1、1机械设计基础第五版复习提纲（杨可桢）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 P67；运动副图形符号 P8；能画出和认识机构运动简图 P810。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 P1213；速度瞬心及三心定理 P15-171. 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-2Pl-Ph,
2、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
3、征 P2128；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）P3234。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
4、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
5、明显。急回运动特性可用行程速比系数 K来表示：K=w2/w1=/t 2/t 1=t1/t2= 1/ 2=(180+)/(180-)；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。2三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
6、的动力特性及应用范围 P4344。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 P50-511.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
7、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
8、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*co
9、s20；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
10、轮的法向模数和端面模数之间的关系：m n=mt*cos;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。 3五. 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 P811. 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
11、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
12、；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
13、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;M241.5: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
14、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 。45. 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
15、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
16、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
17、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
18、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）+
19、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。 5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；
20、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 ） 。A160； B130； C120； D110。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（
21、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）69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
22、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 =（ 2 ）（1） 30 （2） 60
23、 （3） 035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。7（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
24、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
25、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
26、强度计算8C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 YFa 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） H1 H 251有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮 l 和齿轮 2 的齿数
27、分别为 z1和 z2，且 z1Z1，b 1b2，其接触应力的大小为：（ 3 ） 。（1） H1= H 2 （2） Hl H 2 （3） HlFr2，则其轴向力的关系是（ 2 ） （1）F a1Fa2 （2） Fa1=Fa2 （3） Fa1e时，X=0 4， Y=14。若该轴承承受径向载荷 Fr=15000N，轴向载荷 Fa=3950N，转速 n=1470rmin ，11载荷系数 fp=1，工作温度 te 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=3000rmin ，载荷系数 fp=l，工作温度 te 时，X=041 ，Y-=
28、0 87。已知轴承 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）21399N （2） 2110N （3）1 470N （4）2110.5N84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FS1 与 FS2 比较，应是（ 3 ） 。（1）F S1FS
29、2 （2）F S1= FS2 （3）F S1350HBS 时，则易出现 轮齿折断 破坏，故应按 弯曲强度 强度进行设计。P16442一对标准直齿圆柱齿轮，若 z1=18，z 2=72，则这对齿轮的弯曲应力 F1 F2。P172(11-5)43设计闭式硬齿面齿轮传动时，当直径 d1一定时，应取 小 的齿数 Z1，使 模数 增大，以降低轮齿的弯曲强度。P17244圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径 d1一定时，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 )1445在轮齿弯曲强度计算中的齿形系数 YFS 与 模数 无关。P17246一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽
30、一些，其主要原因是保证轮齿具有足够的啮合宽度 。P17547斜齿圆柱齿轮的齿数 z 与模数聊不变，若增大螺旋角 ，则分度圆直径 d 不变 。P17748设计齿轮传动时，若保持传动比 i 与齿数和 不变，而增大模数 m，则齿轮的弯曲21Z强度 增加 ，接触强度 不变 。P17149.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 H1im 的主要因素是齿面硬度 。P17150一对减速齿轮传动，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
31、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 F1 与 F2 是 不相等 的；许用弯曲应力 F1与 F 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 。P17553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。P15854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
32、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 ）2V 带的公称长度是基准长度 （ T ）3V 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 ）4V 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 P50kW，带速 v=52 5m s。 （ T ）159齿轮传
33、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= mnz （ F ）12一对啮合的赢齿圆柱齿轮材料相同，z 1=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
34、）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，
35、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 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 L2。 （ 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
36、说明理由，并画出正确的结构图162 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：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。试按示例所示，指出其它错误（不少于 7 处） 。 （注：倒角和圆角忽略不计）175如图所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例所示，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：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
37、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
38、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 d1d min？带传动中心距 a、带长 L、小带轮包角 1和张紧力18F0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
39、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 820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
40、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 0，所以机构运动确定。C、G 处复合铰链，E 处虚约束，F 处局部自由度J-2-5-03-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。 （15 分）解答: C 处为复合铰链,则n=5, PL=7, PH=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1J-2-5-04-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。 （15 分）解答: F 处为复合铰链,H(或 I ) 处为虚约束,则n=6, PL=8,
41、PH=1F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1J-3-2-05-3-10、图示四杆机构中，已知 a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？ （15 分）解：因为最短构件与最长构件长度之和小于等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度和条件，所以取 AB为机架，得双曲柄机构；取 BC或 AD为机架，得曲柄摇杆机构；取 CD为机架，得双摇杆机构；J-3-2-06-3-10、已知图示机构中，LAB=82mm，L BC=50mm，L CD=96mm，L AD=120mm 问：（1）此机构中，当取构件 AD 为机架时，是否存在曲柄
42、？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）（2）当分别取构件 AB、BC、CD 为机架时，各将得到什么机构？（ 10分）24J-3- 2-07- 3-10、 如图所示 铰链四杆 机构，已知 各构件的 长度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由） ；（2）当分别取构件 AB、BC、CD 为机架时，各将得到什么机构？（ 10分）解答：因为 LAB+LBC=50+110=160mmLAB+LBC=80+100=180mm所以 LAB+LBCe 时，X=0.4，Y=1.88
43、。试分别计算出轴承的当量动载荷。解：轴向力：F S +FA=2430+1000=3430NS轴承被放松 Fa =FS =2430N轴承被压紧 Fa =FS =3430N当量动载荷Fa /Fr =2430/9000=0.27eX =0.4 Y =1.8827P =X FY +Y Fa =0.45000+1.883430=12672.6N六、设计题(每小题 20 分)J-4-3-14-4-20、图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在 B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：(1)当凸轮从初始位置转过 =90时，从动件走过的位移 S1；1(2)当从动件尖底与凸轮廓
44、线在 B2点接触时，凸轮转过的相应角度 。2说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；(2)S1和 只需在图上标出，不必度量出数值。2解答：如图所示，正确作出偏距圆按- 方向转 90，在图上正确标出 S1 过 B2点作偏距圆切线，正确标出 2角七、分析题(本题 20 分)J-8-2-15-4-20、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。28解：蜗轩转动方向如图所示蜗杆为右旋Ft2 与蜗轮分度圆相切，指向左端 Ft1 与蜗杆分度圆相切，指向右端 Fa1 与蜗杆轴线平行，指向右Fa2 与蜗轮轴线平行，指向左J-11-2-16-4-20、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例所示，指出图中的其它结构错误(不少于 7 处) 。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)解答：(1)缺少调整垫片；(2) 轮毂键槽结构不对；(3) 与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；(4)键槽处没有局部剖；(5)端盖孔与轴径间无间隙； (6)多一个键； (7)齿轮左侧轴向定位不可靠； (8)齿轮右侧无轴向定位；(9)轴承安装方向不对； (10)轴承外圈定位超高； (11)轴与轴承端盖相碰。
