机械设计基础复习题.docx

1、机械设计基础复习题一、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 )1.如图所示，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、1.构件是机械的运动单元体，零件是机械的 _制造_ 单 元体。2.机械是机器_ 口_机构_的总称。平面机构的自由度

2、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 ）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

3、间存在两个铰链，这属于（ C ）。3.平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（ C ）数。B从动件 C主动件4.所谓机架是指（ D ）的构件。5.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（ D ）。三、填空题2.两构件通过_点 或_线 触组成的运动副为高副。3.m个构件组成同轴复合铰链时具有 m-1 个回转副。四、简答题1何为平面机构？组成机构的所有构件都在同一平面或几个互相平行的平面运动，这种机构称为平面机构。2试述复合铰链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束 常会出现？ 复合铰链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联接时就构成了复合铰链。局部自由度：在机构中，

4、有些构件所产生的运动并不影响其他构件的运动，这种构件运 动的自由度称为局部自由度。虚约束：对机构的运动不起独立限制作用，这种约束称为虚约束。局部自由度的使用是为了减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦。虚约束的引入可以增加构件的刚性，改善构件的受力情况，提高工作性能，提高稳定性等。平面连杆机构一、判断题（正确 T,错误F）1.任何平面四杆机构出现死点时对工作都是不利的，因此应设法避免。（F ）2.铰链四杆机构存在曲柄的条件是最短杆与最长杆之和大于或等于其余两杆长度之和。（F ）3.低副联接的三个构件不能组成机构，只能构成一个构件。（T ）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

5、定现象。（T ）5.极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。 （F ）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。 （F ）7.平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。 （T ）二、 单项选择题1.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（ C ）。A曲柄摇杆机构 B双摇杆机构 C双曲柄机构 D曲柄滑块机构2.为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装（ B ）增大惯性。A齿轮 B飞轮 C凸轮 D蜗轮3.当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角 min总是出现在（ C ）。A连杆与曲柄成一条

6、线时 B连杆与机架成一条线时；C曲柄与机架成一条线时 D曲柄、连杆与机架成一条线时。4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为（ B ）。A 0 B 0 C 0 D 05.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（ C ）A曲柄摇杆机构 B双曲柄机构 C双摇杆机构 D导杆机构6.铰链四杆机构 ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长hB=30mm，bc=70mm，lcD=80mm，则机架最大杆长为（ C ）A 80mm B 100mm C 120mm D 150mm7.在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是（ C ）A曲柄摇杆机构 B摆动导杆机构 C对心曲柄滑块机构

7、D偏置曲柄滑块机构三、 填空题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_。2.当压力角a大到某一数值时，不论推力为多大，都不能使从动件运动，凸轮机构将发生 _自锁 。3.平面四杆机构中，已知行程速比系数为 K,则极位夹角的计算公式为 _9= *k-1/k+1 。四、 简答题1.何为平面连杆机构？平面四杆机构具有哪些基本特征？由若干个构件用低副联接组成的平面机构称为平面连杆机构。平面四杆机构的基本特征包括：急回特性，传动角，压力角，死点。2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是什么？铰链四杆机构有哪几种形式，如何判断？铰链四杆机构存在曲柄的必要条件

8、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 双曲柄机构一一最短杆为机架；2曲柄摇杆机构一一最短杆的相邻杆为机架；3双摇杆机构一一最短杆的相对杆为机架。凸轮一、判断题（正确 T,错误F）1.凸轮机构岀现自锁是由于驱动力小造成的。 （F ）2.在凸轮从动件运动规律中，等速运动的加速度冲击最小。 （F ）3.适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。 （T ）4.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。 （F ）5.若要使凸轮机构压力角减小，应增大基圆半径。 （T ）6.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。 （F ）

9、二、单项选择题1.设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则（ B ）。A基圆半径越大，压力角越大 B基圆半径越小，压力角越大C滚子半径越小，压力角越小 D滚子半径越大，压力角越小2.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（ B ）。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3.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（ C ）。A增大滚子半径 B减少基圆半径C增大基圆半径 D增加从动件长度4.在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（ D ）oA直动滚子从动件盘形凸轮机构 B摆动滚子从动件盘形凸轮机

