机械设计基础-习题集

机械设计基础习题集PAGE31西南科技大学网络教育学院()机械设计基础习题集说明习题的类型包括：判断题、选择题、填空题、简答题、结构题、计算题和分析题。内容覆盖整个试题库。一、判断题两构件的相对运动是平动，它们一定构成移动副。两构件的相对运动是转动，它们不一定构成回转副。机构中的虚约束是无用的。行程速比系数是反、正行程的最大速度与最小速度之比。铰链四杆机构存在整转副的条件是：最短与最长杆长度之和小于等于另二杆杆长之和。曲柄摇杆机构曲柄主动时，最小传动角等于连杆与摇杆的最大夹角。一对齿轮的啮合相当于一对分度圆柱的纯滚动。标准齿轮是指分度圆上模数和压力角均为标准值的齿轮。分度圆是通过齿轮齿高中点的那个假象的圆。动平衡的转子一定也是静平衡的。静平衡的转子一定也是动平衡的。零件受变应力作用，则作用在零件上的载荷是变载荷。零件承受变载荷，其应力一定是变应力。机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。应力幅不变的应力称为稳定变应力。零件具有良好的工艺性，意思是零件便于制造。在给定生产条件下，便于制造的零件就是工艺性好的零件。对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。联接承受横向力，则螺栓的失效形式是剪切强度不足。仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑，增大螺栓刚度是不合理的。紧螺栓联接的螺栓强度公式中，1.3是安全系数。对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓、被联接件刚度和预紧力都不变时，增大工作载荷，残余预紧力必然减小。在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。相互啮合的齿轮，齿面接触疲劳强度一般不等。相互啮合的齿轮，齿根弯曲疲劳强度一般不等。在分度圆直径不变的情况下，齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。齿轮软、硬齿面以HB350为界，是因为软、硬齿面齿轮的设计准则不同。蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆螺旋角等于蜗轮螺旋角。只要是啮合传动，则理论上其瞬时传动比是不变的。对于蜗杆传动，其传动中心距公式为a＝m(z2＋z1)/2。蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为d2/d1。带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。带传动的弹性滑动是不可避免的。V带传动具有缓冲隔振的能力，故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。带传动张紧的目的是增大初拉力。动力传动中V带比平带传动应用广泛的原因是V带与带轮间的当量摩擦系数更大。带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面越粗糙越好。带传动靠摩擦力工作，因此带的张紧力越大越好。带传动存在弹性滑动的根本原因是带是弹性体且松紧边存在拉力差。滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大，随链轮齿数增大而减小。滚子链链轮的齿数z1取得过大，将使链传动的寿命明显减小。滚子链的节距越大，则链条承载能力越强，因此高速重载下宜选用大节距链。润滑油的油性越好则其粘度越大。润滑油的粘度越大流动越困难。对滑动轴承来讲，轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。动压润滑向心轴承的最小油膜厚度出现在外载荷的作用线上。滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。从有利于滚动轴承寿命的角度看，外圈固定内圈转动比内圈固定外圈转动好。传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。当轴的刚度不够时，可改用强度大的合金钢代替原来的碳素钢来提高刚度。凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。套筒联轴器的主要优点就是结构简单，径向尺寸小。能缓冲的联轴器一定能减振。能减振的联轴器一定能缓冲。参考答案1．×2．∨3．×4．×5．∨6．×7．×8．×9．×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．∨41．∨42．×43．×44．∨45．×46．×47．×48．×49．∨50．×51．×52．×53．∨54．×55．∨二、选择题受预紧力F'的紧螺栓，在轴向载荷F的作用下，螺栓的总拉力等于。a.F'＋Fb.F”＋Fc.d.传动中用得最广的螺纹是。a.三角形螺纹b.矩形螺纹c.梯形螺纹d.锯齿形螺纹联接中用得最广的螺纹是。a.三角形螺纹b.矩形螺纹c.梯形螺纹d.锯齿形螺纹下述联接中，一般不用于轴毂联接。a.螺纹联接b.键联接c.焊接d.过渡配合联接下述联接中，常用于轴毂联接的是。a.螺纹联接b.键联接c.焊接d.过渡配合联接在键联接设计中，普通平键的长度主要根据选定。a.传递转矩的大小b.轴的直径大小c.轮毂的长度d.轮毂装配工艺螺杆相对于螺母转过一周时，两者沿轴线方向相对移动的距离是。a.一个螺距b.螺距×线数c.导程×线数d.导程/线数对于滑键和导向键，说法错误的是。