《机械设计基础习题库》—答案

《机械设计基础A》习题库参

一、 判断题

1、失效的零件一定是不能工作。（×）

2、零件受变应力作用，作用在零件上的载荷不一定是变载荷。（ √ ） 3、对于曲柄摇杆机构，当以曲柄为从动件时，则不存在死点。（×） 4、渐开线齿廓的形状取决于分度圆直径大小。（×） 5、动不平衡的转子一定是静不平衡的。（×）

6、行程速比系数是从动件反、正行程的最大速度与最小速度之比。（×） 7、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径。（√） 8、一对齿轮的啮合相当于一对节圆柱的纯滚动。（ √ ） 9、带传动中，带绕过大带轮时，带速超前轮速（√ ）

10、滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前，能正常运转的总转数或一定转速下的工作小时数。（× ）

11、两构件之间存在相对运动，则它们一定构成运动副。（×） 12、两构件直接接触，则它们一定构成运动副。（× ） 13、凸轮机构的压力角越大，机构的传力性能越好。（× ） 14、在凸轮机构中，基圆半径越大，压力角越大。（×） 16、相互啮合的齿轮，齿面接触疲劳强度通常不等。（√ ） 17、只有作加速运动的转子才需要进行平衡。（×）

18、因设计准则不同，所以以HB350为界，分软、硬齿面。（ × ） 19、联接承受横向力，螺栓的可能的失效形式一定是被剪断或被挤坏。（×） 20、蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆导程角等于蜗轮螺旋角。（ √ ） 21、带传动存在弹性滑动的根本原因是松、紧边存在拉力差。（× ）

22、滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承基本额定寿命为106转时轴承所能承受的最大载荷。（√）

23、平面低副中，每个转动副和移动副所引入的约束个数相同。（√） 24、带轮、链轮、螺母、轴承、齿轮等都是标准件。（×）

25、如果已经知道铰链四杆机构各杆的长度，则一定可以判断出机构的类型。（×） 26、从动杆的运动规律取决于凸轮转速的高低。（ × ） 27、范成法加工齿轮时，可用同一齿轮刀具加工同模数、同压力角不同齿数的齿轮。（√） 28、安装飞轮即可消除周期性速度波动。（×）

29、通常，在安装螺栓的被联结件支承面需要加工平整。（√ ） 30、阿基米德蜗杆传动在中间平面内相当于齿轮和齿条相啮合。（√）

31、滚子链链轮的齿数z1取得过大，将使链传动的寿命明显减小。（√）（注释：凡有“过大”或“过小”通常是不合理的）

32、滚子链链轮的齿数z1取得过小，大大影响链传动的平稳性。（ √ ）

33、滚子链链轮的节距p取得愈大，则链传动的动载荷愈大。（ √ ） 34、滚子链大链轮的齿数z2取得过大，链传动磨损后容易脱链。（√ ） 35、通常，轴成阶梯形主要是为了降低制造费用。（ × ） 36、机构中的虚约束是无用的。（×） 37、传动角越大则机构的传力性能越差。（×）

38、同一直径的螺纹按螺旋线数的不同可分为粗牙和细牙。（× ） 39、在分度圆直径不变时，齿轮齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越大。（×） 40、V带带轮的基准直径是指轮缘最大直径。（×）

41、滚动轴承的公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力越大。（√） 42、与等面积实心轴比较，空心轴既可以提高轴的刚度又可以提高轴的强度。（√） 43、带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面粗糙些好。（ × ）（注释：表面粗糙容易损伤带）

二、选择题

1. 载荷平稳、转速稳定、两轴对中性差的情况下，可考虑采用的联轴器有（ABC ）。 （注释：弹性柱销联轴器既能补偿两轴的相对位移，又能吸振、缓冲。适用于两轴有偏斜或工作中有相对位移以及振动、冲击较大的工作场合。因此，对本题的“载荷平稳、转速稳定、两轴对中性差的情况下”选择D也不算错。但从相比价格等因素考虑选ABC更合理）

A．万向联轴器 A．从动杆的升程

B．齿式联轴器

C．滑块联轴器

D．弹性柱销联轴器

2. 凸轮转速影响（D ）。

B．从动杆处压力角 C．从动杆的位移规D．从动杆的速度

律 B．调心球轴承

C．推力球轴承

D．角接触球轴承

3. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑选用（ A ）。 A．深沟球轴承

4. 设计V带传动时，控制带的最大线速度不要过大，其主要目的是为了使（ C ）。 A．带的拉应力不致于过大 C．带的离心应力不致于过大 A．齿数较少时 A．阿基米德蜗杆 A．F '＋F

B．模数较小时 B．渐开线蜗杆 B．F ”＋F

B．带的弯曲应力不致于过大 D．A、B、C三者 C．模数较大时

D．齿数较多时

5. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在（ A）。 6. 在蜗杆传动中，最常见的是（ A ）传动。

C．延伸渐开线蜗杆 D．圆弧面蜗杆 C．F ”＋

c1c1F D．F '＋F c1c2c1c27. 在轴向载荷F的作用下，螺栓的总拉力等于（ BD ）。

8. 在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为（ D ）。 A．V带截面积大，强度大 C．V带无接头

B．V带与带轮接触面积大 D．V带与带轮间的当量摩擦系数大

9. 在齿轮传动的设计中，下列参数和尺寸中应标准化的有（AD ）。 A．斜齿圆柱齿轮的法面模数 C．分度圆直径d A．螺旋齿轮传动

B．齿顶圆直径da D．分度圆压力角

B．斜齿圆锥齿轮传C．蜗杆蜗轮传动

动

D．直齿圆锥齿轮传动

10. 两轴在空间交错90°的传动，如传递载荷功率不大但传动比都较大，宜选用（C ）。

11. 铰链四杆机构的杆长为a＝60，b＝80，c＝100，d＝90。杆c为机架，此四杆机构（ A ）。 （注释：这是一个题目不明确的问题。一般在没有提示图时，一般a、b、c、d的顺序按

bacd，我个人认为：今后凡遇到此类题目意思不

顺时针或逆时针理解，例如：

太明朗的问题时，可以把自己理解的题意用简图表示或文字说明。本参是按a、b、c、d的

顺序按顺时针时，即图示情况作出的）

A．无整转副，无曲柄 C．有整转副且有一个曲柄 A．锯齿型 A．分度圆

B．梯形 B．基圆

B．有整转副而无曲柄 D．有整转副且有两个曲柄 C．三角形细牙 C．节圆

D．三角形粗牙 D．齿根圆

12、用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用（ C ）螺纹。 13、一对齿轮啮合时，两齿轮的（C ）始终相切。

