机械设计教程-习题集

机械设计教程（3版）作业集

第三章习题

3-1 图3-20所示为一直齿圆柱齿轮与轴用圆头平键连接，轴径d＝50mm。齿轮的材料为铸铁，轴为45钢。键长L＝60mm，键的截面尺寸为b×h＝14×9 mm2，传递的转矩T=200N·m，有轻微冲击。试校核该平键连接的强度。

3-2 图3-21所示的凸缘联轴器，用普通圆头平键与轴连接。已知轴径d＝55mm，毂长L′=1.5d，联轴器为铸铁，轴为45钢，传递的转矩T=300N·m，载荷平稳无冲击。试选择键的尺寸并校核其连接强度。

图3-20 图3-21

3-3 图3-22为一牙嵌式离合器与轴用导向平键连接，轴径d=40mm，键长L=125mm(圆头键)，其最小有效工作长度l min=65mm，离合器与轴均为钢制，传递的转矩T=150N·m，有轻微冲击，要求选择键的截面尺寸并校核其连接强度。

图3-22

3-4 若题3-3中的其他条件均不变，而将其改为轻系列的矩形花键连接，离合器在空载条件下接合，制造精度及润滑条件一般，齿面未经淬火处理。试校核该矩形花键的强度。

第五章习题

5–1 何谓螺纹的大径、中径和小径？它们分别用于什么场合？

5–2 螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接的主要区别是什么?它们的应用场合有何不同？

5–3 普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的结构有何不同？主要失效形式和设计准则是什么？

5–4 螺纹连接预紧的目的是什么？如何控制预紧力？

5–5连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹连接时还要考虑防松问题？在可拆卸的防松措施中哪类工作可靠？为什么？

5–6 紧螺栓连接所受轴向变载荷在0~F之间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被连接件的刚度，对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性有何影响？

5–7 螺旋传动按使用特点的不同可分为哪几类？试举例说明其应用场合。

5–8 某普通螺栓连接，螺栓公称直径为M20，性能等级为4.8级。试求；

(1) 当承受轴向变载荷并控制预紧力时，其预紧力F0最大为多少?

(2) 若连接承受横向拉力，有一个贴合面，摩擦因数f=0.15，则可能承受的横向载荷为

多少(按单个螺栓计算)?

5–9 一普通螺栓连接，螺栓的刚度为C b，被连接件的刚度为C m。如果C m=8C b，预紧力F0=1000N，轴向外载荷F=1100N，试求螺栓所受的总拉力和被连接件中的残余预紧力。5–10 在图5–34中，用4个M16普通螺栓，其许用应力[σ]=160MPa，贴合面的摩擦因数f=0.15。

求该螺栓组所能承受的横向静载荷。

5–11 图5–35所示的联轴器，有6个沿圆周均布的M12铰制孔用螺栓，用以传递两半联轴器之间的转矩，若螺栓性能等级为5.6级，载荷平稳，联轴器的材料为HT250。试计算该连接所能传递的转矩。

图5–34 题5-10图图5–35 题5-11图

5–12 图5–36所示为一方形盖板，用4个螺栓与机体连接。盖板中心点的吊环受到垂直于盖板的静拉力F∑=6000N，螺栓性能等级为4.6级，残余预紧力取为拉力的0.6倍，不控制预紧力，试决定该连接所需螺栓的直径。

5–13 图5–37所示的连接中有三个铰制孔用螺栓，螺栓性能等级为5.6级，被连接件的材料为Q235钢，在距螺栓组的公共中心线为200mm的右侧作用有静载荷F∑=12kN，试确定螺栓的公称直径。

图5–36 题5-12图图5–37 题5-13图 5–14 图5–38所示为用两只普通螺栓将剖分轮毂夹紧在轴上，剖分面间留有间隙，以便拧紧

螺母后，轮毂能将轴夹紧。利用夹紧表面间的压力在工作时所产生的摩擦力矩来传递扭矩。若外力矩为60N m ，螺栓性能等级为4.8级，夹紧表面间的摩擦因数f =0.15，不控制预紧力，有关尺寸如图所示。试确定螺栓的直径，

5–15 一升降机构承受的载荷F 为100kN ，采用梯形螺纹，其参数为d =70mm ，d 2=65mm ，

P =10mm ，螺旋线数n =4。下部采用推力球轴承，升降台上下移动由滚动导轨导向，因摩擦很小，故忽略不计，具体情况见图5–39，试计算：

(1) 若螺纹间的摩擦因数f =0.1，求工作台稳定上升时的传动效率；

(2) 当工作台稳定上升时，加于螺杆上的力矩；

(3) 当工作台以800mm/min 的速度上升，在稳定运转条件下螺杆的转速和所需的功率；

(4) 欲使工作台在载荷F 的作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力

矩应为多少

图5–38 题5-14图图5–39 题5-15图 5–16 试指出图5-40所示螺纹连接结构中的不合理之处，并将其改正。

图5-40 题5-16图

(a)普通螺栓连接；(b)双头螺柱连接；(c)螺钉连接；(d)铰制孔用螺栓连接

第六章习题

6–1 有一B型普通V带传动，n1=1460 r/min，n2=400 r/min，d d1=180 mm，中心距a=1 600 mm，根数z=2，工作时有振动，一天运转16 h (即两班制)，试求该普通V带所能传递的功率。6–2 某普通V带传动，主动轮所能传递的最大转矩T1=70N·m，已知d d1=200mm，F0=800N。