a.周向定位好b.用于动联接c.主要用于轴向定位d.主要用于周向定位联接螺纹一般采用三角形螺纹是因为其较好。a.制造工艺性能b.传动性能c.强度和刚度d.自锁性能传动螺纹一般采用梯形螺纹是因为其有较好的。a.制造工艺性能b.传动效率c.强度和刚度d.自锁性能当被联接件一个较薄，一个很厚而且又需经常拆卸时，应采用。a.双头螺柱联接b.螺钉联接c.紧定螺钉联接d.螺栓联接当被联接件一个较薄，一个很厚而且无需经常拆卸时，可采用。a.双头螺柱联接b.螺钉联接c.紧定螺钉联接d.螺栓联接在螺栓联接中，当被联接件为铸铁时，通常在被联接件上制出凸台或沉坑，其目的是。a.改善螺纹牙间载荷分布b.避免产生附加弯曲应力c.提高螺栓的自锁性能d.提高螺栓疲劳强度在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用。a.圆柱销b.圆锥销c.开尾圆锥销d.内螺纹圆锥销按齿面接触强度设计齿轮时，应将中较小者代入设计公式。a.[F1]/YF1与[F2]/YF2b.[H1]与[H2]c.[F1]与[F2]d.[H1]/YF1与[H2]/YF2按弯曲疲劳强度设计齿轮时，应将中大者带入设计公式。a.[F1]与[F2]b.[F1]/YF1与[F2]/YF2c.YF1与YF2d.YF1/[F1]与YF2/[F2]开式齿轮传动常见的失效形式是。a.齿面疲劳点蚀b.齿面磨损c.齿面胶合d.齿面塑性变形齿轮传动的失效形式有。a.齿面疲劳点蚀b.齿面磨损c.齿面胶合d.齿面塑性变形一对相互啮合的圆柱齿轮，通常将小齿轮的齿宽取得略大于大齿轮的齿宽，其目的是。a.使小齿轮的强度略大一些b.修正齿宽计算中的误差c.便于安装，保证接触线长度d.避免沿齿向载荷分布不均一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是。a.两齿轮的模数和齿距分别相等b.两齿轮的模数和压力角分别相等c.两齿轮的基圆相等d.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等在以半径rb＝100mm为基圆的渐开线上有任意一点K，若K点的压力角=30°，则渐开线上K点的曲率半径等于。a.50.00mmb.57.74mmc.115.47mmd.173.21mm斜齿轮的标准模数是。a.轴面模数b.端面模数c.法面模数d.大端模数渐开线的弯曲程度取决于的大小。a.分度圆b.基圆c.齿根圆d.齿顶圆某机器上一个齿轮因故碎裂，最大的碎块如图所示。联系外协加工必须知道该齿轮的参数，今由碎块初步测得齿轮的顶圆直径大约为155.8mm，根圆直径大约为138.3mm。问该齿轮的齿数和模数应该是多少？。a.m＝4、z＝37b.m＝2、z＝74

c.m＝3、z＝50d.m＝2.54、z＝59齿轮产生疲劳点蚀的根本原因是。a.变应力作用b.材料有缺陷c.表面有加工刀痕d.采用低粘度油润滑下列齿轮参数中，不是标准参数。a.mb.c.zd.“标准齿轮是指模数、压力角都是标准值的齿轮。”“标准中心距是指一对标准齿轮分度圆相切时的中心距。”试判断这两种说法的正确性。。a.1对2错b.1错2对c.两者都错d.两者都对相互啮合的一对齿轮，其计算应力的关系为。a.H1＝H2，F1≥F2b.H1≥H2，F1＝F2c.H1＝H2，F1＝F2d.H1≥H2，F1≥F2一对互相啮合的齿轮，若大小齿轮材质相同，则接触强度是。a.小齿轮大b.大齿轮大c.两者相同d.不能肯定，要计算后才知道一对互相啮合的齿轮，若大小齿轮材质相同，则弯曲疲劳强度是。a.小齿轮大b.大齿轮大c.两者相同d.不能肯定，要计算后才知道下列内径、直径系列相同的四种轴承中，极限转速最高的是。a.向心短圆柱滚子轴承b.深沟球轴承c.圆锥滚子轴承d.单向推力球轴承下列内径、直径系列相同的四种轴承中，承受径向载荷最大的是。a.向心短圆柱滚子轴承b.深沟球轴承c.圆锥滚子轴承d.单向推力球轴承下列内径、直径系列相同的四种轴承中，能够同时承受较大的径向与轴向载荷的是。a.向心短圆柱滚子轴承b.深沟球轴承c.圆锥滚子轴承d.单向推力球轴承下列内径、直径系列相同的四种轴承中，完全不能承受轴向力的是。a.向心短圆柱滚子轴承b.深沟球轴承c.圆锥滚子轴承d.单向推力球轴承当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑选用。a.向心球轴承b.调心球轴承c.角接触球轴承d.推力球轴承推力球轴承不宜用于高转速的轴，这是因为高速时，从而导致轴承寿命下降。a.滚动阻力过大b.冲击过大c.噪声过大d.滚动体离心力过大在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为。a.V带截面积大，强度大b.V带与带轮接触面积大c.V带无接头d.V带与带轮间的摩擦系数大带传动的弹性滑动是由于。a.小带轮包角过小b.带与带轮间的摩擦系数偏低c.带的初拉力不足d.带的松、紧边拉力不等带传动传动比的准确公式是。a.b.c.d.V带带轮的最小直径取决于。a.带的型号b.传动比c.带的线速度d.高速轴的转速蜗杆传动单位时间内的发热量，是以来进行计算的。a.润滑油的工作温度和流量b.润滑油的工作温度和环境温度c.润滑油的工作温度和箱体散热能力d.传递功率和传动效率对于蜗杆传动，下列材料配对中，性能较好的是。a.钢和铸铁b.钢和青铜c.钢和钢d.青铜和青铜对于蜗杆传动，下面四个传动比公式中，错误的是。a.1/2b.z2/z1c.d2/d1d.d2/d1tan对于蜗杆传动，下面四个传动比公式中，正确的是。a.1/2b.z2/z1c.d2/d1d.d2/d1tan对蜗杆传动来讲，下列公式中不正确的是。