机械设计基础第五版复习提纲(杨可桢)

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第一部分课程重点内容

网上找到的资料,然后改正了错误加注了页数一.运动副的概念和分类P6—7;运动副图形符号P8;能画出和认识机构运动简图P8—10。平面机构

自由度的计算公式P11;复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P12—13;速度瞬心及三心定理P15-17

1.所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构;

2.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件通过面接触组成的运动副称为低副,

平面机构中的低副有移动副和转动副。两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副;

3.绘制平面机构运动简图;

4.机构自由度F=3n-2P l-P h,原动件数小于机构自由度,机构不具有确定的相对运动;原动件数大于机构

自由度,机构中最弱的构件必将损坏;机构自由度等于零的构件组合,它的各构件之间不可能产生相对运动;

5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链(图1-13)(2)局部自由度:凸轮小滚子焊为一体(3)

虚约束(4)两个构件构成多个平面高副,各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副,各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副,而不是虚约束;

6.自由度的计算步骤要全:1)指出复合铰链、虚约束和局部自由度2)指出活动构件、低副、高副3)

计算自由度4)指出构件有没有确定的运动。

二.铰链四杆机构的三种基本形式及运动特征P21—28;四杆机构类型判定准则P29;急回特性 P29;压力角与传动角P30;死点位置P31;四杆机构的设计(按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计四杆

机构,给定两连杆架与给定点的运动轨迹设计四杆机构不考)P32—34。

1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构,又称平面低副机构;按所

含移动副数目的不同,可分为:全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。

2.铰链四杆机构:机构的固定构件称为机架;与机架用转动副相连接的构件称为连架杆;不与机架直接

相连的构件称为连杆;铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

3.含一个移动副的四杆机构:曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、定块机构、摇块机构,及

其相互之间的倒置。

4.铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和;整转副是最短

边及其邻边组成的;铰链四杆机构是否存在曲柄依据:1)取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,故得双曲柄机构;2)取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整转副,故得曲柄摇杆机构;3)取最短杆的对边为机架时,机架上没有整转副,故得双摇杆机构。如果铰链四杆机构中的最短边和最长边长度之和大于其余两杆长度之和,则该机构中不存在整转副,无论取哪个构件作为机架都只能得到双摇杆机构。

5.极位角越大,机构的急回特性越明显。急回运动特性可用行程速比系数K来表示:K=w2/w1=Ψ/t2/Ψ

/t1=t1/t2=Ψ1/Ψ2=(180°+θ)/(180-θ);作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角叫做压力角,压力角是作为判断机构传力性能的重要标志;压力角的余角叫做传动角,压力角越小,传动角越大,机构传力性能越好;压力角越大,传动角越小,机构的传力性能越差,传动效率越低。作图题:极位角和最小传动角的位置。机构中的这种传动角为零的位置称为死点位置。

三.凸轮机构的应用与类型P41;盘形凸轮基圆、升程、推程运动角、远休止角、回运动角、近休止角的概念P42。从动件按等速运动、简谐运动、正弦加速度运动时,机构的动力特性及应用范围P43—44。凸轮机构压力角与作用力和机构尺寸的关系P44-P55;图解法设计凸轮轮廓P45-49;解析法设计凸轮轮廓P50-51

1.凸轮机构的优点是:只需设计适当的齿轮轮廓,便可使从动件得到所需的运动规律,并且结构简单、紧凑,设计方便。缺点是:凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触,易磨损,所以通常用于传力不大的控制机构。

2.凸轮机构的从动件做等速运动时,造成强烈刚性冲击;做简谐运动时造成柔性冲击;做正弦加速度运动时没有冲击。

3.基圆半径越小,压力角越大,传动角越小,有害分力越大,传动效率越低,当压力角达到一定的程度,有用分力连摩擦力也克服不了。

4.平底从动件凸轮压力角为定值。

四.齿轮传动的特P53,齿廓渐开线形成特性P55-56。渐开线齿轮正确啮合及连续传动的条件P59-61;渐开线齿轮成型法与范成法P61-62;根切与最少齿数P63;斜齿轮与锥齿轮机构P66-70.(内容较多,必

须掌握计算公式与传动中心距的计算)

1.两轴交错的齿轮机构:涡轮蜗杆机构。

2.渐开线:把先缠在圆上,展开,线端的轨迹极为渐开线;渐开线上任意一点的法线均与基圆相切;渐开

线齿廓上某点的法线,与齿廓上该点速度方向线之间的夹角为压力角。

3.一对齿轮的传动比等于两轮的转动速度之比,等于两轮角速度之比,等于两轮基圆半径的反比,等于两轮节圆半径的反比。

4.渐开线齿轮传动的可分性:一对渐开线齿轮制成之后,其基圆半径是不能改变的,即使两轮的中心距稍

有改变,其角速度比仍保持原值不变。

5.齿轮各部分名称:齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆、齿厚、齿槽宽、齿距、齿宽、齿顶高、齿根高、全齿高。

6.齿轮所有的几何尺寸都用模数的倍数来表示,所以齿数相同的齿轮,模数越大,齿轮的尺寸越大,其承

载能力也就越高。D=mz;p=mPai;分度圆是具有标准模数和标准压力角(20°)的圆。模数越大,p越大,齿轮越大,齿轮抗弯能力越强,所以,模数是齿轮抗弯能力的重要标志。

H=ha+hf;ha=mha*;hf=(ha*+c*)m;ha*=1.0;c*=0.25;da=d+2ha;df=d-2hf;db=d*cos20°;标准齿轮:分度圆上齿厚和齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮称为标准齿轮。

7渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

8分度圆和压力角是单个齿轮所具有的,而节圆和啮合角是两个齿轮相互啮合时才出现的。标准齿轮传动只有在分度圆和节圆重合时,压力角和啮合角才相等,否则,啮合角大于压力角。

9实际啮合线段与两啮合点间距离之比称为重合度,因此,齿轮连续传动的条件是重合度大于等于1.重合度表示同时参加啮合的齿的对数,重合度越大,轮齿平均受力越小,传动越平稳。

10斜齿轮左旋右旋判断方法。

11一对斜齿轮正确啮合条件:模数相等,压力角相等,螺旋角大小相等方向相反(外啮合)。

12斜齿轮的法向模数和端面模数之间的关系:m n=m t*cosβ;国际规定,斜齿轮的法向参数取为标注值,而端面参数为非标准值。

13斜齿轮的优点:1)齿廓接触线是斜线,一对齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的,故运转平稳,噪声小。2)重合度大,并随齿宽和螺旋角的增大而增大,故承载能力高,运转平稳,适于高速传动。3)斜齿轮不根切最少齿数小于直齿轮。

五. 定轴轮系传动比的计算公式(大小)、如何用箭头判断方向,P73-75;周转轮系传送比计算公式

P75-78;复合轮系传动比计算P78;特殊行星齿轮系传动比的计算P81

1.轮系可以分为定轴轮系和周转轮系。转动时每个齿轮的几何轴线都是固定的,这种轮系称为定轴轮系。

至少有一个轮系的几何轴线绕另一个轮系的几何轴线转动的轮系,称为周转轮系。

2.涡轮蜗杆的左右手定则:左旋用左手,右旋用右手,四指弯曲的方向是蜗杆的旋转方向,拇指的反向

是涡轮的转动方向。

3.定轴轮系传动比的数值等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿数乘积之比。

4.一个周转轮系包括:一个系杆,系杆上的行星轮,和行星轮直接接触的所有太阳轮。周转轮系及其传

动比的计算。

5.复合轮系及其传动比。

六、凸轮间歇运动机构内容较少

1.止回棘爪,防止棘轮向相反方向运动。

2.槽轮机构的运动特性系数。

第九章机器零件设计概率

1.塑性材料以屈服极限为极限应力,脆性材料以强度极限为极限应力;

2.运动副中,摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损;零件抗磨损的能力称为耐磨性;机械中磨损的主

要类型:磨粒磨损、胶合、点蚀、腐蚀磨损。胶合:摩擦表面受载时,实际上只有部分峰顶接触,接触处压强很高,能使材料产生塑性流动。若接触处发生粘着,滑动时会使接触表面材料有一个表面转移到另一个表面,这种现象称为粘着磨损。

