解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。

2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？ 

解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。

3、常用的硬度指标共有哪些？

常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。

4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少？

解：低碳钢（ C ≤ 0.25% ）；中碳钢（ 0.25% ＜ C ≤ 0.6% ）；高碳钢（ C ＞0.6% ） 

5、什么是合金钢？钢中含有合金元素 Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？ 

解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入 Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入 Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入 Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。

6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 

解：有色金属主要分为以下几类： 

1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 

2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 

3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 

7、常用的热处理工艺有哪些类型？

解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。

8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？

解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。

9、镀铬和镀镍的目的是什么？

解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 

镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。

10、选择材料时，应满足哪些基本要求？

解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。

2. 计算所示冲压机构的自由度

3. 计算图示机构的自由度 

4. 计算图示机构的自由度 

5. 计算图示机构的自由度 

3.图示铰链四杆机构中， = 55mm , = 40 mm ， = 50 mm , = 25mm , 试说明分别以构件 AB ， BC ， CD 和 AD 为机架时，各得到何种机构

5-8.1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。∴lAB+lBC≤lAD+lCD  ∴lAB≤15

2）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。现AD为机架，则只能最短杆即为AD＝３０，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。

  若AB杆为最长杆：lAD+lAB≤lBC+lCD∴lAB≤5即５０＜lAB≤５５

若ＢＣ杆为最长杆：lAD+lBC≤lAB+lCD∴lAB≥4即４５≤lAB＜５０

∴若该机构为双曲柄机构，则ＡＢ杆杆长的取值范围为：45≤lAB≤55

３）  欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？

若AB杆最短，则最长杆为BC：

∴lAB+lBC＞lCD+lAD ∴lAB＞15

若AD杆最短，BC杆最长：lAD+lBC＞lAB+lCD ∴lAB＜45

AB杆最长：lAD+lAB＞lBC+lCD         lAB＞55          

  lAB＜lAD+lCD+lBC lAB＜115 

综上分析：AB杆的取值为：

 ＜lAB＜45  或者 ＜lAB＜115

5-9该机构欲成为曲柄摇杆机构，应满足曲柄存在的条件，若C为最短杆，则C≤9，即d≥16。不满足曲柄存在的条件。同理，d为最短杆, 也不满足曲柄存在的条件。只可能a为最短杆, 若b为最长杆, 不满足曲柄存在的条件。∴最长杆只可能是c或d。

若Ｃ杆为最长杆：a+c≤b+d,c+d=25  ∴c=13,d=12

同理, 若d杆为最长杆,则c=12,d=13

一铰链四杆机构ABCD，已知，AD为固定件。

　　(1)如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求的值；

　　(2) 如果该机构能成为双曲柄机构，求的值；

(3) 如果该机构能成为双摇杆机构，求的值；

解：

（1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则满足杆长条件，且AB为最短杆，则

（2）如果该机构能成为双曲柄机构，则应满足杆长条件，且机架AD为最短杆。则

1)若BC为最长杆即，则

　　　　　所以

2)若AB为最长杆，即则

所以　　

综上，AB的值应在以下范围内选取，即

（3）如果该机构能成为双摇杆机构，则应分两种情况分析：第一种情况，机构各杆长度满足杆长条件，但以最短杆的对边为机架，本题目AD为固定件，则第一种情况不存在。第二种情况，机构各杆长度不满足杆长条件。

1)当,AB为最短杆，BC为最长杆，

　　　　即　　　

2)当时，AD为最短杆，BC为最长杆，则

即　　

　　 3)当时，AB为最长杆，AD为最短杆，则

另外，考虑AB增大时，BC与CD成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即

　　则　　

综上，可得AB的取值范围为

凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种 ? 各有什么特点 ?  

解：等速运动：速度均匀，起点和终点有刚性冲击，适合低速轻载。

等加速等减速：速度曲线连续，在加速度突变处有柔性冲击，适合中低速机构。

简谐运动：速度曲线连续，在起末点有柔性冲击，适合高速运动

带传动工作时，带内应力变化情况如何？ 在什么位置？由哪些应力组成？研究带内应力变化的目的何在？ 

与一般带传动相比，同步带传动有哪些特点？主要适用于何种工作场合？

V带（三角带）传动所传递的功率P＝7.5kW，带速v＝10m/s，现测得张紧力F0＝1125N，试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

(1)有效圆周力

(2)紧边拉力和松边拉力

(3) 

