数控班机械设计作业15章

1、第一章 绪论一、 填空题1-1 零件是最小的 制造 单元，构件是最小的_运动_ _单元，部件是最小的_ 装配 _ 单元。1-2 设计机器应满足的基本要求是 使用功能 要求、 经济性 要求、 操作使用 要求、和 可靠性 要求。二、 选择题 1-3 下列对机器组成的描述中，有错误的是 D。A机械是机器和机构的总称 B机器是由一个或多个机构组成的C机构是具有确定相对运动的构件组合体D构件可以是一个单独的零件，也可以是几个零件可动联接后形成的组合体1-4 机器与机构的主要区别是 C 。A机器的运动较复杂 B机器的结构较复杂 C机器能完成有用的机械功或转换机械能 D机器能变换运动形式1-5 机械设计基础

2、主要研究 B 的工作原理、特点和设计方法。A各种机器和各种机构 B常用机构和通用零件 C专用机构和专用零件 D标准零件和标准部件三、 简答题1-6 分别指出自行车、汽车、普通车床的四个组成部分。原动部分传动部分执行部分控制部分自行车汽车普通车床第二章 平面机构及自由度一、填空题2-1 平面机构中，两构件通过 面 接触构成的运动副称为低副，通过 点或 线接触构成的运动副称为高副。2-2 平面机构中，若引入一个低副，将带入_2_个约束, 保留_1_个自由度；若引入一个高副，将带入_1_ 个约束，保留_2_个自由度。2-3 机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零，且 等 于原动件的数目。2-

3、4 机构中滚子构件的自转运动为局部自由度，其转动的快慢，对机构的输出运动并无影响，那么它的实际作用是 可以将高副接触的滑动摩擦变成滚动摩擦，减少从件与凸轮间的磨损。二、 选择题2-5 为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性，则运动简图相对于实际机构 D的应相同。A构件数、运动副的类型及数目 B构件的运动尺寸C机架和原动件 DA和B和C 2-6 下面对机构虚约束的描述中，不正确的是 D 。A机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。 B虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。C虚约束应满足某些特殊的几何条件，否则虚约束会变成实约束而影

4、响机构的正常运动，为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。D设计机器时，在满足使用要求的情况下，含有的虚约束越多越好。三、作图计算题2-7 绘制图示手动压力机的机构运动简图，并计算其自由度。2-8 绘制图示油泵的运动简图，并计算其自由度。2-9 图示为一学生设计的简易冲床的结构简图。设计者的意图是让凸轮1为原动件，做匀速转动，通过构件2带动构件3做上下往复移动，从而实现冲压运动。1）绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。2）该简图能否实现设计者的意图？为什么？3）如不能实现设计者的意图，请画出一种改进方案，并计算其自由度。4）机械设计中计算机构自由度有何意义？2-10

5、 计算图示发动机机构的自由度，判断其是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，需引线指出。a）b）2-11 计算图示缝纫机送布机构（图a）和平炉渣口堵塞机构（图b）的自由度，判断其是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，需引线指出。a）b）2-12 计算图示冲压机构（图a）和椭圆机构（图b）的自由度，判断其是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，需引线指出。a）b）2-13 计算图示压力机机构（图a）和行星轮系机构（图b）的自由度，判断其是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，需引线指出。a）b）第三章 平面连杆机构一、 填

6、空题3-1 图示铰链四杆机构中：1）当构件AD 为机架时，其为 曲柄摇杆 机构。2）当构件AB 为机架时，其为 双曲柄 机构。3）当构件BC 为机架时，其为 曲柄摇杆 机构。4）当构件CD 为机架时，其为 双摇杆 机构。5）要使此机构成为以 AB 为曲柄的曲柄摇杆机构，则 AB 长度的允许变动范围为_0_AB_45 。6）将AD的长度改为80，其余杆长不变，则当四个构件分别为机架时所得机构均为 双摇杆 机构。3-2 在平面四杆机构中，若机构的极位夹角 大 于零，则其具有急回特性。具有急回特性的四杆机构有 曲柄 机构、 偏置曲柄滑块 机构和 摆动导杆 机构等。3-3 牛头刨床利用急回特性的意义是

