机械设计基础》复习思考题

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1、机械设计基础复习思考题绪论1. 什么是零件？什么是构件？二者有何区别？2. 什么是机构、机器和机械？3. 机械设计的基本要求有哪些？最主要的是什么？第 1 章 平面机构的自由度和速度分析1. 机构是怎样组成的？构成机构的要素是什么？2. 什么是运动副？运动副有哪些类型？3. 什么是构件的自由度？什么是机构的自由度？机构的自由度怎样计算？4. 什么是约束？平面机构中各种运动副引入的约束数是多少？构件数、约束数与机构自由度存在什么关 系？5. 什么是局部自由度、虚约束和复合铰链？计算机构自由度时怎样考虑？6. 机构具有确定运动的条件是什么？7. 什么是机构运动简图？机构运动简图有何用途？怎样绘制机

2、构运动简图？8. 如何判断构件的组合是否能动？如果能动，在什么条件下有确定的相对运动？9. 平面运动副的最大约束数是多少？最小约束数是多少？10. 什么是速度瞬心、绝对速度瞬心、相对速度瞬心？机构中速度瞬心的数目怎样确定？其中绝对速度瞬 心至少有多少？11. 什么是三心定理？有何用途？12. 移动副、转动副、滚动和滑动兼有的高副的速度瞬心在何处？第 2 章 平面连杆机构1. 铰链四杆机构有哪些基本形式？2. 铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么？3. 什么是铰链四杆机构的急回特性、行程速比系数、极位夹角？什么情况下铰链四杆机构无急回特性？4. 什么是铰链四杆机构的压力角和传动角？其大小对四杆机构传

3、动有何影响？5. 什么是铰链四杆机构的死点？是否任何四杆机构都会出现死点？死点与自锁有何异同？6. 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构以不同构件为机架时，演化为什么机构？7. 曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，有无死点位置？什么情况下机构传力性能最差？什么情况下机 构传力性能最好？8. 什么是整转副？什么是摆转副？9. 怎样用图解法确定铰链四杆机构的最小传动角？第 3 章 凸轮机构1. 凸轮机构有哪些类型？什么是凸轮机构从动件的运动规律？凸轮机构从动件常用运动规律有哪些？各 有何特点？2. 什么是凸轮机构的压力角？压力角大小对凸轮机构有何影响？3. 何谓反转法？怎样用反转法设计凸轮轮廓？怎样用反转法求

4、凸轮轮廓上任意点的压力角？4. 凸轮的理论轮廓与实际轮廓有何区别？基圆半径是哪条轮廓曲线的最小向径？基圆半径的确定原则是 什么？5. 平底直动从动件凸轮机构，其压力角为值？6. 如果两个凸轮的实际廓线相同，则从动件的运动规律是否一定相同？为什么？7. 如果两个凸轮的理论廓线相同，则从动件的运动规律是否一定相同？为什么？8. 在什么情况下凸轮实际廓线会出现变尖或失真现象？如何避免？9. 滚子从动件盘形凸轮机构，其凸轮实际廓线能否由理论廓线上各点的向径截去滚子半径长来求得？为 什么？10. 如何确定平底从动件的平底宽度？第 4 章 齿轮机构1. 渐开线是怎样形成的？它有哪些性质？2. 何谓齿轮压力

5、角？一对渐开线齿廓啮合时，在啮合点上两轮的压力角是否相等？3. 什么条件下一对齿廓能保持连续传动？4. 基圆上渐开线的曲率半径是多大？压力角多大？5. 什么是齿轮模数？它与分度圆有何联系？它有什么物理意义？6. 分度圆与节圆有何关系？一个齿轮有几个分度圆？单个齿轮有没有节圆？7. 齿轮的齿顶圆是否一定比齿根圆大？分度圆是否一定比基圆大？8. 渐开线齿轮正确啮合条件是什么？满足渐开线齿轮正确啮合条件的一对齿轮的齿形是否一样？9. 什么是齿轮的根切现象？标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是多少？标准直齿圆柱齿轮和标准 斜齿圆柱齿轮相比，哪个不产生根切的最少齿数少？直齿圆锥齿轮和标准斜齿圆柱齿轮相

6、比，哪个不 产生根切的最少齿数少？10. 基圆相同的两齿轮，一个发生根切，另一个变位后无根切，它们的渐开线是否相同？11. 斜齿轮各圆柱面上的螺旋角是否相等？齿顶圆柱、分度圆柱和基圆柱上的螺旋角哪个大？哪个小？12. 斜齿轮圆柱齿轮的标准模数和压力角在什么地方？斜齿轮传动的正确啮合条件是什么？13. 何谓斜齿轮的当量齿数？它是否是整数？是否要圆整为整数？14. 何谓斜齿轮的当量齿数？它是否是整数？是否要圆整为整数？15. 圆锥齿轮的标准模数和压力角在什么地方？其正确啮合条件是什么？第 5章 轮 系1. 定轴轮系、周转轮系、复合轮系的传动比怎样计算？2. 定轴轮系传动比的计算公式是什么?应用这个

