1、 机械设计练习题 填空题 1. 机构具有确定运动的条件是 自由度 F0 且 原动件数等于自由度 F 。 2. 在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为 死点 ，此时机构的传动角为 0 ，压力角为 90 。 3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中， 等速 运动规律有刚性冲击； 正弦加速度 运动规律无冲击。 4. 带传动工作时，最大应力发生在 紧边进入小带轮处 ，最大值为 cb 11 。 5. 带传动 的设计准则为：在保证带传动不发生 打滑 的前提下，带具有一定的 疲劳 强度和使用寿命。 6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为： 模数相等 、 压力角相等 及 2
2、1 ，齿轮连续啮合条件为： 重合度大于 1 。 7. 图示减速器中， 1 为蜗杆， 2 为蜗轮， 3、 4 均为斜齿轮，主动轴蜗杆 为 顺时针旋转，蜗轮为右旋，则蜗杆螺旋线方向为 右旋 ，若希望 蜗轮 2 和 小齿轮 3 的轴向力能抵消一部分，则齿轮 3 的螺旋线方向为 右旋 ，齿轮 4 的轴向力方向为 向上 。 8. 按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成 心轴 ， 转轴 ， 传动轴 。 9. 代号为 7312C 的滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ，内径为 60 mm，宽度系列代号为 0 ，直径系列代号为 3 。 10. 螺纹连接中，按其工作原理不同， 螺纹防松方法有 摩擦防松 、 机
3、械防松 和 破坏螺纹副关系防松 等。 11. 轴承的基本额定动载荷是指轴承的 基本额定寿命 恰好为 106r 时，轴承所能承受的载荷值。 问答题 1 请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。 答：瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时，其相对速度为 0 的重合点，或者是绝对速度相等的重合点。三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心（ 1.5 分），它们位于同一直线上。 2 简述闭式齿轮传动的设计准则 答： 1）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 2）对于硬齿面闭式齿轮传动，通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度
4、。 3 平键连接的 工作原理是什么？主要失效形式有哪些 ?平键的截面尺寸 bxh 是如何确定的 ? 答：平键的工作面为两侧面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。主要失效形式是工作面的压溃和键的剪断。截面尺寸根据轴径 d 由标准查出。 4 简述形成流体动压油膜的必要条件。 答：形成动压油膜的必要条件是： 1）相对运动表面之间必须形成收敛形间隙； 2）要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出； 3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。计算题： 1 如图示螺栓联接的受力变形图。若保证残余预紧力 “F 的大小等于其预紧力 F的一半。求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力 ，
5、并在图中标出各力 。 解：在受力变形图中标出残余预紧力、预紧力及工作载荷， 由图中几何关系可知螺栓连接最大工作载荷为 : F=F 螺栓所受的总拉力为： “35.1“0 FFFFFFF 2计算图中所示机构的自由度数，若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。 答： 活动构件数： n=7 高副数： PL=9 低副数： PH=1 F=3n-2PL-PH=2 F 处存在局部自由度， E 处或 E处存在虚约束， C 处存在复合铰链。 3.图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，根据外载荷情况，己算出轴承 1、 2 的径向支反力为 Fr1 4000N， Fr2 5000N。轴上两零件所受
6、的轴向力如图示。试计算轴承 1、 2 所受的轴向载荷 Fa1、Fa2。 注： 1）已知该轴承的 Y 2 2）轴承内部轴向力的计算式为： YFS r2 解：轴承的内部轴向力为 S1 10002240002 YFr （ N） S2 12502250002 YFr （ N） 方向如图所示。 分析轴承受力： 外部轴向合力为 FA 900 300 600N，方向与 S1 相同。 因为 S1 FA 1000 600=1600NS2 所以轴承 1 为放松端 Fa1 S1 1000 N 轴承 2 为压紧端 Fa2 S1 FA 1600 N F F “F F 0300N 900N 1 2 Fr1 Fr2 S2
7、S1 4.如图所示轮系中，若已知各轮齿数 1z = 2z = 4z =5z =20， 3z =40， 6z =60，求 Hi1 的大小 , 并说明轮 1与转臂 H 的转向相同还是相反。 解：此轮系为混合轮系 定轴轮系传动比： 22040122112 zznni 周转轮系的转化轮系传动比： 42080)1( 355225 zznn nni HHH 由于 05n ，故： 42 HHnnn 得： 52 Hnn 故： 10522212121 HHH nnnniii 轮 1 与转臂 H 转向相反 结构题 试分析图示齿轮轴轴系结构上的结构错误，在图中编号并指出错误原因。轴承采用脂润滑。 位置 1、两轴承类型一致，角接触轴承应成对使用； 位置 2、旋转件和静止件接触； 位置 3、齿轮安装轴段的长度应小于齿轮宽度； 位置 4、无键槽； 位置 5、联轴器轴段无轴向定位，应设计成阶梯轴； 位置 6、与轴承内圈配合轴段太长，应设计成阶梯轴； 位置 7、机箱体应加凸台以减小加工面积； 位置 8、应加调整垫片； 位置 9、键槽孔太长； 位置 10、缺甩油环； 位置 11、轴肩太高，轴承内圈无法拆卸； 位置 12、无密封。