7、 缩短非工作时间 提高生产效率 。3-4 摆动导杆机构中，若导杆的摆角，则其行程数比系数K = _2_。3-5 在平面连杆机构中，机构的传动角越 大 或压力角越 小 ，则机构的传力性能越好。当机构的传动角= 0 时，机构存在止点位置。3-6 在曲柄滑块机构中，当 滑块 为原动件时，曲柄与连杆的共线位置为机构的止点位置。内燃机采用的是曲柄滑块机构，单缸内燃机克服死点的方法是 ；多缸内燃机克服止点的方法是 或 。2、 选择题3-7 铰链四杆机构存在周转副的条件是：最短杆与最长杆长度之和 D 其余两杆长度之和。A大于 B等于 C小于 D小于等于3-8 在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为主动件，其最小传动角

8、出现在_A_。A曲柄与机架共线的两个位置 B摇杆的两个极限位置 C曲柄与连杆共线的两个位置 D曲柄与摇杆共线的两个位置3-9 平面连杆机构中， D 上的点可以实现复杂的运动轨迹。A机架 B可转动的连架杆 C可移动的连架杆 D连杆 3-10 下面对平面连杆机构特点的概括中，不完全正确的是 C 。A运动副全为低副，面接触，承载能力小B低副中，转动副元素为圆柱面，移动副多为平面，形状简单，加工方便C运动形式和轨迹多样，可满足不同的运动要求D构件数多、运动副间隙导致累积误差较大、惯性力不容易平衡，设计复杂，一般只能近似实现给定的运动规律三、作图分析题3-11 画出图示机构的传动角和压力角。3-12 图

9、示为一曲柄摇杆机构，曲柄主动，试在原图上用作图法求出：1）摇杆CD的摆角 = _。机构的极位夹角= _。行程数比系数K = 。机构的最小传动角min= _。 2) 若希望摇杆向右摆动时慢，则曲柄应 时针转动。3）当摇杆主动时，该机构是否存在死点位置，为什么？ 3-13 图示为一曲柄滑块机构，曲柄主动，试在原图上用作图法求出： 1) 滑块的行程S = _。 机构的极位夹角 = _。行程数比系数K = 。机构的最小传动角min = _。2) 如果该机构用作曲柄压力机，滑块向右运动是冲压工件的工作过程（慢速），试确定曲柄的合理转向和传力效果最好的机构瞬时位置，并标出该位置的传动角max。 四、设计题

10、 3-14 设计一曲柄摇杆机构ABCD。已知摇杆LCD=260 mm，摆角=43，行程速比系数K=1.4，机架长度LAD=200 mm，试用作图法确定曲柄和连杆的长度。（ 比例尺1:2）3-15 设计一曲柄摇杆机构ABCD。已知图示位置为机构处于两极限位置时连杆BC的两个方位（B铰链中心的位置待定），且知机构在其中一个极限位置时的压力角为零（曲柄主动）。试用作图法确定四个构件的长度。3-16 设计一曲柄滑块机构ABC。已知滑块的行程H = 50mm，偏距e=16mm，行程速比系数K =1.4，试用作图法确定曲柄和连杆的长度。（比例尺1:1）3-17 设计一摆动导杆机构ABC。已知行程速比系数K

11、=1.2，机架长度LAC=50mm。试用作图法确定曲柄的长度LAB。（比例尺1:1）第四章 凸轮机构一、选择题4-1 与连杆机构相比，凸轮机构具有如下特点，其中不正确的是D 。 A构件数少，结构简单、紧凑B只要设计适当的轮廓曲线，即可较精确实现各种复杂的运动规律，且设计简单C凸轮与从动件之间为点或线高副接触，易于磨损，不宜传递大动力，多用于自动机械中D一般来说，凸轮比连杆机构中的零件容易加工，成本低4-2 凸轮机构中，摩擦磨损小、承载较大、应用最广泛的从动件是 B 。A尖底从动件 B滚子从动件 C平底从动件 D尖底和平底从动件4-3 当凸轮的转速较高、受载较大时，为减小冲击，从动件不宜采用 C

