机械设计基础计算题
机械设计基础典型试题和答案
机械设计基础典型试题1一、填空题：（每题2分,共20分）1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_______________________________________。
2、渐开线齿廓形状取决于________大小。
3、普通螺纹的牙型为_______________形。
4、刚性联轴器无补偿__________的能力。
5、当滚子链的链节数为奇数时.接头要用_____________________。
6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为______________________________。
7、槽轮轮机构常由___________________________________等组成。
8、滚动轴承72211AC中“11”表示___________________9、斜齿轮的____________参数为标准参数.____________参数为计算参数。
10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。
二、判断题：（每题5分,共25分）1．（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄.则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2．（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
3．（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下.也不需要防松。
4．（）m.d.ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5．（）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动.由于安装不准确.产生了中心距误差.但其传动比的大小仍保持不变。
三、简答题：（20分）1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。
2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。
四、综合题（1 题2分.2题8分.3题5分.共15分）已知一四杆机构各杆长为AB = 50㎜ .BC = 90㎜ .CD = 80㎜.AD = 100 ㎜。
1、以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构？2、若以AD杆为机架杆.此机构为什么机构？用作图法求作极位夹角.并计算行程速比系数K。
《机械设计基础》题库 计算 轮系 自由度
试题题型：计算题一、计算图示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动。
（如有复合铰链、虚约束、局部自由度须指出）DEDEHKCDDE二、轮系的计算 1．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z ４=30，试求传动比i 1H ，并说明Ｉ、Ｈ轴的转向是否相同？2．在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z ４=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比I ⅠⅡ，并说明Ｉ、Ⅱ轴的转向是否相同？3.在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20，Z 2=30，Z 3=80， Z ４=25，Z 5=50，试求传动比i 15。
’ Ⅱ4.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= 55， Z2=11，Z3=77，Z3’=49，Z４=12，Z5=73，试求传动比i1H。
5.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z2= 30，Z3= 40，Z４=20，Z5=18，Z6=38，试求传动比i1H。
6.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z2’= 20，Z2=40，Z3= 80，试求传动比i1H。
7.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。
8.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求１、轮系的传动比i 1H 。
２、若n 1=1000r/min ，转臂Ｈ的转速n H =?9.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3=15 ，Z 2’= 60，Z 2= Z ,3=20，Z 4= 65，试求轮系的传动比i 1H 。
210.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=101， Z 2=100，Z 3=99，Z 4= 100，轮１的转速n 1=1r/min ，（顺时针），且n 4=n 1，n 4的方向与n 1相反，求n H 的大小及转向。
机械设计基础-计算题
如图所示的行星 轮机构，为了受 力均衡，采用了 两个对称布置的 行星轮2及2’，
例题1 计算机构的自由度 复合铰链有几处？ 1处
5
4 3
② ④
①
局部自由度有几处？ 虚约束有几处？ 2处
机构由几个构件组成 5个 活动构件有 4个
2③
低副有
4个
高副有
2个
1
F = 3n–2PL–PH
= 3× 4 – 2×4 – 2 =2
机车驱动轮
A
M
B
N
O1
O3
若计入虚约束，则机构
自由度数就会：减少
（4）构件中对传递运动不起独立作用的对称部分的 约束称为虚约束。
虚约束对运动虽不起作用但
可以增加构件的刚性或使构件受 力均衡，因此在实际机械中并不 少见。但虚约束要求制造精度较 高，若误差太大，不能满足某些 特殊几何要求会变成真约束.
