机械基础习题解答

机械基础习题解答（精选4篇）

机械基础习题解答 篇1

（第一章~第五章）

2012.8

目录

第1章机械设计概论 _______________________________ 2 第2章机械零件尺寸的确定 _________________________ 3 第3章平面机构运动简图及平面机构自由度 ___________ 4 第4章平面连杆机构 _______________________________ 6 第5章凸轮机构 __________________________________ 11

第1章机械设计概论

思考题和练习题

1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。

解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等；

继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。

变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的

1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。

从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则：

1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性

1-4解：机械设计的内容和步骤？

解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。

第2章机械零件尺寸的确定

思考题和练习题

2-1 什么是失效，列举失效的三种形式？

解：由于种种原因，零件不能正常工作，都称为失效。

常见的失效形式有：(1)应力过大；(2)变形过大；(3)磨损严重；(4)产生打滑；(5)产生共振；(6)联接松脱。

2-2设计人员为什么要研究产品失效？

解：通过产品失效分析，设计中保证产品在预期的使用寿命内不发生失效。2-3 载荷和应力分别有哪两大类？ 解：载荷大体可分两类，(1)静载荷——逐渐加到一定数值后，大小和方向都不变化或变化很小的载荷；(2)动载荷——突然加的、大小和方向随时问变化的或冲击性的载荷。

工作应力可分静应力和变应力： 应力的大小或方向不随时间变化或随时间变化缓慢的应力叫静应力，应力的大小或方向随时间变化的应力叫变应力。2-4 设计人员为什么需要熟悉材料机械性质？

解：设计人员只有熟悉材料机械性质，才能根据零件的要求正确的选择材料。

2-5 划分脆性材料和塑性材料的判据是什么？列举这两类材料在机械性质方面的三点区别？

2-6 有一用碳钢制成的轴，发现刚度不够，改用合金钢能否提高轴的整体刚度？ 2-7 屈服极限、强度极限、疲劳极限都是材料的应力极限，它们的区别在哪里？

第3章平面机构运动简图及平面机构自由度

思考题和练习题

2-1机构运动简图能表示出原机构哪些方面的特性？

解：能够表达机构运动特征，如：各个构件的位移、机构的运动原理等。

2-2当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生何种情况？ 解：机构具有确定运动的条件是机构原动件的数目等于机构自由度的数目。该条件是在机构可动的前提下获得的。机构可动的条件是机构的自由度数目必须大于零或大于等于1。

当机构不满足确定运动条件时，若机构原动件数目小于机构的自由度数目时，则该机构的运动将不完全确定。这时机构的运动将遵循最小摩擦定律，而首先沿阻力最小的方向运动。这时此种机构常用于具有自适应要求的情况，如玩具车的遇障碍能自动转向的驱动轮，就是采用具有两个自由度的轮系，而驱动所用的原动件只有一个，来实现这一功能的。

若机构的原动件数目大于机构的自由度目时，则机构就根本不能运动或机构中最薄弱的环节将发生损坏，故此时机构是时不能应用的。

2-3计算题2-3图所示各机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

(a)缝纫机送布机构

(b)筛料机机构

(c)推土机铲土机构

(d)仪表机构

(e)压力机机构

(f)凸轮连杆机构

题2-3图

解：(a)缝纫机送布机构F=3X4-2X4-1X2=2；(b)筛料机机构F=3 X 7-2 X 9-1=2；(c)推土机铲土机构F=3 X 5-2 X 7=1 ；(d)仪表机构F=3 X 6-2 X 8-1=1 ；(e)压力机机构F=3 X 5-2 X 7=1 ；(f)凸轮连杆机构F=3 X 4-2 X 5-1=1。

第4章平面连杆机构

思考题和练习题

4-1为什么连杆机构又称低副机构？它有哪些特点？

解：连杆机构是刚性构件通过转动副或移动副联接而成的。其特点：

1、优点

⑴运动幅是低副，面接触，所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻，可承受较大载荷； ⑵结构简单，加工方便，成本低，构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠；

⑶可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求； ⑷利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求；

2、缺点

⑴根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复杂； ⑵只能近似实现给定的运动规律，综合运动精度较低； ⑶运动时产生的惯性难以平衡，不适用于高速场合。

4-2铰链四杆机构有哪几种主要型式？它们之间主要区别在哪里？ 解：根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式：

1.曲柄摇杆机构：在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆； 2.双曲柄机构：两连杆架均为曲柄的四杆机构； 3.双摇杆机构：两连杆架均为摇杆的四杆机构。

4-3何谓“曲柄”？铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？

解：作整周转动的连架杆称谓曲柄。铰链四杆机构有曲柄的条件：(1)最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和；(2)最短杆为连架杆或机架。

4-4何谓连杆机构的压力角和传动角？其大小对连杆机构的工作有何影响？在四杆机构中最小传动角出现在何位置？

解：压力角—在不计摩擦力、惯性力和重力时，从动件所受的力 F 与 受力点速度 V c 所夹的锐角。压力角愈小，机构传动性能愈好。传动角—连杆与从动件所夹的锐角；传动角是连杆机构的重要动力指标；传动角越大，机构的传动性能越好。传动角在机构运转时是变化的。

铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。

4-5试根据题4-5图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

题4-5图

解：a）双曲柄机构；40+110<70+90，最短杆为机架。b)曲柄摇杆机构；45+120<100+70，最短杆为连架杆。

c）双摇杆机构；50+100>50+70，不满足杆长条件。d）双摇杆机构。50+100<70+90，最短杆为连杆。

4-6试确定题4-6图两机构从动件的摆角和机构的最小传动角。

题4-6图

解：a）从动件的摆角=74º，机构的最小传动角=15º；

题4-6图a）

b）从动件的摆角=60º，机构的最小传动角=35º；

题4-6图b）

4-7题4-7图所示为一偏置曲柄滑块机构，试求构件1能整周转动的条件。

BC。解：构件1能整周转动的条件为AB+e≤4-8题4-8图所示为某机械踏板机构，设已知LCD=500mm，LAD=1000mm，踏板3在水平位置上下各摆动10，试确定曲柄1和连杆2的长度LAB和LBC。

题4-7图

题4-8图

解：曲柄1的长度LAB=77.85mm，连杆2的长度LBC=1115.58mm。

题4-8图

4-9题4-9图所示为一曲柄摇杆机构，已知曲柄长度LAB=80mm，连杆长度LBC=390mm，摇杆长度LCD=300mm，机架长度LAD=380mm，试求：

（1）摇杆的摆角；（2）机构的极位夹角；

（3）机构的行程速比系数K。解：（1）摇杆的摆角=49º；（2）机构的极位夹角=13º；（3）机构的行程速比系数K=

180+180+13=，K=1.156。

18018013 8

C

题4-9图

题4-9图

4-10设计一偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程s=50mm，偏距e=20mm（如题4-10图），行程速比系数K=1.5，试用作图法求曲柄的长度LAB和连杆的长度LBC。

题4-10图

解：曲柄的长度LAB=21.51mm，连杆的长度LBC=46.51mm。

题4-10图

4-11设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为50mm，炉门打开后成水平位置时，要求炉门温度较低的一面朝上（如虚线所示），设固定

铰链安装在y-y轴线上，其相关尺寸如题4-11图所示，求此铰链四杆机构其余三杆的长度。

题4-11图

解：铰链四杆机构的机架长度=90.36mm，上连架杆的长度=64.75mm，下连架杆的长度=104.61mm。

4-12已知某操纵装置采用铰链四杆机构，要求两连架杆的对应位置为1=35，1=50；2=80，2=75；3=125，3=105，机架长度LAD=80mm，试用解析法求其余三杆长度。

