2说明螺旋副B与螺旋副A旋向相同皆为右旋。则
11-1 轴按承载情况可分为哪三种轴试从实际机器中举例说明其特点。
中?意义如何？取值如何确定 [解]
?为由扭矩性质而定嘚折合系数。
对于不变转矩?=0.3；对于脉动循环变化的转矩?=0.6；对于对称循环变化的转矩?=1
11-8 一直齿圆柱减速器如图11-15所示，z2=22z3=77，由轴Ⅰ输入嘚功率P=20kW轴Ⅰ的转速n1=600r/min，两轴材料均为45号钢试按转矩初步确定两轴的直径。 [解] 轴Ⅱ转速
20?53.75mm171.43圆整后d1?36mm,d2?54mmd2?11011-9 图示为单级直齿圆柱齿轮减速器的 輸出轴简图齿轮的分度圆直径及支点间的距离如图11-16所示，齿轮与两轴支承对称分布如轴的转速为323r/min，传递的功率为22KW轴的材料为45号钢，試按当量弯矩计算该危险截面的直径 [解]
（1）求作用在轴上的力
第六章 齿轮传动 思考题和练习题
6-1渐开线齿轮具有哪些啮合特点? 解：能满足萣传动比传动的要求，具有可分性渐开线齿廓之间的正压力方位不变。 6-2什么是节圆什么是分度圆？二者有什么区别
解：节圆是一对齒轮啮合时，以轮心为圆心过节点所做的圆，即节点在齿轮上所走的轨迹圆；分度圆则是为了便于计算齿轮各部分的尺寸在介于齿顶圓和齿根圆之间，人为定义的一个基准圆每个齿轮都有自己的分度圆，且大小是确定不变的；而节圆是对一对相啮合的齿轮而言的节圓的大小随中心距的变化而变化。 6-3渐开线齿轮的五个基本参数是什么
解：模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数。
6-4标准齿轮传动嘚实际中心距大于标准中心距时下列参数：分度圆半径、节圆半径、基圆半径、分度圆压力角、顶隙等哪些发生了变化？哪些不变
解：节圆半径、顶隙变大，分度圆半径、基圆半径、分度圆压力角不变
6-5已知一对直齿圆柱齿轮的传动比i12?1.5，中心距a=100mm模数m=2mm。试计算这对齿輪的几何尺寸
6-6相比直齿圆柱齿轮，平行轴斜齿圆柱齿轮有哪些特点 解：一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时，其轮齿间的接触线是倾斜的齒面接触是由一个点开始，逐渐增至一条最长的线再由最长的接触线减短至一个点而后退出啮合的。因此相比直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮传动平稳冲击和噪声较小，又由于同时啮合的齿对数多（重合度大）故承载能力也高。但斜齿轮存在派生的轴向力
6-7齿轮的轮齒切制方法有哪些？各有什么特点
解：齿轮可以通过压铸、热扎、冷扎、粉末冶金、冲压等的无屑加工方法和切削等方法来加工，其中切削加工方法具有良好的加工精度是目前齿形加工的主要方法。
切削加工方法按加工原理可分为仿形法和展成分两种
仿形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同。有：用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法
展成法是利用一对齿轮相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来进行加工的如果把其中一个齿轮做成刀具，使其与被加工齿轮的轮坯按要求嘚传动比对滚（称其为展成运动）就可以在被加工齿轮的轮坯上加工出与刀具齿形共轭的齿廓。用这种方法加工齿数不同的齿轮只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工
用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。其中剃齿、珩齒和磨齿属于齿形的精加工方法展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好所以在生产中应用十分广泛。
6-8模数和齿数相同的变位齿轮与标准齿轮相比哪些参数发生了变化？哪些参数没有变化
解：模数、齿数、分度圆压力角、基圆直径、分度圆直径、齿距等都沒有发生变化；齿厚、
齿槽宽、齿顶高和齿根高等发生了变化，而且变位齿轮的齿廓曲线用的是与标准齿轮同一基圆上的渐开线的不同区段
6-9一对标准圆柱齿轮传动，大小齿轮的齿面接触疲劳强度是否相等齿根弯曲疲劳强度是否相等？为什么 解：大小齿轮的齿面接触疲勞强度相等，因为大小齿轮接触应力是作用力与反作用力的关系；齿根弯曲疲劳强度不相等因为两齿轮轮齿的齿根厚度不同。
6-10什么是斜齒轮、锥齿轮的当量齿轮写出其当量齿数的计算公式。为什么要提出当量齿轮的概念
解：虚拟一个直齿轮，这个直齿轮的齿形与斜齿輪的法面齿形相当（对于锥齿轮与大端背锥上的齿形相当）。把虚拟的这个直齿轮称为该斜齿轮的当量齿轮当量齿轮所具有的齿数称為该齿轮的当量齿数，对于斜齿轮zv?z/cos3?对于锥齿轮zv?z/cos?。提出当量齿轮的概念一方面是齿轮加工时按当量齿轮来选刀具，另一方面是為了设计方便即设计斜齿轮、锥齿轮时，都将其“折合”成直齿轮（当量齿轮）来设计
6-11如图所示为一双级斜齿轮传动。齿轮1转向和螺旋方向如图所示为了使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反，试确定各齿轮的螺旋线方向并在啮合点处齿轮各分力的方向。
6-12蜗杆传动的特點是什么为什么蜗杆传动要比齿轮传动效率低的多？
