机械基础复习题

一、填空题（25分，1分/空）

1．两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 以AB杆为机架时，为 机构； 以CD杆为机架时，为 机构； 以AD杆为机架时，为 机构。

3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中， 、 运动规律有柔性冲击。

4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是 ，其接触强度的关系是 。

5．普通平键的工作面是 ，工作时靠 传递转矩；其剖面尺寸按 选取，其长度根据 决定。

6． 螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有 ， 和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为 、 和 。自行车的前轴是 ，自行车的中轴是 。 二、 问答题（16分，4分/题）

1． 加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？

2． 一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧

间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙

3． 在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什

么？

4． 移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？ 三、 计算题（49分）

1． 某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中

心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2． 图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，

z5′=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）

3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷FR=3000N，FA=500N， 尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。 30205轴承：派生轴向力FS=Fr/(2Y)，e=0.35，

当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr≥e时，X=0.4，Y=1.7）（18分）

FR FA Fr1 2L L Fr2 计算题第2题图 计算题第3题图 四、 结构改错（10分）

指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）

一、填空题（25分，1分/空） 1． 面； 2

2． 双曲柄机构； 双摇杆机构； 曲柄摇杆机构 3． 等加速等减速； 简谐运动

4． 分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高） 5． 两侧面；挤压；轴径；轮毂长度 6． 三角形螺纹；摩擦防松；机械防松 7． 转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴 二、简答题（16分，4分/题）

5． 不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0°，驱动力有效分力为0，机构无法运

动。加大驱动力后，传动角仍为0°，驱动力有效分力仍为0。

6． （1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大

7． 因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不

发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。 8． 修改从动件的运动规律，增大基圆半径。 三、 计算题（49分）

3． 解：mn=2.5mm z1=15 z2=38 αn=20°

a?mn?Z1?Z2?2Cos?Cos??mn?Z1?Z2?2.5??15?38???0.9462a2?70??18.8?Zmin?ZvCos3??17?Cos318.8??14.4Z1?15?Zmin 小齿轮改为斜齿轮后不会根切。 2．解： i15?

n1Z2?Z3?Z4?Z525?30?30?60???200n5Z1?Z2'?Z3'?Z4'15?15?15?2n5?n1500??2.5r/min?n5'i15200 v??5'?r5'?3．

齿条速度方向向下

2?n5'mZ5'2??2.54?20????10.5mm/s?0.01m/s602602Fs1 Fr1 FR FA Fs2

Fr2 2L L 根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图， Fs1?

Fr11000??294N2Y2?1.7Fs2?Fr22000??588N2Y2?1.7 Fs1?FA?294?500?794?Fs2故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。Fa1=294N，Fa2=294+500=794N Fa1 Fr1

?294?0.294?e1000Fa2794??0.397?eFr22000Pr1?Fr1?1000NPr2?X?Fr2?Y?Fa2?0.4?2000?1.7?794?2150N四、 构改错（10分）

⑥

⑦

② ④⑤ ⑧ ⑩

① ③ ⑨

①联轴器上应为通孔 ②联轴器无轴向定位 ③键槽位置错误④动静件之间应有间隙 ⑤轴承盖处应设密封装置 ⑥应有调整垫片 ⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 ⑨轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴 ⑩轴承内圈无定位

一、填空题

1．一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________； （2）当取d杆为机架时，则为___________。

2.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________， 压力角愈___________ ，机构传动性能愈好。

3.螺纹联接是指___________________。螺旋传动是指_________________。

4.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为__________________。 5．某调整螺纹，用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm， 则螺杆应转____圈。6.国标规定，

三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。

7.带传动的主动轮直径d1 =180mm，转速 n1 =940r/min，从动轮的直径为 d2 =710 转速 n2=233r/min,

则其弹性滑动系数ε为_______________________。

8.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为________。 9.齿轮传动的标准安装是指__________________________。

10.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___________，齿轮传动也越__________。

11.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的________，________选择刀具刀号。

12.一主动直齿轮的转矩为100Nm,其分度圆直径为50mm，则其传递的圆周力为_______，径向力为_______。

13.滚动轴承代号“6215”的含义是__________________________________。 14.额定动载荷是指__________________________

15.转轴是指______________________，传动轴是指___________________

16.一个阶梯轴由______，_________，______________三部分组成。 二、选择题

1.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________死点位置。

（A） 不存在 （B） 曲柄与连杆共线时为 （C）摇杆与连杆共线时为

2.为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。（A） 压力角 （B）传动角 （C）极位夹角

3.__________决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速 （B）凸轮轮廓曲线 （C）凸轮形状

4.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有___________。

(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力

5.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_______________________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。

(A) 螺栓联接 (B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹

6.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_______根。 (A)4 (B)6 (C)2 (D)10

7.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆

8.一般来说，_______更能承受冲击，_____-更适合于较高的转速下工作。 (A)滚子轴承 (B) 球轴承 三、计算题：

1、一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。

2、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。

第2题 第3题

3、图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100 圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？

4、设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。

一、填空题：

1．双曲柄机构 曲柄摇杆机构 2．大 小

3．利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动

4．外径 细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 5. 2

6. Y Z A B C D E B型基准长度2240mm 7. 0.022 8．78

9．分度圆与节圆重合 10．越多 平稳 11．模数 齿数

12．4000N 1455.9N

13．深沟球轴承 直径系列2 内径75mm

66

14．额定寿命10寿转，L=1(10转)时轴承所能承受的最大载荷 15．既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩 16．轴头 轴颈 轴身

二、选择题

1．B； 2．B； 3．B； 4．C； 5．B、D； 6．D； 7．C； 8．A、B

三、计算题

1．m=5 d1=100 d2=220

da1=100+10=110 da2=220+10=230

df1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85

2．P=3*6-2*8-1=1 具有确定运动

3．i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40

一、选择题

1.图示机构中有_______虚约束。（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有

2.图示机构要有确定运动，需要有_______原动件。（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有

3.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数 _______

（A）压力角α=0 （B）传动角β=0 （C） 极位夹角θ=0 （D） k＞1 （E）k＜1 （F）k=1

4.在双曲柄机构中，已知三杆长度为 a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d 杆长度为_______。 (A) ＜110mm (B)110mm≤d≤190mm (C)≥190mm 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置；

（A） 曲柄与连杆共线时为 （B） 摇杆与连杆共线时 （C） 不存在 6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。

（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大 C）实际轮廓线上的最小（ D）理论轮廓线上的最小

7.凸轮机构中的压力角是指_______间的夹角。

（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 （B） 凸轮上接触点的法线与该点线速度 （C）轮上接触点的切线与从动件的运动方向 8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_______。

（A） 沿轴向固定并传递轴向力 （B）沿轴向可作相对滑动并具有作用 （C） 沿周向固定并传递扭矩 （D）安装及拆卸方便

9.普通平键联接传递动力是靠_______。

（A）两侧面的摩擦力 （B）两侧面的挤压力 （C） 上下面的挤压力 （D）上下面的摩擦力

10.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度 b按要求选择键类型 c按内径选择键的剖面尺寸 d进行必要强度校核 具体设计时一般顺序为_______。 (A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a