第十章连接

1.螺纹的主要几何参数:大径(公称直径)、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角。

2.牙侧角越大,自锁性越好,效率越低。

3.把牙型角等于60度的三角形米制螺纹称为普通螺纹,以大径为公称直径。同一公称直径可以有多种螺

距的螺纹,其中螺距最大的称为粗牙螺纹,其余都称为细牙螺纹。公称直径相同时,细牙螺纹的自锁性能好,但不耐磨、易滑扣。

4.M24:粗牙普通螺纹,公称直径24,螺距3;M24×1.5:细牙普通螺纹,公称直径24,螺距1.5。

5.螺纹连接的防松:摩擦防松、机械防松、铆冲粘合防松。对顶螺母属于摩擦放松。

6.螺栓的主要失效形式:1)螺栓杆拉断;2)螺纹的压溃和剪断;3)经常装拆时会因磨损而发生滑扣现

象。

7.螺栓螺纹部分的强度条件。螺栓的总拉伸荷载为:工作荷载和残余预紧力。

8.计算压油缸上的螺栓连接和螺栓的分布圆直径。

第十一章齿轮传动

1.按照工作条件,齿轮传动可分为闭式传动和开式传动。

2.轮齿的失效形式主要有:齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。在一般闭式齿

轮传动中,齿轮的主要是小型是齿面解除疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。齿根部分靠近节线处最易发生点蚀,故常取节点处的接触应力为计算依据。一般仅有一对齿啮合,即荷载由一对齿承担。对于开式齿轮,主要的失效形式有:齿面点蚀和齿轮的弯曲疲劳强度破坏。

3.热处理:钢在固体状态下被加热到一定温度,保温,不同的冷却方法,改变钢的组织结构,得到所需

性能。退火:放在空气中缓慢降温。正火:空气中对流冷却。淬火:放在水中或油中冷却。

4.直齿圆柱齿轮传动的作用力及其各力的方向:圆周力及其方向,径向力及其方向。

5.齿面接触应力的验算公式。两轮的接触应力是作用力和反作用力,大小相等方向相反,但两轮的许用

应力不同,因为两轮的材料和热处理方式不同,计算中取两轮中较小者。

6.设计圆柱齿轮时设计准则:1)对闭式软齿面齿轮传动,主要失效形式为齿面点蚀,按齿面接触强度进

行设计,按齿根的弯曲强度进行校核;2)对闭式硬齿面齿轮传动,主要失效形式为轮齿弯曲疲劳强度破坏,按齿根的弯曲强度进行设计,按齿面的接触强度进行校核;3)对开式齿轮传动,主要失效形式为齿面磨损和轮齿弯曲疲劳强度破坏,按轮齿的弯曲疲劳强度进行设计,将计算的模数适当修正。7.斜齿圆柱齿轮传动,各分力的方向如下:圆周力的方向在主动轮上与运动方向相反,在从动轮上与运

动方向相同;径向力的方向对两轮都是指向各自的轴心;轴向力的方向可由齿轮的工作面受压来决定。

8.螺旋角增大,重合度增大,使传动平稳。

第十三章带传动

1.带传动的优点是:1)适用于中心距较大的传动;2)带具有很好的挠性,可缓和冲击,吸收振动;3)

过载时,带与带轮间出现打滑,打滑虽使运动失效,但可防止损坏其它零件;4)结构简单,成本低廉。

带传动的缺点是:1)传动的外廓尺寸较大;2)需要张紧装置;3)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比;4)带的寿命较短;5)传动效率较低。

2.若带所需传递的圆周力超过带与轮面键的极限摩擦力总和时,带与带轮将发生显著的相对滑动,这种

现象称为打滑。由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由过载引起的全面滑动,应当避免。弹性滑动是由紧、松边拉力差引起的,只要传递圆周力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可避免的。

3.在即将打滑时,紧边拉力和松边拉力之间的关系。

4.运转过程中,带经受变应力,最大应力发生在紧边与小轮的接触处。最大应力=紧边与松边拉力产生的

拉应力+离心力产生的拉应力+弯曲应力。

5.带在带轮上打滑和带发生疲劳损坏是带的主要失效形式。带传动的设计准则是保证带不打滑及具有一

定的疲劳寿命。

6.中心距不能过小的原因:中心距过小,带变短,带上应力变化次数增多,疲劳破坏加强。V带两侧面

的夹角小于40度,原因:V带在带轮上弯曲时,由于界面变形使其夹角变小。小轮直径不能过小的原因:只经过小,则带的弯曲应力变大,而导致带的寿命减短。

第十四章轴

1.根据转矩性质而定的折合系数:对不变的转矩,其等于0.3;当转矩脉动变化时,其等于0.6;对于频

繁正反转的轴,其为1.

2.轴的结构设计改错题。

第十六章滚动轴承

1.滚动轴承一般由内圈外圈滚动体和保持架组成。

2.常用滚动轴承的类型和性能特点:1)3:圆锥滚子轴承能同时承受较大的径向荷载和轴向荷载,一般

成对使用。2)5:推力球轴承,只承受轴向荷载。3)6:深沟球轴承4)7:角接触球轴承。

3.滚动轴承代号的排列顺序:类型代号+宽度系列代号(可省略)+直径系类代号+内径尺寸系列代号+内

部结构代号+公差等级代号,其中,内径尺寸系列代号乘以5得到内径尺寸。

4.基本额定寿命:一组同一型号的轴承在同一条件下运转,其可靠度为90﹪时,能达到或超过的寿命为

基本额定寿命。

5.求轴承允许的最大径向荷载。

第二部分分类练习题

一.选择题

1.若两构件组成低副,则其接触形式为( A )

A.面接触;B.点或线接触;C.点或面接触;D.线或面接触。

2.四杆长度不等的双曲柄机构,若主动曲柄作连续匀速转动,则从动曲柄将作(A )。

A.周期变速转动;B.间歇转动;

C.匀速转动;D.往复摆动。

3.杆长不等的铰链四杆机构,若以最短杆为机架,则是( D )。

A.曲柄摇杆机构;B.‘双曲柄机构;

C.双摇杆机构;D.双曲柄机构或双摇杆机构。

4.铰链四杆机构的死点位置发生在( A )。

A.从动件与连杆共线位置;B.从动件与机架共线位置;

C.主动件与连杆共线位置;D.主动件与机架共线位置。

5.当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时,机构有无急回特性和死点? ( C )。

A.有急回特性、有死点;B.有急回特性、无死点;

C.无急回特性、无死点;D.无急同特性、有死点;

6.图示凸轮机构的推程运动角是多少?(AB、CD为以O为圆心的圆弧)(D )。

A.160°;B.130°;C.120°;D.110°。

7.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,且以最短杆为机架,则机构有( B )。

A、一个曲柄,

B、两个曲柄,

C、无曲柄,

D、可能有一个也可能有两个。

8.图(a)为( B );图(b)为( D )。

A.曲柄滑块机构B.导杆机构

C.摇块机构D.定块机构

(a)(b)

9.凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时,机构受力( B )。

A无冲击B有刚性冲击

C有柔性冲击D不确定冲击

10.图示为凸轮机构在推程中从动件的位移线图,其从动件的运动规律为( C )。这种运动规律

0、e两点( E )。

A.等速运动

B.等加速、等减速运动

C.简谐运动

D.引起刚性冲击

E.引起柔性冲击

F.能避免冲击

11.如图所示齿轮与轴通过过盈配合相连接,若按右图设计比左图合理,理由是 C A连接强度高B节约材料C装拆方便D刚性较好

12.在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是( 4 )

(1)三角形螺纹(2)梯形螺纹(3)锯齿形螺纹(4)矩形螺纹13.在常用的螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是(1 )

(1)三角形螺纹(2)梯形螺纹(3)锯齿形螺纹(4)矩形螺纹14.螺纹连接防松的根本问题在于( 3 )

(1)增加螺纹连接的轴向力(2)增加螺纹连接的横向力(3)防止螺纹副的相对转动

(4)增加螺纹连接的刚度

15.在螺纹连接中最常用的螺纹牙型是(3 )

(1)矩形螺纹(2)梯形螺纹(3)三角螺纹(4)锯齿形螺纹16.三角形螺纹的牙型角α=( 2 )

(1)30°(2)60°(3)0°

17.设计键连接的几项主要内容是:a)按轮毂长度选择键的长度b)按使用要求选择键的主要类型c)按轴的直径选择键的剖面尺寸d)对连接进行必要的强度校核。在具体设计时,一般顺序是( 2 )

(1)b→a→c→d (2)b→c→a→d(3)a→c→b→d (4)c→d→b→a 18.键的长度主要是根据( 2 )来选择.

