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思考题及参考答案
绪 论
1. 机器有哪些部分组成？各组成部分分别有哪些作用？
答案：机器通常由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分组成。各组成部分的作用和应用举例如下表所示。
2. 机器与机构在功用上有哪些区别？
答案：机器与机构在功用上的区别在于：机器是利用机械能做功或实现能量转换的，而机构是传递或转换运动，或者实现某种特定的运动形式。如果不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的角度来看，机构和机器之间是没有区别的。因此，为了简化叙述，有时也用“机械”一词作为机构和机器的总称。
第1章 带传动
1. 简述带传动的组成和分类。
答案：带传动一般由主动轴上的带轮（主动轮）、从动轴上的带轮（从动轮）和紧套在两轮上的挠性带组成。根据工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动两种。
2. 简述平带传动的组成和分类。
答案：平带传动是由平带和平带轮组成的摩擦传动。平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮缘表面相接触的内表面。平带传动的传动形式有开口式、交叉式和半交叉式3类。
3. 平带传动的主要参数有哪些？
答案：平带传动的主要参数：传动比、带轮的包角、平带的几何长度。
4. V带传动有哪些优点？它主要应用于哪些情况？
答案：与平带传动相比较，V 带传动具有传动平稳、、噪声低、传动中不易产生振动、传递功率大等优点。一般来说，V 带传动主要用于传递功率小于等于100kW，带速为5～25m/s，要求传动平稳但传动比不严格的机械中。
5. 简述同步带传动的特点及应用。
答案：（1）与摩擦型带传动相比，同步带传动兼有带传动、链传动的一些特点。同步带传动具有传动比准确、效率高（可达98%）、传动平稳、噪声低、使用寿命长、允许的带速高（可达50～80m/s）、结构紧凑等优点。其主要缺点是制造和安装精度要求高，价格也较高。
（2）同步带传动适用于中、小功率且要求传动比准确的场合。广泛应用于计算机、汽
车、数控机床等机械中。
第2章 螺旋传动
1. 什么是螺旋传动？它有哪些形式？
答案：在实际生产、生活中，常采用螺旋传动。例如，常用的螺旋千斤顶、台虎钳及顶拔器等。它们有一个共同点，即通过螺纹达到传动的目的。这种利用螺旋副来传递运动和（或）动力的机械传动称为螺旋传动。螺旋传动分为普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动3种传动形式，最常见的是普通螺旋传动。
2. 什么是螺纹？
答案：螺纹是指在圆柱表面或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同断面的连续凸起和沟槽。在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹称为内螺纹。
3. 简述螺纹旋向的判别方法。
答案：常用。螺纹旋向的判别方法是：将螺纹轴线竖直放置，伸开右手，手掌心对着自己，四指与螺纹轴线一致，其可见侧螺纹牙由左向右上升而与大拇指指向一致时为右旋螺纹，反之为左旋螺纹。
4.简述普通螺旋传动直线移动距离的计算方法。
答案：
5.简述普通螺旋传动直线移动速度的计算方法。
答案：
6.什么是差动螺旋传动？其原理是什么？
答案：由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动（不一致）运动的螺旋传动称为差动螺旋传动，其原理如下图所示。
7. 简述滚珠螺旋传动的优点及其与一般螺旋传动机构主要区别。
答案：滚珠螺旋传动与一般螺旋传动机构的主要区别是滚珠螺旋传动在螺杆和螺母之间增加了滚动体（一般均为滚珠），使螺杆和螺母不直接接触，将原来接触表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。因此，滚珠螺旋传动具有摩擦损失小、效率高（90%以上）、磨损小、使用寿命长及传动精度高等优点。
第3章 链传动和齿轮传动
1. 简述链传动的组成。
答案：链传动是由一个具有特殊齿形的主动链轮，通过链条与链轮轮齿的啮合带动另一个具有特殊齿形的从动链轮来传递运动和动力的传动装置。它是由分装在两平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕于两链轮上的链条组成的。
