机械设计（基础）复习题

解答提示

=？

③ 能提升的最大重量 Q =？ 解答

11. 夹紧螺栓联接

如右图所示。手

柄承受载荷 P ，螺栓个数为 2，手柄长 L ，被夹轴直径 为d，结合面摩擦系数为f ， 防滑可靠性系数为

。假定

=0.5N/mm，直径

12. 已知汽缸压强 p

D =1100mm，采用普通螺栓联接， z =20，均匀布置在=1500mm的圆

周上。汽缸有密封要求，其残余预紧 力 F\=1.5F（F 为螺栓承受的工作 载荷），相对刚度为力[

]=80N/mm。

=0.8，许用应

摩擦力以集中力的形式作用于轴两侧。试导出所需螺栓危

险截面直径的计算公式。 答案

试计算所需螺栓的直径及所需预紧力的大小。 答案

13. 机构如图示。

问：欲使其具

有确定的相对运动，需几个 主动件？ 答案

局部自由度、虚约

14. 指出图示机构的

束、复合铰链并计算其自由度。 答案

15. 轮系如

图。 已知： 求：

=？

=40，

=

相反，求

答案

16. 轮系如图。已知：=120rpm，

与

=60，==20，

转向

的大小及方向。

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机械设计（基础）复习题

答案

17. 计算图示构件组合的自由度。

答案

已知：

18. 轮系如图所示。

=？

试计算传动比 答案

19. 计算图示机构的

自由度。

注：如有局部自由度和虚约束，应作 出去掉局部自由度和虚约束后的 机构运动简图。 答案

20. 图示机构的活动构

件数n、低副

数PL、高副数PH和机构自由度 F 分别为多少？ 答案

答案：

判断题

[01]∨[02]∨[03]×[04]×[05]∨[06]×[07]×[08]∨[09]×[10]∨[11]×[12]×[13]×[14]×[15]×[16]×[17]×[18]∨[19]×[20]×[21]∨[22]×[23]∨[24]×[25]∨[26]×[27]∨[28]×[29]×[30]×[31]×[32]×[33]×[34]∨[35]×[36]×[37]×[38]×[39]∨[40]∨

选择题

[01]a[02]b[03]a[04a]b[04b]a[04c]c[04d]a[05]d[06]c[07]b[08]d[09]b[10]a[11]c[12]c[13]b[14]d[15]c[16]b[17]a[18]d[19]b[20]c[21]c[22]c[23]b[24a]b[24b]a[24c]c[24d]d[25a]c[25b]b[26]b[27]c[28]a[29]d[30]a[31]c[32]d[33]a[34]d[35]b[36]a[37]c[38]b[39]b、d[40]a、c[41]d[42]d[43]a[44]b[45]c[46]d[47]b[48]c[49]c[50]c[51]d[52]a[53]b[54]d[55]b

[填空题

01]作用的变应力过大。[02]磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损。

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机械设计（基础）复习题

[03]满足使用要求且具有良好的工艺性。[04]便于造砂箱、便于完美成型、便于保证铸件质量。 [05]使螺纹牙受力均匀、避免附加弯曲应力、降低应力集中、降低应力幅、对螺栓进行强化处理。 [06]将剪切应力折算成30%的正应力，从而对螺栓只进行拉伸强度计算。

[07]螺栓的几何尺寸是根据等强度原则确定的，只要螺栓的拉伸强度足够，螺纹牙和螺钉头的剪切强度就足够。

[08a]3种[08b]循环特性 r=-1 的[09a]拉应力和剪切应力[09b]拉应力[09c]1.3[09d]剪切 [10a]三角形螺纹[10b]锯齿形螺纹[11]胶合[12]断齿、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形[13]齿面磨损和断齿

[14]功率和速度范围大，瞬时传动比恒定，传动效率高，寿命长，适应的传动形式多 [15a]相等[15b]是大齿轮大[16a]右旋和左旋[16b]2[16c]3[16d]心轴[16e]2Ft[16f]0 [17a]长期连续工作的闭式[17b]可能因温升过大使润滑失效，最终可能导致齿面胶合

[18]低摩擦系数、抗胶合、耐磨损[19]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[20]

[21]蜗杆材质的强度要大些，蜗杆的齿是连续的，相互有支持作用

[22]减少加工蜗轮的滚刀的种类从而降低生产成本[23a]速度波动和动载荷过大 [23b]大链轮齿数过大，在链条稍有磨损的情况下，就容易发生跳齿失效 [24a]松紧边拉应力、弯曲应力、离心力引起的拉应力

[24b]紧边与小带轮相切的地方[25a]因有效圆周力过大而导致带的根数过多

[25b]因离心拉力过大而导致正压力减小，同样会导致带的根数过多；这种情况下带还容易疲劳 [26]避免使用过度链节[27]在链条稍有磨损的情况下，就容易发生跳齿失效