求F1和F2的值。若将此带传动传递功率为P=11 kW，小带轮转速为n1=1460 r/min，问能否正常工作？

6–3 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率P=7.5 kW，转速n1=970 r/min，减速器输入轴的转速n2=330 r/min，允许误差为±5%，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此普通V带传动。

第七章习题

7–l 与带传动相比较，链传动有何优缺点？一般用在什么场合？

7–2 滚子链由哪几种零件组成？各零件之间如何连接？滚子链的磨损通常发生在什么部位？

7–3 小链轮的齿数过多或过少对链传动有何影响？通常链轮齿数在什么范围内选取？

7–4 何谓链传动的多边形效应？它是如何产生的？它对链传动有什么影响？

7–5 为什么链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化也就越大？

7–6 链传动发生脱链的主要原因有哪些？若只考虑链条铰链的磨损，脱链通常发生在哪个链轮上？为什么？

7–7 图7–15所示为链传动和带传动组成的减速传动装置简图，指出其存在问题，分析原因，并指出改进的措施。

图7-14 题7-7图 7–8 链传动的中心距过大或过小对链传动有何影响？一般链传动的中心距在什么范围内

选？

7–9 已知z 1=25，z 2=75，n 1=800r/min 的滚子链传动，可传递功率P =20kW ，如果用同样的链，

z 2不变，用减少z 1的办法来使n 2=200r/min 。试确定这时可以传递多大功率?

7–10 设计一个往复式压气机上的滚子链传动。已知电动机转速n 1=960r/min ，P =3kW ，压气

机转速n 2=330r/min 。试确定大、小链轮齿数，链条节距，中心距和链节数。

7–11 选择并验算一个输送装置用的传动链。已知传递的功率P =7.5kW ，主动链轮转速

n 1=970r/min ，传动比i =3，工作情况系数K A =1.5，中心距a ≤650mm 可以调节。

第八章习题

选择与填空题

8–1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有_______________________；

应圆整的有__________________；没有标准化也不应圆整的有___________________。

(1)斜齿轮的法面模数m n (2)斜齿轮的端面模数m t (3)直齿轮中心距a (4)斜齿轮中心距a

(5)齿宽b (6)齿厚S (7)分度圆压力角α (8)螺旋角β (9)锥距R (10)齿顶圆直径d a 8–2 材料为20Cr 的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是__________。

(1)整体淬火 (2)渗碳淬火 (3)调质 (4)表面淬火

8–3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工

艺顺序应是______为宜。

(1)滚齿、表面淬火、磨齿 (2)滚齿、磨齿、表面淬火 (3)表面淬火、滚齿、磨齿

(4)滚齿、调质、磨齿

8–4一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相

同，则齿根弯曲应力____________。

(1) σF1> σF2 (2) σF1=σF2 (3) σF1<σF2

8–5 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以________________________的当量圆柱齿轮为

计算基础的。

分析与思考题

8–6 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?

8–7 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀的能力?

8–8 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面抗胶合的能力?

8–9 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么?

8–10通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别?为什么?

8–11导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?如何减轻载荷分布不均的程度?

8–12齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的?为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算点?

8–13标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i，转矩T1，齿宽b均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化?

(1) 模数m不变，齿数z1增加；

(2) 齿数z1不变，模数m增大；

(3) 齿数z1增加一倍，模数m减小一半。

8–14一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触应力是否相等?

8–15在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数?齿宽系数φd的大小主要与哪两方面因素有关? 8–16在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?在人字齿轮传动和圆锥齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些?

8–17两级展开式齿轮减速器如图8-20所示。在各齿轮的啮合点处标出齿轮的轴向力F a、径向力F r和切向力F t的方向(切向力的方向分别用符号⊗或⊙表示向内或向外)。

图8–20 题8-17图

设计计算题

8–18一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45钢，软齿面，齿轮精度等级为8级。已知法面模数m n=3mm，齿数z1=30，z2=93，螺旋角β=13.82°，齿宽b1=85mm，b2=80mm，转速n1=1440r/min，该齿轮对称布置在两支承之间，载荷平稳。试确定该齿轮传动的载荷系数K。

8–19在上题的齿轮传动中，小齿轮调质处理，齿面硬度为220~240HBS，大齿轮正火处理，

齿面硬度为190~210HBS，要求齿轮的工作寿命为5年(允许出现少量点蚀)，每年工作260天，每天工作8小时，齿轮单向转动。试确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。

8–20设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为[σH]1=700MPa，[σH]2=600MPa，求得中心距a＝100mm；现改用[σH]1＝600MPa，[σH]2＝400MPa的材料，若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距。

8–21一直齿圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=60，m=4mm，b1=45mm，b2=40mm，齿轮材料为锻钢，许用接触应力[σH]1=500MPa，[σH]2=430MPa，许用弯曲应力[σF]1=340MPa，

[σF]2=280MPa，载荷系数K=1.85，求大齿轮所允许的输出转矩T2(不计功率损失)。

8–22设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=7.5kW，齿主动轮转速n1=1450r/min，齿数z1=26，z2=54，双向传动，工作寿命L h=12000h。小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级制造精度。

8–23设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=40kW，转速n1=2800r/min，传动比i=3.2，工作寿命L h=1000h，小齿轮作悬臂布置，载荷系数K=1.25。

8–24设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。已知功率P1=9.2 kW，转速n1=970 r/min，传动比i=3，小齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每日工作8小时，工作寿命为5年(每年260个工作日)。