解：cos1=P0 cos1 +P1 cos(1-1)+P2

cos2=P0 cos2 +P1 cos(2-2)+P2

cos3=P0 cos3 +P1 cos(3-3)+P2 各杆的长度：LAD=80mm；LAB=63.923，LBC =101.197，LCD =101.094。

题4-12图

第5章凸轮机构

思考题和练习题

5-1凸轮和推杆有哪些型式？应如何选用？

解：凸轮机构的类型很多，常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。(1)按凸轮的形状分

1)盘形凸轮

2）移动凸轮 3)圆柱凸轮

盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构，而圆柱凸轮机构是一种空间凸轮机构。盘形凸轮机构的结构比较简单，应用也最广泛，但其推杆的行程不能太大，否则将使凸轮的尺寸过大。

(2)按推杆的形状分

1)尖顶推杆。这种推杆的构造最简单，但易磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。

2)滚子推杆。滚子推杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。

3)平底推杆。平底推杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。

(3)按推杆的运动形式分

1)直动推杆。即往复直线运动的推杆。在直动推杆中，若其轴线通过凸轮的回转轴心，则称其为对心直动推杆，否则称为偏置直动推杆。

2)摆动推杆。即作往复摆动的推杆,分为：摆动尖顶推杆、摆动滚子推杆和摆动平底推杆。

(4)按凸轮与推杆保持接触的方法分

1)力封闭的凸轮机构，即利用推杆的重力、弹簧力或其他外力使推杆与凸轮保持接触的。

2)几何封闭的凸轮机构，即利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆保持接触。例如凹槽滚子式凸轮机构、等宽凸轮机构、等径凸轮机构和共轭凸轮(或主回凸轮)机构。5-2常用的推杆运动规律各有何特点？各适用于何种场合？什么是刚性冲击和柔性冲击？

解：所谓推杆的运动规律是指推杆在运动时，其位移s、速度v 和加速度a 随时间t 变化的规律。又因凸轮一般为等速运动，即其转角δ与时间t 成正比，所以推杆的运动规律更常表示为推杆的运动参数随凸轮转角δ变化的规律。

推杆常用运动规律主要有如下三类：

1)一次多项式运动规律，推杆等速运动，故这种运动规律又称为等速运动规律。适用于低速。

2)等加速等减速运动规律。适用于低速。3）简谐运动规律。适用于低速。选择推杆运动规律，首先须满足机器的工作要求，其次还应凸轮机构具有良好的动力特性；此外，还应使所设计的凸轮便于加工，等等。

刚性冲击：由加速度产生的惯性力突变为无穷大，致使机械产生的强烈冲击。

柔性冲击：从动件在某瞬时加速度发生有限大值的突变时所引起的冲击。5-3何谓凸轮机构的反转法设计？它对于凸轮廓线的设计有何意义？

解：在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动；同时又在其导轨内作预期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线。

5-4何谓凸轮机构的压力角？为什么要规定许用压力角？

解：杆所受正压力的方向(沿凸轮廓线在接触点的法线方向)与推杆上作用点的速度方向之间所夹之锐角，称为凸轮机构在图示位置的压力角，用α表示。

在凸轮机构中，压力角α是影响凸轮机构受力情况的一个重要参数。在其他条件相同的情况下，压力角愈大，则作用力 F 将愈大；在生产实际中，为了提高机构的效率、改善其受力情况，通常规定凸轮机构的最大压力角αmax应小于某一许用压力角[α]。

5-5何谓凸轮机构的运动失真？它是如何产生的？怎样才能避免运动失真？

当凸轮的理论轮廓曲线为外凸时，其工作廓线的曲率半径a 等于理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径rT之差。此时若ρ＝rT，工作廓线的曲率半径为零，则工作廓线将出现尖点，这种现象称为变尖现象；若ρ

因此，对于外凸的凸轮轮廓曲线，应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径ρmin。5-6盘形凸轮基圆半径的选择与哪些因素有关？

解：对于一定型式的凸轮机构，在推杆的运动规律选定后，该凸轮机构的压力角与凸轮基圆半径的大小直接相关。在设计凸轮机构时，凸轮的基圆半径取得越小，所设计的机构越紧凑。基圆半径过小会引起压力角增大，致使机构工作情况变坏。凸轮基圆半径的确定的原则为：在满足 αmax≤[α]的条件下，合理地确定凸轮的基圆半径，使凸轮机构的尺寸不至过大。

在实际设计工作中，凸轮的基圆半径r。的确定，不仅要受到αmax≤[α]的限制，还要考虑到凸轮的结构及强度的要求等。因此在实际设计工作中，凸轮的基圆半径常是根据具体结构条件来选择的。必要时再检查所设计的凸轮是否满足αmax≤[α]的要求。

5-7写出题5-7图所示凸轮机构的名称，并在图中作出（或指出）：1）基圓ro；2）理论廓线；3）实际廓线；4）行程h；5）图示位置从动件的位移量s；6）推杆与凸轮上A点接触时的压力角。

题5-7图

5-8如题5-8图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知AB段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角t。

5-9题5-9图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮为一以C为中心的圆盘，问轮廓上D点与尖顶接触时其压力角为多少？试作图加以表示。

题5-8图

题5-9图

题5-10图

题5-8图

题5-9图

题5-10图

机械设计基础复习题 篇2

一、选择题

1.凸轮从动件的运动规律是由凸轮的（B）决定的。

A、转速 B、轮廓曲线 C、基圆 D、从动件形式

2.下列型号V带中，哪个横截面积最大?(D)A、Z型 B、C型 C、A型 D、E型

3.当两轴距离较远时，且要求传动比正确时，宜采用（A A、轮系传动 B、一对齿轮传动 C、带传动 D、蜗轮蜗杆传动

4．平面四杆机构克急回特性时，行程速比系数（C）

A、大于1 B、等于1 C、小于1 D、等于0

5．在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动(A)

A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 6．作用在刚体上的二力平衡条件是（B）

A、大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上

B、大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一物体上

C、大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一物体上

D、大小相等、方向相反、作用点相同

7．力F使物体绕点O点转动的效果，取决于下列因素（C）

A、力F的大小和力F使物体绕点O点转动的方向 B、力臂d长短和力F使物体绕点O点转动的方向

C、力与力臂乘积Fd的大小和力F使物体绕点O点转动的方向

D、仅取决于力与力臂乘积Fd的大小，与转动方向无关 8．取分离体画受力图时，（C、E、F）力的指向可以假定，（A、B、D、G）力的指向不能假定。

A．光滑面约束力 B．柔体约束力 C．铰链约束力 D．活动铰链反力 E．固定端约束力 F．固定端约束力偶矩 G．正压力

9．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在（B）的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_（F、G）点上，使力矩方程简便。

A．与已知力垂直

B．与未知力垂直 C．与未知力平行 D．任意 E．已知力作用点 F．未知力作用点 G．两未知力交点 H．任意点

10．一个机构中对于原动件个数正确的说法是（B）A、必定有且只能有一个 B、至少有一个 C、至少有三个 D、可有可无

11．凸轮机构从动杆的运动规律,是,由凸轮(B)所决定的.A、转速 B、轮廓曲线 C、基圆 D、从动件形式 2．为保证平面四杆机构良好的传力性能，（B）不应小于最小许用值。A．压力角 B．传动角 C．极位夹角 D．啮合角

12．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（B）为机架，一定会得到曲柄摇杆机构。A．最长杆 B．与最短杆相邻的构件 C．最短杆 D．与最短杆相对的构件

13．曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（A）为死点位置。A、不存在 B、曲柄与连杆共线时为 C、摇杆与连杆共线时为 D、不能确定 14．曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，（B）死点位置。A、不存在 B、曲柄与连杆共线时为 C、摇杆与连杆共线时为 D、不能确定