7、公式要注意什么问题？轮系中从动轮的转向如何确定？3. 何谓周转轮系的转化轮系？为什么可以通过转化轮系来计算周转轮系中各构件之间的传动比？nnG、 nK、n/与n、nGH nKH nHH有何不同？ i1K与i1KH有何不同？单一周转轮系传动比的计算公式是什 么?应用这个公式要注意什么问题？4. 如何求解复合轮系的传动比？5. 轮系有何用途？ 第 6 章 间歇运动机构常见的间歇运动机构有哪几种？各有何特点？适用于什么场合？第 10 章 联 接1. 螺纹的主要类型有哪些？螺纹联接有哪些基本类型？各适用与何种场合？2. 螺栓联接有哪些主要类型？3. 螺栓联接预紧的目的是什么？螺栓联接的防松措施有哪些？

8、4. 平键联接、楔键联接、花键联接各有何特点？5. 如何选择普通平键的尺寸？第 11 章 齿轮传动齿轮传动有哪些失效形式？设计准则是什么？第 13 章 带传动和链传动1. 为什么一般机械中广泛采用V带传动？普通V带的基准长度是指哪个部位的长度？2. 带传动工作时承受哪些力？3. 带传动传递的最大有效拉力与哪些因素有关？4. 带工作时的应力有哪几种？最大应力位于何处？由哪些应力组成？5. 什么是带传动的弹性滑动？它与打滑有何不同？二者对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如何 避免打滑？6. 为什么说弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑动对传动有何影响？是什么原因引起的？7. 套筒滚子链的组成元件

9、有哪些？各元件间的配合情况如何？8. 与带传动相比，链传动有何特点？第 16 章 滚动轴承1. 滚动轴承有哪几种分类方法？滚动轴承代号怎样构成的？各部分含义如何？2. 滚动轴承由哪些基本元件组成？各有何作用？3. 球轴承和滚子轴承各有何优缺点，适用于什么场合？4.5.6.一、填空题1、高副是指两构件之间作一点或线接触的运动副，一个平面高副会引入1 个 约束。2、 机构是具有确定相对确定相对运动的构性的组合，因此构件和运动副是组成机构的两个要素。3、机器中的每一个独立的运动单元体，称为构件，即运动单元4、低副是指两构件之间作_面_接触的运动副，一个平面低副会引入2_个约束。5、高副是指两构件之间

10、作_点或线_接触的运动副，一个平面高副会引入1_个 约束。6、曲柄摇杆机构中，通常以 曲柄 为原动件，作 回转 运动。7、较链四杆机构中，连架杆的运动形式有两种，其中作连续转动的称为曲柄 作摆动的称为摇杆8、内燃机和冲床是曲柄滑块机构在工程中的应用实例。9、标准直圆柱齿轮的三个主要参数 齿数 、. 模数 、. 压力角10、标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 1711、 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：模数相等和压力角相等12、模数是齿轮的重要参数，它是指齿轮的 齿距 与 n的比值。13、齿轮的润滑方式有浸油润滑和 喷油润滑 两种。14、 齿轮的润滑方式一般根据齿轮 圆周速度来确定。15、 对

11、齿轮材料的基本要求是：齿面应具有足够的硬度 ，齿芯具有足够的 强度和较好的 韧性16、 较理想的蜗轮副材料是青铜蜗轮齿圈匹配钢制蜗杆。17、 标准齿轮在 分度 圆上的压力角为标准值，且我国规定一般a= 20二、选择题1、机构总是由若干个_B 通过运动副连接在一起，各实体间具有确定的相对运动。A零件B.构件C部件D机械2、齿轮副属于 A -。A高副B.低副C移动副D.转动副3、 一个平面低副限制了B个自由度。A 1B 2C 3D 4 4、机构引入一个高副,机构的自由度将减少A_个。A 1B 2C 3D 05、在机构运动中始终静止不动的是AA机架B.机构C主动件D.从动件6、 机构要具有确定运动所