① 1m法
式中，m表示外啮合次数
i15
1 5
(1)3
z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
z3z4 z5 z1z3 z4
“－”表示首、末两轮转向相反
②画箭头法
具体步骤如下：在图上 用箭头依传动顺序逐一标出 各轮转向，若首、末两轮方 向相反，则在传动比计算结 果中加上“－”号。
2．轮系中所有各齿轮的几何轴线不是都平行， 但首、末两轮的轴线互相平行
用标注箭头法确定
i14
1 4
z2 z3 z4 z1z2 z3
3. 轮系中首、末两轮几何轴线不平行 ②
如下图所示为一空
n8
间定轴轮系，当各轮齿数
及首轮的转向已知时，可
求出其传动比大小和标出
各轮的转向，即：
机械设计基础试题及答案
1. 一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；(1)当取c杆为机架时，它为何种详细类型？ ____双曲柄机构 _______；（ 2）当取 d 杆为机架时，则为_____曲柄摇杆机构 ______。
2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为 _____死点地点。
（ A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构优秀的机械性能，______传动角 _____不该小于最小许用值。
（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角凸轮轮廓曲线 _______决定了从动杆的运动规律（ A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（ C）凸轮形状5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大 ______，压力角愈 _____小 ___ ，机构传动性能愈好。
6.紧键联接与松键连联接的主要差别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有____摩擦力 _______。
(A) 压紧力(B)轴向力(C)摩擦力7.链“ B18X80”的含义是 ___B 型键宽度 b=18mm，长度 L=80mm _______。
8.螺纹联接是指利用螺纹部件把需要固定在一同的部件固连起来___。
螺旋传动是指__利用螺纹部件实现展转运动变换成直线运动________。
9.螺纹的公称直径是指它的 ____外径 ___，螺纹“”的含义为 _细牙螺纹外径 12mm，螺距。
10. 采纳螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切资料较软，在需要常常装卸的状况下，宜采纳_________双头螺栓联接 ______________。
用于薄壁部件联接的螺纹，宜采纳_________三角形细牙螺纹 ______________。
(A)螺栓联接(B)双头螺栓联接(C)螺钉联接(D)三角形细牙螺纹(E)三角形粗牙螺纹(F)矩形螺纹11. 某调整螺纹，采纳双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向挪动12mm，则螺杆应转 ____2_____ 圈。
机械设计基础考试题库及答案
《机械设计基础》考试题库 一、 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. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。
6. 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）。
7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。
8. 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）。
9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。
10. 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）。
11. 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 。
12. 渐开线的形状取决于（基）圆。
13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。
14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。
15. 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）。
16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。
17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。
18. 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）。
19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。
20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。
《机械设计基础》习题(含答案)及答案
机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。
( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。
( )4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。
( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。
( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
( )8．平键的工作面是两个侧面。
( )910．螺纹中径是螺纹的公称直径。
（）1112．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。
1314151617 ( ) 18．代号为6205( )( )．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。
带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。
4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。
5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。
6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。
7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。
8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。
9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。
10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。
11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。
闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。
12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。
13．若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用机构。
14．只传递扭矩而不受弯矩的轴称为，同时承受扭矩和弯矩的轴称为。
15．滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为。
三、单项选择题1．作用在刚体上的二力平衡条件是( )。
A．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C．大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上D．大小相等、方向相反、作用点相同2．下列机构中，不属于间歇机构的是( )。
机械设计基础练习题+答案解析
机械设计基础试题库第一章绪论机械设计概述一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（B）A．机构B．构件C．部件D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D）A．构件是机器零件组合而成的。