(1)传递转矩的大小(2)轮毂的长度(3)轴的直径

19.能够构成紧键连接的两种键是( 4 )

(1)楔键和半圆键(2)平键和切向键(3)半圆键和切向键(4)楔键和切向键20.楔键连接的主要缺点是( 4 )

(1)键的斜面加工困难(2)键安装时易损坏(3)键装入键槽后,央轮毂中产生初应力(4)轴和轴上的零件对中性差

21.平键连接如不能满足强度条件要求时,可在轴上安装一对平键,使它们沿圆周相隔( 4 )(1)90°(2)120°(3)135°(4)180°

22.半圆键连接的主要优点是(3 )

(1)对轴的强度削弱较轻(2)键槽的应力集中较小

(3)工艺性好、安装方便

23.设计时键的截面尺寸通常是根据( 1 )从标准中选取

(1)键传递的转矩(2)轴的转速(3)轮毂的长度(4)

轴的直径

24.普通平键的工作面是( 3 )

(1)顶面(2)底面(3)侧面(4)端面

25.V带传动中,带轮的基准直径是右图上的( 2 )

(1)d1(2)d2(3)d3(4)d4

26.带传动中,在预紧力相同的条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带( 3 )(1)强度高(2)尺寸小(3)有楔形增压作用(4)没有接头27.带传动中,V1为主动轮圆周速度,V2为从动轮圆周速度,这些速度之间存在的关系是( 2 )(1)V1=V2(2)V1>V2(3)V1<V2

28.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为(4 )

(1)带的材料不符合虎克定律(2)带容易变形和磨损

(2)带在带轮上打滑(4)带的弹性滑动

29.带传动工作时产生弹性滑动是因为( 2 )

(1)带的预紧力不够(2)带的紧边和松边拉力不等

(3)带绕过带轮时有离心力(4)带和带轮间摩擦力不够

30.带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最火应力发生在带( 1 )处。

(1)进入主动轮(2)进入从动轮(3)退出主动轮(4)退出从动轮31.V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了( 4 )

(1)使结构紧凑(2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力

(4)限制小带轮上的包角

32.带传动的主要失效形式之一是带的(3 )

(1)松弛(2)颤动(3)疲劳破坏(4)弹性滑动

33.在V带传动中,小轮包角一般应大于或等于( 3 )

(1)90°(2)100°(3)120°(4)150°

34.在带传动中用( 1 )的方法可以使小带轮包角加大。

(1)增大小带轮直径d1(2)减小小带轮直径d1

(3)增大大带轮直径d2,(4)减小中心距a

35.对于渐开线圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算,一般以(3 )处的接触应力作为计算应力。

(1)齿顶(2)齿根(3)节点

36.对于制造精度较低的齿轮传动,齿根弯曲疲劳强度通常按全部载荷作用于( 1 )来计算。

(1)齿根(2)齿顶(3)节圆

37.开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是( 3 )

(1)点蚀和弯曲疲劳折断(2)胶合和齿面塑性变形(3)弯曲疲劳折断和磨粒磨损38.有一对传递动力的渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动,现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮,精度等级为7级。如欲在中一心距和传动比不变的条件下提高其接触强度,在下列各措施中最有效的是( 2 )(1)增大模数(相应减少齿数)(2)提高主、从动轮的齿面硬度

(3)提高加工精度的等级(4)增大齿根圆角半径

39.在下列参数中,影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为( 1 )

(1)齿数(2)模数(3)齿宽系数

40.一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是( 1 )

(1)齿面点蚀(2)轮齿折断(3)齿面磨粒磨损(4)齿面胶合41.一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( 2 )

(1)齿面点蚀(2)轮齿折断(3)齿面塑性变形(4)齿面胶合42.齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在( 2 )齿轮传动中

(1)高速轻载的闭式硬齿面(2)低速重载的闭式软齿面(3)润滑油粘度较高的硬齿面43.一般参数的开式齿轮传动,其主要失效形式是( 2 )

(1)齿面点蚀(2)齿面磨粒磨损(3)齿面胶合(4)齿面塑性变形44.下列措施中, 3 对防止和减轻齿面胶合不利。

(1)减小模数,降低齿高(2)选用抗胶合性能好的齿轮材料和润滑油

(3)降低齿面硬度(4)大、小齿轮有一定的硬度差

45.设计一般闭式齿轮传动时,计算接触疲劳强度是为了避免( 3 )失效

(1)胶合(2)磨粒磨损(3)齿面点蚀(4)轮齿折断

46.用范成法加工标准渐开线齿轮,发生根切的原因是( C )。

A.模数过小B.模数过火

C.齿数过小D.齿数过多

47.对于硬度≤3 5 OHBS的闭式齿轮传动,设计时一般( A )。

A.先按接触强度计算B.先按弯曲强度计算

C.先按磨损条件计算D.先按胶合条件计算

48.有A、B、C三对齿轮传动,A对齿轮相对两轴承对称布置,B对为非对称布置,C对为悬臂布置,其它条件相同。则它们的齿向载荷分布不均的程度为( 4 )

(1)A对最大(2)B对最大(3)A、B、C对相同(4)C对最大49.标准直齿圆柱齿轮的齿形系数Y Fa切取决于( 2 )

(1)模数(2)齿数(3)齿宽系数(4)齿面硬度

50.一减速齿轮传动,主动轮1用45钢调质,从动轮2用45钢正火,则它们的齿面接触应力的关系是( 2 )

(1)σH1<σH 2 (2)σH1=σH 2(3)σH1>σH 2

51.有一标准直齿圆柱齿轮传动,齿轮l和齿轮2的齿数分别为z1和z2,且z1< z2。若两齿轮的许用接触应力和许用弯曲应力均相同,则( 3 )

(1)两齿轮接触强度相等,齿轮2 比齿轮1抗弯强度高

(2)两齿轮抗弯强度相等,齿轮2比齿轮l接触强度高

(3)齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等

(4)齿轮1比齿轮2的接触强度和抗弯强度都高

52.为了有效地提高齿面接触强度,可( 2 )

(1)保持分度圆直径不变而增大模数(2)增大分度圆直径:

(3)保持分度圆直径不变而增加齿数

53.对于闭式软齿面齿轮传动,在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下,齿数宜适当取多些。其目的是( 2 )

(1)提高轮齿的抗弯强度(2)提高齿面的接触强度(3)提高传动平稳性54.对于闭式硬齿面齿轮传动,宜取较少齿数以增大模数。其目的是( 4 )

(1)提高齿面接触强度(2)减小滑动系数,提高传动效率

(3)减小轮齿的切削量(4)保证轮齿的抗弯强度

55.设计开式齿轮传动时,在保证不根切的情况下,宜取较少齿数。其目的是( 3 )(1)增大重合度。提高传动平稳性(2)减小齿面发生胶合的可能性

(3)增大模数,提高轮齿的抗弯强度(4)提高齿面接触强度

56.在设计圆柱齿轮传动时,通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些,其目的是( 3 )(1)使小齿轮和大齿轮的强度接近相等(2)为了使传动更平稳

(3)为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度

57.用范成法加工标准渐开线齿轮,发生根切的原因是( C )。,

A.模数过小B.模数过大

C.齿数过小D.齿数过多

58.对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动,设计时一般( A )。

A.先按接触强度计算B.先按弯曲强度计算

C.先按磨损条件计算 D.先按胶合条件计算

59.当齿轮材料和热处理等条件一定时,许用弯曲应力在( 1 )情况下的值较大(1)轮齿受单向弯曲(2)齿轮在传动中为中间轮(3)齿轮双向运转(4)齿轮是行星轮

60.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小为:( 3 )。

(1)σH1=σH 2(2)σHl>σH 2(3)σHl<σH 2 (3)σH 1≥σH 2 61.提高齿轮的抗点蚀能力,可以采取( 3 )的方法.

(1)采取闭式传动(2)加大传动的中心距

(3)减小齿轮的齿数,增大齿轮的模数(4)降低齿面的硬度

62.为了提高齿轮的接触强度应( 2 ).

