计基础与实践》课程期末考复习题-答案.doc

机械设计基础与实践课程（高职）期末复习题与答案一、单选题1、零件是组成机器的（ ）。A、制造单元 B、运动单元 C、原动件 D、从动件2、构件是组成机器的（ ）。 A、制造单元 B、运动单元 C、从动件 D、原动件3、一对齿轮传动在啮点处的运动副是（ ）。A、低副 B、移动副 C、高副 D、螺旋副4、渐开线齿轮常用的加工方法（ ）。A、只能用仿形法加工 B、只能用范成法加工C、 拉削加工 D、既可用仿形法又可用范成法加工5、渐开线直齿圆柱齿轮，其（ ）为标准压力角。 A、基圆上的压力角 B、分度圆上的压力角 C、 齿顶圆上的压力角 D、齿根圆上的压力角6、直齿传动的正确啮合条件是（ ）。 A、m1=m2、 1 = 2 B、1=2、 d1= d2C、1 = 2、 m1=m2 D、m1=m2、 Re1= Re27、滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为（ ）。 A、条廓线相似 B、两条廓线之间的法向距离相等 C、两条廓线相同 D、两条廓线之间的径向距离相等。 8、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的（ ）圆总是相切并相互作纯滚动的。 A、齿顶 B、分度 C、节 D、齿根9、凸轮机构从动件按余弦加速度规律运动时，在运动开始和终止的位置，加速度有突变，会产生（ ）冲击。A、刚性 B、巨大 C、没有 D、柔性10、铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其它两杆长度之和时，只能获得（ ）机构。A、高副 B、双摇杆 C、双曲柄 D、摇杆11、曲柄摇杆机构的死点发生在（ ）位置。 A、主动杆与摇杆共线 、主动杆与机架共线；C、从动杆与连杆共线 、从动杆与机架共线。 12、飞轮的作用是（ ）。DA、贮存和输出机械能 B、加快原动件的转速；C、回转件的平衡 D、贮存和输出转速。 13、链传动属于（ ）传动。 A、摩擦传动 B、啮合传动 C、两者均不是 D、两者均不是14、在带传动设计中，验算小带轮的包角应取（ ）。A、120 B、120 C、180 D、18015、在轮系中加入惰轮可改变轮系的（ ）。A、传动比 B、增扭矩 C、不起作用 D、转向16、标准渐开线直齿圆柱齿轮在分度圆上的齿厚和齿槽宽之间的关系是（ ）。A、 B、 C、 D、17、曲柄连杆机构中以（ ）为主动件时，会出现死点。A、曲柄 B、 连杆 C、机架 D、摇杆 18、轮系运动时，各轮轴线位置固定不动的称为（ ）A、定轴轮系 B、行星轮系 C、周转轮系 D、复合轮系二、填空题1、机械是机器和 的总称。机构2、两个构件直接接触形成可动的连接称为 。运动副3、棘轮机构和槽轮机构属于 机构。间隙机构4、外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 。模数和压力角分别相等（或m1= m2 1=2）5、一个基本的周转轮系由太阳轮、行星轮、 成。系杆（转臂或行星架）6、为保证四杆机构良好的机械性能，不应小于 最小许用值。传动角（或）7、凸轮机构是以凸轮作为主动件，推杆或 为从动件的一种传递运动的机构。摆杆8、带传动的设计准则是：保证带传动 的前提下，具有一定的疲劳强度。不打滑9、运动副元素是指 。两个构件上直接接触的点、线、面10、带传动常用的张紧方法有调整中心距和 。采用张紧轮11、构件是组成机器的 。运动单元12、零件是组成机器的 。制造单元13、一对齿轮传动在啮点处的运动副是 。高副14、一个基本的周转轮系由太阳轮、 、行星架组成。行星轮15、为保证四杆机构良好的机械性能，传动角应 许用值。大于16、凸轮机构推程的压力角 30不会自锁。小于17、带传动的设计准则是：保证带传动不打滑提下，具有一定的 。疲劳强度18、不完全齿轮机构属于 机构。间隙19、滚动轴承是 件。标准部20、机构的 之间，具有确定的相对运动。构件21、在曲柄摇杆机构中，如果将 杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。最短杆22、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为 件，曲柄 为 件。主动，从动23、凸轮机构能使从动杆按照 ，实现各种复杂的运动。凸轮轮廓曲线24、模数是齿轮的主要参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据，齿形的大小和强度与它成_。正比25、标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的模数、压力角相等，齿轮的螺旋角相等而旋向_。