（注释：标准中心距时，即正确安装时，一对标准齿轮的分度圆恰好于节圆相重合，如果满足上述条件，则A也是正确的）

14、为保证四杆机构具有良好的机械性能，（ B ）不应小于最小许用值。

A．压力角

B．传动角

C．极位夹角

D．摆角

18、有一转轴，初步设计后发现，发现强度足够，但刚度稍有一点不足，下列改进措施中，最好的是（C ）。 （注释：“改用更便宜的钢材”虽然强度有下降，但因原来“足够”，所以没有问题；“适当增大直径”使强度和刚度都提高）

A．尺寸不变，改用机械性能更好的高强度B．材质不变，适当增大直径 钢

C．改用更便宜的钢材，适当增大直径 （注释：滑动轴承专用于特殊场合的）

A．精度要求特高 B．尺寸特大 C．载荷特大 20、渐开线的弯曲程度取决于（B ）的大小。

D．适当减小载荷

19、滑动轴承比滚动轴承更为常用的工况是（ABC ）。

D．载荷平稳

A．分度圆 A．减少速度波动 C．避免传动比过大

B．基圆 C．齿根圆 D．齿顶圆

21、链传动的大链轮齿数不宜过多是为了（ D ）

B．避免运动的不均匀性 D．避免磨损导致过早掉链 B．传动效率高 D．带的价格便宜

22、V带传动和平带传动相比较，其主要优点是（ A ）。

A．在传递相同功率时尺寸较小 C．带的寿命长

23、在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率（ B ）。

A．降低

B．提高

C．不变

D．可能提高也可能降

低 σF1＝σF2 σF1≥σF2

D．齿轮传动

24、相互啮合的一对齿轮，计算应力错误的关系是（ BCD）。

A．σH1＝σH2，σF1≥σF2 B．σH1≥σH2，

C．σH1＝σH2， σF1＝σF2 A．摩擦轮传动

B．带传动

D． σH1≥σH2，C．链传动

25、传递功率和速度范围较大的传动是（ D ）。

26、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了（ D）。

A．使受力均匀 A．制造工艺性能

B．使联接牢固 B．传动性能

C．降低制造成本 C．强度和刚度

D．便于加工和安装 D．自锁性能

27、联接螺纹一般采用三角形螺纹是因为其（D ）较好。 28、零件的下列失效形式中，（ C ）不属于强度问题。

A．滑动轴承的轴瓦发生胶合 C．轴发生弯曲变形

B．齿轮的齿面发生疲劳点蚀 D．滚动轴承滚道发生塑性变形

D．不能实现间歇运

动

D．改变主动件的转动方向

29、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（B ）。

A．惯性力难以平衡 B．点线接触，易磨C．设计较为复杂

损 30、下列方法中，消除机构“死点”的不正确的方法是（ D ）。

A．利用飞轮

B．利用质量

C．多组机构错列

31、下述几条叙述中，可以说是连杆机构的缺点的叙述是（ D ）。

A．制造和安装精度要求较高

C．接触应力大，容易磨损

B．远距离传动 D．惯性力平衡困难

（注释：连杆机构另外还有“难于准确实现复杂的运动规律”的缺点） 32、曲柄摇杆机构当摇杆为主动件时，机构的传动角是指（A）。

A．连杆与曲柄所夹锐角 C．连杆与摇杆所夹锐角

B．连杆与曲柄所夹锐角的余角 D．连杆与摇杆所夹锐角的余角

（注释：曲柄摇杆机构中，当曲柄主动时，传动角是连杆与摇杆所夹的锐角）

33、图（ B ）所画凸轮机构的推程压力角是正确的。

    A． B． C． D．

34、为了减轻摩擦表面的疲劳磨损，（ D）不是正确的措施。

A．合理选择表面粗糙度 C．合理选择表面硬度

B．合理选择润滑油粘度 D．增大相对滑动速度

35、当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其传动比仍保持不变的原因是（ D ）。

A．压力角不变 A．三角形螺纹

B．啮合角不变 B．矩形螺纹

C．节圆半径不变 C．梯形螺纹

D．基圆半径不变 D．锯齿形螺纹

36、联接中不宜采用的螺纹是（ BCD ）。

37、重要场合的通孔零件间的联接，工作时联接件受到较大的横向载荷，应选用（B ）联接。

A．普通螺栓 A．齿轮宽度b

B．铰制孔用螺栓

C．双头螺柱 B．分度圆压力角

D．螺钉联接

38、在齿轮传动的设计中，下列参数和尺寸中应尽量圆整的有（AD ）。 C．斜齿轮螺旋角 D．中心距a

39、按弯曲疲劳强度设计齿轮时，应将（ D ）中大者带入设计公式。

A．[σF1]与[σF2] B．[σF1]/YF1与[σF2]/YF2

C．YF1与YF2 A．中间平面

B．法面

D．YF1/[σF1]与YF2/[σF2] C．端面

D．外部平面

40、阿基米德蜗杆传动以（ A ）平面为准进行各种几何尺寸计算。

41、带传动的有效圆周力Ft（ AC ）。

A．随负载增而增

B．随负载增而减

C．随d1增而减

D．随d1增而增

带轮FD（注释：带传动的有效圆周力F与载荷Q和带轮直径d的关系可用右图表示。显见：F=QD/d ）

滚筒Q载荷

42、一般来说，（ A ）更能承受冲击，但不太适合于高转速下工作。

A．滚子轴承

B．球轴承

C．向心轴承

D．推力轴承 D．疲劳强度高

43、阶梯轴应用广的主要原因是（A ）。

A．便于零件装拆和固定 B．制造工艺性好 C．传递载荷大

44、对于平面连杆机构，通常可利用（C ）的惯性储蓄能量，以越过机构的死点位置。

A．主动件 B．连杆 C．从动件 D．连架杆 （注释：即飞轮应安装在从动件轴上 ） 45、图示凸轮机构的推程运动角是（ A ）。

A．120 o C．70 o

B．110 o D．40 o

A 40°46、普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是（B ）。

A．mt1=ma2，t1=a2，1=2 B．ma1=mt2，a1=t2，1=2 C．mt1=ma2，t1=a2，1=-2 D．ma1=ma2，a1=t2，1=-2

（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

110° 120 70° 

47、 使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是（ A ）。

A．中心距可分性 B．齿轮啮合重合度大于1 C．啮合角为一定值 D．啮合线过两齿轮基圆公切线

48、在以半径rb＝100mm为基圆所展开的渐开线上有任意一点K，若K点的压力角＝30°，则渐开线上K点的曲率半径等于（B）。（注释：ρK＝rb·tg ） A．50.00mm B．57.74mm 49、在机械中安装飞轮，可以（ A ）。