a.a＝m(z2＋z1)/2b.a＝m(z2＋q)/2c.d2/d1d.n1/n2对蜗杆传动来讲，下列公式中正确的是。a.a＝m(z2＋z1)/2b.a＝m(z2＋q)/2c.d2/d1d.n1/n2大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是。a.提高刚度b.提高传动效率c.增大使用寿命d.节省贵重金属有一转轴，初步结构设计后计算其弯曲强度和刚度，发现强度足够，刚度稍感不足，下列改进措施中，最好的是。a.尺寸不变，改用机械性能更好的高强度钢b.材质不变，适当增大直径c.改用更便宜的钢材，适当增大直径d.适当减小载荷使用当量弯矩法计算转轴强度时，采用校正系数是考虑到__。a．扭转剪应力可能不是对称循环应力b．弯曲应力可能不是对称循环应力c．轴上有键槽d．轴上有应力集中轴可分为转轴、心轴、传动轴，其中转轴。a.工作中要转动b.同时受弯矩、扭矩作用c.只受扭矩作用d.只受弯矩作用圆柱螺旋拉伸弹簧受载时，其簧丝截面主要受有。a.拉应力b.压应力c.切应力d.弯曲应力圆柱螺旋扭转弹簧受载时，其簧丝截面主要受有。a.拉应力b.压应力c.切应力d.弯曲应力弹簧指数取值过大的缺点是。a.簧丝弯曲变形过大，易产生微裂纹b.簧丝截面内侧切应力过大，影响强度c.弹簧卷制困难d.弹簧太软，不便使用今有A、B两个拉簧，几何参数除C1>C2外，其余参数及材质均相同。现在逐渐增大拉力F，则。a.两弹簧同时断b.A弹簧先断c.B弹簧先断d.哪个弹簧先断的结果是随机的套筒联轴器的主要特点是。a.结构简单、径向尺寸小b.装拆时轴无须作轴向移动c.可用于高速传动d.承载能力大，能缓冲载荷变化较大时，联轴器宜选用。a.凸缘联轴器b.弹性柱销联轴器c.万向联轴器d.齿轮联轴器载荷平稳且对中良好的情况下，联轴器应选用。a.凸缘联轴器b.弹性柱销联轴器c.万向联轴器d.齿轮联轴器为使磨损均匀，链轮的齿数最好是。a.两链轮齿数互质b.链轮齿数与链节数成比例c.链轮齿数与链节数互质d.两链轮的齿数成整数比当链条速度一定时，为了降低链传动的动载荷，应该。a.增大链节距b.减小链节距c.采用双排链，节距不变d.适当增大中心距设计滚子链时，将链节数取成偶数的目的是。a.防止脱链b.提高传动平稳性c.避免使用过渡链节d.减小链重量疲劳强度计算中，综合系数仅影响。a.最大应力b.最小应力c.平均应力d.应力幅疲劳曲线是指材料试件的之间的关系曲线。a.疲劳极限-1与应力循环次数Nb.疲劳极限0与应力循环次数Nc.疲劳破坏应力N与应力循环次数Nd.疲劳破坏应力N与应力循环基数N0下面四种情况中，可能形成雷诺动压润滑油膜。将飞轮装在转速较高的轴上，可以。a.减小Amaxb.降低c.减小Jd.减小驱动力矩M槽轮机构主要由槽轮、带圆销的拨盘和机架组成，为主动件。a.槽轮b.槽轮和带圆销的拨盘都可作c.只能以带圆销的拨盘通过可使曲柄摇杆机构演化为双曲柄机构。a.将回转副的尺寸扩大b.用移动副取代转动副c.增大构件的长度d.以最短杆件作机架曲柄摇杆机构当摇杆为主动件时，机构的传动角是指。a.连杆与曲柄所夹锐角b.连杆与曲柄所夹锐角的余角c.连杆与摇杆所夹锐角d.连杆与摇杆所夹锐角的余角曲柄摇杆机构当曲柄为主动件时，机构的传动角是指。a.连杆与曲柄所夹锐角b.连杆与曲柄所夹锐角的余角c.连杆与摇杆所夹锐角d.连杆与摇杆所夹锐角的余角铰链四杆机构的杆长为a＝60，b＝80，c＝100，d＝90。杆a为机架，此四杆机构。a.无整转副，无曲柄b.有整转副而无曲柄c.有整转副且有一个曲柄d.有整转副且有两个曲柄下述几条叙述中，是齿轮机构的优点。a.传动中心距较大b.传动效率较高c.工作可靠性较高d.具有过载保护作用下述几条叙述中，是带传动的优点。a.传动中心距较大b.传动效率较高c.工作可靠性较高d.具有过载保护作用下述几条叙述中，是连杆机构的缺点。a.制造和安装精度要求较高b.难于实现复杂的运动规律c.接触应力大，容易磨损d.惯性力平衡困难下述几条叙述中，是凸轮机构的缺点。a.制造和安装精度要求较高b.难于实现复杂的运动规律c.接触应力大，容易磨损d.惯性力平衡困难右图所示的转子是。a.动平衡的 b.静不平衡的c.动不平衡的右图所示为偏心圆直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知圆盘直径为300，滚子直径为50，凸轮转动中心离圆盘圆心的距离为25。对于该凸轮机构，最可能的正确描述是。a.基圆半径为150，K点的压力角为15°。b.基圆半径为175，K点的压力角为15°。c.基圆半径为150，K点的压力角为0°。d.基圆半径为175，K点的压力角为0°。参考答案1．b、d2．c3．a4．a5．b、d6．c7．b8．c9．d10．b11．a12．b13．b14．d15．b16．d17．b18．a、b、c、d19．c20．b21．b22．c23．b24．a25．a26．c27．b28．a29．c30．b31．b32．a33．c34．a35．a36．d37．d38．d39．b40．a41．d42．b43．c44．a、b、d45．a、c46．b、d47．d48．C49．a50．b51．c52．D53．d54．c55．a56．b57．a58．c59．B60．c61．d62．c63．a64．c65．c66．d67．a68．c69．d70．b、c71．a、d72．b、d73．C74．c75．a三、填空题１．机械零件产生疲劳失效的根本原因是。２．按失效机理，磨损分为。３.选择材料应遵循的原则是。４.提高铸件结构工艺性的原则措施有。５.提高联接螺栓强度的措施有。６.紧螺栓联接强度条件式中，系数1.3的含义是。７.受拉螺栓的强度计算中，只计算螺杆的拉伸强度，而不计算螺纹牙、钉头的剪切强度，这是因为。８.