机械设计期末复习题.docx
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机械设计期末复习题
作业1
一、选择题：
1．对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须理论轮廓曲线的最
小曲率半径。
A．大于B.小于C.等于D.都可以
2．斜齿轮的端面指的是与斜齿轮轴线的截面。
A．平行B．垂直C．相交
3．在截面内，蜗轮齿廓是渐开线。
A．法向B．中心C．所有
4．在蜗杆传动中，要获得大的传动比，可取Z1=1，这时的传动效率，
而蜗杆蜗轮传动的承载能力比齿轮传动。
A．较高、大B．较低、大C．较高、小D．较低、小
5．在下列机构中，有急回特性的机构是。
A．对心曲柄滑块机构B．转动导杆机构
C．双曲柄机构D．偏置曲柄滑块机构
6．对于曲柄滑块机构，当曲柄处于的位置时，从动件滑块处的压力
角出现极值。
A．与导路平行B．与导路垂直C．与机架共线D．与连杆共线
7．直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为。
A．m1=m2=m,α1=α2=αB．S
=e
C．εa≥1D.都不对
8．圆锥齿轮在不同背锥截面上的不相等。
A．压力角B.模数
C．齿顶高系数D.当量齿数
二、判断下列机构运动设计是否合理，若不合理，试提出修改意见（画有箭头的
构件为主动构件，主动构件数目不变）
三、在图示铰链四杆机构中，已知lAB=20mm,lAD=40mm，lCD=25mm，及等角速度
ω21=2S-1，求当θ=20°时构件3的角速度
四、已知凸轮机构如图，在图上标注出：
A点的压力角αA，并量出其值
凸轮从图示位置转过90°后的压力角α
五、已知齿轮毛坯的传动角速度ω1=1rad/s，齿条刀具的模数m=4mm，其移动线
速度V刀=60mm/s，齿条刀具中线与齿轮毛坯轴线O的距离L=58mm。
求被加工齿轮的齿数
计算被加工齿轮的变位系数x，并说明是正变位还是负变位
在图示轮系中，已知：
Z1=100，Z2=101，Z
=100，Z3=99，求H轴与I轴之间
传动比iHI，并说明H轴，I轴转向是否相同。
（16分）
作业2
一、填空题
1．对于具有两个整转副的铰链四杆机构，若取机构的为机架，
则可获得双曲柄机构。
2．在滚子从动件盘形凸轮机构中，若实际廓线变尖且压力角超过许用值，应
采取的措施是。
3．齿数为Z，螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮的当量齿数ZV=
4．以摇杆为原动件的曲柄摇杆机构中，死点位置发生在曲柄与连杆位置。
5．四铰链机构，当不满足杆长和的条件时，均为机构。
6．曲柄滑块机构的存在曲柄的几何条件是。
7．对心曲柄滑块机构急回特性。
8．当齿轮的模数相等时，齿数越多，分度圆直径就越齿廓渐开线就越，齿根也就越。
9．在凸轮机构中，所谓偏距圆指的是以所作的圆。
10．一对渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的，，
及。
二、选择题
1．圆锥齿轮机构中，模数是标准值
A．小端B.平均直径处C.大端D.背锥截面
2．机械工程中，通常利用的惯性储蓄能量，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
3．运动链成为机构的条件是：
。
A．运动链必须有机架B.运动链自由度数为零
C．原动件数等于活动件数D.运动链自由度数与主动件数相等
4．在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为原动件时死点位置。
A．有一个B.有两个C.没有D.有三个
5．压力角α的定义是。
A．从动件所受的力F与其法向分力Fn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
6．对于平面连杆机构，当时，机构处于死点位置。
A．传动角γ=90°B.压力角α=90°
C．压力角α=0°D.传动角γ=45°
7．对于四铰链机构，在满足杆长和的条件时，若取为机架，将得到双摇杆机构。
A．最短杆B.与最短杆相邻的构件
C．最长杆D.与最短杆相对的构件
8．对于四铰链机构，当从动件的行程速度变化系数时，机构没有急回特性。
A．K>1B.K<1C.K=0D.?
K=1
9．在下列机构中，不存在死点位置。
A．双曲柄机构B.曲柄滑块机构
C．双摇杆机构D.摆动导杆机构
10．用齿条形刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当时，将发生根切现象。
A．
>
B.