A．减小周期性速度波动

C．减小非周期性速度波动

C．115.47mm D．173.21mm

B．消除周期性速度波动 D．消除非周期性速度波动

50、传动中用得最广的螺纹是（C ）。

A．三角形螺纹

B．矩形螺纹

C．梯形螺纹

D．锯齿形螺纹

51、使用当量弯矩法计算转轴强度时，采用校正系数是考虑到（A ）。

A．扭转剪应力可能不是对称循环应力 C．轴上有键槽

52、普通V带的公称长度为（ C ）长度。

A．外周

A．滚子链链号为60 C．滚子链的长度是60cm

B．内周

C．基准

D．名义

53、滚子链的标记：20A-2×60 GB/T1243-1997中的“60”表示（ D ）。

B．滚子链所用链轮的分度圆直径是60mm D．滚子链共有60个链节

B．弯曲应力可能不是对称循环应力 D．轴上有应力集中

、滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号三段构成，其中中段（基本代号）表示了轴承的（ACD ）。

A．尺寸系列 A．线数×螺距

B．公差等级 B．一个螺距

C．内径 C．线数×导程

D．类型 D．导程／线数

55、螺母相对螺杆转过一周时，则它相对螺杆沿轴线方向移动的距离是（A ）。 56、用铰制孔用螺栓联接两块钢板，当其他条件不变时，螺栓直径增加一倍，挤压应力将减少（ A ）。

A．1/2 B．1/4 C．3/4 D．3/8 57、

A．

下列计算公式中，正确的带传动传动比公式是（B ）。

d21

d1d2

d11d2 d1d2 d1B．C．D．

58、图示为对心凸轮机构。其凸轮为偏心盘圆，已知圆盘直径为300，滚子直径为50，凸轮转动中心离圆盘圆心的距离为25。对于该凸轮机构，基圆半径是（ A ）。

A．150 B．160 C．175 D．180

（注释：基圆半径在理论轮廓线上度量 ）

59、材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是（ B ）。

A．整体淬火 A．推程的全过程

B．渗碳淬火 B．推程始点

C．调质 C．远休止始点

D．表面淬火 D．推程的终点

60、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在（ BD）会发生刚性冲击。 61、有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A）为好。

A．带传动→齿轮传动→链传动 C．带传动→链传动→齿轮传动 A．不存在

C．摇杆与连杆共线时为

B．链传动→齿轮传动→带传动 D．链传动→带传动→齿轮传动 B．曲柄与连杆共线时为 D．曲柄与机架共线时为

62、曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（ B ）死点位置。

63、下面四种情况中，不存在雷诺动压效应的是（BC ）。

v v

v v A． B． C． D．

、带传动作减速传动时，带的最大应力等于（ A ）。

A．σ1+σb1+σc

B．σ1+σb2+σc

C．σ2+σb1+σc

D．σ2+σb2+σc

65、下列四种轴承中，（B ）必须成对使用。

A．深沟球轴承

B．圆锥滚子轴承

C．推力球轴承

D．圆柱滚子轴承

66、在机械系统速度波动的一个周期中，（D ）。

A．当系统出现盈功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将储存能量 B．当系统出现盈功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将释放能量 C．当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量 D．当系统出现亏功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将释放能量 （注释：利用飞轮的惯性减小速度波动的基本原理：

