机械设计基础复习.docx

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机械设计基础复习

第一章第三章

机器,机械,机构的概念

1.机构的组成要素：

（1）构件，构件与零件有什么区别？

（2）运动副，运动副有哪些常用类型？

掌握常用运动副的特点；

（3）运动链，机构？

2、自由度，约束？

掌握平面机构自由度的计算公式；

3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件；

练习

1.一个作平面运动的自由构件有3个自由度。

2.机械是机器和机构的总称。

3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副。

4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。

（×）

5、复合铰链、局部自由度、虚约束，在计算机构自由度时，如何处理？

6..零件是机械中制造的单元，构件是机械中运动的单元。

7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间B产生相对运动。

A、可以B、不能C、不一定能

8..两构件通过______面接触_构成的运动副称为低副，它引入___2____个约束；两

9.构件通过_点，线接触_______构成的运动副称为高副，它引入____1___个约束。

10.当机构的自由度

?

0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。

（√）

11.机器中独立运动的单元体，称为零件。

（×）

第四章平面连杆机构

1、平面四杆机构的基本型式是什么？

它有几种类型？

2、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么？

他们有哪些用途？

3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么？

4.什么是压力角？

传动角？

掌握连杆机构传动角的计算方法；最小传动角的位置；

5、极位夹角？

急回运动？

行程速比系数？

掌握极位夹角与行程速比系数的关系式；

6、机构的死点位置？

掌握死点位置在机构中的应用；

7.已知行程速比系数设计四杆机构（曲柄滑块机构、导杆机构）；已知连杆的两对应位置；已知摇杆的两对应位置；

练习

1.当连杆机构处于死点位置时，有。

2.一个曲柄摇杆机构，行程速比系数等于1.25，则极位夹角等于。

3.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于42o，则行程速比系数等于。

4.机构具有确定运动的条件是数目等于机构的自由度数。

5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其连杆与摇杆的夹角∠BCD＝130°，其传动角为。

6..当行程速度变化系数k时，机构就具有急回特性。

A小于1；B.大于1；C.等于1；　D.等于0

7.平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。

8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是且。

9.曲柄滑块机构在，会出现死点

9.在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。

（）

10.对心曲柄滑快机构急回特性。

11.偏置曲柄滑快机构急回特性。

12.机构处于死点时，其传动角等于。

13.曲柄滑快机构，当取为原动件时，可能有死点。

14.机构的压力角越对传动越有利。

15.图示铰链四杆机构，以AB为机架称机构；以CD为机架称机构。

16.平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。

（）

17.曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。

（）

18.一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。

则当为原动件时，称为机构的死点位置。

19.当极位夹角θ时，机构就具有急回特性。

A<0；B>0；C=0。

20.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以的大小为依据。

21.画出传动角和压力角，及传动角最小时的位置

第五章凸轮机构及其设计

1、凸轮机构是如何分类的？

2、凸轮的基圆、偏距、从动件行程、从动件推程、从动件回程、从动件远（近）休程？

3、凸轮的推程运动角、回程运动角、远（近）休止角？

4、凸轮从动件有几种基本运动规律？

各有何特点？

7、凸轮机构的压力角

练习

1.在凸轮机构中，从动件的运动规律为时，机构会产生刚性冲击。

2.凸轮机构的优点和缺点

3、凸轮机构是凸轮、和机架组成的高副机构。

4、凸轮机构中，凸轮与从动件的接触处，是以点或线相接触，形成副。

5、凸轮按形状分为凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮。

6、按从动件与凸轮的接触形式可分为从动件、滚子从动件和平底从动件三种类型。

7、在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，　　　　运动规律具有刚性冲击；　　　　　运动规律具有柔性冲击；而运动规律无冲击。