解：蜗杆传动具有传动比大、工作平稳、噪声小和反行程可自锁等优点其主要缺點是啮合齿面间有较大的相对滑动速度，容易引起磨损和胶合蜗杆传动比齿轮传动效率低的多的原因也是啮合齿面间有较大的相对滑动速度，相对滑动不仅径向上有齿向上也有，而且更大 6-13图示蜗杆传动中，蜗杆均为主动件试在图中标出未注明的蜗杆或蜗轮的转向及螺旋线方向，并在啮合点处画出蜗杆和蜗轮各分力的方向 题6-1
第七章轮系和减速器 思考题和练习题
7 -1在什么情况下要考虑采用轮系？轮系有哪些功用试举例说明。
解：一对齿轮传动的传动比有限不能过大。为了在一台机器上获得很大的传动比或是获得不同转速，就要采鼡一系列的齿轮组成轮系
轮系功用有：（1）获得大的传动比；（2）实现变速、变向传动；（3）实现运动的合成和分解；（4）实现结构紧湊的大功率传动。例子见教材
7-2定轴轮系与周转轮系有什么区别？行星轮系与差动轮系的区别是什么
解：定轴轮系中各轮几何轴线的位置相对于机架是固定不动的。轮系在运转过程中若其中至少有一个齿轮的几何轴线位置相对于机架不固定，而是绕着其他齿轮的固定几哬轴线回转的称为周转轮系。行星轮系是单自由度的轴转轮系而差动轮系是两自由度的轴转轮系。实际上看一个周转轮系是行星轮系還是差动轮系只要看有无中心轮被固定为机架，若有中心轮被固定为机架则为行星轮系，若中心轮都是可动的则为轴转轮系。
7-3什么昰转化轮系引入转化轮系的目的是什么？ 解：通过在整个周转轮系上加上一个与行星架H旋转方向相反的相同大小的角速度nH把周转轮系轉化成假想的“定轴轮系”，并称其为原周转轮系的转化轮系因为转化轮系是“定轴轮系”，故可利用定轴轮系传动比的计算方法求嘚转化轮系中各轮之间的传动比关系，从而导出原周转轮系的传动比
7-4如何确定轮系的转向关系？
解：定轴轮系的转向关系是用画箭头的方法来确定周转轮系、复合轮系的转向关系是计算出来的，传动比前“+”号为方向相同“—”号为方向相反。
7-5如何把复合轮系分解为簡单的轮系 解：划分轮系关键是把复合轮系中的周转轮系划分出来，一个行星架好似一个周转轮系的“家长”连同其上的行星轮及与荇星轮啮合的中心轮同属一个周转轮系。定轴轮系部分一定是每对相啮合的齿轮的轴线都是固定不动的。
7-6在题7-6图的滚齿机工作台传动装置中已知各轮的齿数如图中括弧内所示。若被切齿轮为64齿求传动比i75。
试求齿条10的速度V10
7-8如题7-8图所示为 Y38滚齿机差动机构的机构简图，其Φ行星轮 2空套在转臂（即轴II）上轴II和轴III的轴线重合。当铣斜齿圆柱齿轮时分齿运动从轴I输入，附加转动从轴II输人故轴III的转速（传至笁作台）是两个运动的合成。已知z1=z2=z3及输入转速n
1、nII时求输出转速nIII。
8-1 棘轮机构除常用来实现间歇运动的功能外还常用来实现什么功能？ 解：制动器、单向离合器、超越离合器等 8-2为什么槽轮机构的运动系数k不能大于1？ 解：因为总要有停歇时间
8-3 某自动机的工作台要求有六个笁位，转台停歇时进行工艺动作其中最长的一个工序为30秒钟。现拟采用一槽轮机构来完成间歇转位工作试确定槽轮机构主动轮的转速。
t3代入k?8-4为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减加上瞬心线附加杆后，是否仍需削减为什么？
解：对于不完铨齿轮从动轮起动时，主动轮的第一个齿要绕着主动轮心以圆弧方向进入从动轮的齿槽，如果是正常齿高就会与从动轮的后续轮齿產生干涉。类似的情况当从动轮停止运动时，主动轮的最后一个轮齿还没有退出啮合区域同样产生干涉现象。因此为了避免在起动時轮齿发生干涉，和在停止时保证从动轮定位准确主动轮首末两齿的齿顶高要适当微降低。加上瞬心线附加杆后这种干涉关系并没改變，故仍需削减
8-5棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构均能使执行构件获得间歇运动，试从各自的工作特点、运動及动力性能分析它们各自的适用场合
解：棘轮机构、不完全齿轮机构有刚性冲击，适合于低速运动的机械；槽轮机构有柔性冲击适匼中等速度的机械；凸轮式间歇运动机构可以没有冲击，适合高速运动的机械
9-1什么是带传动的弹性滑动和打滑？二者有什么区别分别對带传动有什么影响？
解：带在工作过程中的紧边拉力和松边拉力引起带的弹性变形导致带与带轮间的滑动为带传动的弹性滑动这是带傳动正常工作时固有的特性。弹性滑动的存在使得摩擦型带传动的传动比必然存在误差在正常情况下，带的弹性滑动只发生在带由主、從动轮上离开以前的那一部分接触弧上随着工作载荷的增大，弹性滑动的区段也将扩大当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动嘚有效拉力即达到最大值如果工作载荷再进一步增大，则带与带轮间就将发生显著的相对滑动即产生打滑。打滑使得带传动失效这種情况应当避免。但若机器出现瞬间过载则打滑会对机器起到一种保护作用。
9-2为什么说带传动适合高速传动但速度又不能过高，限制高速的因素是什么
解：从带所能传递的功率P?Fev来看，带的速度越高则有效拉力越小，要求带的1000截面尺寸就越小或者说，同样有效拉仂下速度越高，则带能传递的功率就越大所以说带传动适合高速传动。但速度又不能过高限制高速的因素是离心拉应力。
9-3在V带传动設计中为什么要限制小带轮的最小基准直径？ 解：因为小带轮的直径过小就会使带的弯曲应力过大。
9-4带传动的失效形式是什么其设計准则如何？计算的主要内容是什么
解：带传动的失效形式是带的疲劳破坏和打滑。设计准则是在保证不打滑的条件下使带具有一定嘚疲劳寿命。计算的主要内容是带的截型、长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸等
9-5什么是链传动的多边形效应？它对传动有什么影响影响多边形效应的因素有哪些？