当主轴出现盈功过程时（ ωmin →ωmax ），主轴的转速将逐渐升高，此时是飞轮储存能量的过程

当主轴出现亏功过程时（ ωmax → ωmin ），主轴的转速将逐渐降低，此时是飞轮将释放能量的过程 ）

66、疲劳强度计算中，综合系数

A．最大应力 A．提高刚度

K仅影响（D）。

C．平均应力 C．增大使用寿命

D．应力幅 D．节省贵重金属

B．最小应力 B．提高传动效率

67、大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是（D）。

68、已知某齿轮的转矩T＝100Nm，分度圆直径D＝200mm，则其圆周力Ft＝（B ）。

A．1000N （注释：Ft＝2T/D）

69、一对互相啮合的齿轮，若大小齿轮材质相同，则弯曲疲劳强度是（B ）。

A．小齿 B．大齿 C．两者相同 D．计算后才知道

（注释：因一般i＞1，即Z2＞Z1 ，所以YF1＞YF2） 70、

用范成法切制齿轮时，只要两齿轮（ C ），就可以用同一把滚刀加工。

B．压力角相等

C．模数和压力角分别相D．齿数相等

等

A．模数相等

B．1 N

C．500N

D．0.5N

71、与齿轮传动相比较，蜗杆传动的特点是（ ABC ）。

A．传动平稳，噪声B．传动比可以很大 C．一定条件下能自D．制造成本较高

小 锁

72、从原理上讲，螺纹联接防松的措施包括（ BC ）。

（注释：机械方法（机械防松）包括了采用带翅垫片；利用附加摩擦力（摩擦防松）包括了采用双螺母）

A．采用双螺母

B．机械方法

C．利用附加摩擦力 D．采用带翅垫片

73、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则（C）对于提高其强度较为有效。

A．改用合金钢材料 B．改用铸铁

C．增加圆轴直径，且改用空心圆截面

D．减小轴的长度

（注释：改用合金钢材料提高其强度，但不明显）

74、与齿轮传动相比，链传动的主要优点是（AD）。 A．两轴中心距可以很大 B．传动效率高

C．工作时没有冲击和振动 D．安装精度要求不高 75、对于滑键和导向键，说法错误的是（ C ）。

A．周向定位好 B．用于动联接 C．用于轴向定位 D．主要用于周向定

位 76、6312轴承内圈的直径是（ D ）。

A．12mm

B．312mm

ωmaxωmin 2C．6312mm C．ωmaxωmin ωmD．60mm D．ωmaxωmin

ωmaxωmin77、速度不均匀系数是用以描述机械运转速度不均匀程度的重要参数，其表达式为（C ）。

A．δ=ωmax－ωmin B．78、选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的（B ）

A．传递功率

B．滑动速度

C．传动比

D．效率

79、已知对心曲柄滑块机构的曲柄长LAB＝30mm，则该机构的行程s为（ B ）。

A．s＝30mm 80、 81、

A．3

A．固定最短杆

B．s＝60mm B．4

C．s＞60mm C．5

D．30mm＜s＜60mm D．1.5

D．固定最短杆的对

边

一调节用双头螺纹，螺距为3mm，为使螺母沿轴向移动9mm，螺杆应转（ D ）转。 在铰链四杆机构中，若满足杆长和条件，不能使其成为双摇杆机构的选项是（AB ）。

B．固定最短杆的邻C．固定最长杆

边

（注释：C但不能确定。因最长杆可能是最短杆的邻边，也可能是最短杆的对边） 82、

将圆形轴的直径增大为原来的2倍，则允许的最大弯矩值将增大为原来的（D）倍。

B．4

C．6

D．8

A．2

（注释：W=0.1d3） 83、

带传动张紧的目的是（A ）。

C．减轻带的弹性滑D．提高带的承载能

动 力 C．螺距和牙型角

D．升角和牙型角

A．调整带的初拉力 B．提高带的寿命 84、

拧紧螺母的效率，主要与螺纹的（ D ）有关。

B．线数

A．升角

85、对蜗杆传动来讲，下列公式中错误的是（ BD ）。

A．i=n1/n2

B．i=d2/d1

C．a＝m( z2＋q)/2 D．a＝m( z2＋z1)/2

86、V带传动中，随小带轮直径的增大，传递功率P1、和带的寿命的变化规律是（ B ）。

A．P1↑、带的寿命B．P1↑、带的寿命C．P1↓、带的寿命D．P1↓、带的寿命↓

A．动平衡的

↑

B．静不平衡的

↓

↑

87、右图所示的转子是（ CD ）。

C．动不平衡的 D．静平衡的

88、导致齿轮产生疲劳点蚀的主要因素有（A ）。

A．变应力作用 B．材料有缺陷 C．表面有加工刀痕 D．润滑油粘度低 （注释：B、C、D都是导致齿轮产生疲劳点蚀的因素。但主要因素是A）

、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2，其目的是（D ）。

A．提高小齿轮齿面接触疲劳强度

B．提高小齿轮齿根弯曲疲劳强度

C．减少小齿轮载荷分布不均 D．补偿安装误差，以保证全齿宽的接触 90、在键联接设计中，普通平键的长度主要根据（C ）选定。

A．传递转矩的大小 B．轴直径的大小 C．轮毂的长度 D．轮毂装配工艺 91、斜齿轮的标准模数是（ C）。

A．轴面模数 B．端面模数 C．法面模数 D．大端模数 92、适合凸轮较高转速的从动件运动规律是（ B ）。

A．等速运动

B．摆线运动

C．简谐运动

D．等加、等减速运

动

93、凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至（C）半径。

A．理论轮廓线上的最大 C．理论轮廓线上的最小

（注释：对尖顶从动件D也是正确的） 94、（ A ）润滑脂的耐水性强，耐热性差。

A．钙基 B．钠基 C．锂基 95、下述联接中，（ AC ）一般不用于轴毂联接。

A．螺纹联接 B．键联接 C．焊接 （注释：螺纹联接、铆接、焊接、胶接不用于轴毂联接） 96、型号为30312的滚动轴承，其类型名称为（ D ）。

B．实际轮廓线上的最大 D．实际轮廓线上的最小

D．钾基 D．过渡配合联接

A．调心滚子轴承 A．大于

B．调心球轴承 B．小于

C．角接触球轴承 C．等于

D．圆锥滚子轴承 D．都可以

97、对于外凸的凸轮轮廓，从动杆滚子半径必须（ B ）理论轮廓曲线的最小曲率半径。 98、齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线转动，则轮系称为（ C ）。

A．行星轮系 A．制造工艺性能

B．定轴轮系 B．传动效率

C．周转轮系 C．强度和刚度 C．传动过载

D．差动轮系 D．自锁性能 D．带的松、紧边拉力不

等

D．青铜和青铜 D．断齿 D．

γ＝0°

99、传动螺纹一般采用梯形螺纹，主要是因为梯形螺纹（ B）较高。 100、带传动在正常工作时产生弹性滑动是由于（ D ）。

A．包角α1太小

B．初拉力F0太小

101、对于蜗杆传动，下列材料配对中，性能较好的是（B ）。 A．钢和铸铁 B． 钢和青铜 102、齿轮传动的失效形式有（ABCD ）。

A．齿面疲劳点蚀 B．齿面磨损

C．钢和钢 C．齿面胶合

103、四杆机构处于死点位置时，下列描述中正确的是（ BD ）。 A．α＝0° B．α＝90° C．γ＝90° 104、蜗杆传动单位时间内的发热量，是以（D ）来进行计算的。

A．润滑油的工作温度和流量 C．润滑油的工作温度和箱体散热能力

B．润滑油的工作温度和环境温度 D．传递功率和传动效率

105、在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（ A ）。

A．滚动体与滚道的工作表面上产生疲劳点B．滚动体碎裂 蚀

C．内圈或外圈断裂

三、填空题

1. 摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为（相等 ）。

2. 标准齿轮传动的标准安装是指（ 齿轮的分度圆恰好于节圆相）重合。 “回转件是动平衡的”，其含义是（回转件上各个质量的离心力的向量和等于零 3. ，离心力所引起的力偶矩的向量和也等于零）

4. 影响齿轮齿面接触疲劳强度最主要的因素是（变应力、材料、载荷、应力集中、尺寸、

工况、润滑等等 ）。

5. 套筒滚子链的链长一般取为偶数个链节，是为了（避免使用过度链节 ）。 6. 构件组合具有确定相对运动的条件是（ Ｆ＝原动件个数 ）。 7. 凸轮机构从动杆的运动规律，是由（凸轮轮廓）所决定的。

8. 外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的（mn1= mn2）、（αn1= αn2）分别相等，（β1

=－β2（合槽条件） ）。 9. 一般闭式齿轮传动的失效形式主要是（疲劳点蚀（HB≤305时）或轮齿折断（HB＞305时））。 10. 设计V带传动时，V带的型号根据（ PC和n1 ）选取。

D．滚道磨损

11. 机构是由若干构件以（ 运动副 ）相联接并具有（ 确定相对运动 ）的构件组合。 12. 铰链四杆机构的死点位置只可能发生在（从动件与连杆共线的）位置。 13. 仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的（ m、α 、Z）选择刀具刀号。

14. 与带传动相比，齿轮传动的优点是（功率和速度范围大，瞬时传动比恒定，传动效率高，寿命

长）。

15. 带传动的设计准则是保证带（在不打滑的前提下具有一定的寿命 ）。

16. 在平面机构中，每个低副引人（2）个约束，每个高副引人（ 1 ）个约束。

17. 设计凸轮机构时，适当加大凸轮的（基圆半径）是避免发生运动失真的有效措施。 18. 按失效机理，磨损分为（磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损 ）。

19. 增加蜗杆头数，可以提高传动效率，但蜗杆头数过多，将会给（加工）带来困难。 20. 链传动中，链节数常取偶数，而链轮齿数最好取（与链节数互质的数）。 21. 运动副是指：两构件之间既保持（接触 ），又允许一定相对运动的（联结环节）。 22. 凸轮基圆半径是（理论轮廓线上的最小向径）。 23. 在静应力作用下，塑性材料的极限应力为（屈服极限s ）。