。

8、按从动件的运动形式分，凸轮机构有从动件和摆动从动件凸轮机构两大类。

9、凸轮机构中，从动件的运动规律取决于。

A、凸轮轮廓的大小B、凸轮轮廓的形状C、基圆的大小

10、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指（）。

11、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，加速度值为。

A、零B、无穷大C、常量

12、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，将引起冲击。

A、刚性B、柔性C、无

13、等加速等减速运动规律的凸轮机构将引起。

A、刚性B、柔性C、无

14、简谐运动规律的凸轮机构将引起。

A、刚性B、柔性C、无

15.当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、将产生有限度的冲击D、没有冲击

16、在凸轮机构中，若从动件在推程和回程采用等速运动，则运转平稳，无冲击。

（）

17、凸轮机构的优点是只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。

（）

四、分析计算题

1、已知凸轮机构如图所示，试在图上标注：

（1）凸轮的基圆半径rmin从动件的升程h

（2）推程运动角δt回程运动角δh

（3）远休止角δs近休止角δs‘

（4）当凸轮转过90°时，从动件的位移s，当凸轮转过180°时，机构的压力角α

2、已知凸轮机构如图所示，试在图上标注：

（1）

凸轮的基圆半径rmin

（2）从动件的升程h

（3）推程运动角δt

（4）回程运动角δh

（5）远休止角δs

（6）近休止角δs‘

（7）当凸轮转过90°时，从动件的位移s

（8）当凸轮转过180°时，机构的压力角α

第七章螺纹

重要基本概念

1．常用螺纹有哪几类？

哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？

哪些是标准螺纹？

常用的有：

三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。

三角螺纹用于联接，其余用于传动。

因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。

除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。

2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？

预紧力的最大值如何控制？

螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。

预紧

的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。

拧紧后，预紧应力的大小

不得超过材料屈服极限σS的80%。

3．螺纹联接有哪些基本类型？

适用于什么场合？

螺纹联接有4中基本类型。

螺栓联接：

用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。

螺钉联接：

用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），

又不需要经常拆卸的场合。

双头螺柱联接：

用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。

紧定螺钉联接：

用于传递力和力矩不大的场合。

4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？

考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。

5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？

1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免

螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。

6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？

因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为

总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。

所以使用过厚的螺母并不能提高

螺纹联接强度。

7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？

根据防松原理，防松分哪几类？

因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或

消失，不再满足自锁条件。

这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严

重事故。

因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。

根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。

练习

1.螺纹联接的基本类型有、、、。

2.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用联接。

3.受拉螺栓的强度计算公式中的“1.3”的意义是。

4.联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？

根据防松原理，放松方法分哪几类？

5.紧螺栓联接中，拧紧后，预紧应力大小不得超过材料的屈服强度的。

A.80%B.50%C.90%

何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么

紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？

第八，九章带传动，链传动

带传动特点

1．失效形式和设计准则

失效形式：

打滑、疲劳破坏。

设计准则：

保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。

2．确定小带轮直径考虑哪些因素

（1）最小带轮直径，满足d1≥ddmin，使弯曲应力不至于过大；

（2）带速，满足5≤v≤25m/s；

（3）传动比误差，带轮直径取标准值，使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%；

（4）使小带轮包角≥

；

（5）传动所占空间大小。

3．V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置

带传动不适合低速传动。

在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。

若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。

另外，V带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。

这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。

4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求

张紧的目的：

调整初拉力。

采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。

因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。

5.简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果

答：

原因：

带在紧边和松边所受拉力不等，即存在拉力差；带有弹性，受拉变形，且在紧边和松边变形不等。

后果：

弹性滑动引起摩擦磨损，发热，传动效率降低；使主动轮和从动轮圆周速度不等，即存在滑动率，使带传动传动比不准。

6.为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象？

答：

弹性滑动在带传动中是不可避免的。

因为产生弹性滑动的原因是：

带的弹性和带在紧边和松边所受拉力不等（拉力差），而带的弹性是固有的，又因为传动多大圆周力就有多大拉力差，拉力差随载荷变化而变化，因此拉力差也是不可避免的。

所以，弹性滑动在带传动中不可避免，传动比的大小也随载荷变化。

练习：

1.简要叙述带传动的特点

2.水平布置带传动时，一般应使松边在上,紧边在下，其目的是。

3.带传动中，带所受最大应力值发生在。

4.什么是带传动的弹性滑动？

为什么带的弹性滑动是不可避免的？

5.带传动张紧的目的是什么？

张紧轮应安放在松边还是紧边上，为什么？

一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？

.6.带传动的弹性滑动。

A.是可以避免的B.是不可避免的C.只要不过载是可以避免的D.只要不打滑是可以避免的

7.为了保证带和带轮良好接触普通V带的楔角φ与相应的带轮的楔角φ’的关系为。

A.φ=φ’B.φ＜φ’C.φ＞φ’

