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机械设计基础习题集

《机械设计基础》

练习册网上选答

陈世信

04、8、31

第3章平面机构的结构分析

1判断：

（1）大多数的常用机构是空间机构（）

（2）一个作平面运动的构件有2个独立运动参数（）

（3）一个作平面运动的构件有5个自由度（）

（4）转动副的约束数为2（）

（5）高副的约束数为1（）

（6）由于两构件接触，便限制了构件的某些独立运动。

（）

（7）为了定性的表述个构件间的相互关系，不按比例尺绘制的机构图形称为机构运动简图。

（）

（8）采用复合铰链，可以使机构工作起来省力。

（）

（9）机构采用局部自由度会影响机构的输出运动的自由度。

（）

（10）机构的自由度大于零是机构具有确定相对运动的必要条件。

（）

（11）为了定性的表述各构件间的相互关系，不按比例尺绘制的机构图形称为机构简图。

（）

（12）机构自由度数目就是机构杆组的数目。

（）

2填空：

（1）个以上的构件以运动副联接构成的系统称为运动链。

（2）机构中输入运动的构件称为______。

（3）机构是由（）、（）和（机架）三部分组成。

（4）构件上参与接触的点、线、面称为__________。

（5）移动副保留个自由度。

（6）两构件组成平面高副时其运动简图中应画出_______________。

（7）一个构件具有多个转动副时，则应在两条线交接处涂黑。

（8）机构是。

（9）作为平面运动构件的位置，可由独立参数来决定。

3名词解释：

（1）机构运动简图

（2）.运动副：

（3）.转动副：

（4）移动副：

（5）..机构：

（6）.原动件：

（7）.高副：

（8）.自由度：

（9）.虚约束：

（10）约束

4简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）闭式运动链是否一定是机构？

为什么？

（8）运动副在运动链中起什么作用？

（9）运动链和机构在结构上和运动两方面有什么差别？

（10）.

第4章平面连杆机构

1判断：

（1）缝纫机脚踏机构为曲柄摇杆机构（）

（2）缝纫机脚踏机构曲柄为原动件（）

（3）惯性筛为双摇杆机构（）

（4）平行四边形机构是双曲柄机柄（）

（5）鹤式起重机为双摇杆机构（）

（6）对于曲柄滑块机构，选取不同构件为机架，可以得到不同型式的机构。

（）

（7）当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆之和时，只能得到双摇杆机构。

（）

（8）平面四杆机构是工程上不常用的平面连杆机构。

（）

（9）在铰链四杆机构中，与机架相连的构件称为连杆。

（）

（10）铰链四杆机构中，存在曲柄的条件是唯一要求。

（）

（11）手动唧筒是移动导杆机构的应用实例。

（）

2填空：

（1）铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构，有_______________、____________等方法。

（2）铰链四杆机构中a=60mmb=150mmc=120mmd=100mm

①以a杆为机架得________机构。

②以b杆为机架得________机构。

③以c杆为机架得________机构。

④以d杆为机架得_________机构。

（3）在曲柄摇杆机构中，当______与______两次共线位置之一时出现最小传动角。

（4）在曲柄摇杆机构中，当______为主动件，曲柄与连杆构件两次共线时则机构出现死点位置。

（5）平面连杆机构是由__________________而成的机构。

（6）铰链四杆机构中具有两个曲柄的条件是：

_________________________________________。

（7）铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构，有____、______、______等方法。