2. 链传动有哪些应用特点？
答案：链传动与带传动相比具有以下特点。
（1）链传动为具有中间挠性件的啮合传动，中心距适用范围较大，无弹性滑动和打滑现象，能获得准确的平均传动比。
（2）张紧力小，故对轴的压力小。
（3）传动效率高，可达98%。
（4）能在低速、重载和高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作。
（5）传动平稳性差，工作时有一定的冲击和噪声，无过载保护作用。
链传动适用于两平行轴间距较大的低速传动及工作条件恶劣的场合，广泛应用于矿山机械、冶金机械、农业机械、运输机械等领域。
3.什么是齿轮传动？它有哪些类型？
答案：齿轮传动是指利用齿轮轮齿的啮合来传递运动和动力的一种机械传动。
齿轮传动的类型很多，根据两齿轮啮合传动时其相对运动是平面运动还是空间运动，可将齿轮传动分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
4. 齿轮传动有哪些优缺点？
答案：
5. 简述渐开线的性质。
答案：从渐开线的形成过程可以看出，它具有如下性质。
（1）发生线在基圆上滚过的线段长度NK 等于基圆上被滚过的一段弧长NC 。
（2）渐开线上任意一点的法线必切于基圆。
（3）渐开线的形状取决于基圆的大小。
（4）渐开线上各点的压力角K不相等。离基圆越远压力角越大，基圆上的压力角
为零。
（5）基圆内无渐开线。
6. 斜齿圆柱齿轮传动的特点是什么？
答案：与直齿圆柱齿轮传动相比较，斜齿圆柱齿轮齿面上的接触线是斜直线，传动时轮齿齿面上的接触线长度由短逐渐变长，再由长变短，直至脱离啮合。此外，由于斜齿轮的轮齿是倾斜的，同时啮合的轮齿对数比直齿轮多，因此斜齿轮传动具有如下传动特点。
（1）传动平稳，冲击、噪声和振动小。
（2）承载能力强，适于高速、大功率传动。
（3）传动时产生轴向力。
（4）不能用作变速滑移齿轮。
7. 什么是齿轮轮齿的失效？它有哪些形式？
答案：齿轮在传动过程中，由于各种原因，会发生轮齿折断、齿面损坏等现象，从而失去正常的工作能力，这种现象称为齿轮轮齿的失效。常见的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形等。
第4章 蜗杆传动
1. 简述蜗杆传动的组成。
答案：蜗杆传动是由蜗杆副（蜗杆、蜗轮）组成的传动装置。通常情况下蜗杆是主动件，蜗轮是从动件，用来传递空间两轴垂直交错成90°的轴间传动。
2. 什么是蜗杆传动的传动比？
答案：蜗杆传动的传动比是主动蜗杆的转速与从动蜗轮转速的比值，也等于蜗杆头数与蜗轮齿数的反比，即
3. 蜗杆传动的主要参数有哪些？
答案：蜗杆传动的主要参数包括模数、压力角、蜗杆导程角、蜗轮螺旋角、蜗杆头数、蜗轮齿数、蜗杆分度圆直径、蜗杆直径系数、齿顶高系数、顶隙系数及中心距等。
4. 要使蜗杆副正确啮合传动，应满足哪些条件？
答案：要使蜗杆副正确啮合传动，应满足一定的条件。普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件如下。
（1）在中间平面内，蜗杆的轴向模数和蜗轮的端面模数相等。
（2）在中间平面内，蜗杆的轴向压力角和蜗轮的端面压力角相等。
（3）蜗杆导程角与蜗轮螺旋角相等，且旋向一致。
第5章 轮系
1. 什么是轮系？
答案：由两个相互啮合的齿轮所组成的齿轮机构是齿轮传动中的最基本的形式。在实际机械装置中，为了获得较大的传动比或实现变速、换向的要求，常常要采用多对齿轮进行传动。这种由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系。
2. 轮系有哪些分类？
答案：轮系的形式有很多，按照轮系中各齿轮轴线是否平行，轮系可分为平面轮系和空间轮系两大类；按照轮系传动时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系三大类。
3. 轮系有哪些特点？
答案：轮系特点：可以获得很大的传动比、可以实现相对较远距离的传动、可以方便地实现变速和变向要求、可实现运动的合成与分解。
4. 简述什么是定轴轮系传动比及其计算方法。
答案：定轴轮系的传动比是指轮系中首、末两轮的角速度（或转速）之比，又等于各级 齿轮传动比的连乘积。
一般来说，若轮系中 1 为首轮，k 为末轮，则该轮系的传动比公式为
5. 周转轮系有哪些分类？
答案：按中心轮是否固定，周转轮系分为行星轮系和差动轮系两类。中心轮的转速都不为零的周转轮系称为差动轮系；有一个中心轮的转速为零的周转轮系称为行星轮系。