解：当主动链轮以等角速度回转时从动链轮的角速度将周期性地变动。链传动的这种运动特征是由于围绕链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应对传动的影响是瞬时传动比不恒定和产生動载荷。影响多边形效应的因素有链节距、链轮齿数
9-6试分析链轮齿数过大或过小对链传动有何影响？
解：小链轮齿数对链传动的平稳性囷使用寿命有较大的影响齿数少可减小外廓尺寸，但圆周力增大多边形效应显著，传动的不均匀性和动载荷增大链条铰链磨损加剧。链轮齿数过大越容易发生跳齿和脱链现象。
9-7链传动和带传动相比较各有何优缺点？分别适用于什么场合
解：与带传动相比，链传動没有弹性滑动和打滑能保证准确的平均传动比；需要的张紧力小；结构紧凑。链传动的主要缺点是：只能用于两平行轴之间的传动並且不能用于载荷变化大或急速反转的场合；不能保证恒定的瞬时传动比；链节容易磨损，使链条伸长从而容易产生跳链甚至脱链；工莋中有冲击、噪声，并且随速度增大而增大故链传动一般用于低速传动。
带传动主要用于高速时的远距离传动链传动用于不易采用带傳动或齿轮传动的场合。 9-8滚子链由哪几种零件组成哪些零件之间为过盈配合？哪些零件之间为间歇配合
解：滚子链由滚子、套筒、销軸、内链板和外链板组成。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别采用过盈连接；套筒和销轴之间、套筒和滚子之间、内链板和外链板之间均有间隙可以相对运动。套筒和销轴组成的铰链可实现相邻链节之间的弯曲滚子是活套在套
9-9链传动有哪些失效形式？通常发生茬什么工况下
解：链传动中两边链条的拉力也不相等，在变应力的作用下经过一定的循环次数后，链板将会发生疲劳断裂滚子和套筒表面也会在接触变应力的作用下产生疲劳点蚀。由于组成铰链的销轴与套筒间承受较大的压力同时传动时相对摆动，故将导致铰链磨損当速度过高而又润滑不当时，销轴与套筒接触面上压力增大且瞬时温度过高接触面上的润滑油膜将被破坏，导致某些接触点熔焊在┅起然后又被撕裂，形成胶合破坏低速的链条过载，并超过了链条静力强度的情况下链条就会被拉断。
9-10链传动发生脱链和跳齿的主偠原因有哪些若只考虑链条铰链的磨损跳齿和脱链通常会发生在哪个链轮上？为什么
解：两链轮不共面、链条铰链磨损、链条垂度过夶等。若只考虑链条铰链的磨损跳齿和脱链通常会发生在大链轮上因为?p一定时，齿数越多节圆外移量?d越大，也就越容易发生跳齿囷脱链现象
9-11链传动有哪些润滑方式？设计时应如何选用
解：人工定期润滑、滴油润滑、浸油或飞溅润滑、压力喷油润滑。随着链速、鏈节节距的增大依次选择以上润滑方式。
第十章机械连接 思考题和练习题
10-1螺纹主要有哪几种类型根据什么选用螺纹类型？
解：传动螺紋和连接螺纹传动螺纹主要有矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹；连接螺纹主要有普通螺纹和管螺纹，前者多用于紧固连接后者用于緊密连接。主要根据用途来选用螺纹类型
10-2螺纹的主要参数有哪些？螺距和导程有什么区别如何判断螺纹的线数和旋向？ 解：螺纹的主偠参数有大径（公称直径）、螺距、导程、线数等螺距是相邻两螺纹牙的轴向尺寸；导程是同一螺纹转一周所走的轴向距离，大小等于螺距乘线数线数根据同一螺纹转一圈所走的螺距数来判断，旋向根据左右手法则来判断四个指指向旋转方向，若拇指正好指向螺纹前進方向符合哪个手，就是那个旋向
10-3螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉的分别应用于什么场合？
解：普通螺栓连接用于连接两个被连接件既可承受轴向载荷，也可承受横向载荷螺栓与孔壁之间有间隙，故无定位作用靠结合面间摩擦承受横向载荷，应用最广泛铰制孔螺栓连接承受横向载荷的两个被连接件，靠螺栓光杆部分与孔壁之间相互挤压来承受横向载荷承载能力大，并有定位作用用螺栓杆承受横向载荷或者固定被连接件的相对位置的场合。双头螺柱、螺钉连接都是用于其中一个被连接件过厚不便加工成通孔的情况其中双頭螺柱用于需要经常拆卸的场合，螺钉用于不需经常拆卸的场合紧定螺钉多用于固定轴上的零件，传递不大的载荷
10-4螺纹连接防松的本質是什么？螺纹防松主要有哪几种方法
解：螺纹连接防松的本质就是防止螺纹副的相对运动。按照工作原理来分螺纹防松有摩擦防松（如对顶螺母、弹簧垫圈)、机械防松(如槽形螺母和开口销、止动垫片、螺母和带翅垫片)、破坏性防松以及粘合法防松等多种方法。
10-5受拉螺栓的松连接和紧连接有何区别设计计算公式是否相同？
解：松连接不预紧紧连接要预紧。设计计算公式不同松连接只有拉应力，而緊连接还要记入扭转剪应力
10-6什么情况下使用铰制孔用螺栓？
解：常用于承受较大横向载荷或需要同时起定位作用的场合
10-7在受拉伸螺栓連接强度计算中，总载荷是否等于预紧力与拉伸工作载荷之和 解：总载荷不等于预紧力与拉伸工作载荷之和，因为加上外载荷后预紧力會减小根据力的平衡，总载荷应等于残余预紧力与拉伸工作载荷之和
10-8影响螺栓联强度的主要因素有哪些？可以采用哪些措施提高螺栓連接强度
解：应力幅值、应力集中、螺栓工艺等。提高螺栓连接强度措施主要有：减小螺栓刚度增大被连接件刚度以减小应力幅值；从結构或工艺上采取措施以减少或避免附加应力；从结构上采取措施以减小应力集中；从工艺上采取措施（如搓丝、滚丝等塑性加工工艺）鉯提高螺栓疲劳强度等方法
10-9什么是铆钉连接？
解：铆钉连接是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接
10-10 机械制造中瑺见的焊接方式有几种？都有哪些焊缝形式焊接接头有哪些形式？
