机械精度设计与检测基础课后习题答案
机械精度设计与检测基础课后习题答案
一．1、按优先数的基本系列确定优先数： （1） 第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。 解：后五项优先数是16，25，40，63，100。 （2） 第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。 解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？
解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
三．1、孔的基本尺寸D=50mm ，最大极限尺寸D max =50.087mm ，最小极限尺寸D min =50.025mm ，求孔的上偏差ES ，下偏差EI 及公差T D ，并画出公差带图。 解：根据公式可得
孔的上偏差 ES=D max -D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=D min -D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差 T D =︱D max - D min ︱=0.062 mm
2、设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限
尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或
过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15
轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966
+ 0 -
+0.087
+0.025
50
(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0
轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018
(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙
()0385.021
min max +=+=
X X X av
(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
3、设某配合的孔径为005.0034
.045
+-φ，轴径为
0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，
画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。
Y
X
+ 0 -
+0.061
+0.016
X min
-0.016
-0.034
+
0 -
+0.027
孔
15
φ
轴
X max
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966 轴: d max =φ45 d min =φ44.975 (2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034 轴：es= 0 ei= -0.025
(3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.005）-（-0.034）|=0.039
轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.024）=+0.029 Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034 (5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064 (6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。
4、若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30mm ，最大间隙X max =+23μm ，最大过盈Y max =-10μm ，孔的尺寸公差T D =20μm ，轴的上偏差es=0，试画出其尺寸公差带图与配合公差带图。
Y
X
+ 0 -
+0.030
-0.034
-0.034
-0.025
+ 0 -
+0.005
孔
45
轴
解：已知Y max =EI-es=-10μm
T D =ES-EI=20μm X max =ES-ei=+23μm
得：EI= Y max +es=-10+0=-10μm
ES= T D +EI=20+（-10）=+10μm ei=ES- X max =+10-（+23）=-13μm
5、已知某零件的基本尺寸为φ50 mm ，试用计算法确定IT7和IT8的标准公差值，并按优先数系插入法求IT7.5、IT8.5及IT7.25、IT8.25级公差值。
解：因φ50mm 在＞30～50的尺寸段内，则计算直径D=≈?503038.73
由式3-16得标准公差因子：
i= 0.453
D +0.001D=0.453
73.38+0.001×38.37=1.56μm
由表3-1得IT7=16i ；IT8=25i ，则
IT7=16i=16×1.56=24.96μm ，修约为 25μm ；
Y
X
+ 0 -
+23
-10
-10 -13 + 0 -
+10
孔
mm 30
φ
轴
IT8=25i=25×1.56=39μm 。
IT7.5= IT7×q 10= IT7×1.25=20i=20×1.56=31.2μm ，修约为 31μm
IT8.5= IT8×1.25=31.25i=48.75μm ，修约为 49μm
IT7.25= IT7 ×q 20= 16i ×1.12=27.955μm ，修约为 28μm IT8.25= IT8 ×q 20= 25i ×1.12=43.68μm ，修约为 44μm
6、已知两根轴，其中d 1=φ5 mm ，其公差值T d1=5 μm ，d 2=180 mm ，其公差值T d2=25μm 。试比较以上两根轴加工的难易程度。 解：对于轴1，φ5mm 属于大于3～6 mm 尺寸段，故 D 1=63?≈4.24 mm 13
11001.045
.0D D i +==m μ73.024.4001.024.445.03≈?+
782.673.05
111≈===
i T a d
根据a 1=7查表3-1得轴1属于IT5级。
对于轴2，φ180 mm ，属于大于120～180 mm 尺寸段，故
D 2=97.146180120≈?mm
m i μ52.297.146001.097.14645.03
