机械设计的基本准则.docx

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机械设计的基本准则

机械设计的基本准则目录1．机械设计这一门学科，主要研究_______的工作原理、结构和设计计算方法。

（1）各类机械零件和部件件

（2）通用机械零件和部件（3）专用机械零件和部（4）标准化的机械零件和部件2．下列八种机械零件：

a.汽车发动机的阀门弹簧；b.起重机的抓斗；c.气轮机的轮叶；d.车床变速箱中的齿轮;e.纺织机的织梭；f.飞机的螺旋桨；g.柴油机的曲轴；h.自行车的链条。

其中有_______专用零件而不是通用零件。

（1）三种

（2）四种（3）五种（4）六种3．下列八种机械零件:

a.千斤顶中的螺旋;b.发电机的底角螺旋;c.车床的卡盘;d.起重机减速器中的齿轮;e.汽车发动机的汽缸盖螺栓;f.船舶推进器轴上的多环推理轴承;g.压气机上的三角胶带轮带轮;h.螺旋压力几的飞轮,其中有_______是通用零件而不是专用零件。

（1）三种

（2）四种（3）五种（4）六种4．设计一台机器,包括以下几项工作：

a.零件设计；b.总体设计；c.技术设计，它们进行的顺序大体上是_______。

（1）a→c→b

（2）b→a→c（3）b→c→a（4）c→b→a5．设计机器或零、部件时，力求满足下列十项条件：

一、保证能正常工作；二、外形与色彩美观；三、效率高；四、使用安全；五、能达到预期寿命；六、用料节省；七、噪音低、八、加工费用低；九、节约用电，用油；十、装拆和操作方便。

若将它们区分为a.主要为了满足使用要求；b.主要为了满足经济要求；c.主要为了满足社会要求的则分属于_______。

（1）a二条，b四条，C六条（3）a三条，b四条，c三条

（2）a三条，b三条，c四条（4）a四条,b三条，c三条6．下列零件的失效形式中，_______.不属于强度问题。

（1）螺栓断裂（3）蜗杆轴产生过大的弯曲变形深的凹坑

（2）齿轮的齿面发生疲劳点蚀（4）滚动轴承套圈的滚道上被压出的7．有一碳钢制成的横梁，两端支撑，中间承受弯曲载荷，为了提高它的刚度，草哟感下列措施：

a.换用金刚石；b.增大剖面尺寸；c.换用强度限较高的材料；d.换用屈服限较高的材料；e.缩短两端支点跨距；f.采用表面硬化处理，提高表面硬度。

其中_______措施不一定能取得效果。

（1）一项项8．一铸铁支座，承受载荷F的作用，采用图A-8右方所示安装方式，要比左方合理，这是从的角度来考虑的。

（1）刚度较好装时较方便9．相互压紧的两零件，沿接触面作相对滑动，为了减轻接触面的损失，延长寿命，不能取得有效效果。

（1）限制接触面上的比压（3）选用耐磨性较高的材料（5）表面滚压。

喷丸等处理

（2）减小接触面的表面粗糙度（4）采用提高耐磨能力的热处理方法（6）改善润滑条件，加强润滑

（2）强度较高（3）地板的滑移阻力较大（4）安

（2）二项（3）三项（4）四10．设计高转速的轴时，应特别注意考虑其_______。

（1）耐磨性

（2）疲劳强度（3）振动稳定性（4）散热性11．在设计机械零件时，对摩擦严重的一些零件，要考虑其散热性，主要是由于______。

（1）材料在高温下将产生蠕变现象，出现较大塑性变形

（2）高温下材料的机械性能下降，可能造成零件因强度不够而失效（3）高温下产生较大的热变形，影响正常工作（4）温度升高后，破坏了正常润滑条件，从而使零件发生胶合12．尺寸较大的青铜蜗轮，常采用铸铁轮芯而套上青铜轮缘，这主要是为了______。

