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机械设计基础复习题(附答案)

学习指导单元一机械认识

习题（一）1．传递，转换2．运动，制造3．确定，有用，构件4．动力传动执行

5．构件2、3、4、机架1组成的连杆机构构件5、6、机架1组成的齿轮机构构件7、8、机架1组成的凸轮机构（二）1B 2A 3B 4C 5B

（一）填空题

1．从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。

2．构件是机器的单元。零件是机器的单元。

3．构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。

4．机器由部分、部分、部分和控制部分组成。

5．图1-1所示单缸内燃机，组成机器的基本机构有、、。

图1-1

（二）选择题

1．组成机械的各个相对运动的实物称为。

A．零件B．构件C．部件

2．机械中不可拆卸的制造单元体称为。

A．零件B．构件C．部件

3．括号内所列实物[①汽车、②游标卡尺、③车床、④齿轮减速器、⑤电动机]中，是机器。

A．①②③B．①③⑤C．①③④⑤D．③④⑤

4．括号内所列实物[①螺钉、②起重吊钩、③螺母、④键、⑤缝纫机脚踏板]中，属于通用零件。

A．①②③B．①③⑤C．①③④D．③④⑤

5．括号内所列实物[①台虎钳、②百分表、③水泵、④台钻、⑤内燃机活塞与曲轴运动转换装置]中，属于机构。

A．①②③B．①②⑤C．①③④D．③④⑤

单元二平面机构的运动简图及自由度

例1 例2 例3

机构图

分析

机架，2主动；1

、2——转动副，2、3——转动副；3、4——移动副；4、1——转动副 1主动，4机架；1、4——转动副；1、2——转动副；2、3——移动副；3、4——移动副

1主动，4机架；1、4——转动副；1、2——转动副；2、3——移动副；3、4——转动副

机构运动

简图

图例

①

②

③

复合铰链无无

无

局部自由度滚子B

B 处滚子

虚约束 DF 杆、CG 杆之一；K 、K′之一 1、2间高副之一；2、3（消除滚子后）间高副之一

3、4构件之一（轨迹重合）运动副分析凸轮、滚子间为高副，其他运动副为低副

1杆和2构件之间、2杆和3构件之间均为一个高副

低副机构

运动副计算

F=3n-2P L -P H =3×6-2×8-1=1

F=3n-2P L -P H =3×4-2×4-2=2

F=3n-2P L -P H =3×3-2×4=1

【例2-1】计算图2-1示平面机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请指出。

图2-1

解：局部自由度——E 处滚子：复合铰链——B 处：虚约束——H 、H′之一机构的自由度 F=3n-2P L -P H =3×9-2×12-2=1

【例2-2】如图2-2a 所示机构是否具有确定运动？并提出改进方案。

图2-2 a 题图 b 改进方案图1 c 改进方案图2

解：原题机构自由度为F=3n-2P L -P H =3×4-2×5-0=2 F=2且F ＞W=1（W 为主动构件数），无确定运动若使机构有确定运动，必须F=W 。改进方法有两种：一是增加一个原动件使W=2（见改进方案1图所示）；二是增加带一个平面低副的构件使F=1（见改进方案2图所示）

本题类型常用对策： ①增加主动构件的数目；

②增加约束的数目

【例2-3】山东省2009年专升本题题意：如图2-3a )所示的平面机构设计是否合理，如不合理应如何改正？答：计算自由度F=3n-2P L -P H =3×5-2×7-1=0；

分析：转动副D 处为转动副和移动副的交汇点而无法运动

措施：增一带一个低副的活动构件或D 处低副改高副措施1——D 处增加一个带一个低副的低副构件，图示b 措施2——E 处增加一个带一个低副的低副构件，图示c 措施3——G 处增加一个带一个低副的低副构件，图示d 措施4——D 处增加一个带一个低副的低副构件，图示e 措施5——D 处设置为一个高副（减少一个约束），图示f

图2-3a )题图 b )措施1图 c )措施2图

d )措施3图

e )措施4图

f )措施5图

【例2-4】试绘制图2-4a )所示机构的机构示意图，并计算自由度。如结构上有错误，请指出，并提出改进方法，画出正确的示意图。

解：分析方法与【例2-3】类似，不再赘述。机构示意图见图b )所示，计算自由度F=3n-2P L -P H =3×4-2×6=0，结构错误。改进后正确的示意图见图c )、图d )、图e )所示。

图2-4a )题图 b )机构示意图 c )改进办法图1 d )改进办法图2 e )改进办法图3

习题（一）1．三 2．构件的可动联接，点线面，点、线，面 3．F =W 4．约束 5．简单小大

（二）1D 2A 3A 4C 5A 6B 7B

（三）1× 2× 3√ 4√ 5√ 6× 7√ 8× 9√ 10√

（一）填空题

1．一个作平面运动的构件有个独立运动的自由度。

2．运动副是指。按其接触情况分，可分为接触接触和接触三种。其中，接触为运动高副，接触为运动低副

3．机构具有确定运动的充分和必要条件是。 4．运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为。

5．低副的优点：制造和维修，单位面积压力，承载能力。（二）选择题（单选）

1．保留了2个自由度，带进了1个约束。

A ．转动副

B ．移动副

C ．转动副与移动副

D ．高副 2．两个以上的构件共用同一转动轴线所构成的转动副构成。

本题类型常用对策：

①增加一个带一低副的构件； ②减少约束的数目

A．复合铰链B．局部自由度C．虚约束

3．由K个构件形成的复合铰链应具有的转动副数目为。

A．K-1 B．K C．K+1 D．K+2

4．在比例尺μL=0.02m/mm的机构运动简图中，量得一构件的长度是10mm，则该构件的实际长度是mm。

A．20 B．50 C．200 D．500

5．机构运动简图与无关。

A．构件和运动副的结构B．构件数目C．运动副的数目、类型D．运动副的相对位置

6．图2-5所示两构件构成的运动副为。

A.高副；

B.低副

7．如图2-6所示，图中A点处形成的转动副数为个。

A．1；B．2；C．3

图2-5 图2-6

（三）判断题

（）1．齿轮机构组成转动副。1× 2× 3√ 4√ 5√6× 7√ 8× 9√ 10√

（）2．虚约束没有独立约束作用，在实际机器中可有可无。

（）3．引入一个约束条件将减少一个自由度。

（）4．平面低副机构中，每个转动副和移动副所引入的约束数目是相同的。

（）5．机构中的虚约束，若制造安装精度不够，会变成实约束。

（）6．运动副是联接，联接也是运动副。

（）7．运动副的作用，是用来限制或约束构件的自由运动的。

（）8．两构件通过内表面和外表面直接接触而组成的低副，都是转动副。

（）9．若机构的自由度数为2，那么该机构共需2个原动件。

（）10．机构的自由度数应等于原动件数，否则机构不能成立。

（四）综合题

1．机构运动简图有什么作用？如何绘制机构运动简图？

2．在计算机构的自由度时，要注意哪些事项？

3．计算图2-7各图的自由度，若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请指出。

图2-7a 图2-7b 图2-7c

图2-7d 图2-7 e

图2-7f

图2-7g 图2-7h

【例3-1】某铰链四杆机构如图3-1所示。问：（1）a 取不同值可得到哪些机构？（2）a 分别取何值可得到

这些机构？

图3-1

解：（1）因为30、40、55三个长度尺寸中，最短为30的作机架，若满足存在曲柄的杆长条件且a 不是最短杆，则为双曲柄机构，所以a 取不同值分别可得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构