11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应_______。

（A） 把键长增大到1.5倍 （B）把键宽增大到1.5倍 （C）把键高增大到1.5倍 （D）安装一对平键

12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_______有关。

（A） 升角 （B）线数 （C）螺距和牙型角 （D）升角和牙型角 13.螺纹联接是一种_______。

（A）可拆联接 （B）不可拆联接（C）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接（D）

具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆

14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受_______的作用。

（A） 拉伸 （B）扭转 （C）剪切 （D）弯曲

15.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为_______。 （A） 剪切与挤压破坏 （B）拉断 （C）拉扭断裂

16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm ,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为_______。 (A)1800 (B)240 (C)450 (D)540

17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_______。 A) 在传递相同功率时，尺寸较小 B) 传动效率高 C) 带的寿命长 D) 带的价格便宜 18.标准三角带型号的选定，取决于_______。

（A） 传递的功率 （B）带的线速度 （C）带的圆周力 （D）高速轴上的扭矩 19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_______。 （A） 降低 （B）增大 （C）不变

20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角_______。

（A） 减小 （B）增大 （C）不变

21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_______。

（A）减小 （B）增大 （C）不变

22.带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。

（A） 带不是绝对挠性件 （B）带与带轮间的摩擦系数偏低 （C） 带的紧边与松边拉力不等 （D）带绕过带轮产生离心力

23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数 ε为_______。

（A）1.2﹪ （B）1.5﹪ （C）1.8﹪ （D）2.2﹪

24.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D1，D2，b：选用带的型号，c：确定带的长度L，d：确定带的根数Z，e：选定初步中心距a0，f：计算实际中心距a，g： 计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为_______。

（A）a-b-c-e-f-d-g (B)a-b-d-e-c-f-g (C)b-a-e-c-f-d-g (D)b-a-e-f-c-d-g 25.一对齿轮要正确啮合，它们的_______必须相等， （A）直径 （B）宽度 （C）模数 （D）齿数 26.一个齿轮上的圆有_______。

（A） 齿顶圆和齿根圆， （B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 （C） 齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆

27.一标准直齿圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮

_______。 （A）82 （B）78 （C）80 （D）76 二、计算题

1)、 下图是连杆机构的运动简图 1 计算该机构的自由度； 2 问该机构是否存在曲柄

2)、 如图所示，已知轮系中各齿轮齿数。求传动比i1H；计算其自由度。

确的。

三、问答题（每问5分，共20分）

1．一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比i、中心距a及其它条件都不变的情况下，若减小模数m并相应地增加齿数z1和z2，试问这对弯曲疲劳强度和接触疲劳强度各有什么影响？ 在闭式传动中，若强度条件允许，这种减小模数增加齿数的设计方案有什么好处？

2．试标出图中两种传动形式的蜗杆、蜗轮和齿轮和转动方向，哪种传动形式比较合理？

为什么？（两种传动形式的参数均相同） 四、计算题（ 共22分）

1．图示为一齿轮轴，其上装有一对型号为7208E的轴承。已知Fx=5000N，FrⅠ=8000N，FrⅡ=6000N。试计算作用于两轴承上的总轴向载荷。（S=Fr/2Y，Y=0.4ctg14°2′10″）（10分）

2．设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反？（2）低速级螺旋角?应取何值才能使中间轴的轴向力互相抵消？（12分）

五、改错题（8分）

下图为一输出轴，试指出1~8标注处的错误。

一．填空题

1．弹性滑动，恒定的传动比； 2．初拉力，小带轮包角； 3．小，小，大，大； 4．摩损，胶合；

5．心轴，传动轴，转轴；心轴，传动轴，转轴； 6．滚动摩擦，滑动摩擦；向心轴承，推力轴承； 7．外圈，内圈，滚动体，保持架； 8．弹联轴器，刚性联轴器； 9．硬，韧； 10．高，低，低 二．选择题

1．B，2．A，3．B ，4．A，5．A，6．B，7．C，8．D ，9．A，10．a 三．问答题

1．答：（1）一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比，中心距及其它条件不变的情况下，若减小模数并相应地增加齿数时，会使弯曲强度下降，对接触疲劳强度无影响。

（2）在闭式传动中，若弯曲强度条件允许，减小模数，增加齿数，可以使重合度增加，传动的平稳性增加，模数齿顶圆直径也小，既可节省材料，又减少了切齿的工作量。

2．（1）

答：（2）第一种（左）形式较合理。

（3） 由于蜗杆传动的啮合效率η是随着滑动速度vs的增加而增大，为了

提高蜗杆传动的效率，应尽可能增大vs，即增大蜗杆的转速n1，所以蜗杆传动应尽可能布置在高速级。 四．计算题

1．（1）低速轴小齿轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向相同才能使轴向力相反。 （2）β2=8°16′04″

2．FaⅠ= FX +SⅡ=6875N ，FaⅡ= SⅡ=1875N 五．改错题

1．无倒角，轴承装拆不方便； 2．轴肩过高，轴承无法拆卸；

3．轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠；

4．套筒与轴肩平齐，右轴承定位固定不可靠，套筒外径过大，轴承无法拆卸； 5．轴头过长，齿轮装拆不便； 6．精加工面过长，也不利于轴承拆卸；

7．轴与轴承盖无密封件，盖孔与轴间无间隙，动静件未分开，工作时会干涉； 8．联轴器与轴间无键联接，周向固定不可靠，不利于装拆轴上零件。

一、 回答下列问题：（每题6分）

（1）作用力与反作用力是一对平衡力吗？

（2）图a中所示三铰拱架上的作用力F，可否依据力的可传性原理把它移到D点？为什么？

（3）二力平衡条件、加减平衡力系原理能否用于变形体？为什么？ （4）只受两个力作用的构件称为二力构件，这种说法对吗？

（5）等式F=F1+F2与F=F1+F2的区别何在？

（6）图b、c中所画出的两个力三角形各表示什么意思？二者有什么区别？

（7）如图所示一传动轴，如何改变外力偶的作用位置以提高轴的承载能力？

（8）下两图为在铣床上安装工件的两种方法，主要工具由垫铁l、压板2、T形螺栓3及螺母4、垫圈5等组成，试分析这两种方法的特点，并指出哪种方法正确。

（9）现有低碳钢和铸铁两种材料，试对下列两种结构中的杆选用合适的材料，并说明理由。

（10） 判断如图所示的横截面上的切应力分布图是否正确？ 二、计算题（每题10分）

1．组合梁及其受力情况如图所示,已知F=qa，M=qa2，梁的自重可忽略不计，试求A、B、C、D各处的约束反力。

2．变速箱中间轴装有两直齿圆柱齿轮，其分度圆半径r1 = 100 mm，r2 = 72 mm，啮合点分别在两齿轮的最低与最高位置，如图所示。图中的尺寸单位为mm。已知齿轮压力角α =20°。在齿轮1上的圆周力F1 = 1.58 kN。试求当轴平衡时作用于齿轮2上的圆周力F2与A、B轴承的反力。