解：常用的焊接方法有电弧焊、气焊和电渣焊等常用的焊缝形式有對接焊缝和填角焊缝。焊接接头有平头型（当被焊接件厚度不大时）、各种形式的预制坡口（当被连接件厚度较大时）
10-11 胶接接头主要有哪几种型式？常用的胶接粘剂有哪些
解：胶接接头的基本形式有对接、搭接和正交。常用的胶粘剂有酚醛乙烯、聚氨脂、环氧树脂等
10-12 什么是过盈连接？ 解：过盈连接是利用零件间的过盈配合来达到连接的目的靠配合面之间的摩擦来传递载荷，其配合面大多为圆柱面洳轴类零件和轮毂之间的连接等。
10-13 铆接、焊接和胶接各有什么特点分别适用于什么场合？
解：铆接的工艺简单、耐冲击、连接牢固可靠但结构较笨重，被连接件上有钉孔使其强度削弱铆接时噪声很大。目前铆接主要用于桥梁、造船、重型机械及飞机制造等部门。焊接强度高、工艺简单、重量轻在单件生产、新产品试制及复杂零件结构情况下，采用焊接替代铸造可以提高生产效率，减少成本但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严重的冲击和振动胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的连接，胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性能好；但是胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作，胶接剂对胶接表面的清洁度有较高要求结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响
10-14常用的连接有哪些类型？它们各有哪些优缺点各适用于什么场合？
解：机械连接可分为两类：1）可拆连接用于需拆装的场合，拆装时无需损伤连接中的任何零件且其工作能力不遭破坏。属这类连接的有螺纹连接、键连接、销连接及型面连接等2）不可拆连接，用于不拆卸的场合拆卸时至少会损坏连接中的一个零件。如铆钉连接、焊接、胶接等均属这类连接
10-15分析普通螺纹、管螺纹的特点，并举例说明它们的应用 解：普通螺纹有独立的连接件（如螺栓、螺母等），用其来连接被连接件；而管螺纹昰连接管子的一般直接在被连接的管子上直接做出内外螺纹。
10-16为什么大多数螺纹连接必须预紧预紧后，螺栓和被连接件各受到什么载荷 解：为了保证螺纹连接的可靠性或被连接件的气密性，在安装时必须把螺母或螺钉拧紧预紧后，螺栓受拉被连接件受压。
10-17普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接在结构、承载原理上各有什么特点
解：普通螺栓连接用于连接两个被连接件，既可承受轴向载荷也可承受横姠载荷。螺栓与孔壁之间有间隙故无定位作用，靠结合面间摩擦承受横向载荷应用最广泛。铰制孔
螺栓连接承受横向载荷的两个被连接件靠螺栓光杆部分与孔壁之间相互挤压来承受横向载荷，承载能力大并有定位作用。
10-18在螺纹连接中为什么要采用防松装置？
解：連接螺纹满足自锁条件按说不会自行松脱。但在冲击、振动和变载荷作用下螺纹间的摩擦力可能瞬时消失，连接有可能松脱当温度變化较大时，由于热变形等原因也可能发生螺纹的松脱现象。为了保证连接的可靠性和安全必须在设计时考虑螺纹连接的防松问题。
10-19鍵连接有哪些类型
解：键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。 10-20平键连接与楔键连接在结构和使用性能仩有什么不同 解：平键连接中键与键槽底部有间隙，故轴与轮毂的对中性好而楔键与键槽底面楔紧，必然使轴与轮毂轴线产生偏斜
10-21婲键连接与平键连接相比有哪些优缺点？
解：与平键连接相比花键连接的导向性好，齿根处的应力集中较小适用于传递载荷大、定心精度要求高或者经常需要滑移的连接。但花键制造成本高
10-22销的基本类型及其功用有哪些？
解：圆柱销、圆锥销和槽销等, 其功用有定位、連接和安全保护 10-23型面连接有何特点？
解：型面连接应力集中小能传递大扭矩，装拆方便但是加工工艺复杂，需要专用设备
10-24试比较鉚接、焊接、胶接的特点及其应用。
解：铆接的工艺简单、耐冲击、连接牢固可靠但结构较笨重，被连接件上有钉孔使其强度削弱；焊接强度高、工艺简单、重量轻但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严重的冲击和振动；胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的连接胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性能好；但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作胶接剂对胶接表面的清潔度有较高要求，结合速度慢胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。
10-25一齿轮装在轴上采用A型普通平键连接。齿轮、轴、键均用45钢轴徑d=80mm，轮毂长度L=150mm传递传矩T=2 000 N·m，工作中有轻微冲击试确定平键尺寸和标记，并验算连接的强度
10-26题10-26图所示刚性联轴器用螺栓连接，螺栓性能等级为8.8联轴器材料为铸铁（HT250），若传递载荷T=1 500 N .m
1)采用4个M16的铰制孔用螺栓，螺栓光杆处的直径ds= 17mm受压的最小轴向长度?= 14 mm，试校核其连接强喥；
2)若采用M16的普通螺栓连接当接合面间摩擦因数f =0. 15，安装时不控制预紧力试确定所需螺栓数目（取偶数）。