24. 曲柄滑块机构存在曲柄的几何条件是（连杆长≥曲柄长）。 25. “凸轮机构的压力角”与“凸轮的压力角”之区别在于（“凸轮的压力角”是指凸轮轮廓上

的各点压力角，各点压力角不同，有很多个；“凸轮机构的压力角”主要指的是凸轮推程的最大压力

角，一般只有1个）。

26. 螺纹联接防松的实质是（螺母相对于螺杆转动）。

27. 阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是（在中间平面上，蜗杆蜗轮分度圆上的模数、压力角

分别相等，螺旋角互为余角，螺旋线方向相同）。 28. 常用的滑动轴承材料分为（轴承合金）、（青铜）和（特殊材料（粉末冶金））。 29. 铰链四杆机构存在一个曲柄的充要条件是：最短杆与最长杆的长度之和≤其他两杆长度

之和且（最短杆的相邻杆为机架 ）。

30. 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，最大压力角的大小与（偏距、基圆半径）有关。 31. 轮系中惰轮的作用是（不改变总传动比的大小，只改变从动轴转动方向）。 32. 齿形系数与（齿数）、（变位系数x、分度圆压力角 ）有关，而与（模数）无关。 33. 设计V带传动时，带轮最小直径主要是为了带传动中的（弯曲正应力不会过大）。 34. 在蜗杆机构中，将蜗杆中圆直径标准化的目的是（ 减少刀具数目，便于标准化 ）。 35. 按轴承承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为（ 向心轴承 ）和（推力

轴承 ）。

36. 带传动存在（弹性滑动），因而带轮的线速度与带的速度不等。若传动过载，则打滑首

先发生在（小带轮上 ）。

37. 滑动轴承在（转速特高或特低、回转精度要求特高、载荷特大，冲击、振动较大、径向

尺寸受、轴承要求做成剖分式的结构等特殊工作条件下）情况下应用效果比滚动轴承好。

38. 按失效机理，磨损分为（磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损）。 39. 选择材料应遵循的原则是（使用、经济、工艺性等 ）。 40. 带传动的设计准则是保证带（不打滑、不疲劳破坏 ）。 41. 机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有（降温、防锈、减振、

清污等 ）。

四、简答题

1. 细牙螺纹常应用于哪些场合？薄壁、微调

2. 哪些蜗杆传动必须进行热平衡计算？为什么？连续工作的闭式蜗杆传动。因蜗杆传

动VS大……。 3. 凸轮机构的主要缺点是什么？点线接触，磨损严重

4. 何谓转轴？何谓传动轴？何谓心轴？心轴——只承受弯距作用的轴；传动轴——只

承受扭距作用的轴；转轴——既承受扭距又承受弯矩作用的轴。

5. 带传动有哪些优缺点？优点：有吸振缓冲作用；运行平稳无噪声；结构简单，成本

低廉，制造与安装方便；有过载保护作用；适应中心距较大的地方。缺点：传动效率低，不能保持准确的传动比；结构尺寸大，轴上压力大；对工作环境要求较高；寿命短等。

6. 螺纹联接防松方法有哪些？摩擦防松、机械防松、永久止动

7. 若要改变齿轮机构中心距，可采用哪几种方法？改变M；改变Z；改变M×Z等； 8. 何谓平面连杆机构？它能够实现哪些运动转换？平面连杆机构指其运动平行某一平

面的连杆机构，运动副全为低副的机构。能够实现哪些运动转换：连续转动与往复摆动、连续转动与往复移动等 9. 轮系有哪些应用？可作距离较远的两轴之间的传动、可获得大传动比、可实现变速

传动、可实现从动轴变向、可实现合成运动和分解运动等。 10. 为什么滑动轴承的轴瓦很少采用单金属轴瓦？用两金属或三金属材料比单金属的轴

瓦能更好的改善轴瓦表面的摩擦性质。

11. 何谓刚性冲击？何谓柔性冲击？它们出现在哪几种常用运动规律中？刚性冲击指加

速度理论上为无穷大，产生无穷大的惯性力，引起猛烈的冲击（硬冲）；柔性冲击指有限值的加速度引起的冲击（软冲）。从动件的运动规律为等速运动时会产生刚性冲击；从动件的运动规律为等加速等减速运动和简谐运动规律时会产生柔性冲击。 12. 提高零件耐磨性的措施有哪些？合理材料组合，适当润滑，适当提高零件表面的硬度，适当

提高零件的表面加工质量，对零件表面进行适当的强化，将磨损转移至低成本易更换的零件上等。 13. 在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮接触疲劳强度最主要的因素是什么？影响齿轮齿根弯曲疲劳强度最主要的因素是什么？在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮接触疲

劳强度最主要的因素是两齿轮的分度圆直径，或者说是两齿轮的中心距。影响齿轮齿根弯曲疲劳强度最主要的因素是齿轮的模数。

14. 何谓滚动轴承的基本额定动载荷？轴承在额定寿命为106转时，轴承所能承受的最

大载荷

15. 简述联轴器的选择步骤。①选联轴器类型②确定具体型号③校核转矩和转速④确定

安装精度 16. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构主动件数少于或多于机构的自由度时，会

发生什么情况？机构具有确定运动的条件是：机构自由度数＝主动件数。当机构的主动件数少于机构的自由度时，运动不确定；当机构的主动件数多于机构的自由度时，将出现运动干涉。 17. 采用渐开线作为齿廓曲线，除了能保持瞬时传动比恒定外，还有哪些优点？渐开线

齿廓的啮合角为常数，齿廓间压力方向不变，在传递恒定力矩的情况下，则轮齿之间、轴与轴承之间压力的大小和方向也不变；渐开线齿轮的中心距可分离；加工方便。

18. 提高联接螺栓强度的措施有哪些？使各圈螺纹牙的受力尽可能均匀，避免附加弯曲应力，

尽可能降低螺栓的应力幅，尽可能减小应力集中，对螺纹进行强化处理。

19. 为什么动力传动中一般将V带传动的带速v在5～25米/秒范围内？带速过小，在

传递功率不变的情况下，需要传递的有效圆周力过大，带的根数过多；带速过大则单位时间内绕转的圈数过多（应力变化次数多），寿命低，同时因离心拉力过大，也会降低传递的有效圆周力。

