1、機械設(shè)計基礎(chǔ)總復(fù)習及答案機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合復(fù)習資料一、簡答題1. 給出鉸鏈四桿機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)的條件。2. 有一回轉(zhuǎn)構(gòu)件已經(jīng)動平衡了，是否還要進行靜平衡實驗，為什么？3. 給出下列滾動軸承的內(nèi)徑、類型及精度等級。622087312AC/P6 51103/P64. 尖頂從動件與滾子從動件盤形凸輪輪廓之間有何關(guān)系。5. 給出曲柄搖桿機構(gòu)轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊機構(gòu)的條件。6. 在機器中安裝飛輪如何調(diào)速？為什么通常將飛輪安裝在機器的高速軸上？7. 給出滾動軸承基本代號的含義。8. 請給出三種能將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動變成從動件間歇運動的機構(gòu)。9. 當不考慮重力和慣性力時，曲柄搖桿機構(gòu)和曲柄滑塊機構(gòu)以哪個構(gòu)件為主動

2、件時機構(gòu)會出現(xiàn)死點，為什么？10. 閉式軟齒面的齒輪傳動齒輪主要失效形式是什么，其設(shè)計準則又是什么11 試說明鏈傳動的瞬時傳動比為什么不恒定？12. 設(shè)計蝸輪蝸桿減速器時，為什么要進行散熱計算？13. 試說明曲柄搖桿機構(gòu)與雙曲柄機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)之間的演化關(guān)系。14 已知一個受預(yù)緊力F0 和工作載荷FE的緊螺栓聯(lián)接，單個螺栓與被聯(lián)接件的受力變形圖如題一 3 圖所示， 根據(jù)圖形標示，計算出螺栓的預(yù)緊力F0、 總 拉力 Fa、工作載荷FE和殘余預(yù)緊力FR題一 3 圖15 給出鏈傳動的失效形式，并解釋題一 4 圖曲線中，三條曲線的意義？題一 4 圖16 帶傳動工作時，帶應(yīng)力變化情況如何？max 在什

3、么位置？哪些應(yīng)力組成？二、分析題1. 如題二1 圖所示為蝸輪傳動與圓錐齒輪傳動組合。已知輸出軸上的錐齒輪4 的轉(zhuǎn)向n4， 為了使中間軸上的軸向力相互抵消一部分，試確定：蝸桿傳動的螺旋線方向；蝸輪的轉(zhuǎn)動方向；輪 1 和輪 4 所受的各分力的方向。題二 1 圖2. 如題二2 圖所示，分析偏置的曲柄滑塊機構(gòu)在圖示位置的壓力角和傳動角。題二 2 圖3. 如題二2 圖所示的凸輪機構(gòu)，請分析該凸輪機構(gòu)的理論輪廓、實際輪廓、升程運動角、回程運動角、基圓和圖示位置的壓力角。題二 2 圖三、計算題4. 如題三1 圖的平面機構(gòu)，試求其自度（ 如有復(fù)合鉸鏈、虛約束、局部自度請指出） 。題三 1 圖5. 受橫向載荷的

4、普通螺栓聯(lián)接，螺栓數(shù)為1 ，結(jié)合面示意如題三2 圖所示，摩擦系數(shù)為, 橫向載荷F=1000N，設(shè)螺栓的許用應(yīng)力為30MPa，試設(shè)計該螺栓聯(lián)接。螺栓中心線題三 2 圖6. 一對漸開線外嚙合圓柱齒輪，已知 z121,z222,mn2mm,中心距a=44mm。若不采用變位齒輪而用標準斜齒圓柱齒輪湊中心距，求斜齒圓柱齒輪的螺 旋角應(yīng)為多少？7. 如題三3 圖所示，在斜齒圓柱齒輪減速器的輸出軸中安裝有一對70000AC 角接觸球軸承。已知Fr1=3 500N ，F(xiàn)r2=1 800N ，斜齒圓柱齒輪的軸向力FA=1 000N, 載荷平穩(wěn)。試分析圖中兩種裝配方案，計算兩種方案軸承力Fa。題三 3 圖8. 如