3．图示直杆质量为35 kg，问多大的力FP才能使其移动？已知接触面间的静摩擦因数均为0.3。

4．图示一托架，AC是圆钢杆，许用应力[?]钢=160 MPa；BC是方木杆，许用应力[?]木

=4 MPa，F=60 kN，试选择钢杆圆截面的直径d及木杆方截面的边长b。

5．铸铁梁受力和截面尺寸如图所示。已知：q=10 kN/m，F=2 kN，许用拉应力[? t]=40 MPa，许用拉应力[? c]=160 MPa,，试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变，将T型梁倒置成为⊥形，是否合理？（附加题15分）

所以 F=3n-2Pl-PH=3×4-2×5-0=2 B处有复合铰链

2、解：n=4 Pl=5 PH=1

所以 F=3n-2Pl-PH=3×4-2×5-1=1 C处有局部自由度 E处有复合铰链 F或G为虚约束

五、设计计算题 1 111i??? H1Hzzi1H1?i13 1?23z1z?2、左旋 2(i).z3?99iH1?10000q,?d12d?mqm 由，得

3、解：1） 3 左旋，4 右旋

(ii)z3?100,iH1??1002T2T1FFt1?1?,Fr1?T1tg?,Fa1?Ft1?tg?d1tmnz1/cos?cos? 2） 3）

4、解： S1?0.7R1?0.7?200?140N,S2?0.7R2?0.7?100?70N?A1?S1,A2?S1A1140??0.7?e,?X1?1,Y1?0R1200A2140??1.4?e,?X2?0.41,Y?0.85R2100P1?X1R1?Y1A1?R1?200N?12N6 P2?X2R2?Y2A2?0.41?100?0.85?100 六．解：1处：轴承定位高度超过内圈厚度； 2处：轴段长应比轮毂稍短，且定位高度超过轴承内圈厚度； 3处：圆螺母固定应有退刀槽。

一、 回答下列问题：

答：（1）不是。作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上两个力。 （2）不可以。力的可传性原理只适用于同一刚体上，本题不是在同一刚体上。 （3）不可以。因其应用前提必须是刚体。

（4）不对。在两个力作用下保持平衡的的构件才能称为二力构件。 （5）F=F1+F2是矢量式，包含大小和方向，F=F1+F2是代数式，只有大小。 （6）图b表示力的合成，图c表示力的平衡。前者表示F3=F1+F2，后者为

F1+F2 +F3=0

（7）将4Mo向右移至2Mo处，将2Mo左移至1Mo处，将Mo左移至4Mo处可使轴的最

大转矩减少一半，使轴的承载能力提高一倍。 计算如下：原来Mmax=4Mo 现在Mmax=2Mo 故轴的承载能力提高一倍。

（8）根据力矩的定理，力臂与力成反比，如要使工件压紧，压板的螺栓应尽量靠近工件，故图a）正确。

（9）由受力分析可知，两图中1杆均受拉，2杆均受压，故1杆应选用低碳钢，2杆应选用铸铁。 （10）图（a）正确。 二、计算题 略

一、填空题（每空1分，共29分）

1．在计算机构自由度是时，应注意的三种情况是 ； ； 。

2．凸轮机构中， 运动规律有刚性冲击， 运动规律有柔性冲击， 运动规律无冲击。 3．螺纹联接的基本类型有 ； ； ； 。

4．传动带工作时受有三种应力，它们是：由 引起的 应力；由 引起的 应力以及由于 引起的 应力。

5．现有4个标准齿轮：m1=4mm，z1=25；m2=4mm,，z2=50；m3=3mm，z3=60； m4=2.5mm，z4=40。其中 齿轮的渐开线形状相同， 齿轮能正确啮合， 齿轮能用一把滚刀制造。 6．在其他条件不变的情况下，载荷增加一倍时，轴承的寿命将减为原来的 。 7．当n>10r/min时，滚动轴承的主要失效是 ，此时应按 确定轴承型号。

8．选择润滑油的一般原则是：轴承的载荷大，轴颈的圆周速度低和工作温度高时，应选用 的润滑油；反之，则应选用 的润滑油。

9．图示铰链四杆机构中已知AB =80mm，BC =110mm，CD =40mm，AD =100mm，则当

AB为机架时是 机构； BC为机架时是 机构； CD为机架时是 机构。

10．带传动中，传动带在带轮上的滑动可分为 和 两种情况，其中 是带传动正常工作时所不允许的。 二．选择题（每题1.5分，共15分）

1．机构具有确定相对运动的条件是 。

（A）F≥0； （B）N≥4； （C）W>1； （D）F=W。

注：F-自由度数，N-活动构件数，W-主动构件数

2．曲柄连杆机构中以 为主动件时，会出现死点。 （A）曲柄；（B）连杆；（C）摇杆；（D）上述都不对。

3．为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角?1，并使?1 。 （A）?120?； （B）?120?； （C）?150?； （D）?150?。

P4．按初估轴直径公式d≥Cn计算出的直径，通常作为阶梯轴的 的尺寸。

3（A）最大处直径； （B）轴中间段直径； （C）最小处直径； （D）危险截面处直径；

5．齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生 破坏为前提建立起来的。 （A）疲劳点蚀； （B）磨损； （C）胶合； （D）塑性变形。

6．一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软齿面，因此有 。 （A）?H1 ? ?H2 ， [?] H1? [?]H2 ； （B） ?H1= ?H2， [?] H1? [?]H2 ； （C）?H1 ? ?H2 ， [?] H1 ? [?] H2 ； （D） ?H1 ? ?H2， [?] H1?[?]H2 。

7．在齿轮减速器中，一般将小齿轮的宽度b1取得比大齿轮的宽度b2 。 （A）大； （B）小； （C）相等； （D）随意取值。

8．当分度圆直径一定时，在满足轮齿弯曲强度的条件下，应尽可能选取 。 （A） 较宽的齿宽； （B）较大的模数； （C）较多的齿数；（D）较大的中心距。 （B） 9．为了提高轴的刚度，应采取 的措施 （A） 以合金钢代替碳素钢； （B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C） 提高轴的表面质量； （D）加大轴径。

10．如果一转轴工作时是正反转运动，则轴的计算弯矩公式取 。

（A） 0.3； (B) 0.6； (C) 1； (D) 2。 三、计算题(每题12分，共48分) 1．计算下图各机构的自由度。

Me?M2?(? T)中?应

2．图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。

1）已知主动轮1的螺旋角及转向，为了使装有齿轮2和齿轮3的中间轴的轴向力较小，试在图中画出齿轮2、3、4的轮齿螺旋角旋向和各齿轮产生的轴向力方向。

2）已知mn2=3mm，z2=57，?2=15?，mn3=4mm，z3=20，试求?3为多少时，才能使中间轴上两齿

轮产生的轴向力互相抵消？

3． 在图示齿轮系中，已知z1=22，z3=88，z3' = z5 试求传动比i15。

4． 轴承的安装形式如图所示。

1）已知：Fs2+FA> FS1或FS2+FAFS2；FA

四、改错题（8分）

1．图示为二级齿轮减速器中中间轴的结构，试指出图中结构不合理的地方（在图上标出），并改正之。

一、填空题

1．复合铰链，局部自由度，虚约束；

2．等速，等加速等减速运动，余统弦加速度；

3．螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接，紧定螺钉联接； 4． 初拉力 ，拉应力；离心力，离心应力；弯曲，弯曲应力 5． 1和4 ， 1和2， 1和2； 6． 12.5%