20. 轴的结构设计中，一般应遵循哪些原则？便于装拆，定位准确、固定可靠，受力合理，便

于制造等

21. 平面四杆机构有哪些基本特性？这些特性在生产中有何用处？平面四杆机构的基本特

性包括急回特性、死点和传动角。急回特性可用以缩短非生产时间，提高生产效率；死点可用以夹紧工件；增大传动角是提高机械效率的重要措施。

22. 何谓周转轮系？何谓定轴轮系？定轴轮系中所有齿轮的几何轴线都是固定的，而周转轮系中

至少有一个齿轮的几何轴线作圆周运动。 23. 链传动在什么情况下容易出现跳齿失效？为什么？大链轮的齿数过大，链条存在磨损的

情况下容易出现跳齿。这是因为链轮的齿高是确定的，而链条磨损后外移增量Δd随着大链轮齿数的增大而增大。

24. 如图所示，带轮和齿轮分别用a、b两平键

与轴联接，若两键的剖面尺寸及长度分别相等，带轮和齿轮的材质相同，问：哪一处联接强度低？为什么？

a处联接强度低。由键联接计算应力关系式 p＝

a

b

4T可知，在h、l相同的情况下，计算应力与轴径成反dhl比，因a处直径小于b处直径，故a处计算应力大，联接强度低。

25. 带传动为什么要小带轮的最小直径、最大传动比和带的根数？小带轮的最

小直径是为了σb不过大；最大传动比（i≤7 ）是为了保证α1 不过小（即保证α1≥120°）；带的根数（Z≤10）是为了防止带的根数过多造成各带受力不均匀，引起早期破坏。

26. 混合摩擦滑动轴承一般应计算哪些内容？说明理由。（1）轴承平均压强P值：

P≤[p] ，目的：防止压力过大，润滑油被挤出，使轴承产生过度磨损。(2)轴承pv值：即 Pv≤[pv] ，目的：轴承的温升过高而胶合。(3)滑动速度v 值：即 v≤[v] ，目的：由于滑动速度过高，引起轴承加速磨损。

27. 平面四杆机构在什么条件下会出现死点？可采取哪些措施消除死点？出现死点的条

件是当摇杆为主动时，会出现死点。可采取的措施：加飞轮、采用对称机构等 28. 何谓“静平衡”？何谓“动平衡”？ “静平衡”是分布在回转件上各个质量的离

心力的向量和等于零。“动平衡”是回转件上各个质量的离心力的向量和等于零，离心力所引起的力偶矩的向量和也等于零。

29. 楔键联接为什么不宜用于高转速和有振动的场合？

30. 在轴的结构设计中，一般要求“键槽划一”。请解释：“键槽划一”的意思。 31. 为什么连杆机构一般都不应用于高速的场合？因楔键联接有斜度、靠摩擦传递载荷，会产

生偏心和偏斜。

32. 何谓斜齿圆柱齿轮的当量齿轮？当量齿数如何计算？斜齿圆柱齿轮的当量齿轮是为

了计算方便引入的一个假想的圆柱直齿轮（mn、Zv、dv、、αn）。当量齿数：ZV=Z/COS3β 33. 导向平键和普通平键各适用于什么场合，可能出现的失效形式是什么？导向平键用

于动联接，普通平键用于静联接。导向平键主要的失效形式是挤坏与磨损；普通平键主要的失效形式是挤坏。

34. 齿轮机构的主要缺点有哪些？制造需要专用的机床和设备；制造精度要求高；制造

费用高；精度低时振动、噪音较大；不适合用于两轴相距较远的场合

35. 影响零件强度的因素是哪些方面的因素？载荷大小、载荷性质、应力大小、应力性

质、应力集中、尺寸、表面状态、应力幅、应力循环特性、零件材料、零件形状、加工质量、热处理、表面强化、工作情况、原动机、工作机、温度高低、润滑情况等等。

36. 套筒滚子链传动可能的失效形式有哪些？ 链板疲劳破坏、滚子套筒的冲击疲劳破

坏、销轴与套筒的胶合、销轴与链轮轮齿的磨损、过载拉断

37. 在轴的结构设计中，要求圆角尽可能划一，这是为什么？使其具有良好的加工工艺

性

38. 齿轮传动的失效形式有哪些？折断、疲劳点蚀、胶合、磨损、塑性变形

39. 影响带传动工作能力的因素有哪些？α、f、F0、带速、带的材质、工作环境、工况等、 五、分析题

1、图示，一机座上有要求严格同轴（对中）的两轴承孔。采用两种加工方案： 方案a：先加工左边的轴承孔，再加工右边的轴承孔 方案b：一次性加工两个轴承孔

试分析哪一种方案合理，说明理由。

方案b合理，一次性加工两个轴承孔能保证同轴（对中）

2、一对标准齿轮相互啮合，如果大小齿轮的材质完全相同，那么大、小齿轮的齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度是否相同？如果小齿轮的材质远远优于大齿轮，那么强度又怎样变化？ 参：

①∵相互啮合的两齿轮相啮合工况相同，材质相同，则

[σF1]＝[σF1]、[σH1]＝[σ H2]，又∵σH1≡σH2 ∴两齿轮接触强度相等；

∵弯曲应力取决于YFYS，并且 YF1YS1＞YF2YS2， ∴σF1＞σF2，故大齿轮的弯曲疲劳强度大。

② 此时[σH1]＞＞[σH2] ∵σH1≡σH2， ∴小齿轮接强高。 同理[σF1]＞＞[σF2] ∵σF1仅稍大于σF2， ∴小齿轮弯强高。

3、试分析为什么通常带传动设置在高速级？为什么带传动的速度V不能太低？为什么带传

动的速度V也不能太高？

V不能太低的原因：由公式F=1000P/V 可知：因为当P一定时，V↓→F↑→ Z↑→说明V不能太低。因此，在多级传动中，通常将带传动设置在高速级（同时又起到缓冲吸振、过载保护作用），目的提高V。

V不能太高的原因： V↑↑→离心力↑→带与带轮间 正压力↓→承载能力↓寿命↓

4、试分析摆动导杆机构有何特点？α=0，γ=90°，Ψ=θ

5、

图示，手动起重机构，已知蜗杆转动方向。

① 若使重物上升，试确定蜗杆和蜗轮的螺旋线方向； ②当重物上升时，标出蜗杆所受力的三个分量。

Q

参：

①重物上升时蜗轮应逆时针旋转，蜗杆的轴向力由啮合点指向右边，根据左手定则，蜗杆蜗轮的螺旋线为左旋。

② 蜗杆受力的三个分量见图。

Fr4 Ft4 × Fa4

6、传动系统如右图所示，试分析：

① 主动小齿轮的螺旋线方向（标出）？

② 为使从动斜齿轮和蜗杆的轴向力抵消一部分，蜗杆蜗轮的螺旋线旋向如何？

③ 标出蜗轮所受作用力的三个分量。

z 1 z 4 z 2 z 3 参：

解：① 1为左旋。 ②蜗杆蜗轮是右旋。

③见图。

7、图示为液压缸缸盖和缸体采用螺栓联接的两种结构。问哪一种合理？为什么？

(a) (b)