2≈?+=
1092.952.225
222≈===
i T a d
根据a=10查表3-1得轴2属于IT6级。
轴2比轴1的公差等级低，因而轴2比轴1容易加工。
7、试用标准公差、基本偏差数值表查出下列公差带的上、下偏差数值，并写出在零件图中，采用极限偏差的标注形式。
(1)轴：①φ32d8，②φ70hll ，③φ28k7，④φ80p6，⑤φ120v7。
(2)孔：①φ40C8，②φ300M6，③φ30JS6，④φ6J6，⑤φ35P8
解：（1）轴
①φ32d8 查表得：基本偏差es=-80μm ，IT8=39μm 则ei=es-IT8=-80-39=-119μm
φ32d8=
080.0119.032--φ ②φ70hll 查表得：基本偏差es=0，IT11=190μm
则ei=es-IT11=0-190=-190μm φ70hll=0
190.070-φ
③φ28k7 查表得：基本偏差ei=+2，IT7=21μm
则es=ei+IT7=+2+21=+23μm
φ28k7=
023.0002.028++φ ④φ80p6 查表得：基本偏差ei=+32，IT6=19μm
则es=ei+IT6=+32+19=+51μm
φ80p6=
051.0032.080++φ ⑤φ120v7 查表得：基本偏差ei=+172，IT7=35μm
则es=ei+IT7=+172+35=+207μm φ120v7=207
.0172.0120++φ
(2)孔：①φ40C8 查表得：基本偏差EI=+120μm ，IT8=39μm 则ES=EI+IT8=+120+39=+159μm
φ40C8=
159
.0120.040++φ ②φ300M6查表得：基本偏差ES=-9μm ，IT6=32μm
则EI=ES-IT6=-9-32=-41μm
φ300M6=
009
.0041.0300--φ ③φ30JS6查表得：偏差ES=-EI=（ IT6-1）/2=（13-1）
/2=+6μm
φ30JS6=
0006.00006.030+-φ ④φ6J6查表得：基本偏差ES=+5μm ，IT6=8μm
则EI=ES-IT6=+5-8=-3μm
φ6J6=005.0003.06+-φ
⑤φ35P8查表得：基本偏差ES=-26μm ，IT6=39μm
则EI=ES-IT6=-26-39=-65μm
φ35P8=
026.0065.035--φ
8、试通过查表确定以下孔、轴的公差等级和基本偏差代号，并写出其公差带代号。 (1)
轴033.0017.040++φ(2)轴036.0123.0120--φ(3)孔030.0060.065--φ(4)孔285.0170.0240++φ 解：（1）轴033
.0017.040++φ
φ40属于＞30~40mm 的尺寸段，基本偏差ei=+0.017 查表得
基本偏差代码为n
IT=es-si=+0.033-（+0.017）=0.016mm
查表得公差等级为7级
轴033.0017.040++φ的公差带代号φ40n6
(2)轴036
.0123.0120--φ
φ120属于＞100~120mm 的尺寸段，基本偏差es=-0.036mm 查表得基本偏差代码为f
IT=es-si=-0.036-（-0.123）=0.089mm
查表得公差等级为9级
轴036
.0123.0120--φ的公差带代号φ120f9
(3)孔030
.0060.065--φ
由IT=ES-EI=-0.030-（-0.060）=0.030mm 查表得公差等级为7级
φ65属于＞50~65mm 的尺寸段，基本偏差ES=-0.030mm ，△=11μm
ES=ES （表）+△ ES （表）=ES-△=-0.030-0.011=-0.041 mm
查表得基本偏差代码为R
孔030.0060.065--φ的公差带代号φ65R7
(4)孔
285
.0170.0240++φ
由IT=ES-EI=+0.285-(+0.170) =0.115mm 查表得公差等级为9级
φ124属于＞225~250mm 的尺寸段，基本偏差EI=+0. 170mm ， 查表得基本偏差代码为D
孔
285
.0170.0240++φ的公差带代号φ240D9 9、已知
)(5r )(6H 50045
.0034.0016
.00+++φ，
)(7e )(8H 50050
.0075.0039
.00--+φ。试不用查表法确定IT5、IT6、
IT7、IT8的标准公差值和它们的配合公差，并求出φ50e5、φ50E8的极限偏差。 解：由r5极限偏差值可得：IT5=es-ei=+0.045-(+0.034)=0.011mm=11μm
由H6极限偏差值可得 IT6=ES-EI=+0.016-0=+0.016mm=16μm
由e7极限偏差值可得 IT7 =es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25μm
由H8极限偏差值可得 IT8=ES-EI=+0.039-0=0.039mm=39μm （1）对于φ50e5，
基本偏差代码为e 则基本偏差es=-0.050mm
ei=es-IT5=-0.050-0.011=-0.061mm
φ50e5=
050.0061.050--φ （2）对于φ50E8
基本偏差为下偏差，用通用规则计算计算基本偏差 EI=-es=-（-0.050）=+0.050mm
ES=EI+IT8=+0.050+0.039=+0.089mm
φ80E5=
089.0050.050++φ
10、已知φ30N7(
007.0028
.0--)和φ30t6(
054.0041
.0++)。试不用查表法计算
6n 7
H 30
φ与
6h 7
T 30
φ的极限偏差，并画出尺寸公差带图。
解：
由N7极限偏差值可得IT7= ES-EI=-0.007-（-0.028）=0.021mm
由t6极限偏差值可得IT6= es-ei=+0.054-（+0.041）=0.013mm
（1）
6n 7H 30
φ
对于基准孔φ30H7，EI=0，ES=EI+IT7=+0.021mm
对于n6，由φ30N7(007
.0028.0--)可以得 ES=-0.007mm ES=-ei+△
ei=-ES+△=-（-0.007）+（0.021-0.013）=+0.015mm es=ei+IT6=+0.015+0.013=+0.028mm
6n 7H 30φ=()()
028
.0015.0021
.006730
+++n H φ
第十题（1）
6n 7
H 30
φ公差带图
（2）
6h 7
T 30
φ
对于基准轴φ30h6 es=0 ei=es-IT6=0-0.013=-0.013mm 对于孔T7
基本偏差 ES=-ei+△=-（+0.041）+（0.021-0.013）=-0.033mm EI=ES-IT7=-0.033-0.021=-0.054mm
6h 7T 30
φ=()(
)0
013