相反26、在工作中同时承受_和_两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。弯矩，扭矩27、普通螺纹的公称直径是 。大径28、为保证四杆机构良好的机械性能，_应大于最小许用值。传动角29、凸轮机构是以凸轮作为主动件， 或摆杆为从动件的一种传递运动的机构。推杆30、标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 。1731、渐开线齿廓齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于。032、标准渐开线直齿圆柱齿轮传动属于 副机构。高33、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 数。原（主）动件34、凸轮副属于 副。高35、平面运动副的最大约束数为 。236、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。90 37、凸轮基圆半径愈大，压力角愈_ ，机构传动性能愈好。小38、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相 。反39、凸轮从动件作等速运动时在行程始末有 性冲击。刚40、机构处于死点位置时，其传动角为 ，压力角为90。041、自行车的中轴属于 轴。转轴42、棘轮机构和不完全齿轮机构属于 机构。间隙43、凸轮从动件作余弦加速度运动时在行程始末有 性冲击。柔44、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 位置。共线45、螺纹联接的基本类型有 、双头螺柱、螺钉、紧定螺联接。螺栓联接46、在计算机构自由度是时，应注意复合铰链、局部自由度和 。虚约束 47、传动带工作时受有三种应力，它们是：由初拉力引起的拉应力；由离心力引起的离心 应力、以及由于弯曲力引起的 应力。弯曲三、判断题（正确的打“”，错误的打“” ）1、机构自由度数等于机构输入独立运动的原动件数目。（）2、平面转动副是高副。（）3、当平面四杆机构满足杆长条件后，取最短杆为机架，即为双摇杆机构。（）4、凸轮机构是以凸轮为主动件的传递运动和动力的高副机构。（）5、一对齿轮机构的传动比是与该对齿轮的的齿数成正比。（）6、我国设计齿轮是以模数的倒数为设计的重要参数。（）7、凸轮从动件作等速运动时在行程始末有柔性性冲击。（）8、轮系传动的特点之一是结构紧凑。（）9、带传动只有摩擦型传动一类。（）10、滚动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的标准部件。（）11、转动副与移动副是高副。（）12、带传动常用摩擦传动，也有啮合传动。（）13、齿轮承载能力大的设计时应选模数大的。（）14、凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。（）15、轮系传动的特点之一是获得很大的传动比。（）16、当平面四杆机构满足杆长条件后，取最短杆为机架，即为双曲柄机（）17、滑动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的标准部件。（）18、机构都是可动的。（）19、通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。（ ）20、在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（）21、在计算机构自由度是时，虚约束应该除掉。（）22、外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。（）23、在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距（）24、同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。（ ）25、m，d，ha，c都是标准值的齿轮是标准齿轮。（）26、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（ ）27、三角形螺纹具有较好的自锁性能。（）28、普通平键的工作面是键的两个侧面。（）29、用范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在齿数较多的场合。（）30、当平面四杆机构满足杆长条件后，取最短杆为机架，即为双摇杆机构。（）31、在螺旋传动中，只能是螺杆作为主动件。（）32、液压传动的工作介质是气体。（）33、轮系传动的特点之一是结构紧凑。（）34、不属于摩擦带传动的是同步齿形带传动。（）35、以凸轮为主动件传递运动和动力的凸轮机构。其凸轮往往作变速转动。