机械设计基础插本资料答案

1、机构具有确定运动的条件是 机构自由度F>0，且F等于原动件数 。 2.构件相对于参考系的 运动 的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有 3 个自由度。

3.曲柄摇杆机构中，当曲柄主动时， 最小传动角发生在 曲柄 与__ 机架 __共线的两个位置中的一个位置。

4.两渐开线齿轮啮合传动时，当两轮的 中心距 略有改变时，两齿轮仍能保持原 传动比 传动，此特性称为齿轮传动的可分性。

5、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为 两轮的模数和压力角必须分别相等 ，连续传动条件为 重合度大于1 。

6.对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为 行星轮 和 中心轮或太阳轮 两大类。

7、紧联接螺栓按拉伸强度计算时, 考虑到拉伸和扭转的复合作用, 应将拉伸载荷增 大至原来 1.3 倍。

8. 普通平键的截面尺寸bh是按 轴径 从标准中查取。 9、常用的间歇运动机构有 棘轮 和 槽轮 机构。 10、凸轮从动件按等加速等减速运动规律运动时，有 刚性 冲击，按余弦加速度规律运动时，有 柔性 冲击。

11、螺旋副的自锁条件为 螺纹升角小于或等于螺旋副的摩擦角或当量摩擦角 ，由于三角螺纹的自锁性较好，所以常用 于 紧固连接和紧密连接 。

12、蜗杆传动中，失效主要发生在蜗杆和蜗轮中的 蜗轮 。

13.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% 。

14、按承载情况划分轴的类型，自行车的前轮轴是 固定心轴 ，一般减速器的齿轮轴是 转轴 。

15、用 范成法 法加工正常齿标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少

齿数为17。

16、三角带传动由于有 弹性滑动 的影响，所以不可能有恒定的传动比。

17、为了使连杆机构具有急回运动特性，要求行程速比系数k 大于 1。 18、链节数一般应取 偶 数，链轮齿数应取 奇 数。 19、代号N208/P4、30208/P2、51208/P6的三种滚动轴承,其内径为都为 40 mm,仅能承受径向载荷的轴承是 N208/P4 ,公差等级最高的轴承是 30208/P2 , 仅能承受轴向载荷的轴承是 51208/P6 。

20、螺纹的公称直径是指螺纹的 大 径，螺纹的升角是指螺纹 中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 螺纹升角小于或等于螺旋副的摩擦角或当量摩擦角 。由于三角螺纹自锁性较 好 ，所以常用于 紧固连接和紧密连接 。

21、滚子链的标记12A190表示: A 系列， 单 排， 90 节的滚子链。

22、平键的工作面是 两侧面 ，靠工作面的 键的上下两工作面与键槽间的摩擦力 传递载荷，若单键

强度不够可采用双键，按 相隔180º 布置。

23、某轴承在基本额定动载荷作用下的基本额定寿命为 10的6次方 转，其可靠度为 90% 。

24、带传动工作时，带中的最大应力发生在 带紧边进入小带轮处 处。 25、平行轴外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件为 Mn1=Mn2=Mn , αn1=αn2=αn , β1=-β2 。

26、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作 热平衡 计算,以防润滑失效。 27、轴承代号为7215，其内径为 75 mm，是 角接触球 类型轴承。

二、判断题（×或√）

1、套筒滚子链传动是啮合传动，所以其瞬时传动比是恒定的。× 2、齿轮传动中，增加模数可提高齿轮的弯曲强度。 √ 3、滚动轴承寿命计算是针对疲劳点蚀失效的。√

4、一对减速齿轮传动中，主动轮的接触应力与从动轮的接触应力之间的关系

为σ

H1=σH2 √

5、选择润滑油的主要依据是粘度。 √ 三、选择题

1.对于平面连杆机构，当 A 时，机构处于死点位置。

A．传动角0 B. 传动角90 C. 压力角0 D. 压力角45

2.当从动件的运动规律已定时，凸轮的基圆半径rb与压力角的关系为： B 。 A.rb越大，越大 B.rb越大，越小 C. rb越小，越小 D.rb与无关 3. 若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。 A 、牵连瞬心 B 、 绝对瞬心 C 、 相对瞬心 4、下图所示轮系中，齿轮 B 为惰轮。

