江苏开放大学本科机械设计制造及其自动化专业060243机械设计期末试卷

机械设计060243

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1.曲柄揺杆机构的传动角是（）。.连杆与从动揺杆之间所夹锐角

2.铉链四杆机构的杆长a=60mm,b=80mm,c=100mm,d=90mm。若以杆a为机架，则此四杆机构（）。有整转副且有两个曲柄

3.下列那种机构是含有两个移动副的四连杆机构（）。正弦机构

4.缝纫机的踏板机构，以下相关论述不正确的是（ ）。踏板相当于曲柄揺杆机构中的曲柄。

5.判断铉链四杆机构传力性能的重要参数是（）。压力角

6.若要盘形凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓曲线是（）。以凸轮转动中心为圆心的圆弧

7.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（）。实际轮廓线上的最小半径

8.为保证滚子从动杆凸轮机构中从动杆的运动规律不“失真”，滚子半径应（小于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径

9.外槽轮的槽数为6,若槽轮静止时间是其运动时间的2倍，则拨盘圆柱销数应为（2

10.单向超越离合器内部常用的结构是（）单动式棘轮机构

11..对刚性转子进行动平衡时，需要选定（）2

12.机械平衡研究的内容是（）间的平衡。各构件作用力惯性力系

13.在周期性速度波动中，一个周期内等效駆动力做功呼d与等效阻力做功风的量值关系是（）。.Wd=wt

14.对于宽径比B/D<0.2的不平衡刚性转子，要进行（)静平衡

15.机器中安装飞轮后，可以（）调节周期性速度波动

16.机构运动的最小单元是（）构件

17.下列属于机构的是（）。千斤顶

18.机械零件最常见的失效形式是（断裂）、过量变形、表面失效和破坏正常工作条件引起的失效。19.连接松动属于下列哪种失效形式（）。.破坏正常工作条件引起的失效

20.在机械设计中，易于装配属于下列哪项机械设计应满足的基本要求（）工艺要求

21.机床上的丝杠及虎钳、螺旋千斤顶等的螺纹都采用（）。矩形螺纹

22.下列几种螺纹联接中，更适合用于承受冲击、振动和变载荷的是（）通细牙螺纹

23.只能承受圆周方向的力，不可以承受轴向力的联接是（）.平键联接

24.切向键联接的斜度是做在（）上的。.一对键的接触面

25.用于蒲壁零件联接应采用（）。.三角形细牙螺纹

26.带传动的打滑往往首先发生在（）。.小带轮上

27.当两轴相距较远时，且要求传动准确，应选用（）链传动

28.设计V带传动时，为防止（），应限制小带轮的最小直径。带内的弯曲应力过大

29.为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制（）。传动比

30.采用张紧轮的带传动，如果张紧的目的主要是为了増加小带轮的包角，提高带的疲劳强度,则张紧轮应放在松边（）的位置上。外侧靠近小带轮

31.当一对渐开线齿轮的中心距略有变化时，其瞬时传动比（）。为常数

32.斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是（）。.Mn1=mn2,anl=an2,β=Tβ2