（）36、凸轮机构广泛用于机械自动控制。（）37、仿形法加工齿轮是在专用机床上加工的，其生产效率高。（ ）38、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。（）39、齿轮副和凸轮副均是低副。（）40、滚动轴承是用于支承轴及轴上回转零件的非标准部件。（）41、当平面四杆机构满足杆长条件后，取最短杆为机架，即为双曲柄机构。（）42、一在螺旋传动中，只能是螺杆作为主动件，而螺母作为从动件进行传递运动和动力。（）43、一对齿轮机构的传动比与该对齿轮的的转速成正比。（） 44、高副比低副的承载能力大。（）45、普通平键的工作面是键的上下面。（）46、滚动轴承的传动效率高，传动时运动平稳，动作灵敏。（）47、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）48、铰链四杆机构中，传动角越大，机构传力性能越高。（） 49、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。（） 50、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（ ） 51、基圆以外无渐开线。（）52、滚削加工齿轮是在专用机床上加工的，其生产效率高。（）53、一对齿轮机构的传动比与该对齿轮的节圆半径成正比。（）54、V带型号中,截面尺寸最小的是Z型。（）四、分析题1、在图所示铰链四杆机构中，若机构(1) 以70杆为机架时，则为曲柄摇杆机构；(2) 以40杆为机架时，则为双曲柄机构；(3) 以60杆为机架时，则为曲柄摇杆机构；(4) 以55 杆为机架时, 则为双摇杆机构。 2、在图所示铰链四杆机构中，若机构(1) 以50杆为机架时，则为双曲柄机构；(2) 以70杆为机架时，则为双摇杆机构；(3) 以90杆为机架时，则为曲柄摇杆机构；(4) 以100杆为机架时, 则为曲柄摇杆机构。3、在图所示铰链四杆机构中，若机构(1) 是对心曲柄滑块机构； (2) 是曲柄摆动导杆机构；(3) 是曲柄摇杆机构； (4) 是尖顶推杆偏心凸轮机构。4、在图所示铰链四杆机构中，若机构(1) 以60 杆为机架时 ，则为双曲柄机构； (2) 以100杆为机架时，则为曲柄摇杆机构；(3) 以150杆为机架时，则为曲柄摇杆机构； (4) 以120杆为机架时，则为双摇杆机构。5、通过计算分析以下平面四杆机构的类型 （1） （2） （3） （4）(1) 双曲柄机构； (2) 曲柄摇杆机构；(3) 双摇杆机构； (4) 双摇杆机构。6、分析下组平带的张紧情况图（A） 图（B）(1) A图为平带张紧，张紧轮置于松边的外侧，且靠近小带轮处；(2) B图为V带张紧，张紧轮置于松边的内侧，且靠近大带轮处；(3) A图中小带轮的包角较张紧前大，B图中的包角较张紧前小（大或小）；(4) 张紧前后，A图中带工作能力大大增大，B图中带不会受双向弯曲作用。7、认真分析下组图，按顺序分别写出机构的全称。图(1) 图(2) 图(3) 图(4)(1) 对心尖顶移动从动件盘形凸轮； (2) 对心滚子移动从动件盘形凸轮；(3) 对心平底移动从动件盘形凸轮； (4) 滚子移动从动件移动凸轮。8、现有4个标准齿轮：m1=4mm，Z1=25；m2=4mm，Z 2=50；m3=3mm，Z 3=60；m4=2.5mm，Z 4=40。(1) 其中1和2齿轮的渐开线形状相同； (2) 1和2齿轮能正确啮合；(3) 1和2齿轮能用一把滚刀制造。 (4) 因为m1= m2=4mm、1=1=20。五、解词题1、齿轮传动的失效形式-轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。2、凸轮机构的自锁-压力角增大到一定值时，有害分力F越大，所引起的摩擦阻力Ff将大过有效分力 F，这时，无论凸轮对从动件的作用力 F有多大，都不能使从动件运动，机构处于静止的状态，这种现象称为机构的自锁。3、齿轮传动的精度-传递运动的准确性精度、传动的平稳性精度、载荷分布的均匀性精度。4、凸轮机构反转原理-给整个凸轮机构施以-时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。5、分度圆-人为规定es的圆，是计算基准圆。6、渐开线-条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹。7、周转轮系的组成-周转轮系由中心（太阳）轮、行星轮和系杆（转臂、行星架）组成。8、一对相啮合齿轮的连续传动条件-一对齿轮必须满足正确啮合条件，而且重合度1。9、带传动的设计准则-保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度。10、定轴轮系-轮系齿轮轴线均固定不动11、齿轮系-由齿轮组成的传动系统，简称轮系。