（2）①若为曲柄摇杆机构 a 最短 a +55≤30+40 a ≤15 ②若为双曲柄机构 a 非最长 30+55≤a +40 a ≥45 a 最长 30+a ≤40+55 a ≤55

综上，若为双曲柄机构：45≤a ≤55

③若为双摇杆机构，a 取值不满足存在曲柄的杆长条件 a 取值：a 最短 a +55﹥30+40 a ﹥15

a 非最长 30+55﹥a +40 a ﹤45 a 最长 30+a ﹥40+55 a ﹥65 a 最长极限条件 a ﹤30+40+55=125

综上，若为双摇杆机构a 取值 15﹤a ﹤45和65 ﹤a ﹤125

表3-1序

号

机构名称

机构简图

主动构件输出构件

运动特性

备注（应用举例）

急回特性（极位夹角θ）

压力角(αmax )或传

动角(γmin )

止点（死点）位置

单元三平面连杆机构

1 曲柄

摇杆

机构

1主动

3输出

一般有（1、2

共线时判）

αmax(或γmin)（1、4

共线时判）

无棘轮驱动机构

3主动

1输出

无

有死点（1、2共线时——

α=90°、γ=0°）缝纫机踏板机构

2 双曲

柄机

构

曲柄：

一主动

一输出

无

1主——2、3共线为死点；

3主——1、2共线为死点

（死点时α=90°、γ=0°）

惯性筛机构（一

般）、机车车轮联动

机构（正平行）、车

门启闭机构（反平

行）

3 双摇

杆机

构

1、3：

一主动

一输出

无

1主——2、3共线为死点；

3主——1、2共线为死点

（死点时α=90°、γ=0°）

车辆前轮转向机

构、钻床夹具机构

4 对心

曲柄

滑块

机构

1主动

3输出

无

B距3导路最远两

位置

无

3主动

1输出

无

1、2共线为死点

（死点时α=90°、γ=0°）

内燃机曲柄连杆机

构

5 偏置

曲柄

滑块

机构

1主动

3输出

有（1、2两次

共线位置）

B距3导路最远位

置

无

3主动

1输出

无

1、2共线为死点

（α=90°）

内燃机曲柄连杆机

构

6 摆动

导杆

机构

1主动

3输出

有（极位夹角

θ=导杆摆角

ψ）

恒γ=90°

（α=0°）

无牛头刨床驱动机构

★你来分析：指出下图3-2a、b、c、d所示四杆机构图示位置的压力角和传动角,并判定有无死点位置。

a b c d

图3-2

习题

（一）填空题

1．平面连杆机构是低副机构，铰链四杆机构的运动副全部是低副。

2．在铰链四杆机构中，不与机架相连的杆称为连杆。与机架相连的杆称为连架杆。

3．在铰链四杆机构中，能作整周圆周运动的连架杆称为曲柄，只能绕机架作往复摆动的连架杆称为摇杆。

4．按连架杆的运动形式不同，铰链四杆机构可分为曲柄摇杆、双曲柄和双摇杆三种基本形式。

5．当曲柄摇杆机构的曲柄为主动件时，机构才会有死点位置。

6．平面连杆机构的行程速度变化系数Ｋ大于等于1 时或曲柄的极位夹角θ大于0 时，机构有急回特性。

7．生产中常常利用急回特性来缩短空行程时间，从而提高工作效率。

8．机构的压力角越小，对传动越有利。机构处于死点位置时，压力角等于90度，传动角等于0度。

9．若曲柄为主动件，则偏置式式曲柄滑块机构无急回特性，正置式式曲柄滑块机构有急回特性。

（二）选择题

1．铰链四杆机构中存在曲柄时，曲柄 A 构件。

A．不一定是最短B．一定是最短C．不一定是最长D．一定是最长

2．曲柄滑块机构由 A 机构演化而成。

A．曲柄摇杆B．双曲柄C．导杆机构D．摇块机构

3．在曲柄摇杆机构中，只有当 D 为主动件时，才会出现死点位置。

A．摇杆B．连杆C．机架D．曲柄

4．四杆机构处于死点时，其传动角γ为C 。

A．0°B．45°C．90°D．45°～90°

5．曲柄摇杆机构中，若曲柄为原动件时，其最小传动角的位置在 B 位置之一。

A．曲柄与连杆的两个共线 B. 摇杆的两个极限C．曲柄与机架的两个共线

6．下列平面连杆机构中，可能具有急回特性的是 A 。

A．对心曲柄滑块机构B．双摇杆机构C．平行双曲柄机构D．曲柄摇杆机构

7．一四杆机构四杆的长度以此为30、60、45、55。

①若长度为30的杆为机架，该机构为机构。

②若长度为60的杆为机架，该机构为机构。

③若长度为45的杆为机架，该机构为机构。

④若长度为55的杆为机架，该机构为机构。

A．曲柄摇杆B．双曲柄C．双摇杆

8．死点位置对传动( )，对夹紧、定位装置( )。答案：分别为 D

A．有利、不利B．有利、有利C．不利、不利D．不利、有利

9．牛头刨床使用摆动导杆机构作为工作机构，具有急回运动特性。已知该机构在工作行程中需时间3秒，空回行程时间为2秒，则该机构极位夹角值应为 A 。

A．36°B．30°C．20°D．26°

10．在曲柄摇杆机构中，只有当（）为主动件时，（）在运动中才会出现“死点”位置（选项序号：①曲柄、②连杆、③摇杆、④连架杆）。所选序号以此为： B

A．①和②B．①和③C．②和①D．③和①

11．当曲柄的极位夹角为 C 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。

A．θ＜0oB．θ = 0o C．θ≠0o

12．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动时，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是

A．按原运动方向B．反方向C．不能确定的

13．曲柄滑块机构是由 A 演化而来的。

A．曲柄摇杆机构B．双曲柄机构C．双摇杆机构

14．平面四杆机构中，如果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，最短杆是连杆，这个机构叫做 C