5、題三2 圖輪系，已知各輪齒數(shù)Z1=20、 Z3=25、Z3 =1、 Z3=40、 Z4=60 、 Z4 =30 、 Z5=30，3 為單頭右旋蝸桿，齒輪 1 的轉(zhuǎn)向如圖，試求傳動比i15, 并用箭頭表示各輪的轉(zhuǎn)向。題三 2 圖9. 如題三3 圖所示，一對72610 軸承分別受徑向力Fr1=8 000N ， Fr2=5 200N ，軸上作用FA 力如圖，試求下列情 況 下 各 軸 承 的 內(nèi) 部 軸 向 力 FS 及 軸 向 力 Fa。 FA=2200N;FA=900N;FA=1120N。題三 3 圖10. 如題三2 圖為某手搖卷揚機傳動系統(tǒng)，各齒輪的齒數(shù)均為已知，試求傳動比i15 的大小和提升

6、重物時手柄的轉(zhuǎn)向。題三 2 圖四、改錯題1. 試指出該軸的設(shè)計錯誤，并畫出改正圖。題四圖2. 試指出該軸的設(shè)計錯誤，并畫出改正圖。題四圖3. 試指出該軸的設(shè)計錯誤，并畫出改正圖。題四圖機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合復(fù)習資料參考答案一、簡答題1. 答：最短構(gòu)件與最長構(gòu)件的長度和不大于其余兩構(gòu)件最短桿的鄰邊為機架。2. 答：轉(zhuǎn)構(gòu)件已經(jīng)動平衡了，則肯定靜平衡了，不需要進行靜平衡實驗。因為：剛性轉(zhuǎn)子動平衡條件： F 0， M 0；而剛性轉(zhuǎn)子靜平衡條件： F 03. 答： 62208： 6- 深溝球軸承，22-尺寸系列，08-表示軸承內(nèi)徑85=40mm7 312AC/P6： 7-角接觸球軸承，03-尺寸系列， 12-

7、表示軸承內(nèi)徑125=60mm， P6-精度等級6級51103/P6： 5-推力球軸承，11-尺寸系列，03-表示軸承內(nèi)徑17mm， P6-精度等級6 級4. 答：滾子從動件盤形凸輪輪廓與尖頂從動件是法向等距曲線。5. 答：當曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿長度無限長時，搖桿與連桿相連的轉(zhuǎn)動副變成直線運動，此處安裝一個移動副，就將曲柄搖桿機構(gòu)變成了曲柄滑塊機構(gòu)。6. 答：飛輪是一個儲能器，當機器出現(xiàn)盈功，飛輪轉(zhuǎn)動慣量很大，角速度變化很小，吸收很大的能量；當機器出現(xiàn)虧功，飛輪轉(zhuǎn)動慣量很大，角速度變化很小，放出很大的能量，于大的轉(zhuǎn)動慣量，機器速度變化很小就可吸收和放出大的能量來進行速度的調(diào)節(jié)。飛輪安裝在高速軸上時

8、，重量小， 節(jié)省材料，經(jīng)濟性好。7. 答：左起第一位代表軸承的類型左起第二位、第三位代表軸承的尺寸系列 左起第四位、第無位代表軸承的內(nèi)徑尺寸。 8. 答：凸輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)9. 答：對于曲柄搖桿機構(gòu)，當搖桿為主動件時，機構(gòu)會出現(xiàn)死點。這是因為從動件與連桿共線時，機構(gòu)的傳動角為0；對于曲柄滑塊機構(gòu)，當滑塊為主動件時，機構(gòu)會出現(xiàn)死點。因為當滑塊運動方向與連桿共線時，機構(gòu)傳動角為0。10. 主要失效形式：齒面點蝕、膠合，設(shè)計準則即在保證齒面接觸疲勞強度前提下，滿足齒根彎曲疲勞強度11. 答：于鏈傳動的多邊形效應(yīng)，當主動輪勻速轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪運轉(zhuǎn)速度不均勻。即：傳動比i 也12. 答： 因為