根据循环特性的不同，常见的稳定循环变应力有，其中的应力最危险。９.只受预紧力的螺栓联接中，螺栓危险截面上受有，计算螺栓直径时按计算，乘上系数来考虑应力的影响。10.梯形、锯齿形、三角形三种牙形的螺纹中，自锁性能最好的是；传动效率最高的是。11.高速重载的闭式齿轮传动，若润滑不良则容易发生失效。12.齿轮传动轮齿失效的可能形式有。13.开式齿轮传动最主要的失效形式是。14.与带传动相比，齿轮传动的优点是。15.一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮。若两齿轮材质相同，则两齿轮的接触疲劳强度；齿根弯曲疲劳强度。题16图16.图示斜齿轮轮系，轮1是主动轮，其螺旋线方向为左旋。以Ft、Fr、Fa表示齿轮1的切向力、径向力和轴向力，并设三个齿轮的材质相同，不计传动中的摩擦损失。则：

①齿轮2、3的螺旋线方向分别为；

②齿轮的弯曲疲劳强度最低；

③齿轮的接触疲劳强度最高；

④中间轴是轴；

⑤中间轴所受的径向力等于、轴向力等于。题16图17.蜗杆传动必须进行热平衡计算，否则。18.因为蜗杆传动相对滑动速度大，摩擦功耗高，容易产生胶合失效。因此对蜗杆蜗轮副材料组合的要求一般是。19.阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是。20.蜗杆传动的中心距公式是。21.通常蜗杆传动的强度计算只是针对蜗轮，这是因为。22.在蜗杆蜗轮机构中，将蜗杆中圆直径标准化的目的是。23.链传动在传动比一定的情况下，小链轮齿数不宜过小，否则；小链轮齿数也不宜过大，否则。24.V带传动中，带中的应力有，最大应力发生在。25.V带传动中，带的速度太小会，带的速度太大会。26.套筒滚子链的链长一般取为偶数个链节，是为了。27.链传动参数中，z2不能太大，否则。28.套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定，其根本原因是。29.一般大中心距水平布置的带传动紧边应；而链传动紧边应。30.带传动存在，因而带轮的线速度与带的速度不等。若传动过载，则打滑首先发生在。31.在一般工作温度下，仅为提高刚度而采用合金钢是不合理的，因为。32.在进行轴的结构设计时，为使轴上零件定位准确，轴肩圆角半径零件毂孔的圆角半径。33.滑动轴承在情况下应用效果比滚动轴承好。34.机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有。35.滑动轴承存在雷诺动压油膜的必要条件是。36.混合摩擦滑动轴承的计算中，验算pv值的目的是；验算p值的目的是。37.表征液体内部摩擦阻力的粘性流体摩擦定律的文字叙述是，其数学表达式是。38.对于深沟球轴承，若当量动载荷增大一倍，则其寿命。题39图39.在内径和直径系列相同的情况下，图示四种轴承中，极限转速最高的是；承受径向载荷能力最大的是；完全不能承受轴向载荷的是。题39图40.滚动轴承的基本额定寿命是。41.两构件组成回转副时，其相对运动瞬心在处；组成移动副时，其瞬心在；组成高副时，瞬心在上。42.构件组合具有确定相对运动的条件是。43.机构处于死点位置时，其传动角等于。44.保证滚子从动件凸轮机构运动不失真的条件是。45.保证平底从动件凸轮机构运动不失真的条件是。46.对于直齿圆锥齿轮，齿数决定了轮齿的形状，而齿数影响传动比和外阔尺寸。47.直齿圆柱齿轮的当量齿数zv＝，斜齿圆柱齿轮的当量齿数zv＝，直齿圆锥齿轮的当量齿数zv＝。48.在机器中加装飞轮，除了可降低速度波动外，还可。49.“回转件是动平衡的”，其含义是。50.长径比大的转子一般应进行平衡。参考答案1．作用的变应力过大 2．磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损3．满足使用要求且具有良好的工艺性 4．便于造砂箱、便于完美成型、便于保证铸件质量 5．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 6．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 7．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 8．3种r=-19．拉应力和剪切应力拉应力1.3剪切 10．三角形螺纹锯齿形螺纹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 15．相等是大齿轮大 16．右旋和左旋23心2Ft0 17．长期连续工作的闭式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．a＝m(z2＋z1)/2 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23．速度波动和动载荷过大大链轮齿数过大，在链条稍有磨损的情况下，就容易发生跳齿失效 24．松紧边拉应力、弯曲应力、离心力引起的拉应力紧边与小带轮相切的地方 25．因有效圆周力过大而导致带的根数过多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 29．在下在上 30．弹性滑动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 36．避免摩擦功耗过大引起过高的温升从而导致润滑失效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37．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38．