7．疲劳点蚀，寿命计算; 8．粘度高，粘度低；

9．双摇杆，曲柄摇杆，双曲柄； 10．弹性滑动，打滑，弹性滑动。 二．选择题 1．（D）2．（C）3．（B）4．（C）5．（A）6．（B）7．（A）8．（C）9．（D）10．(C) 三、计算题

1． (a)F=1， (b)F=1

2． 2，3右旋，4左旋，β=10° 3． i15=9

4． 1） Fs2+FA>Fs1时，FaⅠ=Fs2+Fa2 ，FaⅡ =Fs1- Fs2+FA

2）Fs2+FA

四、改错题

从左至右 ① 套筒轴肩过高，应降低高度； ② 齿轮左端面距内臂距离太小； ③ 两齿轮间距太小 ④ 轴环位置不对，大齿轮装不进去，应改到两齿轮中间； ⑤ 轴承类型不对，应选用同类型。

1.螺纹联接的基本类型有哪些？各有什么特点及各用于什么场合？（8分） 2．螺栓组结构设计中应注意什么？（6分）

3．普通平键联接的类型有几种，轴端联接一般采用哪一种类型的平键？键的尺寸是如何选出的。试举一例。（8分）

4．自行车的前轴、中轴、后轴各是心轴还是转轴？（6分）

5．试分析参数dd1、?1、v、i、a对V带传动有何影响？如何选取？（10分） 6．为了修配一对齿轮查阅了原设计资料，知大小齿轮均使用45钢正火。试指出设计的不妥之处和轮齿的失效形式，并提出改进的措施。（6分）

7．模数大、弯曲强度也大，那么一对齿轮传动的齿面接触强度必为相等，故弯曲强度也应相同，对吗？（6分）

8．有两对直圆柱齿轮传动，其中一对齿轮的m=2mm，z1=50，z2=200，b=75mm，另一对齿轮的m=4mm，z1=25，z2=100，b=75mm，当载荷及其它条件均相同时，试问：1）两对齿轮的接触疲劳强度是否相同？为什么？2）两对齿轮的弯曲疲劳强度是否相同？为什么？（12分）

9．制造轴的材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？（6分） 10．轴承安装形式如图所示。（12分）

3） 已知：Fs2+FA> FS1或FS2+FAFS2；FA

11．某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器联接，功率P=7.5kW，转速n=970r/min，两轴直径均为42mm，试选择联轴器的型号。（6分）

12．带速越高，带的离心力越大，不利于传动，但在多级传动中，常将带传动放在高速级，这是为什么？（6分）

13．下图为一输出轴，试指出1~8标注处的错误。（8分）

1．答：螺纹联接的基本类型有螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接和紧定螺钉联接。

螺栓联接又分为普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接两种，普通螺栓联接结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，

故孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，适用于被联接件不太厚和两边都有足够装配空间的场合。

铰制孔用螺栓联接的孔和螺栓杆多采用基孔制过渡配合，故孔的加工精度要求高，适用于利用螺杆承受

横向载荷或需精确固定被联接件相对位置的场合。

双头螺柱联接，是将双头螺柱的一端旋紧在一被联接件的螺纹孔中，另一 端则穿过另一被联接件的孔，再放上垫圈，

拧上螺母。双头螺柱联接适用于被联接零件之一太厚，不便制成通孔，或材料比较软且需经常拆装的场合。

螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的孔，并旋人另一被联接件的螺纹孔中。螺钉联接适用于被联接零件之一太厚而

又不需经常拆装的场合。

紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入该零件的凹坑中，以固定两零件的相互位置，

并可传递不大的载荷。

2．答：

?为了装拆的方便，应留有装拆紧固件的空间。如螺栓与箱体、螺栓与螺栓的扳手活动空间，紧固件装拆时的活动空间等。

?为了联接可靠，避免产生附加载荷，螺栓头、螺母与被联接件的接触表面均应平整，并保证螺栓轴线与接触面垂直。在铸、

锻件等粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座，当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈等。

?在联接的结合面上，合理地布置螺栓及螺栓数，以使接合面受力均匀且便于加工。 ?为了便于制造和装配，同一组螺栓不论 其受力大小，应采用同样材料和尺寸。

3．答：普通平键分为圆头(A型) 、平头(B型)和半圆头(C型)。轴端联接一般采用半圆头(C型)。键的尺寸是根据键联接的轴径和长度由标准中查得。如轴径为60时，轴长为60时，键的尺寸应为 b=18mm，h=11mm，L=50mm 标记为 键16×50 GB1096—79

4．答：前轴、后轴只承受弯矩，不传递转矩，故为心轴，中轴承受弯矩和转矩，故为转轴。

5答：①dd1不宜过小，否则会使带的包角减小，同时增加带的弯曲应力，应不小于表标准中的最小直径，并符合带轮直径系列。

②?1小，有效拉力小，降低带传动的工作能力。包角?1越大，有效拉力越大应使包角>120°

③速度过大，则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速v也不能过小（一般不应小于5 m/s）。带速太小说明所选的ddl太小，这将使所需的圆周力过大，从而使所需的胶带根数过多。

④中心距小虽能使传动紧凑，但带长太小，单位时间内胶带绕过带轮次数增多，即带的应力循环次数增加，将降低带的寿命。此外，中心距小又减小了包角α1，降低了摩擦力和传动能力。

⑤中心距过大时除有相反的利弊外，高速时还易引起带的颤动。故应合理选择。 试分析参数dd1、?1、v、i、a对V带传动有何影响？如何选取？（10分）

6．答：小齿轮应采取调质，大齿轮采用正火，轮齿的失效形式为齿面疲劳点蚀。

小齿轮的硬度应比大齿轮的硬度值应高出30～50HBS。 7．答：不对。两轮的弯曲强度不相等，因弯曲强度与齿数有关。

8．答：1）相同。接触应力为一对作用力与反作用力。2）弯曲疲劳强度不相同，因弯曲强度与齿数有关。

9．答：轴的材料主要有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不应采用高强度合金钢来提高轴的刚度。因合金钢在常温下的弹性模量与普通碳素钢基本相同。

10．1） Fs2+FA>Fs1时，FaⅠ=Fs2+Fa2 ，FaⅡ =Fs1- Fs2+FA

2）Fs2+FA

11．计算转矩，由表21-1查取K=2，

P7.5Tc?K?T?K?9550?2?9550??147.7 N?m

n970 按计算转矩、转速和轴径，由GB4323—84中选用TL6型弹性套柱销联轴器，标记为：

TL7联轴器42×112 GB4323-84。查得有关数据：额定转矩 Tn=500N·m，许用转速 [n]=2800 r/min，轴径 40～45 mm。

12．答：带传动放在高速级可使传动紧凑，同时有过载保护作用。

13．

①无倒角，轴承装拆不方便； ②轴肩过高，轴承无法拆卸；

③轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠；

④套筒与轴肩平齐，右轴承定位固定不可靠，套筒外径过大，轴承无法拆卸； ⑤轴头过长，齿轮装拆不便；

⑥精加工面过长，也不利于轴承拆卸；

⑦轴与轴承盖无密封件，盖孔与轴间无间隙，动静件未分开，工作时会干涉； ⑧联轴器与轴间无键联接，周向固定不可靠，不利于装拆轴上零件。

1.螺纹联接为什么要防松？常用的防松方法有几种？（6分）

1．螺栓组结构设计中为避免螺栓承受偏心载荷，一般采用什么方法？（6分） 2．带传动中的弹性滑动和打滑有什么不同？可以避免吗？传动比不准确的原因是什么？可以解决吗？（10分）