10、构C直动平底从动件盘形凸轮机构 D摆动从动件圆柱凸轮机构5.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（ C ）oA设计较为复杂 B惯性力难以平衡C点、线接触,易磨损D不能实现间歇运动6.（C）有限值的突变引起的冲击为刚性冲击。A位移B速度C加速度D频率二、填空题1.设计凸轮机构，若量得其中某点的压力角超过许用值，可以用增大基圆半径方法使最大压力角减小。2.凸轮机构是由凸轮、 从动件、机架 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 相同 的。4.凸轮轮廓形状由从动件的 运动规律 决定。四、简答题1.说明凸轮机构从动件常用运

11、动规律、冲击特性及应用场合。凸轮机构常用从动件运动规律包括：1等速运动规律，速度突变，存在刚性冲击， 常用于低速和从动件质量较小的凸轮机构中2等加速等减速运动规律，加速度突变，存在柔性冲击。 常用于中速的凸轮机构中。3简谐运动规律，加速度突变，存在柔性冲击。 常用于高速的凸轮机构中。齿轮机构一、判断题（正确 T,错误F）1.齿廓啮合基本定律是两齿轮齿廓过任意接触点的公法线必通过连心线上一个定点。 （F ）2.为保证齿轮传动瞬时角速度之比恒定，齿廓曲线必须采用渐开线。 （F ）3.渐开线的形状决定于基圆的大小。 （T ）4.渐开线直齿圆柱齿轮传动可以看成为一对分度圆纯滚动。 （F ）5.渐开线齿

12、轮传动啮合角等于分度圆压力角。 （F ）6.正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。 （T ）7.斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在法面上。 （T ）8.斜齿圆柱齿轮传动的重合度大于相同端面模数的直齿圆柱齿轮的重合度。9.斜齿圆柱齿轮不根切的最少齿数小于直齿圆柱齿轮的最少齿数。二、单项选择题渐开线标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数均为标准值，且分度圆齿厚（齿槽宽的齿轮。渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是（ D ）相等。20的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为A齿数 B模数 C分度圆压力角A分度圆齿距B基圆齿距C理论啮合线长度D公法线长度8.斜齿轮端面模数（C）

13、法面模数。A小于B等于C大于D不一定9.正变位齿轮的分度圆齿厚（ C ）标准齿轮的分度圆齿厚。A小于B等于C大于D小于且等于10.齿轮变位后，（D）发生了改变。A分度圆B基圆C模数D齿根圆渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与（的比值。)7.B11.用标准齿条型刀具加工 h； 1.0、A 15三、填空题B 16基圆大小C 17D 181.渐开线的形状取决于，基圆半径越大，渐开线越平直 。2.渐开线齿廓上任-一点的压力角为过该点的法线_与该点的一绝对速度方向线所夹的锐角，渐开线上离基圆越远的点，其压力角越大。3.渐开线齿廓的优点：（1） 具有可分离性；(2)啮合角为常数；(3)齿廓间作用

14、力的大小和方向均不变。4.模数是齿轮最重要的参数，已经标准化，其数值为分度圆齿距与n之比，模数越大，轮齿尺寸 越大，承载能力越强。5.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数相等，分度圆压力角相等。6.渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为 _重合度大于1 。7.齿轮轮齿切削法按原理分为 _ 展成法 和 仿形法 两大类。8.用同一把标准齿条刀具加工齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮，三者的齿数、模数、压力角、分度圆和基圆 不变 ，正变位齿轮分度圆齿厚 _ 增大_，齿槽宽_减小_。四、简答题1.简单叙述齿廓啮合基本定律。齿廓啮合基本定律是要使两齿轮的传动比为定值，则要满足不论两齿廓在哪一点接触

15、，过接触点的公法 线与连心线始终交于一定点。2.请写岀一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件、连续传动的条件。一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数相等和两轮的分度圆压力角相等；其连续传动的 条件是两轮传动的重合度大于等于 1。1.已知一对标准安装的正常齿标准渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动。模数 m 10mm，主动轮齿数乙 18，从动轮齿数z2 24，主动轮在上，逆顺时针转动。试求：(1)两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、分度圆齿距、分度圆齿厚、分度圆齿槽宽、齿顶圆压力角和两轮中心距。(2)以一定比例作齿轮端面传动图，在图上注明基圆、分度圆、齿顶圆、齿根圆、实际啮合线段和