(1)增大模数,但中心距不变(2)增大中心距(3)中心距不变,增大齿数63.在蜗杆传动中,通常( 1 )为主动件.

(1)蜗杆(2)蜗轮(3)蜗杆或蜗轮都可以

64.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似,其中( 2 )最易发生、

(1)点蚀与磨损(2)胶合与磨损(3)轮齿折断与塑性变形

65.一般中速中载条付:下,蜗轮齿圈常用( 3 )材料制造.

(1)碳钢(2)合金钢(3)青铜(4)铸铁

66.对于转轴的强度计算,应按( 3 )计算。

(1)弯矩 (2)扭矩 (3)弯矩、扭矩合成的当量弯矩

67.按弯扭合成理论计算轴的强度时,在当量弯矩的计算式22)(T M Me α+=

中,系数α是考虑

( 2 )

(1)计算公式不准确 (2)转矩和弯矩的循环性质不同

(3)材料抗弯与抗扭的性能不同 (4)强度理论的要求

68.增大轴在截面变化处的过渡圆角半径,可以( 2 )

(1)使零件的轴向定位比较可靠 (2)降低应力集中,提高轴的疲劳强度

(3)使轴的加工方便

69.采用表面强化如辗压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法,可显著提高轴的( 3 )

(1)静强度 (2)刚度 (3)疲劳强度 (4)耐冲击性能

70.在轴的初步计算中,轴的直径是按( 2 )初步确定的

(1)抗弯强度 (2)抗扭强度 (3)弯扭合成强度 (4)轴段上零件的孔径

71.角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角α的增大而( 1 )

(1)增大 (2)减小 (3)不变 (4)增大或减小随轴承型号而定

72.一轴受径向载荷作用,若该轴用一对圆锥滚子轴承支承,两个轴承上径向支反力的关系是 F r1>F r2,则其轴向力的关系是( 2 ).

(1)F a1>F a2 (2) F a1=F a2 (3) F a1

73.在下列连接方式中( 3 )可以同时起将轴上零件在轴上作周向和轴向固定的作用。

(1)平键 (2)花键 (3)过盈配合 (4)半圆键

74.代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为( 3 ).

(1)10mm (2)100mm (3)50mm (4)310mm (5)155mm

75.深沟球轴承,内径l00mm ,宽度系列O ,直径系列2,公差等级为O 级,游隙O 组,其代号为( 1 )

(1)60220 (2)6220/P0 (3)60220/PO (4)6220

76.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承 ( 3 )

(1)它们的寿命应该相同 (2)它们的平均寿命相同 (3)90%轴承的寿命应该相同

(4)它们的最低寿命应该相向

77.滚动轴承的额定寿命是指( 4 ).

(1)在额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命

(2)在标准试验载荷作用下,轴承所能达到的寿命

(3)同一批轴承进行寿命试验中,95%的轴承所能达到的寿命

(4)同一批轴承进行寿命试验中,破坏率达1 0%时所对应的寿命

78.滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间的关系为L=(C/P)ε,其中P为轴承的( 1 )(1)当量动载荷(2)外载荷(3)径向载荷(4)当量载荷

79.滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间具有如下关系L=(C/P)ε,其中ε称为寿命指数,对于滚子轴承和球轴承分别为( 3 )

(1)3/1 0和3 (2)3/10和1 0/3 (3)1 0/3和3 (4)10/3和3 80.型号为30218的滚动轴承有关数据如下:额定动载荷Cr=120000N,判断系数e=O.42,Fa/Fr >e 时,X=0.4,Y=1.4。若该轴承承受径向载荷Fr=15000N,轴向载荷Fa=3950N,转速n=1470r/min,载荷系数fp=1,工作温度t

(1)11470h (2)l1610h (3)13700h (4)8000h

81.型号为7410AC的轴承有关数据如下:额定动载荷Cr=77500N,判断系数e=0.68,Fa/Fr>e时,X=0.41,Y=0.87。若该轴承承受径向载荷Fr=4115N,轴向载荷Fa=3065N,转速n=3000r/min,载荷系数fp=l,工作温度t

(1)31337h (2)32640h (3)50050h (4)16200h

82.单个滚动轴承的寿命是:( 3 ).

(1)额定寿命(2)额定寿命的90%(3)达到额定寿命概率为90%(4)1 06h 83.在一齿轮轴的滚动轴承装置中,轴承型号是7307AC,判断系数e=0.68,当Fa/Fr>e时,X=0.41,Y-=0.87。已知轴承Ⅰ上的径向载荷Fr1=2100N,轴向载荷Fa1=1470N,则该轴承的当量动载荷为P=(1)(1)2139.9N (2)2110N (3)1 470N (4)2110.5N

84.球轴承比滚子轴承的承载能力( 1 ),抗冲击能力( 4 ).

(1)低(2)高(3)强(4)差

85.中速旋转正常润滑的滚动轴承的失效形式是( 2 ).

(1)滚动体破裂(2)滚动体与滚道产生疲劳点蚀(3)滚道磨损(4)滚道压坏86.有(1)7220C(2)7220AC两种型号轴承,在同样大小的径向载荷作用下,它们的内部轴向力F S1与F S2比较,应是( 3 )。

(1)F S1>F S2 (2)F S1= F S2(3)F S1

87.联轴器和离合器均具有的主要作用是( B )

A.补偿两轴的综合位移B.连接两轴,使其旋转并传递转矩

C.防止机器过载D.缓和冲击和振动

88.下列联轴器属于弹性联轴器的是(C )。

A.万向轴联轴器B.齿式联轴器

C.轮胎联轴器D.凸缘联轴器

二.填空题

1.根据滚动轴承代号,分别写出相应的含义

6216表示轴承类型 深沟球轴承 ,内径尺寸 80 mm 。

30516表示轴承类型 圆锥滚子轴承 ,内径尺寸80 mm 。 P273

2.齿轮的齿形系数与 齿数 有关,齿形系数越大,轮齿的弯曲强度越 小 。P172

3.带传动工作时,带的最大应力发生在紧边与小带轮接触处 。P208

4.滚动轴承的额定寿命是指可靠度为 90% 的寿命.P278

5.闭式软齿面齿轮传动,一般应按 接触疲劳 强度进行设计,然后再校核 弯曲疲劳 强度。

6.闭式硬齿面齿轮传动,一般应按 弯曲疲劳 强度进行设计,然后再校核接触疲劳 强度。

P175

7.带传动的主要失效形式是 打滑 和 带的疲劳损坏 。 P205

8.四杆机构中压力角的余角称为 传动角 。P30

9.凸轮机构按从动件形状分类可分为 尖顶 , 滚子 和 平底从动件 。P41

10.带传动中小轮包角一般应大于 120 ° 。P220

11.一对渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为重合度 ε≥1 。P61

12.在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为 虚约束。P13

13.对齿轮系,根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为 定轴轮系 和周转轮系 两大类。P72

14. 三角形螺纹 常用于连接, 矩形 、 梯形 、 锯齿形 螺纹常用于传动.P135

15.螺纹连接的主要类型有 螺栓 、 双头螺柱 、 螺钉 和紧定螺钉P139

17.普通平键的工作面是 两侧面 , 工作时靠工作面的挤压力递转矩.P158

18.带传动工作时,带中的应力有紧边拉力、离心拉应力和弯曲应力,其最大应力发生在紧边与小带轮接触处。带传动的主要失效形式为打滑和疲劳磨损。P209

因此,其主要设计依据是:在保证传动不打滑的条件下具有一定的疲劳强度和寿命。P213

19.V 带传动中,若小带轮包角α1过小,易出现 传动能力不够。 .P220

20.在包角α=180°,特定长度,工作载荷平稳的条件下,影响单根普通V 带的基本额定功率P 0的

因素有 带型 、小带轮转速、 小带轮基准直径P216

21.齿轮轮齿常见的失效形式有: 轮齿折断 、 齿面点蚀 、齿面胶合、 齿面磨损。P164

22.根据轴的承载情况可把轴分为转轴、心轴与传动轴。其中转轴受 弯矩 和 扭矩 、

心轴只受弯矩 、传动轴受扭矩 .P240

23.轴的弯扭合成强度计算公式22)(T M Me α+=

中,α的含义是根据转矩性质而定的折合系数

P246

24.根据轴所承受载荷的不同,称既传递转矩又承受弯矩的轴为转轴;称只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小的轴为传动轴;称只承受弯矩而不传递转矩的轴为心轴P240 25.代号为6206的滚动轴承,类型是深沟球轴承,内径是30 mm;代号为3 0208的滚动轴承,类型是圆锥滚子轴承内径是40 mm,它们的公差等级是零级P274

