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1、机械设计根底综合复习资料 一、简答题 1.给出钱链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件。2.有一回转构件已经动平衡了，是否还要进行静平衡实验，为什么？3.给出以下滚动轴承的内径、类型及精度等级。62208 7312ACP651103/P6 4.尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。5.给出曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构的条件。6.在机器中安装飞轮如何调速？为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上？7.给出滚动轴承根本代号的含义。8.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构。9.当不考虑重力和惯性力时，曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构以哪个构件为主动 件时机构会出现死点，为什么？10.闭
2、式软齿面的齿轮传动齿轮主要失效形式是什么，其设计准那么又是什么？11.试说明链传动的瞬时传动比为什么不恒定？12.设计蜗轮蜗杆减速器时，为什么要进行散热计算？13.试说明曲柄摇杆机构与双曲柄机构、曲柄滑块机构之间的演化关系。14.一个受预紧力 F。和工作载荷 FE 的紧螺栓联接，单个螺栓与被联接件 的受力变形图如题一一 3 图所示，根据图形标示，计算出螺栓的预紧力 F。、总 拉力 Fa、工作载荷 FE 和剩余预紧力FR?题-3 图 15.给出链传动的失效形式，并解释题一一 4 图曲线中，三条曲线的意义？题一一4图 16.带传开工作时，带应力变化情况如何？%.在什么位置？由哪些应力组成？二、分析
3、题 1.如题二一 1 图所示为蜗轮传动与圆锥齿轮传动组合。输出轴上的锥齿轮 4 的转向 n1,为了使中间轴上的轴向力相互抵消一局部，试确定：(1)蜗杆传动的螺旋线方向；(2)蜗轮的转动方向；(3)轮 1 和轮 4 所受的各分力的方向。题二一1图 2.如题二一 2 图所示，分析偏置的曲柄滑块机构在图示位置的压力角和传动角。题二一2图 3.如题二一 2 图所示的凸轮机构，请分析该凸轮机构的理论轮廓、实际轮廓、升程运动角、回程运动角、基圆和图示位置的压力角。题二一2图 三、计算题 1.如题三一 1 图的平面机构，试求其自由度(如有复合较链、虚约束、局部自由度请指出)。题三一1图 2.受横向载荷的普通
4、螺栓联接，螺栓数为 1,结合面示意如题三一 2 图所示，摩擦系数为 0.15,横向载荷 F=IoOoN,设螺栓的许用应力为匕=3OMP,试设计该螺栓联接。题三一 2 图 3.一对渐开线外啮合圆柱齿轮，Zl=21,Z2=22,机=2mm,中心距 a=44mmo假设不采用变位齿轮而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺 旋角应为多少？4.如题三一 3 图所示，在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴中安装有一对 70000C 角接触球轴承。Frl=3500N,Fr2=I800N,斜齿圆柱齿轮的轴向力FA=IOoON,载荷平稳。试分析图中两种装配方案，计算两种方案轴承力 Fa(注：角接触球轴承附加轴向力
5、 Fs=O.68F1Jo 题三一3图 5.如题三一 2 图轮系,各轮齿数 ZL20、Z3=25Z/=KZ3=40Z4=60Z；=30、Z5=30,3为单头右旋蜗杆，齿轮 1 的转向如图，试求传动比 i并用箭头表示各轮的转向。题三一2图 6 如题三一 3 图所示,一对 72610 轴承分别受径向力 FM=8000N,Fr2=5200N,轴上作用 FA 力如图，试求以下情况下各轴承的内部轴向力 FS 及轴向力 Fao(1)FA=2200N;(2)FA=900N;(3)FA=I120N(注：轴承的内部轴向力 FS=O.68FJo 题三一3图 7.如题三一 2 图为某手摇卷扬机传动系统，各齿轮的齿数均
6、为，试求传动比 b 的大小 和提升重物时手柄的转向。题三一2图 四、改错题 1.试指出该轴的设计错误，并画出改正图。题四图 2.试指出该轴的设计错误，并画出改正图。题四图 3,试指出该轴的设计错误，并画出改正图。题四图 机械设计根底综合复习资料参考答案 一、简答题 1.答：(1)最短构件与最长构件的长度和不大于其余两构件的长度之和。(2)最短杆的邻边为机架。2.答：转构件已经动平衡了，那么肯定静平衡了，不需要进行静平衡实验。因为：刚性转子动平衡条件：F=0,M=0;而刚性转子静平衡条件：F=0 3.答：62208：6-深沟球轴承，22-尺寸系列，08-表示轴承内径 8x5=4Omm 7312A