FQf?15510-27一钢制液压油缸缸内油壓p=4 MPa，油缸内径D = 160 mm（图10-7）沿凸缘圆周均布8个螺栓，装配时控制预紧力试确定螺栓直径。
10-28试为题10-26图所示联轴器选择平键连接的尺寸并校核其強度
10-29一钢制齿轮与轴采用静连接，轴径d = 100 mm齿轮轮毂宽度为180 mm，工作时有轻微冲击试确定普通平键连接尺寸，并计算其能传递的最大转矩
第十一章轴承 思考题和练习题
11-1滑动轴承的摩擦状况有哪几种？它们有何本质差别
解：分为四种：干摩擦状态，当两相对运动表面之间無任何介质时两摩擦表面直接接触，摩擦因数大两表面的磨损快，摩擦功率损耗也较大；边界摩擦状态两摩擦表面上吸附有一层极薄的润滑介质薄膜，两摩擦表面被薄膜隔开但在载荷作用下，有部分表面上的凸峰会刺破薄膜而形成直接接触因此这种状态下摩擦因數和磨损都比较大；液体摩擦状态，当两表面之间存在液体介质同时液体介质的厚度足以将两表面完全隔开，在这种状态下两表面之間的摩擦完全来自液体介质内部，摩擦因数很小磨损几乎为零；混合摩擦状态，当两表面之间液体介质的厚度较小使两摩擦表面之间┅些地方形成液体摩擦，而在另一地方形成边界摩擦
滑动轴承的摩擦状况本质差别在于摩擦系数和磨损不同。 11-2径向滑动轴承的主要结构形式有哪几种各有何特点？
解：有整体式、剖分式和调心式整体式滑动轴承具有结构简单、成本低、刚度大等优点，但在装拆时需要軸承或轴作较大的轴向移动故装拆不便。而且当轴颈与轴瓦磨损后无法调整其间的间隙。剖分式轴承装拆方便且通过调整垫片的厚薄，可以调整轴瓦和轴颈间的间隙以补偿磨损造成的间隙增大。调心式轴承轴瓦外表面为球面起调心作用，以适应轴的偏斜
11-3非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是什么，试从下面选择正确解案
11-4常用轴瓦材料有哪些，适用于何处为什么有的轴瓦上浇铸一层减磨金属莋轴承衬使用？
解：轴承合金常用来做轴承衬材料；青铜，常用来整体轴瓦能同时满足轴承材料要求的是难找的，为使各种轴承材料茬性能上取长补短在工艺上可以用浇铸或压合方法，将具有减磨作用的薄层材料粘附在轴瓦基体上
11-5形成滑动轴承动压油膜润滑要具备什么条件？
解：形成液体动压油膜需要具备以下条件：(1)轴颈和轴瓦工作表面间必须有一个收敛的楔形间隙 (2)轴颈和轴瓦工作表面间必须有┅定的相对速度，且它们的运动方向必须使润滑
剂从大口流入从小口流出。(3)要有一定粘度的润滑剂且供应要充分。
11-6选择下列正确解案液体滑动轴承的动压油膜是在一个收敛间楔、充分供油和一定
11-11 滚动轴承主要类型有哪几种？各有何特点试画出它们的结构简图。 解：見表11—2 11-12 说明下列型号轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级：32210E52411/P5，618057312AC，NU2204E
解：32210E：圆锥滚子轴承，d=50直径系列2，宽度系列2普通级精度 52411/P5：推力球轴承，d=55直径系列4，宽度系列25级精度 61805：深沟球轴承，d=55直径系列8，宽度系列1普通级精度 7312AC：角接触球轴承，d=60直径系列3，寬度系列0普通级精度 NU2204E：圆柱滚子轴承，d=20直径系列2，宽度系列2普通级精度 11-13
选择滚动轴承应考虑哪些因素？试举出1~2个实例说明之
解：主要应考虑如下三方面的影响因素来确定。 1．轴承承受的载荷
轴承的类型选择主要决定于载荷的大小、方向和性质 1)由于球轴承元件之间昰点接触，而滚子轴承是线接触所以在同样的载荷下球轴承的接 触应力要比滚子轴承大，因此当载荷轻而平稳时宜选球轴承；而当载荷大、有冲击时则宜选用滚子轴承。
2)当轴承载荷的方向为纯径向时应选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。而当载 荷方向为纯轴姠时则应选用推力球轴承。
3)若轴承同时承受径向载荷和轴向载荷且轴向载荷较小时，可选用深沟球轴承；而当轴向荷较大时则可选鼡角接触球轴承和圆锥滚子轴承。
1)由于球轴承比滚子轴承的滚动阻力小所以在尺寸、精度相同时，球轴承比滚子轴承的极限转速高在高速时应优先选用球轴承。
2)在轴承内径相同情况下不同的滚动体尺寸对应于不同的轴承尺寸系列。滚动体的尺寸 愈大在高速转动时产苼的离心力也愈大，对轴承的强度和寿命影响也随之增大因此滚动体小的轴承更适合于高速转动下工作。
3)推力轴承的滚道对滚动体的约束能力很小在较高转速时滚动体很容易脱离滚道位置而失效，所以推力轴承的极限转速都很低
3．轴承的调心性能 当轴的跨距较大、弯曲刚度较小或由于加工安装等原因造成轴两端的轴承有较大不同心时，应采用具有自动调心性能的调心球轴承或调心滚子轴承
11-14 滚动轴承嘚主要失效形式是什么？应怎样采取相应的设计准则
解：疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式，设计准则是验算当量动载荷以避免在要求寿命内发生点蚀；当轴承转速很低或间歇摆动时很大的静载荷或冲击载荷会使轴承滚道和滚动体接触处产生塑性变形，使滚道表面形荿变形凹坑设计准则是验算当量静载荷以避免发生塑性变形。
11-15 试按滚动轴承寿命计算公式分析：
（1） 转速一定的7207C轴承其额定动载荷从C增为2C时，寿命是否增加一倍 （2） 转速一定的7207C轴承，当量动载荷从P增为2P时寿命是否由Lh下降为Lh/2？ （3） 当量动载荷一定的7207C轴承当工作转速甴n增为2n时，其寿命有何变化 解：（1）否，应是原来的8倍
（2）否应是Lh/8
（3）转数寿命不变，时间寿命缩小一半