寿命等于基本额定寿命可靠度为90%的滚动轴承所能承受的载荷为额定载荷.P274 26.滚动轴承代号为73 1 5 C,其类型为角接触轴承,内径为75mm,直径系列为中

系列.P274

27.滚动轴承部件两端固定式,用于温升较低,轴较短处.P286

28.在下列滚动轴承中:6208、N208/P6、7208C/P4、1208、51208/P5。们的内径d= 40,承受径向载荷能力最大的是N208/P6 ,受轴向载荷能力最大的是51208/P5。调心性能最好的是1208,精度最高的是7208C/P。P274

29.选择联轴器和离合器时用计算转矩T c,Tc=KT≦Tm.式中[T]是名义转矩,K是工况系数。T是联轴器或离合器的额定转矩。P291

30.蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青铜,蜗杆常采用钢制造,这是因为蜗杆副的材料不仅要求有足够的强度,而具有良好的减摩耐磨性能和抗胶合能力。P194

31.平键连接中,平键的载面尺寸应按轴径d从键的标准查取,键的长度L可参照轮彀长度从标准中选取,必要时进行强度校核。P158

32.在铰链四杆机构中,存在曲柄的必要条件是连架杆及机架具有一最短杆和最短杆加最长杆之和小于或等于另两杆长度之和。P29

33.在设计凸轮机构时,凸轮基圆半径取得越小,所设计的机构越紧凑,但是压力角越大使机构的工作情况变坏。P45

34.硬齿面的闭式齿轮传动的主要失效形式是(1)齿面点蚀;(2)轮齿折断。因此其设计准则是先按弯曲疲劳强度进行计算,然后按接触强度进行校核。P164

35.两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副;通过面接触组成的运动副称为低副。P7 36.转轴的设计步骤一般是先按许用扭切应力粗略计算d min,然后进行弯扭合成强度计算,最后选择危险截面按校核计算。P245

37.在齿轮传动中,齿面疲劳点蚀是由于接触应力的反复作用引起的,点蚀通常首先出现在齿根表面靠近节线处。P164

38.一对齿轮啮合时,其大、小齿轮的接触应力是一样的;而其许用接触应力是不一样的;小齿轮的弯曲应力与大齿轮的弯曲应力一般也是一样的P169 39.闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是疲劳点蚀;闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是

轮齿折断 。P164

40.在齿轮传动中,主动轮所受的圆周力F t 1与其回转方向 相反 ,而从动轮所受的圆周力F t 2与其回转方向 相同 。P169

41.在闭式软齿面的齿轮传动中,通常首先出现 点蚀 破坏,故应按 接触 强度设计;但当齿面硬度>350HBS 时,则易出现 轮齿折断 破坏,故应按 弯曲强度 强度进行设计。P164

42.一对标准直齿圆柱齿轮,若z 1=18,z 2=72,则这对齿轮的弯曲应力σF1 > σF2。P172(11-5)

43.设计闭式硬齿面齿轮传动时,当直径d 1一定时,应取 小 的齿数Z 1,使 模数 增大,以降低轮齿的弯曲强度。P172

44.圆柱齿轮传动中,当齿轮的直径d 1一定时,若减小齿轮模数与增大齿轮齿数,则可以 提高传动平稳性 。(增大了重合度)

45.在轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Y FS 与 模数 无关。P172

46.一对圆柱齿轮,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些,其主要原因是保证轮齿具有足够的啮合宽度 。P175

47.斜齿圆柱齿轮的齿数z 与模数聊不变,若增大螺旋角β,则分度圆直径d 不变 。P177

48.设计齿轮传动时,若保持传动比i 与齿数和21Z Z Z +=∑不变,而增大模数m ,则齿轮的弯曲强度 增加 ,接触强度 不变 。P171

49.在齿轮传动设计中,影响齿面接触应力的主要几何参数是 大齿轮齿宽 和 小齿轮分度圆直径 ;而影响极限接触应力σH1im 的主要因素是齿面硬度 。P171

50.一对减速齿轮传动,若保持两齿轮分度圆的直径不变,而减少齿数和增大模数时,其齿面接触应力将 不变 。(见上一题)

51.一对齿轮传动,若两齿轮材料、热处理及许用应力均相同,而齿数不同,则齿数多的齿轮弯曲强度 小 ;两齿轮的接触应力 相同 。 52.在一般情况下,齿轮强度计算中,大、小齿轮的弯曲应力σF1与σF2是 不相等 的;许用弯曲应力[σF ]1与[σF ]2是 不一样 的]。其原因是小齿轮齿宽必须加大5-10mm 以保证啮合宽度 。P175

53.平键的 两侧面 是工作面,普通平键连接的主要失效形式是工作面的 压溃 ,若强度不够时,可采用两个键按 180° 布置。P158

54稻草人.对于某一个轴承来说,正常的实际使用中,未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是

10% 。P278

三.判断题 (命题正确在括号内填T ,命题不正确在括号内填F )

1.带传动中,带在大小轮上的应力不等,带在小轮上的弯曲应力较大,而在大轮上的离心应力较大。(F)

2.V带的公称长度是基准长度.(T )

3.V带剖面中两工作面的夹角为40°,所以带轮槽相应的夹角也是40°.( F )

4.V带(三角带)传动中,若不改变n1,i,a/d2,而增大d1,可使传递功率增加.(T )5.为使带传动能正常工作,传动带的初拉力应越大越好。( F )

6.带传动中的弹性滑动是可以防止的。( F )

7.由双速电机带动V带(三角带)传动,设传递功率一定,则V带(三角带)应按速度高的情况进行设计。(T)

8.一般带传动中传递功率P≤50kW,带速v=5~2 5m/s。(T )

9.齿轮传动在保证接触强度和弯曲强度的条件下,应采用较小的模数和较多的齿数,以便改善传动质量、节省制造费用。(T)

10.在渐开线圆柱齿轮传动中,相啮合的大小齿轮工作载荷相同,所以两者的齿根弯曲应力以及齿面接触应力也分别相等。( F )

11.斜齿圆柱齿轮的分度圆直径d= m n z (F )

12.一对啮合的赢齿圆柱齿轮材料相同,z1=18,z2=44,两轮齿根弯曲应力相同.( F )13.增大齿轮的模数,可以提高齿轮的接触强度。( F )

14.齿面接触疲劳强度计算的目的是为了防止齿面点蚀失效和轮齿根部的疲劳折断。( F )15.在齿数一定的条件下,若模数m大则轮齿的承载能力强,抗弯强度高。(T )

16.渐开线齿轮传动齿廓间正压力方向不变,始终沿啮合线。( F )

17.闭式齿轮传动中的软齿面齿轮,常因齿面点蚀而失效。(T )

18.节圆就是分度圆。(F )

19.螺纹的螺旋升角愈小,螺纹的自锁性能愈好。(T )

20.在轴的设计中,选择钢的种类和决定钢的热处理方法时,所根据的是轴的强度和耐磨性而不是轴的弯曲或扭转刚度.( F )

21.合金钢与碳素钢相比有较高的强度和较好的热处理性能,因此用合金钢制造的零件不但可以减小尺寸而且还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求.( F )22.键是一种标准零件。(T )

23.同时作用有弯矩和扭矩的转轴上当载荷的大小、方向及作用点均不变时,轴上任意点的应力也不变。( F )

24.平键是靠键的两侧面来传递载荷。(T )

25.滚动轴承中,滚子轴承的承载能力比球轴承高而极限转速低。( F )

26.角接触球轴承的接触角α越大,表示其承受轴向力的能力越大。(T )

27.轴上零件的周向定位常用轴肩、轴环、挡圈等。( F )

28.转速以一定时,滚动轴承当量动载荷由P增为2P,则其寿命将由L降至L/2。(T )29.一个滚动轴承的额定动载荷是指该型号轴承的寿命为1 06转时所能承受的载荷。( F )30.联轴器和离合器的计算扭矩等于公称扭矩乘以一个小于1的载荷系数。( F )四.结构分析题

1.试分析下图中的结构错误,分别说明理由,并画出正确的结构图.