9、相對速度vs 很大， 效率 低， 導(dǎo)致發(fā)熱大，所以蝸輪蝸桿易產(chǎn)生膠合失效，因此必須要進行散熱計算。13. 答：曲柄搖桿機構(gòu)中的搖桿也變?yōu)榍你q鏈四桿機構(gòu)就演化為雙曲柄機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)中搖桿無限長，與連桿相連的一點就作直線運動，作直線運動的這一鉸鏈處安裝上滑塊，就演化成了曲柄滑塊機構(gòu)。14. 解：預(yù)緊力：F0=5800N 參與預(yù)緊力:Fn=20XXN 工作載荷:F=4400N 總拉力 :Fa=6400N15. 答：鏈傳動的失效形式：鏈條元件的疲勞破壞；鉸鏈鉸鏈磨損；銷軸與套筒膠合；沖擊破壞；靜力拉斷；鏈輪輪齒磨損。左邊曲線- 限制鏈板疲勞破壞的強度限定曲線；右上邊曲線- 限制滾子、套筒沖擊疲

10、勞破壞的強度限定曲線； 右邊曲線- 限制銷軸、套筒膠合失效的限定曲線。16. 答：帶傳動工作時，在松邊處帶應(yīng)力較小，松邊繞入大帶輪增加了彎曲應(yīng)力，到緊邊應(yīng)力較大，緊邊進入小帶輪處應(yīng)力最大。max1b1二、分析題1. 蝸桿為左旋2. 如下圖所示：3. 結(jié)合課本凸輪設(shè)計章節(jié)和下圖作答。三、計算題1. 解：活動構(gòu)件數(shù)n=5, 低副數(shù) PL=7, 有虛約束，無復(fù)合鉸鏈和局部自度。2. 解： 1. 受拉：取可靠系數(shù)為Kf=則預(yù)緊力F =Kf*F/ *mz=*1000/*2=3667N 作用應(yīng)力為30Mpa則 S=F/ =3667/30*106=*10-4m2 r= 2. 受剪： 4F/ d2mi則 d=

11、(4F/ mi)1/2= 3. 解：4. 解： =Fr1*=2380N 向左 Fs2=Fr2*=1224N 向右因為Fs1+FA> Fs2 軸承有向左運動的趨勢所以Fa2=Fs2=1224NFa1=FA-Fs2=1000-1224=-224N 向 左 =Fr1*=2380N向右 Fs2=Fr2*=1224N 向左 因為 Fs1> Fs2+FA 軸承右端壓緊 所以 Fa1=Fs1=2380N 向右 Fa2=Fa1-Fa=1380N 向左5. 解：Z5 向下轉(zhuǎn)6. 解：7. 解：I15=50/20*30/15*40/1*52/18= 逆時針 四、改錯題1.答：(1) 軸承不成對，應(yīng)換成

12、兩個深溝球軸承或兩個角接觸球軸承正裝；(2) 軸承定位軸肩太高，應(yīng)改為定位軸肩低于軸承內(nèi)圈的外徑；(3) 齒輪沒有圓周方向的定位，應(yīng)加上鍵連接；(4) 齒輪夾不緊，應(yīng)改為與齒輪配合的一段軸的長度小于齒輪的寬度23mm； (5) 皮帶輪與軸沒有圓周方向的定位，應(yīng)加上鍵連接。2. 答：左邊第一處：軸承定位套筒外徑太大；左邊第二處：軸承定位軸肩太高左邊第三處：軸承安裝反了；左邊第四處：皮帶輪與軸定位錯誤，不可能既用軸肩定位又用圓錐定位。3. 答：與皮帶輪配合的軸段太長，夾不緊皮帶輪；需將該軸段縮短，短與皮帶輪寬度2 至3mm。軸承蓋與軸之間沒有間隙，產(chǎn)生摩擦；應(yīng)將軸承蓋與軸之間留有間隙。軸承較難裝，