.0033.0054.06730---h T φ
-0.0
+ 0 -
-0.0
30φ
+0.0 +0.0
+ 0 -
+0.0 30
φ
n
11、已知基孔制配合6
t 7
H 45
φ中，孔和轴的公差分别为25μm 和16μm ，轴的基本偏差为+54μm ，试不用查表法确定配合性质不变的同名基轴制配合6h 7
T 45
φ的极限偏差，并画出公差带图与配合公
差带图。
解：由已知得 IT7=25μm ，IT6=16μm
对于 t6 ei=+54μm 则 es=ei-IT6=+54-16=38μm 对于基准孔H7 EI=0 ES=EI+IT7=0+25=25μm 对于基准轴h6 es=0， ei=es-IT6=0-16=-16μm 对于孔T7通过同名的t 计算基本偏差
ES=-ei+△=-54+（25-16）=-45μm EI=ES-IT7=-45-25=-70μm
所以
6h 7T 45
φ=()(
)0
016
.0045.0070.06745---h T φ
()029.0016.045min -=---=-=ei ES Y 070.00070.0max -=--=-=es EI Y
12、设孔、轴基本尺寸和使用要求如下：
(1)D(d)=φ35 mm ，X max =+120μm ，X min =+50μm ； (2)D(d)= φ40 mm ，Y max =-80μm ，Ymin=-35μm ；
Y
X
+ 0 -
-0.029
-0.070
(3)D(d)= φ60 mm，X max=+50μm，Ymax=-32μm；
试确定各组的配合制、公差等级及其配合，并画出尺寸公差带图。
解： (1)D(d)=φ35 mm，X max=+120μm，X min=+50μm；
①确定孔、轴标准公差等级
[T f]=|[X max]-[X min]|=|(+120)-(+50)|=70 μm
由标准公差数值表的IT7=25μm，IT8=39μm
确定孔、轴标准公差等级为：
T D=IT8=39μm，T d=IT7=25μm。
②确定孔、轴公差带
因采用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ35H8，EI=0，ES=+39μm。又因采用基孔制间隙配合，所以轴的基本偏差应从a～h中选取，其基本偏差为上偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件
X max=ES-ei≤[X max]
X min=EI-es≥[X min]
es-ei=T d=IT7
式中 [X min]—允许的最小间隙；
[X max]—允许的最大间隙。
解上面三式得es的要求为
es≤EI-[X m i n]
es≥ES+IT7-[X max]
将已知EI、ES、IT7、[X max]、[X min]的数值分别代人上式得
es≤0-50=-50 μm
es≥39+25-120=-56 μm
即-56≤es≤-50 μm
按基本尺寸φ35和-56≤es≤-50μm的要求查表，得轴的基本偏差代号为e，故公差带的代号为φ35e7，其es=-50μm，ei=es-T d=-75 μm。
③确定配合代号为φ40H8／e7
④φ35H8／e7的孔、轴尺寸公差带图
⑤φ35H8／e7的配合为常用配合。
(2)D(d)= φ40 mm ，Y max =-80μm ，Ymin=-35μm ； ①确定孔、轴标准公差等级
[T f ]=| [Y min ] -[Y max ] |=|(-35)-(-80)|=45 μm 由标准公差数值表的IT7=25μm ，IT6=16μm 确定孔、轴标准公差等级为：
T D =IT7=25μm ，T d =IT6=16μm 。 ②确定孔、轴公差带
选用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ40H7，EI=0，ES=+25μm 。又因采用基孔制过盈配合，所以轴的基本偏差应从p ～zc 中选取，其基本偏差为下偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件
Y min =ES-ei ≤[Y min ] Y max =EI-es ≥ [Y max ] es-ei=T d =IT6
式中 [Y min ]—允许的最小过盈； [Y max ]—允许的最大过盈。 解上面三式得ei 的要求为 即 +60≤ei ≤+66 μm
按基本尺寸φ40和+60≤ei ≤+66μm 的要求查表，得轴的基本偏差代号为u ，故公差带的代号为φ40u6，其ei=+60μm ，es=ei+T d =+60+16=76 μm 。
③确定配合代号为φ40H7／u6
④φ40H7／u6的孔、轴尺寸公差带图
X mi -0.0 -0.0
+ 0 - +0.0
35
e X ma
⑤φ40H7／u6的配合为优先配合。
(3)D(d)= φ60 mm ，X max =+50μm ，Ymax=-32μm ； ①确定孔、轴标准公差等级
[T f ]=| [X max ] -[Y max ] |=|(+50)-(-32)|=82 μm 由标准公差数值表的IT7=30μm ，IT8=46μm 确定孔、轴标准公差等级为：
T D =IT8=46μm ，T d =IT7=30μm 。 ②确定孔、轴公差带
选用基孔制，故孔为基准孔，其公差带代号为φ60H8，EI=0，ES=+46μm 。又因采用基孔制过度配合，所以轴的基本偏差应从js ～n 中选取，其基本偏差为下偏差。选出轴的基本偏差应满足下述三个条件
X max =ES-ei ≤ [X max ] Y max =EI-es ≥[Y max ] es-ei=T d =IT7
解上面三式得ES 的要求为 即 -4≤ei ≤+2 μm
按基本尺寸φ60和-4≤ei ≤+2μm 的要求查表，得轴的基本偏差代号为k ，故公差带的代号为φ60k7，其ei=+2μm ，es=ei+T d =+2+30=+32 μm 。
③确定配合代号为φ60H8／k7
④φ60H8／k7的孔、轴尺寸公差带图
+0.0
+0.0 + 0 -
+0.0
40
u
⑤φ60H8／k7的配合为常用配合。
13、设某一孔、轴配合为
)(7f )(8H 40025
.0050.0039
.00--+φ。但孔加工后的实际尺寸为
φ40.045mm 。若允许修改轴的上、下偏差以满足原设计要求，试问此时轴的上、下偏差应取何值？采取这种措施后，零件是否仍然具有互换性？
解：由
)(7f )(8H 40025
.0050.0039
.00--+φ得X max =+89μm ，X min =+25μm ；
当孔实际尺寸为φ40.045mm ，修改轴的上、下偏差以满足原设计要求，此时轴的上、下偏差应满足下列条件： X max =+45-ei=+89 X min =+45-es=+25 即es=+20μm ei=-44μm
零件不具有互换性.