33.以下有关齿轮顶隙的说法，不正确的是（顶隙的大小与齿轮的模数无关

34.渐开线齿轮基圆上的压力角为（）。0°

35.渐开线齿轮的齿根圆（）基圆。可小于或大于

36.为了获得大的传动比，可采用（）。.行星轮系

37.传逢平行轴运动的轮系，若外啮合齿轮为偶数对时，首末两轮的转向（）.相同

38.定轴轮系有下列情况：①所有齿轮轴线都平行：②首末两轮轴线平行；①首末两轮轴线不平行；四所有齿轮轴线都不平行。其中有（）情况传动比冠以正负号。.2种

39.定轴轮系的传动比大小与轮系中的惰轮的齿数（）。无关

40.在周转轮系中，轴线位置固定不动的齿轮，称为（）。.太阳轮

41.在下列哪种情况下，滑动轴承润滑油的粘度应选用的较高（）.重载

42.滚动轴承都有不同的直径系列（如：轻、中、重等）。当两向心轴承代号中仅直径系列不同时，这两轴承的区别在于（.内径相同，外径和贡度不同

43.在轴的初步计算中，轴的直径是按（轴段上零件的孔径

44.工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为（.转轴

45.轴用弾性挡圈的应用特点是（.结构简单、可兼轴向固定

46.联轴器和离合器的主要作用是（。.连接两轴，使其一同旋转并传逢转矩

47.制动器的主要作用是（.緩和冲击和振动

48.以下关于凸缘式联轴器的论述，不正确的是（传递的转矩较小

49.柱销式联轴器是属于（）联轴器。弾性

50.对低速、刚性大的短轴，常选用的（ ）联轴器。 .刚性固定式

1．在轴的初步计算中，轴的直径是按（轴段上零件的孔径）初步计算的。

2．若被连接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常拆卸时，宜采用（双头螺柱连接）。

3．下列哪种齿轮机构不是平行轴齿轮机构（蜗杆机构）。

4．轴用弹性挡圈的应用特点是（结构简单、可兼轴向固定）

5．具有确定的相对运动，能实现一定运动形式转换或动力传递的实物组合体是（机构）。

6．下列运动副中属于低副的是（铰链）。

7．柱销式联轴器是属于（联轴器弹性）

8．只能承受圆周方向的力，不可以承受轴向力的连接是（平连联接）

9．影响齿轮承载能力大小的主要参数是（模数）。

10．槽轮机构的转角（不能调节）

1．渐开线的齿廓曲线形状取决于（基圆）。

2．若要盘形凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓曲线是（以凸轮转动中心为圆心的圆弧）。

3．当两轴相距较远，且要求传动比准确时，应选用（链传动）。

4．下列滚动轴承中，极限转速最高的一类是（角接触球轴承）。

5．下列机构不带锁止弧的是（螺旋机构）

6．采用张紧轮的带传动，如果张紧的目的主要是为了增加小带轮的包角，提高带的疲劳强度，则张紧轮应放在松边（外侧靠近小带轮）的位置上。

7．在机械设计中，设计、制造周期短属于下列哪项机械设计应满足的基本要求（经济要求）。

8．切向键联接的斜度是做在（一对键的接触面）上的。

9．定轴轮系的传动比大小与轮系中的惰轮的齿数（无关）。

10．带在工作时产生弹性滑动，是由于（带的紧边与松边拉力不等）。

11平面机构的自由度与组成机构的（

以上三者

）有关。

12下列哪种机构是含有两个移动副的四连杆机构（

正弦机构

）。

13在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置的机构是（双曲柄机构

14已知偏置曲柄滑块机构的曲柄长AB=20mm，则该机构滑块的行程H的大小为（20mm<H<40mm

）

15与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（点线接触，易磨损

）。

16为保证滚子从动杆凸轮机构中从动杆的运动规律不“失真”，滚子半径应（小于凸轮理论轮廓曲线外凸部份的最小曲率半径

）。

17平面机构的平衡问题主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对（

曲柄

）的平衡。

18对于宽径比B/D<0.2的不平衡刚性转子，要进行（动平衡

）。

19刚性转子的动平衡是使（

惯性合力及惯性合力偶矩都为零

）。

20在机械设计中，易于装配属于下列哪项机械设计应满足的基本要求。（

工艺要求

）。

下列几种螺纹联接中，更适合用于承受冲击、振动和变载荷的是（矩形螺纹.）。

结构简单、承载不大，但要求同时对轴向与周向都固定的联接应采用（销联接）。

13.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常拆卸时，宜采用（双头螺柱联接