B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B）A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（D）A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。
车床上的主轴属于（执行）部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。
3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。
4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。
5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。
机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。
第二章平面机构的结构分析一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生1个约束，而保留2个自由度。
机械设计基础简答题计算题(附答案)
1、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动。
小齿轮因遗失需配制。
已测得大齿轮的齿顶圆直径,4082mm d a =齿数1002=Z ，压力角︒=20α，两轴的中心距mm a 310=，试确定小齿轮的：①模数m 、齿数1Z ；②计算分度圆直径1d ； ③齿顶圆直径1a d ④基节b P 。
解：（1）模数m 与1z （6分）m h z d a a )2(22*+=将mm d a 4082=，2z ＝100带入解得：m=4 )(21)(212121mz mz d d a +=+=将m=4，2z ＝100，a=310mm 带入求得：551=z（2）分度圆直径：mm mz d 22055411=⨯== （3分）（3）齿顶圆直径：11(2)(552)4228a a d z h m mm *=+=+⨯=（3分）（4）基节：mm m p p b 8.1120cos 414.3cos cos =⨯⨯=== απα（3分）2、V 带传动传递的功率P=7.5kW ，平均带速v=10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍（F 1=2F 2）。
试求紧边拉力F 1，有效圆周力Fe 和预紧力F 0。
解：有效圆周力：N v P Fe 750105.710001000=⨯== （2分） 紧边拉力：N F F F F F Fe 1500115.0121=⇒-=-= （4分） 预紧力：N F F F F F 1125)15.01(21)21(210=+=+= （4分） 3、如图所示轮系中，已知各齿轮齿数为：13520z z z ===，24640z z z ===，7z =100。
求传动比17i ，并判断 1ω 和7ω 是同向还是反向？解、图中1、2、3、4轮为一定轴轮系（1分）。
4、5、6、7轴构成一周转轮系（1分）。
所以： 212414413(1)4n z z i n z z ==-=（4分） 周转轮系中，6为系杆（1分） 所以：56757756(1)5H H H n n z z i n n z z -==-=--（4分） 2314657又因为4H n n =，15n n =（1分）联立方程可以得到：117710n i n ==（2分）1ω与7ω方向相同（1分）5、在下图所示铰链四杆机构中，各杆的长度分别为： l AB = 25 mm , l BC = 55 mm , l CD = 40 mm , l AD = 50 mm , AD 为机架。
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1．有一标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知：m=4，齿顶圆直径da=88， 试求：(1)齿数Z=？（2）分度圆直径d=？（3）齿全高h=？（4）基圆直径db=？
解：(1)由(2)a d m z =+得88=4（z+2）；z=20 (2)d=mz=4×20=80 (3)h=2.25m=2.25×4=9
（4）d b =mzcos α=4×20cos20=75.2
2.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=200mm ，齿数Z 1=20，Z 2=80，齿顶高系数ha* =1，压力角=20° 。
试求这对齿轮的模数m ，传动比i 12，节圆直径及啮合角。
解： 1222*200
4()2080
a m z z =
==++
节圆直径=分度圆直径
d 1=mz 1=4×20=80mm d 2=mz 2=4×80=320mm mm
3.某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p =12.56mm ，齿数z =20，正常齿制。
求该齿轮的分度圆直径d 、齿顶圆直径d a 、、齿根圆直径d f 、基圆直径d b 、、齿高h 及齿厚s 。
(cos20º≈0.94) 解答：
p ＝12.56 mm ，m =4 mm; 分度圆直径d =m ·z =4×20=80 mm;
基圆直径d b =d ·cos20º=75.2 mm; 齿顶圆直径d a =m ·(Z +2h a *)=88 mm;
齿根圆直径d f = m ·(Z －2h a *－2c*)=70 mm; 齿高h= m ·(2h a *+c*) =9 mm; 齿厚s=6.28mm
已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i 12=3,小齿轮齿数Z 1=18。
试确定大齿轮的齿数Z 2、齿轮的模数m 和两轮的分度圆直径。
()212z z m
a +=420
801212===
z z i 20==压力角啮合角
解:由 i 12=2
1
Z Z =3 ,得Z 2=3*18=54, 又由1222*108
31854
a m Z Z =
==++ mm, 分度圆直径: 113*1854d mz === mm, 213*54162d mz === mm 。
如下图所示轮系中，已知Z 1=16，Z 2=36，Z 3=25，Z 4=50，Z 5=2，Z 6=20，若n 1=600r/min ，求蜗轮的转速n 6及各轮的转向。
（10分）
在图示传动装置中，已知各轮齿数为：Z 1=20, Z 2=40, Z 3=20, Z 4=30, Z 5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，n Ⅰ=1000r/min,转动方向如图所示。
试求输出轴Ⅱ的转速n Ⅱ及转动方向。
（20分）
解:由Z 3、Z 4、Z 5、H 系杆组成星行轮轮系，可得：
3455355343*80
4*20
H H H n n z z z i n n z z z -=
=-=-=-=-- 其中：n 5=0，所以：
340H
H
n n n -=-- 即：
34H H n n n -=或：35H
n
n =； 又：i 121122140
220
H n n z n n z =
==-=-=- 又因为：i ⅠⅡ1133/2
/5
H H n n n n n n -=
== 所以：
3100025
n -=， 解得:n Ⅱ=n 3=－2500 r/min ，
负号表示nⅡ与nⅠ方向相反，如图所示。
某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边
相对安装，已知两轴承所承受的径向载
荷分别为F r
Ⅰ=9000N,F rⅡ=5000N，其内
部轴向力分别为F S
Ⅰ=2430N,F SⅡ
=1350N,传动件作用于轴上的轴向力F A=1000N,判断系数e=0.32,当F a/F r≤e 时，X=1,Y=0,当F a/F r>e时，X=0.4，Y=1.88。
试分别计算出轴承的当量动载荷。
解：
轴向力：F S
Ⅰ+F A=2430+1000=3430N>SⅡ
轴承Ⅰ被放松F aⅠ=F SⅠ=2430N
轴承Ⅱ被压紧F aⅡ=F SⅡ
=3430N
当量动载荷
F aⅠ/F rⅠ=2430/9000=0.27<e
XⅠ=1 YⅠ=0
PⅠ=XⅠF rⅠ=9000N
F aⅡ/F rⅡ=3430/5000=0.686>e
XⅡ=0.4 YⅡ=1.88
PⅡ=XⅡF YⅡ+YⅡF aⅡ=0.4×
5000+1.88×3430=12672.6N
1．如图所示，已知轴承载荷平稳，再室温下工作，转速n=1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷P1、P2。
7208AC轴承，S=0.7Rs，e=0.7，A/R>e时，x=0.41，y=0.85，A/R≤e
时，x=1，y=0
S1S2
解：
1、计算轴承的轴向力
派生力
S1=0.7R1=0.7×200=140N
S2=0.7R2=0.7×100=70N
Fa=0
∵S1> S2
∴轴左移，轴承2被压紧A2= S1=140N
轴承1被放松A1= S1=140N 2、计算当量动载荷
A1/ R1=140/200=0.7=e
x1=1，y1=0
A2/ R2=140/100=1.4
x2=0.41，y2=0.85
取fp=1.0
则P1=fp（x1 R1+ y1 A1）
=200N
P2=fp（x2 R2+ y2 A2）
=160N。