4．自行车的前轴、中轴、后轴各是心轴还是转轴？（6分） 5．若普通V带传动的结构尺寸（a、dd1、dd2、）型号及带根数Z一定时，其所能传递的功率是否完全确定？（6分）

6．一对传动齿轮中两齿轮轮齿面上的接触应力是否相同？弯曲应力是否相同？ （6分）

7．软齿面齿轮为何应使小齿轮的硬度比大齿轮高（20~50）HBS？（6分） 8．为什么斜齿轮的承载能力比直齿轮的高？螺旋角的取值范围通常是多少？为什么？（10）

9．在轴的弯扭组合强度校核中，?表示什么？为什么要引入?？（6分） 10．为什么两端固定式轴向固定适用于工作温度不高的短轴，而一端固定一端游动式则适用于工作温度高的长轴？（6分）

11．试画出图示斜齿轮传动中每个齿轮上所受的力圆周力Ft和、轴向力Fa和径向Fr力的方向。图中1为主动轮。（12分）

12．图示为一带式运输机的单级减速器的从动轴，轴的尺寸及轴上零件布置如图，已知径向载荷Fr1=2500N，Fr2=3000N，轴向载荷Fx=800N，方向向右，转速n=200r/min，传递的功率P=5kW，载荷有轻微冲击，轴承使用寿命为L?h=40000h，请选择轴上联轴器、轴承及键的型号。（20分）

1．答：联接螺纹都能满足自锁条件，且螺母和螺栓头部支承面处的摩擦也能起防松作用，

故在静载荷下，

螺纹联接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力

可能减小或瞬间消失，影响联接的安全性，甚至会引起严重事故。所以在重要场合，必须采取有效的防松措施。

2．常用的防松方法有摩擦防松、直接锁住和破坏螺纹副等三种。

3．弹性滑动是带传动不可避免的物理现象，由弹性带引起的。打滑是由于过载引起的，可以避免。

传动比不准确的原因是由于带有弹性滑动，如改变带的材质可以解决。

4．自行车的前轴、后轴是心轴，中轴是转轴。

5．不能，还与带传动的工作性质及原动机，工作机的类型有关。

6．不同，弯曲应力还与齿轮的齿数有关。

7．为使两齿轮的寿命接近，通常使小齿轮的硬度比大齿轮高（20~50）HBS？

8．斜齿轮的啮合接触线比直齿轮长，重合度>直齿轮，所以承载能力比直齿轮高。螺旋角的取值范围通常是8°～20°，

螺旋角越小，则对传动平稳性的改善就越小，斜齿轮的优点就越不明显。螺旋角越大，产生的轴向力越大，

从而使轴承及传动装置的尺寸也相应增大，故一般螺旋角应在8°～20°范围内。

9．在轴的弯扭组合强度校核中，?为根据转矩性质而定的折合系数，大多数转轴的弯曲应力为对称循环变化的，

而有时扭转切应力随所受转矩性质不同常常并非是对称循环变化的应力（如频繁地起动、停车时应力为脉动循环变化）。

故引入?后，可采用同一计算式计算，又比较符合实际情况。

10．工作温度不高短轴，由于受热后伸长量不大，采用两端固定式不会引起轴的变形。工作温度高的长轴则适用于

采用一端固定一端游动式，以保证轴有足够的伸长空间。

11．略 12．略

一、 填空（20分，每空1分）

1、 蜗杆传动由蜗杆、 、和机架组成，用于传递空间 间的运动和动力。

2、 根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可分为 、 、和

三大类。

3、 闭式蜗杆传动的主要失效形式是轮齿齿面的 、 、和 。 4、 在机床变速装置中将定轴轮系和行星轮系组合在一起使用，这种齿轮系称

为 。

5、 铰链四杆机构中是否存在曲柄、取决于各构件 之间的关系。 6、 曲柄滑块机构可将主动曲柄的连续转动，变换为从动滑块的往复 。 7、 铰链四杆机构的三种基本形式为 、 、 。 8、 按凸轮的形状和运动情况凸轮可分为 、 、和 三大类。 9、 在槽轮机构中如要想增加槽轮转动的次数，则要增加 。 10、零件在轴上的固定形式包括 和 。 二、判断（20分，每题2分）

1、蜗杆传动中，常将蜗杆作为主动件，蜗杆作为从动件。 （ ） 2、蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定。 （ ） 4、蜗杆传动中的失效总是发生在蜗轮轮齿上。 （ ）

i4、

HGK就是行星轮系中GK两轮之间的传动比。 （ ）

5、曲柄滑块机构一定具有急回特性。 （ ）

6、只要以最短杆为机架，一定得到双曲柄机构。 （ ） 7、行程速度化系数K=1的机构，一定不具有急回特性。 （ ） 8、死点位置常使机构从动件无法运动，所以死点位置都是有害的。 （ ） 9、为了提高刚度，同时又减轻重量，节省材料，常将轴制成是空心的。 （ ） 10、润滑油的牌号是按照油的精度划分的，牌号数字越大，油粘度越高。 （ ）

三、选择（30分）

nzdi???nzd1、 蜗杆传动的传动比

122121 （ ）

A、对 B、不对 C、不确定

2、蜗杆传动正确啮合条件中，蜗杆导程角与蜗轮分度圆柱螺旋角关系为 （ ）

A、大小相等且方向相同 B、大小相等且方向相反 C、都可以

3、各构件尺寸如图所示，则此机构为 （ ） A、曲柄摇杆机构 B、双摇杆机构 C、条件不足不能确定

4、在平面四杆机构中，压力角与传动角的关系为 （ ）

A、压力角增大则传动角减小 B、压力角增大则传动角也增大 C、压力角始终与传动角相等

5、只承受弯短，而不传递转矩的轴称为 （ ）

A、传动轴 B、转轴 C、心轴

6、滚动轴承62312中轴承的内径为 （ ）

A、12cm B、60cm C、23cm

四、计算（30分）

已知模数m=5 mm，蜗杆分度圆直径d1=90 mm，1、 某厂生产的普通圆柱蜗杆传动减速器，

蜗杆头数Z1=1，蜗轮齿数Z2=62，试计算蜗杆蜗轮的d2 、a

、da1 、da2 。

2、 牛头刨床导杆机构中，已知中心矩LAB=300mm, 刨头行程LDD1=360 mm,行程速度变化

系数K=2，求曲柄长LBC和导杆长LAD。

3、 在图示轮系中，已知

n1=1440 r/min各轮齿数这

z?z?z?18，

136z?27，z24?z?24,z?81，试求n5的大小并说明转向。

57

一、填空

1. 蜗轮、两交错轴

2. 圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动 3. 点蚀、磨损、胶合 4. 组合行星齿轮系 5. 长度