第6章 平面连杆机构
1. 什么是运动副？
答案：在机构中每个构件以一定的方式来与其他的构件相互接触，两者之间形成一种可动的连接，从而使两个相互接触的构件之间的相对运动受到限制。这种两构件直接接触且能产生一定形式相对运动的可动连接，称为运动副。按运动副中两构件的接触形式不同，运动副可分为低副和高副两大类。
2. 简述运动副的应用特点。
答案：（1）低副的特点。承受载荷时的单位面积压力较小，承载能力大，但摩擦损失大，效率低，不能传递较复杂的运动。
（2）高副的特点。承受载荷时的单位面积压力较大，承载能力低，接触处易磨损，但能传递较复杂的运动。
3. 什么是机构运动简图？
答案：在分析机构运动时，实际构件的外形和结构往往很复杂。为简化问题，在工程上通常不考虑与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，仅用规定的符号来表示机构中的构件和运动副，并按一定的比例画出各运动副的相对位置及它们相对运动关系的图形。这种表示机构各构件间相对运动关系的简明图形，称为机构运动简图。
4. 铰链四杆机构有哪些分类？
答案：铰链四杆机构根据连架杆的运动形式不同，可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构3种基本类型。
第7章 凸轮机构
1. 简述凸轮机构的基本组成。
答案：，凸轮机构由凸轮、从动件和机架3个基本构件组成。其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作为主动件并做等速回转或移动运动。凸轮机构通过高副接触使从动件得到预期的运动规律。
2. 凸轮机构有什么特点？
答案：凸轮机构的优点是结构紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮轮廓曲线可以使从动件获得预期的运动规律。但由于它不便于润滑且易磨损，因此，一般只用在传递功率较低的场合。
第8章 其他常用机构
1. 无级变速机构有哪些优点？
答案：无级变速机构具有结构简单，运转平稳，易于平缓、连续变速的优点。
2. 为什么齿式棘轮机构只适用于转速不高、转角不大及小功率的场合？
答案：齿式棘轮机构具有结构简单、运动可靠的优点。但由于棘轮的转角只能有级调节，且传递动力小，棘轮机构工作时会有冲击和噪声。因此，齿式棘轮机构只适用于转速不高、转角不大及小功率的场合。
3. 一般槽轮机构应用在什么场合？
答案：槽轮机构结构简单，制造容易，转位迅速且工作可靠。但制造与装配精度要求较高，且转角大小不能调节，转动时有冲击，故不适用于高速转动机构。一般用于转速不高的自动机械、半自动机械中。
第9章 键和销
1. 什么是轴零件？
答案：轴系零件是指以轴为核心零件及起支承作用的轴承、连接轴上零件的键、销等。
2. 简述键连接的作用和特点。
答案：键连接的作用是：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和转矩。键连接属于可拆连接，且具有结构简单、装拆方便、工作可靠及标准化等优点，在机械中应用广泛。
3. 普通平键有哪些形式？
答案：普通平键按其端部形状不同分为圆头（A 型）、平头（B 型）和单圆头（C 型）3 种形式。A 型普通平键在键槽中不会发生轴向移动，且加工方便，因而应用较广泛；C 型普通平键多用于轴的端部。
4. 简述花键连接的定义和组成。
答案：由沿轴和轮毂孔周向均布的齿数相同的多个键齿相互啮合构成的连接称为花键连接。花键连接是由带健齿的轴（外花键）和轮毂（内花键）组成的。
5. 简述花键连接的应用特点。
答案：（1）花键由多齿承载，承载能力高且齿槽较浅，对轴的强度削弱较小。
（2）对中性及导向性能好。
（3）加工需专门设备，成本高。
花键连接多用于重载和对中性要求高的场合，尤其适用于经常滑动的连接。
6. 销有哪几种形式？
答案：销的基本形式有圆柱销、圆锥销和开口销。圆柱销、圆锥销各有带螺纹和不带螺纹两种形式。
7. 简述销连接的应用特点。
答案：销连接主要用来固定零件之间的相对位置，起定位作用；用于联轴器、轴与轮毂的连接，传递力和转矩；还可作为安全装置中的过载剪断零件，起安全保护作用。
（1）用来固定零件之间的相互位置。
（2）用于连接，传递力和转矩。
（3）作为安全装置中的过载剪断零件。
第10章 轴和轴承
1. 简述轴的用途与分类。
答案：轴的用途主要是支承回转零件，并传递运动和动力。
轴的类型很多，根据轴线的形状不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性轴3种类型。根据轴所起的作用和承受载荷的不同，直轴又可分为心轴、传动轴和转轴三大类。