14.对于V带传动，一般要求小带轮上的包角不得小于（120）。

带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带的（进入主动轮处）。

链传动张紧的目的是（避免链条垂度过大时产生啮合不良）。避免链条垂度过大时产“生啮合不良

14.影响齿轮承载能力大小的主要参数是（模数.）。

以下关于斜齿圆柱齿轮传动特点的叙述，不正确的是（螺旋角一般取8~30度,不分左旋右旋）。

正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高（比齿顶高大）。

渐开线齿轮的齿根圆（有时小于基圆，有时大于基圆）

11当两轴相距较远，且要求传动比准确时，应选用（链传动

）。

12定轴轮系有下列情况：①所有齿轮轴线都平行；②首末两轮轴线平行；③首末两轮轴线不平行；④所有齿轮轴线都不平行。其中有（

2种

）种情况传动比冠以正负号。

13差动轮系的自由度数为（

2

）。

14摆线针轮行星传动能保证传动比恒定不变，针齿销数（针轮齿数）与摆线轮齿数的齿数差为（1）。

15在下列哪种情况下，滑动轴承润滑油的粘度应选用的较高（

重载

）。

16.轴环的用途是（

使轴上的零件获得轴向定位

）。

17.工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为（转轴

）。

18联轴器和离合器的主要作用是（

连接两轴，使其一同旋转并传递转矩

）。

19.制动器的主要作用是（

用来降低机械运动速度或使机械停止运转

）。

20柱销式联轴器是属于（

弹性

）联轴器。

1.由两构件间直接接触且又相互连接则构成运动副。×

2.只要机构的自由度大于1,机构的每一个构件就都有确定的运动。×

3.虚约束没有独立约束作用,在实际机器中可有可无。×

4.对于曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时，机构有“死点”位置。√

5.压力角越大,则机构传力性能越差。√

6.凸轮的基圆半径越大，推动从动件的有效分力也越大。√

7.滚子半径的大小对滚子从动件凸轮机构的预定运动规律没有影响。×

8.槽轮机构和棘轮机构-样，可以方便地调节槽轮转角的大小。×

9.对于圆柱销的外槽轮机构，在一一个动作循环中,槽轮的静止时间总是大于其运动时间。√

10.棘轮机构中的止回棘爪和槽轮机构中的锁止圆弧的作用是相同的。√

11.刚性转子的动平衡是使惯性合力为零，同时惯性合力偶矩也为霽。√

12.达到静平衡的刚性回转件,其质心一-定位于回转轴线上。√

13.满足静平衡条件的转子同时也达到动平衡。×

14.满足动平衡的转子--定是静平衡的。√

15.为了减少飞轮的重量和尺寸,应将飞轮装在低速轴上。×

16.机构不能进行能量转换。√

17.机器是具有确定的相对运动,能实现一定运动形式转换或动力传递的实物组合体。×

18.强度是指零部件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效的能力。√

19.刚度是指零部件在载荷作用下抵抗断裂的能力。×

20.安全系数越大也好。×

21.当用螺纹连接传递较大载荷时，常用紧定螺钉连接。×

22.双头螺柱连接用于被连接件之-太厚而不便加工通孔并需要经常拆卸的场合。√

23.销既是连接元件又是安全元件。√

24.螺纹连接是利用带有螺纹的零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的不可拆连接。×

25.螺纹的旋向--般都采用右施，只有在特殊需要的情况下才选用左旋。√

26.带传动中打滑是可以避免的。√

27.V带传动的张紧轮最好布置在松边外侧靠近大带轮处。×

28.利用带传动时的打滑，可起到过载保护作用。√

29.V带传动-般是多根带同时工作,因而与平带相比，其优点之--是传动中,某根带疲劳损坏

后可以单独更换。×

30.由于链节数常取偶数,为使链条与链轮的轮齿磨损均匀,链轮齿数-般应取与链节数互为质

数的奇数。√

31.齿轮连续传动的条件是两轮的重合度必须大于或等于1。√

32.同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用-把齿轮刀具进行加工。√

33.两轴交错成90°时，可采用锥齿轮传动。×

34.单个齿轮既有分度圆，又有节圆。×

35.斜齿轮的模数有法向模数和端面模数，规定以端面模数为标准值。×

36.在差动轮系中，若知道两个基本构件的转向，第三个基本构件的转向可通过画前头的方法得到。×

37.差动轮系可以进行运动的合成和分解。√