8.带传动中内张紧轮应靠近，外张紧轮。

A．大带轮；B.小带轮；C.两轮中部

9.水平布置带传动时，一般应使松边在上，其目的是为了。

10.小带轮包角对带传动有何影响？

为什么只给出小带轮包角的公式？

11带传动的主要类型有哪些？

各有何特点？

试分析摩擦带传动的工作原理。

答：

按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。

前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。

摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。

12什么是有效拉力？

什么是初拉力？

它们之间有何关系？

答：

当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力。

当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。

紧边拉力为，松边拉力为。

带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F。

1．链传动的主要工作特点

（1）平均传动比准确，没有弹性滑动；

（2）可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）；

（3）中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小；

（4）瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声；

（5）只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。

2.．滚子链条的主要参数尺寸

主要尺寸参数：

节距、链长、排数。

节距是最重要的参数。

链条的链号表示其节距的大小，是英制单位，换算为标准计量单位为：

P=链号25.4/16mm

练习

1．与带传动、齿轮传动相比，链传动有何特点？

2．为什么链传动中链节数一般采用偶数？

而链轮齿数一般选用奇数？

3.滚子链16A-1x88GB/T1243-1997中，其节距排数、整链链节数节。

4.在设计滚子链时，一般将链节数取成偶数，其主要目的是。

第10章?

?

齿轮机构

1、齿轮机构的类型？

2、了解齿轮齿廓的形成原理；

3、渐开线的性质、渐开线齿廓啮合传动的特点；

4、渐开线圆柱齿轮各部分的名称；

5、渐开线圆柱齿轮的基本参数、渐开线齿轮的基本齿廓；

6、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算；

7、渐开线齿廓的加工原理（范成法、仿形法）；

8、渐开线齿轮根切现象产生的原因、渐开线齿轮的变位；

9、一对渐开线齿轮的正确啮合条件；

10、斜齿轮的基本参数、斜齿轮传动的几何尺寸计算；

11、斜齿轮传动的正确啮合条件；

12、斜齿轮传动的优缺点；

13、了解蜗杆、蜗轮的形成原理与方法；

14、了解蜗杆传动的优缺点；

15、了解直齿圆锥齿轮的齿形、背锥

16．掌握直齿圆锥齿轮的基本参数和啮合特点；

第十一章蜗杆

1、了解蜗杆蜗轮的正确啮合条件；

2、了解蜗杆传动的基本参数和；

练习：

1.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于。

2.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持不变，其原因为。

3.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：

4.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．圆柱齿轮传动

5.齿轮传动的主要失效形式有哪些？

。

6.渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：

7.标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为　　。

8.蜗杆蜗轮传动中，以面的参数作为标准值；锥齿轮传动中，以面的参数作为标准值。

9.用法加工标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于，将发生根切。

10.齿轮的渐开线形状取决于它的直径。

A．齿顶圆B.分度圆C.基圆D.齿根圆

11.一对渐开线齿轮传动中，若两轮的实际中心距大于标准中心距，则其传动比将。

A．增大；B.　保持不变；C.减小；D.　可能增大，也可能减小；

12.标准圆柱直齿轮模数为2mm，其分度圆上压力角等于，分度圆上齿槽宽等于，分度圆直径。

13.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的___。

A.端截面中B.法截面中C.轴截面中D.分度面中.