第九章习题

9-1 试分析图9-15所示蜗杆传动中各轴的回转方向，蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。

图9-15 两级蜗杆传动

9-2 试设计一单级圆柱蜗杆减速器中的蜗杆与蜗轮。驱动电动机功率为7.5kW，转速为1440r/min。蜗轮转速为80r/min，载荷平稳，单向传动。每次启动连续工作时间8小时以上。

9-3 设计一个起重设备用的蜗杆传动，工作时有中等冲击载荷。蜗杆轴由电动机驱动，传递的额定功率P1＝11kW，n1＝r/min，n2＝120r/min，间歇工作，平均约为每日工作2h，要求工作寿命为10年(每年按300个工作日计)。

第十章习题

10-1 说明下列滚动轴承代号的意义，并画出这几类轴承的结构示意简图。

N208/P5，7312C，6101，30316，5207

10-2 某设备中采用了一个单列深沟球轴承，装轴承处轴颈直径为35 mm，转速为3000 r/min。

已知径向载荷F r=1800 N，轴向载荷F a= 750N，预期工作寿命为8000 h。试选择此轴承型号。

10-3 有一斜齿圆柱齿轮减速器，其低速轴的受载、几何尺寸及寿命要求等与【例题10-3】相同，若选用两个30206轴承且反装。验算轴承能否达到预期寿命要求。

10-4 在重量为8000 kg的水闸起吊机构上安装上两个单列深沟球轴承，如果安装轴承处轴颈直径d=50 mm。试确定此轴承型号。

10-5 某减速器的不完全液体润滑径向滑动轴承，轴的材料为45钢。轴瓦材料为ZPbSb16Sn16Cu2，承受载荷F=35kN，轴颈直径d=190 mm，轴承宽度B =250 mm，转速n=150 r/min。试验算轴承是否合用？

10-6 试设计某轻纺机械一个转轴上两个相同的不完全液体润滑径向滑动轴承。已知轴颈的直径d=55mm，轴承的宽度B=44mm，轴颈上所受径向载荷F=24200 N，轴的转速n=2000 r/min，轴的材料为45钢。

10-7 主轴端部的止推滑动轴承，已知转速n=520r/min，为使磨损均匀，取空心轴颈内径d1等于或大于1/2轴承外径d2(见图10-35a)，轴向力为2000 N，[p]=4 MPa，[pv]=2 MPa·m/s。

试选择轴承材料并设计此轴承尺寸。

10-8 船用止推轴承，轴的转速为400 r/min，轴向推力为4200 N，轴的直径为90 mm，轴环外径为166 mm，[pv]=0.5 MPa·m/s。仅从pv m值验算的角度出发需要几个轴环？

第十一章习题

11-1 离心式水泵采用弹性柱销联轴器与电动机联接，传递功率P = 11 kW，转速n=970 r/min，联轴器所联接轴端直径分别为d1=40 mm，d2=42 mm。试选择该联轴器的型号。若原动机改为单缸内燃机，原先选择的型号是否需要改变？

11-2 拟用联轴器连接电动机和齿轮减速器。已知电动机功率P=15kW，转速n=1460 r/min，电动机轴伸直径d1 = 42 mm，减速器输入轴端部直径d2 = 45 mm，中等冲击载荷。试选择电动机与减速器之间的联轴器类型和型号。

11-3 图11-16所示多盘摩擦离合器用于车床上，传递的功率P=1.5kW，转速n=600r/min。若摩擦盘接合面圆环外半径R o=60 mm，内半径R i =40mm，摩擦盘材料用淬火钢，摩擦片间的压紧力F= 260 N，摩擦因数f = 0.18。问需要多少摩擦盘才能实现上述要求？

12–1 某轴传递功率P=10kW，转速n=600r/min，所受最大弯矩为M=4×105N·mm，若其材料为20Cr调质钢。试按弯扭合成强度条件确定其最大弯矩处轴的直径。

12–2 在轴上安装有4个带轮（图12-24）。带轮1把电动机的功率55kW分别通过带轮2、3和4传给工作机，其功率P2=25kW，P3=19kW，P4=11kW；带轮的直径D1=500mm，D2=450mm，D3=320mm，D4=600mm；各带轮的包角α=180°，带的紧边拉力为松边拉力的2倍，转速n=400r/min。试按弯扭合成强度条件确定轴的危险剖面的直径。

图12-24 采用带传动的轴系结构图

12–3 设计图12-25所示的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴。已知电动机功率P=4kW，转速n1=750r/min，n2=136r/min，大齿轮的分度圆直径d2=300mm，齿宽B2=90mm，轮齿螺旋角β=12°，法面压力角αn=20°，箱体宽度(内壁间距离)为140mm。要求：

(1) 完成轴的全部结构设计；

(2) 验算所设计轴的强度。

图12-25 单级斜齿圆柱齿轮减速器简图

12–4 图12-26所示为某减速器输出轴的结构图。试指出其结构设计的不合理之处，并画出改正图形。

图12-26设计不合理的轴结构图

12–5 有一实心轴直径为80mm，另一空心轴外径为80mm，内径为40mm。两轴用相同材料制成。试比较两根轴同时承受弯矩和扭矩的能力(简支跨距自定）。

13-1 现有一圆柱螺旋压缩弹簧，外径D2=36 mm，d=3 mm，n=5，材料为SL型碳素弹簧钢丝，最大工作载荷F max=100 N，载荷性质属于Ⅱ类。试校核其强度，并计算其最大变形量λmax。