A、1和3 B、2和4 C、3和3 D、3和4

5、周转轮系与定轴轮系的根本区别在于 B 。

A、齿轮轴线不平行 B、齿轮轴线不固定 C、齿轮轴向不能移动 6、平面四杆机构压力角α与传动角γ的关系为 C 。

A、α＋γ＝180° B、α＝γ C、α＋γ＝90° D、α≠γ 7、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角的增大而 A 。

A、增大 B、减小 C、不变 D、不定 8、机械钟表是 A 。

A、机器 B、机构 9、变压器是 B 。

A、机器 B、机构

C、既不是机器也不是机构

10、 C 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A．摆动尖顶从动件 B．直动滚子从动件 C．直动平底从动件 D．直动滚子从动件

11、能构成紧连接的两种键是 C 。

A、楔键和半圆键 B、切向键和半圆键 C、楔键和切向键 D、楔键和平键

12、自行车的前轮轴是 B ，而后轮轴是 C 。

C、零件 D、构件

A、传动轴 B、心轴 C、转轴 D、软轴 13、在V型带传动中，小轮包角一般应大于或等于 C 。

A、90O B、100O C、120O D 、150O 14. 选取V带型号，主要取决于 A 。

A．带传递的功率和小带轮转速 B．带的线速度 C. 带的紧边拉力 D．带的松边拉力

15.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 B 的轴承所能达到的寿命。 A.99% B.90% C.98% D.50%

16. 对于齿面硬度HBS≤350的闭式齿轮传动，设计时一般 A 。 A．先按接触强度条件计算 B．先按弯曲强度条件计算 C．先按磨损条件计算 D．先按胶合条件计算 17.一般参数的开式齿轮传动，其主要失效形式 B 。 A.齿面啮合 B.齿面磨损 C.齿面胶合 D.齿面塑性变形 18.公差等级最高的轴承是 D 。

A .N316/P6X B .30306/P4 C .6306/P5 D. 30206/P2

19、螺纹的公称直径是指螺纹的 A ，螺纹升角是指螺纹 B 处的升角。 A、大径 B、中径 C、小径 D、平均直径 20.当两个被联接件不太厚且常装拆时，宜采用 D 。 A.紧定螺钉联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.螺栓联接

21、在两个被连接件之一不能加工通孔，且经常拆装的场合，一般选用 ( C )

A、普通螺栓联接 B、铰制孔用螺栓联接 C、双头螺柱联接 D、螺钉联接螺纹 22.在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是 A 。

A.避免螺栓受附加弯曲应力作用 B.便于安装

C.安置防松装置 D.为避免螺栓受拉力过大 四、简答题

1、螺栓联接（包括普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接）、双头螺柱联接和螺钉联接各自适用什么场合？

普通螺栓联接：被联接件较薄，以承受轴向载荷为主；

铰制孔用螺栓联接：被联接件较薄，以承受横向载荷为主； 螺钉联接：一被联接件较厚，不需经常拆卸；

双头螺柱联接：一被联接件较厚，可经常拆卸；

2、 有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并简要说明其原因。

布置顺序：V带传动——齿轮传动——链传动。

V带传动在最高速级，过载时保护电机；齿轮传动在中间级过渡；链传动在最低速级，惯性力较小。

3、 齿轮轮齿的失效形式有哪些？指出齿轮的强度计算是分别针对哪种失效形式的。

轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形

齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效、齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。

4、 形成流体动力润滑的基本条件有哪些？

1.两相对运动表面必须形成楔形空间

2.两表面必须有一定的相对滑动速度，能使油从楔形空间的大口流向小口 3.润滑油必须有一定的粘度，且供油要充分

5、判断图示铰链四杆机构为何种类型机构？有无急回特性？当以构件AB为机架时又属何种类型机构？

曲柄摇杆机构。有。双曲柄机构。

6、什么是带传动的弹性滑动？有哪些后果？带传动装置一般放在高速级还是放在低速级？为什么？

由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。

弹性滑动的结果是： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。

高速级。带传动为弹性接触，可以在高速时有缓冲作用。带传动当带速较低时,

传动结构尺寸较大,所以一般放在高速级

五、分析计算题

1、计算下列运动链的自由度 (若有局部自由度、虚约束和复合铰链应明确指出)， 并指出使该运动链运动确定的条件。

CDJEFBCBIADAHG（a） （b）

（c） （d）

e） （f）

（

2、已知一对正常齿制标准直齿外啮合圆柱齿轮传动，模数m=4mm，压力角α=20° Z1＝20 Z2=40

1)、计算两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。 2)、若安装中心距为126mm，求两节圆直径。