38.凡定轴轮系其各轮方向均可用传动比公式中的(-1)“来确定。×

39.在平面定轴轮系中，首末两齿轮的转向相同还是相反，职决于轮系中内啮合齿轮的对数。×

40.差动轮系需要两个原动件的输入运动，机构才能有确定的输出运动。√

41.为便于轴上零件的装拆，常将轴做成等截面形。×

42.同样型号、材料的一批轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命是完全相同的。×

43.采用阶梯轴的结构，可使轴的形状接近等于强度条件，以充分利用材料的承载能力。√

44.滚动轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。√

45.与滑动轴承相比，滚动轴承的承受冲击载荷能力较强。×

46.用高合器时无需折卸就能使两轴分离。√

47.在机器运转过程中,联轴器可随时实现两连接轴的分离和接合。×

48.联轴器和离合器的主要区别是:联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。×

49.制动器一般都是利用摩攛力矩来消耗机器运转部件的动力，达到制动的目的。√

50.工作中有冲击、振动,两轴不能严格对中时，直选用弹性联轴器。√

1．滚子链中，套筒与销轴之间采用的是间隙配合。√

2．在蜗杆传动中，主动轮左、右手定则是指，蜗杆右旋用右手，左旋用左手，四指弯曲方向代表蜗杆转向，大拇指方向代表蜗轮在啮合处的线速度方向。×

3．工作中有冲击、振动，两轴不能严格对中时，宜选用刚性联轴器。×

4．定轴齿轮系运转时有一个或几个齿轮的轴线相对于机架不固定。×

5．采用轮系传动可以实现无极变速。×

6．强度是指零部件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效的能力。√

7．V带传动不可用于交叉传动中。√

8．固定铰链支座限制物体在约束处沿任何方向的移动和转动。×

9．构件是若干机械零件的刚性组合。×

10．渐开线齿轮上，基圆直径一定比齿根圆直径小。×

1．构件是组成机器的最小单元，也是机器中不可拆分的制造单元。×

2．刚性转子的动平衡是使惯性合力为零，同时惯性合力偶矩也为零。√

3．同样型号、材料的一批轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命是完全相同的。×

4．压力角越小，则机构传力性能越差。×

5．同步带传动无滑动，能保证准确的传动比。√

6．渐开线齿轮上任一点的受力方向线一定与基圆相切。√

7．移动凸轮可以看作是回转中心趋向无穷远时的盘形凸轮。√

8．V带传动不能用于交叉传动中。√

9．使用开口销和止动垫片等元件进行防松属于利用附加摩擦力防松。×

10．用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。×

1由两构件间直接接触并能产生一定形式的相对运动的连接称为运动副。正确

2在计算机构的自由度时，应将局部自由度计算在内。错误

3当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是曲柄的“死点位置。正确4曲柄的极位夹角越小，机构的急回特性就越显著。错误

5移动凸轮可以看作是回转中心趋向无穷远时的盘形凸轮。正确

6对于圆柱销的外槽轮机构，在一个动作循环中，槽轮的静止时间总是大于其运动时间。错误

7刚性转子的动平衡是使惯性合力为零，同时惯性合力偶矩也为零。正确

8满足动平衡的转子不一定是静平衡的。错误

9强度是指零部件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效的能力。正确

10变应力下，无论是塑性材料还是脆性材料，主要损坏形式都是疲劳断裂。正确

1.松键连接是依靠上、下工作面传递转矩的。错误

2使用开口销和止动垫片等元件进行防松属于利用附加摩擦力防松。错误

3工程实践中螺纹连接多采用自锁性好的三角形粗牙螺纹。正确

4带传动多用于机械中要求传动平稳、传动比要求不严格、中心距较大的低速级传动。错误

5.V带传动一般是多根带同时工作，因而与平带相比，其优点之一是传动中，某根带疲劳损坏后可以单独更换。错误

6.链传动在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但运动平稳性差，动载荷和噪声越严重。正确

7.渐开线的形状取决于压力角的大小错误

8.两轴相交成90°时，可采用蜗杆传动错误

9.用展成法加工齿轮时，只要刀具与被加工齿轮的模数和压力角相同，不管被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工。正确