减小8分之7 39．add 40．一批相同的轴承，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），基本额定动载荷是（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 41．回转副中心垂直导路的无穷远处接触点的公法线上 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 46．zvz 47．zz/cos3z/cos 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．动四、问答题１．何谓滚动轴承的基本额定寿命？２．哪些蜗杆传动必须进行热平衡计算？３.开式齿轮传动的主要失效形式是什么？４.一对相互啮合的齿轮，其接触应力的关系怎样？为什么？５.混合摩擦滑动轴承一般应计算哪些内容？说明理由。６.提高零件耐磨性的措施有哪些？７.轴的结构设计中，一般应遵循哪些原则？８.齿轮传动有哪些优缺点？９.带传动有哪些优缺点？10.影响零件强度的因素是哪些方面的因素？11.对于需切削加工的零件，结构设计时应遵循哪些原则？12.简述联轴器的选择步骤。13.选择联轴器应考虑哪些问题？14.在轴的结构设计中，一般要求键槽划一。请解释：键槽划一的意思。15.在轴的结构设计中，要求圆角尽可能划一，这是为什么？16.细牙螺纹常应用于哪些场合？17.螺纹联接放松的原则措施有哪几种？18.弹簧有哪些功用？19.在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮接触疲劳强度最主要的因素是什么？20.在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮齿根弯曲疲劳强度最主要的因素是什么？21.链传动在什么情况下容易出现跳齿失效？为什么？22.在轴系设计中，两端单向固定的含义是什么？一端双向固定的含义又是什么？23.何谓转轴？何谓传动轴？何谓心轴？24.楔键联接为什么不宜用于高转速和有振动的场合？25.齿轮传动可能的失效形式有哪些？26.套筒滚子链传动可能的失效形式有哪些？27.影响带传动工作能力的因素有哪些？28.提高联接螺栓强度的措施有哪些？29.为什么滑动轴承的轴瓦很少采用单金属轴瓦？30.何谓周转轮系？何谓定轴轮系？31.采用渐开线作为齿廓曲线，除了能保持瞬时传动比恒定外，还有哪些优点？32.机器中的周期性速度波动能够完全消除吗？为什么？33.何谓“静平衡”？何谓“动平衡”？34.何谓刚性冲击？何谓柔性冲击？35.为什么连杆机构一般都不应用于高速的场合？36.轮系有哪些应用？37.凸轮机构的主要缺点是什么？38.何谓标准齿轮？何谓标准中心距传动？39.机构演化的常用方法有哪些？40.设计直动从动件盘形凸轮机构时，若发现压力角超标，可采用的改进措施主要有哪些（运动规律保持不变）？参考答案1．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。2．长期连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算。3．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。4．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。5．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。6．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。7．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。8．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。9．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刃磨的次数。16．细牙螺纹常用于无须经常拆卸且要求防松可靠的场合（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；转轴既起支撑作用，同时还传递转矩，因此承受弯曲和扭剪应力的共同作用。24．楔键联接会导致偏心，因而不适合高转速；楔键联接靠摩擦力承载，而在振动情况下摩擦力不稳定。25．断齿、疲劳点蚀、磨损、胶合以及齿面塑性变形。26．链板疲劳断裂，滚子和套筒的冲击疲劳破碎，套筒和销轴发生胶合，滚子、套筒、销轴和链轮齿的磨损，低速重载情况下也可能发生静强度不足而被拉断。27．带的速度，初拉力，小带轮包角，带与带轮间的当量摩擦系数，小带轮直径等。28．使各圈螺纹牙的受力尽可能均匀，避免附加弯曲应力，尽可能降低螺栓的应力幅，尽可能减小应力集中，对螺纹进行强化处理。29．对轴瓦材料的要求有许多指标，没有哪种材料能够满足，因此一般根据局部品质原理采用双金属或三金属轴瓦。30．定轴轮系中所有齿轮的几何轴线都是固定的，而周转轮系中至少有一个齿轮的几何轴线作圆周运动。31．渐开线齿廓的啮合角为常数，齿廓间压力方向不变，在传递恒定力矩的情况下，则轮齿之间、轴与轴承之间压力的大小和方向也不变；渐开线齿轮的中心距可分离；加工方便。32．完全消除周期性速度波动，转动惯量应无穷大，这是不可能的，因此周期性速度波动只能适当减小，不能完全消除。33．静平衡的条件是转子离心力系的合力为零；动平衡的条件是转子离心力系的合力与合力偶矩均为零。34．