14、如图3-54所示为蜗轮零件。蜗轮的轮缘由青铜制成，而轮毂由铸铁制成。为了使轮缘和轮毂结合成一体，在设计上可以有两种结合形式，图3-54(a)为螺钉紧固，图3-54(b)为无紧固件。若蜗轮工作时承受负荷不大，且有一定的对中性要求，试按类比法确定φ90mm 和φ120mm 处的配合。
图3-54 蜗轮结构图
解：对于加螺钉紧固的配合，选用过渡配合，由于有对中性要求用H7/m6（或H7/n6）；对于无紧固件的选用过盈配合H7/p6（或
+0.0 +0.0 + 0
-
+0.0
60φ
k
H7/r6）。
15、图3-55所示为一机床传动装配图的一部分，齿轮与轴由键联结，轴承内外圈与轴和机座的配合分别采用φ50k6，图中的③尺寸和φ110J7，图中的④尺寸。试确定齿轮与轴，图中的①尺寸、挡环与轴，图中的②尺寸、端盖与机座，图中的⑤尺寸的配合。
图3-55 机床传动装配图
解：①齿轮与轴的配合采用φ50H7/m6，它能精密定心，而且抗振性好；②挡环与轴的配合采用φ50D11/ k 6，由于无定心要求，采用间隙配合；③由于轴承外圈与机座的配合φ110J7，孔的用J7，轴选用f9，即轴承外圈与机座的配合为φ110J7/ f9。 16、被检验零件尺寸为轴φ60f9E ，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。
解：解 (1)由极限与配合标准中查得φ60f9=
030.0104.060--φ，画出尺寸公差带图。
公差带图
(2)由表3-17中查得安全裕度A=7.4 μm ，因为此工件尺寸遵守包容要求，应按照方法1的原则确定验收极限，则 上验收极限=φ60-0.030-0.0074=φ59.9626 mm 下验收极限=φ60-0.104+0.0074=φ59.9034 mm
(3)由表3-17中按优先选用Ⅰ挡的原则查得计量器具测量不确
+ 0 -
mm
60φ-30
-104
8.7
8.7
mm
9626.59φmm
9034.59φ
定度允许值u 1=6.7μm 。由表3-18查得分度值为0.01 mm 的外径千分尺，在尺寸范围大于20～100 mm 内，不确定度数值为0.005 mm ，因0.005＜u 1=0.0067，故可满足使用要求。
17、被检验零件为孔φ100H9E ，工艺能力指数为C P =1.3，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。
18、某轴的尺寸要求为φ50h8，因用试切法加工的，其尺寸分布偏向于最大极限尺寸，试确定验收极限。若选用Ⅱ挡测量不确定度允许值为u 1时，选择适当的计量器具。 19、某内尺寸为120 mm ，未注公差的线性尺寸，其加工精度GB ／T 1804--f 。试确定其验收极限并选择适当的计量器具。
20、已知某孔的尺寸要求φ30M8，画出工作量规的公差带图，计算量规的尺寸和极限偏差，并确定磨损极限尺寸。
21、计算检验轴φ18p7用的工作量规及其校对量规的工作尺寸及极限偏差，画出量规公差带图。
四1、说明图4-158所示零件中底面a 、端面b 、孔表面c 和孔的轴线d 分别是什么要素（被测要素、基准要素、单一要素、关联要素、轮廓要素、中心要素）？ 图4-158 几何要素的判别 解： 被测要素 基准要素 单一要素 关联要素 轮廓要素 中心要素 底面a √ √ √ × √ × 端面b √ × × √ √ × 孔表面c √ × √ × √ × 轴线d √ √ × √ × √ 2、根据图4-159中曲轴的形位公差标注，用填表4-28的形式说明图中各项形位公差的含义。各项形位公差的公差带形状可以画在表的外面。 图4-159 曲轴的形位公差的标注 表4-28 曲轴形位公差含义的填写 公差框格 特征项目 被测要素 公差 值 基准 公差带 符号 名称 有无 基 准 要素 形状 大 小 基准如 何 对称 键槽对称0.025 有 ￠ d1 两平行平 宽度 对称于基 度面轴 线 面准 圆跳动圆锥 面 0.0 25 有 A-B 同心 圆锥 i环 半径 差 同轴 圆柱度曲轴0.0 1 无同轴 圆柱 半径 差 平行度曲轴 轴线 0.0 02 有 A-B 圆柱直径平行 圆跳动中心 孔连 线 0.0 25 有 C-D 圆环半径 差 同心 圆柱度右端 轴 0.0 06 无同轴 圆柱 半径 差 3、试对图4-160所示轴套上的标注的形位公差作出解释，并按表4-29规定的栏目填写。 图4-160 轴套的形位公差标注（略） 表4-29 轴套的形位公差内容的填写 公差特征项目符号公差特 征项目 名称 被测要 素 基准要 素 公差带 形状 公差带 大小 公差带 相对于 基准的 方位关 系 同轴度￠39的 轴心线 ￠35的 轴心线 圆柱面￠ 0.025 与基准 同轴 圆柱度￠39的 轴 无同轴圆 柱面 0.015 与基准 无关 垂直度两端面￠35的 轴心线 两平行 平面 0.05 与基准 垂直 4、在不改变形位公差特征项目的前提下，改正图4-161中的形位公差标注错误（按改正后的答案重新画图，重新标注）。 图4-161 形位公差标注错误（略） 答： 5、试指出图4-162(a)，(b)，(c)，(d)中形位公差标注的错误，并加以改正（形位公差特征项目不允许变更，正确的形位公差标注不要修改，重新画图，重新标注）。 图4-162 错误的形位公差标注（略） 答： 《机械设计基础》习题与答案 目录 第1章绪论 第2章平面机构的结构分析 第3章平面连杆机构 第4章凸轮机构 第5章间歇运动机构 第6章螺纹联接和螺旋传动 第7章带传动 第8章链传动 第9章齿轮传动 第10章蜗杆传动 第11章齿轮系 第12章轴与轮毂连接 第13章轴承 第14章联轴器、离合器和制动器 第15章回转体的平衡和机器的调速 第1章绪论 思考题 1．机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。 2．机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？ 3．零件与构件有什么区别？并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。 答：1、机器：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； ③能实现能量、信息等的传递或转换，代替或减轻人类的劳动； 实例：汽车、机床。 机构：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； 实例：齿轮机构、曲柄滑块机构。 机械是机器和机构的总称。 机构与机器的区别在于：机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功； 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体，是不可拆分的，构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件，也有可能是若干个零件组合而成，内燃机中的连杆，就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的，在制造中几个零件分别加工，装配成连杆后整体运动。通用零件，如齿轮、轴、螺母、销、键等。 第2章平面机构的结构分析 一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副，其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联，则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 答：1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4．虚约束 二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由 度、虚约束请明确指出。 