12、 压力角-从动件驱动力F与力作用点绝对速度v之间所夹锐角。用表示。六、简答题1、连杆机构中的四杆机构曲柄存在的条件是什么？答：四杆机构曲柄存在的条件是：短杆与最长杆之和小于等于另两杆之和；选最短杆或与最短杆相邻杆为机架，存在曲柄。2、何谓标准齿轮？答：标准齿轮指：模数（m）、压力角（）、齿顶高系数（ha*）及顶隙系数（c*）均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽（s=e）的齿轮。3、机器与机构的主要区别是什么？答：机构不能作为传递能量的装置。4、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有何特点？ 答：基本形式有三种：曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构。曲柄摇杆机构：一般曲柄为原动件，作等速转动，连杆作平面运动，摇杆为从动件作往复摆动。双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构。双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的四杆机构。5、在曲柄摇杆机构中，以什么杆为主动件时存在死点？ 答：在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件时存在死点。6、凸轮机构的主动件与从动件始终应保持什么关系？答：凸轮机构的主动件与从动件始终应保持接触关系。7、在平面四杆机构中，无急回特性时，行程速比系数具体怎样选？ 答：在平面四杆机构中，无急回特性时，行程速比系数具体选K=1。8、举例说明急回特性在生产中有什么意义？答：例：牛头刨床空程速度快提高生产率。9、带传动的设计准则是什么？答：保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度。10、什么叫固定轮系？答：当轮系运转时，若每一个齿轮的轴线保持固定的轮系。11、齿轮的参数是哪些？ 答：齿轮的参数是齿数z、模数m、压力角、齿顶高系ha*、齿顶间隙系数c*。12、齿轮系的功用有哪些？答：可以实现减速传动、变速传动、差速传动、增减扭矩。七、计算题1、计算图示锯床机构的自由度数。1、解：除掉滚轮上的局部自由度（转动副）n8，PL11， PH1F3n2PLPH38211124231答：锯床机构的自由度数（原动件数）为1。2、计算图示机构的自由度数。2、解：n8， PL11，PH0，F3n2PLPH3821124222答：机构的自由度数（原动件数）为2。3、计算此冲床机构的自由度。3、解：有复合铰链（m1=31=2个转动副）F=35271答：冲床机构的自由度数（原动件数）为1。4、计算图示大筛机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。4、解：C为复合铰链，除掉F处滚轮上的局部自由度（转动副），除掉E虚约束。n = 7，PL = 9，PH = 1 F =3n2PLPH = 37291 = 2 F = 20答：大筛机构的自由度为2，主动件选凸轮与AB杆，大筛机构具有确定的运动。5、计算图示机构的自由度数。5、解：除掉滚轮上的局部自由度（转动副），除掉从动件与机架组成的一个（移动副）虚约束。F=32221=1答：机构的自由度数（原动件数）为1。6、计算图示机构的自由度数。6、解：除掉滚轮上的局部自由度（转动副）。n = 2，PL=2，PH=1 F=3n-2PL- PH=1答：机构的自由度数为1。7、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制。今测得两轴中心距a310mm、大齿轮齿数Z2100、齿顶圆直径da2408 mm、220，试确定小齿轮的基本参数及其分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。7、解：根据渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件得： m1m2、1220 取ha* 1 、 c* 0.25 da2d2 + 2 ha d2 + 2 ha* m 2( Z2+ 2 ha*)m2 m 2da2 /( Z2+ 2 ha*)408/ ( 100+ 21) 4 (mm) m1m24 mm d2m 2 Z24100400(mm) ar1 + r2(d1+ d2) /2d12ad22310400620400220(mm) Z1d1/ m1220/455da1d1 +2had1 + 2ha * m1220 + 214228(mm)df1d12hfd12（ha * + c*）m122021.254210(mm)答：小齿轮的基本参数Z1为55，m1为4 mm，1为20，ha *为1，c*为0.25；小齿轮的分度圆直径d1为220 mm，齿顶圆直径da1为228 mm。