≤
C．Z>17D.x>xmin
三、
（1）试计算图示机构的自由度（机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件）。
（2）图示机构是由哪些杆组构成的？
请将哪些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序极其级别。
（3）若以构件1为原动件，则此机构为几级机构？
四、在图示的铰链四杆机构中，已知：
lBC=150mm,lCD=120mm,lAD=100mm,AD为机架
1.若欲得到双曲柄机构，求lAB的最小值。
（20若取lAB=60mm，则机构是否存在曲柄？
指出哪个杆是曲柄，得到的是哪种机
（通过计算说明理由）
五、已知滑块1在主动力P的作用下，克服垂直向下的工作阻力Q，沿斜面2等速
向上滑动（α锐角）接触面之间的摩擦角
=8°,主动力P与水平线的夹角为
β=10°（12分）
1.用力多边形图解法求出主动力P与工作阻力Q之间的关系式
2.求滑块1能沿斜面2上滑时的不自锁条件。
（即α取值范围）
六、已知一对正确安装的正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距
a=175mm，模数m=5mm，压力角α=20°，传动比i12=2.5，试求这对齿轮的
齿数Z1、Z2，并计算d2、df2、da2、db2（12分）
七、图示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出：
1.凸轮按ω方向转过45o时从动件的位移；
2.凸轮按ω方向转过45o时凸轮机构的压力角．
作业3
一、填空（每空1分）
1、构件是机器的单元体；零件是机器的单元体；部件是机器的单元体。
2、平面运动副可分为和，低副又可分为和。
3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为和。
4、平面运动副的最大约束数为。
5、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目主动件数目。
6、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的和。
7、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为。
8、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构死点位置，而当摇杆为原动件时，机构死点位置。
9、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆位置。
10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：
。
11、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为。
12、凸轮机构是由、凸轮、三个基本构件组成的。
13、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为运动。
14、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α。
15、链传动是由、、所组成。
16、链传动和带传动都属于传动。
T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的_推动从动齿轮的，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮与啮合线的交点；当主动齿轮的推动从动齿轮的，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮与啮合线的交点。
T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为和分别相等。
T-7-2-19-3-2、___和___是开式齿轮传动的主要失效形式。
T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有和两类。
T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1σH2。
T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力，可用于高速重载的场合。
T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数，则传动比就越大。
T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指：
通过_蜗杆_轴线并垂直于____轴线的平面。
T-8-2-25-2-3、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_、、_。
T-10-2-26-2-3、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为型平键，b=，L=。
T-10-1-27-2-2、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称系。
T-11-2-28-2-3、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为、、。
T-10-1-29-2-3、机械静联接又可以分为联接和联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于连接。
T-10-2-30-2-3、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种防松方式：
防松、防松、防松。
T-10-2-31-2-1、平键的工作面是键的。
T-10-2-32-2-1、楔键的工作面是键的。
T-12-4-33-2-1、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越。
T-10-2-34-2-1、普通平键的剖面尺寸（b×h），一般应根据按标准选择。
35、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用制，外圈与轴承孔的配合采用轴制。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）（每题2分）
P-1-1-01-2-2、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）
P-3-2-02-2-2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。
（）
P-3-2-03-2-2、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。
（）
P-3-2-04-2-2、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。
（）
P-4-2-05-2-2、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。
（）
P-4-2-06-2-2、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
（）
P-6-3-07-2-2、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。
（）
P-6-3-08-2-2、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。
（）
P-7-1-09-2-2、基圆以内无渐开线。
（）
P-7-9-20-2-2、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
（）
P-8-2-21-2-2、蜗杆传动一般用于大速比的场合。
（）
P-8-2-22-2-2、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。
（）
P-9-1-23-2-2、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
（）
P-10-1-24-2-2、楔键的顶底面是工作面。
（）
P-10-1-25-2-2、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。
（）
P-10-2-26-2-2、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。
（）
P-10-2-27-2-2、螺纹联接是可拆联接。
（）
P-12-3-28-2-2、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。
（）
P-12-3-29-2-2、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。
（）
三、选择题（将正确答案的序号填在括号中）（每题2分）
A-1-1-01-3-2、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为（）
A.零件B.机构C.构件D.部件
A-2-2-02-3-2、平面运动副所提供的约束为（）
A.1B.2C.1或2D.3
A-2-2-03-3-2、若两构件组成低副，则其接触形式为（）
A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触
A-2-4-04-3-2、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
A-3-2-05-3-2、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）
A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆
A-4-2-06-3-2、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（）
A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击
A-6-5-07-3-2、带传动的主要失效形式是带的）
A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀
A-6-3-08-3-2、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（）
A.带的初拉力达不到规定值B.带与带轮的摩擦系数过小C.带的弹性变形D.带型选择不当
A-6-3-09-3-2、（A）是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。
A.弹性滑动B.打滑C.松驰D.疲劳破坏
A-7-2-10-3-2、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）
A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆
A-7-7-11-3-2、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（）
A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断
A-7-7-12-3-2、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（）
A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断
A-7-11-13-3-2、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（）
A.蜗杆传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动
A-7-7-14-3-2、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（）
A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分
A-7-10-15-3-2、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的（）均为标准值。
A.法面模数、分度圆上的法面压力角B.端面模数、分度圆上的端面压力角
C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角
D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角
A-8-2-16-3-2、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是（）
A.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=βB.ma1=mt2,αa1=αt2,λ=β
C.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=-βD.ma1=ma2,αa1=αt2,λ=-β
（注：
下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）
A-8-2-17-3-2、蜗杆传动的传动比i等于（）
A.