A．曲柄摇杆机构B．双曲柄机构` C．双摇杆机构

15． A 等能把旋转运动转变成往复摆动运动。（选项序号：①曲柄摇杆机构、②曲柄滑块机构、③摆动导杆机构）。

A．①②B．②③C．①③D．①②③

16．D 能把旋转运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成旋转运动。

A．曲柄摇杆机构B．双曲柄机构` C．双摇杆机构D．曲柄滑块机构E．摆动导杆机构F．转动导杆机构

17．机械工程中，通常利用A 的惯性储蓄能量，以越过平面连杆机构的死点位置。

A．主动件B．连杆C．从动件D．连架杆

18．压力角α的定义是C 。

A．从动件所受的力F与其法向分力F n之间的夹角

B．从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角

C．从动件所受的力F的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角

（三）判断题

（）1．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆长度之和，不论谁为机架均为双摇杆机构。

（）2．曲柄摇杆机构的最小传动角一定出现在曲柄与机架共线的两个位置上。

（）3．摆动导杆机构若以曲柄为主动件，导杆一定具有急回特性。

（）4．铰链四杆机构中的曲柄一定是最短杆。

（）5．在平面四杆机构中，只要两个连架杆都能绕机架上的铰链作整周转动，必然是双曲柄机构。

（）6．当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。

（）7．利用曲柄摇杆机构，可以把等速转动运动，转变成具有急回特性的往复摆动运动，或者没有急回特性的往复摆动运动。

（）8．曲柄滑块机构中，滑块在作往复运动时，不会出现急回运动。

（）9．曲柄极位夹角θ越大，行程速度变化系数K也越大，机构的急回特性越显著。

（）10．在实际生产中，机构的死点位置对工作都是不利的。

（）11．四杆机构的死点位置与哪个构件为原动件无关。

（）12．从动件的受力方向与作用点的速度方向的夹角称为压力角。

（）13．压力角就是主动件所受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。

（）14．压力角是衡量机构传力性能的重要指标。

（）15．偏置曲柄滑块机构中，最小传动角一定出现在曲柄与滑块导路垂直的其中一个位置上。

（）16．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性使机构通过死点位置。

（）17．有曲柄的四杆机构，就存在着出现“死点”位置的基本条件。

（）18．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。

（）19．在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线，就是“死点”位置。

（）20．在平面四杆机构中，凡是能把转动运动转换成往复运动的机构，都会有急回运动特性。

（四）问答题

1．铰链四杆机构有曲柄的条件是什么？

2．何谓行程速比系数？何谓急回特性？何谓急位夹角？三者之间有何关系？

3．什么是连杆机构的压力角、传动角？他们的大小对机构有何影响？

4．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？

（五）综合题

1．图3-6示各四杆机构中，原动件1作匀速顺时针转动，从动件3由左向右运动时，要求：

①各机构的极限位置图，并量出从动件的行程；

②计算各机构行程速度变化系数；

③作出各机构出现最小传动角（或最大压力角）时的位置图，并量出（或计算出）其大小。

2．若图3-6所示各四杆机构中，构件3为原动件、构件1为从动件，试作出各机构的死点位置。

a b c

图3-6 综合2题图

单元四凸轮机构

4-1a所示。分析该凸轮机构的推程和回程的运动规律，画出s-δ曲线和a-δ曲线。

解：分析——推程～等速运动；回程～等加速等减速运动

图4-1a)题图b)解答图

等速运动规律等加速等减速运动规律简谐运动规律（余弦加速度运动规律）运动曲

线

特点

行程起始、终止产生刚性冲击，滚子、

平底从动件可能产生运动失真

行程起始、中点、终止产生柔性冲击行程起始、终止产生柔性冲击

应用低速、轻载中低速、中载中低速

备注

例如机床中控制刀架进给的凸轮机

构（行程起始、终止位置采用弧线过

渡以避免刚性冲击）

s——δ(t)图另一作法示意

若按“升-降-升-降”连续工作、且δ0=δs

则无冲击，可用于高速传动

从动件常用运动规律还有摆线运动规律（正弦加速度运动规律）等，摆线运动规律无冲击、适于高速

机构名称图解图解说明

对心尖顶移

动从动件盘

形凸轮机构

①作凸轮基圆；

②按反转法画出从动件导路线；

③标凸轮转角和从动件位移；

④分析作出压力角

偏置尖顶移

动从动件盘

形凸轮机构

①作凸轮基圆和偏距圆；

②按反转法画出B点接触时的从动件导路线（与偏距圆相切）；

③从基圆上分析并标凸轮转角、标出从动件位移；

④分析压力角

习题

(一)填空题

1．凸轮机构由、和三个基本构件组成。

2．以凸轮的半径所做的圆，称为基圆。

3．在凸轮机构中，从动杆的称为行程。

4．凸轮轮廓线上某点的方向与从动杆方向之间的夹角，称为压力角。

5．如果把从动杆的量与凸轮的之间的关系用曲线表示，则此曲线就称为从动杆的位移曲线。

6．将从动杆运动的整个行程分为两段，前半段作运动，后半段作运动，这种运动规律就称为运动规律。

7．滚子从动杆与凸轮接触时摩擦阻力，但从动杆的结构复杂，多用于传力要求的场合。

8．凸轮机构中从动件常用的运动规律有、、和摆线运动规律等。

9．凸轮基圆大小与压力角大小有关系，r b越小，压力角越。

10．凸轮机构从动件中，式最易磨损；从动件耐磨损，可承受较大载荷；从动件可适应任何形式运动规律而不发生运动失真。

11．等速运动规律的凸轮机构在速度转换处将产生冲击，只适于低速传动。

(二)选择题

1．决定从动件预定的运动规律。

A．凸轮形状B．凸轮转速C．凸轮轮廓曲线D．结构尺寸

2．从动件对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要的运动规律。

A．尖顶式B．滚子式C．平底式D．摆动

3．与平面机构相比，凸轮机构的突出优点是。

A．能严格地实现给定的从动件运动规律B．能实现间歇运动

C．能实现多种运动形式转换D．传力性能好

4．与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。

A．惯性力难以平衡B．点、线接触，易磨损C．设计较为复杂D．不能实现间歇运动5．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

6．的摩擦阻力较小，传力能力大。

A．尖顶式从动杆B．滚子式从动杆C．平底式从动杆

7．的磨损较小，适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。

A．尖顶式从动杆B．滚子式从动杆C．平底式从动杆

8．凸轮机构分别按等速运动规律、等加速等减速运动规律工作时，存在的冲击形式分别为。A．刚性刚性B．柔性柔性C．刚性柔性D．柔性刚性

9．某凸轮机构从动件用来控制刀具的进给运动，在切削阶段凸从动件宜采用运动规律。A．等速B．等加速等减速C．简谐D．其它

10．若要盘形凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓曲线是。

A．一段圆弧B．一段直线C．一段抛物线D．以凸轮转动中心为圆心的圆弧

11．凸轮机构中，基圆半径减小会使机构压力角。

A．增大B．减小C．不变D．无法确定

12．滚子从动件盘形凸轮机构，下面表述错误的是。

A．理论轮廓线与实际轮廓线是两条法向等距曲线B．在实际轮廓线上作基圆

C、在理论轮廓线上分析压力角D．设计不当会产生运动失真

13．下列凸轮机构中，图4-2中所画的压力角是正确的。

A B C

图4-2

14．使用的凸轮机构，凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线是不相等的。

A．尖顶式从动杆B．滚子式从动杆C．平底式从动杆

15．对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用措施来解决。A．增大基圆半径B．改用滚子推杆C．改变凸轮转向D．改为偏置直动尖顶推杆

