1、简答题(12 分) 请判断图示四个轴中，哪个轴的结构有错误，出现的是什么错误，应如何改正。b） c） d）解答：C）图中轴的结构有错误；轴承无法拆卸；应降低轴承定位轴肩的高度，使之低于轴承内圈。为什么多数螺纹联接工作前均要预紧？如何控制螺纹联接的预紧力？螺栓联接的主要防松方法有哪几类？预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密性和防松能力。用测力矩扳手和定力矩扳手 防松 摩擦防松 其他防松铰链四杆机构有哪几种类型？如何判别？它们各有什么运动特点？铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等三种类型。曲柄摇杆机构 连架杆之一整周回转，另一连架杆摆动；双曲柄机构 两连架杆都作整周回转；双摇杆机构
2、 两连架杆均作摆动。判别：若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。带传动的弹性滑动和打滑有何区别？它们对传动有何影响？ 弹性滑动是由于带的弹性变形引起松紧边拉力变化而发生的，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，因而带的弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，此时带和带轮之间所能产生的最大摩擦力 Ff 不能满足传动所需要的有效圆周力 F，带和带轮之间的打滑是应当
3、且可以避免的。带传动的弹性滑动使从动轮转速将在一定范围内相应降低，因此带传动不适用于传动比要求准确的场合；而带和带轮之间的打滑则使带传动发生失效。带传动的弹性滑动使从动轮转速将在一定范围内相应降低，因此带传动不适用于传动比要求准确的场合；而带和带轮之间的打滑则使带传动发生失效。联轴器与离合器的主要功能和区别是什么？ 功用：用来联接两轴使其一同回转并传递转矩和运动。功用相同。区别：联轴器联接的两轴不能分离，必须停车后通过拆除方式才能使联接的两轴分离，离合器联接的两轴，在机器运转过程中，可根据需要方便的接合和分离两轴。如汽车上的离合器。试分析增速带传动工作时，其最大应力在哪里?带紧边刚绕出小带轮处
4、图示四杆机构是否存在曲柄，哪个构件为曲柄?若各构件长度不变能否获得双摇杆结构，如何获得?机器和机构的主要区别？ 1）机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量的转换; 2）机构的主要功用在于传递或转变运动的形式; 3）机器和机构统称为机械，即机械是机器与机构的总称。构件的基本要求包括哪些？ 构件是组成机构的单元。而构件又是由若干零件组成。运动副对构件运动形式的约束及两构件接触方式的不同，运动副可如下分类：1高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。2低副 两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面低副可分为转动副和移动副。（1）转动副 若运动副只允许两构件作相对转动，则称该运动副为转动副，
5、也称铰链。（2）移动副 若运动副只允许两构件沿接触面某一方向相对滑移，则称该运动副为移动副。静力学是否只有两个物体之间的作用力与反作用力？ 不是。静力学是力学的一个分支，它主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律，以及如何建立各种力系的平衡条件。静力学的基本物理量有三个：力、力偶、力矩。机构具有确定运动的条件是什么？ 机构具有确定运动的条件是：机构自由度必须大于零、且原动件数与其自由度必须相等。如何区分约束力与主动力？ 约束力指物体受到一定场力限制的现象。自由体运动形式的可能性有无穷多，但是实际表现的真实运动决定于其所受的力，这些力称为主动力。力矩与力臂有什么关系？ 力矩的大小等于力乘以力臂。注
6、意：力臂是矩心到力作用线的垂直距离。行程速比系数，极位夹角，急回特性三者关系如何？ 三者关系：急回特性的强弱用行程速比系数来衡量，极位夹角是推导程速比系数计算公式中的一个重要参数，极位夹角0，K1，机构没有急回特性，K1，机构有急回特性。K 值越大急回特性越强。静定梁的基本形式包括哪些？简支梁 悬臂梁 外伸梁为什么线数多的螺纹多用与传动？导程=线数螺距。所以，线数多的话，螺纹每旋转一圈，对应的导程大，效率相对单线螺纹要高。棘轮结构的基本原理与基本类型？棘轮结构由摆杆、棘爪、棘轮、止动爪组成。摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。V 带主要参数和选择方法？ V 带主要参数是节宽、顶宽、高度、楔角；
