华工机汽学院《机械设计基础》复习题4答案.doc

一、判断题(在对的题后括号内打“√”，错的打“×”，共20分)
( )01、一部机器可能由多种机构组成，如内燃机是由曲柄滑块机构、齿轮机构和凸
轮机构、带传 动机构等组合而成。√
( )02、移动副是指组成运动副的两个构件只能沿轴线相对移动，属于高副的一种。×
( )03、机构中至少有一构件不在相互平行的平面上运动，或至少有一构件能在三维
空间中运动，则该机构为平面机构。×
( )04、凸轮机构是由凸轮，从动件和机架构成的三杆高副机构。√
( )05、凸轮机构的缺点：凸轮与从动件是高副接触，比压较大，易于磨损，故
这种机构一般仅用于传递动力不大的场合。√
( )06、挠性传动是指通过中间挠性件传递运动和动力的传动机构；由主动轮、从动轮和传动带所组成。包括：带传动、链传动和齿轮传动。×
( )07、平型带传动最简单，截面形状为三角形，其工作面是与轮面接触的内表面。适合于高速转动或中心距a较大的情况。×
( )08、齿轮机构传动的缺点：制造和安装精度要求较高；不适宜用于两轴间距离较大的传动。√
( )09、齿廓啮合基本定律：要使两齿轮的瞬时传动比为一常数，则不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线都必须与连心线交于一定点C。√
( )10、齿轮传动是一种啮合传动，它可用来传递运动和转矩，改变转速的大小和方向，还可以把转动变为移动。√
( )11、蜗杆传动具有传动比大、传动平稳、噪声小、结构紧凑且有自锁性等特点，但其效率低、发热量大。√
( )12、万向联轴器由两个分别固定在主、从动轴上的叉形接头和一个十字形零件(称十字头)组成。叉形接头和十字头是铰接的，因此允许被联接两轴轴线夹角a很小。×
( )13、离合器是机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的装置。它的主要功能是用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。√
( )14、当轴承内圈与轴、外圈与壳体都是过盈配合时，装配时力应同时加在内外圈上。√
( )15、推力轴承的装配，紧圈装配后应靠在转动零件的平面上。√
( )16、由于蜗杆传动时的相对滑动速度大、效率高、发热量大，故润滑特别重要。×
( )17、轮系在运转过程中，如果每个齿轮的几何轴线位置相对于机架的位置均固定不动，则称该轮系为周转轮系。×
( )18、定轴轮系的传动比为组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，其大小等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。√
( )19、作旋转运动时零部件由于材料内部组织和密度不均匀，或外形不对称、或装配误差等原因，会引起重心与旋转中心的偏离。√
( )20、经过平衡后的旋转件，不允许还有剩余不平衡量的存在。×

二、选择题：(将正确答案的代号填入空格内，每小题1分，共40分)
1、根据下图运动副及其代表符号可以判断属于________。B

A. 转动副 B. 移动副 C. 平面高副 D. 球面副
2、运动链是若干个构件通过运动副联接而成的相互间可作相对运动的系统。下图属于________。C

A. 平面闭链 B. 平面开链 C. 空间闭链 D. 空间开链
3、根据平面机构自由度的计算公式：F=3n－(2PL +Ph )。则下图有________自由度。D

A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
4、当运动链自由度大于0时，如果原动件数少于自由度数，如下图所示，那么运动链就会出现________现象，不能成为机构。C

A. 超静定桁架 B. 刚性桁架 C. 运动副可能被破坏 D. 运动不确定
5、在平面四杆机构的基础上改变构件的形状和运动尺寸、改变运动副的尺寸、选不同的构件为机架可以得到不同的型式。下图为________。B

A.曲柄滑块机构 B.对心曲柄滑块机构 C.双滑块机构 D.正弦机构
6、对高速凸轮选择运动规律的原则，要求有较好的动力特性，除了避免出现刚性或柔性冲击外，还应当考虑Vmax和 amax。一般选择________。A
A. Vmax和 amax愈小愈好 B. Vmax愈大和 amax愈小愈好
C. Vmax和 amax愈大愈好 D. Vmax愈小和 amax愈大愈好
7、齿式棘轮机构特点：运动可靠，从动棘轮容易实现________，但是有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载的间歇传动。用途：间歇进给、制动器和超越离合器。A
A. 有级调节 B. 无级调节 C. 有级变速 D. 无级变速
8、不完全齿轮机构从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次转动的________，设计较灵活；加工工艺较复杂，冲击较大，适用于低速、轻载的场合。B