B.
C.
D.
A-10-1-18-3-2、普通平键的长度应（）
A.稍长于轮毂的长度B.略短于轮毂的长度C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍
A-10-1-19-3-2、键的截面尺寸b×h主要是根据（）来选择。
A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径
A-10-2-20-3-2、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（）
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接
A-12-2-21-3-2、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（）
A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合
A-13-1-22-3-2、联轴器和离合器均具有的主要作用是（）
A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动
A-13-1-23-3-2、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（）
A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器
四、问答题（每题5分）
W-4-2-01-2-5、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。
W-6-3-01-2-5、说明带的弹性滑动与打滑的区别。
W-7-1-01-2-5、简述齿廓啮合基本定律。
W-8-6-01-2-5、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？
W-10-2-01-2-5、说明螺纹连接的基本类型及应用。
W-12-3-01-2-5、轴上零件的周向固定各有哪些方法？
（指出四种以上方法）
W-12-3-01-2-5、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?
各有什么特点?
（指出四种以上）
五、计算题
J-2-5-01-4-10、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？
（10分）
J-2-5-02-4-15、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？
（15分）
J-2-5-03-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。
（15分）
J-2-5-04-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。
（15分）
J-3-2-05-3-10、图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。
取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？
（15分）
J-3-2-06-3-10、已知图示机构中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：
（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？
如果存在，指出是哪一构件？
（必须根据计算结果说明理由）
（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？
（10分）
J-3-2-07-3-10、如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度LAB=50mm,LBC=110mm,LCD=80mm,LAD=100mm。
（1）该机构是否有曲柄？
如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）；
（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？
（10分）
J-7-3-08-3-10、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=200mm，齿数Z1=20，Z2=80，齿顶高系数ha*=1，压力角=20°。
试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径及啮合角。
J-7-3-09-4-15、某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=12.56mm，齿数z=20，正常齿制。
求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、、齿根圆直径df、基圆直径db、、齿高h及齿厚s。
（cos20º≈0.94）
J-7-3-10-3-10、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮齿数Z1=18。
试确定大齿轮的齿数Z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径。
J-9-1-11-3-10、如下图所示轮系中，已知Z1=16，Z2=36，Z3=25，Z4=50，Z5=2，Z6=20，若n1=600r/min，求蜗轮的转速n6及各轮的转向。
（10分）
J-9-1-12-4-20、在图示传动装置中，已知各轮齿数为：
Z1=20,Z2=40,Z3=20,Z4=30,Z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。
试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。
（20分）
六、设计题（每小题20分）
J-4-3-14-4-20、图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。
已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。
试用作图法在图上标出：
（1）当凸轮从初始位置转过
=90°时，从动件走过的位移S1；
（2）当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度
。
说明：
（1）不必作文字说明，但必须保留作图线；
（2）S1和
只需在图上标出，不必度量出数值。
七、分析题（本题20分）
J-8-2-15-4-20、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。
试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。
J-11-2-16-4-20、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。
试按例①所示，指出图中的其它结构错误（不少于7处）。
（注：
润滑方式、倒角和圆角忽略不计。
）
答案
一、填空（每空1分）
T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。
T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。
T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2。
T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。
T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。
T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。
T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：
急回特性。
T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。
T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。
T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。
T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。
T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。
T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。
T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。
T-7-2-19-3-2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。
T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。
T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1=σH2。
T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。
T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越大。
T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指：
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