6. 直线运动

7. 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 8. 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮 9. 圆销数 10. 周向固定、轴向固定 二、判断

1【×】2【√】3【√】4【×】5【×】6【×】7【√】8【×】9【√】10【√】 三、选择

1【B】2【A】3【C】4【A】5【C】6【B】 四、计算 1、解:

d?mz?5?62?310mm221d90q???18m5m5a?(q?z)??(18?62)?200mm22da?d?2ha?d?2ham?90?2?1?5?100mm2?1111da?d?2ha?d?2ham?31?2?1?5?320mm

?2222k?12?1???180???180??60?k?12?111?????60??30?22BC?ABsin??300?sin30??150mm11DD?360AD?2?2?360mm1sin30?2 n(?1)zzz?27?24?81i?????9nzzz18?18?1812、解

31257155136n1440n??????160r/min993、解:

15

n转向与n方向相反

5131257155136

n(?1)zzz?27?24?81i?????9nzzz18?18?18n1440n??????160r/min9915n转向与n方向相反

51

一．填空题（共10分，每空1分）

1、带的欧拉公式F1?F2e中，其中：?表示▁▁▁▁▁；f表示▁▁▁▁。 2、一般带传动的主要失效形式是▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。

3、代号为“N308”的滚动轴承其精度等级是▁▁▁▁级，内径是▁▁▁▁。 4、蜗杆传动的主平面是指▁▁▁的平面。

5、斜齿轮的螺旋角?过大会使斜齿轮的▁▁▁▁过大，过小又显示不出斜齿轮的优点。 6、受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生▁▁▁和螺栓被▁▁▁▁主要失效形式。

一、选择题（10分，每题2分）

1、螺纹联接防松的根本问题在于 （ ） (A) 增加螺纹联接的轴向力 (B) 增加螺纹联接的横向力 (C) 防止螺纹副的相对转动 (D) 增加螺纹联接的刚度

2、设计时键的剖面尺寸通常是根据▁▁▁从标准中选取。 （ ） (A) 键传递的转矩 (B) 轴的转速 (C) 轮毂的长度 (D) 轴的直径 3、设计链传动时，链节数最好取▁▁▁。 (A) 偶数 (B) 奇数 (C) 质数 (D) 链轮齿数的整数倍

4、一般蜗杆传动要限制油温不要过高，其温度最高不超过 （ ）

f.?（A）30C （B）50C （C）80C （D）120C

5、蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限度内可采用 （ ） (A) 较小的蜗杆直径系数 (B) 较大的蜗杆分度圆上螺旋升角 (C) 较小的模数 (D) 较少的蜗杆头数 二、简答题（共10分，每题5分）

1、对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，为什么？ 2、何谓带传动的弹性滑动和打滑？二者的性质有何不同？ 三、分析计算与作图题 （70分） 1、图是连杆机构的运动简图（μl=0.001m/mm）。 （1） 计算该机构的自由度；（5分） （2）问该机构是否存在曲柄；（5分）

2、如图所示，已知轮系中各齿轮齿数。求传动比i1H；。（10分）

3、图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮1的转向n1和蜗杆5的旋向如图示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定： (12分) （1）斜齿轮1、2轮齿的旋向； （2）蜗轮6的转向及其旋向； （3）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。

4、用作图法设计一偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构的部分凸轮廓线：推程和远休止程所对应的部分。已知凸轮以等角速度回转，回转方向、从动件的初始位置及偏置方式如图所示，e=10mm，rb=35mm，从动件在推程以等速上升，行程为h=30mm，升程角φ=150O，远休止角φs=30O。（16分）

oooo

5、 图所示，某轴由一对圆锥滚子轴承支承。已知Fr?6000N，Fa?1030N，

n?1000rpm，fp?1，ft?1，A?e当R时，x?1，Y?0。轴承额定动载荷C?34000N。求：轴承的当量动载荷?1、?2的值。（10分）

五、图示结构，指出1~6位置处结构为什么是错的？（12分）

一、填空题

S?RA?e2Y，e?0.38，R当时，x?0.4，Y?1.6；

1、?包角,f摩擦系数 2、打滑、断裂 3、普通级,?40 4、过蜗杆轴线与蜗轮

中心线垂直的平面 5、轴向力 6、.压溃、剪断 二、选择题 1【C】、 2【D】、3【A】、4【C】、5【B】 三、简答题

1、蜗杆传动效率低,发热量大,(3分)

若温升过高,会产生急剧磨损或胶合2.(2分)

2、带在紧边和松边时弹性伸长量不同,因此必然在包角范围内产生收缩或伸长,与带轮表面产生相对滑动,

打滑是一种全面的相对滑动. 3分 弹性滑动是带传动固有特性. 打滑是一种失效形式. 四、分析计算与作图题 1解：（1）F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1

（2）AB=10mm； BC=40mm； CD=30mm； AD=50mm

∵AB+AD

2解

1，2，3机架构成定轴轮系 4，6，5，H构成行星轮系

i?125112????z2z??112i?z323?2???3z??76251iH?4??H46?????(?1)?z6??736Hz449??2??4?3??6

列式求解得：

?1??394 3 、 ?06H⑴1为左旋,2右旋 (2分) ⑵逆时针,右旋 (2分) ⑶ FFr2t2 Fa2 3分 3 4、

Ft3Fr3Fa3分

5、解：

1122Fr??6000?2000???,R2?Fr??6000?4000???1分3333S1?R1?2000?625???,S2?R2?4000?1250???2分2Y2?1.62Y2?1.6????S2,左移.S1?Fa?625?1030?1655R1????,A1?S1?625????1分?A2?S1?Fa?1655A1625????2分???0.312?e,?P1?R1?2000R12000A21655???2分??0.414?e,?P2?XR2?YA2?0.4?4000?1.6?1655?4248R24000 五、.①轴肩过高 (2分) ②定位不准确 (2分) ③轴承无法拆卸 (2分) ④没有定位 (2分) ⑤密封槽不对 (2分) ⑥静止件与运动件相碰 (2分)

一 、选择：（10分）

1. 轮系运动时，各轮轴线位置固定不动的称为 （ ）

A 、 周转轮系 ； B 、 定轴轮系 ； C 、行星轮系

2. 柱销式联轴器是属于▁▁▁联轴器。 ( ) A、固定式 B、可移式 （C）弹性 （D）安全

3. 采用合金钢和热处理的办法来提高轴的▁▁▁，并无实效。 （ ） A、表面硬度 B、强度 C、工艺性 D、刚度 4.对于速比恒定的机构，在等效构件确定后，其等效转动惯量