参：

（b）合理，因设计了起盖螺孔，便于拆卸。 8、装配式蜗轮结构（部分）如图所示。试指

出结构不合理之处并加以简要说明。 参：

不合理之处：紧定螺钉位置不对，因青铜强度较低。紧定螺钉位置应略多偏于铸铁方向，改进方案如下图：

青 铜 齿 圈

铸 铁 轮 芯

9、图示两个零件采用螺钉联接，试指出或改正其结构设计错误之处。

不合理之处：螺钉装配的空间不足。改进方案如下图：

10、双速异步电动机可按两种转速：n1=700rpm或n2=1430rpm工作，若工作机械要求带传动轴输出轴上只变转速，不变功率。试问此V带应按n1设计，还是按n2设计？为什么？

V带

电

机

传送带

参：

V带应按n1设计，偏于安全。原因是：因F=1000P/V，当P一定时，V越小，F越大，需要带的根数越多。因此，按n1设计的结果可能满足两种工况。

11、图示为往复工作的液压油缸，油缸体和油缸盖采用受拉螺栓联接。联接有两种方式：图a）采用短螺栓联接，图b）采用长螺栓联接，两种方案的螺栓直径相同。试分析：上述两个方案中，哪一个好些？

a）短螺栓联接 b）长螺栓联接

参：

从疲劳强度考虑b）方案好些，因相对a）方案螺栓刚度小，疲劳强度提高。

理由是：

设螺栓的预紧力、总拉力、工作载荷分别为F ’、F0、F，螺栓和被联接件的刚度为c1、c2，螺栓危险截面的截面积为A，则存在关系

螺栓的最大载荷：

螺栓的应力幅：

不难看出，减小螺栓刚度c1可减小螺栓的最大载荷和应力幅，提高螺栓的疲劳强度。采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓的目的正是减小螺栓刚度，从而提高螺栓联接的疲劳强度。

12、图示，在螺栓联接中有时采用细光杆螺栓或空心螺栓。试分析这样做的目的何在？

参：

从疲劳强度考虑空心螺栓好些，因相对螺栓刚度小，疲劳强度提高（理由同上）

13、图示，采用普通受拉螺栓联接的刚性凸缘联轴器如。试指出图中的结构错误。

参： 过定位了，改正图示：

14、(a)、(b)两图安装的张紧轮都可保证V带传动正常工作。

试分析：（1）从带的寿命来看，哪种张紧轮的用法更好？为什么？

（2）从提高带的承载能力来看，哪种张紧轮的用法更好？为什么？

（a） （b）

参：

（1）从带的寿命来看：（a）张紧轮的用法更好。因张紧轮装于松边内侧，以免带反向弯曲降低寿命。

（2）从提高带的承载能力来看，（b）张紧轮的用法更好。因张紧轮装于松边外侧，增加了小带轮的保角，从而提高带的承载能力。

15、指出图(a）、(b）中的结构错误（作出

输输输正确的图或用文字说明均可）。 出出入轮轮

轮 参： 2 1

图(a）的结构错误：带的内侧成了工作面

(a) (b)

图(b）的结构错误：其布置使受扭矩大

改正如下图：

16、液压油缸缸体和缸盖的螺栓联接如图所示。其中：左边是一种联接方案（采用普通受拉螺栓），右边是另一种联接方案（采用钩头螺栓）。试分析这两种方案的优缺点。 （注：图中e≈d1，d1为螺纹危险截面直径） 参： 右边钩头螺栓将产生附加弯曲应力，当 p D D p e≈d1时，应力是无钩头螺栓的9倍，且国家标准钩头螺栓已无标准件可用

17、某二级直齿圆锥齿轮 — 斜齿圆柱齿轮传动如图所示，轮1为驱动轮。为使Ⅱ轴所受的轴向力抵消一部分，问轴Ⅰ的转动方向怎样（标出）？标出齿轮4的螺旋线方向和Ft4、

Fr4、Fa4。

参：

因为Fa2的方向为↓，为使Ⅱ轴所受的轴向力抵消一部分，故Fa3的方向应为↑，因z3的螺旋线方向为右旋，根据左右手法则，可判定n2的转向为→，因此轴Ⅰ的转向为↑。齿轮4的螺旋线旋向和三个力分量如图所示

18、斜齿轮传动如图。已知：z1＝z2＝24，z3＝36，三个齿轮的材质相同，忽略摩擦。试分析：哪个齿轮弯曲强度最低？

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

z 1 z 2 z 3

参：

提示：比较强度的基本方法是比较：“许用应力/计算应力”的比值，大者则强度高 ∵齿轮2为双侧工作面齿轮，并且齿根的弯曲应力为对称循环应力， 则 [σF1]＝ [σF3]＞ [σF2] （注释： [σF2]=0.7[σF1]=0.7[σF3]） 又∵ Z1=Z2＜Z3，（模数相等） 则 σF1＝ σF2＞ σF3

因此 [σF3]/ σF3＞[σF1]/ σF1＞ [σF2] /σF2

∴齿轮2的弯曲强度最低

19、指出图（a）、（b）中的结构错误（作出正确的图或用文字说明均可）。 参： 图（a）：轴承不能拆卸（轴肩过高） 图（b）：支撑表面应做出凸台 20、试分析：右图所示的曲柄滑块机构当曲柄主动时是否存在急回特性？该机构的最小传动角出现在什么位置？ 参：

因为是偏置式的（极位夹角不为零），所以当曲柄主动时存在急回特性。最小传动角出现在图示位置：

B A C ∽

铸 铁 件

(a) (b)

γmineα

21、夹紧机构如图所示，试说明其工作原理。

参：

利用“死点”夹紧。死点位置BC和DC共线。 工作原理：

当工件被夹紧时，铰链中心B、C、D共线，卸掉外力F后，工件加在杆1上的反作用力无论多大，杆3也不存在驱动力矩，因而杆3不会转动，工件的夹紧状态也就不会改变。当需要取出工件时，只需向上扳动手柄2，即能松开夹具。 22、图示为青铜齿圈、铸铁轮芯的装配式蜗轮。试分析该联接有何缺点。 N 工件 B 2 C 1 A 3 4 D P

参： 因青铜强度弱，此螺栓的装配法，造成强度下降（青铜有效挤压面小）。正确装配法是将螺栓调头装配

六、计算题

1、计算图示构件组合的自由度，并判定其是否具有确定的运动。 参： 注意：本题原本题意是BC=DC（否则为不可动） 因此出现了虚约束（轨迹重合），计算自由度时应去掉虚约束。