（1）使蜗轮导热性能好（3）节约青铜

（2）切齿方便（4）使其热膨胀小13．机械零件的可靠度高就是指______。

（1）能正常工作的寿命长

（2）在规定的使用期限内不会发生失效（3）大量同型号的这类零件，在规定的使用期限内，能连续工作而不失效的件数占总件数的百分率高。

14．在轴的一个支点上，并列安装一对圆锥滚子轴承，若单个轴承的可靠度是0.9，则该支点的可靠度为______。

（1）0.99

（2）0.95（3）0.9（4）0.8115．若某一系统包括70个可靠度均为0.99的单元组成，则该系统的可靠度R______。

（1）>0.99

（2）=0.99（3）>0.5（4）=0.4916．有一部件，有三个零件组成，若它们的可靠度分别为R1=0.99，2=0.97，3=0.92。

RR则次部件的可靠度为______。

（1）0.97

（2）0.96（3）0.91（4）0.8817．我国国家标准的代号是______。

（1）GC

（2）KY（3）GB（4）ZB（5）JB（6）YB18．国际标准化组织标准的代号是______。

（1）AFNOR

（2）ASME（3）BS（4）DIN（5）ISO（6）JIS19.下列参数中，应取标准值的是______。

（1）蜗杆螺纹生角λ

（2）弹簧指数（3）齿宽系数（4）允许安全系数20.下列零件中，尚未制订国家标准的零件是______。

（1）地脚螺栓（粗制）

（2）圆锥销（3）滚动轴承的端盖（4）单向推力球轴承21．下列通过设计计算所获得的几何尺寸中，______不应该进行圆整。

（1）轴颈尺寸

（2）蜗杆分度圆直径（3）三角带轮的直径（4）直齿圆锥齿轮的齿宽22.下列通过设计计算所获得的几何尺寸中，______应进行圆整。

（1）直齿圆柱齿轮的分度圆直径（3）带传动的实际中心距（5）斜齿轮的端面模数

（2）链轮节圆直径（4）蜗轮齿宽机械零件的常用材料及其选择原则目录1．铸铁与钢是以它们含碳量的高低来区分的，一般含碳量高于_______者为铸铁，低于此值为钢。

（1）2%

（2）2.5%（3）3%（4）3.52．灰铸铁和钢相比较，_______不能作为灰铸铁的优点。

（1）价格便宜

（2）抗压强度较高（3）抗磨性和减磨性好（4）承受冲击载荷能力强（5）铸造性较好（6）吸震性强3.铸铁中的_______，起强度接近于45号钢，并有良好的耐磨性，现已广泛用来代替钢材，铸造发动机中的曲轴、铁轨、齿轮、蜗轮等零件。

（1）可锻铸铁

（2）优质铸铁（3）球墨铸铁（4）耐热铸铁4.灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、低碳钢、中碳钢这五种材料中，有_______可以进行铸造。