第十二章 轴和联轴器 思考題和练习题
12-1 轴有哪些类型？各有何特点请各举2~3个实例？ 解：根据承受载荷的不同轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。转轴既承受转矩叒承受弯矩如的减速箱转轴。传动轴主要承受转矩不承受或承受很小的弯矩，如汽车的传动轴心轴只承受弯矩而不传递转矩。
12-2 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？ 解：转轴所受弯曲应力为对称循环变应力扭转应力为静应力（单向转动）、脉动应力（单向转动且频繁起动）、对称循环变应力（频繁正反转） 12-3 轴的常用材料有哪些？应如何选用
解：轴的材料常采用碳素钢囷合金钢。碳素钢具有较高的综合机械性能因此应用较多，特别是45号钢应用最为广泛为了改善碳素钢的机械性能，应进行正火或调质處理合金钢具有较高的机械性能，但价格较贵多用于有特殊要求的轴。值得注意的是：钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响甚小因此如欲采用合金钢或通过热处理来提高轴的刚度，并无实效此外，合金钢对应力集中的敏感性较高因此设计合金钢轴时，更应从結构上避免或减小应力集中并减小其表面粗糙度。
12-4 在齿轮减速器中为什么低速轴的直径要比高速轴粗得多？ 解：因为低速轴转矩大
12-5 轉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、弯扭合成强度验算三个步骤来进行？ 解：因为结构设计前各轴段长度不定弯矩无法确定。
12-6 轴上零件的周向和轴向定位方式有哪些各适用什么场合？
解：轴向定位方式有軸肩、轴环和套筒等轴肩和轴环结构简单、可靠，并能承受较大轴向力；套筒定位结构也简单、可靠但不适合高转速情况。
轴上零件嘚周向定位大多采用键、花键或过盈配合等联接形式以传递动力为目的时，可用键连接；以传递精确运动为目的时可用圆锥面或过盈配合；紧螺钉或销连接仅用在传递扭矩小、且不重要的场合。
材料为45号钢调质处理问该轴能否满足强度要求？ 解：Me?M2?(?T)2?72?(0.3?15)2?106N﹒mm
12-10 聯轴器、离合器和制动器的功用有何异同？各用在机械的什么场合
解：联轴器和离合器都是用来连接两轴(或轴与轴上的回转零件)，使它們一起旋转并传递扭矩的部件但离合器在机器运转中可将传动系统随时分离或接合，联轴器则不能制动器是对机器的运动件施加阻力戓阻力矩，实现迅速减速或停止运动
12-11 为什么有的联轴器要求严格对中，而有的联轴器则可以允许有较大的综合位移 解：联轴器有刚性聯轴器和挠性联轴器，刚性联轴器无误差补偿能力故要求严格对中，否则两轴憋着劲无法正常工作；而挠性联轴器有误差补偿能力可依靠联轴器元件间的相对运动或弹性变形，来自动适应两轴的偏斜误差
12-12 刚性联轴器和弹性联轴器有何差别？各举例说明它们适用于什么場合
解：刚性联轴器无误差补偿能力，适用于系统刚性好运转平稳的场合；弹性联轴器有误差补偿能力，弹性元件有缓冲减震作用適用于系统刚性较差，工作中易产生两轴偏斜误差和有冲击振动的场合
12-13万向联轴器有何特点？如何使轴线间有较大偏斜角?的两轴保持瞬时角速度不变 解：万向联轴器的最大特点就是能适应两轴间很大的角度位移，为保持输出瞬时角速度不变可采用双万向联轴器，且茬联轴器布置上满足恒速要求的三个条件
12-14选择联轴器的类型时要考虑哪些因素？确定联轴器的型号应根据什么原则
解：依据机器的工莋条件（诸如转速、运动平稳性、系统刚性、温度等）选定合适的类型，按照计算转矩、轴的转速和轴端直径从标准中选择所需的型号和呎寸 12-15 试比较牙嵌离合器和摩擦离合器的特点和应用？
解：牙嵌离合器结合准确、可靠、传递载荷大但结合过程冲击大，不适合高速┅般在空载下离合。摩擦离合器和牙嵌离合器相比有下列优点：不论在何种速度时，两轴都可以接合或分离；接合过程平稳冲击、振動较小；从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可以调节；过载时可发生打滑，以保护重要零件不致损坏其缺点为外廓尺寸较大；在接匼、分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量较大磨损也较大。一般而言当要求主、从动轴同步转动且传递转矩较大时，可选用嵌入式離合器；当要求在高速下平稳接合而主、从动轴同步要求低时宜选用摩擦式离合器。
12-16带式制动器与块式制动器有何不同各适用于什么場合？
解：块式制动器靠瓦块与制动轮间的摩擦力来制动瓦块对制动轮的包角较小，故制动力相对较小但对轴的作用力小（理论上对軸的径向力为零）。带式制动器主要用挠性钢带包围制动轮制动带包在制动轮上，制动带与制动轮之间产生摩擦力从而实现合闸制动。带式制动器结构简单它由于包角大而制动力矩大，但其缺点是制动带磨损不均匀容易断裂，而且对轴的作用力大
第十三章弹簧 思栲题和练习题
13 -1 弹簧有哪些类型？各有什么功用
解：按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等㈣种按外形不同又可分为：螺旋弹簧、碟形簧、环形簧、盘弹簧和板簧。
弹簧的主要功用有：1）控制机构的运动如制动器、离合器中嘚控制弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等2）减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧以及各种缓冲器用的弹簧等。3）储存及输出能量如钟表弹簧、枪栓弹簧等。4）测量力的大小如测力器和弹簧秤中的弹簧等。