（8）在曲柄摇杆机构中当与在两次共线位置之一时，出现最小传动角。

（9）曲柄摇杆机构中，当为主动件与构件两次共线时，则机构出现死点位置。

（10）铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是。

（11）行程速度变化系数k=1800+θ/1800-θ,其中θ是极位夹角，它是指，

（12）通常压力角α是指　，传动角γ是指。

（13）构成运动副的两构件之间的相对运动为平面运动时，则此运动副称为。

（14）机构中固定不动的部件称为。

（15）在铰链四杆机构中，与机架相联的构件称为，能做整周回转的连架杆称为。

（16）在较连四杆机构中，若取最短杆为机架，则此机架为。

（17）冲床的主机构都是机构。

（18）在曲柄摇杆机构中，称为压力角。

3名词解释：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）.曲柄：

（8）倒置机构：

（9）.摇杆：

（10）重叠共线：

（11）拉直共线：

（12）急回特性：

4简答题；

（1）

（2）

（3）

（4）

（5

（6）

（7）

（8）

（9）.试按图示用图解法找出机构最小传动角。

（10）.什么叫机构的死点位置？

试举出利用死点位置的实例。

（11）如图所示的机构中构件1为原动件，用圆规直尺画出机构的最小传动角。

（12）什么叫行程速度变化系数？

什么叫极位夹角？

它们之间有什么关系？

第7章螺纹联接与螺旋传动

1判断：

（1）螺纹有外螺纹和内螺纹之分（）

（2）螺纹有米制和英制两种（）

（3）我国管螺纹采用米制螺纹。

（）

（4）螺栓联接属于可拆、动联接。

（）

（5）螺旋传动不是利用螺纹的零件进行工作的。

（）

（6）米制梯形螺纹称为普通螺纹。

（）

（7）对于一般联接，可凭经验来控制螺纹联接预紧力大小。

（）

（8）螺纹联接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对转动。

（）

（9）一般条件下工作的螺纹联接件的常用材料为低碳钢和中碳钢。

（）

（10）螺纹联接的强度主要取决于螺栓的强度。

（11）承受轴向静载荷的紧螺栓联接是最重要的一种螺栓联接方式（）

（12）螺栓拧紧后，螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态（）

（13）对于受轴向工作载荷的紧螺联接有FΣ＝F＋F0（）

（14）紧螺栓联接的强度条件是按拉应力建立的，因此没有考虑剪切应力的影响。

（）

（15）受拉螺栓联接只能承受轴向载荷（）

（16）过大的预紧力会导致螺栓直径增大。

（）

（17）拧紧螺母只需克服螺母支撑面上的摩擦阻力矩。

（）

（18）防松的根本问题是防止螺母和螺栓一起转动。

（）

（19）螺栓连接不受横向剪力的作用。

（）

（20）螺栓的疲劳断裂常发生在螺纹根部。

（）

2填空：

（1）螺纹轴向剖面的形状称为螺纹的牙型。

（2）按螺旋线绕行方向不同，螺纹可分为和螺纹。

（3）根据螺旋线的数目，还可将螺纹分为和螺纹。

（4）双头螺柱联接用于联接件之一的场合。

（5）双头螺柱联接，拆卸时只需即可将被联接件分开。

（6）螺钉联接不需用（）。

（7）紧钉螺钉的端部有、锥端和等。

（8）在机械制造中常见的螺纹联接件有、、、和等。

（9）螺纹联接预紧的作用是、和。

（10）螺纹联接预紧力过大会导致联接甚至被。

（11）在冲击振动或变载荷的作用下，或较大时，螺纹联接会产生现象。

（12）螺纹联接防松的方法有、松、和化学防松四大类。

（13）受拉螺栓联接静载荷的主要失效形式为螺纹部分的和。

（14）螺纹的、、都有应力集中。

（15）螺纹有和之分。

（16）三角形螺纹常用于，矩形、梯形和锯齿型螺纹多用于。

（17）普通螺纹的牙型角，性能好。

（18）对单个螺栓来说，其主要受力形式可分为两类。

（19）螺栓的疲劳断裂常发生在。

（20）螺栓的相对刚度，其大小与螺栓和被连接件的、、及等有关。

3名词解释：

（1）

（2）（3）

（4）（5）（6）（7）（8）

（9）（10）（11）（12）

（13）预紧力：

（14）.螺栓的导程：

（15）.螺距：

4简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

（15）

（16）.管螺纹为什么采用细牙或圆锥螺纹？

.（17）螺栓联接、预紧力的大小怎样选择？

怎样控制？

（18）在受预紧力和工作拉力的螺栓联接中螺栓和被联接件中的刚度对螺栓的受力各有什么影响？

第10章齿轮传动

1判断：

（1）按齿轮的齿廓是否是圆形，将齿轮分为圆形齿轮和非圆形齿轮传动。