（1）一种

（2）两种（3）三种（4）四种5．下列材料牌号中，灰铸铁是_______。

（1）ZG25

（2）QT40-10（3）HT20-40（4）ZH62（5）ZL1026．金属材料的牌号为HT20-40，其中20表示材料的_______。

（1）抗弯

（2）抗拉（3）抗压（4）屈服7．金属材料的牌号为HT25-47，其中47表示该材料的_______。

（1）抗拉强度

（2）屈服强度（3）抗弯强度（4）延伸率8．普通碳钢及优质碳钢通常以_______的形式，供应用户制造机械零件。

（1）块状原料

（2）型材（3）钢锭9．碳素结构钢的含碳量在_______以上的，称为高碳钢。

（1）（0.25-0.5）%0.95%10．碳素结构钢中，中碳钢的含碳量通常为_______。

（1）（0.1-0.3）%（0.7-0.9）%

（2）（0.3-0.5）%（3）（0.5-0.7）%（4）

（2）（0.55-0.7）%（3）（0.8-0.95）%（4）11．碳素结构钢的含碳量低于_______时为低碳钢。

（1）0.25%

（2）0.5%（3）0.6%（4）0.7%12.碳素结构钢的含碳量越高，则_______。

（1）材料的强度越高，塑性越低（3）材料的强度越高，塑性不变低13.甲、乙两类普通碳钢的区别在于：

_______。

（1）甲类只含有微量的磷、硫成分

（2）甲类能保证机械性能几化学成分（3）甲类保证化学成分，不保证机械性能；乙类保证机械性能，不保证化学性能（4）甲类保证机械性能，不保证化学性能。

乙类保证化学成分，不保证机械性能14.优质碳钢和普通碳钢相比，_______不符合事实。

（1）只有微量的磷、硫成分化学成分（3）强度限σB不低于400N/mm215.下列牌号中，优质碳素结构钢是_______。

（1）A5

（2）30Mn（3）A4F（4）35Mn2（5）QT50-5（4）含锰量可达1%

（2）既保证机械性能，又保证

（2）材料的强度越低，脆性越高（4）材料的强度变化不大，而塑性越16．钢号为45，其含量为_______。

（1）45%

（2）4.5%（3）0.45%（4）0.045%17.碳钢和合金钢是按_______来区分。

（1）用途不同

（2）材料不同（3）材料的塑性（4）材料的化学成分18．某厂制造一零件时，采用了“渗碳→暂火→回火“热处理工序，该零件所用的材料只可能是_______。

（1）20CrMnTi

（2）38CrNi3A（3）40Cr（4）45Mn219.某厂制造一钢零件时，采用了表面錾火处理，该零件的材料只可能是_______。

（1）18CrMnTi

（2）20CrNi3A（3）22CrMnMo（4）rMnMo20.材料硬度的代号是_______。

（1）ZB

（2）TB（3）HGB（4）HRC（5）HG21.布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HRC）值之间的近似关系是_______。

（1）HB=58HRC

（2）HB=10HRC（3）HB=15HRC（4）HB=20HRC22.划分材料是塑性或脆性的标准，主要取决于_______。

（1）材料强度限度的大小（3）材料的硬度大小

（2）材料在变形过程中有无屈服现象（4）材料疲劳极限σr的大小23.未钻火碳钢的布氏硬度（HB）值和拉伸强度限σB之间存在着一个较准确的近似实验_______。

（1）σB=5/2HBN/mm2

（2）σB=10/3HBN/mm2（4）σB=1/2HBN/mm2（3）σB=3/4HBN/mm224.在温下，钢材性能的变化趋势是：

_______。

（1）强度降低，脆性增加（3）强度变化不大而塑性减小

（2）强度降低，塑性增加（4）强度增加而塑性不变25.在低温下，钢材性能的变化趋势是：

_______。

（1）强度和塑性均降低（3）强度增高，塑性降低

（2）强度和塑性均增高（4）强度不变，塑性降低26.钢材受冷拉或受冷挤压后，其_______。

（1）塑性降低，强度增高（3）塑性和强度均降低

（2）塑性增高，强度减低（4）塑性降低，强度不变27.青铜、黄铜、巴氏合金、铝合金、它们的代号分别是_______。

（1）L、H、Q、Ch

（2）Ch、L、Q、H（3）H、Q、Ch、L（4）Q、H、Ch、L28.锡青铜和无锡青铜相比较，锡青铜_______。

（1）强度较高，减磨性也较好（3）强度较低，减磨性较好

（2）强度较高，但减磨性也较差（4）强度较低，减磨性也较差29.巴氏合金（轴承合金）是由_______等金属所组成的合金。

（1）SiAlCuMg

（2）FeMnCuPb（3）AlFeMnCu（4）SbCuPbSn30.在设计铸造件时，通常是_______。

（1）铸钢件和铸铁件的最小壁厚可以取同样大小

（2）铸铁件的最小壁厚可取得比铸铁件小（3）铸铁件的最小壁厚可取得比铸铁件大31.设计铸件时，在垂直于分型面的表面应有适当的制造斜度，这是为了_______。

（1）使零件外观美（3）减少零件的加工面积

（2）减轻零件的重量（4）便于起模32.对大量生产、形状较复杂、尺寸大的零件，应选择_______。

（1）自由锻造的毛胚

（2）冲压毛胚（3）铸造毛胚（4）锻模毛胚33.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择_______。

（1）铸件毛胚

（2）冲压毛胚（3）模锻毛胚（4）自由制造的毛胚34.从经济方面考虑，单件生产的箱体最好采用＿。

（1）灰铸铁铸造

（2）铸钢铸造（3）钢板铆接（4）钢板焊接平面连杆机构返回目录一.填空1.平面连杆机构由一些刚性构件用____副和____副相互联接而组成。

2.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为_______，只能来回摇摆某一角度的构件称为_______，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为_______。

3.图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。

试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：

（1）____________________________。

（2）以_______为机架，则_______为曲柄。

4.设图1-1已构成曲柄摇杆机构。

当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个_______位置。

5.铰链四杆机构的三种基本形式是_______机构，_______机构，_______机构。

6.平面连杆机急回运动特性可用以缩短_______。

从而提高工作效率。

7.平面连杆机构的急回特性系数K______________。

8.四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成_______机构。

二、选择代号填空9.平面四杆机构中各构件以_______相联接。

（a转动副b移动副c螺旋副）10.平面连杆机构当急回特性系数K_______时，机构就具有急回特性。

（a>1b=1c<1）11.铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大雨其他两杆之和，则机构有_______。