A. 角度变化范围较小 B. 角度变化范围较大
C. 速度变化范围较小 D. 速度变化范围较大
9、________是指正常工作时的微量滑动现象，是由拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引起的，不可避免。A
A. 弹性滑动 B. 打滑 C.变形 D.张紧
10、普通V带：楔角j为________，相对高度（h/bd）为0.7的三角带。C
A. 20o B. 20o C. 40o D. 60o
11、链传动的优点：平均传动比准确，无滑动；作用在轴上压力小， ________；结构紧凑；能在恶劣的环境下工作。D
A.传动不平稳 B.瞬时链速不是常数
C.瞬时传动比不是常数 D.对轴承的摩擦大
12、滚子链上相邻两滚子中心的距离称为节距p，节距越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的________也越大。B
A．效率 B. 功率 C.速度 D.加速度
13、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是________。D
A .三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C .锯齿形螺纹 D .矩形螺纹
14、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆卸时，采用_______。B
A B C 双头螺柱联接 D 紧定螺钉联接
A. 螺栓联接 B. C. D.
15、在螺栓联接的结构设计中螺钉联接，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了________。C
A. 不致损伤螺栓头和螺母 B. 增大接触面积，不易松脱
C. 防止产生附加偏心载荷 D. 便于装配
16、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是________。A
A. 三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹
17、在螺纹联接中，拧紧成组螺母时，应________。D
A.任选一个先拧紧 B.中间一个先拧紧 C.左下角的先拧紧 D.分次逐步拧紧
18、在键联结中，传递转矩大的是________联结。B
A. 平键 B. 花键 C. 楔键 D.半圆键
19、圆锥销联接大都是________的联接。A
A. 定位 B.传递动力 C. 增加刚性 D.临时
20、过盈量较大的过盈联接装配应采用________。B
A. 压入法 B. 热胀法 C. 冷缩法 D.嵌入法
21、由于整体式向心滑动轴承的轴套与轴承座是采用________配合的，因此，即使是大负荷的轴套，装配后需要紧定螺钉或定位销固定。B
A. 过渡 B. 过盈 C. 间隙 D.滑动
22、为了保证装配后滚动轴承与轴颈和壳体孔台肩处紧贴，轴承的圆弧半径应________轴颈或壳体孔台肩处的圆弧半径。C
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D.为零
23、若轴承内、外圈装配的松紧程度相同时，安装时作用力应加在轴承的________。C
A. 内圈 B. 外圈 C. 内外圈 D.保持架
24、滚动轴承在运转过程中，出现低频连续音响，这是由于________引起的。B
A. 游隙太小 B. 滚道伤痕、缺陷 C. 安装误差 D.机床振动
25、V带在带轮中安装后，V带外表面应________。C
A. 凸出槽面 B. 落入槽底 C. 与轮槽齐平 D.光滑清洁
26、为了提高螺旋传动机构中丝杠的传动精度和定位精度，必须认真调整丝杠副的________。A
A. 配合精度 B. 公差范围 C. 表面粗糙度 D.位置精度
27、渐开线圆柱齿轮副接触斑点出现鳞状接触时，这是由于________引起的。A
A.齿面波纹 B.中心距偏小 C.齿轮副轴线平行度误差 D.机床重复定位精度差
28、在蜗杆传动机构中，通常是以蜗杆作为________。A
A. 主动件 B. 从动件 C. 中介机构 D.机架
29、齿面接触疲劳强度计算的校核公式________。B

A.

B.

C.

D.

30、一对斜齿轮啮合时，齿面上的接触线由短变长，再由长变短，减少了传动时的冲击和噪音，提高了传动平稳性，故斜齿轮________。D
A.不适于低速传动 B. 不适于重载传动
C.不适于高速传动 D. 适用于重载高速传动
31、从运动关系看，蜗杆传动相当于螺母与螺杆传动，传动比大i =________。C
A. 3～8 B. 5～10 C. 10～80 D. 80～100
32、定轴轮系中各轮几何轴线均互相平行，规定：外啮合：二轮转向相反，用________表示。A
A. 负号“－” B. 用正号“＋” C.箭头“↑” D. 箭头“↓”
33、判断_______的方法：先找出轴线变动的行星轮，支持行星轮的构件就是行星架，需要注意的是，行星架不一定呈简单的杆状；顺着行星轮与其它齿轮的啮合关系找到中心轮，这些行星轮、中心轮和行星架便组成一个轮系。B
A. 定轴轮系 B. 周转轮系 C. 复合轮系 D. 混合轮系
34、弹簧是常用的弹性零件，它在受载后产生较大的________，吸收并储存能量。C
A. 永久变形 B. 屈服变形 C. 弹性变形 D. 塑性变形
35、按弹簧的形状不同，弹簧主要分类如下，________除外。A
A. 拉伸弹簧 B. 碟形弹簧 C. 环形弹簧 D. 螺旋弹簧
36、选择材料时，应根据弹簧的功用、载荷大小、载荷性质及循环特性、工作强度、周围介质以及重要程度来进行选择，一般优先选用________。B
A. 合金弹簧钢 B. 碳素弹簧钢 C. 不锈钢 D. 铜合金材料
37、下图是火车轮轴，只承受弯矩，按承受载荷分，属于________。C