（三）判断题

（）1．凸轮在机构中经常是主动件。

（）2．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。

（）3．盘形凸轮的基圆半径越大，行程也越大。

（）4．盘形凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线是否相同，取决于所采用的从动件的结构形式。（）5．同一凸轮与不同结构形式的从动件组合使用时，其从动件的运动规律是一样的。

（）6．凸轮轮廓线上某点的压力角，是该点的法线方向与速度方向之间的夹角。

（）7．压力角的大小影响从动杆的运动规律。

（）8．压力角的大小影响从动杆的正常工作和凸轮机构的传动效率。

（）9．当凸轮的压力角增大到临界值时，不论从动杆是什么形式的运动，都会出现自锁。

（）10．等加速等减速运动规律会引起柔性冲击，因而这种运动规律适用于中速、轻载的凸轮机构。（）11．凸轮机构易于实现各种预定的运动规律，且结构简单、紧凑，便于设计。

（）12．从动件的位移线图是凸轮轮廓设计的依据。

（）13．尖顶从动件凸轮的理论轮廓和实际轮廓相同。

（）14．凸轮机构的压力角越大，机构的传力性能就越差。

（）15．凸轮机构广泛应用于机械自动控制。

（）16．若不计摩擦，平底移动从动件盘形凸轮机构工作时其压力角始终不变。

（四）作图分析题

1．如图4-3所示对心尖顶直动从动件偏心圆盘凸轮机构。要求：

①画出凸轮的基圆；

②图中标出凸轮与从动件在B点接触至D点接触凸轮的转角；

③图中标出凸轮与从动件在D点接触从动件的位移和压力角；

④图中标出从动件的最大位移。

图4-3 题1图图4-4 题2图

2．如图4-4所示偏置尖顶直动从动件偏心圆盘凸轮机构。要求：

①画出凸轮的基圆、偏距圆；②

图中标出凸轮与从动件在B点接触时相对于从动件在最低位置时的凸轮转角、凸轮与从动件在B点接触至D点接触凸轮的转角；③图中标出凸轮与从动件在B点接触和D点接触从动件的位移；④图中标出凸轮的推程运动角和从动件的行程；⑤图中标出从动件在B点和D点时压力角。

3．如图4-5所示对心滚子直动从动件偏心圆盘凸轮机构。要求：

①画出凸轮的基圆；②图中标出凸轮与从动件在B点接触至D点接触凸轮的转角；③图中标出凸轮与从动件在D点接触从动件的位移；④图中标出从动件的最大位移。

图4-5 题3图图4-6 题4图

4．绘制图4-6所示机构图示位置的压力角。

习题

（一）填空

1．常用的间歇运动机构有________、________、和凸轮式间歇运动机构等。。

2．当主动件等速连续转动、从动件做单向间歇转动时，可采用、等机构。

（二）选择题：

1．当主动件作连续运动时，从动件能够产生周期性的时停、时动的定向运动。

A．只有间歇运动机构，才能实现B．除间歇运动机构外，其他机构也能实现

C．只有齿轮机构，才能实现D．只有凸轮机构，才能实现

2．棘轮机构的主动件是。

A．棘轮B．棘爪C．止回棘爪D．以上均不是

单元五间歇运动机构

3．棘轮机构的主动件是是作____的。

A ．往复摆动运动

B ．往复直线运动

C ．等速转动

D ．直线运动 4．槽轮机构的主动件是____。

A ．槽轮

B ．曲柄

C ．圆销

D ．不确定 5．槽轮机构的主动件在工作中是作____运动的。

A ．往复摆动运动

B ．往复直线运动

C ．等速转动

D ．直线运动（三）判断题

（）1．单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（）2．棘轮机构和槽轮机构的主动件，都是作往复摆动运动的。（）3．槽轮机构必须有锁止圆弧。

（）4．棘轮机构的止回棘爪和槽轮机构的锁止圆弧的作用是相同的。（）5．槽轮机构的主动件是槽轮。（）6．棘轮的转角大小是可以调节的。

【例6-1】某渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿数z ＝24，齿顶圆直径d a ＝204.80 mm ，基圆齿距p b =23.617 mm ，分度圆压力角α=20°。试求该齿轮的模数m 、压力角α、齿高系数h *

a ，顶隙系数c *和齿根圆直径d f 。

解：由p b =πmcosα 得mcosα=π

p =

617

.23=7.5175 用α=20°试算得m =8mm 为标准模数

∴α=20°，m =8mm

由d a ＝m (z +2h *a ) 得h *

a =m mz d a 2-=8

224880.204??-=0.8 可判断为短齿制齿轮 c *=0.3

d f =m(z-2h *a -2c *

)=8×(24-2×0.8-2×0.3)=174.40mm

【例6-2】某传动装置采用一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮传动，大齿轮已经丢失。测得两轮轴孔中心

距a ＝112.5mm ，小齿轮齿数z 1＝38，齿顶圆直径d a1＝100 mm 。试确定大齿轮的基本参数和尺寸。

解：由d a1＝m(z+2 h *

a ) 得m=*+a a h z d 211

.1238100?+=2.5mm 由 a=

2m (z 1+z 2) 得z 2=m

a 2-z 1=5.25.1122?-38=52 基本尺寸计算：

d 2=mz 2=2.5×52=130mm d b2=d 2cosα=122.16mm

d a2=m(z 2+2h *a )=135mm d f2=m(z 2-2 h *

a -2c ＊)=123.75mm

h a =h *

a m=2.5mm h f =m( h *

a +c ＊

)=3.125mm h=h a +h f =5.625mm p=πm=7.854mm s=e=p/2=3.927mm

【例6-3】有一个失效的渐开线标准直齿圆柱齿轮，测得它的齿数z ＝40，齿顶圆直径d a ＝83.20mm ，跨4齿和5齿的公法线长度分别为w 4＝21.79mm ，w 5＝27.69mm 。求该齿轮的模数和齿制参数。

解：由 W k+1-W k =πmcosα 知mcosα=

5W W -=

.2169.27-=1.878

用α=20°试算得m =1.999mm ，极接近标准模数m =2mm

∴α=20°，m =2mm 由 d a ＝m (z +2h *

a ) 得h *

a =

m mz d a 2-=2

240220.83??-=0.8 可判断为短齿制齿轮 c *

=0.3

【例6-4】已知一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮传动，m ＝10 mm ，z 1＝19，z 2＝40，安装中心距a ′＝300 mm ，α=20°。要求：(1)计算两齿轮的齿顶圆直径、分度圆直径、节圆直径和基圆直径；(2)*检查是否满足连续传动条件。