（a一个曲柄b两个曲柄c两个摇杆）12.家用缝纫机踏板机构属于_______。

（a曲柄摇杆机构b双曲柄机构c双摇杆机构）13.机械工程中常利用_______的惯性储能来越过平面连杆机构的“死点”位置。

（a主动构件b从动构件c联接构件）14.对心曲柄滑块机构曲柄r与滑块行程H的关系是_______。

（a.H=rb.H=2rc.H=3r）15.内燃机中的曲柄滑块机构工作时是以_______为主动件。

（a曲柄，b连杆，连杆，c滑块）16.图1-2四杆机构各杆长a=350,b=550,c=200,d=700长度单位，试选答：

（1）当取d为机架时机构_______；

（2）当取c为机架时机构_______。

a.有一个曲柄b.有两个曲柄c.有两个摇杆17.下列机构中适当选择主动件时，_______必须具有急回运动特性；_______必须出现“死点”位置。

a曲柄摇杆机构b双摇杆机构c不等长双曲柄机构d平行双曲柄机构e对心曲柄滑块机构d摆动导杆机构三、判断18.平面连杆机构各构件运动轨迹都在同一平面或相互平行的平面内。

（19.曲柄摇杆机构的摇杆两极限位置间的夹角称为极位夹角。

（））20.在平面连杆机构的“死点”位置，从动件运动方向不能确定。

（）21.偏心轮机构的工作原理与曲柄滑块机构相同。

（）四、绘图分析及其他22.按图1-3所注出的尺寸，分析确定各构件的名称。

23.图1-4AB杆作匀速圆周运动，转向如图示。

试解答：

（1）用作图法找出滑块E的两个极限位置。

（2）由作图判断滑块是否存在急回运动？

急回方向向何方？

1）若机构以滑块为主动，指出曲柄AB的两个“死点“位置。

2）该机构由哪些基本机构联合组成？

3）滑块与导槽属于什么运动副联接？

24.设如1-1机构以d杆为机架，杆逆时针旋转。

a作图找出机构两个极限位置，标出摆角Ψ。

极位夹角θ和c杆的急回运动方向。

25.作图找出1-5机构的极位夹角θ和从动件的急回运动方向，并回答：

机构名称是_______。

构件名称r是_______；l是_______；c是_______。

图1-526.作图找出图1-6机构构件C的两个极限位置。

若机构改为构件C主动，标写构件AB的两个“死点”位置。

回答问题：

机构名称。

机构名称r是_______；b是_______；C是_______；A、B两处的运动副是_______；Ｃ与机座处运动副是_______。

27.按图1-7回答问题：

机构名称是_______，构件名称是a是_______；b是_______；是_______；是_______。

cd当取c杆为机架时的机构名称是_______。

28.图1-8a,b同是剪板机，试分别画出二者的机构简图，并回答问题：

a图为_______机构。

构件名称：

AB是_______；BC是_______；CD是_______；AD是_______。

b图为_______机构。

构件名称：

AB是_______；BC是_______；CD是_______；AD是_______。

29.图1-9a,b同是翻斗车试分析它们各由什么机构组成并画出机构简图。

五、连杆机构基本性质的问题30.图示为一铰链四杆机构，已知各杆长度：

AB=10cm，BC=25cm,LCD=20cm,LAD=30cm。

LL当分别固定构件1、2、3、4机架时，它们各属于哪一类机构？

31.在图示铰链四杆机构中，已知lBC=50cm,lCD=35cm,lAD=30cm,AD为机架。

试问：

（1）若此机构为曲摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值；

（2）若此机构为双柄机构,求lAB最大值；（3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的数值。

32.图示为含有一个移动副的四杆机构，已知lAB=15cm，lBC=34cm，lAD=38cm。

试问当分别以构件1、2、3为机架时，各获得何种机构？

33.在含有一个移动副的四杆机构中，固定构件如图所示，lAB=20cm，BC=30cm，且l问该机构若为曲柄滑块机构时，偏距e的最大值为多少？

34.如图所示为一具有偏距e的导杆机构。

设lAB=acm，lAD=dcm。

试分别求该机构成为摆动导杆机构和转动导杆机构的几何条件。

35.图示为一偏置式曲柄滑块机构，其中偏距为e且BC=2（AB+e）。

若曲柄为原动件，求该机构的最小传动角rmin。

36.试证明偏置式曲柄滑块机构中，滑块的行程H大曲柄的长度a的2倍。

8.图示为一摆动导杆机构，求当行程速比系数K=2时，各构件长度尺寸关系。

37.一曲柄摇杆机构如图所示，已知lAB=15cm,lBC=lCD=35cm,lAD=40cm。

试求出机构中摇杆CD的最大摆角及极位夹角θ的值。

38.图示为一偏置式曲柄滑块机构，已知lAB=18m,lBC=55cm，偏距e=10mm。

试求该机构的行程速比系数K值。

39.图示为一铰链四杆机构。

杆l作整周回转，杆3在一定角度内摆动，最大摆角是750，且lCD=114cm,当3构件摆到两限位置时有lAC1=102mm,lAC2=229mm。