15．当两轴相距较远，且要求传动比准确，宜采用（A）A、轮系传动 B、一对齿轮传动 C、带传动 D、螺旋传动

16．电影放映机的卷片机构为一种间歇运动机构，应属于哪种间歇运动机构（B）A、棘轮机构 B、槽轮机构 C、不完全齿轮机构 D、凸轮间歇机构 17．一般情况下，键联接的主要用途是轮和毂之间。（C）A、沿轴向固定并传递轴向力 B、沿轴向可作相对滑动并具有导向性 C、沿周向固定并传递扭矩 D、安装拆卸方便

18．V带在工作时没有承受下列哪种应力。（D）A、拉应力 B、离心应力 C、弯曲应力 D、扭转应力

19．下列哪项选择是标准外斜齿轮传动正确啮合的条件之一。（A）A、两齿轮的法面模数相等 B、两齿轮的端面模数相等 C、两齿轮的螺旋角相等

20．在汽车下部，由发动机、变速器，通过万向联轴器带动后轮差速器的轴属于（A）A、传动轴 B、转轴 C、心轴 21．按轴的承载情况，工作时只受弯矩，不传递扭矩的轴，称为（C）A、传动轴 B、转轴 C、心轴

22．阶梯轴上安装轴承的部分被称为（A）A、轴颈 B、轴头 C、轴身 D、轴肩

23、一个齿轮上的圆有（B）A、齿顶圆、齿根圆、节圆 B、齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆 C、齿顶圆、基圆、节圆、齿根圆 D、齿顶圆、分度圆、节圆、齿根圆、基圆

24．在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在（D）的位置 A、同一母线 B、相隔90° C、相隔120° D、相隔180° 25．在轮系中加入惰轮可以改变轮系（B）。A、传动比 B、传向 C、传动比和传向

26．在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（B）。A．滚动体碎裂 B．滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀 C．保持架破坏 D．滚道磨损

27．带传动的弹性滑动现象是由于（A）而引起的。A．带的弹性变形 B．带与带轮的摩擦系数过小 C．初拉力达不到规定值 D．小带轮的包角过小

28．两轴在空间交错900的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用（C）。A.直齿轮传动 B.直齿圆锥齿轮传动 C.蜗轮蜗杆传动

29．采用螺纹联接时，若一个被联接件厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采用(D)。A．螺栓联接 B．紧定螺钉联接 C．螺钉联接 D．双头螺柱联接 30．下列V型带中，哪种具有最大的横截面积（D）A．Z B．A C．C D．E 31．当急回特性系数（Ｃ）时，曲柄摇杆机构才会有急回运动。A．K>1 B．K=1 C．K<1 32．三角带传动和平皮带传动相比较,其主要优点是(A)A、在传递相同功率时尺寸较小 B、传递效力高 C、带的寿命长 D、带的价格便宜

33．渐开线的形状取决于（C）的大小。A、转速 B、轮廓曲线 C、基圆 D、从动件形式

34．标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于９mm，则模模数等于（C）A、2mm B、3mm C、4mm D、5mm

35.尖顶从动件广泛应用于（A）的凸轮机构当中。A.低速轻载 B.中速中载 C.高速重载 D.匀速

36.选择齿轮精度等级的主要依据，是根据齿轮的（A）。A.圆周速度的大小 B.转速的高低 C.传递功率的大小 D.传递转矩的大小 37.下列哪一种齿轮传动能改变两轴间的传动方向(A)A.直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.内啮合齿轮 D.圆锥齿轮

38.阿基米德圆柱蜗杆的（C）模数，应符合标准模数。A、端面 B、法面 C、轴面 D、无

39.闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为（B）。A.轮齿折断 B.齿面点蚀 C.齿面胶合 D.塑性变形

渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（D）A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆

41.一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数和增大模数，其齿面接触应力将（C）A.增大 B.减小 C.保持不变 D.略有减小

42.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动(A)。A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.不确定

43.铰链四杆机构中与机架相连，并能实现360°旋转的构件是(A)A.曲柄 B.连杆 C.摇杆 D.机架

44.一对齿轮的实际啮合线由两轮的（A）截理论啮合线得到。A.齿顶圆 B.齿根圆 C.分度圆 D.节圆

45.平面四杆机构的压力角和传动角的关系为（A）A.互为余角 B.互为补角 C.A，B都可能 D.A，B都不可能

46.标准斜齿轮不产生根切的最小齿数（C）。A.等于17 B.大于17 C.小于17 D.(D)不确定

开式齿轮的润滑方式通常是（C）。A.浸油润滑 B.喷油润滑 C.人工加油润滑 D.上述都不对

48.用齿条形刀具加工标准直齿圆柱齿轮,当压力角为20°,齿顶系数为1时,不根切的最少齿数是多少?（C）A.15 B.16 C.17 D.18

49.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为(D)A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副

50.直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和压力角的圆是（B）。A.基圆 B.分度圆 C.齿根圆 D.齿根圆

51.尖顶从动件广泛应用于（A）的凸轮机构当中。A.低速轻载 B.中速中载 C.高速重载 D.匀速

52.齿轮传动中，若中心距及其他条件不变，当（B），则齿根弯曲强度增大。A.减小模数，增多齿数时 B.增大模数，减少齿数时 C.增多齿数，两齿轮均负变位时 D.增大传动比

53.相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，内径大，故细牙螺纹(B)A.自锁性好，强度低 B.自锁性好，强度高 C.自锁性差，强度低 D.自锁性差，强度高

54.机构克服死点的方法是（A）。A.利用惯性 B.加大主动力 C.提高安装精度 D.上述都不对

55.对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般（A）。A.先按接触强度计算 B.先按弯曲强度计算 C.先按磨损条件计算 D.先按胶合条件计算

56.我国标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角应为（A）度。A.20 B.30 C.60 D.90 57.一对齿轮连续传动的条件是(D)A.模数相等 B.传动比恒定 C.压力角相等 D.重合度大于l 58.两个渐开线齿轮齿形相同的条件是（C）。A.分度圆相等 B.模数相等 C.基圆相等 D.基圆相等

59.标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数YF只取决于（B）。A.模数m B.齿数z C.分度圆直径d D.齿宽系数ψd 60.直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和压力角的圆是（B）。A.基圆 B.分度圆 C.齿根圆 D.齿根圆

61.当两轴线（C）时，可采用蜗杆传动 A.平行 B.相交 C.垂直交错 D.任意位置

62.一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系是（A）。A.σH1=σH2 B.σH1 ＜σH2 C.σH1＞σH2 D.无法确定 63 对于一个齿轮来说（D）不存在。A.基圆 B.分度圆 C.齿根圆 D.节圆 64 轮齿折断，一般发生在（B）。A.齿顶附近B.齿根附近C.分度圆附近D.节线附近

65.一般开式齿轮传动，其主要失效形式是（B）。A.齿面点蚀 B.齿面磨粒磨损 C.齿面塑性变形 D.齿面胶合

66.齿面塑性变形一般在（D）容易发生。A.硬齿面齿轮高速重载下工作 B.开式齿轮传动润滑不良 C.铸铁齿轮过载工作 D.软齿面齿轮低速重载下工作 67．机器与机构的区别在于（C）。A、是否由各种零件经装配而成的组合体 B、它们各部分之间是否有确定的相对运动 C、在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化 D、两者完全相同

68．力对物体的作用效果，可使物体（Ｄ）A、产生运动 B、产生内力 C、产生变形 D、运动状态发生改变或产生变形

69.渐开线齿廓基圆上的压力角（C）A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、等于20度

70．取分离体画受力图时，C、D 力的指向可以假定，A、B 力的指向不能假定。A．光滑面约束力 B．柔体约束力 C．铰链约束力 D．活动铰链反力 E．固定端约束力 F．固定端约束力偶矩 G．正压力