A、与原动件的位置有关； B、与等效构件的角速度有关； C、与原动件的位置无关；

5. 当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的

A 、 传动比不变，且啮合角也不变； B 、 传动比有变化，但啮合角不变；

C 、 传动比不变，但啮合角有变化。

二、填空（每题2分，共10分）

1、 构件所具有的 的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有

个自由度。

2、 闭式硬齿面齿轮传动，一般应按▁▁▁▁强度进行设计，然后再校核▁▁▁▁强度。 3、 普通平键的宽和高?b?h?是根据▁▁▁▁确定的，其工作面为▁▁▁▁

4、 凸轮机构从动件常用规律中，有刚性冲击的有 运动规律，而有柔性冲击的

有 。

5、 两渐开线齿轮啮合传动时，当两轮的 略有改变时，两齿轮仍能保持原

传动，此特性称为齿轮传动的可分性。

三 、简答题（共12分）

1、机构具有确定运动的条件是什么？（4分）

2、常用螺纹联接有哪些类型，各适用于什么场合？（8分） '四、图示轮系中，设已知z1?15，z2?25， z2?20，z3?60，又n1?200r/min， n3?50r/min，试求系杆H的转速nH的大小和方向。（12分） 五、计算下列机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度，虚约束等应明确予以指出。 （10分） 1． 2． 六 、图示曲柄摇杆机构运动简图中作上图，表示出机构的两个极限位置，标出摇杆的摆角ψ以及极位夹角θ。（10分）

七、图示为斜齿轮、蜗杆传动装置，其两级传动的中心距是一样的。已知斜齿轮的?1?20，

?2?40，mn?6mm，蜗轮的?4?39，m?8mm，q?8mm，主动轮1的转向n1及旋

向如图所示。

（1）试确定斜齿轮2的螺旋角?的大小；

（2）若轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定从动件2、3、4轮齿的旋向及蜗轮4的

转向，并用图表示轮2的?点、轮3的?点所受各分力的方向。 （14分）

八、轴支承在30314滚动轴承上，轴端锥齿轮所受的轴向力为Fa，（自己确定其方向）。左轴承记为1，右轴承记为2，如图示安装。

（1）说明轴承代号的含义。

（2）若轴承径向力R1?R2，试写出两轴承上轴向载荷的计算式。 （12分）

九、用文字说明代号所指之处轴系结构的错误所在，并画出改进后的轴系结构。（10分）

一、选择题 1【B】、 2【C】、 3【D】、 4【A】、 5【C】 二、填空题

1．独立运动；3

2．弯曲疲劳强度，接触疲劳强度 3．轴径d，侧面

4．等速运动；等加速等减速运动规律 5．中心距；传动比 三、简答题

1、原动件数等于机构自由度时，机构具有确定运动。

2、螺栓联接,适用于被联接件厚度不大,需经常拆装的场合.2分 螺钉联接:适用于其中一个零件较厚且不需经常拆装的场合.2分 双头螺栓联接:适用于其中一个零件较厚且需要反复拆装的场合.2分 紧定螺钉联接:适用于固定轴和轴上零件,传递不大载荷的联接.2分

四、解：1,2?2?,3,H组成周转轮系： 齿轮1和3的转向相反， 设：n1?200,则n3??50

Hi13?zzn1?nH?(?1)??23n3?nHz1z?2?200?nH25?60???50?nH15?20

?nH??8.3(r/min)所以，系杆H的转速nH大小为8.3r/min，方向与轮1转向相反。 五、1、F=3x5-2x7-0=1 D——复合铰链

2、F=3x5-2x7-0=1 CDEFG、IJKLH——之一为虚约束，A、B——之一为虚约束

六．1．

七、

mn?z1?z2?m??q?z4?(2分)2cos?2m?z?z?6??20?40????arccosn12?arccos?16o46?(2分)m?q?z4?8??8?39?① a? ②齿轮2左旋 1分 蜗杆3左旋 2分 蜗轮4逆时针转向,左旋 2分 ③ Fr3Fr2 B Fa3Fa2 Ft3Ft2 1.5分 1.5分 八、解：1）圆锥滚子轴承，内径5×14=70mm，普通级精度 2）Fa:→, S1:←, S2:→ ?R1?R2?S1?S2 若S2?Fa?S1S2?Fa?S11?S2?Fa,A2?S2 则A1?S1,A2?S1?Fa 若则A九、①轴肩过高 ②无轴向定位 ③不能准确定位 ④套筒定位轴承不

合理 ⑤静止件和活动件相碰 10分

一、选择题（每题2分，共20分）

1、 机器中各运动单元称为： （ ）

A 、零件 ； B、 构件 ； C 、机件。

2、 用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的机构简图称为： （ ）

A 、机构运动简图 ； B 、机构示意图； C、 运动线图。

3、 平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，LAB=40mm，LBC=60mm，LCD=120mm，

LAD=120mm，那么： ( ) A、AB杆为曲柄，CD杆为摇杆；B、CD与AB杆均为曲柄；C、AB与CD均为摇杆。 4、 凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律时， （ ） A 、无冲击； B、 有刚性冲击； C、 有柔性冲击。

5、设蜗杆的导程角为γ，模数为m，中圆直径为d，直径系数为q，则： ( )

tg?? A、

6、 基本周转轮系中，若无固定中心轮，则此轮系称为 （ ） A、 定轴轮系； B、 差动轮系； C、 行星轮系。

7、转轴工作时主要承受 ( )

A、 纯扭矩 B、 纯弯矩 C、 扭矩和弯矩 D、摩擦力矩

8、蜗杆传动的主要失效形式是 ( ) A、齿面疲劳点蚀 B、齿根的弯曲折断 C、齿面的塑性变形D、齿面的胶合和磨损 9、三角带的公称长度是指 （ ）

A、外圆周长 B、 节线周长 C、内圆周长

10、普通平键是靠键的▁▁▁来传递扭矩。 （ ）

A、两侧面 B、 下表面 C、上、下表面 二、填空题：（每格1分，共11分）

1、螺纹的螺旋升角愈小，或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈▁▁，效率愈▁▁▁。 2、带传动最大的有效圆周力随着▁▁▁和▁▁▁▁▁的增大而增大。 3、对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可将它分为 和 两大类。

4、闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。

5、闭式软齿面齿轮传动，一般应按▁▁▁▁▁▁强度进行计算，然后再校核▁▁▁▁▁▁▁▁强度。

6、在压力作用下，以点线相接触的两物体在接触处产生的应力称为▁▁▁▁应力。 三、计算下图机构的自由度，若有复合铰，局部自由度，虚约束，应加指明。（10分） GH//IJ//LK（已知） 四、在图示轮系中，已知各轮齿数z1=60，Z2=40，z2'=z3=20，z4=20，z5=40，z5'=z6，z6'=1，z7=60。求：（1）i17的大小；（2）若轮1按图示方向转动，试画出轮7的转动方向。(12z1z?ztg??1tg??1d1； B、q； C、q。

分) 五、（共10分） 在图示平面四杆机构中，圆括号内的数字为杆长，试确定机架长度d的取值范围，以便使该机构分别成为： 1. 双曲柄机构（3分）； 2. 曲柄摇杆机构（需指明曲柄）（4分） 3. 双摇杆机构（3分）。 六、图示为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮1转向及轮齿旋向如图所示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力完全抵消，试确定：① 斜齿轮3、4轮齿的旋向；② 斜齿轮3、4螺旋角的大小；③ 用图表示轴Ⅱ上传动件受力情况（用各分力表示）。（15分） 七、轴上装有两个30307轴承，受载情况如图。已知：Fr?3000N,Fa?500N,S?R,c?39800N,fp?1,ft?1,n?1000rpm,e?0.32,2Y当???e?ex?0.4Y?1.9R时，，，当R时，x?1,Y?0。