解：（1）正常齿制 h *

a =1.0 c ＊

=0.25

d a1=m(z 1+2h *a )=210mm d a2=m(z 2+2h *

a )=420mm

d 1=mz 1=190mm d 2=mz 2=400mm

d b1=d 1 cosα=178.542mm d b2=d 2cosα=375.877mm 标准中心距 a=

(z 1+z 2)=295mm 由a cosα= a′cosα′得 cosα′=a a

cosα=0.92403 α′=22.4773°

由d′cosα′=d cosα

得d 1′=

αα'cos cos 1d =193.22mm d 2′=αα

cos cos 2d =406.78mm

(2) 由 d a cosαa =dcosα 得αa1=arcos (1

1a d d

cosα)=31.7668°

αa2=arcos (22a d d

cosα)=26.4986

重合度ε=π

[ z 1（tanαa1-tanα′）+ z 2（tanαa2-tanα′）]=1.22﹥1

满足连续传动条件

【例6-5】有一对轴交角Σ＝90°的直齿圆锥齿轮传动，已知z 1＝21，z 2＝47，大端m ＝5mm ，α＝20°。试求这对齿轮的主要几何尺寸。

解：分度锥角δ1=arctan

21z z = arctan 47

=24.0755° δ2=90°-δ1=65.9245° 分度圆直径d 1=mz 1=21×5=105(mm ) d 2=mz 2=47×5=235(mm )

齿顶高h a =h *a m =1.0×5=5(mm ) 齿根高h f =(h *a +c *)m =(1.0+0.2)×5=6(mm ) 齿顶圆直径d a1=d 1+2h a cosδ1=105+2×5cos 24.0755°=114.130(mm )

d a2=d 2+2h a cosδ2=235+2×5cos 65.9245°=239.079(mm ) 齿根圆直径d f1=d 1-2h f cosδ1=105-2×5cos 24.0755°=95.870(mm ) d f2=d 2-2h f cosδ2=235-2×5cos 65.9245°=230.921(mm ) 锥距R =

2212z z m +=2247212

5+=128.695(mm )

表6-2 几种齿轮传动受力分析计算简表

圆周力F t

径向力F

r 轴向力F a 法向力F n

直齿圆柱齿轮 21

12t t F d T F -==

（主动齿轮与节点速度v 方向相反，从动齿轮相同）

F r1=F t1tan α=-F r2 （指向轮心）

cos 11t n F F =

（指向受力面，切于基圆）

斜齿圆柱齿轮 21

112t t F d T

F -==

（主反从同）

1cos tan r n t r F F F -==β

α（指向轮心）

F a1=F t1tanβ=-F a2

（主动齿轮：按左右手定则判断方向）

αcos cos 11n t n F F =

（指向受力面，切于基圆）

直齿圆锥齿轮

112t m t F d T

F -==

（主反从同）

F r1=F t1tan αcosδ1=-F a2

（指向轮心）

F a1=F t1tan αsinδ1

=-F r2

（从小端指向大端）

cos 11t n F F =

（指向受力面，切于基圆）

【例6-6】一直齿锥—斜齿圆柱齿轮减速器，主动轴1的转向如图6-4a 所示，试问：当斜齿轮的螺旋角为何旋向才能使中间轴上的轴向力方向相反，试在两个齿轮的力作用点上分别画出三个分力。

解：（见图6-4b ）

图6-4a ) 图6-4b )

【例6-7】已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动，z 1=23、z 2=50、m n =2mm ，传动中心距a =75mm 。试求：①螺旋角β；②分度圆直径d 1、d 2；③若n 1=2900r/min ，传递功率P =10KW ，求圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F a 。

解：①据a=βcos 2n m (z 1+z 2) cosβ=a m n 2(z 1+z 2)=75

?(23+50)=0.97333

β=13°15′41″ ②d 1=

βcos 1z m n =97333.0232?=47.260mm d 1=βcos 2z m n =97333

.0502?=102.740mm ③据 T =9550n

=9550×290010=32.931(Nm )

F t1= F t2=1

12d T =260.4710931.3223??=1394(N ) F r1= F r2=F t1βαcos tan n =1394×97333.020tan =521(N )

F a1= F a2=F a1tanβ=1394tan 13°15′41″=329(N )

【例6-8】设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图6-5a 所示，试问：（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反？（2）低速级螺旋角β应取何值才能使中间轴的轴向力互相抵消？

图6-5a ) 题图图6-5b )分析图

解：（1）1、2齿轮传动，1主动2从动；3、4齿轮传动，3主动4从动

假设齿轮转向如图6-5b 所示。1右旋，据主动件右手定则，可判F a1方向“↑”，据作用反作用关系知F a2方向“↓”；题意要求F a3方向与F a2方向相反，所以F a3方向“↑”。据主动件左右手定则F a3方向“↑”符合左手定则。故3左旋，4右旋

（2）中间轴的轴向力互相抵消，必有F a2= F a3 ∵F a =F t tanβ=

d T

2tanβ=β

cos 2z m T n tanβ=z m T n 2sinβ，T 1=T 2（旋转时外力矩平衡）

∴222

sin z m n β=3

sin z m n β，得β3=arcsin (2233z m z m n n sinβ2)=8.267122°=8°16′2″

【例6-9】若【例6-5】的齿轮传动P =30KW ，n 1=1450r/min ，齿宽为b =30mm 。求：圆周力F t 、径向力F r 、

轴向力F a 。

解：据T 1=9550

1n P =9550×1450

=197.6(Nm ) 平均分度圆直径d m1=R b R 5.0-d 1=695

.12830

5.0695.128?-×105=92.762(mm )

圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F a 计算

F t1= F t2=112m d T =762

.92106.19723

??=3071(N )

F r1= F a2=F t1tan αcosδ1=3071tan 20°cos 24.0755°=1021(N )

F a1= F r2=F t1tan αsinδ1=3071tan 20°sin 24.0755°=456(N )

习题

（一）填空题

1．基圆上的压力角等于；基圆半径越大，渐开线越趋于。 2．齿轮分度圆是齿轮上具有和的圆 3．一对渐开线齿轮正确啮合的条件为，连续传动条件为。

4．一对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮有，α= 、h a *= 、c *= 。

5．渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个，即、、、齿顶高系数和顶隙系数。 6．、和是齿轮几何尺寸计算的主要参数和依据。 7．以齿轮中心为圆心，过节点所作的圆称为圆。

8．如果分度圆上的压力角等于，模数取的是值，齿厚齿槽宽的齿轮，就称为标准齿轮。 9．对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最少齿数是。

10．齿轮的常见失效形式有、、、、。 11．闭式软齿面齿轮传动，是主要失效形式，应先按疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按进行校核。

12．一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。

13．一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在法线方向移动一个法向齿距的距离时，有百分之的时间是二对齿啮合，有百分之的时间是一对齿啮合。

14．标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。

15．若两轴夹角为90?的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为：z 1=25，z 2=40，则两轮的分度圆锥角δ1= ，δ2= 。

