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教材名称及版本：

《机械设计基础》第三版

编者及出版社：

黄华梁、彭文生主编　

高等教育出版社

试题题型：

计算题

一、计算图示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。

（如有复合铰链、虚约束、局部自由度须指出）

二、轮系的计算

1．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=30，Z2=90，Z2’=40，Z3’=40，Z４=30，试求传动比i1H，并说明Ｉ、Ｈ轴的转向是否相同？

2．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=15，Z2=20，Z2’=Z3’=Z４=30，Z3=40，Z5=90，试求传动比IⅠⅡ，并说明Ｉ、Ⅱ轴的转向是否相同？

3.在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z４=25，Z5=50，试求传动比i15。

4.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=55，Z2=11，Z3=77，Z3’=49，Z４=12，Z5=73，试求传动比i1H。

5.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z2=30，Z3=40，Z４=20，Z5=18，Z6=38，试求传动比i1H。

6.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z2’=20，Z2=40，Z3=80，试求传动比i1H。

7.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=19，Z2=76，Z2’=40，Z3=20，Z4=80，试求传动比i1H。

8.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2’=25，Z2=Z3=30，Z3’=20，Z4=75，试求

１、轮系的传动比i1H。

２、若n1=1000r/min，转臂Ｈ的转速nH=?

9.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=15，Z2’=60，Z2=Z,3=20，Z4=65，试求轮系的传动比i1H。

10.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=101，Z2=100，Z3=99，Z4=100，轮１的转速n1=1r/min，（顺时针），且n4=n1，n4的方向与n1相反，求nH的大小及转向。

11.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=Z4=20，Z2=40，Z5=60，n1=800r/min，方向如图所示，试求nH的大小及转向。

12.已知Z1=Z4=Z5=20，Z2=40，Z3=30，Z6=70，蜗轮Z7=80，蜗杆8单头右旋，n1=1000r/min，n8=2000r/min，方向如图所示，试求：

nH的大小及方向。

13.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=16，Z2=24，Z2’=20，Z3=30，Z3’=30，Z4=20，Z5=70试求轮系的传动比i1H。

14.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=1（右旋蜗杆），Z2=40，Z2’=24，Z3=72，Z,3=18，Z4=114.

1、该轮系属于何种轮系

2、求轮系的传动比i1H，并在图中标出系杆Ｈ的转向。

15.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=24，Z1’=30，Z2=96，Z3=90，Z,3=102，Z4=80，Z4’=40，Z5=17，n1=100r/min，转向如图所示，试求n５的大小及转向。

16.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=30，Z2=20，Z2’=40，Z3=50，Z,3=100，Z4=1n1=13r/min，n4=240r/min，方向如图所示，试求nH的大小和方向。

17.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=15，Z2=25，Z2’=20，Z3=60，Z4=10Z5=30，n1=200r/min，n3=50r/min，试求n1、n3转向相反时，n５＝？

。

18.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=60，Z2=40，Z2’=Z3=20，若n1=n3=120r/min，并设n1与n3转向相反，试求nH的大小和方向。

19.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=30，Z2=25，Z2’=20，Z3=75，n1=200r/min，n4=50r/min，方向如图所示，试求nH的大小和方向。

20.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=30，Z2’=50，Z3=80，n1=50r/min，方向如图所示，试求nH的大小和方向。

21.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z4=20，Z2=Z5=30，Z3=Z6=100，试求传动比i1H。

22.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=17，Z2=20，Z3=85，Z4=18，Z5=24，Z6=21，Z7=63试求当n1=n4=，np=?

。

23.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=80，Z2=25，Z2’=35，Z3=20，若已知n3=200r/min，n1=50r/min，（n1、n3方向相反），试求nH的大小和方向。

24.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z2=17，Z2’=30，Z3=45，n1=200r/min，试求nH的大小和方向。

25.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=50，Z2=30，Z2’=20，Z3=100，n1=100r/min，n3=200r/min，试求n1、n3同向时，nH的大小和方向。

26.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=40，Z2’=20，Z3=30，Z4=80，试求i1H。

27.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=40，Z2’=50，Z3=30，Z,3=30，Z4=30n1=100r/min，试求nH，并指出n1与nH的转向关系。

28.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=40，Z2=16，Z3=20，Z4=76，Z5=40，Z6=20，n6=60r/min，方向如图所示，试求n1的大小和方向。

29.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=29，Z2=30，Z3=30，Z,3=20，Z4=30试求i1H。

30.在图示轮系中，已知Z1=20，Z2=15，Z3=50，n1=70r/min，试求nH，并指出n1与nH的转向是否相同。

31.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=30，Z3=30，Z4=15，Z5=30，n1=200r/min，方向如图所示，试求n5的大小及转向。

32.在图示轮系中，已知Z1=20，Z2=15，Z3=50，n1=70r/min，n3=56r/min,试求nH，并指出n1与nH的转向是否相同。

33.在图示轮系中，已知Z1=Z2=20，Z’2=30，Z3=50，n1=50r/min，n3=110r/min,试求:

1、n1与n3反向输入时，nH的大小和方向；

2、n1与n3同向输入时，nH的大小和方向。

34.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z8=20，Z2=Z7=40，Z3=20，Z4=15，Z6=50，n1=3000r/min，n8=2000r/min，转向如图所示，试求nH的大小及转向

35.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z’2=39，Z2=78，Z3=20，试求传动比IⅡⅠ。