10.两齿轮啮合的中心距偏离标准中心距时，其传动比仍保持不变。正确

1惰轮的齿数不影响轮系传动比大小，但会改变从动轮转向。正确

2在差动轮系中，若知道两个基本构件的转向，第三个基本构件的转向可通过画箭头的方法得到。错误

3谐波齿轮传动与摆线针轮传动都属于定轴齿轮传动。错误

4在蜗杆传动中，主动轮左、右手定则是指，蜗杆右旋用右手，左旋用左手，四指弯曲方向代表蜗杆转向，大拇指方向代表蜗轮在啮合处的线速度方向。错误

5同样型号、材料的一批轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命是完全相同的。错误

6采用阶梯轴的结构，可使轴的形状接近等于强度条件，以充分利用材料的承载能力。正确

7.滚动轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制。正确

8.十字滑块式联轴器装配时，允许两轴有少量的径向偏移和倾斜。正确

9在机器运转过程中，联轴器可随时实现两连接轴的分离和接合。错误

10.工作中有冲击、振动，两轴不能严格对中时，宜选用刚性联轴器错误

1．刚性回转件的平衡有哪几种情况？如何计算？从力学观点看，它们各有什么特点？

解：有两种情况：静平衡和动平衡。（1）静平衡计算。方法是在同一平面内增加或减少一个平衡质量，使平衡质量产生的离心惯性力Fb与原有各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和iF相平衡。特点：各偏心质量及平衡质量产生的离心惯性力组成一个平面汇交力系。（2）动平衡计算。方法是任选两个平衡平面，将回转件上的不平衡质量都向这两个平面内分解，在这两个平面内各加上一个平衡质量，使惯性力的合力及合力矩同时为零。特点：各偏心质量及平衡质量产生的惯性力组成一空间力系。

2.在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z=6，槽轮停歇时间15sr6t，运动时间m5sr3t，求槽轮机构的运动系数及所需的圆柱销数目。（10分）

3.影响链传动速度不均匀性的主要参数是什么?为什么?

影响链传动速度不均匀性的主要参数是链轮齿数:和链节距po因为链传动的运动情况和绕在多边形轮子上的带传动很相似，边长相当于链节距p,边数相当于链轮齿数二,由于链速(即链销轴圆周速度的水平分速度wnwcosp,其速度随角而变化)由小变大,又由大变小，而且每转过--链节要重复上述的变化-次，故链速作周期性的变化,而使链传动带来了速度的不均匀性,链节距愈大和链轮齿数愈少,链速不均匀性也愈增加,使链节作忽上忽下、忽快忽慢的变化，故使其瞬时传动比发生变化。

4.常用的轴瓦材料有哪几种?轴承合金为什么只能做轴承衬?

轴承常用的材料可以分为三大类:金属材料(如轴承合金、铜合金、铸铁等)、粉末冶金材料和非金属材料(工程塑料、碳-石墨等)。轴承合金又称巴氏合金或白合金,是由锡、铅、锑、铜等组成的合金。它的减摩性、耐磨性、顺应性、嵌入性、磨合性都很好，但是价格昂贵、强度较低,因此常用作轴承衬材料。

5.计算题如题5图所示各机构的自由度,并判断机构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-一指出(图中箭头所示的为原动件)。

(a)C处:复合铰链;E(或E')处:虚约束;滚子F处:局部自由度。

活动构件数n=7,低副数Pr=9,高副數Pg=1

机构自由度数F-3xn-2xPr-Pg=3x7-2x9-1-2

机构有两个原动件，原动件的数目等于自由度数，所以有确定的相对运动。

(b)H处:约束;滚子B处:局部自由度。

活动构件数n=6,低副数Pr=8,高副數Pe=1

机构自由度数F-3xn-2xPr-Pg=3x6-2x8-1=1

机构有一个原动件，原动件的数目等于自由度数，所以有确定的相对运动。

(c)1处:虛约束;滚子B处:局部自由度。

活动构件数n=7,低副数Pr=9,高副數PH-2

机构自由度数F-3-2Pr-Pr=3X7-2X9-2=1

机构有一一个原动件，原动件的数目等于自由度数，所以有确定的相对运动。

6.如题6图所示的定轴轮系中,已知蜗杆1和齿轮1的旋转方向,试在图上用箭头标明其他各

个齿轮的转向。

[参考笞案](注意:本题要求掌握齿轮传动的运动分析)

拓展训陈1:如左旋蜗杆旋转方向与图示相反,各齿轮转向有什么变化?如采用右旋蜗杆,情况

又怎么变化?

