《机械设计基础课程》习题
第1章 机械设计基础概论
1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同? 1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件?
1-3 机械设计过程通常分为几个阶段?各阶段的主要内容是什么? 1-4 常见的零件失效形式有哪些?
1-5 什么是疲劳点蚀?影响疲劳强度的主要因素有哪些? 1-6 什么是磨损?分为哪些类型?
1-7 什么是零件的工作能力?零件的计算准则是如何得出的? 1-8 选择零件材料时,应考虑那些原则?
1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途: Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310-570 、QT600-3。
第2章 现代设计方法简介
2-1 简述三维CAD系统的特点。
2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。 2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。 2-4 优化设计的一般过程是什么? 2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些? 2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同? 2-7 常用的可靠性尺度有那些? 2-8 简述有限元法的基本原理。 2-9 机械创新设计的特点是什么?
2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第3章 平面机构的组成和运动简图
3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。 3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么? 3-3 运动副分为哪几类?它在机构中起何作用? 3-4 计算自由度时需注意那些事项?
3-5 机构运动简图有何用途?怎样绘制机构运动简图? 3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图,并计算机构的自由度。
3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。若是,
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判定它们的运动是否确定(图中标有箭头的构件为原动件)。
3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自由度,如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。并判定它们的运动是否确定(图中标有箭头的构件为原动件)。
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第4章 平面连杆机构
4-1 四杆机构的急回特性是何含义?什么条件下机构才具有急回特性? 4-2 什么是四杆机构的死点?试举出几个利用和克服死点的实例。 4-3 试述压力角的概念,并分析它对机构的工作性能有什么影响? 4-4 举例说明铰链四杆机构的三种演化方法。
4-5 如图所示,已知AD =250 mm;BC =265 mm;CD =110 mm;AB = 60 mm,且是主动件。试确定: ⑴ 该铰链四杆机构的类型; ⑵ 该机构的行程速比系数K。
4-6 分析图示偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件。当取滑块为主动件时,试确定机构的死点位置。
4-7 如图所示,已知铰链四杆机构各杆长度,试问: ⑴ 是铰链四杆机构中的哪种基本机构;
⑵ 若AB是原动件,在图中画出此机构最小传动角出现的位置;
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⑶ 若以AB为原动件,该机构有无急回特性,为什么?
4-8 试设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。如图所示,要求踏板机构CD在水平位置上下各摆10°, 且CD的长度500 mm ,AD的长度是1000 mm。试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度?
4-9 试用图解法设计一自动上料机所用的偏置曲柄滑块机构,如图所示。要求曲柄主动时,行程速比系数K = 1.4,被推运的工件的长度l = 40 mm,初选偏距e = 20 mm ,工作行程最大压力角为α max = 45°。滑块的行程H应比工件的长度略大些,以保证料斗上的工件能顺利下落。
4-10 试用图解法设计一摆动导杆机构,已知机架长度为50 mm,行程速比系数K = 2,求曲柄的长度。 4-11 试用图解法设计曲柄摇杆机构ABCD。已知摇杆CD长度是75mm,行程速比系数K =1.5,机架AD长度为100 mm。摇杆的一个极限位置与机架间的夹角∠CDA = 45°。
4-12 已知某操纵装置采用图示铰链四杆机构,要求两连架杆的对应位置为υ1=45°,ψ1=50°;υ2 =80°,
ψ2 =70°;υ3= 120°,ψ3=110°。试用解析法确定各杆的长度。
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