12、需的自由度数目应A_机构中主动件的数目。A等于B大于C小于D不大于7、无论运动副的具体结构如何，但凡是低副，两构件总是以C相接触。A点B.线C面D.螺旋8、公式F=3n-2PL-PH中的n表示机构中的 D 数目。A所有构件B.高副C低副D.活动构件9、 曲柄滑块机构只有以D 为主动件才存在死点位置。A摇杆B曲柄C连杆D滑块10、曲柄摇杆机构中最短杆为A_。A曲柄B摇杆C机架D连杆11、缝纫机脚踏板机构属于 A_机构在工程中的应用。A曲柄摇杆B双曲柄C双摇杆D曲柄滑块12、铰链四杆机构中，摇杆是作 B运动。A整周回转B往复摆动C往复直线D间歇转动13、机构压力角a愈，B_，传动角Y愈大，机构传力

13、性能愈好。A大B小C接近20D接近3014、机械行业中最常用的是AA渐开线齿轮B摆线齿轮C圆弧齿轮D特殊齿形齿轮15、直齿圆锥齿轮 C _的模数和压力角符合标准值。A法面B端面C大端D主平面16、瞬时传动比准确的传动是 A _0A齿轮传动B带传动C链传动D三种都是17标准齿轮B _上的压力角和模数为标准值。A基圆B分度圆C齿顶圆D齿根圆18、设计一对软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，应使BA两者硬度相等B小齿轮硬度高于大齿轮硬度C 大齿轮硬度高于小齿轮硬度D不确定19、标准齿轮，在齿厚和齿槽宽相等的处的圆是B_A基圆B分度圆C齿顶圆 D齿根圆20、国家规定，标准齿轮的压力角一般为主A. a=

14、10B a=20C a=30D a=4021、 针对齿面点蚀的失效形式，应对齿轮进行卫_疲劳强度计算。A弯曲疲劳强度B接触疲劳强度C.挤压强度D剪切强度22、 齿轮的润滑方式一般根据齿轮C 的来确定。A模数B转速C圆周速度D齿数23、能把主动件的旋转运动变为从动件的直线运动的传动是卫传动。A圆柱齿轮B圆锥齿轮C蜗杆传动D齿轮齿条24、 一对齿轮要正确啮合，它们的A一必须相等。A模数B齿数C分度圆直径D.转速24、一对齿轮要正确啮合，它们的 D 必须相等。A直径B宽度C齿数D压力角26、用范成法加工标准直齿圆柱齿轮，不发生根切的最少齿数是_CA 10B 14C 17D 2527、 圆锥齿轮传动所

15、传递空间两轴的位置关系是BA平行B 相交C.相错D都不是28、 斜齿圆柱齿轮要正确啮合，两齿轮的螺旋角方向必须AA相反B相同C相等D没有要求29、在批量生产中，应采用范成法加工齿轮，常用的加工设备是 Q。A普通车床B万能铣床C滚齿机D牛头刨床30、 有一对硬齿面齿轮传动，齿轮可采用Q。A 40Cr 钢正火B 45 钢调质C 20Cr 钢渗碳淬火D 20Cr 表面流淬火三、判断题1、机械中普遍使用的零件叫做通用零件，如螺栓、螺母等。（V ）2、两个齿轮是作相对转动，故齿轮副为转动副。（x ）3、高副是点接触，低副是线接触。（x ）4、任何机构中必有一个构件固定不动，成为机架。（V ）5、机构运动

16、简图可以不按照比例尺来画。（x ）6、当机构的自由度数目大于0时，机构就具有确定的运动。（x）7、无论是引入转动副还是移动副，都会个入一个约束。（ x ）8、平面机构引入一个高副将引入 2个约束。（ x ）9、平面机构自由度公式中的n是指组成机构的所有构件的数目。（x）10、压力角是指从动件的接触点的受力方向和速度方向的夹角。（ V ）11、行程速比系数K=1时，表示从动件往复运动相等，机构无急回特性。（V）12、铰链四杆机构中，与机架直接相连的杆称为连架杆，它都是作往复摆动。（ x ）13、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。（ x ）14、曲柄摇杆机构只有以摇杆为主动件时才存在

17、“死点”位置。 （V ）15、齿轮的润滑方式一般根据齿轮的模数来确定。（ x ）16、不论用何种方法加工齿轮，当齿数小于17 齿时，肯定将发生根切现象。（ x ）17、模数越大，齿轮轮齿尺寸越大，承载能力越强。（ V ）18、国家规定，标准齿轮分度圆上的压力角为标准值，一般a=30。（ x ）19、无论何种齿轮，只要两齿轮的压力角和模数相等，就能正确啮合。（ x ）20、齿轮的加工一般是在普通车床上进行。（ x21、斜齿圆柱齿轮传动用来传递空间两相交轴之间的运动和动力。（ x22、齿轮加工时，如果模数过小，则会产生根切现象。（ x23、与直齿轮相比，斜齿轮工作更平稳，承载能力更强。（ V24、