16、理论啮合线段。解：(1)分度圆直径分别为d1 mzi10 18180mmd2 mz210 24240mm齿顶圆直径分别为da1 m Z1*2ha1018 21.0200mmda2 m Z2*2ha10242 1.0260 mm齿根圆直径分别为df1 m 乙*2 ha* c1018 21.0 0.25155mmdf2 mz2*2 ha* c1024 2 1.0 0.25215mm基圆直径分别为db1 d1 cos 180 cos20 169.145mmdb2 d2 cos 240 cos20 225.526mm 分度圆齿距分别为P1 P2 m 10 31.416mm分度圆齿厚分别为1 1s1 p

17、1 31.416 15.708mm2 21 1s2 p2 31.416 15.708mm2 2分度圆齿槽宽分别为1 1e1 p1 31.416 15.708mm2 21 1e2 p2 31.416 15.708mm2 2齿顶圆压力角分别为db1 169.145 “Ja1 arccos arccos 32 151da1 200arccos险225.526arccos24029 50 281 1a d1 d2m z1 z222a2da2两轮中心距为(2)基圆、分度圆、齿顶圆、齿根圆入图所示。-10 18 24 210mm2N1N2为理论啮合线段，AE为实际啮合线段。轮系一、判断题（正确 T,错误F

18、）1.定轴轮系是指各个齿轮的轴是固定不动的2.单一周转轮系具有一个转臂。3.单一周转轮系中心轮和转臂的轴线必须重合。4.周转轮系中的两个中心轮都是运动的。转化轮系的传动比可用定轴轮系求解，因此转化轮系中 从动轮齿数相乘积与所有主动轮齿数相乘积的比值。6.行星轮系和差动轮系的自由度分别为5.igj ng nj的数值为有齿轮g到j间所有（F ）1和2，所以只有差动轮系才能实现运动的合成或分解。 （T ）二、单项选择题A 1B 2C 3D 1或22. ( C )轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。A定轴B周转C行星D差动3. ( D )轮系中两个中心轮都是运动的。A定轴B周转C行星D差动4. ( B

19、 )轮系不能用转化轮系传动比公式求解。A定轴B混合C行星D差动5.每个单一周转轮系具有（ B ）个转臂。A 0B 1C 2D 36.每个单一周转轮系中心轮的数目应为（ D)A 3B 2C 1D 1或;1.)7.D2行星轮系的自由度为（ A ）每个单一周转轮系中，转臂与中心轮的几何轴线必须（A交错 B相交C重合D平行8.两轴之间要求多级变速传动，选用（A定轴 B行星）轮系合适。C差动9.三轴之间要现运动的合成或分解，应选用A定轴轮系三、填空题1.轮系的主要功用是传动距离较远变速与换向获得大传动比合成或分解运动2.定轴轮系是指轮系传动时每个齿轮的轴线相对机架都是固定的3.周转轮系是指轮系中至少有一

20、个齿轮的几何轴线相对机架是不固定的4.求解混合轮系的传动比，首先必须正确地把混合轮系划分为单一周转轮系 ，并分别列出它们的 传动比定轴轮系和各计算公式，找岀其相互联系,然后 联立求解4.在图示的轮系中，已知 乙 20，Z2 30，Z3 15，z4 65， n1 150r/min，求nH的大小及方向。解：该轮系为行星轮系。Hi 1H 1 i14 11 Z2 Z4Z1 Z330 6520 157.5n1nH 一“H1507.520r/min行星架H的转向与齿轮1的转向相同5.在图示周转轮系中，已知各齿轮的齿数z1 15, z2 25 , z2 20 , z3 60 ,齿轮 1 的转速n1 200r

21、/min，齿轮3的转速n350r/min，其转向相反，求行星架 H的转速nH的大小和方向解：该轮系为差动轮系.h mnHZ2 Z32560（1 ） i135，nHZ1 Z21520则有n1（2）n1 nH5 nHn1 ，所以，nH6(3)设齿轮1转速为正，则齿轮3转速为负，则有nHn1 5n3200 55050666行星架H的转向与齿轮1的转向相反，而与齿轮8.33r/min3的转向相同。6.图示轮系中，已知Z1求Z3及i1H。解：该轮系为一行星轮系。(1)由同心条件得1 m z1 z22则有Z3 Z1 Z260，z2 15，z220，各轮模数均相同,Z Z3Z1 Z215 65160 201