（）

（2）基圆内有渐开线（）

（3）渐开线的形状取决于基圆的大小。

（）

（4）渐开线的发生线是过渐开线上任一点的法线也是基圆的切线（）

（5）两个齿轮啮合时，其正压力是沿着公法线方向的（）

（6）两渐开线的齿轮啮合角不是节圆上的压力角（）

（7）渐开线齿轮的传动比不是常数（）

（8）齿轮圆周速度可达300m/s（）

（9）标准齿轮的模数是有许多位小数的有理数。

（）

（10）仿形法加工齿轮由于被加工齿轮齿数太少要出现根切。

（）

（11）标准齿轮传动仍然有局限性。

（）

（12）轮齿失效是齿轮常见的主要失效形式。

（）

（13）齿轮机构是低副传动机构（）

（14）内啮合齿轮两轮的转向相反（）

（15）生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮。

（）

（16）展成法加工齿轮应有和范围很小。

（）

（17）变位齿轮的齿廓不再是渐开线形状。

（）

（18）正变位齿轮可以提高齿轮抗弯强度。

（）

（19）负变位齿轮传动可以配凑中心距。

（）

（20）轮的模数定义为齿距P与π的比，那么一定是模数越大则齿轮越大。

（）

（21）直圆柱齿轮分度圆上，齿厚与齿槽宽相等时，该齿轮一定是标准齿轮。

（）

（22）正传动时啮合角α′大于压力角α。

（）

（23）基圆上的齿距与分度圆上的齿距关系是pb=p/cosα。

（）

（24）渐开线直齿轮在啮合过程中，整个齿廓工作段上都存在着相对滑动。

（）

（25）当不发生根切的最小变位系数为负值时，该齿轮就需要负变位。

（）

（26）在设计用于传动平行轴运动的齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采用变位齿轮以配凑实际中心距。

（）

（27）标准齿轮啮合时，两轮分度圆相切，并且做纯滚动。

（）

（28）直圆柱齿轮分度圆上齿厚与齿槽宽相等时，该齿轮一定是标准齿轮。

（）

（29）只有一对标准齿轮在标准中心距情况下，啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆上压力角。

（）

（30）范成法加工齿轮，在万能铣床上就可以进行，不需要专用车床。

（）

（31）变位齿轮的主要特征是分度圆上齿厚不等于齿槽宽。

（）

2填空：

（1）齿轮传递功率可达kv，齿轮直径可从到以上。

（2）一条直线沿圆周纯滚动，该直线上任一点的轨迹称为该圆的。

（3）对渐开线齿廓的齿轮传动来说，、、、四线合一。

（4）齿轮传动时的润滑不仅可以减小摩擦、减轻磨损，还可以起到冷却、、、、等作用。

（5）对于开式齿轮传动润滑，由于其传动速度较低，通常采用的方式。

（6）选择润滑油时，先根据齿轮的工作条件以及查得再确定。

（7）对于压力喷油系统，油压过低会造成供油不足，油压过高，可能是所致。

（8）变位齿轮的、、都与标准齿轮相同。

（9）变位齿轮的、、都与标准齿轮相同。

（10）变位齿轮的、、都与标准齿轮不相同。

（11）直齿圆柱齿轮机构，当α=20°m=3（ha*=1）时，其Pb=mm.

（12）对与齿宽较小的直齿圆柱齿轮，齿根裂纹一般，故常发生全齿折断。

（13）直齿轮的正确啮合条件是、。

（14）对于定传动比的齿轮传动，其齿廓必须满足的条件是。

（15）称为节圆，称为为分度圆，其关系是。

（16）加工压力角α=200齿顶高系数h*=1的标准直齿轮时，不产生根切最少齿数为。

（17）渐开线齿轮能保证。

（18）齿轮机构的主要缺点是不宜于。

（19）两齿轮的实际中心距，相对于理论中心距有误差时其传动比仍

（20）仿形法加工齿轮的优点是，可以在上加工。

（21）变位齿轮就是一种非标准齿轮。

（22）齿轮传动的主要失效形式是、、、、。

（23）单个齿轮没有和。

（24）属于范成法加工的有:

（）、（）、（）、（）。

3名词解释：

（1）

（2）（3）（4）（5）

（6）（7）（8）（9）

（10）（11）（12）

（13）齿面点蚀：

（14）齿面胶合：

（15）

（16）齿面塑性变形：

（17）.模数：

（18）分度圆：

（19）.齿轮压力角：

4简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

（15）

（16）

（17）.标准外齿轮的结构特点是什么？

啮合特点是什么？

（18）.如图所示为一变速箱，可实现三种传动比，各轮齿数分别为Z1=43、Z2=43、Z3=42、Z4=41、m=4mm、α=200h*=1,滑动齿轮Z1可以分别与Z2、Z3和Z4相啮合，两轴之间中心距a′=170mm为了配凑中心距，和提高传动质量试确定这三对齿轮传动类型。