3、已知一对直齿标准外啮合圆柱齿轮传动，轮2的齿数Z2=36，模数m=3mm，传动比i12=2，实际安装中心距a′=82mm，；求：

1）齿数Z1 及标准中心距a

2）计算两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。 3）两节圆直径。

4、图中所示斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。动力由I轴输入， 蜗轮4为右旋齿。试求：

（1）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；

（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的 轮齿旋向；

（3）在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向（垂直纸面向外的力画 ⊙、向内的力画 ）

（4）如果轴I传递的功率是7.5KW，轴I的转速n1为750r/min，齿轮1的分 度圆直径为40mm，计算齿轮1的圆周力Ft1。(本题15分)

解：（1）、（2）、（3）如图

（4）T1=9550000P1/n1=9550000×7.5/750=95500 N·mm

Ft1

2T12955004775d140N

5、图示紧螺栓组联接，采用二个M16的普通螺栓（小径d1=13.84 mm），联接所

受的横向载荷F=4500 N，被联接件接合面的摩擦系数f=0.15，联接可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉应力[]=120 MPa，描述螺栓杆工作前后的受力状况，并校核该联接是否安全。

解:

螺栓杆工作前后均受拉力, 设拉力为F0

由强度条件:

1.3F0[]4F0d1213880N

d1241.313.84212041.3因:

ifzF020.152133808328KSF1.245005400

所以,该联接安全

6、图示为传动装置。要求Ⅱ轴上传动件的轴向力能相抵消。试分析齿轮3的受力（用各分力表示）情况。

7、图示齿轮传动中：已知输入功率P1=3.3KW，n1=1450r/min，齿轮1的分度直径d1=65mm n200180

1）按Ⅱ轴轴向力部分抵消的原则确定齿轮3、4的螺旋线方向； 2）在图上画出齿轮1、4所受的圆周力、径向力和轴向力的方向；

3）求齿轮1的圆周力、径向力和轴向力的大小。

ⅠⅡⅢn11 23 4

8、一对7206轴承“面对面”安装于轴的两端。条件如图所示。求这两个轴承所受的径向载荷、轴向载荷及当量动载荷。

轴承的有关性能参数为：内部轴向力F'1.14Fr，判断系数e1.14，当

Fa/Fre时:X1Y0 当Fa/Fre时:X0.35Y0.57

FR =1700NFA =300N Fr1 160 200 Fr2 9、某轴两端各由一个7312AC（轴承的内部轴向力计算公式Fs =0.70Fr）轴承支承，受力情况如图所示。试求：

1)写出该轴承代号中各数字所代表的含义是什么？ 2)两轴承所受的轴向力Fa为多少？

10、如图所示轮系，已知：Z1=20； Z2= Z3= Z4= Z5= Z6=30；Z7=Z8=40；Z9=1；Z10=80，试求：（7分） 1) 传动比i110；

2）蜗轮10的转向（在图上标出）。

11、图示轮系中，设三个齿轮的齿数为Z1、Z2、Z3，求传动比i1H，并指出它们的转向关系。（9分）

12、在图示轮系中，已知各轮均为标准齿轮，各轮齿数为：Z1=18，Z2=51，Z2'=17，Z4=73，试求该轮系的传动比i1H，并说明轮1与H杆的转向关系。

六．结构改错题

1，一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误(说明错误原因，最少10处)。

2.指出图示轴系中的结构错误，齿轮和轴承都用油润滑。（注明哪有错误，并说明错误原因）

3、指明轴系结构中的错，要求在错误处画一个圆圈，标明序号，按序号分别说明原因。（写出6处）

本答案由苏伟杰提供