18、标准齿轮的分度圆在齿厚与齿槽宽相等的地方。（ V25、斜齿圆柱齿轮要正确啮合，两齿轮的螺旋角必须大小相等、方向相同。（x ）26、模数是齿轮的主要参数之一，是没有单位的。（ x27、设计软齿面齿轮传动时，为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面与大齿 轮的齿面的硬度应相等。（ x28、在成批生产中，齿轮的加工需专门的设备，故齿轮传动制造成本较高。（ V四、画物体受力图cna)b)#Ft解&解解：F=3n-2PL-PH=3x7-2x9-1=2机构的自由度0,且等于原动件的数目机构运动确定五、计算图示平面机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。F=3n-2PL-PH =3x5-2x7-0 =1机构

19、的自由度0,且等于原动件的数目机构运动确定解：F=3n-2PL-PH=3x5-2x7-0=1机构的自由度0,且等于原动件的数目机构运动确定F=3n-2PL-PH=3x5-2x7 -0=1机构的自由度0,且等于原动件的数目机构运动确定解：F=3n-2PL-PH=3x8-2x11 -1=1F=3n-2PL-PH=3x7-2x9 -2=1机构的自由度0,且等于原动件的数目机构的自由度0,且等于原动件的数目机构运动确定机构运动确定六、判断图示铰链四杆机构的类型，并说明理由。解：40+90V70+80且机架最短故为双曲柄机构15+100V60+75但连杆最短解：45+1200V65+100且连架杆最短

20、故为曲柄摇杆机构故为双摇杆机构50+10065+75故为双摇杆机构.45+90三70+800且连架杆最短.为曲柄摇杆机构.220+480三265+450且且连架杆最短.为曲柄摇杆机构64+135085+120且机架最短化为双曲柄机构 180+90140+85 为双摇杆机构T70+320520+565 为双摇杆机构1.如图4.2所示，已知力F=10KN，求A点和B两点的约束反力。解(1)取杆AB为研究对象，画受力图:(2) 建立坐标系，如图所示：列平衡方程：FX=0: FAX-Fcos45o=0Fy=0： FAY+FB-Fsin45o=OEMA(F)=0: -F(sin45o*06)+FB*09

21、=0解方程得：2. 如图4.3所示，已知重物W=12KN，杆件自重不计，求A点和B两点的约束反力解(1)取销C为研究对象，画受力图：訂(2) 建立坐标系，如图所示(3) 列平衡方程：FX=O: -Fab-Fbccos6Oo=OFY=O: -W+FBC-Fsin6OO=O解方程得：fab=69 kN，fbc口阳3. 如图4.4所示，已知重物G=8KN，杆件自重不计，求绳AC的拉力和B点的约束反力解(1)取杆AB为研究对象，画受力图：(2) 建立坐标系，如图所示：(3) 列平衡方程：FX=O: Fbx-Ftcos3Oo=OFY=O: FBY+FTsin3Oo-G=OMB(F)=O: FT(sin3

22、Oo*O5)-G*O3=O解方程得：Fbx=8.3 kN，Fby=3.2 kN，Ft=9.6 kNLBC=3m,杆件自重不计,4.图示支架，已知重物W=24KN作用，LAC=lm, 端的约束反力及CD杆所受的力。解(1)取杆AB为研究对象，画受力图：(2) 建立坐标系，如图所示：(3) 列平衡方程：EFX=0: FBX-FCDcos30o=0试分别求支架BEFY=0: FBY-W+FCDsin3Oo=O丫EMB(F)=O: 4W-FCD*3 sin3Oo=O(4) 解方程得：、 二一Fbx=32T3 kN，Fby= -8kN，FCD =64 KN# If5.已知杆AB上的作用力F=15kN,

23、M=3kN.m，杆自重不计，求A、B处支座反力 解(1)取AB杆为研究对象，画受力图：A*I日(2) 建立坐标系，如图所示：(3) 列平衡方程：EFY=O: Fa- Fb-F=0EMa(F)=O: FB*3-M-F*2=0解方程得：Fa=4 kN，Fb=11 kN6、如下图所示平衡物系，已知重物G=20KN，求绳BC的拉力和固定铰链A点的约束反力。(1) 取AD杆为研究对象，画受力图:(2) 建立坐标系，如图所示：(3)列平衡方程：FX=0： FAX-FBcos45o=0Fy=0： FAY-G+TBCsin45o=OEMA(F)=O: TBC.o-G*2a=O解方程得：FAX=40 kN，FAY=-20 kN，TBC=40 2 KN