7、带的型号一般根据计算功率和小带轮转速选取。离合器的作用？离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。 取分离体画受力图时，铰链约束力固定端约束力偶矩 固定端约束力的指向可以假定，光滑面约束力柔体约束力活动铰链反力正压力的指向不能假定。 构件可分为哪三类？ 主动件，从动件，机架 什么是运动副？ 两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相对运动。 从动件常用的运动规律？从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、相加速度的变化规律，它全面地反映从动件的运动特性及其变化的规律性。 什么是自由度？ 机构具有确定运动时所必须
8、给定的独立运动参数的数目称为机构自由度。 什么是构件的强度？什么是构件的刚度？金属材料在外力作下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 刚度是机械零件和构件抵抗变形的能力。平带的主要特点？ 平带的横截面为扁平矩形，内表面与轮缘接触为工作面。四、计算题计算图示机构的自由度已知一对外啮合直齿圆柱标准齿轮的 Z1=30，Z2=45，压力角 a=20。 ，模数 m=5mm,齿顶高系数 ha*=1，试求齿轮 l 的分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，两轮啮合传动的中心距和传动比。(10 分)23、图示机构的自由度。1218HLPn128323 LnF24、在图示平面铰链四杆机构中，已知各杆杆长分别为 LBc
9、=150mm.LCD=120mm，LAD=100mm，AD 为机架。若想得到双曲柄机构，求 LAB 的最小值。D mllBCAABADC13025为 最 长 杆为 最 短 杆 ， 设支梁受力情况如图所示。试求：(1)梁 A、B 端的约束力；(2)画出剪力图，并计算最大剪力 Qmax(3)画出弯矩图，并计算最大弯矩 Mmax(15)计算下列机构的自由度，并指出机构中的复合铰链、虚约束。1 2 1 、 n=5 ， PL =7 ， PH =0 ， C 处为复合铰链，F=3n-2PL -PH =3 5-2 7 1 2 、 n=5 ， PL =7 ， PH =0 ， F 处（或 G 处）为虚约束， F=
10、3n-2PL -PH =3 5-2 7 1 现有一标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数 Z1 =24 ，齿顶圆直径 da = 78 mm ，要求为之配置一大齿轮，装入中心距 a =150 mm 的齿轮箱内传动，确定所配置齿轮的五个基本参数。由 ，得 当为正常齿标准齿轮时， 1 ， C* =0.25, 20 ，可解得： m=3 mm 。 由 a=m(Z1 +Z2 )/2 ， 得 150 3 （ 24+Z 2 ） /2 ， 解得： Z2 =76. 。 齿轮的五个参数为： 1 ， C * =0.25, 20 ， m=3 mm ， Z2 =76 。 现有一标准渐开线正常齿制直齿圆柱齿轮，已知齿数 Z =2
11、2 ，齿顶圆直径 d = 120 mm ，要求为之配置一大齿轮，装入中心距 a =200 mm 的齿轮箱内传动，试确定所配置大齿轮的五个基本参数。1 、计算齿轮的模数 因小齿轮为标准渐开线正常齿制直齿圆柱齿轮，故 ha* =1.0, C* =0.25, 20 ； da1 =m(Z1 +2ha* )=120, m=120/(22+2 1) 5 mm. 。 2 、计算齿轮的齿数 a=m （ Z1 +Z2 ） /2=200, Z2 =(2 200/5)-22 58 故大齿轮的五个基本参数为： Z2 58 ， m=5 mm ， ha* =1.0, C* =0.25, 20 在图示轮系中， 已知轮 1
12、的转速 （转向如图） 。试求转臂 H 转速 的大小和方向。 n4 =0 ， ， ， nH 与 n1 同向。 图示行星轮系中，已知 试求传动比 iH1 =10.5齿轮 1 的转动方向与转臂 H 相同。 求图示梁支座的约束反力。已知： 。KNF2解：根据平面力系平衡方程得： MA(F)=0 2F+4FFBcos30 60 FB2.31kN Fx0 FAxFB sin300 FAx1.155kN Fy0 FAY2F FBcos300FAY=2 kN 答：A 支座约束反力 FAx1.155kN，FAY=2 kN；B 支座约束反力 FB2.31kN 。某传动装置采用一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮传动，