影响螺旋传动精度的因素有哪些？如何提高螺旋传动的精度？ 

解：影响螺母传动精度的主要因素是：螺纹参数误差；螺旋传动机构误差；温度误差；螺杆的变形误差。 

提高精度的措施有：采用误差校正机构提高螺距精度；改变螺杆结构，消除轴向窜动误差；改变移动零件与滑板的连接方法，减小偏斜误差。 

何谓螺旋传动的空回误差？消除空回误差的方法有哪些？

解：如果螺旋副存在间隙，当螺杆的转动向改变时，螺旋传动将产生空回。消除空回的方法有：利用单向作用力；利用调整螺母；利用塑料螺母。

1、心轴、传动轴和转轴各有什么特点？

解：心轴可以随回转零件一起转动，也可不随回转零件转动，它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩；转轴工作时既承受弯矩又承受转矩；传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。 

2、试举出轴的常用材料。

解：轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。 常用的优质碳素钢有 35 、 45 、 50 号钢，最常用的是 45 号优质碳素钢。常用的合金钢有 20Cr 、 40Cr 等。

3、轴的结构设计的基本要求是什么？

解： 轴的结构设计主要包括： 1 ）确定并绘出轴的全部结构和尺寸； 2 ）制定出满足使用要求的技术条件。轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定的方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素，一般没有一个标准的模式可循，但一般应使轴的结构满足如下条件： 1 ）轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，并便于装拆和调整； 2 ）有良好的加工工艺性； 3 ）有足够的强度、刚度、振动稳定性和回转精度。

指出图示轴上结构1、2、3、4处有哪些不合理地地方？用文字说明。

解：1处错误为：轴承定位高度超过内圈厚度。轴承无法拆卸；

2处错误为：齿轮无法拆卸、安装，且安装齿轮的轴段长度应比轮毂长度稍短。

3处错误为：轴承没有实现轴向固定。

4处错误为：联轴器没有轴向固定。

指出图中轴系部件的结构错误，用笔圈出错误处，简单说明错误的原因，齿轮箱内齿轮为油润滑，轴承为脂润滑。

1）弹性挡圈为多余零件；2）轴肩过高，不便于拆轴承；3）轴的台肩应在轮毂内；

4）键太长；5）套筒外径太大，不应与外圈接触，不便轴承拆卸；

6）轴径太长，轴承装拆不便；7）联轴器孔应打通；8）联轴器没有轴向固定；

9）联轴器无周向固定；10）缺密封；11）箱体装轴承端盖面无凸出加工面，缺调整垫片；

12）缺挡油环。

P273 11-15已知轴颈直径d=35mm,转速n=2000r/min。径向载荷Fr=1700N,轴向载荷Fa=700N。要求寿命Lh=12000h,有轻微冲击，常温下工作，试选定深沟球轴承的型号。

预选6207，由手册查得C0r=15.2KN,C=25.5KN

当量动载荷计算

Fa/C0r=700/15200=0.046      e=0.246

Fa/Fr=700/1700=0.412>e

X=0.56 Y=1.81 fp=1

当量动载荷:p=fp(XFr+YFa)=2219N

计算额定动载荷Cj=P=25052<25500

11-4 6210/P63 深沟球轴承,精度6级 ，内径50mm

NN3012K/P5 双列圆柱滚子轴承, 精度5级 ，内径60mm

32209 圆锥滚子轴承, 精度0级 ，内径45mm

7307AC/P2 角接触球轴承, 精度2级 ，内径35mm

23224 调心滚子轴承, 精度0级 ，内径120mm

11-12一滚动轴承型号为 6210 ，受径向力 Fr=5000N ，转速为 970r/min 。工作中有轻微冲击，常温下工作，试计算轴承的寿命。 

何谓精密轴系？它有何特点？

解： 在精密机械中，当要求零部件精确地绕某一轴线转动时，常常通过滑动摩擦支承、滚动摩擦支承、流体摩擦支承，以及它们之间的组合来实现，这种以支承为主体所形成的部件，称为精密轴系。它具有旋转精度高、工作载荷小和转速低等特点。 

渐开线圆柱直齿轮正确啮合的条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动？

答：渐开线圆柱直齿轮正确啮合的条件是两轮的压力角与模数分别相等，等于标准值。满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。还必须使重合度大于等于1。

8、已知一对外啮合标准直齿轮传动，其齿数Z1 = 24、Z2 = 110，模数m=3mm，压力角α=20°，正常齿制。试求：1) 两齿轮的分度圆直径d1、d2 ；2) 两齿轮的齿顶圆直径da1 、da2 ；3) 齿高h ；4) 标准中心距a 。

解:1)d1=3*24=72mm  d2=3*110=330mm

   Da1=72+3*2=78mm  da2=330+3*2=336mm

齿高h =3*2.25=6.75mm

标准中心距a=(72+330)/2=201mm

9、图中所示的轮系中，Z1=18, Z2=52, Z2′=14, Z3=36, Z3′=Z4=40,n1=800r/min,　试求齿轮4的转速和转向。

10、所示的轮系中，已知各轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，Z2’=20，Z3=30，Z4=80，试求传动比i1H 。