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 中南大学机械精度设计与检测复习资料 一、填空题： 1.按照零部件互换性的程度，互换性可分为 和 。 2.优先数系R10系列中＞1～10的区段中包含 个优先数。 3.滚动轴承分为 个公差等级，其中最高等级是 级、最低是 级。 4.某轴尺寸为Φ20 0 -0.1mm ，遵守边界为 ，边界尺寸为 mm ，实际尺寸为Φ20mm 时，允许的形位误差为 mm 。 5.齿轮副的侧隙可以分为 和 。 6.φ30+0.021 0mm 的孔与φ30-0.007 -0.020mm 的轴配合，属于 制 配合。 7.测量误差按其特性可分为____________,____________和____________三类。 8.光滑极限量规的止规的基本尺寸等于______________。 9.基本尺寸相同的轴上有几处配合，当两端的配合要求紧固而中间的配合要求较松时，宜采用 制配合。 10.零部件具有互换性必须满足三个条件，即装配前 ，装配时 ，装配后 。 11.R5系列中10～100的优先数是10、 、 、 、 、100。 12.圆度的公差带形状是 ，圆柱度的公差带形状是 。 13.测量器具的分度值是指______ ____，千分尺的分度值是___________。 14.系统误差可用______ _________,________ __________等方法消除。 15.孔在图样上的标注为φ80Js8，已知IT8=45μm ，其基本偏差为 ，该孔的最大实体尺寸为 mm ，最小实体尺寸为 mm 。 16.齿轮传动准确性的评定指标规有 、 、 、 。 17.作用在轴承套圈上的径向负荷可以分为 、 、 三类。 18.一零件表面切削加工要求轮廓的算术平均偏差Ra 为6.3μm ，在零件图上标注为 。 19.按GB10095-2001的规定，圆柱齿轮的精度等级分为 个等级，其中 级是制定标准的基 础级。 20.在实际使用中，量块按级使用时，量块的尺寸为标称尺寸，忽略其_______________；按等使用时，量块的 尺寸为实际尺寸，仅忽略了检定时的______________。 21.测量mm 0019.060-φ轴用工作量规止规的最小极限尺寸为____________mm ，通规的最大极限尺寸为 ____________mm 。（已知量规制造公差T=6μm ，位置要素Z=9μm ）。 22.当被测要素的形位公差与尺寸公差按最大实体原则相关时，要求其作用尺寸不超出 ，其局部实际 尺寸不超出 。 23.孔、轴具有允许的材料量为最多时的状态称为 ，它是指孔的 尺寸，轴的 尺寸。 24.一个完整的测量过程应包括： ， ， ，和 。 二、判断题： 1.公差等级的选用在保证使用要求的条件下，尽量选择较低的公差等级。 （ ） 2.φ30JS6与φ50JS7的基本偏差是相等的。 （ ） 3.∮30G6与∮50G7的基本偏差是相等的。 （ ） 4.在装配图上标注滚动轴承内圈与轴颈的配合时，只标轴颈的公差代号。 （ ） 5.图样标注φ200 -0.021mm 的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。 （ ） 6.R z 参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。 （ ） 7.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。 （ ） 8.被测要素采用最大实体要求时，被测要素必须遵守最大实体边界。 （ ） 9.表面粗糙度符号的尖端可以从材料的外面或里面指向被注表面。 （ ） 10.测表面粗糙度时，取样长度过短不能反映表面粗糙度的真实情况，因此越长越好。 ( ) 11.螺纹的精度分为精密、中等、粗糙三个级别。 ( ) 12.螺纹的公称直径是指螺纹的大径。 ( ) 13.齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。 ( ) 机械基础《习题册》答案（部分） 绪论 任务 一、填空题 1、人为的实体，确定相对，能量，有用机械功； 2、动力部分，传动部分，执行部分，控制部分； 3、动力，工作，信息； 4、运动，力； 5、机器，机构； 6、构件，零件； 7、直接接触，可动； 8、低副，高副； 9、移动副，转动副，螺旋副； 10、电气，液压； 11、往复移动，连续转动； 12、机构运动简图。 二、判断题 1 ×2×3√4×5√6√7×8√9×10× 三、选择题 1 B 2D 3C 4B 5B 6D 7C 四、名词解释 机构：若干构件通过运动副连接而成的各部分间具有确定相对运动的构件组合体。 构件：机构中独立的运动单元； 零件：机器中最小的制造单元； 运动副：两个构件直接接触且能够产生相对运动的连接。 五、简答题 1、动力部分：机器工作的动力源； 执行部分：直接完成机器预定工作任务的部分； 传动部分：将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节； 控制部分：控制机器动作的其他组成部分； 辅助部分 2、构件是机器中取小的运动单元，零件是机器中最小的制造单元。构件可以是一个零件，也可以是由若干个零件组成，如内燃机中的连杆。 3、低副是面接触，易加工，承载能力大，效率低，不能传递复杂的运动； 高副是点红接触，难加工，易磨损，寿命低，能传递复杂的运动。 模块一 任务一 一、填空题 1、主要参数，接头，安装方法； 2、主动带轮，从动带轮，传动带； 3、摩擦型，啮合型； 4、平带，V 带，多楔带，圆带； 5、矩形、内表面； 6、开口传动，交叉传动，半交叉传动； 7、黏接，带扣，螺栓； 8、打滑，其他零件损坏。 二、判断题 1× 2√ 3√ 4× 5√ 6√ 7√ 三、选择题 1D 2B 3C 4C 5A 四、简答题 2、1）改变中心距的方法：①定期张紧，②自动张紧； 2）使用张紧轮。 任务二 一、填空题 1、等腰梯形，两侧面； 2、伸张层，压缩层； 3、帘布芯，绳芯； 4、7，Y ，E ； 5、型号，基准长度，标准编号； 6、轮缘，轮毂，轮辐； 7、铸铁，HT150，HT200； 8、定期检查，重新张紧，张紧力； 9、平行，重合； 10、带齿，轮齿； 11、链，齿轮； 12、>30m/s ，104~5×105r/min ； 13、平带，V 带 二、判断题 1√ 2× 3× 4√ 5√ 6× 7√ 8× 9× 三、选择题 1B 2C 3D 4D 5C 6D 7A 8C 9A 10D 11A 五、简答题 1、普通V 带分为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号，按次序其截面面积依次增大，传递的功率随截面面积的增大而增大。 六、计算题 1、解：5.21002501212=== d d d d i 7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量： 图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱 动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则 根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。 一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。× 第一章绪论参考答案 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1.不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是 具有互换性的零件。（√） 2.互换性原则中适用于大批量生产。（╳） 3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。（╳） 4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。 （╳） 5.企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。（╳） 6.厂外协作件要求不完全互生产。（╳） 7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。（√） 8.优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。（╳） 9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。（╳） 10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。（√） 11.直接测量必为绝对测量。( × ) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较） 12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。( √ ) 13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。( × ) 14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。(× ) 15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。( √ ) 16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。( × ) 17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果， 其测量误差不应超过0.002mm。( ×误差＝X－X0 ) 18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免 的。( × ) 19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。( × ) 20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。 ( √ ) 四问答题 1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。（至少三个）。 答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。 （3）列举应用实例如下： a、自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。 b、手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。 c、缝纫机的传动带失效了，买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。 d、灯泡坏了，买一个相同的灯泡换上即可。 2按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？ 答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。 （2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。 （3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换； 机械设计基础第七版课后习题答案 第一章 1-1什么是运动组合？高对和低对有什么区别？ 答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。 平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。平面高副-与点或线接触的运动副。 1-2什么是机构运动图？它是做什么的？ 答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。如此绘制的简明图形称为机构运动图。功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性(位移、速度和加速度)。在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。 1-3平面机构有确定运动的条件是什么？ 答:如果机构的自由度f大于0且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。(复习关于自由度的四个结论P17)第2章 2-1曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？ 答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力f刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。该机构的位置称为死点位置。也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置(从动件的驱动角？=0).第三章 3-2通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？ 答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。 形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。 3-3什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？ 答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。 理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。这种由有限突变引起的冲击比由无限惯性力引起的刚性冲击要软得多，所以它被称为柔性冲击。 避免刚性冲击的方法:为了避免刚性冲击，已知运动规律的两段运动，即开始和结束，经常被修改以逐渐增加和降低速度。让随动件按照正弦加速度运动(既不是刚性运动也不是柔性冲击)第4章 4-1棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的运动特点是什么？给出了这些间歇运动机构的应用实例。 答:槽轮机构特点:结构简单，运行可靠。它通常用于只需要恒定旋转角度的分度机构。停止运动主要取决于槽的数量和圆柱销的数量(运动系数)用途:适用于低转速、间歇旋转的设备。例如:电影放映机纺织机械的自动传动链装置 棘轮机构的特点:这种齿形棘轮至少有一个齿距的过程变化，工作时会发出噪音。应用:起重机绞车成型机横向进给机构计数器 不完全齿轮机构的特点:普通齿轮传动，只是轮齿不是分布在整个圆周上。 主动轮上的锁定弧和从动轮上的锁定弧相互配合锁定，保证从动轮停在预定位置。 应用:各种计数器多站自动机半自动机第6章 6-1设计机械零件时应满足哪些基本要求？ 答:足够的强度和刚度、摩擦和耐磨性、耐热性和抗振性(衡量机械零件工作能力的标准)。 《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空（每空1分） 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 机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 科技大学机械自动化学院 第2章 平面机构的自由度和速度分析 2-1画运动简图。 