71.两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B）A.低副 B.高副 C.移动副 D.转动副

72．曲柄摇杆机构的压力角是（A）A.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角 B.连杆与从动摇杆之间所夹锐角 C.机构极位夹角 D.曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹锐角 73．能实现间歇运动的机构（C）A．曲柄摇杆机构 B.双摇杆机构 C.槽轮机构 D齿轮机构

74.自行车车轮的前轴属于(C)轴 A．传动轴 B.转轴 C.心轴

75.为了齿轮能进入啮合,它们必须相同的是(D)A．直径 B.宽度 C.齿数 D基圆齿数

二、判断题

1.在平面四连杆机构中，连杆与机构同时存在的，即有连杆必有曲柄。（-）

2.衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（+）

3.刚体受三个力作用时,这三个力的作用线必交于一点。（）7.周转轮系的自由度不一定为1。（+）8.向心球轴承和推力球轴承都有适合在在高速装置中使用。（+）.9.一般来说，滚子轴承比球轴承更能承受冲击，也更合适在较高的转速下工作。（）

17．组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触副。（+）18。．力偶对其作用平面内某一点的力矩，与力偶矩大小及其矩心的具体位置有关。（）

20．衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。（+）21．塑性材料的失效主要为屈服失效。（+）22．渐开线上各点压力角相等。（）

26．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是17。（+）

27．齿轮传动的重合度越大,表示同时参与啮合的轮齿对数越多.（+）28．由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。（+）

29．渐开线标准直齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，其传动比的大小仍保持不变。（+）

30．直齿圆锥齿轮的分度圆直径取决于小端模数和齿数。（）

32．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（+）33．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角,也对避免机构的运动失真有效果.（+）34．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度.（+）35．自由度为1的周转轮系，称为行星轮系。（+）36．带传动中的弹性滑动现象是不可避免的。（+）37．带传动中的打滑现象是不可避免的。（）39．当轴上两零件距离较近时，适宜采用套筒定位。（+）

40．紧定螺钉对轴上零件既能起到轴向定位的作用又能起到周向定位的作用。（+）41．螺钉联接是螺纹联接的类型之一,它适用于有一个较厚的被 联接件且需经常拆卸的联接。（）

47．曲柄的极位夹角越大，机构的急回特性也越显著。（+）48.在实际生产中，机构的死点位置都对工作不利的。（）

51．平面连杆机构中，传动角就是连杆与从动件的夹角。（）66.标准齿轮分度圆上的齿厚与齿槽宽相等（+）

67.普通平键是依靠键的上下两个面的摩擦力来传递扭矩的（-）。68.压入法一般只适用于配合尺寸和过盈量较小的联接（+）

69.构件受两个力作用平衡时，两力的大小相等、方向相反并作用在一条直线上（+）70．在曲柄摇杆机构中，摇杆的回程速度一定比工作行程的速度要慢。（-）71.曲柄滑块机构滑块为主动件时，有死点位置。（+）

72．在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。（-）73．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。（+）74．受横向载荷的螺栓联接中的螺栓必受剪切力。（-）

三、简答题

1．在图示铰链四杆机构中，已知，lAB=40mm，lBC=45mm，lCD=50mm，lAD=30mm，AD为机架；此四杆机构上是否存在曲柄，哪个构件为曲柄？若各构件长度不变能否获得双摇杆机构，如何获得？ 答：，lCD + lAD =50+30

答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。

4．请判断图示四个轴中，哪一个轴的结构有错误，出现的是什么错误，应如何改正。a）b）

答：C 轴承无法拆卸，应将轴肩高度低于轴承内圈。5．V型带工作时有哪些应力，答：V型带工作时横截面上产生：拉力产生拉应力，离心力产生的拉应力和弯曲应力。

带传动工作时的最大应力出现在V型带从紧边绕上小带轮处。

6．两根圆截面轴，直径分别为40和80，横截面上的扭矩相同，试求两轴横截面上最大扭转切应力之比。

答：τ1：τ2=（T/（πD13/16））：（T/（Πd23/16））=（1/403）：（1/803）=8:1 7．联轴器与离合器的主要功能和区别是什么？

答：联轴器与离合器的主要都是用来联接两轴并传递扭矩。用联轴器联接的两根轴，只有机器停止运转后，经过拆卸才能分离。而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离。

7．写出下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。

7208，32314，6310／P5，7210B，N2222

一、计算题

1.如图所示吊杆中A、B、C 均为铰链连接，已知主动力F=5kN，AB=BC=400，BO=200，求两吊杆受力的大小。

解：画出约束反力 Sinα=200/400=0.5, α=30° 由∑FX=0 FABcosα-F BCcosα=0 FAB= FBC 由∑FY=0 FABsinα-FBCsinα-F=0 FAB= FBC=F=5kN

2.如图所示的圆形截面的梁，承受载荷 F=10 kN,M=20 kN.m，梁长2a=4m，材料的许用应力[σ]=160Mpa，试求：（1）梁A、B端的约束力；（2）最大弯矩Mmax；（3）确定横截面的尺寸。提示：圆形横截面的抗弯截面系数为 W=πd3/32

解（1）梁A、B端的约束反力 由∑ MA=0-F·a+M+F B·2a=0 FB=（F·a-M）/2a=（10×2－20）/（2×2）=0 由∑FY=0 FA=F=10kN（2）最大弯矩 Mmax=F A·a=20 kN.m（3）构件截面尺寸 σ max=Mmax/W=（20×10 6）/（πd3/32）≤[σ] d≥108.4mm．

一、填空

1、构件是机器的 运动 单元体；零件是机器的 制造 单元体；部件是机器的 装配 单元体。

2、平面运动副可分为 低副 和 高副，低副又可分为 转动副 和 移动副。

3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和 高副。

4、平面运动副的最大约束数为 2。

5、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。

6、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 工作情况和 受力情况。

7、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副。

8、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构 无 死点位置，而当摇杆为原动件时，机构 有 死点位置。

9、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线 位置。

10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为： 急回特性。

11、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等。

12、凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。

13、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为 直线 运动。

14、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。

15、链传动是由 主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条 所组成。

16、链传动和带传动都属于 挠性件 传动。

17、齿轮啮合时，当主动齿轮的 齿根_推动从动齿轮的 齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮合线的交点；当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮 齿顶圆 与啮合线的交点。

18、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。

19、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。20、渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 两类。

21、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1 = σH2。

22、斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力 高，可

用于高速重载的场合。

23、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数 越少，则传动比就越大。

24、蜗杆传动的中间平面是指：通过_蜗杆_轴线并垂直于__蜗轮__轴线的平面。

25、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ ma1=mt2、α a1=αt2、λ=β_。

26、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为C型平键，b=20，L=70。

27、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称 周转星轮 系。

28、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为 转轴、心轴、传动轴。

29、机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆 连接。30、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种防松方式： 摩擦力 防松、机械 防松、其它方法 防松。

31、平键的工作面是键的 两侧面。

32、楔键的工作面是键的 上下两面。

33、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越 大。

34、普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据 轴的直径 按标准选择。

35、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制。

二、判断题(正确的打√，错误的打×)

1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（×）

2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（√）

3、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。(×)

4、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。(×)

5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。(×)

6、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（√）

7、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。(√)

8、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（×）

9、基圆以内无渐开线。(√)

10、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（×）

11、蜗杆传动一般用于大速比的场合。(√)

12、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（×）

13、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（×）

14、楔键的顶底面是工作面。(√)

15、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（×）

16、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（√）

17、螺纹联接是可拆联接。(√)

18、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。(√)

19、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（√）

三、选择题(将正确答案的序号填在括号中)