去掉虚约束后的机构如图所示。

显然有：n＝3、PL＝4、PH＝0， 故机构自由度F＝1。

B C D A

2、已知一个标准正常齿圆柱直齿轮的顶圆直径da和根圆直径df。试推导出齿轮的齿数z和模数m的计算表达式。 参：

∵标准正常齿：ha*=1 ，C*=0.25

∴da=d＋2ha=(z＋2ha*)m＝m (z＋2) （1）

df=d－2hf=(z－2ha*－2c*)m＝m (z－2.5) （2）

联离（1）、（2）式解得：

z2df2.5dadadf

mda2df2.5dadadf

23、图示滑动轴承由四个对称布置的普通螺栓与机座相联。已知：螺栓刚度为C1、机座的刚度为C2= 2C1，每个螺栓的预紧力均为 F’,若要求工作后，接合面不得出现间隙。试推导出 轴承所能承受的最大极限载荷Plim的计算表达式。

p

参：

令：在最大极限载荷Plim作用下残余预紧力为F”零，即 F”F'

某单根V带传动，已知小轮包角

1＝150°，若带与带轮间的当量摩擦因素

C2P.lim0，解得：Plim=6 F’

C1C24v＝0.5，张

紧力F0＝280N，带速v＝7m/s，若不计离心力影响，试求该传动所能传递的最大功率P。参参：

eV11解：Fmax＝F1max－F2min＝2F0＝250.436N，Pmax＝Fmaxv/1000＝1.753kW。

V1e1'4、轮系如图所示。已知：z1＝2，z2＝60，z3＝z4＝20，z4＝30，

z5＝80。试计算传动比i1H＝？ 参：

z2 z4 z4' z3 z5 H 该轮系为复合轮系，其中3、4、4'、5构成周转轮系，1、2构成定轴轮系。 由定轴轮系的传动比：i12＝

n1z60＝2＝＝30 得： n2z12n2＝

z1 n1 （1） 30H由周转轮系的传动比：i35n3nHzz3080＝-45＝-＝－6 'n5nHz3z42020n37 nH将n5＝0代入上式得： 将n3＝n2代入上式得：

n27 （2） nH将式（1）代入式（2）得： i1H＝210

4

2 5、图示轮系中，各轮齿数为：z1＝20，z2＝38，z3＝18，z4

＝42，z4’＝24，z5＝36，又A轴和B轴的转速分别为

C

4'

nB

5 3 nA＝350 r/min，nB＝-400r/min，转向如图所示。试求C轴的转速nC的大小和转向。 参： nA

1

这是一个混合轮系，其中：z1、z2构成定轴轮系，z3、z4、z4’、 z5和z2构成周转轮系。由图知n1＝nA，n2＝nH，n3＝nB。 而 n2z20nA201，∴ nH＝＝-184.211 r/min nAz23838H＝又 i35n3nHz4z236＝＝3.5 n5nHz3z'41824 n3―nH＝3.5(n5―nH) → nC＝n5＝2.5nHnB＝-245.865 r/min 3.5

6、带式制动器如右图所示。已知：带与鼓轮间的摩擦系

数为0.28，鼓轮直径D＝300mm，带宽60mm，带允许的最大拉力为800N，问鼓轮顺时针和逆时针转动时所需制动力F和制动力矩T各为多少。

参：

包角  ＝237.6o＝3.71 1/s，

因带允许的最大拉力为800N，即 F1max≤800 N，于是

300 150 500 F F2min＝F1max /e＝283N，Fmax＝F1max-F2min＝516.9，

制动力矩 Tmax＝Fmax D/2＝77.53 Nm；

顺时针转时，FH＝F2min×150/650＝65.3 N；逆时针转时，FH＝F1max×150/650＝184.6 N。 7、 一螺栓联接受预紧力F '＝4000N后，被联接件的变形为，而螺栓的变形为2。问： ① 螺栓的变形正好是被联接件变形的5倍时，作用于螺栓的工作载荷等于多少？ ② 当被联接件的变形刚好为零时，作用于螺栓的总拉力等于多少？

参：

根据题意 c2＝2 c1，即c1/( c1＋c2)＝1/3，c2/( c1＋c2)＝2/3。

① 因F0/c1＝5F ”/c2 ----(a)，而 F0＝F ’＋F/3 ----(b)，F ”＝F ’－2F/3 ----(c)， 代式(b)、(c)入(a)得 F＝3F ’/4＝3000N

② 被联接件的变形等于零意味着 F ”＝F ’－2F/3＝0，得F＝3F ’/2＝6000N。

F0=F=6000N

8、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝108mm，传动比i12＝3，小齿轮

的齿数z1＝18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径。 参：

∵ i12＝z2/z1＝3，∴ z2＝i12×z1＝3×18＝；

∵ a＝(z1＋z2)m/2，∴ m＝

2a2108＝＝3 mm z1z218∴ d1＝mz1＝3×18＝mm； d2＝mz2＝3×＝162mm

10、图示汽缸盖与缸体采用8个受拉螺栓联接，汽缸内径D＝160mm，工作前每个螺栓的预紧力为F '＝5024N，当工作气压p加上后，结合面不得产生间隙。问：如被联接件刚度c2是螺栓刚度c1的4倍，允许的最大工作气压p＝？

p D D 2 参：

c1＝0.2，故有

c1c2螺栓的工作拉力可由缸盖的力平衡条件求出，结合面不产生间隙意味着残余预紧力不能等于零。根据题意，c2＝4c1，故

F ”＝F '－c2F/(c1＋c2)＝F '－0.8F≥0，F ≤1.25F '＝6280 N

于是得：p≤4×8×

F2

＝2.5 N/mm。 2DF I

11、计算图示构件组合的自由度。若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。 参：

1）F处为复合铰链（2个回转副），GD杆为虚约束，应除去。 2）计算自由度

n＝6，PL＝8，PH＝1，故 F＝3n－2PL－PH＝3×6－2×8－1＝1。

E D C B

A G H

12、轮系如图。已知：z1＝z2＝20，z'2＝30，z3＝80。求：iH1＝？ 1 3 1' H 2 参：

Hi13＝

z3n1nHn883＝-'＝-，因n3＝0，故有n1＝nH＋nH，iH1＝1＝。

n3311n3nHz1H

七、画图题

1、完成图示受拉螺栓联接的结构图。

参：

2、下图为一曲柄摇杆机构的机构运动简图。AB为曲柄（从动件），CD是摇杆（主动件）。

在图中作出：

1) 图示位置机构的压力角和传动角； 2) 机构处于死点位置的机构运动简图。

提示：不必作文字说明，但必须保留作图线。

参 3、对心直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。

① 画出凸轮基圆； ② 标出K点压力角。

参 4、图示为尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。

1）绘出K点压力角；2）绘出凸轮基圆半径；3）绘出从动杆升程h。

参

5、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δ1＝90°时，从动件走过的位移S1 ；

2) 当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度δ2。

说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；

(2) S1和δ2只需标出，不必度量出数值。

参： 解题步骤：（图示） 1）作出偏距圆；按-方向转90°，在图上正确标出S1 ； 2）过B2点作偏距圆切线，正确标出 2角。 e B 0  B 2