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3′3- 2 ′4-1 = 0，不合理 ， 2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3′7-2 ′9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3′5-2 ′6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答： a) n=4; P l =5; P h =1，F=3′4-2 ′5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3′6-2 ′7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。 A B C D E 解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=3′7-2 ′10 = 1 C 处存在复合铰链。 b) n=7; P l =10; P h =0，F=3′7-2 ′10 = 1 B D E C A c) n=3; P l =3; P h =2，F=3′ 3 -2 ′3-2 = 1 D 处存在局部自由度。 d) n=4; P l =5; P h =1，F=3′ 4 -2 ′5-1 = 1 A B C D E F G G' H A B D C E F G H I J e) n=6; P l =8; P h =1，F=3′ 6 -2 ′8-1 = 1 B 处存在局部自由度，G 、G'处存在虚约束。 f) n=9; P l =12; P h =2，F=3′9 -2 ′12-2 = 1 C 处存在局部自由度，I 处存在复合铰链。 《机械设计基础》试题库 一、填空题 （机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀 加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工 出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、 机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。 （机械零件部分） 成都理工大学工程技术学院 2009~2010学年第二学期 《机械精度设计与检测基础》机械工程及自动化专业期末试卷A 注意事项： 1.考前请将密封线内的各项内容填写清楚。 2 .所有答案请直接答在试卷上。 3.考试形式：闭卷。 4.本试卷共五大题，满分100分。 5.考试时间：120分钟。 一．填空题（共25分） 1（3分）机械精度设计的主要内容是：正确地对零件的（），（）以及（）进行设计并将它们正确地标注在零件图，装配图上。 2.（2分）互换性是（）。3（1分）标准化是实现互换性的基础，为了保证互换性必须合理地确定零件公差，而公差数值标准化的理论基础是（）。 4（2分）尺寸偏差是指（）减其（）所得的代数差。 5（2分）孔轴形成配合的两个基本条件：一是（），二是（）。 6（2分）国家标准规定的两种等效的配合制是（）和（）。7（2分）在零件公差带图中，决定公差带大小的是（）决定公差带位置的是（）。 8（2分）在几何公差项目中，平面度□的公差带形状是（ ）之间的区域，圆跳动↗的公差带形状是（ ）。 9（2分）螺纹代号60.7556M h h s LH ?---表示的含义为（ ）。 10（1分）表面粗糙度a R 的全称是：（ ）。 11（3分）对同一零件上同一要素既有尺寸公差要求又有几何公差要求，当对零件有特殊功能要求时，采用（ ），如需严格保证其配合性质时应采用（ ），若仅需保证零件的可装配性时可以采用（ ）。 12（3分）齿轮传动的使用要求包括（ ），（ ），（ ）。 二．选择题。（每题2分，共12分） 1．下列配合中，配合最紧的是（ ） A . 67r H B .6 7 s H C .78g H D .78f H 2.影响零件配合精度的下列参数是（ ） Ａ．尺寸公差 Ｂ．基本偏差 Ｃ．配合公差 Ｄ．加工误差 3．下列几何公差符号中是形状公差的是（ ） A .// B .↗ C .◎ D .〇 4.平键结合中，应分别规定轴键槽对轴线，轮毂键槽对孔轴线的（ ）公差 A.平行度 B 对称度 C 垂直度 D 位置度 ５．关于表面粗糙度参数值的选用，下列说法不正确的是（ ） A ．同一公差等级的不同尺寸的零件，大尺寸的表面粗糙度应比小尺寸的小。 B ．同一零件上，工作表面粗糙度数值应比非工作面小。 C ．同一零件上，摩擦表面的粗糙度数值应比非摩擦表面小。 D ．形成过盈和间隙的两表面，前者的表面粗糙度要小。 机械基础习题参考答案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H- 一机械传动概述 1.什么是零件？什么是构件？构件与零件的关系是什么？ 零件：构成机械最小单元的，也是制造的最小单元。 构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器？什么是机构？机构与机器的关系是什么？ 机器：是执行机械运动，变换机械方式或传递能量的装置。 机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副？常见的运动副有哪些？ 运动副：构件之间的接触和约束。有那些：低副，高副，平副。 4.什么是低副？什么是高副？在平面机构中的低副和高副各引入几个约束？ 低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。高副：两个构件之间为点接触形成的运动副。二常用机构 1.何谓连杆机构？何谓铰链四杆机构？判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄？什么是摇杆？什 么是连杆？ 连杆机构：由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构：在平面连杆机构中，有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式？试说明它们的运动特点，并举出应用实例。 3种1）取与最短杆相邻的任何一杆为机架，并取最短杆为曲柄时，为曲柄摇杆机构。2）取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3）取最短杆对面的杆为机架时，为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸，。 a双曲柄机构（方法：最短杆固定）b双摇杆机构（方法：与最短杆相对的杆固定）c曲柄摇杆机构（方法:与最短杆相邻的杆固定）d双摇杆机构（方法:任意杆固定） 平面机构及其自由度 1、如图 a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮 1 输入，使轴 A 连续回转；而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头 4 上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1 ）取比例尺l 绘制其机构运动简图（图b）。 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 由图 b 可知，n 3，p l 4 ， p h 1， p 0，F 0 故： F 3n ( 2p l p h p ) F 3 3 (2 4 1 0) 0 0 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、 4 与机架 5 和运动副 B、 C、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图 c）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图 c 给出了其中两种方案）。 