试求杆1和2杆的长度及行程速比系数K。

40.设计一偏置式曲柄滑块机构，已知行程速比系数K=1.4，滑块的冲程H=60mm，连杆长度b与曲柄a之比：

b/a=λ=3。

求曲柄长度a，连杆长度b及偏距e。

41.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆DC的行程速比系数K=1，摇杆长度lDC=150mm，摇杆的两个极限位置与机架所成的夹角ψˊ=30°,ψ〃=90°。

求曲柄长度lAB，及连杆长度lBC。

凸轮机构返回目录一、填空1.凸轮机构主要是由_______、_______和固定机架三个基本构件所组成。

2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_______凸轮和_______凸轮两种基本类型。

3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_______、_______和平底三种。

4.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_______。

5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向（即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_______。

6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_______而使从动杆自锁“卡死”，通常对移动式从动杆，推程时限制压力角α_______。

7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条_______线，从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_______线。

8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_______冲击，引起机构强烈的振动。

9.凸轮机构的移动式从动杆能实现_______。

（a匀速、平稳的直线运动b简偕直线运动c各种复杂形式的直线运动10.从动杆的端部形状有_______、_______和平底三种。

11.凸轮与从动件接触处的运动副属于_______。

（a高副b转动副c移动副）12.要使常用凸轮机构正常工作，必须以凸轮_______。

（a作从动件并匀速转动b作主动件并变速转动c作主动件并匀速转动）13.在要求_______的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。

（a传力较大b传动准确、灵敏c转速较高）14.使用滚子式从动杆的凸轮机构，为避免运动规律失真，滚子半径r与凸轮理论轮廓曲线外凸部分最小曲率半径ρ最小之间应满足_______。

（ar>ρ最小br=ρ最小cr<ρ最小）15.凸轮与移动式从动杆接触点的压力角在机构运动时是_______。

（a恒定的b变化的c时有时无变化的）16.当凸轮转角δ和从动杆行程H一定时，基圆半径rb与压力角α的关系是_______。

（arb愈小则愈小，brb愈小则a愈大，crb变化而α不变）17.下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。

18.在减小凸轮机构尺寸时，应首先考虑_______。

（压力角不超过许用值三、判断19.凸轮机构广泛用于自动化机械中。

（）20.圆柱凸轮机构中，凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。

（）21.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。

（）22.凸轮机构的等加速等减速运动，是从动杆先作等加速上升，然后再作等减速下降完成的。

（）23.凸轮压力角指凸轮轮廓上某点的受力方向和其运动速度方向之间的夹角。

）（24.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。

（）四、绘图、改错及回答问题25.划出下列文字中的错误处，并改在正文后横线内

（1）凸轮机构能够通过选择适当的凸轮类型，使凸轮得到预定要求的各种运动规律。

_______________________

（2）凸轮与从动件在低副接触处，难以保持良好的润滑，故容易磨损。

_______________________26.就图2-1所示盘形凸轮完成下列解答

（1）画出基圆、理论轮廓曲线和图位压力角。

指出实际轮廓曲线。

当凸轮上A、B两点与从动件接触时、压力角如何变化？

（2）从动件上升和下降，凸轮转角δ和从动件相应的行程h各为多少？

b凸轮制造材料的强度c从动件的运动规律）27.按图2-2等加速等减速凸轮轮廓曲线绘制出从动杆位移曲线。

28.图2-3机构由那些典型机构组成？

若曲柄匀速旋转，凸轮将作什么运动？

用箭头标出图位时从动杆的运动方向，画出凸轮理论轮廓曲线（局部）和压力角。

五、凸轮机构的设计