拓展训练2:已知下面两个轮系中，标注箭头的为主动件，请在图上标出其它各轮的转向。

7.现有一标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数21-30,齿项圆直径dan-96mm,要求为之配置

-大齿轮，装入中心距a-150mm的齿轮箱内传动，试确定所配置齿轮的齿数2、模数m。

由da-m.(=;+2hg),得96-m.(30+2h")

当为正常齿标准齿轮时，ha=1

可解得:m-3mm.

由a-m.(31+=2)/2,得150-3x(30+:2)/2

解得Z2=70

所以，齿轮的m-3mm

Z2=70

如图8所示的铰链四杆机构中，各杆的尺寸为：AB=130，BC=150，CD=175，AD=180。（1）以AD为机架，则该机构为双摇杆机构。（2）以AB为机架，则该机构为双摇杆机构。（3）以AD为机架，仅将原机构中AB杆长度变为110,，其余杆件长度不变，则该机构为曲柄摇杆机构。（4）以AD为机架，仅将原机构中AD杆长度变为80,其余杆件长度不变，该机构为双曲柄机构。

9.在如题9图所示的铰链四杆机构中，已知各构件长度LAn-SSmm,Lsc-40mm,Lc-50mm,

LAD-25mm,试问:(1)机构有无曲柄?如有请指明哪个构件?此时得到什么机构?(需说明理由)

当分别取构件AB、AD、CD为机架时，各将得到什么机构?(需说明理由)

[参考笞案](注意:本题要求掌握铰链四杆机构曲柄存在的条件与基本类型的判别方法)

(1)因为Lein+Lax-LAD+LAB-25+55-80mm,LBc+Lcp-40+50-90mm

LAD+LAB<Lac+LcD,符合曲柄存在的杆长之和条件:由于连杆AD为最短杆，而以最短杆

的对边杆BC为机架,不符合最短杆条件。所以不存在曲柄，将得到双摇杆机构。

(2)当职构件AB机架时，由于是以最短杆的相邻杆为机架，符合最短杆条件，所以将得

到曲柄摇杆机构;当取构件AD为机架时,由于是以最短杆机架，符合最短杆条件,将得到双曲

柄机构;当取构件CD为机架时,由于是以最短杆的相邻杆为机架,符合最短杆条件,将得到曲

柄摇杆机构。

三、分析计算题（共60分）

1．在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z=6，槽轮停歇时间15sr6t，运动时间m5sr3t，求槽轮机构的运动系数及所需的圆柱销数目。（10分）

2.计算如图2所示机构的自由度，判断机构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，需一一指出（图中箭头所示的为原动件）。（10分）

解：D处：复合铰链；F（或G）处：虚约束；滚子H处：局部自由度。（3分）活动构件数n=8，低副数PL=11，高副数PH=1（3分）；F=3n-2PL-PH=3×8-2×11-1=1（2分）；机构有一个原动件，原动件的数目等于自由度数，所以有确定的相对运动。（2分）

3．如图3所示的定轴轮系中，已知齿轮1的旋转方向，标准渐开线直齿圆柱齿轮1的齿数z1=30，齿顶圆直径da1=96mm，齿轮1、2的中心距a=150mm。试完成以下分析与计算。（共20分）（1）在图上用箭头标明其他各个齿轮的转向。（5分）（2）计算齿轮2的齿数z2、模数m。（15分）

解：（1）各个齿轮的转向如图3-1所示。（5分）（2）计算齿轮2的齿数z2、模数m。（15分）

机械设计试题第4页（共4页）#0602434．已知有一对30204型轴承正装，其受力如图4所示，其中：FA=430N，Fr1=1350N，Fr2=1520N，载荷系数fP=1.2，试确定轴承I及轴承II哪个危险？（20分）

