机械设计基础经典试题.pdf

【机械设计基础经典试题解析】 1. **渐开线齿廓与定比传动**：渐开线齿廓的特性使得齿轮在啮合过程中始终保持接触点的法线方向不变，从而保证了传动比的恒定，实现连续平稳的传动。渐开线的轮廓公法线、连心线和两圆内公切线的交点特性是其满足定比传动要求的基础。 2. **相对运动原理设计凸轮轮廓曲线**：通过给整个机构加上一个公共角速度，使得凸轮相对静止，从动件同时随机构移动和在导路中滑动，这样可以直观地设计出满足所需运动规律的凸轮轮廓曲线。 3. **铰链四杆机构曲柄存在条件**：曲柄存在的条件包括两个方面：（1）最长杆与最短杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和；（2）最短杆可作为连杆架或机架。要注意，最短杆不一定是曲柄，双曲柄机构中，最短杆可能成为机架。 4. **斜齿轮参数标准化**：斜齿轮的法向参数为标准值，用于强度计算和设计，因为它们代表齿轮在实际工作状态下的受力情况。而几何尺寸以端面参数表示，是因为加工和测量更为方便，且能反映实际的安装尺寸。 5. **弹性滑动与打滑的区别**：弹性滑动是带传动中因张紧力差异导致的局部滑动，是正常现象；打滑则是因过载导致的全面滑动，应予以避免。弹性滑动是不可避免的，而打滑可以通过控制载荷来防止。 6. **蜗杆传动分析**：蜗杆主动，左旋蜗轮，轴向力和圆周力的判断需根据螺旋线方向和转动方向，具体分析需结合受力方向进行。 7. **螺栓联接强度计算**：单个螺栓承受的总拉力由预紧力和工作载荷组成。强度条件公式为F0 = F' + F'' + FΣ，其中F0为单个螺栓所受总拉力，F'为预紧力，F''为剩余预紧力，FΣ为总轴向载荷，需确保F0 ≤ [σ] * d1² / (π * z)，其中[σ]为许用应力，d1为螺栓小径，z为螺栓数量。 8. **机构自由度计算**：分析机构中复合铰链、局部自由度和虚约束的数量，然后应用机构自由度计算公式来确定自由度。 9. **直齿圆柱齿轮参数计算**：已知中心距、传动比和大齿轮参数，可以利用齿轮参数之间的关系求解小齿轮的齿数、模数、分度圆直径以及齿顶圆直径。 10. **复合轮系传动比计算**：分析轮系中各齿轮的齿数，结合周转轮系和定轴轮系的特点，可以求出整个轮系的传动比，并确定轮1与系杆的转向关系。 11. **轴承配置与载荷分析**：根据轴承型号、判别系数和内外部轴向力的分配规则，结合径向载荷和轴向载荷，计算出每个轴承的当量动载荷，同时确定内部轴向力的方向。 12. **凸轮机构分析**：对于偏置直动尖端从动件的盘形凸轮机构，凸轮轮廓为圆，可以利用反转法求出从动件在特定角度下的位移和压力角。 13. **轴系结构错误检查**：对轴系结构进行详细检查，包括但不限于轴的支撑、轴承选择、键连接、轴肩高度、配合公差等方面，找出至少七处设计或标注错误。 这些题目覆盖了机械设计基础的多个核心知识点，包括齿轮设计、凸轮机构、铰链四杆机构、带传动、蜗杆传动、螺纹联接、轴承承载分析以及轴系结构的合理性等。深入理解并掌握这些内容对于学习和应用机械设计至关重要。