机械设计基础各章部分习题

1机械设计基础第二章推土机构：n＝5，pL=7，pH＝0，F=1测量仪表机构：n＝6，pL=8，pH＝1，F=1据木机机构：n＝8，pL=11，pH＝1，F=1渣口堵塞机构：n＝6，pL=8，pH＝1，F=1压力机机构：n＝5，pL=7，pH＝0，F=1筛料机机构：n＝6，pL=8，pH＝1，F=1缝纫机的送布机构：n＝4，pL=4，pH＝2，F=2n＝5，pL=7，pH＝0，F=1n＝7，pL=9，pH＝1，F=2n＝6，pL=8，pH＝1，F=1第三章3－3a为机架时——双曲柄机构，因40＋110＜70＋90，且以最短杆为机架。b、d为机架时——曲柄摇杆机构，因40＋110＜70＋90，且以最短杆的相邻杆为机架。c为机架时——双摇杆机构，因40＋110＜70＋90，且以最短杆的对边杆为机架。3－63092sin363615.115.118012ll曲柄第四章4－2刚性冲击：当从动件的加速度发生无穷突变时对凸轮机构构成的冲击。柔性冲击：当从动件的加速度发生有限突变时对凸轮机构构成的冲击。4－3（1）压力角：从动件所受法向力Fn与其运动方向之间所夹的锐角。（2）压力角越大，传力性能越差，压力角过大时机构发生自锁。；2120tansvr，当ω1、s2、v2一定时，α越大，r0越小，但当α＞[α]时，凸轮机构发生自锁，所以应在满足机构具有一定传力性能的前提下，减小凸轮尺寸。4－9常用的间歇运动机构：槽轮机构，棘轮机构，不完全齿机构，凸轮间歇运动机构。4－11运动系数K：槽轮运动时间与拨盘运动时间（周期）的比值。zznK2)2(，其中z是槽轮槽数，n是圆销数。K＜1，n=1、2，z≥32第五章5－32)tan(2dFTvQ22tandzPdPh导程Ph越大，升角λ越大，转矩T越大，所以旋转导程大的螺母所需力矩较大。5－495.2arctan2dPh91.52cosarctanfvmllFdFvQ44.12)tan(12）（NFlFdFvQ8.492)tan(22）（5－5，5－6，5－7效率)tan(tanv，自锁条件v，2cosarctantan2fdzPv，由以上公式可知：效率和自锁条件与升角、当量摩擦角、螺纹线数、导程、牙型角有关。多线螺纹，线数z多，升角大，效率高，多用于传动；三角形螺纹牙型角α（牙型斜角γ）大，当量摩擦角ρv大，容易自锁，主要用于联接；梯形、矩形螺纹牙型角α（牙型斜角γ）小，当量摩擦角ρv小，效率高，主要用于传动。导程大，升角大，效率高；导程小，自锁性能好。5－8（1）螺栓联接：用于被联接件不太厚，可加工成通孔的场合。（2）螺钉联接：用于被联接件之一太厚不便穿孔，且不经常装拆的场合。（3）双头螺柱联接：用于被联接件之一太厚不便穿孔，且需要经常装拆的场合。（4）紧定螺钉联接：用于固定两个零件的相对位置，多用于轴与轴上零件的联接。5－11][3.14210dFQvFSfFnzQ0kNF45.14kNF45.14max5－13NpDFQ40198/)2(22每个螺栓，QrQQQQrFFFFF，)8.1~5.1(][3.14][3.14121QQFddF4.8级，碳素钢，σs=340MPa，假定采用M16，[σ]=0.33σs=112.2MPa取FQr=1.5FQ，则d1=12.178mm；取FQr=1.8FQ，则d1=12.888mm采用M16螺栓第六章6－2弹性滑动：由于带的弹性和带两边的拉力不等造成的带在带轮上的滑动。3造成速度损失，传动比不恒定。打滑：由于过载（圆周力大于带与带轮间的最大摩擦力）引起的带在带轮上的全面滑动。使传动失效，加剧带的磨损。6－3小带轮包角大，摩擦力增大，传递的圆周力增大，带的传动能力增大。小带轮直径小，弯曲应力增大，且小带轮包角减小，使带的寿命缩短，带的传动能力下降。中心距小，小带轮包角减小，带的传动能力下降；但如果中心距过大，会引起带传动不平稳。6－4α1太小，可增大中心距；加设张紧装置；修改传动比。Z太多，可增大中心距；增大带的型号；增大小带轮直径。6－5NeeFFfft236112110max；mNdFTd8.1121maxmax6－9由于链与链轮啮合时形成多边形造成链传动速度不均匀。减轻不均匀性的措施：降低链速，减小链节距，增多链轮齿数。第七章7-5：d1=100mm，d2=500mm，ha=5mm，hf=6.25mm，h=11.25mm，da1=110mm，da2=510mm，df1=87.5mm，df2=487.5mm，db1=93.97mm,db2=469.85mmp=15.7mm，s=e=7.85mm，a=300mm7-6：z2=iz1=60，m=3，d1=60，d2=180，da1=66，da2=186，df1=52.5，df2=172.57-8：a=150mm，mt=3.03，αn=20°，αt=20.19°，d1=69.69，d2=230.28ha=3，hf=3.75，h=6.75，da1=75.69，da2=236.28，df1=62.19，df2=222.78，Sn=4.717-9：cosβ＝0.958，β=16.65°＝16°39′6″7-17正确啮合条件：22121，，txtxmmm传动比不等于蜗轮和蜗杆的节圆之比，tan11212ddzzi7-21m=10,d1=90,z1=1,z2=32d2=320，ha=10，hf=12，da1=110，da2=340，df1=66，df2=296，px1=pt2=31.4，tanγ=1/9，γ=6.34°，a=2057-22mmmzdmNiTTzzi5.1575015.337575.0252025250221212蜗轮直径传动比：，方向指向蜗杆轴心。径向力，沿蜗杆轴向向右轴向力，方向与蜗杆转向相反蜗杆：圆周力NtgtgFFNdTFFNdTFtrtat19.1733209.47619.47615.1573752000200076.11265.3520200020002122211114方向指向蜗轮轴心。