因理论上无穷大惯性力（加速度无穷大）所引起的冲击称为刚性冲击；而有限惯性力（加速度为有限值）所引起的冲击称为柔性冲击。35．连杆机构中有些构件处于变速运动中，因惯性力的存在会导致冲击振动，这种惯性力平衡又比较困难，因此连杆机构一般不适宜用于高速。36．轮系的应用主要包括：较远距离的传动、实现变速传动、获得大传动比、合成或分解运动。37．凸轮机构的主要缺点是：凸轮轮廓与从动件的接触为点、线接触，承载能力较小，容易磨损。38．分度圆上齿槽宽等于齿厚、齿顶高和齿根高为标准值的齿轮称为标准齿轮；分度圆相切时的标准齿轮传动称为标准中心距传动。39．机构演化的常用方法或手段有：以移动副代替转动副，扩大运动副、变更机架、改变构件长度。40．一种方法是适当增大基圆半径（代价是机构外廓尺寸增大了）；若是对心直动凸轮机构，则可改为正偏置直动凸轮机构。五、结构、作图题1．两板搭接承受横向载荷。采用受拉螺栓联接。试完成联接结构图。解：受拉螺栓联接的特点是孔的直径比螺栓杆的直径略大。正确的结构如图示。2．采用普通受拉螺栓联接的刚性凸缘联轴器如图所示。试指出图中的结构错误。解：这种凸缘联轴器的结构特点是有定位榫口，且榫口凸台高度应比凹坑深度略小。3．指出图a)、b)中的结构错误（作出正确的图或用文字说明均可）。解：图a)的错误在于槽的宽度太大，图b)的错误是动力输入轮不应布置在边上。正确的结构图如下：4．指出图a)、b)中的结构错误（作出正确的图或用文字说明均可）。解：图a)的错误是轴承的定位台阶过高，轴承没法拆卸；图b)的错误是螺母支撑面不平，应铸出加工的凸台或铣出鱼眼坑。正确的结构图如下：5.指出图中的结构错误(作出正确的图或用文字说明)。解：正确的结构图如下。6.图示同一功能的零件的两种结构，试分析哪一种结构合理（必须说明理由）。解：右边的结构合理。由于左边结构两横孔不通，加工时必须装夹两次，不仅增大了辅助加工时间，而且由于装夹误差的存在，难于保证两孔的同轴度要求。7.图示两个零件采用螺钉联接，试指出或改正其结构设计错误之处。解：错误是螺钉装不进去。正确结构图如下：8.两板搭接承受横向载荷。采用受剪螺栓联接。试完成该联接结构图（包括剖面线）。解：受剪螺栓联接的特点是孔直径与螺栓杆的直径相等。正确的结构如图所示。9.装配式蜗轮结构(部分)如右图所示。试指出结构不合理之处并加以简要说明。解：正确的结构如图所示，骑缝螺钉应偏向铸铁轮芯几毫米，左边的两大圆柱面应有间隙以避免过定位。10.指出图中的结构错误(作出正确的图或用文字说明)。解：正确的结构图如下。11.指出图中的结构错误(作出正确的图或用文字说明)。解：正确的结构图如下。12.图示平带带轮的两种结构，试分析哪一种结构合理（必须说明理由）。解：右边的结构合理。图a)所示的紧定螺钉孔既不可能加工出来，紧定螺钉也不可能装进去；图b)在带轮上开设工艺孔则解决了图a)的问题。13.右图所示为液压缸缸盖和缸体采用螺栓联接的两种结构。问哪一种合理？为什么？解：图b)的结构合理，因图a)所示的结构缸盖拆卸很困难，图b)所示的结构在缸盖上均布2～3个起盖螺钉孔，借助起盖螺钉，则缸盖容易拆卸。14.曲柄四杆机构如图所示。①标出瞬心P13、P24。②标出机构最小传动角。解：15.对心直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。①画出凸轮基圆；②标出K点压力角。解：16.标准直齿圆柱齿轮标准中心距传动如图所示。试用图解法求齿轮1、2的基圆半径，进而确定传动比。解：传动比i＝rb2/rb1。17.曲柄滑块机构如图所示。①标出瞬心P13、P24。②该机构的最小传动角为多少？解：①瞬心如图所示。②当曲柄与连杆两次共线时，机构处于死点，此时的传动角最小，其值为零。18.直齿圆柱标准齿轮标准中心距传动的参数为：

z1＝20，z2＝50，m＝4。试确定：①实际啮合线的长度；②齿轮的基圆齿距；③重叠系数的概略值。解：基圆齿距pb＝mcos＝11.809，d1＝80，d2＝200，da1＝88，da2＝208，AE为实际啮合线，实际啮合线长度与基圆齿距之比即为重叠系数。六．分析题１．在螺栓联接中，有时采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓。试分析这样做的目的何在（用文字、公式或图说明均可）。２．斜齿轮传动如图。已知：z1＝z2＝24，z3＝36，三个齿轮的材质相同，忽略摩擦。试分析：①哪个齿轮接触强度最大？②哪个齿轮弯曲强度最低？③若轮1的切向力为Ft，轴向力为Fa，径向力为Fr，那么轴Ⅱ所受的轴向力和径向力各为多少？④轴Ⅱ是传动轴、心轴还是转轴？３.手动起重机构如图所示。①确定蜗杆和蜗轮的螺旋线方向；②标出蜗杆所受力的三个分量。４.带式运输机如图所示。有人认为：“如电动机容量和减速器中齿轮的强度足够，那么只需将小带轮直径增大一倍，则运输机的生产率将会提高一倍”。试分析上述说法正确与否。５.要求配置电动机与工作机之间的减速传动系统。现有两个配置方案：①电动机+单级蜗杆传动+直齿圆柱齿轮传动+工作机；②电动机+直齿圆柱齿轮传动+单级蜗杆传动+工作机。试分析：哪一个方案合理些？６.接长扳手如图。已知联接采用两个受剪螺栓。试分析：从强度的观点来看，该联接结构有什么问题？应怎样改进？７.一对标准齿轮相互啮合，大小齿轮的材质完全相同。试分析：①大、小齿轮的齿根弯曲疲劳强度相同否？两者的齿面接触疲劳强度相同否？②若小齿轮的材质远优于大齿轮，弯曲疲劳强度和接触疲劳强度又怎样变化？８.滚动轴承有两种工作方式：①外圈固定，内圈转动；②内圈固定，外圈转动。现假定载荷的大小和方向相对于固定圈不变。以向心短圆柱滚子轴承为例，分析两种工作方式的寿命长短。９.液压油缸缸体和缸盖的螺栓联接如图所示。其中：左边是一种联接方案（采用普通受拉螺栓），右边是另一种联接方案（采用钩头螺栓）。