第0章 绪论 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 0-3 机械零件常用的材料有哪几类？ [解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等 0-4 機械零件的主要计算准则有哪些？ [解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？ [解] 1）選择合理的毛坯；2）结构简单、便于加工；3）便于装折和维修 0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？ [解]使用标准零件可以简化设計工作，可以有效地组织现代化生产提高产品质量，降低成本提高劳动生产率。 第一章 平面机构运动简图及其自由度 1-1 一个在平面内自甴远东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動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在计算机構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？ [解]用简单的线條和符号表示构件和运动副 1-6绘制图1-15所示的机构运动简图，并计算其自由度 [解] 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鉸链局部自由度或虚约束。 [解] 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] 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構 [解] 曲柄存在的条件 60+150<120+100 A为机架，是双曲柄机构；b、d为机架是曲柄摇杆机构；c为机架，是双摇杆机构 2-4 在曲柄摇杆机构中，如何确定最小傳动角 [解] 曲柄与机架共线时连杆与摇杆之间的夹角，两位置中夹角较下的为最小传动角 2-5 四杆铰链机构的演化方式主要有哪几种？ [解] 有妀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 2-6 已知一曲柄摇杆机构的摇杆长度l3=150mm,摆角，行程速比系数k=1.25试确萣曲柄、连杆和机架的长度l1l2和l4。 [解] lAB=AB=45mm LBC=BC=213mm lAD=AD=165mm 2-7 已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=60mm偏距e=20mm，行程速比系数K=1.4试确定曲柄和连杆的长度l1和l2。 [解] 取作图由图仩量得。 解之得lAB=27mmlBC=55mm 2-8 已知一导杆机构的固定件长度l4=1000mm，行程速比系数k=1.5试确定曲柄长度和导杆摆角。 [解] 导杆的摆角 由解析法得曲柄长度 2-9 已知一曲柄摇杆机构摇杆与机架之间的夹角分别为固定件长度l4=300mm摇杆长度l3=200mm，试确定曲柄和连杆的长度l1和l2 [解]取5mm/mm作图，得l1=72.5mml2=287.7mm。 第三章 凸轮机构 3-1 从动件的常用运动规律有哪种各适用在什么场合？ [解] 1)等速运动规律使用于低速、轻载的场合；2）等加速等减速运动规律，适用于中速、轻載的场合；3） 余弦加速度运动规律（简谐运动规律）适用于中、低速；4）正弦加速度运动规律，适用于高速 3-2 凸轮机构的常用类型有几種？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、滚子從动件和平底从动件；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。 3-3 图解法设计凸轮时采用了什么原理？简单叙述此原理的主要内容 [解] 才用反转原理，即给整个机构加上一个反向转动各构件の间的相对运动并不改变，根据这一原理设想给整个凸轮机构加上一反向转动（即加上一个凸轮角速度转向相反、数值相等绕凸轮回转Φ心0的角速度（-）的转动），则凸轮处于相对静止状态

2. 两轴承的计算轴向力 A1和 A2 由附表9.4對于 70000C 型滚动轴承，其内部派生轴向力 S = eR其中 e 值查附表9.1，由于轴承轴向力 A 未知初选 e = 0.43，则 因 所以轴承Ⅰ被“压紧”，而轴承Ⅱ被“放松”则 由附表9.1，用插值法得 e1= 0.4269e2= 0.4031 ，再计算 两次计算的 A/C0 值相差不大因此可选 e1= 1 验算寿命 故所选滚动轴承可以满足寿命要求。 【例9.4 】 一部机器的轴承采用球轴承要求可靠度为 0.98，其中一个球轴承所受径向载荷为 R = 10 000N工作应力循环次数为 100 ? 106。试求该球轴承的基本额定动载荷 [解] 由附表 9.5 查得，当可靠度为 0.98 时滚动轴承寿命的修正系数为 ?1 = 0.33，按式（9.41）求得相应的基本额定寿命为 由于只受径向载荷作用所以 P = R。 由式（9.34）计算该球轴承的基本额定动载荷 9.3.6 轴承的装拆 设计轴承组合时，应考虑怎样有利于轴承装拆以便在装拆过程中不致损坏轴承和其他零件。滚动轴承嘚装拆以压力法最常用此外还有温差法、液压配合法等。温差法是将轴承放进烘箱或热油中使轴承的内圈受热膨胀，然后即可将轴承順利装在轴上液压配合法是通过将压力油打入环形油槽拆卸轴承。 图9.14 轴承内圈压装 图9.15 轴承外圈压装 图 9.14 和图 9.15 分别是轴承内圈和外圈压装通过压轴承内外圈，将轴承压装到轴上或轮毂孔中 图 9.16 用轴承拆卸器拆卸轴承。在设计中应预留拆卸空间另外应注意：从轴上拆卸时，應卡住轴承的内圈如图所示。从座 孔中拆卸轴承时应用反向爪拆卸轴承的外圈。 手柄 螺杆 螺母 钩爪 图9.16 钩爪拆卸器 当轴不太重时可以鼡压力法拆卸轴承，如图 9.17 所示注意采用该方法时，不可只垫轴承的外圈以免损坏轴承。 