答案

1．刚性回转件的平衡有哪几种情况？如何计算？从力学观点看，它们各有什么特点？（10分）

解：有两种情况：静平衡和动平衡。（1）静平衡计算。方法是在同一平面内增加或减少一个平衡质量，使平衡质量产生的离心惯性力Fb与原有各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和iF相平衡。特点：各偏心质量及平衡质量产生的离心惯性力组成一个平面汇交力系。（2）动平衡计算。方法是任选两个平衡平面，将回转件上的不平衡质量都向这两个平面内分解，在这两个平面内各加上一个平衡质量，使惯性力的合力及合力矩同时为零。特点：各偏心质量及平衡质量产生的惯性力组成一空间力系。

2．如图8所示的铰链四杆机构中，各杆的尺寸为：AB=130，BC=150，CD=175，AD=180。（1）以AD为机架，则该机构为。（2）以AB为机架，则该机构为。（3）以AD为机架，仅将原机构中AB杆长度变为110,，其余杆件长度不变，则该机构为。（4）以AD为机架，仅将原机构中AD杆长度变为80,其余杆件长度不变，该机构为。

解：（1）曲柄摇杆机构；（2）双曲柄机构；（3）双摇杆机构；（4）双摇杆机构

3．计算如图3所示机构的自由度，并判断机构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，需一一指出（图中箭头所示的为原动件）。（10分）

解：CD与DA杆（或CB与BA杆）处：构成对机构中对传递运动不起独立作用的对称部分，形成虚约束。（3分）

机构有一个原动件，原动件的数目等于自由度数，所以有确定的相对运动。

4．如图4所示的定轴轮系中，已知齿轮1的旋转方向，标准渐开线直齿圆柱齿轮6的齿数z6=36，齿顶圆直径da6=76mm，齿轮6、7的中心距a=100mm。试完成以下分析与计算。（15分）（1）在图上用箭头标明其他各个齿轮的转向。（2）计算齿轮7的齿数z7、模数m。

答案

5．如图5所示轮系中，已知各齿轮模数相同，齿轮齿数z1=20，z2=35，z4=37，z5=78，z6=z7=26。求齿轮3的齿数和传动比i1H并判断齿轮1与行星架H转向是否相同？（15分）

答案

21试分析如图所示机构在组成上是否合理？如不合理，请针对错误提出修改方案。

答案：

图示机构分析及解答过程：

（1）在图示的机构中，B处为局部自由度，计算自由度时需要去除。（2）该机构活动构件数n=5，低副数PL=7，高副数PH=1。（3）计算该机构的自由度F=3n-2PL-PH=15-14-1=0。（4）由于F<1，机构无法动作，故该机构不合理。（5）一般的解决办法是在机构中再添加一个能组成低副的构件。对于如图所示的机构，在D处增加一个滑块，修改后的机构如图所示。

（6）验证：该机构活动构件数n=6，低副数PL=8，高副数PH=1，从而计算出该机构的自由度F=3n-2PL-PH=18-16-1=1，机构的自由度数等于原动件数，机构具有确定地相对运动，故修改后的机构合理。

22.凸轮机构常用的四种从动件运动规律中，哪种运动规律有刚性冲击？哪些运动规律有柔性冲击？哪种运动规律没有冲击？如何来选择从动件的运动规律？

答案：（1）凸轮机构常用的四种从动件运动规律为：匀速运动规律；等加速-等减速规律；余弦加速度运动规律；正弦加速度运动规律。（2）匀速运动规律有刚性冲击；等加速-等减速和余弦加速度运动规律有柔性冲击；正弦加速度运动规律没有冲击。（3）在选择从动件的运动规律时，应根据机器工作时的运动要求来确定。

23.刚性回转件的平衡有哪几种情况？如何计算？从力学观点看，它们各有什么特点？

答案：刚性回转件的平衡有两种情况：静平衡和动平衡。（1）静平衡计算。方法是在同一平面内增加或减少一个平衡质量，使平衡质量产生的离心惯性力Fb与原有各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和∑Fi相平衡。特点：各偏心质量及平衡质量产生的离心惯性力组成