图 c 1 ）图 c 2 ） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 解： n 3 ，p l 4 ，p h0， F 3n 2 p l p h 1 解： n 4 ，p l 5 ， p h1， F 3n 2 p l p h 1 3、计算图示平面机构的自由度。 解：解：n 7 ，p l10 ， p h0 ， F 3n 2 p l p h 1 n 8 ，p l11 ， p h1， F 3n 2 p l p h 1 ，局部自由度 解： n 9 ，p l12 ， p h 2 ， F 3n 2 p l p h 1 解： D,E,FG 与 D，H，J，I 为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为 7，其中转动副总数为 8，移动副总数为 2，高副数为 0，机构自由度为 1。 （其中 E、D 及 H 均为复合铰链） 4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号P ij直接标注在图上）。 《机械设计基础》课程试题库 一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力 ___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生 在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以 随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v 是为了 防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻 载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2，则不论 工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中，带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性，是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____减 小_____，接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗 杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径 d2）传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。 一机械传动概述 1.什么是零件什么是构件构件与零件的关系是什么 零件：构成机械最小单元的，也是制造的最小单元。 构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器什么是机构机构与机器的关系是什么 机器：是执行机械运动，变换机械方式或传递能量的装置。 机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副常见的运动副有哪些 运动副：构件之间的接触和约束。有那些：低副，高副，平副。 4.什么是低副什么是高副在平面机构中的低副和高副各引入几个约束 低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。高副：两个构件之间为点接触形成的运动副。 二常用机构 1.何谓连杆机构何谓铰链四杆机构判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄什么是摇杆什 么是连杆 连杆机构：由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构：在平面连杆机构中，有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式试说明它们的运动特点，并举出应用实例。 3种1）取与最短杆相邻的任何一杆为机架，并取最短杆为曲柄时，为曲柄摇杆机构。2）取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3）取最短杆对面的杆为机架时，为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸，。 a双曲柄机构（方法：最短杆固定）b双摇杆机构（方法：与最短杆相对的杆固定）c曲柄摇杆机构（方法:与最短杆相邻的杆固定）d双摇杆机构（方法:任意杆固定） 4.试述曲柄滑块机构的组成和运动特点。 组成：曲柄，连杆，滑块及机架。特点：若曲柄为主动件，当曲柄作整周连续转动时，可通过连杆带动滑块作往复直线运动；反之若滑块为主动件，当滑块作往复直线运动时，又可通过连杆带动曲柄作整周连续转动。 5.什么是机构的急回特性在生产中怎样利用这种特性 急回特性：平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同，要求返回空行程明显快于工作行程。 第一章静力学 一、填空 1、力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的力的大小、力的方向和力的作用点。 2、平衡是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。 3、柔性约束对物体的作用力为沿柔体伸长的方向的_拉_力。 4、铰链约束分为__固定铰链__和_ 活动铰链__。 5、活动铰链的约束反力必通过_铰链中心__并与__支承面__相垂直。 6、固定铰链的约束反力是随转动零件所处的位置的变化而变化的，通常可用两个相互垂直的分力表示。约束反力的作用线必定通过铰链的中心。 7、固定端约束反力一般情况下可分解为相互垂直的两个分力和一个阻止其转动的力偶矩。 8、力对物体的作用效果是使物体运动状态发生变化或使物体产生变形.。 9、平面汇交力系平衡的几何条件是_力多边形自行封闭_；平衡的解析条件是_力系中所有各力在两坐标轴 上的投影的代数和分别为零___。 10、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点为该两力的作用点，合力的大 小和方向用该两个分力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示。 11、力偶对物体的转动效应取决于_力偶矩的大小_、_力偶的转向__和_力偶作用面的方位__三要素。 12、力偶是指_作用于同一物体上大小相等，方向相反，而作用线不在同一直线上的一对平行力_。 13、物体受到的力一般可分为两类，一类是使物体产生运动的力称为主动力；另一类是约束体对物体的 运动起限制作用的力称为约束反力。 14、作用在刚体上各个力的作用线如果均在同一平面内，则这种力系称为平面力系；平面力系中如果各 力的作用线都汇交于一点，这样的力系又叫做平面汇交力系；若平面力系中各力的作用线均相互平行， 这种力系称为平面平行力系；作用在物体上的各力的作用线在同一平面内，若它们既不汇交于一点，又 不相互平行，这样的力系称为平面任意力系。 15、平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩等于该力系中各分力对同一点的力矩的代数和。 16、任意一个平面任意力系均可向物体内的任一点进行简化，简化结果得到○1一个主矢，它等于原力 系中各力的矢量和，作用在简化中心；○2一个主矩，它等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和。机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)
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