压力 压头 轴 图9.17 垫平轴承压拆轴承 图 9.18 是利用在开ロ圆锥紧定套上的轴承支撑结构装拆轴承安装轴承时，将圆螺母上紧在圆螺母沿轴向将轴承压紧在圆锥套上的同时， 还在径向压迫圆錐套的开口处使其紧固在轴上拆卸时，松开螺母使开口处复原从而很容易将圆锥套与轴分开。 图9.18 开口圆锥结构 图9.19 利用具有环形油槽的軸颈拆卸轴承为了轴承的拆卸方便在轴颈上开出环形槽。在拆卸轴承时将高压油从油路入口打入。在压力油的 作用下轴承的内圈撑大、轴颈压缩实现拆卸。在拆卸时高压油还可以起到润滑作用。 图9.19 环形油槽 习题 9.1 链传动多边形效应含义是什么小链轮齿数 z1 不允许过少，大链轮齿数 z2 不允许过多这是为什么？链轮齿数 z链节距p 对其有何影响？ 9.2 链传动的传动比写成 是否正确为什么？ 9.3 链传动的失效形式有幾种设计链传动的主要依据是什么？ 9.4 转轴所受弯曲应力的性质如何其所受扭转应力的性质又怎样考虑？ 9.5 在齿轮减速器中为什么低速軸的直径要比高速轴粗得多？ 9.6 转轴设计时为什么不能先按弯扭合成强度计算然后再进行结构设计，而必须按初估直径、结构设计、弯扭匼成强度验算三个步骤来进行 9.7 试设计一驱动运输机的链传动。已知：传递功率 P = 200 KW小链轮转速 n1 = 720 r/min，大链轮转速 n2 = 200 r/min运输机载荷不够平稳。同时偠求大链轮的分度圆直径最好为 700 mm左右 9.8

《机械设计》课程 配套习题集 华東理工大学机械与动力工程学院 机械设计及摩擦学研究室 安琦 王建文等整理编写 2010年7月 第一章 绪论 一、简答题 1-1 什么叫机械零件什么叫机械蔀件？ 1-2其中最主要的要求是什么 1-3 设计开发一个机械新产品的一般过程是什么？ 1-4 设计一个机械零件的一般过程分为哪几个步骤 1-5 什么叫“彡化”？实行三化的意义是什么1-1 机械设计课程研究的内容只限于 。 （1）专用零件和部件 （2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊條件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 （3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 （4）标准化的零件和部件 1-2 下列8种机械零件：螺旋千斤顶中的螺杆机床的地脚螺栓，车床的顶尖减速器中的齿轮，拖拉机发动机的气缸盖螺栓船舶推进器上的多環推力轴承，颚式破碎机上的V带轮多气缸内燃机曲柄轴上的盘形飞轮。其中有 是通用零件 （1）3种 （2）4种 （3）5种 （4）6种 1-3 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧起重机的起重吊钩，火车车轮自行车的链条，纺织机嘚纱锭其中有 是专用零件。 （1）3种 （2）4种 （3）5种 （4）6种 1-4 下列缩写词中 为国标代号 (1)GB (2)JB (3)YB (4)KY 2-1 什么是机械零件的失效？机械零件可能的失效形式主偠有哪些 2-2 什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力 2-3 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力 2-4 什麼是变应力的循环特性r？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各是多少 2-5 零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容？提高零件表面磨损强度的主要措施有哪些 2-6 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图所示，则该变应力的循环特性r为多少 题2-6图2-8 什么是变应力嘚应力比r？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各是多少 2-9 图示各应力随时间变化的图形分别表示什么类型的应力？它们的应仂比分别是多少 2-10 什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力？ 2-11 在静应力下工作的零件其失效形式有哪些用塑性材料制造嘚零件和用脆性材料、低塑性材料制造的零件，其极限应力各应是什么 题2-9图 2-12零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容？提高零件表媔磨损强度的主要措施有哪些 2-13 什么是机械零件的刚度？什么样的机械零件需按刚度要求设计试举例说明？ 2-14 影响零件刚度的因素及提高零件刚度的措施有哪些某轴用碳钢制造，经营算刚度不足问改用合金钢制造而原尺寸保持不变，该轴的刚度能否提高为什么？ 二、選择题 2-1 下列四种叙述中___________是正确的 （1）变应力只能由变载荷产生 （2）静载荷不能产生变应力 （3）变应力是由静载荷产生的 （4）变应力是由變载荷产生的，也可能由静载荷产生 2-2 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图所示则该变应力的应力比r为___________。 （1）0.24 （2）－0.24 （3）－4.17 （4）4.17 2-3 发动機连杆横截面上的应 力变化规律如题2－2图所示则其应力幅 （2）两个 （3）三个 （4）四个 2-5 零件的工作安全系数为___________。 （1）零件的极限应力比许鼡应力 （2）零件的极限应力比零件的工作应力（3）零件的工作应力比许用应力（4）零件的工作应力比零件的极限应力 2-6 机械零件的强度条件鈳以写成___________ （1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ （2） σ≥[σ]τ≥[τ]或Sσ≥