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机械设计基础 复习题 第0章绪论 0-1 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ [解] 1）都是许多人为实物的组合； 2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。 0-2 构件和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 [解] 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。 缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零件有： 曲轴、凸轮、飞轮、脚踏板等。 第一章 平面机构运动简图及其自由度 1-1 一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？ [解]有 3 个自由度。 1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？ [解] 约束数 +自由度 =3 1-3 如何判别有构件和运动副组成的系统是否具有确定的相对运 动？ [解] 自由度数 =原动件数 系统无确定的相对运动 自由度数 原动件数 系统有确定的相对运动 1-4 在计算机构的自由度时应注意哪几个问题？ [解] 复合铰链、局部自由度和虚约束。 1-5 绘制机构运动简图时，用什么来表示机构和运动副？ 1 [解]用简单的线条和符号表示构件和运动副。 1-7 试计算下列图示机构的自由度，并指出机构中存在的复合铰链， 局部自由度或虚约束。 [解] a ) n 5, P L 7, PH 0 F=3 5-2 7=1 b) n 5, P L 7, P H 0( c 处为复合铰链 ) F=3 5-2 7=1 c) n 5, P L 7, P H 0 F=3 5-2 7=1 d) n 5, P L 7, P H 0( c 处为复合铰链 ) F=3 5-2 7=1 e) n 4, P L 5, P H 1( F 处为虚约束 ) F=3 4-2 5 1=1 f) n 4, P L 5, P H 1( c 处为复合铰链 ) F=3 3-2 3 2=1 g) n 3, PL 3, P H 、 为虚约束 ) 2(2 2 F=3 3-2 3 2=1 第二章平面连杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本形式有几种？ [解]有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。 2-2 四杆机构的行程速比系数与极位夹角的关系如何确定？ [解] K 1 180 K 1 2-3 在铰链四杆机构中， a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm。分 别把构件 a、b、c、d 作为机架，所对应的为何种类型的机构？ [解] 曲柄存在的条件 60+150120+100 为机架，是双曲柄机构； b、d 为机架，是曲柄摇杆机构； 2 为机架，是双摇杆机构。 2-5 四杆铰链机构的演化方式主要有哪几种？ [解] 有改变机构的形状和相对尺寸、扩大转动副尺寸、选用不同 的构件为机架三种。 第三章 凸轮机构 3-2 凸轮机构的常用类型有几种？选择凸轮的类型时应该考虑哪些 因素？ [解 ] 按凸轮的形状分：盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮；按从 动件形状来分：尖端从动件、滚子从动件和平底从动件； 按凸轮与从动件锁合形式分：力锁合和几何锁合。 选择凸轮时，应考虑凸轮和从动件的相对运动形式 从动件的运动形式等。 第四章 齿轮机构 4-1 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有哪几个？那些是标准的， 其标 准值是否相同？ [ 解] 基本参数：齿数 z、模数 m、压力角 、齿顶高系数 ha* 和顶隙系 数 c* 。其中后四个是标准的，标准值不相同 4-2 分度圆与节圆有什么区别？在什么情况下节圆与分度圆重合？ [解] 分度圆是齿轮上具有标准压力角的圆。节圆是过节点所作的 两个相切的圆。标准安装时节圆与分度圆重合。 4-3 试根据渐开线特性说明一对模数相等，压力角相等，但齿数不等 的渐开线标准直齿圆柱齿轮 ，其分度圆齿厚、齿顶圆和齿根圆齿厚 3 是否相等，哪个较大。 [ 解] 分度圆齿厚相等，齿顶圆和齿根圆齿厚不等，因基圆愈小，渐 开线愈弯曲，基圆愈大，渐开线愈平直，故齿数多的齿轮齿顶圆和齿 根圆的齿厚大。 4-4 何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？是否基圆愈小 愈容易发生根切？根切有什么危害？如何避免根切？ [解 ] 齿轮齿根的渐开线齿廓被切去的现象为根切现象。原因是 展成法加工时，刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的焦点超 过了被切极限点 N。不是。根切使刀具的齿顶线或齿顶圆 与捏合线的焦点不超过极限点 N 可避免根切。 4-7 齿轮传动常见的失效形式有哪些？各种失效形式常在何种情况 下发生？试对工程实际中见到的齿轮失效形式和原因进行分析。 齿轮 传动的设计计算准则有哪些， 他们分别针对何种失效形式？在工程设 计实践中，对于一般使用的闭式硬齿面、 闭式软齿面和开式齿轮传动 的设计计算准则是什么？ [ 解] 失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面 塑性变形。当齿根弯曲应力过大