1、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为(A)A.零件 B.机构 C.构件 D.部件

2、平面运动副所提供的约束为（C）A.1 B.2 C.1或2 D.3

3、若两构件组成低副，则其接触形式为（A）A.面接触

B.点或线接触 C.点或面接触 D.线或面接触

4、机构具有确定相对运动的条件是(A)A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目

5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取(B)A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆

6、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动(A)A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 3

7、带传动的主要失效形式是带的(A)A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合 C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀

8、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C）

A.带的初拉力达不到规定值 B.带与带轮的摩擦系数过小 C.带的弹性变形 D.带型选择不当

9、(A)是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。A.弹性滑动 B.打滑 C.松驰 D.疲劳破坏

10、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于(D)A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆

11、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（B）A.齿面胶合

B.轮齿疲劳折断 C.齿面磨粒磨损 D.轮齿过载折断

12、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（A）A.齿面点蚀 B.齿面胶合 C.齿面磨损 D.轮齿折断

13、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C）A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动

14、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)A.齿根部分 B.靠近节线处的齿根部分 C.齿顶部分 D.靠近节线处的齿顶部分

15、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的(A)均为标准值。

A.法面模数、分度圆上的法面压力角 B.端面模数、分度圆上的端面压力角

C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角 D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角

16、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)A.mt1=ma2, αt1=αa2,λ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,λ=β C.mt1=ma2, αt1=αa2,λ=-β D.ma1=ma2, αa1=αt2,λ=-β

（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

17、蜗杆传动的传动比i等于（D）A.1 2dd B.1 2nn C.2 1dd D.2 1nn

18、普通平键的长度应（B）A.稍长于轮毂的长度 B.略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍 D.是轮毂长度的二倍

19、键的截面尺寸b×h主要是根据(D)来选择。A.传递扭矩的大小

B.传递功率的大小 C.轮毂的长度 D.轴的直径

20、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装时，宜采用（C）A.螺栓联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.紧定螺钉联接

21、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（C）A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀 D.胶合

22、联轴器和离合器均具有的主要作用是（B）

A.补偿两轴的综合位移 B.联接两轴，使其旋转并传递转矩 C.防止机器过载 D.缓和冲击和振动

23、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D)A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器

四、问答题

1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。

答：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载的场合；等加速等减速运动规律有柔性冲击，用于中低速的场合；简谐运动规律（余弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高速场合。

2、说明带的弹性滑动与打滑的区别。

弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。

3、简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变。

4、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？

蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算。

5、说明螺纹连接的基本类型及应用。

螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。

6、轴上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四种以上方法）周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接

7、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?（指出四种以上）轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈 轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大的轴向力；弹性档圈固定可以承受较小的轴向力；轴端挡板用于轴端零件的固定。

五、计算题

1、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？ 解：机构具有确定相对运动的条件是： 5 解答: F处为复合铰链,H(或I)处为虚约束,则 n=6, PL=8, PH=1 F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1

4、图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？（解：因为最短构件与最长构件长度之和小于 等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度 和条件，所以取AB为机架，得双曲柄机构； 取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构； 取CD为机架，得双摇杆机构；

5、已知图示机构中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：

（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（6、如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）；（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（解答：因为LAB+LBC=50+110=160mm LAB+LBC=80+100=180mm 所以LAB+LBC< LAB+LBC符合曲柄存在的杆长之和条件.1)当取AD为机架时, 得到曲柄摇杆机构;2)当取AB为机架时,得到双曲柄杆机构;当取BC为机架时;得到曲柄摇杆机构;当取CD为机架时;得到双摇杆机构.7、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=200mm，齿数Z1=20，Z2=80，齿顶高系数ha* =1，压力角=20°。试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径及啮合角。

解：212zzm a 1222*200 4()2080 amzz 

420801212 zzi 节圆直径=分度圆直径

机构的自由度数等于机构中（接受外界给定运动规律的）原动件的个数。n=3，PL=3，PH＝2 机构自由度 F＝3n－2PL－PH＝1，因为W＝1＝F，所以机构的运动确定。

2、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？ 解答:机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数 等于机构中(接受外界给定运动规律的)原动件的个数。机构中，n=7，PL=9，PH=1 F＝3n－2PL－PH=2＝W>0，所以机构运动确定。C、G处复合铰链，E处虚约束，F处局部自由度 J-2-5-03-4-

15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。解答: C处为复合铰链,则 n=5, PL=7, PH=0 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1

3、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）1=mz1=4×20=80mm d 2=mz2=4×80=320mm mm 20压力角啮合角

8、某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=12.56mm，齿数z=20，正常齿制。求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、、齿根圆直径df、基圆直径db、、齿高h及齿厚s。(cos20º≈0.94)解答：

p＝12.56 mm，m=4 mm;分度圆直径d=m·z=4×20=80 mm;基圆直径db=d ·cos20º=75.2 mm;齿顶圆直径da=m·(Z+2ha*)=88 mm;齿根圆直径df= m·(Z－2ha*－2c*)=70 mm;齿高h= m ·(2ha*+c*)=9 mm;齿厚s=6.28mm

9、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。解:由 i12= 21 ZZ=3 ,得Z2=3*18=54, 又由1222*108 31854 amZZ  mm, 分度圆直径: 113*1854dmz mm，213*54162dmz mm。

10、如下图所示轮系中，已知Z1=16，Z2=36，Z3=25，Z4=50，Z5=2，Z6=20，若n1=600r/min，求蜗轮的转

速n6及各轮的转向。（10分）

11、在图示传动装置中，已知各轮齿数为：Z1=20, Z2=40, Z3=20, Z4=30, Z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。（20分）

解:由Z3、Z4、Z5、H系杆组成星行轮轮系，可得： 3455355343*80 4*20 HHHnnzzzinnzzz  其中：n5=0，所以： 340H H nnn 即：

34HHnnn或：35H n n；

又：i121122140220 Hnnznnz 又因为：iⅠⅡ1133/2 /5 HHnnnnnn 

所以： 310002 5 n，解得:nⅡ=n3=－2500 r/min，负号表示nⅡ与nⅠ方向相反，如图所示。

12、某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为FrⅠ=9000N,Fr Ⅱ

=5000N，其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数

e=0.32,当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。

解：轴向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ 轴承Ⅰ被放松 FaⅠ=FSⅠ=2430N 轴承Ⅱ被压紧 FaⅡ=FSⅡ=3430N 当量动载荷

FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27e XⅡ=0.4 YⅡ=1.88 PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N

六、设计题

1、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1=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2。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；(2)S1和2只需在图上标出，不必度量出数值。

解答：

如图所示，正确作出偏距圆

按-ω方向转90°，在图上正确标出S1 过B2点作偏距圆切线，正确标出2角

七、分析题

1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的 轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

解：蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行，指向右 Fa2与蜗轮轴线平行，指向左

2、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例①所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。

(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)

解答：

(1)缺少调整垫片；(2)轮毂键槽结构不对；(3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；

机械制造基础练习题（精选） 篇3

1、在生产过程中凡属直接改变生产对象的（尺寸）、（形状）、（物理化学性能）以及（相对位置关系）的过程，统称为工艺过程。

2、人们把工艺过程的（有关内容）用文件的形式固定下来，来（指导）生产，该文件称为工艺规程。

3、安装是工件经（一次装夹）后所完成的那一部分（工艺过程）。

4、用来确定（生产对象）几何要素间（几何关系）所依据的那些（点、线、面）称为基准。基准可分为（设计基准）和（工艺基准）两大类。

5、被加工工件在夹紧之前就相对于（机床）占有某一正确的（位置），此过程称为定位。为了使工件在（加工过程）中总能（保持）其正确位置，还必须把它（压紧），此过程称为夹紧。