A. 转轴。 B. 传动轴 C. 心轴 D.阶梯轴
38、花键联接外花键（花键轴）和内花键（花键孔）组成。键齿侧面是工作面。承载能力高，对中性好;但制造要采用专用设备，成本较高。用于________的场合。A
A. 定心精度要求高、载荷较大 B. 定心精度要求低、载荷较大
C. 定心精度要求高、载荷较小 D. 定心精度要求低、载荷较小
39、对于静不平衡的回转件，无论它有多少个偏心质量，都只需要适当增加或减少一个平衡质量即可获得平衡。即对于静不平衡的回转件，需加平衡质量的_______。A
A.最少数为1 B.最少数为2 C.最少数为3 D 最少数为4
40、前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件联接在一起，称之为串联组合。起主要作用的机构称为基础机构，另一个机构称为_______。D
A. 主体机构 B. 特征机构 C.功能机构 D. 附加机构

三、综合题：(本题40分)
1、将曲柄摇杆机构中，当摇杆无限长时，摇杆转化为滑块，摇杆与机架的转动副转化为移动副。曲柄摇杆机构具有急回特性，节省返程时间，如牛头刨、往复式输送机等。根据右下图的牛头刨床运动简图，指出1～4、A～D的名称，并定量解释曲柄摇杆机构的急回特性。（本小题12分)
2
C2
A
B
D
5
1
4
3
C1
D
6

解：如图摆动导杆机构，曲柄BC等速回转，摆动导杆AD逆时针由C1→C2，再由C2→C1，导杆摆动角度同为∠C1AC2，因此，牛头刨床滑枕的来回直线行程相等。在曲柄角速度相同的前提下，但由于曲柄两次行程中转过的圆周角度不同，导杆往复两个行程的时间不等，由于导杆摆动角度相等，因此导杆摆动平均角速度不等。
当曲柄以ω顺时针转过180°+θ时，摇杆从C2D位置摆到C1D。

当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C1D,置摆到C2D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有：

因为：t1 >t2 所以V2 > V1
曲柄摇杆机构的这种特性称为急回运动。

2、设计对心直动滚子推杆盘形凸轮。对心直动滚子推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rb=50mm，角速度ω和推杆的运动规律如下如所示，最大推程hmax=40mm，如果滚子的直径为10mm，设计该凸轮轮廓曲线。（本小题12分)
s
δ
60°
120°
90°
90°

解:设计步骤：
①选比例尺μl作基圆rb=50mm。
②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。
③确定反转后，从动件滚子中心在各等份点的位置。

④将各中心点连接成一条光滑曲线。
⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线(中心轨迹的等距曲线)。

s
δ
60°
120°
90°
90°
1’
3’
5’
7’
8’
1
3
5
7
8
9
11
13
15
9’
11’
13’
12’
14’

3．如图所示机床变速箱，输入轴I的转速1440r/min。问变速箱共有几级转速？输出轴的最高和最低转速是多少？（本小题8分)

解：
（1）总级数=2×3=6
（2）nmax=1440×
（3）nmin=1440×

4. 论述机器设计的一般程序。（本小题8分)
解：设计机器的一般程序
（1）计划阶段：对所设计的机器需求情况进行充分调查分析，明确机器功能及约束条件，形成设计任务书。
（2）方案设计阶段：分析机器功能，确定功能参数，拟定多方案并进行综合评价。
（3）技术设计阶段：确定原动机参数及各运动构件的运动参数，确定主要零件上的载荷大小、特性，依工作能力设计准则初步完成零件基本尺寸的确定，作出零部件装配草图及总装配图，完成主要零件的校核计算。
（4）技术文件编制：编制设计计算说明书、使用说明书及其它技术文件。

7