16．斜齿轮分度圆上的螺旋角越大，传动时的轴向力。

17．闭式软齿面齿轮传动中，小齿轮齿面硬度与大齿轮齿面硬度差，应取较为合理。 18．越大，齿形越大，轮齿的承载能力越大。

19．相对加工标准齿轮而言，刀具靠近齿坯中心而加工出的齿轮是变位齿轮。 20．重合度越大，表示同时进入啮合的轮齿对数越。

21．规定斜齿轮面上的参数为标准值，直齿圆锥齿轮端参数为标准值。 22．从动齿轮上所受圆周力的方向与其转动方向。

23．斜齿轮的当量齿数z v与其端面齿数z的关系式是。

24．材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是。

（二）选择题

1．渐开线上任意一点法线必基圆。

A．交于B．垂直于C．切于

2．渐开线上各点的压力角，基圆上压力角。（答案序号：①相等②不相等③不等于零④等于零）

A．①③B．①④C．②③D．②④

3．对于齿数相同的渐开线直齿齿轮，模数，齿轮的几何尺寸及齿形都越大，齿轮的承载能力也越大。

A．越大B．越小C．不变

4．标准压力角和标准模数均在上。

A．分度圆B．基圆C．齿根圆

5．一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足。

A．齿形相同B．模数相等，齿厚等于齿槽宽C．模数相等，压力角相等

6．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度。

A．大于或等于基圆齿距B．大于或等于分度圆齿距C．大于或等于分度圆齿厚

7．一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是。

A．相交的B．相切的C．分离的

8．一对直齿圆柱齿轮的中心距（①一定②不一定）等于两分度圆半径之和，但（③一定④不一定）等于两节圆半径之和。答案

A．①③B．①④C．②③D．②④

9．开式齿轮传动中，一般不会发生的失效形式为。

A．轮齿的点蚀B．齿面磨损C．轮齿折断D．以上三种都不发生

10．已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25，齿顶高系数h a*=1，齿顶圆直径d a=135mm，则其模数大小应为。

A．2mm B．4mm C．5mm D．6mm

11．一直齿圆柱齿轮的齿距约为p=15.7mm，分度圆直径为d=400mm，则该齿轮的齿数为。

A．82 B．78 C．80 D．76

12．当基圆半径趋于无穷大，渐开线即。

A．越平直B．成为直线C．越弯曲

13．一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装若有误差，。

A．仍能保证无齿侧隙连续传动B．仍能保证瞬时传动比不变

C．瞬时传动比虽有变化，但平均转速比仍不变

14．斜齿轮有端面模数和法面模数，规定以为标准值。

A．法面模数B．端面模数C．法面模数和端面模数选其一

15．斜齿轮的压力角有法面压力角和端面压力角两种，规定以为标准值。

A．法面压力角B．端面压力角C．法面压力角和端面压力角选其一

16．对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数为。

A．16 B．17 C．18

17．一对渐开线齿轮啮合时，啮合点始终沿着移动。

A．分度圆B．节圆C．基圆公切线

18．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在上。

A．端面B．轴面C．主平面D．法面

19．渐开线直齿锥齿轮的当量齿数z v其实际齿数z。

A．小于B．小于且等于C．等于D．大于

20．斜齿轮端面模数ｍt法面模数ｍn和螺旋角β的关系为。

A．ｍn=ｍt cosβ B．ｍt=ｍn cosβ C．ｍn=ｍt tanβ D．ｍt=ｍn tanβ

21．用展成法加工标准齿轮，刀具分度线与齿轮分度圆。

A．相切B．相割C．相离

22．当渐开线圆柱齿轮的齿数少于z min时，可采用的办法来避免根切。

A．正变位B．负变位C．减少切削深度

23．闭式软齿面齿轮传动最可能出现的失效形式是。

A．齿面磨损B．轮齿折断C．齿面胶合D．齿面疲劳点蚀

24．材料为45钢的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是。

A．正火B．调质C．表面淬火D．渗碳淬火

25．齿轮最常用制造。

A．碳钢B．铸铁C．青铜D．合金钢

26．齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。

A．齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B．齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿

C．齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿D．齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火

27．对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。

A．先按接触强度计算B．先按弯曲强度计算C．先按磨损条件计算D．先按胶合条件计算28．设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使。A．两者硬度相等B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度

C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度D．小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面

