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及主要用途: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章平面机构的组成和运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。
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)。
(完整版)机械设计基础习题集及参考答案
3. 低副联接的三个构件不能组成机构,只能构成一个构件。 ( )
4。 机构处于死点位置时,机构中的从动件将出现自锁或运动不确定现象。( )
5。 极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。( )
6。在铰链四杆机构中,通过取不同构件作为机架,则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。( )
五、设计题
1. 设计过程详见参考教材22页,“已知连杆的两个位置设计四杆机构”的内容。
2。 设计过程详见参考教材23页,“根据行程数比系数设计四杆机构”的内容。传动角和压力角的画法见参考教材15页的“二、压力角与传动角”内容。
第三章 凸轮机构
一、判断题(正确 T,错误 F)
1. 凸轮机构出现自锁是由于驱动力小造成的. ( )
2。凸轮机构是由、、三个基本构件组成的.
3。理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲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是的。
4。 凸轮轮廓形状由从动件的决定。
四、简答题
1。 说明凸轮机构从动件常用运动规律、冲击特性及应用场合。
五、设计题
1。 设计一对心直动尖顶从动件盘型凸轮。已知凸轮顺时针以等角速度ω1回转,凸轮基圆半径 ,从动件运动规律如图所示.(要求:写出作图步骤,保留作图痕迹)
2. 铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是机构中最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
铰链四杆机构的基本形式有 ①双曲柄机构——最短杆为机架;②曲柄摇杆机构--最短杆为连架杆;③双摇杆机构--最短杆为连杆。
3。 图(1)为曲柄摇杆机构,原因 ,则说明该机构中存在曲柄,而最短杆又为连架杆。图(2)为双曲柄机构,原因 ,则说明该机构中存在曲柄,而最短杆又为机架。图(3)为双摇杆机构,原因 ,但是最短杆为连架杆.
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平面机构及其自由度1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案,设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
2 )分析其是否能实现设计意图。
由图b可知,n 3,P i 4,故:F 3n (2p| P h p)图b)P h 1,p 0,F 0F 3 3 (2 4 1 0) 0 0因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
3)提出修改方案(图c)。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c给出了其中两种方案)。
1)取比例尺i绘制其机构运动简图(图 b )。
F 3n 2p i P h 1解:3、计算图示平面机构的自由度。
2 P i P h 1解:D,E,FG与D, H , J, I为对称结构,去除左边或者右边部分,可得,活动构件总数为7,其中转动副总数为8,移动副总数为2,高副数为0,机构自由度为1。
(其中E、D及H均为复合铰链)解: P h 1,局部自由度解:4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P j直接标注在图上)平面连杆机构及其设计1、在图示铰链四杆机构中,已知:I BC =50mm , I CD =35mm ,丨AD =30mm,AD为机架,1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求I AB的最大值;2) 若此机构为双曲柄机构, 求 1 AB 的范围;3)若此机构为双摇杆机构, 求1AB 的范围。
解:1) A B 为最短杆1ABI BC 1 CD 1 AD1AB 15mmmmax..L2) AD 为最短杆,右1 AB1 BC1 AD 1BC 1 CD 1 AB1 AB 45mm若1 AB 1 BC1 AD 1 AB 1 BC1CD1 AB 55mm3) 1 AB 为最短杆1 AB 1 BC 1CD 1 AD,1 AB15mm1 AB 1 AD1 AD 1 BC 1 AB l CD 1 AB 45mm速度比系数K 。
解1 )作出机构的两个 极位,由图中量得18.670.62) 求行程速比系数I AB 为最短杆 1A D 1 AB 1 BC 1 CD 1 AB 55 mm由四杆装配条件1 AB 1 AD 1 BC 1CD 115mm2、在图示的铰链四杆机构中,各杆的长度为 a=28mm , b=52mm , c=50mm , d=72mm 。
试问此为何种机构?请用作图法求出此机构的极位夹角,杆CD 的最大摆角,计算行程叮叮小文库1801801.233)作出此机构传动角最小的位置,量得min 22.7C2此机构为 曲柄摇杆机构3、画出各机构的压力角传动角。
箭头标注的构件为原动件。
机架AD 的长度为|AD =100mm ,又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为 =45°,试求其曲柄的长度I AB 和连杆的长I BC 。
(有两个解)解:先计算180 K 16.36180 K并取I 作图,可得两个解°I ABl(AC 2 AC i )/2 2(84.5 35)/2 49.5mm1BCl( AC2ACJ/2 2(84.5 35)/2119.5mm °1ABI(AGAC 2)/22(35 13)/2 22mm1BCI(AGAC 2)/2 2(35 13)/2 48mm744、现欲设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD 的长I CD =75mm ,行程速比系数 K =1.5 ,1、已知一偏置尖顶推杆盘形凸轮机构如图所示,试用作图法求其推杆的位移曲线。