6、在切削过程中，工件三个变化着的表面是（待加工）表面、（已加工）表面和（过渡）表面。

7、目前，在生产中所用的刀具材料主要是（高速钢）和（硬质合金）两类。其它刀具材料主要有三种，分别是（陶瓷）、（立方氮化硼）和（人造金刚石）。

8、YT类硬质合金主要用于加工（钢材）；YG类主要用于加工（铸铁）、有色金属及其合金。

9、切屑的形状主要分为（带状切削）、（节状切削）、（粒状切削）和（崩碎切削）四种类型。

10、切削热来源于两个方面，一是（切削层）金属发生（弹性和塑性）变形所消耗的能量，二是切屑与（前刀面）、工件与（后刀面）间产生的磨擦热。

11、刀具磨损形态有（前刀面）磨损、（后刀面）磨损和（边界）磨损。

12、确定刀具寿命有两种不同的原则，按（单件时间）最少的原则确定的刀具寿命叫（最高生产率）刀具寿命，按单件（工艺成本）最低的原则确定的刀具寿命叫（最小成本）刀具寿命。13.对于中等尺寸、精度要求较高的孔，（钻—扩—绞）工艺是生产中常用的典型加工方案。14.磨削过程中磨粒对工件的作用包括（滑擦）、（耕犁）和（形成切屑）三个阶段。

15.机床传动链中，动力源与运动执行机构的传动联系称为（外联系）传动链，如车削（圆柱面）的传动联系；执行件与执行件之间的传动联系称为（内连接）传动链，如车削（螺纹）的传动联系。16.车刀在结构上可分为（整体）车刀、（焊接）车刀和（机械夹固式）车刀。17.CA6140型车床主轴前端采用（短圆锥和法兰）结构，用来安装（卡盘或拨盘）。18.CNC的主要功能为（功能控制）、（传控制）和（信号处理）。

19.数控机床进给系统中普遍采用滚珠丝杠副传递运动，其优点是（摩擦因数小）、（传动精度高），传动效率高达（85%—98%），是普通丝杠副的（2—4）倍。

20.圆柱齿轮齿面加工的切削加工方法有（成型）和（展成）两大类。

21.加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的（接近程度）。加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的（偏离量）。

22.加工经济精度是指在（正常生产）条件下所能保证的加工精度。23.机械加工系统---简称工艺系统是由（机床）、（刀具）、（夹具）和（工件）组成。影响加工精度的主要因素有工艺系统的（几何误差）、工件（装夹误差）、工艺系统（受力变形）和（受热变形）引起的加工误差、工件内应力（重新分布）引起的变形、（其他误差）。

24.机床主轴的回转误差可分解为（径向圆跳动）、(轴向圆跳动)和（角度摆动）。

25.采用定尺寸刀具进行加工时，刀具的（尺寸误差和磨损）将直接影响工件（尺寸精度）；采用成型刀具加工时，刀具的（形状误差和磨损）将直接影响工件的（形状精度）；对于一般刀具，其（制造误差）对工件的加工精度（无直接）影响。

26.机械加工中，由于（定位）基准与（工序）基准不重合以及（定位副间配合间隙）和（定位副）制造不准确引起的误差称为定位误差；工件或夹具（刚度不足）或夹紧力（作用方向）、（作用点）选择不当，都会使（工件或夹具）产生变形，造成加工误差。

27.（待加工）表面上有什么样的误差，（加工）表面上必然有同样性质的误差，这就是切削加工中的误差复映现象。加工（前后）误差之比值ε，称为误差复映系数，它代表误差复映系数的（程度）。28.减小工艺系统受力变形的途径，一是提高（工艺系统刚度），二是减小（切屑力及其变换）。

29.切削加工中，消耗于切削层（弹、塑性）变形及刀具与工件、切屑间（摩擦）的能量，绝大部分转化为（切屑热），它是工艺系统中（工件和刀具）热变形的主要热源。

30.工艺系统热变形对加工精度的影响包括（工件）热变形对加工精度的影响、（刀具）热变形对加工精度的影响、（机床）热变形对加工精度的影响，减少热变形的途径有减少（发散热）、改善（散热条件）、均衡（温度场）和改进（机床结构）。31.内应力亦称残余应力，是指在（没有）外力作用下或（去除）外力作用后残留在工件内部的应力；产生的主要原因是（热加工中）产生的内应力和（冷效值）产生的内应力；内应力（重新分布）会引起变形。减小或消除内应力的途径有合理（设计零件结构）、合理（安排工艺过程）。32.提高加工精度的途径有（减小和清除）原始误差、（转移）原始误差、（均布）原始误差和（采用误差补偿技术）。33.在正态分布中，x叫做（算术平均值），它取决于（机床调整尺寸）和（常值性误差系统），它只影响曲线的（位置），不影响曲线的（形状）；σ叫做（标准差），它取决于（随机性误差）和（变值性系统误差），它只影响曲线的（形状），不影响曲线的（位置）。

34.工艺过程的稳定性是指工艺过程在（时间历程上）保持工件x值和σ值（稳定不变）的性能；通过工艺过程分布图分析，可以确定工艺系统的（加工能力）系数、（机床调整精度）系数和加工工件的（合格率），并能分析（产生废品）的原因。35.点图的基本形式x-R图的横坐标是按（时间先后）采集的小样本的组序号，纵坐标各为小样本的（均值X）和（极差尺）；x点图是控制（分布中心）变化的，R点图是控制（分散范围）变化的。

36.机械加工表面质量对机器使用性能的影响包括对（耐磨性）的影响、对零件（疲劳程度）的影响、对（抗腐蚀性能）的影响和对零件（配合性质）的影响

37.加工表面的物理力学性能包括表面层材料的（冷作硬化）、（残余应力）和表面层（金属组织的变化）。38.磨削淬火钢时会产生三种不同类型的烧伤，分别是（回火）烧伤、（淬火）烧伤和（退火）烧伤 39.机械加工中的强迫振动是指在（外界周期性干扰力）的持续作用下，振动系统受迫产生的振动；自激振动是指在（没有周期性外力）干扰下产生的振动运动。

40.控制机械加工振动的途径有（消除或减弱）产生振动的条件，改善工艺系统的（动态特性）和采用（减震装置）。41.定位基准有精基准与粗基准之分，用毛坯上（未经加工）的表面作定位基准称为粗基准，用（加工过）的表面作定位基准称为精基准。

42.时间定额是安排（作业计划）、进行（成本核算）的重要依据，也是设计或扩建工厂、车间时计算（设备和工人数量）的依据。

43.保证装配精度的四种装配方法分别是（互换）装配法、（分组）装配法、（修配）装配法和（调整）装配法。44.与工艺过程直接有关的费用称为工艺成本；工艺成本由（可变费用）与（不可变费用）两部分组成。45.机床夹具的三个基本组成部分是（定位元件）、（夹紧装置）和（夹具体）。46.工件以孔定位的常用定位元件有（定位销）和（心轴）。47.钻套的作用是确定（钻头，铰刀）等刀具的（轴线位置），防止刀具在加工过程中（发生偏斜），一般钻套可分为（固定式）、（可换式）、（快换式）及（专用式）钻套。48.铣床夹具的受力部件要有足够的（强度和刚度），夹紧机构所提供的夹紧力要（足够大），且要求有较好的（自锁性能）。（对刀快）和（定位键）是铣床夹具的特有元件，前者是用来确定铣刀相对于夹具定位元件（位置关系）的，后者是用来确定夹具相对于机床（位置关系）的。

49.车床夹具一般用于加工（回转体）零件，安装在机床（主轴尾部），在设计这类夹具时，要注意解决由于夹具旋转带来的（质量平衡）问题和（操做安全）问题。

二、单项选择题：

1.生产一小批小型、简单零件应选用（）机床。（C）通用 2.某工厂要大量生产某一零件，对操作工人的技术水平要求（）。（A）不高

3.一个工人，在一台机床上对一个工件进行加工，所连续完成的的工艺过程称为一个（）。（C）工位 4.整体车刀耗用刀具材料较多，一般只做切槽、切断刀使用，刀具材料主要是（C）。（A）硬质合金