13、大齿轮已经丢失，测得两轮轴孔心距 a=112。5mm，小齿轮齿数 z=38，齿顶圆直径 da1=100mm，试确实大齿轮的基本参数和尺寸？1根据齿顶圆直径和齿数求模数。m=100/（38+2*1）=2.5 2根据两轴中心距，求大齿轮的齿数为=112.5*2/2.5-38=62这样，参照教材 130 页表 8-2 你可以求出大齿轮的基本尺寸，包括齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高、齿根高等。FAX一对直齿圆锥齿轮传动如图所示，已知主动轴的转速 ，传递功率 P =5.5kW ，齿轮模数 m = 4 mm ，分度圆压力角 = 20 ，齿数 齿宽 b = 40 mm ，试求从动齿轮 2 所受力的大小和方向
14、（用分力表示） 。 （提示：小齿轮宽中点的分度圆直径： ） 1 、 齿轮 2 受力的方向如图所示2 、计算齿轮 2 受力（ 1 ） 、几何尺寸计算 d1 =mZ1 =4 25 100 mm tg1 Z1/Z2 =25/60=0.4167, 1 =22.62=223712，sin1=0.3846 ，cos1=0.9231 dm1 =d1 -bsin1 =100-40 0.3846 84.62 mm（ 2 ）转矩计算Nmm(3) 求各分力NFr2 =Fa1 =Ft1 tgsin1 =2586 tg20 0.3846 362 NFa2 =Fr1 =Ft1 tgcos1 =2586 tg20 0.92
15、31=869 N指出下图中的错误，并作简单说明。1 、联轴器缺少周向固定；2 、轴承盖缺少密封装置；3 、轴承无法装入；4 、齿轮轮齿无法加工；5 、轴肩过高，轴承拆卸困难；6 、轴承外圈多余固定； 7 、轴承外圈缺少固定。 机构自由度计算活动构件数 n7 低副数 PL=9 高副数 PH=1自由度数 F 3 n2 PL PH372912某标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿距 p=12.566mm，齿数 Z=25，正常齿制。试计算该齿轮的齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径、基圆直径、全齿高和齿厚。mp4如图所示吊杆中 A、 B、 C 均为铰链连接，已知主动力 F,杆长 AB BC L, 。求两吊杆的
16、受力的大小。30以铰链 B 为研究对象分析以 FX0 得 FA FC以 FY0 可得 FA、 FC与力 F 的关系式FA FC Fmzd101mhzdaa108*)2(1 mchzdaf 90*)2(1db97.320cos1 ch9s83.6如图所示的矩形横截面的梁，承受载荷 F8kN，M16kNm，梁长 2a2m，材料的许用应力 160MPa，求：（1）梁 A、 B 端的约束力；（2）画出剪力图和弯矩图；（3）确定横截面的尺寸。矩形横截面梁计算以M A0 求得 FB0 以F Y0 求得 FAF 8KN最大弯矩 截面尺寸 宽 55mm 高 110mmmkN18max机构的自由度 n=5 ，
17、PL =7 ， PH =0 ， F 处（或 G 处）为虚约束， F=3n-2PL -PH =3 5-2 7 1现有一标准渐开线正常齿制直齿圆柱齿轮，已知齿数 Z =22 ，齿顶圆直径 d = 120 mm ，要求为之配置一大齿轮，装入中心距 a =200 mm 的齿轮箱内传动，试确定所配置大齿轮的五个基本参数。1 齿轮的模数 小齿轮为标准渐开线正常齿制直齿圆柱齿轮， ha* =1.0, C* =0.25, 20 ； da1 =m(Z1 +2ha* )=120, m=120/(22+2 1) 5 mm. 2 齿轮的齿数 a=m （ Z1 +Z2 ） /2=200, Z2 =(2 200/5)-2
18、2 58 大齿轮的五个基本参数为 Z2 58 ， m=5 mm ， ha* =1.0, C* =0.25, 20 如图所示吊杆中 A、 B、 C 均为铰链连接，已知主动力 F,杆长 AB BC L, 。求两吊杆的受力的大小。30计算吊杆受力以铰链 B 为研究对象分析以 FX0 得 FA FC 以 FY0 可得 FA、 FC与力 F 的关系式答案： FA FC F如图所示的圆形横截面的梁，承受载荷 F10kN，M 20kNm，梁长 a2m，材料的许用应力 160MPa，试求：（1）梁 A、B 端的约束力； （2）画出剪力图和弯矩图； （3）若 d 70mm，校核梁的强度。（1）求约束力0BM024FRAA024MFRBKNRA10BR（2）画剪力图，弯矩图：（3） 所以此梁不安全。MPaW594327016max