13-2 设计一圆柱螺旋拉伸弹簧，工作环境条件及载荷性质一般。要求外径D2≤16 mm，中径D≈11 mm，当F1=180 N时，λ1=7.5 mm；F2=340 N时，λ2=17 mm。

13-3 设计一具有预应力的圆柱螺旋拉伸弹簧，要求外径D2<16 mm，中径D≈10 mm；当F1=160 N时，λ1=6 mm；F2=320 N时，λ2=15 mm。

13-4 设计一圆柱螺旋扭转弹簧，载荷平稳，工作条件一般。最小工作扭矩T min=2 N·m，最大工作扭矩T max=6.5 N·m，工作时杆臂的扭转角为θ=ϕmax- ϕmin=45°。

机械设计-习题集答案

第一章绪论 1-1机器的基本组成要素是什么？答：机械零件 1-2什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。答：零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。如齿轮、轴、螺钉等。构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。 1-3什么是通用零件？什么是专用零件？答：通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。 1-4机械设计课程研究的内容是什么？答：机械系统设计的基础知识和一般尺寸和参数的通用零件设计方法。第二章机械设计总论 2-1答：一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。2-2答：设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。 2-3答：机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 2-4答：强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。强度条件为 []σσ ≤ 。提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。 2-9答： HT150：灰铸铁，抗拉强度为150MPa ZG230-450：铸钢，屈服强度为230 MPa,抗拉强度为450 MPa 65Mn：优质碳素结构钢，含碳量为0.65%，含锰量<1.5% 45：优质碳素结构钢，含碳量为0.45% Q235：普通碳素结构钢，屈服强度为235 MPa 40Cr：中碳合金钢，含碳量为0.40%，含铬量<1.5%

机械设计基础习题集及参考答案

机械设计基础习题集及参考答案一、判断题（正确T，错误F） 1. 构件是机械中独立制造的单元。（） 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。（） 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。（） 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）二、单项选择题 1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。 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（）。 A 原动机 B 传动部分 C 工作机 D 控制部分三、填空题 1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。 2. 机械是______和______的总称。参考答案一、判断题（正确T，错误F） 1. F 2. T 3. T 4. F 二、单项选择题 1. B 2. B 三、填空题 1. 制造 2. 机构机器

第一章平面机构的自由度一、判断题（正确T，错误F） 1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（） 2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（） 3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（） 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。（） 5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（） 6. 对独立运动所加的限制称为约束。（） 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（） 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。（）二、单项选择题 1. 两构件通过（）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，门与门框之间存在两个铰链，这属于（）。 A 复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 D 机构自由度 3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。 A 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 所谓机架是指（）的构件。 A 相对地面固定 B 运动规律确定 C 绝对运动为零 D 作为描述其他构件运动的参考坐标点 5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。 A 相对转动或相对移动 B 都是运动副 C 相对运动恒定不变 D 直接接触且保持一定的相对运动三、填空题 1. 机构是由若干构件以_______________相联接，并具有__________________________的组合体。 2. 两构件通过______或______接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______个回转副。四、简答题 1. 何为平面机构？ 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？ 3. 计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。（1）（2）

机械设计教程-习题集

机械设计教程（3版）作业集第三章习题 3-1 图3-20所示为一直齿圆柱齿轮与轴用圆头平键连接，轴径d＝50mm。齿轮的材料为铸铁，轴为45钢。键长L＝60mm，键的截面尺寸为b×h＝14×9 mm2，传递的转矩T=200N·m，有轻微冲击。试校核该平键连接的强度。 3-2 图3-21所示的凸缘联轴器，用普通圆头平键与轴连接。已知轴径d＝55mm，毂长L′=1.5d，联轴器为铸铁，轴为45钢，传递的转矩T=300N·m，载荷平稳无冲击。试选择键的尺寸并校核其连接强度。图3-20 图3-21 3-3 图3-22为一牙嵌式离合器与轴用导向平键连接，轴径d=40mm，键长L=125mm(圆头键)，其最小有效工作长度l min=65mm，离合器与轴均为钢制，传递的转矩T=150N·m，有轻微冲击，要求选择键的截面尺寸并校核其连接强度。图3-22 3-4 若题3-3中的其他条件均不变，而将其改为轻系列的矩形花键连接，离合器在空载条件下接合，制造精度及润滑条件一般，齿面未经淬火处理。试校核该矩形花键的强度。第五章习题 5–1 何谓螺纹的大径、中径和小径？它们分别用于什么场合？ 5–2 螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接的主要区别是什么?它们的应用场合有何不同？ 5–3 普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的结构有何不同？主要失效形式和设计准则是什么？