22、m Z3 Z22Z2 60 20 15 6516齿轮1与行星架H的转向相同7.图示轮系中，已知z1 40 , z220，齿轮1的转速n1 120r/min，求z3及行星架的转速nH时齿轮3的转速n3 （大小及方向）解：该轮系为一差动轮系。（1）根据同心条件，轮1和轮2的中心距应等于轮3和轮2的中心 距，对于标准齿轮，相啮合的齿轮模数相等，故3 2A DD A 2j，则有11mz3mz. mz222Z3z1 2z2 40 2 20 80（2）当nH 0时，即行星架H固定，该轮系成为定轴轮系,i 13njn3Z380402 ,n3ni13120260r/min齿轮3的转向与齿轮1的转向相反8.求如

23、图所示轮系的传动比ig，已知Z1Z225，Z2 Z3 20，Zh100， z4 20。解：该轮系为一混合轮系（1）该轮系的齿轮1i1H 12, 2/，3和行星架H组成行星轮系，其传动比为.2 Z2 Z3 . 20 20 91 1 -Z1 Z2 25 25 25nHZ4201i H 4100Zh5919(3)i14i1HIh 4n4255125（2）由齿轮4和行星架H组成定轴轮系，其传动比为齿轮1与齿轮4的转向相反9.在如图所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，并已知其齿数分别为，已知Z1 34，Z2 22，Z3 78， Z4 18，Z5 35，Z6 88，计算传动比 i1H2。解：该轮系为一混合轮系

24、(1)由齿轮1 , 2 , 3和行星架H组成行星轮系，其传 动比为i1 H 11 2 Z2 Z3Zl Z21沦25 25925(2)由齿轮4和行星架H组成定轴轮系，其传动比为nHZ4201H4n4Zh1005. 91(3) i14i1H i H 4 _n4255齿轮1与齿轮4的转向相反912510.求图示卷扬机减速器的传动比i1H。若各轮的齿数为 z1 24， z248，z230， Z3 60，Z3 20， z4 40， z4 100。得(2)传动比为解：该轮系为一混合轮系。3、4、4组成定轴轮系,(1)(3)由齿轮i 34n3n3Z411.在图示的轮系中，已知各轮的齿数n4nHZ3其传动比为

25、100 520得由齿轮.H113n1n3n1联立求解nHi1H5nH2, 2/，5nHn13和行星架H组成差动轮系,nH4 nH25nH齿轮1与卷扬机的转向相同。Z2 Z448 6024 30n325nH，所以z1 2 (右旋)，z2 60，z4 40，z5 20，z6 40，齿轮3，4，5，6均为标准安装的标准齿轮，且各齿轮的模数相同。当轮 1以n1 900r/min按图示方向转动时，求轮 6转速n6的大小和方向。解:该轮系为一混合轮系（1）齿轮1，2组成定轴轮系，其传动比为:n1 Z2 60 302n2i12 压 Z1900 30r/min30齿轮 2，3，4，5，2兼作转臂，其传动比为i

26、H n? nHi63n3 nH（3 ）联立求解 因为齿轮3，4，5，根据同心条件,a56，所以ni1伐（2）各齿轮的模数相同，则有，a3412 ZZ6，方向如图所示。6组成单一周转轮系，其中蜗轮Z3 Z5Z4 Z66均为标准安装的标准齿轮，且12 Z3Z4，则Z3 Z4 Z5 Z6齿轮3固定，n3 0，所以2040 40 100，又z3 z5 . 205 n2 1 -乙 z6 40 40齿轮6的转向与蜗轮 2转向相同。10030 67.5r/min2.在图示的轮系中，轴 A按图示方向以1250 r/min的转速回转，而轴 B按图示方向以600 r/min的转速回转。试决定轴C的转速大小和方向。各轮齿6数见图所示解:nc/八-6 nAn6Z3Z5(1) iACncn6Z2Z4（2）179 一Zg244，Z732口 333得 n7 n6 ng nB6004441250 450 34 64(3)nC 450 32 367650 72001726.47 r/min轴c方向与轴A 一致。450r/min得机械设计