2.指出下图示轴上结构标明处有哪些不合理的地方?

3.在图示轴系结构中,按示例①所示,编号指出其余错误

(不少于7处)。

(注:不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。

示例:①缺少调整垫片

4.如下图所示,轴承为外圈窄边相对安装的轴系结构,轴承用脂润滑。试按示例①所示,指出其它错误(不少于7处)。(注:倒角和圆角忽略不计)

5.如图所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示,指出其他错误(不少于7外)。

(注:不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)

示例:①——缺少调整垫片

五、简答题

1.什么是虚约束?什么是复合铰?什么是局部自由度?

2.构件系统成为机构的充分必要条件。

3.机构具有确定运动的条件。

4.铰链四杆机构有曲柄存在的条件。

5.什么是连杆机构的极位夹角?

6.连杆机构输出件具有急回特性的条件。

7.怎样确定四连杆机构的死点位置。

8.简述摩擦型带传动的特点。

9.普通V带传动和平带传动相比,有什么优缺点?

10.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别?

11.带传动中,弹性滑动是怎样产生的?造成什么后果?

12.说明带传动中紧边拉力F1、松边拉力F2和有效拉力F、张紧力F0之间的关系。

13.带传动工作时,带上所受应力有哪几种?如何分布?最大应力在何处?

14.在多根V带传动中,当一根带失效时,为什么全部带都要更换?

15.普通V带的楔角与带轮的轮槽角是否相等?为什么?

16.画出带工作时的应力分布图,指出最大应力为多大?发生在何处?

17.带传动中为什么要求小带轮直径d1>d min?带传动中心距a、带长L、小带轮包角α1和张紧力F0对传动有什么影响?

18.带传动中,主动轮的圆周速度V1,带速V、从动轮的圆周速度V2相等吗?为什么?

19.凸轮机构中从动件的运动规律取决于什么?

20.齿轮传动的特点。

21.齿轮传动的基本要求。

22.渐开线齿廓啮合的特点。

23.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件是什么?

24.简答对齿轮材料的基本要求。

25.什么是传动比?什么是齿数比?有何区别?

26.对于齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动,选取齿面硬度时,那个齿轮的齿面硬度高些?为什么?

27.一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等?大、小齿轮的接触强度是否相等?在什么条件下两齿轮的接触强度相等?

28.对于闭式软齿面、闭式硬齿面和开式齿轮传动,齿数选得太多或太少,将分别出现什么问题?设计时应分别按什么原则选取?

29.在圆柱齿轮传动设计中,为什么通常取小齿轮的齿宽大于大齿轮齿宽?

30.斜齿与直齿圆柱齿轮传动相比有何特点?螺旋角太大或太小会怎样,为什么一般在8°~20°范围内取值?应按什么原则选取?

31.闭式软齿面齿轮传动中,当d1一定时,如何选择Z1?并详述理由。

32.为什么点蚀主要发生在节线附近齿根面上?

33.斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件。

34.蜗杆传动中蜗轮旋转方向的判定。

35.齿轮系的主要功用是什么?

36.什么是定轴轮系?什么是行星轮系?

37.行星齿轮系的组成。

38.连接螺纹既满足ψ

39.螺纹连接有哪几种基本类型?按防松原理螺纹防松的方法可分为哪几类?

40.普通平键的工作面是哪个面?平键连接有哪些失效形式?

41.轴的当量弯矩公式22)(T M Me α+= 中的系数α的含义是什么?

42在同一工作条件下,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度?

43.什么是轴承的寿命?什么是轴承的额定寿命?

44.63l4轴承代号的含义(轴承类型、精度等级、内径尺寸、直径系列)?

45.简述滚动轴承的失效形式与计算准则。 .

46.对简支梁与悬臂梁,用圆锥滚子轴承支承,试分析正装与反装对轴系刚度有何影响?。

47.当联轴器的类型确定以后,依据什么来确定联轴器型号?

六、计算和分析题

主要包括:机构自由度计算

平面四杆机构设计

带传动的受力分析及计算

齿轮几何尺寸计算(含标准直齿和斜齿)

轮系(含定轴轮系和行星轮系)传动比计算

轴系及滚动轴承组合结构分析

轴承寿命计算

机械设计基础课后习题答案全

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。

机械设计基础重点

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自由度F=3n-2PL-PH(n:活动机构,pl:低副(通过面接触)ph:高副(通过点或线接触))F必须大于0曲柄摇杆机构有急回特性(反行程摆动速度必然大于正行程)和死点位置(从动件出现卡死和运动不确定现象,死点应加以克服,利用构件的惯性来保证机构顺利通过死点) 凸轮与从动件之间依靠弹簧力、重力、沟槽接触来维持。凸轮从动件的三种常用运动规律为:等速运动、等加速等减速运动和摆线运动。 常见间隙机构:槽轮机构(运动系数T必须>0,径向槽的系数z大于等于3,T 总小于1/2,如使T大于1/2,须在构件1安装多个圆角),棘轮,不完全齿轮,凸轮间隙运动间隙(凸优点:运转可靠,工作平稳,可用作高速间隙运动)。 在机器中安装飞轮的目的:调节机器速度的周期性波动(非周期性波动通过调速器调节)一般把飞轮安装在机器的高速轴上。 调节机器速度波动目的:机器速度的波动带来一系列不良影响,如在运动副中产生动压力,引起机械振动,降低机器效率和产品质量等。因此,必须设法调节其速度,使速度波动限制在该类机器容许的范围内. 静平衡条件: P53 动平衡:P54 螺纹连接的主要类型:螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈。常用的连接螺纹为单线三角形右旋螺纹。细牙螺纹特点:螺距较小,细牙普通螺纹的螺栓的抗压强度较高。一般适用薄壁零件及受冲压零件的联接。但细牙不耐磨,易滑扣不宜经常拆卸,故广泛适用粗牙。 螺纹连接防松原理:1、利用摩擦力(在螺纹间保持一定的摩擦力,且摩擦力尽 可能不随载荷大小而变化)2、机械方法(1.用机械装置把螺母和螺栓连在一起2.

《机械设计基础》复习重点、要点总结

《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中,主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些? 1-2 在机械设计中,主要的设计准则有哪些? 1-3 在机械设计中,选用材料的依据是什么? 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类?各有何特点? 2-2 润滑剂的作用是什麽?常用润滑剂有几类? 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构:各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构,称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副:构件间的可动联接。(既保持直接接触,又能产生一定的相对运动) 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同,通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架),在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后,每个低副引入两个约束,每个高副引入一个约束,共引入2P L+P H个约束,因此整个机构相对机架的自由度数,即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出,该 机构有3个活动构件,n=3;包含4个转 动副,P L=4;没有高副,P H=0。因此, 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1

机械设计基础重点杨可桢

机械设计基础重点 第三章1.凸轮按从动件型式的分类 2.从动件常用的运动规律,各有什么冲击 3.绘制从动件的运动规律和凸轮的轮廓 4.凸轮设计时滚子半径有什么要求为什么 5.什么是压力角压力角的大小影响什么 6.压力角和基圆半径有什么关系为什么要合理选择基圆的半径选取原则是什么 第四章1、常用的间歇运动机构2、槽轮机构中的运动系数 第五章1、机器的速度波动分为哪两类各用什么调节 2、机器运转速度不均匀系数的定义。 3、飞轮设计公式的含义。 4、刚性回转件的静平衡和动平衡各适用于何种场合条件各是什么 第六章1、零件的工作能力的基本准则。 2、钢的常用热处理。 3、应力循环特性γ定义及变应力的分类。 4、变应力下零件的主要失效形式是什么有何特点 5、部分系数法的安全系数主要考虑哪几个方面 第七章1、螺纹的分类、防松。 2、螺纹联接件。 3、螺栓、螺栓组强度计算。 4、松键和紧键的区别。