13 -2 弹簧旋绕比C的含义是什么设计弹簧时为什么C值不宜取嘚过大或过小？ 解：弹簧旋绕比C是弹簧外径与钢丝直径之比旋绕比C影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。C值大弹簧较软，刚性小容易变形，容易绕制C值小，则相反弹簧较硬，刚性大不易绕制，还会影响压簧的稳定性
13 -3 什么是弹簧的特性曲线？它与弹簧嘚刚度有什么关系 解：弹簧所受载荷与其变形之间的关系曲线称为弹簧的特性曲线。该特性曲线的斜率值反映弹簧的刚度定刚度弹簧嘚特性曲线为直线，而变刚度弹簧的特性曲线为曲线
第十四章机械的平衡和调速
14-1什么情况下要对转子进行静平衡？什么情况下要对转子進行动平衡动平衡后的转子是否达到了静平衡？
解：对于轴向尺寸较小的盘状转子（b/D
14-2选择平衡质量的位置以及动平衡中两个平衡基面的位置时应考虑哪些因素 解：选择平衡质量的位置以及动平衡中两个平衡基面的位置时首先应考虑转子结构，布置平衡质量的位置以及动岼衡中两个平衡基面的位置要方便；为减小平衡质量其位置的回转半径尽可能大，两个平衡基面的距离也尽可能大
14-3飞轮的调速功能是利用了飞轮的储能作用，在工程中利用飞轮的储能作用还有哪些应用试举几例。飞轮能否调节非周期性速度波动
解：飞轮由于它的储能作用，使其在工程中得到广泛应用比如锻压、冲压机械，在锻压、冲压的瞬间释放动能来克服瞬间的尖峰载荷达到节能的目的；玩具小汽车用飞轮的动能提供能量；以回转构件为从动件的杆机构，利用飞轮动能创过死点等飞轮不能调节非周期性速度波动。
14-4转子不平衡和速度波动均会在运动副中引起附加动压力试分析它们的区别。
解：不平衡在运动副中引起附加动压力是由于不平衡质量产生的惯性仂（外力）引起的；而速度波动则是由于速度变化使得构件间的相互作用力（内力）变化引起的二者是独立的，即匀速运动的不平衡转孓会产生附加动压力平衡转子速度波动也会产生附加动压力。 14-5什么是速度不均匀系数速度不均匀系数是否越小越好？
解：速度不均匀系数是速度波动的幅度与平均速度之比速度不均匀系数越小，要求飞轮的转动惯量就越大结构尺寸和质量就越大。故不能片面追求速喥的均匀满足使用要求即可。
14-6图示为一钢制圆盘盘厚b?50mm。在位置Ⅰ处有一直径??50mm的通孔位置Ⅱ处有一质量m2?0.5kg凸台。为了使圆盘平衡拟在圆盘上直径为r?200mm处打一通孔。试求此通孔的直径与位置（钢的密度??7.8g/cm3）
第十五章机械传动系统方案的拟定
15-1设计机械传动系统方案需要考虑哪些基本要求？设计的大致步骤如何
解：基本要求：采用尽可能简短的运动链，优先选用基本机构应使机械有较高的机械效率，合理安排不同类型传动机构的顺序合理分配传动比，保证机械的安全运转
一般步骤：1拟定机械的工作原理,2执行构件的运动设計及原动机的选择，3机构的选型及组合4机构的尺寸综合，5方案分析6方案评审。
15-2什么叫机械的工作循环图什么情况下需要画工作循环圖？ 解：工作循环图即机器在一个工作循环中各执行构件运动配合关系的图对于有运动协调配合要求的执行构件，在设计机械时应编制絀机械工作循环图
15-3机构的选型一般遵循哪些原则？ 解：机构选型时应考虑以下一些原则：
（1）所选机构应满足机器运动方面的要求。這些要求包括运动形式的变换、减速或增
速、变速以及运动精度等
（2）根据需要，所选机构应具有较好的动力性能运动平稳，无冲击、振动具有较高的机械效率，对工作负荷的改变有较好的适应能力等
（3）在满足运动及工作要求的前提下，选用尽可能少的构件组成簡短的运动链这对于保证运动精度、提高机械效率和降低生产成本等都是有利的。
（4）选用机构时应考虑现场条件要取材方便，加工嫆易便于安装调试。 （5）所选机构在工作中要安全可靠便于操作、维护和检修。 15-4机构组合有哪几种方式
解：机构的串联组合、机构嘚并联组合、机构的封闭组合。
机械设计基础教材 习题参考解答
1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计
解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等；
繼承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用如：大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品如：。各种工程机械、农田作业机械等 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的
1-3机械零件常用的材料有哪些为零件選材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作通常应考虑下面的原则：
1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质忣其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性
1-4解：机械设计的内容和步骤
解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务总体设计，技术设计样机试制等。
第2章机械零件尺寸的确定
2-1 什么是失效列举失效的三种形式？
解：由于种种原因零件不能正常工作，都称为失效
常见的失效形式有：(1)应力过大；(2)变形过大；(3)磨损严重；(4)產生打滑；(5)产生共振；(6)联接松脱。
2- 2设计人员为什么要研究产品失效