5–4 螺纹连接预紧的目的是什么？如何控制预紧力？ 5–5连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹连接时还要考虑防松问题？在可拆卸的防松措施中哪类工作可靠？为什么？ 5–6 紧螺栓连接所受轴向变载荷在0~F之间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被连接件的刚度，对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性有何影响？ 5–7 螺旋传动按使用特点的不同可分为哪几类？试举例说明其应用场合。 5–8 某普通螺栓连接，螺栓公称直径为M20，性能等级为4.8级。试求； (1) 当承受轴向变载荷并控制预紧力时，其预紧力F0最大为多少? (2) 若连接承受横向拉力，有一个贴合面，摩擦因数f=0.15，则可能承受的横向载荷为多少(按单个螺栓计算)? 5–9 一普通螺栓连接，螺栓的刚度为C b，被连接件的刚度为C m。如果C m=8C b，预紧力F0=1000N，轴向外载荷F=1100N，试求螺栓所受的总拉力和被连接件中的残余预紧力。5–10 在图5–34中，用4个M16普通螺栓，其许用应力[σ]=160MPa，贴合面的摩擦因数f=0.15。求该螺栓组所能承受的横向静载荷。 5–11 图5–35所示的联轴器，有6个沿圆周均布的M12铰制孔用螺栓，用以传递两半联轴器之间的转矩，若螺栓性能等级为5.6级，载荷平稳，联轴器的材料为HT250。试计算该连接所能传递的转矩。图5–34 题5-10图图5–35 题5-11图 5–12 图5–36所示为一方形盖板，用4个螺栓与机体连接。盖板中心点的吊环受到垂直于盖板的静拉力F∑=6000N，螺栓性能等级为4.6级，残余预紧力取为拉力的0.6倍，不控制预紧力，试决定该连接所需螺栓的直径。 5–13 图5–37所示的连接中有三个铰制孔用螺栓，螺栓性能等级为5.6级，被连接件的材料为Q235钢，在距螺栓组的公共中心线为200mm的右侧作用有静载荷F∑=12kN，试确定螺栓的公称直径。 18

机械设计第二版习题集答案

机械设计第二版习题集答案机械设计是一门重要的工程学科，涉及到机械结构的设计、分析和优化等方面。而习题集则是学习机械设计的重要辅助工具，通过解答习题可以加深对知识的理解和应用。本文旨在为《机械设计第二版习题集》中的一些习题提供答案和解析，帮助读者更好地掌握机械设计的相关知识。 1. 第一章：机械设计基础习题1：什么是机械设计？答案：机械设计是指通过对机械结构的设计、分析和优化，实现机械产品的功能需求和性能要求的过程。习题2：机械设计的基本原理有哪些？答案：机械设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理、热力学原理和流体力学原理等。 2. 第二章：机械零件的设计习题1：如何选择合适的材料进行零件设计？答案：在进行零件设计时，需要考虑材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、成本等因素，并根据具体应用场景选择合适的材料。习题2：如何进行零件的尺寸设计？答案：零件的尺寸设计需要根据零件的功能需求和装配要求，合理确定尺寸，确保零件的性能和可靠性。 3. 第三章：机械传动设计习题1：什么是机械传动？答案：机械传动是指通过传递和转换运动和动力的方式，实现机械装置的运动

和工作。习题2：常见的机械传动方式有哪些？答案：常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动、链传动等。 4. 第四章：机械结构设计习题1：机械结构设计的基本原则有哪些？答案：机械结构设计的基本原则包括合理布局、简化结构、提高刚度和强度、降低重量等。习题2：如何进行机械结构的优化设计？答案：机械结构的优化设计需要通过建立数学模型、进行分析和计算，找到最优的设计方案。 5. 第五章：机械零件的强度计算习题1：什么是零件的强度计算？答案：零件的强度计算是指通过对零件的应力和变形进行计算和分析，判断零件是否满足强度和刚度要求。习题2：常用的零件强度计算方法有哪些？答案：常用的零件强度计算方法包括静力学方法、材料力学方法和有限元方法等。通过以上几个章节的习题解答，读者可以对机械设计的基础知识、零件设计、传动设计、结构设计和强度计算等方面有一个初步的了解。然而，机械设计是一个广泛而复杂的领域，需要不断学习和实践才能掌握。因此，建议读者在学习习题集的同时，多进行实际的设计和分析工作，提高自己的实际操作能力。同时，也可以参考其他的机械设计教材和参考书籍，进一步深入学习和研究。

机械设计习题集第1-5章

机械设计课程习题集（填空、简答、计算题部分）（第一章~第五章）第一章机械设计概论填空题 1-1 大多数机器都由( )、( )、( )三部分组成。 1-2 机械设计课程研究的对象是( )，研究的目的是( )。 1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( )和( )方面的要求。问答题 1-4 写出下列标准代号的中文名称：GB ISO 1-5 解释下列名词：零件构件通用零件专用零件 1-6 简述机器和机械零件的设计过程。 1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。 1-8 机械零件有哪些主要的失效形式？ 1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？第二章机械零件的工作能力和计算准则选择题 2-1限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( )。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-2 因为钢材的种类和热处 A -1 B 0 C 0.5 D 1 2-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 可能增大也可能减小 2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 2-6圆柱与圆柱间的接触应力σH 与所受载荷F 的关系是()。 A F H ∝σ B 2/1F H ∝σ C 3/1F H ∝σ D 理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的( )并无实效。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-3 静应力的循环特性r=()。4/1F H ∝σ 填空题 2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( )、( )τ τ