齿根圆直径df1为210 mm。8、一对外啮合齿轮是标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm，两齿轮的齿数分别为Z120，Z244，求小齿轮的基本参数（m1、1、ha*、c*）。8、解：m5 ( mm)答：小齿轮的基本参数Z1为20，m1为5 mm，1为20，ha* 为1，c*为0.25。9、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。(cos20o0.94)9、解：p=12.56 mm，m=4 mm，分度圆直径d=mz=420=80 mm； 基圆直径db=dcos20o=75.2 mm；齿顶圆直径da=m(Z+2ha*)=88 mm； 齿根圆直径df = m (Z-2 ha*-2c*)=70 mm； 齿高h= m (2 ha*+c*) =9 mm；齿厚s=6.28mm。答：10、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制。今测得两轴中心距a310mm、大齿轮齿数Z 2100、齿顶圆直径da2408mm 、220，试确定小齿轮的基本参数（Z1、m1、1、ha*、c*）及其分度圆直径d1。 10、解：答：小齿轮的基本参数Z1为55，m1为4 mm，1为20，ha*为1， c*为0.25；小齿轮的分度圆直径d1为220 mm。 11、已知一正常齿制的渐开线标准外啮合直齿轮传动，模数m5、压力角20、中心距a350、传动比 i121.8。求两轮的：齿数、分度圆直径、齿厚和齿槽宽。11、解： Z1=50， d1=250mm，d2=450mm， e1=e2s1=s2= 7.85 mm答：12、一对标准直齿圆柱齿轮的齿数比为i =3/2，模数m =2， 中心距a =60mm，分别求出齿数和分度圆直径、齿顶高、齿根高和齿全高。12、解：a = (z1+z2)m/2 = z1+z2=60 mm (1) i = z2/z1=1.5 (2) 联立方程（1）（2）求解，得： z1=24；z2=36 所以，可求得： d1=mz1=224=48 mm d2=mz2=236=72 mm ha1=ha2=ha*m=2 mm hf1=hf2=(ha*+c*)m=1.252=2.5 mm h=2.25m=2.252=4.5 mm 答：齿数z1为24，z2为36，分度圆直径d1为48mm、d2为72mm，齿顶高ha1 ha2为2mm、齿根高hf1=hf2为2.5mm和齿全高h为4.5mm。13、有一对标准直齿圆柱齿轮，m =2mm， =20，Z1=25，Z2=50，求（1）如果n1=960 r/min，n2 =？（2）中心距a =？（3）齿距p =？13、解： i12= n1 /n2= Z2/ Z1=50/25=2 （1）n2= n1 / 2 = 960 / 2 = 480 (r/min) （2）a = ( Z1+ Z2) m / 2 = (25+ 50) 2 / 2=75 (mm)（3）p = m = 3.142 = 6.28 (mm) 答：n2为480 r/min；中心距a为75mm；齿距p为6.28 mm。14、下图中，轴为主动轴，轴为输出轴，设 z120，z240 ，z324，z448，z518，z654，求此轮系的传动比为多少？当n1= 2000 r/min，求n6是多少？14、解：（1）画箭头：齿轮6的转向与齿轮1的转向相反。（2）平面轮系：（1）m =（1）3 =1 齿轮6的转向与齿轮1的转向相反；传动比大小： i16n1n6Z2Z4Z6Z1Z3Z5 40485420241812 n6 n1i16200012166.7 rmin答：n6为166.7 rmin，齿轮6的转向与齿轮1的转向相反。15、如图示轮系Z115， Z225，Z320，Z460，n1200 r/min（顺时针），n450 r/min（顺时针），试求H的转速。15、解：外啮合对数m1，n1nH， n2nH，n3nH，n4nH ，nHnH 0 / (n1nH）/(n4nH) (ZZ4) /(Z1Z3) (1) (2560) /(1520) 5 (n1nH）/(n4nH) 5 n1nH 5n4+5nH， 6nH n1+5n4 nH (n1+5n4) /6 (200+550)/ 6 450/ 6 75(r/min)答：轮系系杆H的转数为75r/min，“+”表示系杆H的转向与n1同向。16、图示轮系中，设已知Z1=15，Z2=25，Z2=20，Z3=60，又n1=200 r/min，n3=50 r/min，试求系杆H的转速nH的大小和方向。16、解：1，22，3，H组成周转轮系：齿轮1和3的转向相反， 已知： n1200，则n350 答：系杆H的转