（B）陶瓷

（C）高速钢

（D）人造金刚石

5.铣削加工时，为避免工作台丝杠、螺母间隙产生的工作台窜动，应采用（A）方式加工。（A）逆铣（B）周铣（C）顺铣（D）端铣

6.切削过程中，切削层金属沿滑移线的剪切变形发生在第（C）变形区。（A）三（B）二（C）一 7.切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的是（A）。（A）切削速度（B）进给量（C）背吃刀量 8.工件材料强度、硬度较高时，刀具前角、后角应分别取得（D）。

（A）较大、较大（B）较大、较小（C）较小、较大（D）较小、较小 9.工件定位时，被限制的自由度不足6个，此现象称为（D）。

（A）欠定位（B）过定位（C）完全定位（D）不完全定位 10.利用分布在铣刀圆柱面上的刀齿进行铣削加工的方法称为（B）。（A）逆铣（B）周铣（C）顺铣（D）端铣 11.在高精度加工范围内，制造公差小于0.03微米、Ra小于0.005微米的加工称为（A）。

（A）纳米加工（B）超精密加工（C）精密加工（D）特种加工 12.在顺序加工一批工件时，加工误差的大小和方向皆不变，此误差称为（C）。

（A）系统性误差（B）随机性误差（C）常值性系统误差（D）变值性系统误差

13.顺序加工一批工件时，若工艺系统存在常值性系统误差，该误差将影响概率密度分布曲线的（B）。（A）分布范围（B）曲线位置（C）曲线形状（D）分布性质

14.某一加工过程的工序能力系数为1.31，其工序能力等级为（B）级。（A）一（B）二（C）三（D）四 15.某一工件加工表面的波距L与波高H的比值是58，此值称为工件表面的（B）。

（A）形状误差（B）波纹度（C）表面粗糙度（D）表面层缺陷 16.选择精基准时，应尽可能选择加工表面的工序基准，这个原则是（A）原则。（A）基准重合（B）基准统一（C）互为基准（D）自为基准

17.时间定额中,直接改变生产对象的尺寸、形状、性能和相互位置关系的时间称为（A）。（A）基本时间（B）辅助时间（C）单件时间（D）作业时间

18.在单件、小批生产中装配那些装配精度要求高组成环数又多的机器结构时，常用（C）装配。(A)互换装配法(B)分组装配法(C)修配装配法(D)调整装配法 19.车床上的三爪卡盘、四爪卡盘属于（D）夹具。（A）随行（B）成组（C）专用（D）通用 20.常用定位元件中，（C）不能作为定位元件，不限制工件的自由度，只用以增加工件在加工过程中的刚性。(A)可调支承(B)自位支承(C)辅助支承(D)固定支承

三、名词解释

1、安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

2、欠定位：工件加工所需限制的所有自由度未被全部限制。

3、过定位：几个定位元件同时限制工件某一自由度的定位现象。

4、切削力：切削时，使被加工材料发生变形而成为切削所需的力。

5、刀具寿命：刃磨后的刀具自开始切削知道磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间。

6、砂轮的硬度：是指磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。

7、钻孔：在实心材料上加工孔。

8、数控机床：装备了数控系统，能应用数字控制技术进行加工的机床。

9、滚齿：应用一对交错轴斜齿圆柱齿轮副啮合原理，使用齿轮滚刀进行切齿的一种加工方法。

10、加工精度：是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的接近程度。

11、加工误差：零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离量。

12、加工经济精度：在正常生产条件下所能保证的加工精度。

14、原理误差：由于采用了近似成形运动，近似的切削刃形状等原因而产生的加工误差

15、随机误差：在顺寻加工一批工件时，加工误差的大小和方向都是随机变化的，这类误差为随机误差

17、工艺规程：把合理的工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这类文件就是工艺规程。

18、加工余量：毛坯上留作加工用的材料层。

19、尺寸链：在工件加工和机器装配过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组成为尺寸链、20、时间定额：是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。

21、装配：按照规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程。

22、工艺性评价：评价所设计的产品在满足使用要求的前提下制造，维修的可行性和经济性。

23、通用夹具：结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。

24、专用夹具：针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。

四、问答题：

1、切削力三个分力的名称、代号与定义各是什么？

答:

1、Fc垂直于基面，与切削速度Vc方向一致，称为切削力。

2、Fp平行于基面，并与进给方向相垂直，称为背向力。

3、Ff平行于基面，并与进给方向平行，称为进给力。

2、简述切削用量的选用原则。

答：工件的加工要求，包括加工质量要求和生产效率要求；刀具材料的切削性能；机床性能，包括动力特性和运动特性；刀具寿命要求。

3、有中心支撑纵向进给外圆磨削加工的主运动和进给运动是什么（名称、代号）？

主运动：砂轮的旋转nc 进给运动：砂轮想工件做横向进给运动，fr;nw是圆周进给运动，工件纵向进给运动fa 工件旋转

4.写出MG1432A和CA6140机床代号的含义

M磨床，G高精度，1：组代号4：系代号32：组系数最大磨削直径320mm A：第一次重大改进

CA6140含义：C:车床类A：结构不同:1：落地及卧式车床组:40：最大车削直径400mm

5、加工孔要比加工外圆困难，主要体现在那几个方面？

答：

1、孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制，刚性差，容易产生弯曲变形和振动。

2、用定尺寸刀具加工孔时，孔加工的尺寸往往直接取决于道具的相应尺寸，刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度。

3、加工孔时，切削区在工件内部，排屑及散热条件差，加工精度和表面质量都不容易控制。

6、什么是切削用量三要素（名称、代号及定义）？

答：

1、背吃刀量ap

2、进给量f

3、切削速度Vc

7、镗孔有几种加工方式?它们的主运动和进给运动各是什么？

答：1工件旋转、刀具作进给运动。2刀具旋转、工件作进给运动3刀具既旋转又进给 8.什么是电火花加工？简述其应用范围。

答：电火花加工是录用工具点击和工件电极间脉冲及电火花放点产生的高温去除工件上多余的材料，使工件获得预定的尺寸和表面粗超度要求，应用范围很广可以加工各种型孔，曲线孔、微小孔及各种曲面孔腔，还可用于切割，刻字和表面强化。

9.符合正态分布的条件？

1.无变值性系统误差2.各随机误差之间是相互独立的3.在随机误差中没有是起主导作用的误差因素

10.精基准的选择原则？

1.基准重合原则2.统一基准原则3.互为基准原则4.自为基准原则

11.粗基准的选择原则？

1.保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则2.合理分配加工余量的原则 3.便于装夹的原则 4.在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则 12.机械加工先后顺序的安排？

1.先加工定位基面，再加工其他表面2.先加工主要表面，后加工次要表面 3.先安排粗加工工序，后安排精加工工序4.先加工平面，后加工孔 13.何谓机械加工工艺过程卡片？其作用？