和( )。 2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。则其应力幅a τ=( )、平均应力m τ=( )、循环特性r =( )。 2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )。 2-10 零件发生的( )现象称为振动。 2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( )。 2-12 在轴的直径有突变处会产生( )，增大( )和增加( )都使之减小。 2-13 对称循环变应力的循环特性r=()。 2-14 在一定X 围内提高表面的加工质量，接触强度会( )。 2-15 在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为( )。 2-16机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为()，一般用()乘上名义载荷来计算。 2-17设计加强肋应遵守的原则有：（）、（）、（）。判断题 2-18零件上受有大小和方向都不变的载荷作用，则一定要按静强度计算( )；若所受载荷大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算。( ) 2-19零件的表面硬度越高，其接触强度越差( )，耐磨性越好( )。 2-20机械零件不能正常工作称为失效( )，这也意味着零件已破坏。( ) 问答题 2-21 列举几种提高零件表面耐磨性的方法。 2-22 列举几种减轻振动的方法。计算题 2-23 一长杆直径d=15mm ，长度l=1000mm ，受拉伸载荷F=30000N 。已知35钢的 =s σ310Mpa, =B σ530Mpa; ZG310-57的=s σ310Mpa, =B σ570Mpa; HT300的 =B σ290Mpa 。如用[]σσS S >的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。第三章机械零件的疲劳强度选择题 3-1 45钢的疲劳极限σ-1=270MPa ，设疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N 0=5⨯106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为MPa 。 (A)539 (B)135 (C)175 (D)417 3-2用某种材料制成的零件，理论应力集中系数σα=3，有效应力集中系数σK =2.5。则该材料的敏感系数σq 为__ _。 (A)0.75 (B) 0.83 (C) 1.2 (D)1.33 3-3形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：a)HT200；b)35

机械设计习题集1-5章

机械设计习题集1-5章机械设计课程习题集（填空、简答、计算题部分）（第一章~第五章）第一章机械设计概论填空题 1-1 大多数机器都由( )、( )、( )三部分组成。 1-2 机械设计课程研究的对象是( )，研究的目的是( )。 1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( )和( )方面的要求。问答题 1-4 写出下列标准代号的中文名称：GB JB ISO 1-5 解释下列名词：零件构件通用零件专用零件 1-6 简述机器和机械零件的设计过程。 1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。1-8 机械零件有哪些主要的失效形式？1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？第二章机械零件的工作能力和计算准则选择题 2-1 限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( )。A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-2 因为钢材的种类和热处 A -1 B 0 C 0.5 D 1 2-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 可能增大也可能减小2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 2-6 圆柱与圆柱间的接触应力σH 与所受载荷F 的关系是( )。 A

F H ∝σ B 2/1F H ∝σ C 3/1F H ∝σ D 理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的( )并无实效。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-3 静应力的循环特性r=( )。4 /1F H ∝σ 填空题 2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( )、( )和( )。 2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。则其应力幅a τ=( )、平均应力 τ τ m τ=( )、循环特性r =( )。 2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )。 2-10 零件发生的( )现象称为振动。 2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( )。 2-12 在轴的直径有突变处会产生( )，增大( )和增加( )都使之减小。 2-13 对称循环变应力的循环特性r=( )。 2-14 在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会( )。 2-15 在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为( )。 2-16 机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为( )，一般用( )乘上名义载荷来计算。2-17设计加强肋应遵守的原则有：（）、（）、（）。判断题 2-18 零件上受有大小和方向都不变的载荷作用，则一定要按静强度计算( )；若所受载荷大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算。( ) 2-19 零件的表面硬度越高，其接触强度越差( )，耐磨性越好( )。2-20 机械零件不能正常工作称为失效( )，这也意味着零件已破坏。( )

机械设计习题集4

5 轴承 5.1向心滚动轴承中，任一瞬时各滚动体所受的力是相同的．( × ) 5.2圆锥滚子轴承端盖与箱壁间一般装有垫片，其作用是防止端部漏油。( ×) 5.3径向轴承只能承受径向力，不能承受轴向力．( × ) 5.4圆锥滚子轴承接触角越小，承受轴向载荷能力越大。( × ) 5.5滚动轴承用润滑脂润滑时，应保证充足的润滑脂量，因此把轴承室全部填满润滑脂为好。( × ) 5.6滚动轴承内圈转，外圈不转，载荷方向不变时，内圈与轴的配合比外圈与座孔的配要松些．( × ) 5.7球轴承的承载能力比同系列、同内径的滚子轴承 ② 。(①高；②低；③相同) 5.8滚动轴承按直径系列，承载能力最大的是 ④ 。(①代号1；②代号2；③代号3；④代号4) 5.9球轴承比滚子轴承的承能力 ① ，抗冲击能力 ④ 。(①低；②高；③强；④差) 5.10某支承受有径向力和较大轴向力，并且冲击、振动较大，最好选用 ④ 。(①深沟球轴承；②圆柱滚子轴承；③角接触球轴承；④圆锥滚子轴承，⑤推力球轴承) 5.11在由于安装误差或轴挠曲变形大等因素致使滚动轴承内外圈发生相互倾斜，则宜选用类型代号为 ① 的滚动轴承。（①类型代号1或2；②类型代号3或4；③类型代号N ；④NA ） 5.12在滚动轴承的基本分类中，向心轴承其公称接触角α的范围为 ② 。（①0450≤<α；②0450≤≤α；③009045≤<α；④00=α） 5.13滚动轴承的代号由前置代号、基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示 ① 。（①轴承的类型、结构和尺寸；②轴承组件；③轴承内部结构的变化和轴承公差等级；④宽度系列代号和直径系列代号） 5.14滚动轴承的类型代号由 ② 表示。（①数字；②数字或字母；③字母；④数字加字母） 5.15代号为N1024的轴承，其内径应是 ④ 。（①20 mm ；②24 mm ；③40 mm ；④120 mm ） 5.16在下列的滚动轴承代号中， ④ 是角接触球轴承。（①N2208；②30308；③6208；④7208AC ） 5.17代号为 ② 的滚动轴承能很好地承受径向载荷及轴向载荷的联合作用。（①1210与N210； ②7310AC 与30210；③N2210与52210；④51110与81210） 5.18 滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合 ② 。（①全部采用基轴制；全部采用基孔制；②前者采用基孔制，后者采用基轴制；③前者采用基轴制，后者采用基孔制） 5.19为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r 与轴肩处的圆角半径r l 应有关系。（①r =r l ；②r >r 1；③r