求： 两个轴承的当量动载荷?；（12分）

八、分析图示结构设计的错误。（用数字标出并说明）（10分）

一、选择题 1【B】、2【.A】、3【A】、4【C】、5【C】、6【B】、7【C】、8【C】、9【B】、10【A】 二、填空题

1、好，低 2、预紧力0和包角? 3、定轴轮系；周转轮系 4、齿面疲劳点蚀，齿根弯曲疲劳折断 5、齿面接触疲劳强度,齿跟弯曲疲劳强度 6、接触应力 三、1．将2处高副转化为低副

FF=3×11-2×16-0=1

其中：E为复合铰链；B为局部自由度；I、J及其相连构件为虚约束 四、（1）1、2、2′、3为周转轮系，轮4的轴线为行星架。

i1H?i14?zz?11h?1?i13?1?23??4z1z2?3

4，5--5′，6为定轴轮系，

i46?z5z6?2z4z5?z7?60z6??6??6?i6?7? ?i17?i14?i46?i6?7?40 （2）轮7的转向为顺时针方向。

?d?30??d?50?30?35五、 1． ?d?15

2．若AD杆最长，

?d?30??30?d?35?50?50?d?55或若CD杆最长，

30?50?35?d

3． D无论取何值，都不能成为双摇杆机构。 六、解：1）如图

2）

50?d?45Fa2?Ft2tg?2,Ft2?Fa3?Ft3tg?3,Ft3? ?Fa2?Fa32T22T2?d2mn2z2/cos?22T22T2?d3mn3z3/cos?3

?tg?2?2Tcos?32T2cos?2?tg?32mn2z2mn3z3sin?2mn3z3?sin?3mzn22 sin15??7?17?sin?3??3?8.86? 即 5?40 3） 七、解：1） R1,?300R2?100Fr?R2?Fr/3?1000N2Y?R1?Fr?R2?3000?1000?2000NS?20001000?526.3N,S2??263.2N2?1.92?1.9?S1?Fa?526.3?500?S2?S1??A1?S1?526.3N,A2?S1?Fa?526.3?500?1026.3NA1526.3A1026.3??0.26315,2??1.026R12000R21000?P1?X1R1?Y1A1?1?2000?0?526.3?2000.3?2349.97 P2?X2R2?Y2A2?0.4?1000?1.9?1026

八、①联轴器无轴向定位 ②联轴器与端盖接触 ③端盖不能与轴接触④端盖中缺密封圈 ⑤套筒处不应有键 ⑥轴承座孔不应有凸肩 ⑦齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑧右端轴承不需要弹性挡圈 ⑨右端盖未顶到轴承外圈 ⑩与端盖的配合面应凸起

一、 选择题（共10分，每题2分）

1、平面高副所受的约束数为 （ ） A 、1 ； B、2 ； C、 3。

2、三角传动工作时，与带轮轮槽接触 （ ）

A、 带的底面 B、带的顶面 C、带的两侧面

3、铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为 （ ）

A 、 80mm ； B 、 150mm ； C 、 120mm。

4、凸轮机构从动件采用等速运动规律时 （ ） A 、 无冲击 ； B 、 有刚性冲击 ； C 、 有柔性冲击。

5、 承受弯矩的轴，称为 （ ）

A. 转轴 B. 心轴 C. 传动轴

二、填空（10分，每空1分） 1、对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为 和 两大类。

2、构具有确定运动的条件为 的数目 机构的自由度。

3、动力与从动件被推动点速度间的夹角称为凸轮机构的 ，其值越小，则传动越 。

4、开线上任意一点的 线必与其 圆相切。 5、据滚动轴承代号，写出相应的含义：6216表示轴承类型▁▁▁，内径尺寸▁▁▁▁mm。 三 、简答（共8分） 1、一对渐开线标准直齿轮的正确啮合条件是什么？ 2、转动副和移动副的运动特点有何区别和联系？ 四、（14分） 计算下列机构的自由度，如有复合铰，局部自由度，虚约束等应明确予以指出。 五 、设计计算题（48分） 1、 图示轮系，已知各轮齿数z1=100，z2=101，z3=100，试求iH1，（1）当z3=99时，（2）当z3=100时。（12分） 2、蜗轮蜗杆的相对转向关系如图所示。试指出蜗杆及蜗轮的螺旋线旋向。若蜗杆的分度圆直径为36mm，而蜗轮的端面模数为3mm，试求蜗杆的直径系数q。（6分） 3、斜齿圆柱齿轮传动， （1）按Ⅱ轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向。 （2）已知mn1，?1，?1，?，写出Ft1、Fr1、Fa1的计算式 （3）判断齿轮1、4的受力方向（各用三个分力标在图上）（16分）

4、如图所示，已知轴承载荷平稳，再室温下工作，转速n?1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷?1、?2。

AA?e?ey?0.85 7208AC轴承，S?0.7R，e?0.7，R时，x?0.41，，R

时，x?1，y?0（14分）

六、图 示轴的结构1、2、3处有哪些不合理的地方？用文字说明。（10分）

一．选择

1【.A】2.【C】3【C】. 4【.B】5【B】. 二．填空

1．定轴轮系；周转轮系 2．原动件；等于 3．压力角；越好 4．法；基

5．深沟球轴承，80 三．简答

1． 这两个齿轮的模数和压力角分别相等

2．转动副是具有一个独立相对转动的运动副；移动副是沿一个方向独立相对移动的运动副。它们都是平面低副，具有一个自由度。 四、计算自由度

1、解：n=4 Pl=5 PH=0

所以 F=3n-2Pl-PH=3×4-2×5-0=2 B处有复合铰链

2、解：n=4 Pl=5 PH=1

所以 F=3n-2Pl-PH=3×4-2×5-1=1 C处有局部自由度 E处有复合铰链 F或G为虚约束

五、设计计算题 1 111i??? H1Hzzi1H1?i13 1?23z1z?2、左旋 2(i).z3?99iH1?10000q,?d12d?mqm 由，得

3、解：1） 3 左旋，4 右旋

(ii)z3?100,iH1??1002T2T1FFt1?1?,Fr1?T1tg?,Fa1?Ft1?tg?d1tmnz1/cos?cos? 2） 3）

4、解： S1?0.7R1?0.7?200?140N,S2?0.7R2?0.7?100?70N?A1?S1,A2?S1A1140??0.7?e,?X1?1,Y1?0R1200A2140??1.4?e,?X2?0.41,Y?0.85R2100P1?X1R1?Y1A1?R1?200N?12N6 P2?X2R2?Y2A2?0.41?100?0.85?100 六．解：1处：轴承定位高度超过内圈厚度； 2处：轴段长应比轮毂稍短，且定位高度超过轴承内圈厚度； 3处：圆螺母固定应有退刀槽。

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