12、 规律。A等速运动 B等加速等减速运动 C简谐运动 D等加速等减速运动或简谐运动4-4 在滚子从动件盘形凸轮机构设计中，为避免因凸轮的实际廓线变尖和交叉而引起从动件运动规律失真，滚子半径应 C 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径，必要时还可以选择较大的基圆半径。A等于 B大于 C小于 D等于或大于4-5 在滚子从动件盘形凸轮机构设计中，若从动件的运动规律和滚子半径一定，基圆半径对凸轮机构的影响是，基圆半径越大， D 。A凸轮的外廓尺寸越大 B凸轮轮廓曲线的曲率半径越大，越不容易变尖和交叉C机构的压力角越小，传力性能越好，越不容易发生自锁 DA和B和C4-6 有一尖顶从动件凸轮机构，从动件已损坏

13、，若将尖顶从动件换成滚子从动件，而仍采用原来的凸轮，则从动件的运动规律 D 。A保持不变 B发生改变 C不一定变化 D是否变化与滚子的大小有关 二、填空题4-7 在滚子从动件盘形凸轮机构中，以凸轮理论廓线上的 最小 向径所作的圆称为基圆。4-8 凸轮轮廓曲线设计的基本原理是 反转法 原理。4-9 在凸轮机构中，为了保证凸轮与从动件始终保持接触，采取的锁合（封闭）方法有： 力封闭型凸轮结构 和 形封闭型凸轮结构 。三、分析题4-10 图示为一尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮逆时针转动。在原图上标出：凸轮的基圆半径rb、推程角t、远休止角s、回程角h、近休止角s、从动件的行程h、从动件与凸

14、轮上M点对应的位移s。题4-11图题4-10图4-11 如图所示为一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮的实际廓线是一半径为R、圆心为C的圆盘。要求在图上画出：1）凸轮的理论廓线。2）凸轮的基圆rb。3）从动件的行程h。4）当前位置从动件的位移s和压力角。5）凸轮从图示位置继续转过60时从动件的位移s和压力角。四、设计题4-12 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮基圆半径rb=45mm， 滚子半径rT=12mm，凸轮按顺时针方向转动，从动件的运动规律为：凸轮转角09090150150240240360从动件位移s等速上升30mm停止等加速等减速下降到原处停止要求：1）按1:1的比例，作

15、出从动件的位移曲线图。2）按1:1的比例，作出凸轮的理论轮廓曲线图。3）按1:1的比例，作出凸轮的工作轮廓曲线图。4）画出从动件在起始位置和回程中最大速度时的压力角。 4-13 上题中，若改为平底从动件，平底与导路垂直，其它条件不变。试绘制凸轮的工作轮廓，并确定从动件平底的长度。4-14 摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮基圆半径rb=30mm，凸轮回转中心O到从动件的摆动中心A的距离lOA=75mm，从动件长度lAB=58mm，滚子半径rT=10mm，凸轮以角速度1逆时针回转，摆动从动件与凸轮的初始位置如图所示，从动件的运动规律为：凸轮转角0180180300300360从动件摆角

16、简谐运动上摆30等加速等减速返回原处停止摆动要求：1）画出从动件的角位移曲线图。2）按1:1的比例，画出凸轮的理论轮廓曲线图。3）按1:1的比例，画出凸轮的工作轮廓曲线图。第五章 齿轮机构一、选择题5-1 下面对齿轮机构特点的概括中，不正确的是 D 。A瞬时传动比恒定不变，传动准确、平稳 B效率高、寿命长、工作可靠C承载能力大，结构紧凑 D能实现各种复杂的动规律5-2 可实现两相交轴之间传动的齿轮机构是 C 。A圆柱直齿轮机构 B圆柱斜齿轮机构 C锥齿轮机构 D蜗杆蜗轮机构5-3 由齿廓啮合基本定律可知，相互啮合的两齿轮它们的 C 总是相切的。A基圆 B分度圆 C节圆 D齿根圆5-4 齿轮机构