（不计算尺寸）

（19）.对于定传动比的齿轮，其齿廓必须满足的条件是什么？

（20）.直齿圆柱齿轮分度圆上齿厚与齿槽相等时该齿轮一定是标准齿轮，对否？

（21）标准直齿轮在正确安装与非正确安装时，节圆与分度圆，啮合角与压力角各有什么关系？

中心距计算公式各是怎样的？

（22）.什么叫渐开线齿轮中心距可分性？

（23）.什么叫根切？

为什么要力求避免根切？

（24）正、.负变位齿轮与标准齿轮相比，它们的分度圆齿厚、齿根圆齿厚有什么不同？

（25）.正变位齿轮与正传动齿轮有什么区别？

（26）.齿轮传动失效的原因主要是什么？

（27）齿面点蚀的危害是什么？

怎样减少它的发生几率？

（28）齿面磨损产生的原因是什么？

（29）齿轮传动的计算准则是什么？

（30）画出齿轮传动过程中齿面发生塑性变形的示意图

第12章齿轮系

１、判断

（1）一对系轮不可看成为轮系。

（）

（2）在平面轮系中各轮的轴线可以是不平行的。

（）

（3）所谓定轴轮系的传动比，是指在轮系中首、末两轮的转速之比。

（）

（4）定轴轮系常应用惰轮实现从动轴的变相转动。

（）

２、填空

（1）一对外啮合圆柱齿轮传动，两轮转向相反号。

（2）一对内啮合圆柱齿轮传动，两轮转向相同号。

（3）汽车变速箱中便应用了而使从动轴的转向改变，，使汽车后退。

（4）轮系在传动时若，则这种轮系称为。

３、简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）画出课件P71图中a）、b）图齿轮系的转向

（５）

（6）定轴轮系的主要功用有哪些？

（7）如图所示，写出计算传动比的表达式，和指明主、从动轮的转向关系。

第13章轴和轴毂联接

1判断：

（1）轴上被支承的部分称为轴承。

（）

（2）支承轴的支座称为轴颈。

（）

（3）直轴一般都制成实心轴。

（）

（4）轴颈、轴头的直径为非标准值。

（）

（5）轴颈直径的大小决定了与之相配合部件的内孔大小。

（）

（6）轴的强度与工作应力的大小和性质有关。

（）

（7）有既不转动也不平动的轴。

（）

（8）阶梯轴属于曲轴的种类。

（）

（9）轴上零件定不可以采用紧钉螺钉周向固定。

（）

（10）轴上零件的不同位置不可能改变轴的受力状况。

（）

2填空：

（1）轴工作状况的好坏直接影响到机器的性能和质量。

（2）心轴有固定心轴和旋转心轴两种。

（3）自行车的前轴属于（固定心轴），后轴属于（转轴）。

（4）铁路机车的轮轴属于转动心轴。

（5）轴通常由轴头、轴颈、轴环、轴端、轴肩及不装任何零件的轴段等部分组成。

（6）安装轮毂的轴段称为轴头。

轴头与轴颈间的轴段称为轴身。

（7）由于轴表面粗糙容易引起疲劳裂纹。

（8）同一根轴上各轴段的键槽应开在同一母线上。

（9）为了便于轴上零件的装配，轴端应加工出45°倒角。

（10）轴心主要功用是支持机器中作回转运动的零件及传递运动和动力。

（11）在进行轴的结构设计时，一般应已知：

装配简图、轴心转速、传递的功率、轴上零件的主要参数和尺寸等。

（12）轴上零件的轴向定位和固定方法常用的有轴肩、轴环、锁紧挡圈、套筒、圆螺母。

（13）采用（辗压）、（喷丸）、（渗碳淬火）、（渗氮）、（高频淬火）等表面强化方法，可以显著提高轴的疲劳强度。

3名词解释：

（1）

（2）

（3）

（4）.心轴：

承受弯矩，不承受扭矩的轴。

（5）.传动轴：

主要承受扭矩的轴。

（6）.转轴：

同时承受弯矩和扭矩的轴。

4简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）怎样才能提高轴的强度和刚度？

答：

1）、轴零件合理布置，可以改善轴的受力状况，例如，受力大的零件要靠近轴承处。

2）、减少应力集中，提高疲劳强度，例如，a）、增大轴肩处圆角半径；b）、或凹切圆角、或采用中间环、或采用减载槽结构。

3）、注意严格选择轴表面粗糙度。

4）、采用碾压、喷丸、渗碳、淬火、渗氮、高频淬火等表面强化方法，可以显著提高轴的疲劳强度。

（7）轴向定位与固定方式有哪些？

答：

有轴肩、轴环、锁紧挡圈、套筒，圆螺母和止动垫圈，还有弹性挡圈、轴端挡圈及圆锥面等。

第14章轴承

1判断：

（1）滚动轴承内孔采用上偏差为正，下偏差为零。

（）

（2）轴承的外圈与座孔的配合为过盈配合（）