5、键大小的选择。 6、平键的挤压和剪切强度校核,强度不足时的措施。 7、花键的优缺点、类型。 第九章1、廓啮合基本定律 2、标准直齿的几何参数计算 3、一对渐开线直齿轮的正确啮合条件、可分性及重合度 4、渐开线齿轮的根切,最小齿数,变位的概念 5、轮齿的主要失效形式 6、直齿轮的弯曲强度和接触强度的计算点 7、直齿轮、斜齿轮的受力分析(方向和大小) 8、锥齿轮的受力分析(方向) 9、斜齿轮的几何参数计算以及当量齿轮 10 一对渐开线斜齿轮的正确啮合条件 11 锥齿轮的几何参数计算以及当量齿轮 12 一对渐开线锥齿轮的正确啮合条件 第十章1、蜗杆蜗轮的正确啮合条件及中间平面 2、蜗杆的直径系数和分度圆直径 3、蜗杆传动的几何尺寸计算 4、蜗杆传动的主要失效形式 5、蜗杆传动的受力分析 6、蜗杆传动的热平衡计算,改善热平衡的方法 第十一章1、定轴轮系的传动比计算

机械设计基础重点总结修订稿

机械设计基础重点总结 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械设计基础》课程重点总结 绪论 机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。 原动机:将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机:利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成,它的主体部分是由机构组成。 机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还含电器、液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而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。 零件是制造的单元,构件是运动的单元,一部机器可包含一个或若干个机构,同一个机构可以组成不同的机器。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的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。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构:所有构件都在相互平行的平面内运动的机构;构件相对参考系的独立运动 称为自由度;所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。 2.运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的运 动副称为低副;平面机构中的低副有移动副和转动副;两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副; 3.绘制平面机构运动简图;P8 4.机构自由度计算公式:F=3n-2P l -P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。原动件数小于机构自由度,机构不具有确定的相对运动;原动件数大于机构自由度,机构中最弱的构件必将损坏;机构自由度等于零的构件组合,它的各构件之间不可能产生相对运动;机构具有确定的运动的条件是:机构自由度F > 0,且F等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动 副相连接(图1-13)(2)局部自由度:一种与输出构件运动无关的的自由度,如凸轮滚子(3)虚约束:重复而对机构不起限制作用的约束 P13(4)两个构件构成多个平面高副,各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副,各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副,而不是虚约束。 6.自由度的计算步骤:1)指出复合铰链、虚约束和局部自由度;2)指出活动构件、低 副、高副;3)计算自由度;4)指出构件有没有确定的运动。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式:N=K(K-1)/2 三心定 理:作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心位于同一直线上。 第二章平面连杆机构 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构,又称平面 低副机构;最简单的平面连杆机构由四个构件组成,称为平面四杆机构。按所含移动副数目的不同,可分为:全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。 2.铰链四杆机构:全部用转动副相连的平面四杆机构;机构的固定构件称为机架,与机 架用转动副相连接的构件称为连架杆,不与机架直接相连的构件称为连杆;整转副:

机械设计基础习题与答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中,1为机架,2为偏心轮,3为滑块,4为摆轮。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构,当偏心轮1绕固定中心A 转动时,构件2绕活动中心C 摆动,同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心,构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图,并计算其自由度。 题1—3 计算题1-3图a )与 图b )所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1-1 图

题1-3图a)题1-3图b) 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。 题1—5图题解1—5图

题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中,已知 l BC =100mm ,l CD =70mm ,l AD =60mm ,AD 为机架。试问: (1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB 为曲柄, 求l AB 的最大值; (2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构: (1)曲柄为主动件,滑块朝右运动为工作 行程,试确定曲柄的合理转向,并简述其理由; (2)当曲柄为主动件时,画出极位夹角θ,最小传动角g min ; (3)设滑块为主动件,试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构,当以曲柄为原动件时,在图中标出传动角的位置, 并给出机构传动角的表达式,分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图

最新机械设计基础答案(杨可桢)

The answer of schoolwork of MECHINE THEORY AND DESIGN (Just for reference) 教材:杨可桢(第五版) 教师:邓嵘 时间:200809~200811

目录 Chapter 1 (1) Chapter 2 (4) 2-1 (4) 2-2 (4) 2-3 (5) 2-4 (5) 2-5 (6) 2-7 (6) 2-10 (6) 2-13 (6) Chapter3 (7) 3-1 (7) 3-2 (7) 3-4(简单,略) (7) Chapter4 (8) 4-1 (8) 4-2 (8) 4-3 (8) 4-4 (8) 4-5 (9) 4-6 (9) 4-8 (9) 4-9 (10) 4-10 (10) 4-14 (11) Chapter5 (11) 5-1 (11) 5-2 (12) 5-3 (12) 5-4 (12) 5-5 (13) 5-6 (13) 5-7 (13) 5-8 (14) 5-9 (14) 5-10 (14) 5-14 (15) 5-15 (15)

Chapter 1 3,4,0321 L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0 321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321 L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0 321 L H L H n p p F n p p ====--=1-1 1-2 1-3 1-4

1109,12,2,3(2)1 L H L H n P P F n P P -====-+=、194,4,2,3(2)2 L H L H n P P F n P P -====-+=、186,8,1,3(2)1 L H L H n P P F n P P -====-+= 、178,11,0,3(2)2 L H L H n P P F n P P -====-+=、168,11,1 ,3(2)1 L H L H n P P F n P P -====-+= 、156,8,1,3(2)1 L H L H n P P F n P P -====-+=、

《机械设计基础》第六版重点复习资料

《机械设计基础》知识要点 绪论;基本概念:机构,机器,构件,零件,机械 第1章:1)运动副的概念及分类 2)机构自由度的概念 3)机构具有确定运动的条件 4)机构自由度的计算 第2章:1)铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2)四杆机构极限位置的作图方法 3)掌握了解:极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4)按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章:1)凸轮机构的基本系数。 2)等速运动的位移,速度,加速度公式及线图。 3)凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章:1)齿轮的分类(按齿向、按轴线位置)。 2)渐开线的性质。 3)基本概念:节点、节圆、模数、压力角、分度圆,根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4)直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算;直齿轮齿廓各点压力角的计算;m = p /π的推导过程。 5)直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章:1)基本概念:中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2)定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章:1)掌握:失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解:常用材料的牌号和名称。 第10章: 1)螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2)掌握:螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3)螺纹联接的强度计算。 第11章: 1)基本概念:轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2)直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3)直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力(大小和方向)计算及受力分析。 第12章: 1)蜗杆传动基本参数:m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2)蜗杆传动受力分析。 第13章: 1)掌握:带传动的类型、传动原理及带传动基本参数:d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2)带传动的受力分析及应力分析:F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3)弹性滑动与打滑的区别。 4)了解:带传动的设计计算。 第14章: 1)轴的分类(按载荷性质分)。 2)掌握轴的强度计算:按扭转强度计算,按弯扭合成强度计算。 第15章: 1)摩擦的三种状态:干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1)常用滚动轴承的型号。 2)向心角接触轴承的内部轴向力计算,总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1)联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度:构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后,其运动受到约束,自由度减少。

机械设计基础知识点总结

n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论:机械:机器与机构的总称。机器:机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。机构:是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件:制造的单元。分为:1、通用零件,2、专用零件。 一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。 二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点:(1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。(2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构:具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax ≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax >其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运 动的从动件摇杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin 表示。2推程:从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ;3远休止:从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ;4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ;5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ;6行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h 表示。7从动件位移线图:从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点:设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大,以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程: 推 程 等减速段运动方程: 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变(适用于中速场合) 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四:根切根念:用范成法加工齿轮时,有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部,而把齿根切去了一部分,破坏了渐开线齿廓,如图这种现象称为根切。 根切形成的原因:标准齿轮:刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为: 不根切的最少齿数为: 标准齿轮:指m 、α、ha*、c* 均取标准值,具有标准的齿顶高和齿根高,且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法:加工原理:成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工:(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点:加工精度低;加工不连续,生产率低;加工成本高。优点:可以用普通铣床加工。 范成法:加工原理:根据共轭曲线原理,利 用一对齿轮互相啮合传动时,两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工:(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀(梳齿刀):是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同,仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时,刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九:失效:机械零件由于某种原因不能正常工作时,称为失效。类型:(1)断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用),使物体分成几个部分的现象,通常定义为固体完全断裂,简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。(2)变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限,使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =

机械设计基础习题答案

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 绘制其机构运动简图(图b)。 l 图 b) 2)分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 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)。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 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:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F