试分析这两种方案的优缺点。（注：图中e≈d1，d1为螺纹危险截面直径）10.液体动压向心滑动轴承与轴颈的相对位置从静止到稳定运行如图。试分析：为什么会出现这四种相对位置？画出稳定运行时油膜的油压分布图。11.有两对标准齿轮，参数如下：Ⅰz1＝20、z2＝60、m＝3；Ⅱz1＝30、z2＝90、m＝2。两对齿轮的精度、材质配对、工作情况及其他参数均相同。试比较这两对齿轮传动的齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、工作平稳性及制造成本。12.要求配置电动机与工作机之间的减速传动系统。现有两个配置方案：①电动机+V带传动+直齿圆柱齿轮传动+工作机；②电动机+直齿圆柱齿轮传动+V带传动+工作机。试分析：哪一个方案合理些？13.传动系统如图所示，试分析：①主动小齿轮的螺旋线方向（标出）？②为使从动斜齿轮和蜗杆的轴向力抵消一部分，蜗杆蜗轮的螺旋线旋向如何？③标出蜗轮所受作用力的三个分量。14.图示为往复工作的液压油缸，油缸体和油缸盖采用受拉螺栓联接。联接有两种方式：图a)采用短螺栓联接，图b)采用长螺栓联接，两种方案的螺栓直径相同。试分析：上述两个方案中，哪一个好些？15.由滚子链的功率曲线可知：只要小链轮的转速过大，即使传递的功率很小，滚子链也会发生胶合失效。试分析这是为什么？16.试分析图示钩头螺栓联接有何缺点。

（图中e≈d1，d1为螺纹危险截面直径）。17.图示为青铜齿圈、铸铁轮芯的装配式蜗轮。试分析该联接有何缺点。18.图a)为安装齿轮的轴的两种方案，两个齿轮一个是输入轮，一个是输出轮。图b)为小圆锥齿轮轴的两种支撑方案。试从强度的角度分析两种方案的优劣。19.夹紧机构如图所示，试说明其工作原理。20.多杆机构如图所示。试分析：该机构由几个四杆机构组成（构件用1、2、…等数字标出）？各个四杆机构的名称？21.凸轮机构如图示。使用中发现，由于从动件与凸轮是尖顶接触，磨损很快。为了降低磨损，延长使用寿命，有人建议：改尖顶从动件为滚子从动件，在从动件尖顶处安装一个半径为20mm的滚子，将凸轮的轮廓向径均匀切小20mm。试分析该建议的可行性。22.试分析：图示曲柄滑块机构当曲柄主动时是否存在急回特性？该机构的最小传动角出现在什么位置？参考答案１：设螺栓的预紧力、总拉力、工作载荷分别为F’、F0、F，螺栓和被联接件的刚度为c1、c2，螺栓危险截面的截面积为A，则存在关系和不难看出，减小螺栓刚度c1可减小螺栓的最大载荷和应力幅，提高螺栓的疲劳强度。采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓的目的正是减小螺栓刚度，从而提高螺栓联接的疲劳强度。２：①材质相同，三个齿轮的许用接触应力[H]相等，但齿轮3的计算接触应力最小，H23＜H21，因此轮3的接触强度最大。②齿轮1、2的齿数比齿轮3的齿数少，所以齿轮1、2的计算弯曲应力比齿轮3的大，有：F3＜F1＝F2。又由右图可知，齿轮1、3的弯曲应力为脉动循环轮2的弯曲应力为对称循环，所以有[F2]＜[F3]＝[F1]。因此齿轮2的弯曲强度最低。③由右图可知，FR＝2Ft；根据左手或右手定则一定有：Fa12＝-Fa23故轮2所受的轴向力FR＝0。④轮1的转矩通过轮2直接传递给轮3，轴Ⅱ不承受转矩作用，因此轴Ⅱ是心轴。３：①根据左视图，重物上升时蜗轮应逆时针旋转，蜗杆的轴向力由啮合点指向右边，考虑到大多数人使用右手，从主视图可知起重时蜗杆应顺时针旋转，因此，根据左手定则和啮合条件可知，蜗杆蜗轮的螺旋线为左旋。②蜗杆受力的三个分量见图。４：根据关系P＝Fv，当带速v增大一倍时，若有效圆周力F不变，则传递的功率也增大一倍。但由于带速增大时，由于离心拉力的作用，带要伸长，带对带轮的正压力要减小，摩擦力也相应减小，因此带传递的有效圆周力要减小，因此带速增大一倍时，带传动传递的功率不可能增大一倍。所以上述说法是错误的。５：方案①合理些。因为从工作平稳性来看，蜗杆传动的工作平稳性更好一些，因此应把蜗杆传动放在高速级；此外，转速高时，传动件承受的转矩和作用力要小些，将蜗杆传动放在高速级可减小蜗轮的尺寸，从而节省贵重的青铜，成本会低些。６：将力F向螺栓组中心简化，两螺栓的受力如右图a，显然两螺栓受力不等，这对于强度是不利的；若螺栓采用图b的方式布置，则两螺栓等强度。７：强度比较实际上是比较比值：“许用应力/计算应力”。①既然两齿轮相啮合则工况相同，材质相同则[F1]＝[F2]、[H1]＝[H2]，而计算应力H1＝H2，因此两齿轮接触强度相等；计算弯曲应力取决于YFaYSa，因为YFa1YSa1＞YFa2YSa2，所以F1＞F2，故大齿轮的弯曲疲劳强度大。②因为H1＝H2，而[H1]＞[H2]，故大齿轮的接触强度低；由于F1只稍大于F2，而[F1]>>[F2]，所以小齿轮弯曲强度大。８：向心短圆柱滚子轴承滚动体与外圈的接触是凹凸圆柱面接触，接触应力较小，滚动体与内圈的接触是凸凸圆柱面接触，接触应力较大；单位时间内，固定圈最大接触应力点的应力循环次数远远大于动圈最大应力点的循环次数。综上可知，滚动轴承工作方式①的寿命大于②的寿命。９：就拆卸缸盖而言，钩头螺栓联接只需要拧松螺母，因此要方便些；就螺栓受力而言，若设左边方案螺栓的拉应力为，右边钩头螺栓实际上受到偏心拉伸，应力分布不均，其最大拉应力为9，因此对强度极为不利。考虑到液压缸缸盖的拆卸毕竟不是经常的，拆卸方便性的意义不大，因此还是应以联接强度为主。综上，左边的方案为优。10：说明如下静止时，轴颈在重力作用下位于轴承底部。起动初期速度很低，在摩擦力作用下轴颈沿轴承爬坡，当轴承的全反力等于Ｆ时，爬坡停止。随着轴颈转速的增大，动压油膜的压力越来越大，同时不断地将轴颈向左边推。稳定运行时，轴颈位于轴承孔的左下角，此时油膜压力的水平分量左右抵消，铅垂分量等于F。