29．在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数时，则可以。

A．提高齿面的接触强度B．提高轮齿的弯曲强度

C．弯曲与接触强度均可提高D．弯曲与接触强度均不变

30．轮齿的弯曲强度，当，则齿根弯曲强度增大。

A．模数不变，增多齿数时B．模数不变，增大中心距时

C．模数不变，增大直径时D．齿数不变，增大模数时

31．为了提高齿轮传动的接触强度，可采取的方法。

A．采用闭式传动B．增大传动中心距C．减少齿数D．增大模数

32．为了提高齿轮齿根弯曲强度应。

A．增加齿数B．增大分度圆直径C．增大模数D．减小齿宽

33．一对啮合的齿轮，若材料不同，它们的齿面接触应力。

A．σH1>σH2 B．σH1<σH2C．σH1=σH2 D．大小关系不确定

34．齿面点蚀多发生在位置。

A．轮齿节线附近靠齿顶B．轮齿节线附近靠齿根C．齿顶D．齿根

35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在分度圆上。

A．端面B．法面C．小端D．大端

36．为了提高齿轮的齿面接触强度应。

A．增大模数B．增大分度圆直径C．增加齿数D．减小齿宽

（三）判断题

（）1．渐开线的形状与基圆的大小无关。

（）2．渐开线上任意一点的法线不可能都与基圆相切。

（）3．渐开线上各点的压力角是不相等的，越远离基圆压力角越小，基圆上的压力角最大。

（）4．齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。

（）5．渐开线齿轮啮合时，啮合角恒等于节圆压力角。

（）6．由制造、安装误差导致中心距改变时，渐开线齿轮不能保证瞬时传动比不变。

（）7．节圆是一对齿轮相啮合时才存在的圆。

（）8．分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。

（）9．渐开线齿轮齿根圆以外的齿廓曲线一定为渐开线。

（）10．渐开线齿廓上各点的压力角不等。

（）11．当齿轮的基圆直径过小时，渐开线有可能进入基圆内部。

（）12．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，但传动比大小仍保持不变。

（）13．用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮，当z min＜17时产生根切。

（）14．两齿轮齿数不相同时，其接触应力是不相等的。

（）15．通常齿轮的失效主要是指齿轮轮齿的失效。

（）16．为使大小悬殊的二啮合齿轮接近等强度，可将小齿轮正变位，大齿轮负变位。

（）17．采用标准模数和标准压力角的齿轮不一定是标准齿轮。

（）18．轮齿的点蚀大多发生在节线与齿顶之间。

（）19．斜齿轮传动会产生轴向分力，螺旋角越大，产生的轴向分力越大。

（）20．斜齿轮的承载能力比直齿轮高。

（）21．斜齿圆柱齿轮计算基本参数是：标准模数，标准压力角，齿数和螺旋角。

（）22．标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。

（）23．适当提高齿面硬度，可以有效防止或减缓齿面点蚀、磨损、胶合等失效形式。

（）24．齿轮传动中，齿根弯曲应力的大小与材料无关，但疲劳强度的高低却与材料有关。

（）25．齿轮传动中，齿面接触应力相等，所以齿面接触强度也相等。

（）26．锥齿轮的参数以大端为标准。

（）27．单个齿轮上有基圆、分度圆、节圆、齿顶圆、齿根圆等。

（）28．和直齿圆柱齿轮传动相比，斜齿圆柱齿轮传动有较大的重合度。

（四）问答题

1．渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是相等的？

2．齿轮传动的主要失效形式有哪些？说明减少失效的措施。

3．齿轮传动的设计准则是什么？

4．为了修配一对齿轮查阅了原设计资料，知大小齿轮均使用45钢正火。试指出设计的不妥之处和轮齿的失效形式，并提出改进的措施。

（五）综合题

1．为能配一残损标准直齿圆柱外齿轮，实测齿高为8.98mm齿顶圆直径为135.90mm，试确定该齿轮的主要尺寸。（d、d a、d f.、d b、e、s、p）

2．已知一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮机构，测得两轴孔间距a=168mm，输入轴转速n1=400r/min，输出轴转速n2=200 r/min,若将小齿轮卸下后可以同一个齿顶圆直径为d a=88mm齿数为20的齿轮Z正确啮合。试求这对齿轮的齿数Z1,Z2.

3．现有四个标准渐开线直齿圆柱齿轮，α=20?，h a*=1，c*=0.25。且：①m1=5mm，z1=20；②m2=4mm，z2=25；

③m3=4mm，z3=50；④m4=3mm，z4=60。

问：(1)齿轮②和齿轮③哪个齿廓较平直？为什么？(2)哪个齿轮的齿最高？为什么？

(3)哪个齿轮的尺寸最大？为什么？(4)齿轮①和齿轮②能正确啮合吗？为什么？

4．已知一对外啮合直齿圆柱标准齿轮传动，m=4mm，α=20?，h a*=1，c*=0.25，a=90mm，i12=1.5。

(1)试求两轮的齿数z1，z2；(2)试求两轮的分度圆半径r1，r2，齿顶圆半径r a1，r a2。

5．一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制，今测得两轴中心距a=310mm，z2=100，d a2=408mm，α=20?，h a*=1，c*=0.25，试确定小齿轮的基本参数及其分度圆和齿顶圆的直径。

6．某项技术革新需要一对外啮合直齿圆柱齿轮传动，要求，m ＞4mm ，i=2，a=180mm ，现已有如下四个齿轮，它们都是国产的外啮合直齿圆柱标准齿轮，今测得齿数z 和公法线长度(下标数字是跨齿数)如下：

(1)z=24，W 4=53.343mm ，W 3=38.582mm (2)z=47，W 7=79.389mm ，W 6=67.58mm (3)z=48，W 7=116.21mm ，W 6=101.454mm (4)z=48，W 7=79.445mm ，W 6=67.636mm 试分析计算是否有符合要求的一对齿轮？如有应是哪两个？

7．有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知z 1＝24，

z 2

＝38，中心距a ＝185mm ，小齿轮齿顶圆直径d a1＝147.674 mm ，正常齿制。试求该对齿轮的法面模数、端面模数、端面压力角和螺旋角。

8．在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：高速级齿轮齿数

z 1

=44，z 2=94，模数m n Ⅰ=2.5mm 。低速级齿轮齿数z 3=43，z 4=95，模数

m n Ⅱ

=3.5mm ，分度圆螺旋角βⅡ=9°42′。试求：1）高速级大齿轮的旋向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小；2）高速级斜齿轮螺旋角β1为多少时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消？3）齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。

图6-6 综合7题图

9．有一对轴交角Σ＝90°的直齿圆锥齿轮传动，已知z 1＝21，z 2＝47，大端m ＝5mm ，α＝20°。试求这对齿轮的基本尺寸。（d 、d a 、d f 、R 、d m ）

题目

题图分析图

已知：蜗杆转向及旋向。判蜗轮转向，画出蜗杆蜗轮啮合点

的受力图（蜗杆为主动）

已知：蜗杆与蜗轮转向。判旋向，画出蜗杆蜗轮啮合点的受力图（蜗杆为主动）

已知：蜗杆旋向与蜗轮转向。判旋向，画出蜗杆蜗轮啮合点的受力图（蜗杆为主动）

已知：蜗杆与蜗轮转向。判旋向，画出蜗杆蜗轮啮合点的受力图（蜗杆为主动）

注意

①F a1=-F t2、F t1=-F a2、F r1=-F r2；②主动件的F a 满足左右手法则；③主动件F t 方向与其节点速度方向相反、从动件F t 方向与其节点速度方向相同，F r 方向指向各自轴心

习题

（一）填空题

1．蜗杆传动由、和机架组成，通常情况下，是主动件，是从动件。 2．在其中间平面内具有直线齿廓的蜗杆是蜗杆。

单元七蜗杆传动

机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案目录第1章绪论第2章平面机构的结构分析第3章平面连杆机构第4章凸轮机构第5章间歇运动机构第6章螺纹联接和螺旋传动第7章带传动第8章链传动第9章齿轮传动第10章蜗杆传动第11章齿轮系第12章轴与轮毂连接第13章轴承第14章联轴器、离合器和制动器第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论思考题 1．机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。 2．机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？ 3．零件与构件有什么区别？并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。答：1、机器：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； ③能实现能量、信息等的传递或转换，代替或减轻人类的劳动；实例：汽车、机床。机构：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动；实例：齿轮机构、曲柄滑块机构。机械是机器和机构的总称。机构与机器的区别在于：机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功； 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体，是不可拆分的，构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件，也有可能是若干个零件组合而成，内燃机中的连杆，就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的，在制造中几个零件分别加工，装配成连杆后整体运动。通用零件，如齿轮、轴、螺母、销、键等。第2章平面机构的结构分析一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副，其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联，则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。答：1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4．虚约束二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。

机械设计基础试题及答案(免费下载)

《机械设计基础》试题七答案一、填空（每空1分，共20分） 1、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。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、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，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、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__拉断。二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分）（）1、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（）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承（）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A 。（A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90° （）4、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（D）分度圆，基圆和齿根

（）5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。（A）oab （B）bc （C）cd （D）de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d 。（A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量（）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动（D）螺纹传动（）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系（）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径（D）半径（）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线（D）共轭齿廓（ B ）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损（ D）12、金属抵抗变形的能力，称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度（D）刚度（ B）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。（A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副（ B）14、最常用的传动螺纹类型是 c 。（A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹（）15、与作用点无关的矢量是 c 。（A）作用力(B) 力矩 (C) 力偶（D）力偶矩（）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。（A）轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变