解   1） 区分轮系：齿轮1和2组成定轴轮系。齿轮2′、3、4和系杆H组成行星轮系。

2） 分别列出各基本轮系传动比的计算式：

                                                                                 (a)对行星轮系有：       因为   

所以                 (b)

3）             (c)

将式(c)代入式(b)可得：     

从而求得：                    

11、在图示的轮系中，已知Z1＝34，Z2＝22，Z3＝78，Z4＝18，Z5＝35，Z6＝88，求传动比i1H2。

解此轮系为复合轮系，由两个周转轮系组合而成。

由齿轮1、2、3和行星架H组成行星轮系

由齿轮4、5、6和行星架H组成行星轮系

12、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制。今测得两轴中心距a=310mm，大齿轮齿数Z2=100，齿顶圆直径Da2=408mm，2=20°，试确定小齿轮的基本参数m、Z1、1及分度圆和齿顶圆的直径。

解：根据正确啮合条件可得：1=20°

m1=m2= Da2/(Z2+2)=408/102=4mm

        a=m(Z1+Z2)/2    Z1=2a/m-Z2=2*310/4-100=55

D1=mZ1=4*55=220mm

Da1=m(Z1+2)=228mm

13、图示轮系，已知各齿数：Z1=27，Z2=18，Z2`=20，Z3=65，Z4=20，Z5=18，Z5`=1，Z6=80,n1=200r/min,试求n6的大小及转向。

解：1） 区分轮系：齿轮1、2、2′、3、系杆H组成行星轮系。齿轮4、5、5′和6组成定轴轮系。

2）对行星轮系有： 

因为      所以           (a)

3)对定轴轮系有：  n4=72×n6  

∵=  ∴ =72×n6  

将式(b)代入式(a)可得： 

从而求得： 

n6：顺时针方向旋转

计算确定下列2对孔、轴配合的极限间隙或极限过盈、配合公差，画出公差带图，并说明所属何种配合制及哪类配合。已知：基本尺寸在>30～50mm范围内，公差等级对应的标准公差数值是IT7=25um，IT8=39um，f对应的基本偏差es=-25um；基本尺寸在>18～30mm范围内，公差等级对应的标准公差数值是IT7=21um，IT6=13um，K对应的基本偏差ES=6um。

（ 1 ） 50H8/f7;（ 2 ） 30K7/h6

（1）孔50H8：基本偏差EI=0，ES=EI+IT8=+39um，

轴50f7：基本偏差es=-25um， ei=es-IT7=-50um

孔：Lmax=L+ES=50+0.039=50.039mm,Lmin=L+EI=50mm

轴：lmax=l+es=50-0.025=49.975mm,lmin=l+ei=50-0.050=49.95mm

Xmax=ES-ei=+um,Xmin=EI-es=+25um

Tf=Th+Ts=39+25=um

公差带见图

基孔制

间隙配合

（2）孔30K7：基本偏差ES=6，EI=ES-IT7=6-21=-15um，

轴30h6：基本偏差es=0um， ei=es-IT6=-13um

孔：Lmax=L+ES=30+0.006=30.006mm,Lmin=L+EI=30-0.015=29.985mm

轴：lmax=l+es=30mm,lmin=l+ei=30-0.013=49.987mm

Xmax=ES-ei=6+15=21um,Xmin=EI-es=-15um

Tf=Th+Ts=21+13=34um

公差带见图

基轴制

过渡配合

试按下表中已知的数值，将适当的数值填入该表的各空格中（单位：mm）。

已知：基本尺寸在>50～120mm范围内, 圆跳动公差等级对应的标准公差数值是IT7:0.025mm ; 基本尺寸在>30～50mm范围内, 圆柱度公差等级对应的标准公差数值是IT7:0.007mm ; 基本尺寸在>50～80mm范围内, 圆柱度公差等级对应的标准公差数值是IT7:0.008mm ; 基本尺寸在>10～18mm范围内, 对称度公差等级对应的标准公差数值是IT9:0.04mm ;

1、带传动的主要失效形式是 打滑和带的疲劳破坏  。设计准则是 在保证带不打滑的条件下，带具有一定的疲劳强度和寿命 。

2、在设计轴承组合时，应考虑 轴承装拆 ，以至于进行该工作不会损坏轴承和其他零件。

3、带传动工作时由于存在 弹性滑动 ，主、从动轮的转速比不能保持准确。

4、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但齿面硬度不同，则两齿轮工作时产生的齿面接触应力 相同 ，材料的许用接触应力 不相同 ，工作时产生的齿根弯曲应力 不相同 ，材料的许用弯曲应力 不相同　。

5、滚动轴承内径代号02表示轴承内径d= 15 mm 。

6、当原动机的转速较高且发出的动力较不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用 弹性 联轴器来联接。下载本文