（完整版）机械设计-配套习题集

（完整版）机械设计-配套习题集《机械设计》课程配套习题集华东理工大学机械与动力工程学院机械设计及摩擦学研究室安琦王建文等整理编写 2010年7月第一章绪论一、简答题 1-1 什么叫机械零件？什么叫机械部件？ 1-2机器设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本设计要求？其中最主要的要求是什么？ 1-3 设计开发一个机械新产品的一般过程是什么？ 1-4 设计一个机械零件的一般过程分为哪几个步骤？ 1-5 什么叫“三化”？实行三化的意义是什么？ 1-6什么是部件？什么是零件？什么是构件？指出下列各项分别属于哪一种。联轴器，减速器，齿轮，弹簧，凸轮机构中的凸轮、键和轴的装配体。 1-7 一部完整的机器由哪些部分所组成？各部分的作用是什么？试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么？ 1-8 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。 1-9 机械零件的条件性计算是什么意思？为什么采用条件性计算？二、选择题 1-1 机械设计课程研究的内容只限于。（1）专用零件和部件（2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件（3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件（4）标准化的零件和部件 1-2 下列8种机械零件：螺旋千斤顶中的螺杆，机床的地脚螺栓，车床的顶尖，减速器中的齿轮，拖拉机发动机的气缸盖螺栓，船舶推进器上的多环推力轴承，颚式破碎机上的V带轮，多气缸内燃机曲柄

轴上的盘形飞轮。其中有是通用零件。（1）3种（2）4种（3）5种（4）6种 1-3 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有是专用零件。（1）3种（2）4种（3）5种（4）6种 1-4 下列缩写词中为国标代号。 (1)GB (2)JB (3)YB (4)KY 选择题答案：1-1（3），1-2 （2），1-3 （4）第二章机械零件的强度和设计准则一、简答题 2-1 什么是机械零件的失效？机械零件可能的失效形式主要有哪些？ 2-2 什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？ 2-3 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力？ 2-4 什么是变应力的循环特性r？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各是多少？ 2-5 零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容？提高零件表面磨损强度的主要措施有哪些？ 2-6 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图所示，则该变应力的循环特性r为多少？题2-6图 2-7 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力？ 2-8 什么是变应力的应力比r？静应力、脉动循环变应力和对称循

机械设计基础习题集

一、填空题 1.螺纹连接预紧的目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松性，以防止振动、噪声。 2.链转动的速比是不变的，而速比是变化的。 3.滚动轴承代号为3615，其类型为圆锥滚子轴承，内径为75mm，直径系列为6系列 4.球轴承比滚子轴承的承载能力低，抗冲击能力低。 5.V带传动中，若小带轮包角过小，易出现打滑。 6.滚动轴承2310、2410、2210、2110都是调心滚子轴承，其中承载能力最高的是2410，极限转速最高的是。 7.用于连接的螺纹牙型有普通螺纹和管螺纹，用于传动的螺纹牙型有矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。 8.在带链和齿轮合成的多级传动中，带宜布置在高速级 9.带传动的失效形式为带的过载打滑和疲劳破坏。 10.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作心轴，只受扭矩不受弯矩的轴叫做传动轴，同时受弯矩和扭矩的轴叫做转轴 11.在包角a=180，特定长度，工作载荷平稳条件下，影响单根普通带的许用功率p的因素有小带轮直径、小带轮转速、带型号。 12.齿轮传动的的主要失效形式有轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和齿面塑性变形五种 13.一对外啮合斜齿轮的正确啮合条件是、、和、。 14.当两个被连接件不太厚时，宜采用螺栓联接，两个被连接件之一比较厚，往往采用双头螺柱联接。 15.螺纹连接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接。

16.带传动工作时，带中的应力有拉应力、弯曲应力和离心应力。 17.带传动的主要失效形式为过载打滑和疲劳破坏。因此，主要设计依据为在保证不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。 18.链传动中，链轮转速，链节距，链轮齿数，动载荷逾大。 19.机构中，若两构件之间既相互直接接触，又具有一定的相对运动，形成一种可动连接称为运动副，通过面接触而形成的联接称为低副，通过点或线接触而形成的联接称为高副。 20.铰链四杆机构中，固定不动的构件称为机架，与机架相连的构件称为连架杆，不与机架相连的构件称为连杆。 21.铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种类型 22.将铰链四杆机构中一杆件转化为块，铰链四杆机构演化成四种含移动副的四杆机构，分别是曲柄摇块机构、摆动导杆机构、转动导杆机构、移动导杆机构。23.按凸轮的形状分，凸轮机构分盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构三种 24.按从动件的形状分，凸轮机构分尖端从动件凸轮机构、滚子从动件凸轮机构、平底从动件凸轮机构三种 25.凸轮机构中，常用的从动件运动规律有等速运动规律、等加等减速运动规律和余弦加速运动规律三种。 26.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动的效率越低，自锁性越。一般蜗杆头数常取 1-6 。 27.蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越大。 28.普通螺纹联接的公称直径指的是螺纹的，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的。 29.管螺纹的公称直径指的是管子内径，英制管螺纹的牙型角为55 ，米制管螺纹的牙型角为 60 。 30.螺纹联接的精度等级分别为，一般螺纹联接通常选用精度。 31.链条的磨损主要发生在的接触面上。 32.链传动的主要失效形式有。四种。在润滑良好、中等速度的链传动中，其承载能力取决于。 33.弹性联轴器的弹性元件有定刚度和变刚度之分，非金属材料的弹性元件