解以同一比例尺|=1mm/mm作推杆的位移线图如下所示。
IW12、试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。
已知凸轮以等角速度逆时针回转,正偏距e=lOmm,基圆半径r0=3Omm,滚子半径r r=10mm。
推杆运动规律为:凸轮转角3 =0°〜150°,推杆等速上升16mm =150。
〜180°,推杆不动;3 =180。
〜300°时,推杆等加速等减速回程16mm; 3 =300。
〜360°时,推杆不动。
解推杆在推程段及回程段运动规律的位移方程为:1)推程: s h / 0,(0150 )2)回程: 2 2等加速段S h 2h / 0,(060 )等减速段s 2h( 0 )2/ 02,(60120 )取 |=1mm/mm 作图如下:计算各分点得位移值如下:3、在图示凸轮机构中,凸轮为偏心轮,转向如图。
E、F为凸轮与滚子的两个接触点, 试在图上标出:1)从E点接触到F点接触凸轮所转过的角度;2)F点接触时的从动件压力角;3)由E点接触到F点接触从动件的位移s ;4)画出凸轮理论轮廓曲线和基圆。
Ot.屮=0.001 m/mm齿轮机构Z =20, m=8mm, =20o, h a=1,试求:其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆上的曲率半径 a 及齿顶圆压力角a解:求d mz 8 20 160mmd a m(z 2h;) 8 (20 2 1) 176mmd b d cosa 160cos20 150.36mmr b tga 75.175tg20 27.36mm1 1a a cos 仏/r a) cos (75.175/88) 31 19.3a rb tg a 75.175tg31 19.3 45.75mm2、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,z = 60,求模数和分度圆直径d1、d2。
解:、设已知一对斜齿轮传动, a m( Z1Z2) m 4mm2d1 mZ1 4 20 80mmd2 mZ2 4 60 240mmZ1=20,Z 2=40, m n =8mm, n=20°, h an =1, C n =0.25,B=30mm,1、设有一渐开线标准齿轮初取B =15°,试求该传动的中心距a(a 值应圆整为个位数为 0或5,并相应重算螺旋角3 )、几何尺寸、当量齿数和重合度。
解1)计算中心距am n8(20 40) 初取 15,则 a— (z , z 2) 248.4662cos2cos15取 a 250mm ,贝Uarccos __arccos—40)16 15 372a2 2503) arctg (tg 20 /cos16 15 37 ) 20 45 49arccos(d b2 /d a2) arccos(311.69/349.33) 26 50 33 zdtg 1 tg J Z 2(tg 2 tg 」220(tg31 26 49 tg20 45 49 ) 40(tg 26 50 33 tg20 45 49 )2Bsin / m n 30sin16 15 37 /80.3321.59 0.3321.924、已知一对等顶隙收缩齿标准直齿圆锥齿轮传动,齿数 Z 1 = 20, Z 2 = 38,模数m = 4mm分度圆压力角a = 20 ° ,齿顶高系数hZ = 1,齿顶间隙系数 C^ = 0.2,轴交角工=90 °。
arctg (tg n / cos ) at1arccos(d b1 /d a2) arccos(155.84/182.67) 31 26 49at21.59求两锥齿轮的齿顶圆锥角 3 al 、3 a2及其它主要尺寸。
解:齿顶圆锥角:1 arcctg 三 62.24 , 290 1 27.76Z 1齿顶咼:h a *h a m 4mm齿根高:h f(h ; c *)m 4.8mm轮系及其设计1、如图所示为一手摇提升装置,其中各轮齿数均已知,试求传动比 物时手柄的转向(在图中用箭头标出) 。
解此轮系为空间定轴轮系 ________Z 2Z 3Z 4Z 5i15Z 1Z 2Z3 Z 450 30 40 5220 15 1 18 577.782、在图示齿轮系中,已知 Z 1=Z 2=19, Z 3' =26,Z 4=30,Z 4 =20,Z 5=78,齿轮1与齿轮3同轴 线,求齿轮3的齿数及传动比i 15。
解:3、在图示的行星减速装置中, 已知Z 1=Z 2=17, Z 3=51。
当手柄转过90°时转盘H 转过多少度?E n H 0 n HZ 2Z 3乙Z 2i 15,指出当提升重mZ 3 d 3d 1 d 2 一 d 3 22 3 Z 1 2Z 2 Z 3Z 357 5 -eJ—1)2Hit1357题图5-2H 4,故手柄转过90度时,转盘n H H 转过22.5度4、在图示的差动齿轮系中,已知各轮齿数 n 3 = 50r/mi n ,且转向相同,试求行星架 Z 1=15, Z 2=25, Z 2' =20, H 的转速n H 。
Z 3=60。
若 n i = 200r/min , 解:诰 n 1 n H n 3 n H (1)ZZ200 n H ( 1)25 60)15 20n H 75 5、在图示的复合轮系中,设已知 m=3549r/mi n Z 1=36,z 2=60,Z 3=23, Z 4=49,z 4 =69,z 5=31,z 6=131,z ?=94,z 8=36,z 9=167,试求行星架 H 的转速 n (大小及转向)? 解:此轮系是一个复合轮系 在1-2 ( 3)- 4定轴轮系中: i i4 Z 2Z 4 60 49乙Z 3 36 23 3.551 (转向见图) 在4'— 5- 6-7行星轮系中 i 47 1 it1全Z 41312.89969在7-8- 9- H 行星轮系中i 7HH1 i 79 *1167 942.777i 1H i 14 i 47 i 7H 3.551 2.899 2.777故n H 28.587 n V i 1H3549/28.587 124.15(r/mi n) ,其转向与轮4转向相同其他常用机构及动力分析1、已知槽轮机构的槽数 z=5,拨盘的圆销数 K=1,转速m=75 r/min ,求槽轮的运动时间t m和静止时间t s 。
解:如 (1 2)t 2z0.3 , t m 0.24s , t 0.56s2、在图a 所示的盘形转子中,有四个偏心质量位于同一回转平面内,其大小及回转半径分别为 mi=5kg,m 2=7kg,m 3=8kg,m 4=10kg;r i =「4=10cm,r 2=20cm,r 3=15cm ,方位如图 a 所示。