径向力：方向相反方向与轴向力：方向相反。方向向左，与蜗轮：圆周力：NFFFNFFFNFFrrttaaat19.173376.11269.476112112112第八章例题1如图为一定轴轮系。z1=z2′=16，z2=33，z3=60，z3′=13，z4=19，z5=35，求传动比i15。主动轮：1、2′、3′从动轮：2、3、5惰轮：4i15=-20.8，轮5与轮1转向相反例题2某履带式自行加榴炮的行星转向机构如图所示。z1=21，z2=35，z2’=19，z3=15，z4=49，I为输入轴，杆A和带动履带运动的驱动轮P相固联，求输入轴I与驱动轮P之间的传动比iIP。解：齿轮1-2：定轴轮系；2′-3-4-A：简单行星轮系n2=n2′，iIP=i1A定轴轮系：35122112zznni，行星轮系：196811242242242zznnzznnnnniAAAAA所以96.5196835221AIPnnnni8-2m1=m2=m3=m，6022121213321zzzmzmzmz，齿轮2为惰轮的转向相反。和，齿轮5135.5)1(431543315zzzzzzi8-3转向相同、由图可知齿轮411232143214zzzzzzi8-4时针：1-2-2″-5-5′-6-h，分针：1-2-m，秒针：1-2-2′-3-3′-4-s5i1h=n1/nh=-2，i1m=n1/nm=-1/6，i1s=n1/ns=-1/360ims=nm/ns=1/60，ihm=nh/nm=1/128-512021323113zzzznni，NridFFrFTdFTTiTAwAWQ2092/2211312138-7简单行星轮系1-2-3-hmin/750411131131113rnzznnzznnnnnihhhhhh8-8差动轮系相同转向与为正，转向相反，设、）（相同、转向与转向相同，、）（3min,/55.45.450200231min,/27.775.45020015.41313121323113rnnnnnnrnnnnnzzzznnnniHHHHHHHHH8-10混合轮系（1）1-2定轴轮系；（2）2′-3-4-H1简单行星轮系；（3）5-6-6′-7-H简单行星轮系。n2=n2′，nH1=n56576565765557241224121124212211211111zzzznnzzzznnnnnizznnzznnnnnizznniHHHHHHHHHH)1)(1(65762412512211zzzzzzzznnnnnniHHH一、选择题1、塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为（）（1）σB；（2）σS；（3）σ0；（4）σ-12、将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后随炉冷却的热处理方法是（）（1）正火；（2）退火；（3）淬火；（4）回火3、在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该（）（1）增大传动角；（2）减小传动角；（3）增大压力角；（4）减小极位夹角4、下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是（）（1）双摇杆机构；（2）曲柄摇杆机构；（3）双曲柄机构；（4）对心曲柄滑块机构5、平面连杆机构的传动角较大时，则（）（1）机构的传力性能较好；（2）机构的传力性能较差；（3）可以满足机构的自锁要求；6（4）机构的效率较低6、平面四杆机构中，如存在急回运动特性，则其行程速比系数（）（1）K＞1；（2）K=1；（3）K＜1；（4）K=07、在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，为（）（1）双曲柄机构；（2）双摇杆机构；（3）曲柄摇杆机构；（4）可能是双曲柄机构，也可能是双摇杆机构8、在铰链四杆机构中，机构的传动角γ和压力角α的关系是（）（1）γ＝α；（2）γ＝90°－α；（3）γ＝90°＋α；（4）γ＝180°－α9、设计凸轮机构时，当凸轮角速度和从动件运动规律已知，则（）（1）基圆半径越大，压力角就越大；（2）基圆半径越小，压力角就越大；（3）基圆半径越小，压力角就越小；（4）基圆半径越大，压力角就越小。10、当盘形凸轮的轮廓曲线内凹时，滚子半径rk和理论轮廓曲线半径ρ之间的关系为（）（1）rkρmin;（2）rk=ρmin;（3）rkρmin;（4）rk不受ρ的影响11、仅受预紧力Q0作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力2103.14dQv，将拉应力增大30％的原因是（）（1）安装时可能产生的偏心载荷，（2）载荷可能有波动，（3）拉伸和扭转的复合作用，（4）螺栓材料的机械性能不稳定12、下列四种螺纹中，自锁性能最好的是（）（1）粗牙普通螺纹，（2）细牙普通螺纹，（3）梯形螺纹，（4）锯齿形螺纹13、为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（）（1）螺栓联接，（2）双头螺柱联接，（3）螺钉联接，（4）紧定螺钉联接14、螺纹的牙型角为α，牙型斜角为γ，升角为λ，螺纹副的当量摩擦角为ρv，则螺纹副的自锁条件是（）（1）λ≤γ，γ≤ρv，α≤ρv，λ≤ρv15、对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）（1）拉力，（2）扭矩，（3）压力，（4）拉力和扭矩二、填空题1、在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是（）。2、满足曲柄存在条件的铰链四杆机