（3）滚动轴承的内圈一般随轴转动（）（

（4）滚动轴承的外圈一般随轴转动（）

（5）轴承高速、重载情况下应采用较松配合。

（）

（6）轴承座孔壁应有足够的厚度。

（）

（7）角接触轴承安装方式不同轴承组合的刚性也不同。

（）

（8）当采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承时，轴的热伸长量只能由轴承的游隙补偿。

（）

（9）轴承内圈的一端常用轴肩定位固定。

（）

（10）对于同型号的轴承，其精度越高价格也越高。

（）

（11）对于高速轴承，除进行寿命计算外还应检验极限转速。

（）

（12）滚动轴承配合中φ80K5表示的是过渡配合，实质上不是过渡配合。

（）

（13）螺栓所受工作拉力在0和F之间变化时，螺栓所受拉力变化幅为FΣ-F0。

（）

（14）润滑油可以降低滚动轴承的接触应力。

（）

（15）推力轴承也分内圈、外圈。

（）

（16）滚动轴承内径和外径的公差带统一采用下偏差为零，上偏差为正的分布（）

（17）对于滚动承轴的选择问题，有时没有正确错误之分。

（）

（18）滚动轴承一般情况下优先考虑采用7类型轴承。

（*）

（19）在承受冲击载荷的条件下，不适宜用尺寸粗的滚子轴承。

（）

（20）滚动轴承的主要形式是点蚀疲劳破坏。

（）

（21）滚动轴承密封的目的是防锈蚀、降低磨擦阻力、防尘。

（）

2填空：

（1）根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和。

（2）滚动轴承一般用钢制造。

（3）滚动轴承的工作表面必须经，以提高其。

（4）常见的滚动体分球和滚子两大类。

（5）滚子轴承的滚动体形状有、、、。

（6）轴承的游隙可影响轴承的（）、（）、（）、承载能力等。

（7）轴承元件所受的载荷量周期性变化、即各元件是在交变的接触应力下工作的。

（8）轴承外圈在轴承孔中的轴向位置常用、轴承盖、、、螺纹环、等结构固定。

（9）滚动轴承基本由、、和_______所组成。

（10）在转动的轴装置中滚动轴承依靠而和轴一起转动。

（11）滚动轴承已，由专业工厂生产。

（12）角接触球轴承能，也可以。

（13）轴承套圈地轴向固定，靠和，来保证。

（14）轴系地轴向定位，一般是支点处轴承内、外圈地的综合结果来实现的。

（15）滚动轴承预紧的作用是、、。

（16）螺纹联接的防松根本问题是。

3名词解释：

（1）公称接触角*.轴承的前置代号：

（2）轴承的基本代号：

（3）.轴承的后置代号：

（4）滚动轴承的预紧：

（5）深沟球轴承：

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

4简答题：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

.13、轴系定位和固定有何意义？

理论上说明如何实现？

第15章其他常用零、部件

1判断：

（1）联轴器无过载保护的功能。

（）

（2）套筒联轴器尚未标准化。

（）

（3）凸缘联轴器尚未标准化。

（）

（4）万向联轴器在传动中会引起附加载荷。

（）

（5）万向联轴器属于弹性联轴器。

（）

（6）超越离合器外壳不可以做主动件。

（）

（7）牙嵌离合器是摩擦式离合器。

（）

（8）超越离合器只能在一定的转向上传递转矩。

（）

（9）十字滑块联轴器属于刚性联轴器。

（）

（10）齿式联轴器是无弹性元件联轴器的一种。

（）

（11）常用的轴器和离合器大多是非标准构件。

（）

（12）连轴器在结构上没有补偿一定范围位移良的性能。

（）

（13）凸缘连轴器的对中方法只有一种。

（）

（14）超越离合器又称定向离合器，是一种自动离合器。

（）

2填空：

（1）联轴器由于（）、（）以及（）的影响，联接的两轴存在相对位移与偏斜。

（2）套筒联轴器销联接，当轴时会被剪断。

（3）凸缘联轴器要求两轴的同要好。

（4）万向联轴器允许两轴间有。

（5）齿式联轴器是联轴器。

它是利用来实现两半联轴器的联接。

（6）弹性套柱销联轴器的构造与相似。

（7）操纵式离合器需要借助于人力或进行操纵。

（8）牙嵌式离合器常用牙型有（）、（）和（）等。

（9）齿式联轴器适用于的水平轴联接。

（10）*刚性连轴器要求被连接的两轴。

（11）