14.直齿圆锥齿轮的尺寸计算都以参数为标准参数。

A.轴面B.法面C.小端D.大端

15.以下中4个标准齿轮中：

齿轮渐开线形状相同，齿轮能正确啮合。

A．m1=4mm,z1=25;B.m2=4mm,z2=50;C.m3=3,z3=60;D.m4=2.5,z4=40

16.对于一渐开线标准圆柱齿轮，其模数越大，则。

A．分度圆越大B．压力角越大C．齿根高越小

17.渐开线斜齿圆柱齿轮只要是两齿轮的法面模数、法面压力角分别相等即可正确啮合。

（）

18.两斜齿轮外啮合传动时，其螺旋角应大小相等，旋向相反。

（）

19.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。

（）

20.蜗杆蜗轮传动由于摩擦较大，因此蜗轮材料可用减磨性好的青铜制造。

（）

21.钢铁是由铁和碳组成的铁碳合金。

（）

22.蜗杆传动为何进行热平衡计算。

热平衡计算不满足应采用哪些措施。

23.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。

24.在范成法加工常用的刀具中，______能连续切削,生产效率更高。

25.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角_____法面压力角。

A.大于B.小于C.等于D.大于或等于

26.为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动，应使实际啮合线长度（　　　　）基圆齿距。

A.大于；B.等于；C.小于；

27.圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在（　　　）。

28在齿轮中，齿顶所确定的圆称为_，齿槽底部所确定的圆称为__。

29.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。

（）

30.对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。

（）

31.圆锥齿轮和蜗轮蜗杆都属于空间齿轮机构。

（）

32.两斜齿轮外啮合传动时，其螺旋角应大小相等，旋向相反。

（）

33.阿基米德圆柱蜗杆的模数,应符合标准数值。

a、端面b、法面c、轴面

34.按蜗杆形状不同，蜗杆分：

————，————，————。

34.普通圆柱蜗杆按加工刀具位置不同分——，——，——。

其中——应用最广泛。

35.蜗杆传动特点：

优点-----，------，------，-缺点---------，----------。

36.蜗杆传动正确啮合条件：

37.蜗杆分度圆直径如何计算

38.因齿轮传动比i=z2/z1=d2/d1,蜗杆传动比i=z2/z2=d2/d1（），

为什么？

蜗杆材料一般-----制作，蜗轮-----制作。

热平衡计算不满足应采用哪些措施。

手动起重装置，R=200mm,D=200mm，

蜗杆参数：

d1=50mm.Z1=1,Z2=50求：

使重物上升1m手柄所转圈数n1和转向.

第12章轮系及其设计

掌握以下内容：

１、轮系的类型、轮系的功用；

２、定轴轮系传动比的计算；

３、周转轮系传动比的计算；

４、混合轮系传动比的计算；

周转轮系按其自由度的不同可分为和。

平面定轴轮系传动比的大小等于　　；从动轮的回转方向可用　　　　　　　　　　方法来确定。

在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为　　　　　　　　　；兼有自转和公转的齿轮称为　　　　　；而这种齿轮的动轴线所在的构件称为　　　　　　　。

4.组成周转轮系的基本构件有：

　　　　　　　；　　　　　　　，　　　　　　　　　　；.

习题

书中习题

第十四章

重要基本概念

1．直轴按承受载荷的性质分为三类

传动轴：

在工作中主要承受转矩，不承受弯矩或承受弯矩很小。

心轴：

在工作中只承受弯矩，不承受转矩。

心轴又分为固定心轴和转动心轴。

转轴：

在工作中既承受弯矩，又承受转矩。

第十五章

滚动轴承的失效形式．

滚动轴承的设计准则

轴承的选用原则：

练习：

1.回答滚动轴承6315/P5中各数字和字母代表的意义，

2.深沟球轴承，角接触球轴承，推力轴承，。

，

A．仅能承受径向载荷B.仅承受轴向载荷C.能承受径向载荷和单向轴向载荷D.主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷

3.回答滚动轴承中各数字和字母代表的意义，并回答该轴承的内径，公差等级和游隙组。

7（0）312AC/P6，62203，

N105/P5，30213P6

4.滚动轴承6216表示该

轴承的类型为，内径为mm

5.__能很好地承受径向载荷与轴向载荷的综合作用。

A.深沟球轴承B.角接触球轴承C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承