机械设计基础课后答案(杨可桢)50781

1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。 图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图 图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件 1、3的角速比为: 1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件 3的速度为:,方 向垂直向上。 1-15解要求轮 1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。则:,轮2与轮1的转向相反。 1-16解( 1)图a中的构件组合的自由度为: 自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运 动。 ( 2)图b中的 CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。故图 b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。 题 2-1答 : a ),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。 b ),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。 c ),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。 d ),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。 题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。 ( 1 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图 2-15 中位置和 。 在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号); 在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。 综合这二者,要求即可。 ( 2 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图 2-15 中位置和 。 在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号); 在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。 ( 3 )综合( 1 )、( 2 )两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是: 题 2-3 见图 2.16 。

机械设计基础知识点总结

机械设计基础知识点总结 1、通用零件, 2、专用零件。一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F =3n-2PL-PH机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点: (1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。 (2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。CDAB铰链四杆机构:具有转换运动功

能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆 与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副 是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相 邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以 最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax>其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的 平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运动的从动件摇 杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这 种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇 杆CD所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸 轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin表示。2

机械设计基础习题及答案

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。( ) 9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。() 11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。( ) 13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16.周转轮系的自由度一定为1。( ) 17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。( ) 19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。 2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3.在V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。

机械设计基础总复习

《机械设计基础》试题库 一、填空题: 1、两个构件接触而组成的可动的联接,称为______;两构件上能够直接接触而构成的表面称为________。 2、由__________和_________的基本杆组称为Ⅱ级组,而由___________和___________所组成,而且都有_______________的构件的基本杆组,称为Ⅲ级组。 3、转动副中的总反力的方位,可根据如下三点来确定____________,____________,_______________________。 4、飞轮实际上是一个_________。它可以用_________的形式,把能量_________或____________。 5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式_________。其加工方式为_________。 6、两个构件接触而组成的可动的联接,称为__________;两构件上能够直接接触而构成的表面称为__________。 7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类,如:引入两个约束的运动副,称为____级副。根据构件运动副的接触情况进行分类,__________称为高副,__________则称为低副。 8、转动副中的总反力的方位,可根据如下三点来确定____________,____________,_______________________。 9、在机械稳定运转阶段,有以下三种稳定运转情况____________,____________,____________。而在____________情况下,不需要进行速度调节。 10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力,设计时,一般取螺旋角β=____________。对于人字齿轮,螺旋角β可

新版《机械设计基础》课后习题参考答案

机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 武汉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。

机械设计基础复习资料

机械设计基础复习 概念类 1机器一般由哪几部分组成一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。 2机器和机构各有哪几个特征构件由各个零件通过静连接组装而成的,机构又由若干个构件通过动连接组合而成的,机器是由机构组合而成的。机器有三个共同的牲:(1)都是一种人为的实物组合;(2)各部分形成运动单元,各单元之间且有确定的相对运动;(3)能实现能量转换或完成有用的机械功. 3零件分为哪两类零件分为;通用零件、专用零件。机器能实现能量转换,而机构不能。 4什么叫构件和零件组成机械的各个相对运动的实物称为构件,机械中不可拆的制造单元体称为零件。构件是机械中中运动的单元体,零件是机械中制造的单元体。 5什么叫运动副分为哪两类什么叫低副和高副使两个构件直接接触并产生一定可动的联接,称运动副。 6空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度构件在直角坐标系来说,且有6个独立运动的参数,即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。但在平面运动的构件,仅有3个独立运动参数。 7什么叫自由度机构具有确定运动的条件是什么机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。 8运动副和约束有何关系低副和高副各引入几个约束运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为约束。引入1个约束条件将减少1个自由度。 9转动副和移动副都是面接触称为低副。点接触或线接触的运动副称为高副。 10机构是由原动件、从动件和机架三部分组成。 11当机构的原动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。 12计算自由度的公式:F=3n-2P L-P H(n为活动构件;P L为低副;P H为高副) 13什么叫急回特性一般来说,生产设备在慢速运动的行程中工作,在快速运动的行程中返回。这种工作特性称为急回特性。用此提高效率。 14凸轮机构中从动件作什么运动规律时产生刚性冲击和柔性冲击当加速度达到无穷大时,产生极大的惯性力,导致机构产生强烈的刚性冲击,因此等速运动只能用于低速轻载的场合。从动件按余弦加速度规律运动时,在行程始末加速度且有限值突变,也将导致机构产生柔性冲击,适用于中速场合。 15齿轮的基本参数有哪几个模数、齿数、压力角、变位系数、齿宽 16什么叫重合度齿轮连续传动的条件是什么啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度;只有当重合度大于1时齿轮才能连续传动;重合度的大小表明同时参与啮合的齿对数目其值大则传动平稳,每对轮齿承受的载荷也小,相对提高了其承载能力。 17斜齿轮正确啮合的条件:是法面模数和法面压力角分别相等而且螺旋角相等,旋向相反。 18什么叫定轴轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的轮系称为定轴轮系。定轴轮系的传动比等于各对传动比的连入乘积,其大小等于各对啮合轮中所有从动齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值。 19螺纹自锁的条件是什么自锁的条件;螺纹升角小于或等于磨擦角。 20蜗杆与蜗轮的回转方向的判定----“左右手定则”:左旋用左手,右旋用右手握住蜗杆的轴线四指的指向为蜗杆的转向,姆指的反向就为蜗轮的转向。 21平键的工作面是哪个面平键的联接多以键的侧面为工作面 22联轴器和离合器有何不同联轴器连接时只有在机器停止运转,经过拆卸后才能使两轴分离;离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时进行接合或分离。 23什么是带传动的紧边和松边带传动的受力分析:绕上主动轮的一边,拉力增加,称为紧边;绕上从动轮的一边,拉力减少,称为松边。 24什么叫打滑和弹性滑动各是什么因素引起的是否可避免当带所传递的有效圆周力大于极限值时带与带轮之间发生显著的相对运动这种现象称为打滑;由于传动带是弹性体受拉后将产生弹性变形,使带的转速低于主动轮的转速的现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的,打滑是由于过载引起的应当避免的。25轮齿的失效形式有哪几种形式轮齿折断和齿面损伤。后者又分为齿面点蚀、胶合、磨陨和塑性变形。开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断。 26轴的分类:(1).既受弯矩同时又受扭矩的轴称为转轴(2).只受弯矩的称为心轴(3).只受转矩或

最新机械设计基础总结

机械设计基础总结 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.1 构件——独立的运动单元零件——独立的制造单元 运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。 机器——由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零件组成的。 机构与机器的区别: 机构只是一个构件系统,而机器除构件系统之外还包含电气,液压等其他装置; 机构只用于传递运动和力,而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。 1.2运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 运动副元素——直接接触的部分(点、线、面) 运动副的分类: 1)按引入的约束数分有: I级副(F=5)、II级副(F=4)、III级副(F=3)、IV级副(F=2)、V级副(F=1)。 2)按相对运动范围分有: 平面运动副——平面运动 空间运动副——空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构——至少含有一个空间运动副的机构 3)按运动副元素分有: 高副()——点、线接触,应力高;低副()——面接触,应力低 1.3机构:具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成:机构=机架+原动件+从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。 24y 原动件<自由度数目:不具有确定的相对运动。原动件>自由度数目:机构中最弱的构件将损坏。 1.5局部自由度:构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合,计算时应去掉Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。m个构件, 有m-1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 出现场合:1两构件联接前后,联接点的轨迹重合,2.两构件构成多个移动副,且

机械设计基础试题及答案

A卷 一、简答与名词解释(每题5分,共70分) 1. 简述机构与机器的异同与其相互关系 答. 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. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件? 答. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少?答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答. 机构具有确定运动条件:自由度=原动件数目。原动件数目<自由度,构件运动不确定;原动件数目>自由度,机构无法运动甚至构

件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式? 答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。7. 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置? 答. 压力角α:机构输出构件(从动件)上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角;传动角γ:压力角的余角。α+γ≡900。压力角(传动角)越小(越大),机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件(推杆)运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答. 对于盘形凸轮,当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径 r T 相等时:ρ=r T ,凸轮实际轮廓变尖(实际轮廓曲率半径ρ’=0)。 在机构运动过程中,该处轮廓易磨损变形,导致从动件运动规律失真。增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生。 9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点? 答. ①传动比恒定;②实际中心距略有改变时,传动比仍保持不变(中

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