[28]多边形效应，即链轮实际上相当于正多边形轮子[29a]在下[29b]在上[30a]弹性滑动 [30b]紧边与小带轮相切处[31]在一般温度范围内，各种钢材的弹性模量相差甚微 [32]应小于与之相配的

[33]转速特高、运转精度特高、载荷特重、尺寸特大或特小、结构上要求剖分这几种 [34]降温散热、防锈、缓冲的作用

[35]存在变化的间隙，间隙中充满润滑油，相对运动导致润滑油从大口进、小口出

[36a]避免摩擦功耗过大引起过高的温升从而导致润滑失效[36b]避免过大的压强将润滑油从接合面挤出从而导致过度磨损[37a]油层间的剪切应力与润滑油的动力粘度和速度梯度成正比 [37b]

[38]减小8分之7[39a]a[39b]d[39c]d

[40a]一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀以前能运转的总转数或在一定转速下能运转的工作小时数。

[40b]在规定的试验条件下，轴承的基本额定寿命为一百万转时，轴承能承受的最大工作载荷。 [41a]回转副中心[41b]垂直导路的无穷远处[41c]接触点的公法线上 [42]自由度大于等于１，同时自由度等于主动件数

[43]零[44]实际廓线的最小曲率半径大于零，或理论廓线的最小曲率半径大于滚子半径 [45]凸轮廓线只能是外凸的，且平底应有足够的长度 [46a]

[46b]z[47a]z[47b]

[47c]

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机械设计（基础）复习题

[48]选择功率较小的电动机（不必考虑高峰负荷时所需的瞬时最大功率，只需考虑平均功率） [49]离心力系的合力和合力偶矩同时等于零[50]动

问答题

[01]滚动轴承的基本额定寿命是指：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀以前能运转的总转数或一定转速下的工作小时数。 [02]长期连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算。

[03]开式齿轮传动主要的失效形式是齿面磨损和齿面严重磨损后的断齿。 [04]相互啮合的齿轮的接触应力相等，因两者是单位面积的作用力和反作用力。

[05]混合摩擦的滑动轴承一般应做如下计算：计算压强p，以避免过大的压强破坏边界膜从而导致剧烈磨损；计算pv值，以避免温升过高导致润滑失效引起胶合。

[06]选用合理的材料组合，采用适当的润滑方式，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。

[07]轴的结构设计应遵循的原则包括：便于装拆，定位准确、固定可靠，受力合理，便于制造。 [08]齿轮传动的优点是：效率高，传动比恒定，工作可靠，寿命长，结构紧凑，适用的功率、速度范围和传动形式广。齿轮传动的缺点是：制造和安装精度要求教高，需要专用制造设备，精度低时振动和噪声较大，不适合大中心距传动。

[09]带传动的优点是：结构简单、成本低廉，传动的中心距大，运行平稳无噪声，可缓冲隔振，具有过载保护作用。带传动的缺点是：存在弹性滑动，因而传动比不准确、效率较低，带的寿命较短，需要张紧，因而对轴的压力较大，外廓尺寸大，存在静电因而不宜用于易燃的场合。 [10]影响零件强度的因素有：载荷大小与性质，零件形状与几何尺寸，受力状态，材料及其热处理方式，零件工况，零件的重要程度，零件制造质量等。

[11]应遵循的原则有：要能够加工（对现有设备而言），要便于加工（提高制造效率以降低成本），便于保证质量（质量不合格的零件将是废品）。

[12]联轴器的选用步骤一般为：首先根据使用要求选择联轴器的类型，其次根据转矩和轴径的大小确定具体型号，必要时对关键元件进行强度计算。

[13]选用联轴器应考虑的问题有：载荷大小，转速高低，是否需要补偿位移误差？是否需要缓冲？是否需要隔振？

[14]可能的情况下，各个键的键宽相同；各个键的键槽应布置在轴的同侧母线上。 [15]目的是：减少车刀数量或减少车刀仞磨的次数。

[16]细牙螺纹常用于无须经常拆卸且要求放松可靠的场合（如存在震动）、细长或薄壁件、微调装置中。

[17]防松措施分为三类：利用附加摩擦力，采用机械方法，破坏螺纹副。 [18]弹簧的功用大致有：缓冲减振，控制运动，储存能量，测力。 [19]两齿轮的分度圆直径，或者说是两齿轮的中心距。 [20]齿轮的模数。

[21]大链轮的齿数过大，链条存在磨损的情况下容易出现跳齿失效。这是因为链轮的齿高是确定的，而链条磨损后的啮合爬高增量随着大链轮齿数的增大而增大。

[22]两端单向固定的意思是：由两端的两个轴承各限制轴一个方向的窜动；一端双向固定的意思是：由一个支点的轴承限制轴两个方向的窜动，另一端的轴承游动。

[23]心轴只起支撑作用，承受弯曲应力；传动轴只起传递转矩的作用，承受扭剪应力；转轴既起

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