机械设计习题集带答案

齿轮传动习题 1.问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。 2.问：在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？答：可采取如下措施：1)减小齿根应力集中;2)增大轴及支承刚度;3)采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。 3.问：为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上？答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。 4.问：在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？答：开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。 5.问：如何提高齿面抗点蚀的能力？答：可采取如下措施：1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度;2)在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油;4)减小动载荷。 6.问：什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？答：高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。措施为：1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减小模数和齿高以降低滑动速度;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5)使大小齿轮保持硬度差;6)提高齿面硬度降低表面粗糙度。 7.问：闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。 8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？答：软齿面：HB≤350，硬齿面：HB>350。软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。 9.问：在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？答：在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此实际载荷比名义载荷大，用载荷系数K 计入其影响 10.问：齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的？为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点？答：齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的；因齿面接触疲劳首先发

机械设计基础习题集(附解答)

. 目录绪论 (1) 平面机构的自由度 (3) 平面连杆机构 (8) 凸轮机构 (14) 齿轮机构 (18) 轮系 (23) 机械零件设计概论 (28) 联接 (30) 齿轮传动 (41) 蜗杆传动 (51) 带、链传动 (60) 轴 (69) 滑动轴承 (75) 滚动轴承 (78) 联轴器和离合器 (91)

绪论 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。 2. 简述机械的基本含义。 3. 简述构件和零件的区别与联系。 4. 简述“机械运动”的基本含义。 5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。 6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。

【参考答案】 1. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 从结构和运动的角度看，机构和机器是相同的，一般统称为机械。 3. 构件是机械中的运动单元，零件是机械中的制造单元；构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。 4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 5. 研究对象：常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）和通用零（部）件（螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等）。研究内容：机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等；零（部）件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。 6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题，为进一步深入研究各种专门机械奠定基础；同时，“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。因此，“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。

完整版机械设计基础习题集及参考答案

机械设计基础习题集及参考答案一、判断题（正确T,错误F） 1. 构件是机械中独立制造的单元。 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。 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。 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。二、单项选择题 1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。 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（）。 A原动机B传动部分 C工作机D控制部分三、填空题 1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的________ 单元体。 2. 机械是______ 和______ 的总称。参考答案一、判断题（正确T,错误F） 1. F 2. T 3. T 4. F 二、单项选择题 1. B 2. B 三、填空题 1. 制造 2.机构机器( ( ( ( ）））） I连和饰 J—辅瓦 6—阵口常 7—■舟

第一章平面机构的自由度、判断题（正确 T ,错误F ） 1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（） 2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（） 3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为 1。（） 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。（） 5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（） 6. 对独立运动所加的限制称为约束。（） 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岀现虚约束（） 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。（）二、单项选择题 1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。 A 面 B 点或线 C 点或面 2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（ A 复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（ A 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 所谓机架是指（）的构件 5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）三、填空题 1. 机构是由若干构件以 ________________ 相联接，并具有 _____________________________ 的组合体 2. 两构件通过 ______ 或 ______ 接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 _______ 个回转副四、简答题 1. 何为平面机构？ 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岀现? 3. 计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。 (1) (2) D 面或线）） D 机构自由度）数。 A 相对地面固定 B 运动规律确定 C 绝对运动为零 D 作为描述其他构件运动的参考坐标点 A 相对转动或相对移动 B 都是运动副 C 相对运动恒定不变 D 直接接触且保持一定的相对运动

机械设计基础练习题集及参考答案

机械设计基础B(1)模拟练习题及参考答案2016-02 试卷A试题类型： ✌是非题（10个，共10分） ✌选择题（10个，共10分） ✌简答题和作图题（4个题，共25分） ✌计算题（5个题，共55分）一、是非题（对的写“√”，错的写“×”，每题1分，答错了不倒扣分） 1. 构件和零件的主要区别是：构件是运动单元，而零件是制造单元。（√） 2. 构件可以由多个零件组成，也可以由一个零件组成。（√） 3. 习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称，因此，二者的功能是完全一样的。（×） 4. 机械设计基础课程的研究内容是：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。（√） 5.两构件通过面接触组成的运动副称为低副，分为转动副和移动副。（√） 6.K个构件汇交而成的复合铰链具有K-1个转动副。（√） 7．虚约束是重复约束或对机构运动不起限制作用的约束，计算自由度时应去除。（√）8．在计算滚子从动件凸轮机构的自由度时，滚子的自转为局部自由度，应设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，视为一个构件。（√）9. 高副是两构件以点或线接触而构成的运动副，例如一对齿轮的接触处就组成高副。（√）10．普通平键分为圆头（A型）、方头（B型）、单圆头(C型)，其中A、C型可以承受轴向力，B型不能承受轴向力。（×） 11. 平键连接可以实现轴与轮毂的轴向固定和周向固定。(×) 12. 楔键在安装时要楔紧，故其同心性能不好。（√） 13. 平面机构中通常都有主动件、从动件和机架等构件。（√） 14. 平面连杆机构具有确定运动的充要条件是其自由度大于等于1。（×） 15. 根据整转副存在条件，已判定某铰链四杆机构中存在整转副，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（×） 16.在平面连杆机构设计中，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性就越显著。（√） 17.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（×）18．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（×）

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