13、要加以臺階；軸承定位不能既以軸肩定位，又以套筒定位；只能用套筒定位，套筒外徑要比軸承內(nèi)圈外徑??；齒輪夾不緊，與齒輪內(nèi)孔配合的軸段比齒輪的寬度要短2 至 3mm。 齒輪與軸周向沒有連接；需要加鍵連接。機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合復(fù)習資料一、簡答題1. 給出鉸鏈四桿機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)的條件。2. 有一回轉(zhuǎn)構(gòu)件已經(jīng)動平衡了，是否還要進行靜平衡實驗，為什么？3. 給出下列滾動軸承的內(nèi)徑、類型及精度等級。622087312AC/P6 51103/P64. 尖頂從動件與滾子從動件盤形凸輪輪廓之間有何關(guān)系。5. 給出曲柄搖桿機構(gòu)轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊機構(gòu)的條件。6. 在機器中安裝飛輪如何調(diào)速？為什么通常將飛輪安裝在機器的高速

14、軸上？7. 給出滾動軸承基本代號的含義。8. 請給出三種能將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動變成從動件間歇運動的機構(gòu)。9. 當不考慮重力和慣性力時，曲柄搖桿機構(gòu)和曲柄滑塊機構(gòu)以哪個構(gòu)件為主動件時機構(gòu)會出現(xiàn)死點，為什么？10. 閉式軟齒面的齒輪傳動齒輪主要失效形式是什么，其設(shè)計準則又是什么11 試說明鏈傳動的瞬時傳動比為什么不恒定？12. 設(shè)計蝸輪蝸桿減速器時，為什么要進行散熱計算？13. 試說明曲柄搖桿機構(gòu)與雙曲柄機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)之間的演化關(guān)系。14 已知一個受預(yù)緊力F0 和工作載荷FE的緊螺栓聯(lián)接，單個螺栓與被聯(lián)接件的受力變形圖如題一 3 圖所示， 根據(jù)圖形標示，計算出螺栓的預(yù)緊力F0、 總 拉力 Fa、

15、工作載荷FE和殘余預(yù)緊力FR題一 3 圖15 給出鏈傳動的失效形式，并解釋題一 4 圖曲線中，三條曲線的意義？題一 4 圖16 帶傳動工作時，帶應(yīng)力變化情況如何？max 在什么位置？哪些應(yīng)力組成？二、分析題1. 如題二1 圖所示為蝸輪傳動與圓錐齒輪傳動組合。4 的轉(zhuǎn)向n4， 為了使中間軸上的軸向力相互抵消一部分，試確定：蝸桿傳動的螺旋線方向；蝸輪的轉(zhuǎn)動方向；輪 1 和輪 4 所受的各分力的方向。題二 1 圖2. 如題二2 圖所示，分析偏置的曲柄滑塊機構(gòu)在圖示位置的壓力角和傳動角。題二 2 圖3. 如題二2 圖所示的凸輪機構(gòu)，請分析該凸輪機構(gòu)的理論輪廓、實際輪廓、升程運動角、回程運動角、基圓和圖

16、示位置的壓力角。題二 2 圖三、計算題4. 如題三1 圖的平面機構(gòu)，試求其自度（ 如有復(fù)合鉸鏈、虛約束、局部自度請指出） 。題三 1 圖5. 受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，螺栓數(shù)為1 ，結(jié)合面示意如題三2 圖所示，摩擦系數(shù)為, 橫向載荷F=1000N，設(shè)螺栓的許用應(yīng)力為30MPa，試設(shè)計該螺栓聯(lián)接。螺栓中心線題三 2 圖6. 一對漸開線外嚙合圓柱齒輪，已知 z121,z222,mn2mm,a=44mm。若不采用變位齒輪而用標準斜齒圓柱齒輪湊中心距，求斜齒圓柱齒輪的螺 旋角應(yīng)為多少？7. 如題三3 圖所示，在斜齒圓柱齒輪減速器的輸出軸中安裝有一對70000AC 角接觸球軸承。已知Fr1=3 500N ，F(xiàn)r2=1 800N ，斜齒圓柱齒輪的軸向力FA=1 000N, 載荷平穩(wěn)。試分析圖中兩種裝配方案，計算兩種方案軸承力Fa。