36.在图示轮系中，已知各轮模数相同，且是标准齿轮，Z1=60，Z2’=40，Z2=Z3=120，Z,3=70，Z4=20，Z5’=30，n1=130r/min，方向如图所示，试求nＨ的大小及转向。

37.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=100，Z2=40，Z2’=30，Z3=90，Z,3=50，Z4=2（右旋），n1=200r/min，n4=1250r/min，转向如图所示，试求nＨ的大小及方向。

38.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=15，Z2=25，Z2’=20，Z3=20，Z4=60，Z4’=55，n1=110r/min，转向如图所示，试求nh的大小及转向。

39.某起重装置，其运动简图所图所示，已知各轮齿数为Z1=Z2=20，Z3=60，Z4=2（蜗杆），Z5=40，n1的转向如图所示，试求

1、该轮系属于何种轮系？

2、i15的大小;

3、此时重物Ｗ是上升还是下落？

40.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=80，Z3=22，Z,3=21，Z4=42，Z5=43，n1=1000r/min，转向如图所示，试求丝杆的转速及转向。

41.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z1’=15，Z2=60，Z2’=50，Z3=Z4=20，Z4’=25，n1=150r/min，转向如图所示，试求nH，并在图中标出其转向。

42.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=24，Z1’=30，Z2=96，Z3=90，Z3’=102，Z4=80，Z4’=40，Z5=17，n1的转向如图所示，试求i15及齿轮5的转向。

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教材名称及版本：

《机械设计基础》第三版

编者及出版社：

黄华梁、彭文生主编　

高等教育出版社

试题题型：

作图题（按作图规则作图，图线清晰）

1.在下图所示的偏置直动从动件盘形凸轮机构中已知凸轮为一偏心圆盘。

圆盘半径Ｒ=25mm，凸轮回转中心到圆盘中心的距离lAB=10mm。

（1）绘出凸轮的理论廓线；

（2）确定凸轮的基圆半径r0；

（3）凸轮1以匀角速ω回转，使推杆2上下运动，求图示位置凸轮已转过的角度φ、推杆的位移s（φ，s算出数值。

图中ω=1rad/s，尺寸单位为mm）。

（4）求图示位置机构的压力角α；

（5）若在杆端处加一滚子，其他条件不变，杆2的运动规律与原来的是否相同，为什么？

2.在下图所示的凸轮为偏心圆盘。

圆心为O，半径为Ｒ=30mm，偏心距loA=10mm。

偏距e=10mm,试求（均在图上标出）；

（1）凸轮的理论轮廓；

（2）推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0；

（3）从Ｂ点接触到Ｃ点接触凸轮所转过的角度δ和推杆的位移s；

（4）Ｃ点接触时凸轮机构的压力角α；

3.图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。

已知凸轮为一以Ｃ为中心的圆盘，问轮廓上Ｄ点与尖顶接触时其压力角为α0及从动件的位移为Ｓ２为多少，试作图加以表示。

4.图示盘形凸轮机构中,已知凸轮为C为中心的圆盘。

（1）确定凸轮的合理转向；

（2）画出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0；

（3）标出机构在图示位置时，从动件的位移s2；

（4）画出凸轮在D点与从动件尖顶接触时，机构压力角α。

5.在下图所示的凸轮机构中,已知凸轮的实际轮廓线为一圆心在A点的圆。

要求：

（1）绘出凸轮的理论轮廓线；

（2）绘出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0；

（3）确定图中凸轮的合理转向

（从动件的推程为工作行程）；

（4）分析机构在图示位置时的压力角α；

（5）在图中标出从动件的位移s；

6.在下图所示的凸轮机构中,已知凸轮的实际轮廓线为一圆心在A点的圆。

要求：

（1）绘出凸轮的理论轮廓线；

（2）绘出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0；

（3）确定图中凸轮的合理转向（从动件的推程为工作行程）；

（4）分析机构在图示位置时的压力角α；

（5）画出高副替代后的机构运动简图，并计算替代前后的自由度F.

7.图示凸轮机构从动件的速度线图，试画出加速度线图，并指出何处发生刚性冲击？

又何处发生柔性冲击？

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:

通过_蜗杆_轴线并垂直于__蜗轮__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_ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。

T-10-2-26-2-3、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为C型平键,b=20,L=70。

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  周转星轮  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  转轴、心轴、传动轴  。

T-10-1-29-2-3、机械静联接又可以分为  可拆  联接和  不可拆  联接,其中键联接、螺纹联接、销联接属于  可拆  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:

  摩擦力  防松、  机械  防松、  其它方法  防松。

T-10-2-31-2-1、平键的工作面是键的  两侧面。

T-10-2-32-2-1、楔键的工作面是键的  上下两面。

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  大  。

T-10-2-34-2-1、普通平键的剖面尺寸（b×h）,一般应根据  轴的直径  按标准选择。

T-12-2-35-2-2、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用  基孔  制,外圈与轴承孔的配合采用  基轴  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）

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（C）

A.1    B.2    C.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）

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）

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（B）

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）

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）

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（C）

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（D）

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（B）

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）

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（C）

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（B）

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（A）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（B）

A.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=β      B.ma1=mt2,αa1=αt2,λ=β      

C.mt1=ma2,αt1=αa2,λ=-β      D.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（D）

A.  B.  C.  D.

A-10-1-18-3-2、普通平键的长度应（B）

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（D）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（C）

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（C）

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（B）

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（D）

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。

答:

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）;等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中低速的场合;简谐运动规律（余弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。

W-6-3-01-2-5、说明带的弹性滑动与打滑的区别。

弹性滑动是由