11：影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是中心距（或齿轮分度圆直径），而题给的两对齿轮传动的中心距相同，故两对齿轮的接触疲劳强度相同。弯曲疲劳强度与齿轮模数的3次方成正比，因此第一对齿轮的弯曲疲劳强度要大些。齿轮的齿数和越大，重合度越大，工作越平稳，因此第二对齿轮传动的工作平稳性要好些。至于制造成本，由右图可以看出，第二对齿轮的制造成本要低些。12：带传动的特点是工作平稳、可缓冲隔振，是摩擦传动因而传递的有效圆周力不宜过大；而齿轮传动的特点是承载能力大、一般精度下工作平稳性稍差、高速情况下噪声较大。由此可知，上述两个方案以①为优。13：①根据斜齿轮正确啮合条件可知齿轮１为左旋螺旋线。②齿轮1是从动件，蜗杆3是主动件，为使蜗杆3和齿轮2的轴向力方向相反，蜗杆的螺旋线也应为右旋，根据蜗杆传动的正确啮合条件，蜗轮的螺旋线也是右旋。③根据蜗轮的圆周力方向向右可判定蜗杆的轴向力方向向左，根据蜗杆螺旋线旋向和轴向力方向可判定蜗杆转向，进而可判定蜗轮的轴向力方向。三个问题的图示结果见右图。14：方案b)为好。因为当两油腔交替充压力油时，长螺栓理论上承受静应力作用，无寿命问题，而短螺栓承受变应力作用。考虑到实际油压有变化，长螺栓也承受变应力作用，但因方案b)中螺栓长度较大，螺栓刚度较小，也能降低螺栓的应力幅，提高螺栓的疲劳强度。15：滚子链绕上链轮时，销轴、套筒、滚子间必然存在滑动摩擦，高转速情况下摩擦发热必然很厉害。尽管有良好润滑，但由于销轴、套筒、滚子间的间隙较小，间隙中的润滑油流动困难，因而不能进行有效的对流散热。所以，只要小链轮的转速过大，滚子链就会发生胶合失效。16：图示钩头螺栓承受偏心拉伸，设对心拉伸时螺栓的拉应力为，则在偏心距e≈d1的情况下，偏心拉伸时螺栓承受的最大拉应力为9，这显然于强度极为不利。17：青铜的强度和硬度都比一般碳钢和铸铁小，图示结构螺栓光杆和青铜的接触面积小，于挤压强度不利。将螺栓调头安装，可增大螺栓光杆和青铜的接触面积。18：对于图a)而言，方案Ⅰ中轴既承受弯曲应力作用，又承受扭转剪应力作用；方案Ⅱ中的轴只承受弯曲应力作用，因此方案Ⅱ要好些。对于图b)来讲，方案Ⅰ为外伸梁；方案Ⅱ为简支梁，强度和刚度比方案Ⅰ高。方案Ⅱ的缺点是多用了轴承，成本要高些。19：当工件被夹紧时，铰链中心B、C、D共线，卸掉外力F后，工件加在杆1上的反作用力无论多大，杆3也不存在驱动力矩，因而杆3不会转动，工件的夹紧状态也就不会改变。当需要取出工件时，只需向上扳动手柄2，即能松开夹具。20：该机构由两个四杆机构串联而成。其中前置机构1、2、3、6为摆动导杆机构，后置机构3、4、5、6为摆杆滑块机构，前置机构的运动输出件3同时是后置机构的运动输入件。21：该建议不可行。因为理论廓线的最小向径只有18mm，将轮廓向径均匀切掉20mm会导致运动失真，不能满足原来的运动规律要求。22：该曲柄滑块机构存在急回特性，因为当滑块处于左右两极限位置时，连杆不共线（极位夹角不为０）。最小传动角出现的位置如图所示。七、计算题1．接长扳手如图示。联接采用受拉螺栓，试根据强度条件导出螺栓危险截面直径的计算式(已知常数必须化简)。解：分别对A、B两点取矩，得：FB＝F×l1/l2＝8F，FA＝F×(l1＋l2)/l2＝9F，F‘f＝KfFA，F‘＝9KfF/f，于是d1≥2．用圆锥滚子轴承支撑的转轴如图所示。已知：P＝4kw，n＝960rpm，三班制工作。

Fr1＝2800N，Fr2＝1080N，FA＝230N。要求轴承的寿命大于105h，脂润滑。试验算轴承的寿命是否够。注：轴承的极限转速N0＝5000，基本额定动载荷Cr＝63000N，基本额定静载荷C0r＝74000N，

e＝0.37，Y＝1.6，Y0＝0.9。当Fa/Fr≤e时，X＝1，Y＝0；

Fa/Fr＞e，Y＝1.6，X＝0.4。载荷系数fp＝1.2，S＝Fr/2Y，当量动载荷P＝fp(XFr＋YFa)，。解：S1＝Fr1/2Y＝2800/3.2＝875N，S2＝Fr2/2Y＝1080/3.2＝337.5N，

两力的方向由外向内；因FA＋S1＝230＋875＝1105＞S2，故Fa2＝FA＋S1＝1105N，Fa1＝S1＝875N；Fa1/Fr1＝0.312＜e＝0.37，X1＝1，Y1＝0；

Fa2/Fr2＝1105/1080＞e，X2＝0.4，Y2＝1.6；P1＝fp(X1Fr1＋Y1Fa1)＝3360N，P2＝fp(X2Fr2＋Y2Fa2)＝2640N，因P1＞P2，应取P2；Lh＝＝＝301073＞105h，寿命足够。3.钢丝绳牵引的矿用小车如右图所示。设钢丝绳与压板间的摩擦系数为f，试导出压紧螺栓的强度条件。解：钢丝绳的拉力Q应等于小车的下滑分力：Q＝Wsin钢绳上、下面都受到夹持板给予的摩擦力4fF‘＝KfQ于是有：F‘＝KfWsin/4f强度条件：c＝4×1.3F‘/＝1.3KfWsin/f≤[]。4.带式制动器如右图所示。已知：带与鼓轮间的摩擦系数为0.28，鼓轮直径D＝300mm，带宽60mm，带允许最大拉力800N，求鼓轮顺时针和逆时针转动时所需制动力F和制动力矩T。解：求出＝237.6o＝3.711/s，F1max≤800N，F2min＝F1max/e＝283N，Fmax＝F1max-F2min＝516.9N，于是，Tmax＝FmaxD/2＝77.53Nm；顺时针转时，FH＝F2min×150/650＝65.3N，逆时针转时，FH＝F1max×150/650＝184.6N5.某轴由圆锥滚子轴承支撑如右图所示。已知在室温下工作，载荷平稳，Fr1＝2000N，Fr2＝4000N，FA＝1030N，轴转速n＝1000rpm。试计算该轴承的使用寿命Lh＝