含义：此卡片工序为单元简要说明工件的加工工艺线路，包括工序号，工序名称，工序内容，所经车间工段，所用机床与工艺装备的名称，时间定额等。

作用：主要用来表示工件的加工流向，供安排生产计划，组织生产调度用

14.何谓机械加工工艺过程卡片？其用途？

含义：是在机械加工工艺过程卡片的基础上分别为每一工序编制的一种工艺文件，它指导操作工人完成某一工序的加工

用途：主要用于大批量生产，成批生产中加工一些比较重要的零件时，有时也编制机械加工工序卡片.15.机床夹具的作用？

答：

1、减少加工误差，提高加工精度，2、提高生产效率，3、减轻劳动强度，4、扩大机床的工艺范围 16.夹紧力作用点的选择原则？

答：

1、夹紧力的作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的专录面内

2、夹紧力的作用点应位于工件刚性转好的部位

3、夹紧力作用点应尽量靠近加工表面 17.夹紧力作用方向的选择原则？

答：

1、夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基面

2、与工件刚度最大的方向一致，以减少工件的夹紧变形

3、与工件的切削力、重力等的作用方向一致

五、根据书中视图回答问题

1.习题1-10的c)、f）、g）。2.习题1-11的a）、c）、e）图所示工件的加工要求？各应限制那几个自由度？ 3.写出图2-5中车刀5个主要角度的名称与代号。

4.试画出刀具磨损的典型曲线图，并说明何时应该更换刀具.5.试说出书中图3-61所示系统的名称、特点及应用.6.试说出书中图3-62所示系统的名称、特点及应用。7.教材180页，图4-43的c)、d），试说出其误差分布规律及产生原因。8.教材207页，习题4-13 9.教材208页，习题4-16 10.教材276～277页，图5-

59、图5-61、图5-63中哪个结构合理？为什么？ 11.教材279～280页，图5-68、图5-70中哪个结构合理？为什么？ 12.教材281页，习题5-5的c）、d）。

13.教材295页，图6-11所示夹紧装置1-4各件的作用。14.教材319页，习题6-3.六、计算题

1.客车厂计划年产轨道客车1200辆，每辆车需要2个转向架，每个转向架上有4个缓冲杆座，由机加车间生产。要求备品率为2%，废品率为0.5%。试计算机加车间缓冲杆座的生产纲领是多少（取百位过剩近似值）？ 2.教材161页，例4-1，若要求工件装夹时与两定位销同侧靠近，试计算此工序的定位误差。3.教材184页，例4-4.4.教材205页，习题4-4 5.教材205页，习题4-5 6.教材206页，习题4-8的c）图 7.教材208页，习题4-19 8.教材209页，习题4-25 9.教材209页，习题4-26 10.教材232页，例5-2

机械基础习题解答 篇4

轮齿的工作应力不变，则 则，若，该齿轮传动能传递的功率

11-2解 由公式

可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系：

设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时，转矩和功率可提高 69%。

11-3解 软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。（1）许用应力 查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。

查教材图 11-7，查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取，故：

（2）验算接触强度，验算公式为：

其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

齿宽

中心距 齿数比

则：、，能满足接触强度。

（3）验算弯曲强度，验算公式：

其中：齿形系数：查教材图 11-9得、则 ：

满足弯曲强度。

11-4解 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力

降低以弥补磨损对齿轮的影响。

（1）许用弯曲应力 查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮

45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材图11-10得 , 查教材表 11-4，并将许用应用降低30%

（2）其弯曲强度设计公式：

其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

取齿宽系数

齿数

，取

齿数比

齿形系数 查教材图 11-9得、因

故将

代入设计公式

因此

取模数

中心距

齿宽

11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。（1）许用弯曲应力

查教材表 11-1，大小齿轮材料40Cr 表面淬火硬度：52～56HRC，取54HRC。查教材图11-10得，查材料图11-7得。查教材表11-4，因齿轮传动是双向工作，弯曲应力为对称循环，应将极限值乘 70%。

故

（2）按弯曲强度设计，设计公式：

其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

取齿宽系数

齿数，取

齿数比

齿形系数 应将齿形系数较大值代入公式，而齿形系数值与齿数成反比，将小齿轮的齿形系数代入设计公式，查教材图 11-9得

因此

取模数

（3）验算接触强度，验算公式：

其中：中心距

齿宽

，取

满足接触强度。

11-6解 斜齿圆柱齿轮的齿数角速比用齿数

与其当量齿数 之间的关系：（1）计算传动的。（2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数 选盘形铣刀刀号。（3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。（4）计算弯曲强度时用当量齿数 查取齿形系数。

11-7解 见题11-7解图。从题图中可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。当齿轮1为主动时按左手,则判断其轴向力 ；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力。

轮1为主动 轮2为主动时

图 11.2 题11-7解图

11-8解 见题11-8解图。齿轮2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向 ；径向力

总是指向其转动中心；圆向力 的方向与其运动方向相反。

图 11.3 题11-8解图

11-9解（1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的

旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。

（2）由题图可知：、、、、分度圆直径

轴向力

要使轴向力互相抵消，则： 即

11-10解 软齿面闭式齿轮传动应分别校核其接触强度和弯曲强度。

（1）许用应力

查教材表 11-1小齿轮40MnB调质硬度：240～280HBS取260HBS；大齿轮35SiMn调质硬度：200～

260HBS，取230HBS。

查教材图 11-7： ；

查教材图 11-10： ； 查教材表 11-4 取，故：

（2）验算接触强度，其校核公式：

其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

齿宽

中心距

齿数比

则： 满足接触强度。

（3）验算弯曲强度，校核公式：

小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数

齿形系数 查教材图 11-9得、满足弯曲强度。

11-11解 软齿面闭式齿轮传动应按接触强度设计，然后验算其弯曲强度：（1）许用应力

查教材表 11-1小齿轮40MnB调质硬度：240～280HBS取260HBS；大齿轮45钢调质硬度：210～

230HBS，取220HBS。查教材图 11-7：

；

；

查教材表 11-4 取，查教材图 11-10：

故

（2）按接触强度设计，其设计公式：

其中：小齿轮转矩 11-3得 齿宽系数 取

载荷系数 查教材表中心距

齿数比 将许用应力较小者 代入设计公式

则： 取中心距

初选螺旋角

大齿轮齿数

，取 齿数比：

模数，取

螺旋角

（3）验算其弯曲强度，校核公式： 小齿轮当量齿数

大齿轮当量齿数

齿形系数 查教材图 11-9得、满足弯曲强度。

11-12解 由题图可知：，高速级传动比

低速级传动比 输入轴的转矩

中间轴转矩

输出轴转矩

11-13解 硬齿面闭式齿轮传动应按弯曲强度设计，然后验算其接触强度。（1）许用应力

查教材表 11-1齿轮40Cr表面淬火硬度：52～56HRC取54HRC。

查教材图 11-7： 查教材图 11-10：

查教材表 11-4 取，故：

（2）按弯曲强度设计，其设计公式：

其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

齿宽系数 取

大齿轮齿数，取 齿数比：

分度圆锥角

小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿

齿形系数 查教材图 11-9得、则平均模数： 大端模数 取

（3）校核其接触强度，验算公式：

其中：分度圆直径

锥距

齿宽

取

满足接触强度。

11-14解 开式齿轮传动只需验算其弯曲强度

（1）许用弯曲应力

查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG310-570正火硬度：160～

200HBS取190HBS。

查教材图 11-10： ； 查教材表 11-4 取，故：

（2）校核弯曲强度，验算公式： 其中：小齿轮转矩

载荷系数 查教材表11-3得

分度圆锥角

小齿轮当量齿数大齿轮当量齿数

齿形系数 查教材图 11-9得、分度圆直径

锥距

齿宽系数

平均模数

则：

满足弯曲强度。

11-15解（1）圆锥齿轮2的相关参数

分度圆直径分度圆锥角

平均直径 轴向力

（2）斜齿轮3相关参数 分度圆直径

轴向力

（3）相互关系 因 得：

（4）由题图可知，圆锥齿轮2的轴向力 指向大端，方向向下；斜齿轮3的轴向力 方向指向上，转动方向与锥齿轮2同向，箭头指向右。齿轮3又是主动齿轮，根据左右手定则判断，其符合右手定则，故斜齿轮3为右旋。

图11.6 题11-16 解图