机械设计基础课堂复习题11

机械设计基础复习题说明：1.括号在句号之前的，是填空题；括号在句号或问号之后的，是判断题；带有星号的是计算题或做图题；带问号的是简答题。 2.大部分题目都可以在课本找到答案，其他无直接答案的。 3．本复习题目的为同学们复习提供一个思路，了解教学大纲的基本要求，掌握基本知识点。绪论 0.1在研究构件的（）和（）时，机器和机构并无区别，因此，习惯上用（）一词作为机器和机构的总称。 0.2 （）是运动的单元，（）是制造的单元。 0.3 以下零件中，那些是专用零件？（）哪些是通用零件（）（本题有多个答案）A. 齿轮B. 螺钉C. 轴D. 活塞E.汽轮机叶片F. 弹簧 0.4 以下通用零件中哪些是标准件？（） A.齿轮 B.V带 C.轴 D.平键 E.弹簧 F. 螺栓 G. 滚动轴承 0.5机械设计基础课程研究的主要内容是什么？第一章平面机构的自由度和速度分析 1.1一个做平面运动的自由构件具有（）个独立运动。 1.2通过（）接触组成的运动副称为低副，分为（）和（）两种。 1.3通过（）或（）接触组成的运动副称为高副，组成平面高副两构件间的相对

运动是什么？ 1.4平面机构中，每个低副引入（）个约束，使构件失去（）个自由度。 1.5机构具有确定运动的条件是什么？ 1.6只有自由度为1的机构才具有确定运动。（） 1.7一扇门通常用多个铰链固定在门框上，构成复合铰链。（） 1.8由M个构件组成的复合铰链具有（）个运动副。 1.9机构运动简图的作用是什么？ ★机构自由度的计算（指出机构运动简图中何处存在复合铰链、局部自由度和虚约束；根据自由度计算结果判断所示机构是否具有确定运动；）题1-5~1-13 第二章平面连杆机构 2.1与机架组成（）的连架杆称为曲柄，而与机架组成（）的连架杆称为摇杆。 2.2铰链四杆机构中，机架和（）总是存在的，因此可以按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为哪三种基本形式？ 2.3曲柄摇杆机构中，当摇杆为从动件时，最小传动角出现在（）共线的位置。 A.曲柄与连杆 B.曲柄与机架 C.摇杆与机架 D.摇杆与连杆 2.4铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和（）其余两杆长度之和 2.5对心曲柄滑块若改为以曲柄为机架，将演化成（）机构 2.6铰链四杆机构，通过取不同的构件为机架总能得到曲柄摇杆机构（） 2.7曲柄摇杆机构的死点发生在（）位置。 A.主动件与摇杆共线 B.主动件与机架共线 C.从动件与连杆共线 D.从动件与

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴：二、填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2）与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。 45. 轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。三、判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

机械设计基础试题(含答案)

二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是和。 17．机械速度的波动可分为和两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是和。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的链速是常数，而其链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使；而为了防止过热必须使。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性非周期性 18．动两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ）齿宽b 20. 节点一 21. 胶合点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均瞬时 24．弯矩扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26．图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27．图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿

机械设计基础试题答案[1]

一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心，它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时，带中的应力由以下三部分组成（1）紧边和松边拉力产生的拉应力、（2）离心力产生的拉应力、（3）弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹，自锁性最好的是三角形螺纹，只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 6螺纹的公称直径是大径，确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面，楔键的工作面为键的_上下表___面，普通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承，其类型名称为深沟球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击；正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效，故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的 ____齿根弯曲疲劳____ 强度。二、问答题 1．按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成几类如何分类答：根据轴工作时承受的载荷情况，可以将轴分成三类：一、转轴：既承受转矩也承受弯矩；二、心轴：只承受弯矩不承受转矩；三、传动轴：只承受转矩不承受弯矩

机械设计基础习题及答案

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。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

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此文档下载后即可编辑一、填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。

机械设计基础试题库及答案详解DOC

《机械设计基础》试题库一、填空题（机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。（机械零件部分）

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库一、填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 6. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 11. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 12. 渐开线的形状取决于（基）圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 15. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。 16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 18. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为Φ40）。 19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 21. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 24. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 25. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。 26. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 27. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。 28. 轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。 29. 构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。二、判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i ＜1。× 12. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、简答题： 1. 机器与机构的主要区别是什么？ 2. 构件与零件的主要区别是什么？ 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角θ与急回性质有何关系？ 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？ 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？ 8. 齿轮为什么会发生根切现象？ 9. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？ 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？ 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题： 1. （B ）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B ）。Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速（B ）的轴上。Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C ）。Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机构；Ｄ. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的（B ）来传递动力和运动的。Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C ）位置。Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（C ）。Ａ. 进入大带轮处；Ｂ. 离开大带轮处；Ｃ. 进入小带轮处；Ｄ. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D ）。Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等；Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零；Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。

机械设计基础复习题上

机械设计基础复习题一．填空： 1. 机械的种类很多，用途、结构、性能差别很大，但设计的基本要求大致相同。其基本要求有使用要求、制造工艺和经济性要求、通用性要求、可靠性要求、其他特殊要求。 2.机械设计的准则，就是根据零件的失效形式做出原因分析，并根据失效的原因进行强度或刚度设计计算，以保证机械或零件在使用期限内不失效。 3. 现代机械设计常用的方法有设计方法学、最优化设计、相似性设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限单元法。 4. 这种使两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，称为运动副。 5. 按照接触方式的不同，通常把运动副分为低副和高副两类。 6. 一般机构中的构件可分为固定件、原动件和从动件三类。 7. 虚约束对机构的运动不起作用，但它可以增强构件的刚性和使构件受力均衡，让机构运转平稳。 8. 铰链四杆机构按曲柄和摇杆的情况，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 9. 滑块四杆机构根据固定件的不同，分为曲柄滑块机构，导杆机构，摇块机构和定块机构四种形式。 10. 凸轮机构按凸轮的形状分为盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮三类。 11. 凸轮机构按从动件的端部结构分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件三类。 12. 圆锥齿轮传动根据齿廓结构不同，分为直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动。 13. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数、压力角必须分别相等。 14. 齿轮加工的常用方法有仿形法和范成法两种。 15．根据一对变位齿轮变位系数之和不同，传动类型可分为零传动、正传动和负传动三种类型。 16．齿轮常见的失效形式主要有轮齿折断、疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 17．开式传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断，而闭式传动的主要失效形式是齿面点蚀和胶合。二、名词解释： 1. 这种使两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，称为运动副。

(答案)机械设计基础试题库

《机械设计基础》课程试题库一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力 ___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v 是为了防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2，则不论工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中，带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性，是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____减小_____，接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径 d2）传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。

机械设计基础测试题(一)及答案

****学院 -- 学年第学期期考试试卷课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】开卷【】适用班级：班级学号姓名@ 得分一、填空题（25分，1分/空） 1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 , 以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。 3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。 4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。 5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。二、问答题（16分，4分/题） 1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么 2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙 3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施三、# 四、计算题（49分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）

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