17、中，能够实现恒定传动比传动、且在生产中应用最广的共轭齿廓是 D 。A直线 B圆弧 C摆线 D渐开线5-5 下列对渐开线齿廓啮合特性的描述中，错误的是 D 。A渐开线齿廓能实现定比传动，使传动平稳、准确B渐开线齿廓间的正压力方向在传动中保持不变，也使传动平稳C由于制造与安装误差、轴承磨损等引起中心距变化时，渐开线齿轮的瞬时传动比仍保持不变，因而具有可分性D渐开线齿廓间为纯滚动，因而摩擦磨损小5-6 我国齿轮标准规定，渐开线直齿圆柱齿轮 C 上的模数和压力角为标准值。A基圆 B齿根圆 C分度圆 D齿顶圆 5-7 模数是齿轮的一个重要几何参数，对标准齿轮而言，它对齿轮的影响是 A。A模数大，轮齿大

18、B模数小，轮齿大 C模数大，齿轮大 D模数小，齿轮大5-8 渐开线齿廓上任意点的法线都切于 B 。A分度圆 B基圆 C节圆 D齿根圆5-9 对标准齿条而言，从齿根线到齿顶线，其模数和压力角 B 。A均逐渐增大 B均不变 C均逐渐减小 D模数变大，压力角变小5-10 若两个标准渐开线直齿轮的固定弦齿厚和固定弦齿高对应相等，则它们的 A 一定相同。A模数 B齿数 C模数和齿数 D模数或齿数5-11 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动安装时，为了保证无侧隙和标准顶隙（标准安装），其两分度圆应 A 。A相切 B相割 C相分离 D相重合5-12 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的连续传动条件是 C 。A模数要大 B齿

19、数要多 C重合度大于等于1 D重合度小于等于1 5-13 齿数不同、其余参数相同的渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们能用同一把A加工出来，且理论齿形准确，生产率高。A铣刀 B齿轮插刀 C齿条插刀 D齿轮滚刀 5-14 根据渐开线的性质4推断（渐开线的形状取决于基圆的大小），一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动中，若两齿轮的齿数不同，则两齿轮的 D 。A齿形相同，但小齿轮齿根厚度小 B齿形相同，但小齿轮齿根厚度大 C齿形不同，小齿轮齿根厚度小 D齿形不同，小齿轮齿根厚度大 5-15 生产中采用变位齿轮传动不能 D 。A避免齿轮根切 B配凑中心距 C提高齿轮的承载能力 D使设计计算简单，加工、检验方便5-16

20、 讨论斜齿圆柱齿轮（直齿锥齿轮）的当量齿轮和当量齿数的意义是 D 。A按当量齿数选择铣刀号 B确定斜（锥）齿轮不根切的最小齿数C按当量齿轮近似计算斜（锥）齿轮的强度 D A、 B 和C5-17 与直齿轮传动相比，斜齿轮传动的四个特点中，不完全正确的是 C 。A轮齿逐渐进入啮合，逐渐退出啮合，传动平稳，噪声小B重合度大，不仅使传动平稳，且承载能力高C结构紧凑，尺寸小，通过改变螺旋角可配凑中心距D工作时会产生轴向力，对传动有利5-18 （选择填空）斜齿轮的 B 、蜗杆的 C 、蜗轮的 A 、锥齿轮的 D 参数为标准值。A端面 B法面 C轴面 D大端 E小端5-19 下面计算蜗杆蜗轮机构传动比的公式

21、中，错误的是 D 。A B C D5-20 下面对蜗杆蜗轮传动特点的描述中，不正确的是 C 。A传动比大，结构紧凑 B传动平稳，无噪声C不能自锁 D效率低，容易磨损和发热，成本高，轴向力大 二、填空题5-21 欲使齿轮机构的瞬时传动比保持恒定不变，其齿廓形状应满足的条件是：不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿廓的公法线都必须与 两轮连心线 交于一定点。5-22 标准直齿轮是指 均为标准值，且分度圆上的 齿厚与齿槽宽 相等的齿轮。 5-23 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 ，齿轮传动的平稳性越 好 ，承载能力越 强 。 5-24 采用标准齿条型刀具，按展成法原理加工正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，不发生根切的最少齿数是Zmin= 17 。当加工齿数少于Zmin的直齿轮时，为避免发生根切，应采取 正 变位。5-25 为