2. 简述州的结构。
答案：轴主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成。在轴上各轴段中，轴与轴承配合的部分称为轴颈，与其他零件配合的部分称为轴头，连接轴颈与轴头的部分称为轴身，轴上截面尺寸变化的部位称为轴肩或轴环。
3. 在进行轴的设计时应考虑哪些问题？
答案：在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化。设计时应主要考虑以下几个方面。
（1）轴的结构和形状应力求简单，对于台阶轴，台阶数尽可能少且直径分布应是中间大、两端小，以便于轴上零件的装拆。
（2）轴端、轴颈、轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，且应使同一轴上的过渡圆角半径相同及倒角大小一致。设置倒角的目的是便于装配，避免划伤配合表面；轴肩或轴环处采用过渡圆角的目的是减小应力集中。
（3）轴上需加工螺纹或磨削时，要留有螺纹退刀槽和砂轮越程槽。
（4）轴上有多个键槽时，应将其安排在同一直线上，且键槽宽度应尽量一致。
（5）为了便于轴的加工及保证轴的精度（同轴度），必要时应设置中心孔。
4. 简述滚动轴承的结构。
答案：滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，与轴一起转动；外圈装在机座的轴承孔内固定不动。内、外圈上制有滚道，当内圈和外圈相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。
5. 轴承的基本代号包括哪些部分？
答案：轴承的基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，一般由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。
6. 简述华东轴承的结构。
答案：典型的剖分式滑动轴承，主要由滑动轴承座、轴承盖和轴瓦（轴套）组成。装有轴瓦或轴套的壳体称为轴承座。
7. 滑动轴承有哪几种形式？
答案：滑动轴承按承受载荷的方向不同，分为径向滑动轴承（承受径向载荷）、止推滑动轴承（承受轴向载荷）和径向止推滑动轴承（同时承受径向载荷和轴向载荷）3 种形式。
8. 滑动轴承润滑的意义是什么？
答案：滑动轴承润滑的目的是减少工作表面间的摩擦和磨损，同时起冷却、散热、防锈蚀及减振等作用。合理、正确地润滑对保证机器正常运转、延长使用寿命、提高效率具有重要的意义。
第11 章 联轴器、离合器和制动器
1. 什么是联轴器？
答案：联轴器是机械传动中的常用部件，它是用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。例如，卷扬机传动系统中，联轴器将电动机轴与减速器的输入轴连接起来并传递运动和转矩。
2. 什么是刚性联轴器？
答案：刚性联轴器是指不能补偿两轴有相对位移的联轴器，其不具有缓冲、吸振的性
能。常用的刚性联轴器有凸缘联轴器、套筒联轴器等。其中，应用最广的是凸缘联轴器。它是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连接成一体，以传递运动。
3. 什么是挠性联轴器？它有哪些分类？
答案：挠性联轴器是指能够补偿被连接两轴相对位移的联轴器。这种联轴器分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两类。
4. 简述离合器的功用。
答案：离合器的功用是连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩或者使其分离。另外，离合器也可用于过载保护，通常用于机械传动系统的启动、停止、换向及变速等操作。离合器连接的两轴，在机器运转过程中可以随时接合或分离。
5. 常用的离合器有哪些类型？
答案：常用的离合器油：牙嵌离合器、齿形离合器、摩擦离合器、超越离合器。
6. 制动器应满足哪些要求？
答案：制动器是利用摩擦力矩来降低机器运动部件的速度或者使其停止回转的装置。其构造和性能必须满足以下要求。
（1）能产生足够的力矩。
（2）结构简单，外形紧凑。
（3）制动迅速、平稳、可靠。
（4）制动器的零件要有足够的强度和刚度，要有较高的耐磨性和耐热性。
（5）调整、维修方便。

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