7、C/P6：7-角接触球轴承，03-尺寸系列，12-表示轴承内径 12x5=6OmnbP6-精度等级 6 级 51103/P6：5-推力球轴承，11-尺寸系列,03-表示轴承内径 17mm,P6-精度等级 6 级 4.答：滚子从动件盘形凸轮轮廓与尖顶从动件是法向等距曲线。5.答：当曲柄摇杆机构的摇杆长度无限长时，摇杆与连杆相连的转动副变成直线运动,此处安装一个移动副，就将曲柄摇杆机构变成了曲柄滑块机构。6.答：飞轮是一个储能器，当机器出现盈功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，吸收很大的能量；当机器出现亏功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，放出很大的能量，由于大的转动惯量，机器速度变化很小就可
8、吸收和放出大的能量来进行速度的调节。飞轮安装在高速轴上时，重量小，节省材料，经济性好。7.答：左起第一位一一代表轴承的类型 左起第二位、第三位一一代表轴承的尺寸系列 左起第四位、第无位一一代表轴承的内径尺寸。8.答：凸轮机构、槽轮机构、棘轮机构 9.答：对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，机构会出现死点。这是因为从动件（曲柄）与连杆共线时，机构的传动角为 0;对于曲柄滑块机构，当滑块为主动件时，机构会出现死点。因为当滑块运动方向与连杆共线时，机构传动角为 0。10.主要失效形式：齿面点蚀、胶合，设计准那么即在保证齿面接触疲劳强度前提下，满足齿根弯曲疲劳强度 11.答：由于链传动的多边形效应，当
9、主动轮匀速转动时，从动链轮运转速度不均匀。V_Rxcos（或者主动轮以叫匀速转动，而从动轮转速为”一8Sy-&COS，,._xR2cos B、Y 在时刻变化，所以叫做非匀速转动，七&cos 夕即：传动比 i 也在变化，所以不恒定。）12.答：因为相对速度 VS 很大，效率 n 低，导致发热大，所以蜗轮蜗杆易产生胶合失效，因此必须要进行散热计算。13.答：曲柄摇杆机构中的摇杆（另一连架杆）也变为曲柄的钱链四杆机构就演化为双曲柄机构。曲柄摇杆机构中摇杆无限长，与连杆相连的一点就作直线运动，作直线运动的这一钱链处安装上滑块，就演化成了曲柄滑块机构。14.解：预紧力：Fo=58OON 参与预紧力：Eg
10、OOON 工作载荷：Fr=4400N 总拉力:Fa=6400N 15.答：链传动的失效形式：链条元件的疲劳破坏；钱链较链磨损；销轴与套筒（高速或润滑不良）胶合；冲击破坏；静力拉断；链轮轮齿磨损。左边曲线-限制链板疲劳破坏的强度限定曲线；右上边曲线-限制滚子、套筒冲击疲劳破坏的强度限定曲线；右边曲线-限制销轴、套筒胶合失效的限定曲线。16.答：带传开工作时，在松边处带应力较小，由松边绕入大带轮增加了弯曲应力，到紧边应力较大，紧边进入小带轮处应力最大。二、分析题 1)(1)蜗杆为左旋 2)(3)2.如以下图所示：3.结合课本凸轮设计章节和以下图作答。三、计算题 1.解：活动构件数 n=5,低副数
11、R=7,有虚约束，无复合校链和局部自由度。2.解：1.受拉:取可靠系数为 Kf=L1 那么预紧力 F=Kf*F*mz=l.1*1000/0.15*2=3667N 作用应力为 30Mpa 那么 S=F/=366730*106=l.222*10-W r-6.24mm 2.受剪：4Fd2mi 那么 d=(4Fmi),zM.6mm 3.解：4.解：1.Fs1=Fr1*O.68=2380N 向左 Fs2=Fr2*0.68=1224N 向右 因为FS1+FAFS2轴承有向左运动的趋势 所以 Fa2=Fs2=1224N Fa1=FA-Fs2=100O-1224=-224N 向左 2.Fs1=Fr1*O.68
12、=2380N 向右 Fs2=Fr2*0.68=1224N 向左 因为FS1FS2+FA轴承右端压紧 所以 Fa 产 FS 产 238ON 向右 Fa2=Faj-Fa=I380N 向左 5.解：Z5 向下转 6.解：7.解：Il=5020*30l5*40/1*52/18=577.78 逆时针 四、改错题 1.答：(1)轴承不成对，应换成两个深沟球轴承或两个角接触球轴承正装；(2)轴承定位轴肩太高，应改为定位轴肩低于轴承内圈的外径；(3)齿轮没有圆周方向的定位，应加上键连接；(4)齿轮夹不紧，应改为与齿轮配合的一段轴的长度小于齿轮的宽度 23mm;(5)皮带轮与轴没有圆周方向的定位，应加上键连接。2.答：(1)左边第一处：轴承定位套筒外径太大；(2)左边第二处：轴承定位轴肩太高(3)左边第三处：轴承安装反了；(4)左边第四处：皮带轮与轴定位错误，不可能既用轴肩定位又用圆锥定位。3.答：(1)与皮带轮配合的轴段太长，夹不紧皮带轮；需将该轴段缩短，短与皮带轮宽度 2至 3mmo(2)轴承盖与轴之间没有间隙，产生摩擦；应将轴承盖与轴之间留有间隙。(3)轴承较难装，要加以台阶；(4)轴承定位不能既以轴肩定位，又以套筒定位；只能用套筒定位，套筒外径要比轴承内圈外径小；(5)齿轮夹不紧，与齿轮内孔配合的轴段比齿轮的宽度要短 2 至 3mm。(6)齿轮与轴周向没有连接；需要加键连接。