解：通过产品失效分析，设计中保证产品在预期的使用寿命内不发生夨效 2-3 载荷和应力分别有哪两大类？ 解：载荷大体可分两类
(1)静载荷——逐渐加到一定数值后，大小和方向都不变化或变化很小的载荷； (2)動载荷——突然加的、大小和方向随时问变化的或冲击性的载荷
工作应力可分静应力和变应力： 应力的大小或方向不随时间变化或随时間变化缓慢的应力叫静应力，应力的大小或方向随时间变化的应力叫变应力 2-4 设计人员为什么需要熟悉材料机械性质？
解：设计人员只有熟悉材料机械性质才能根据零件的要求正确的选择材料。
2-5 划分脆性材料和塑性材料的判据是什么列举这两类材料在机械性质方面的三點区别？
2-6 有一用碳钢制成的轴发现刚度不够，改用合金钢能否提高轴的整体刚度 2-7 屈服极限、强度极限、疲劳极限都是材料的应力极限，它们的区别在哪里
第3章平面机构运动简图及平面机构自由度
2-1机构运动简图能表示出原机构哪些方面的特性？
解：能够表达机构运动特征如：各个构件的位移、机构的运动原理等。
2-2当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时机构的运动将发生何种情况？ 解：机构具囿确定运动的条件是机构原动件的数目等于机构自由度的数目 该条件是在机构可动的前提下获得的。机构可动的条件是机构的自由度数目必须大于零或大于等于1
当机构不满足确定运动条件时，若机构原动件数目小于机构的自由度数目时则该机构的运动将不完全确定。這时机构的运动将遵循最小摩擦定律而首先沿阻力最小的方向运动。这时此种机构常用于具有自适应要求的情况如玩具车的遇障碍能洎动转向的驱动轮，就是采用具有两个自由度的轮系而驱动所用的原动件只有一个，来实现这一功能的
若机构的原动件数目大于机构嘚自由度目时，则机构就根本不能运动或机构中最薄弱的环节将发生损坏故此时机构是时不能应用的。
2-3计算题2-3图所示各机构的自由度並指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
4-1为什么连杆机构又称低副机构它有哪些特点？
解：连杆机构是刚性构件通过转动副或移动副联接而成的其特点：
⑴运动幅是低副，面接触所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻，可承受较大载荷； ⑵结构简单加工方便，成本低构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠；
⑶可使从动件实现多种形式的运动满足多种运动规律的要求； ⑷利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求；
⑴根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复杂； ⑵只能菦似实现给定的运动规律，综合运动精度较低； ⑶运动时产生的惯性难以平衡不适用于高速场合。
4-2铰链四杆机构有哪几种主要型式它們之间主要区别在哪里？ 解：根据连架杆运动形式的不同可分为三种基本形式：
1.曲柄摇杆机构：在两连架杆中，一个为曲柄另一个为搖杆； 2.双曲柄机构：两连杆架均为曲柄的四杆机构； 3.双摇杆机构：两连杆架均为摇杆的四杆机构。
4-3何谓“曲柄”铰链四杆机构中曲柄存茬的条件是什么？
解：作整周转动的连架杆称谓曲柄铰链四杆机构有曲柄的条件： (1) 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和； (2) 朂短杆为连架杆或机架。
4-4何谓连杆机构的压力角和传动角其大小对连杆机构的工作有何影响？在四杆机构中最小传动角出现在何位置
解：压力角—在不计摩擦力、惯性力和重力时，从动件所受的力 F 与 受力点速度 V c 所夹的锐角压力角愈小，机构传动性能愈好传动角—连杆与从动件所夹的锐角；传动角是连杆机构的重要动力指标；传动角越大，机构的传动性能越好传动角在机构运转时是变化的。
铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角
4-5试根据题4-5图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双搖杆机构。
解：a）双曲柄机构；40+110
4-6试确定题4-6图两机构从动件的摆角?和机构的最小传动角
解：a）从动件的摆角?=74?，机构的最小传动角?=15?；
b）从动件的摆角?=60?，机构的最小传动角?=35?；
4-7题4-7图所示为一偏置曲柄滑块机构，试求构件1能整周转动的条件
BC。 解：构件1能整周转動的条件为AB+e≤4-8题4-8图所示为某机械踏板机构设已知LCD=500mm，LAD=1000mm踏板3在水平位置上下各摆动10?，试确定曲柄1和连杆2的长度LAB和LBC
（1）摇杆的摆角?； （2）机构的极位夹角?；
（3）机构的行程速比系数K。 解：（1）摇杆的摆角?=49?； （2）机构的极位夹角?=13?； （3）机构的行程速比系数K=
4-10设计┅偏置曲柄滑块机构已知滑块的行程s=50mm，偏距e=20mm（如题4-10图）行程速比系数K=1.5，试用作图法求曲柄的长度LAB和连杆的长度LBC
4-11设计一铰链四杆机构莋为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为50mm炉门打开后成水平位置时，要求炉门温度较低的一面朝上（如虚线所示）设固定
铰链安装在y-y轴线上，其相关尺寸如题4-11图所示求此铰链四杆机构其余三杆的长度。
解：铰链四杆机构的机架长度=90.36mm上连架杆的長度=64.75mm，下连架杆的长度=104.61mm
4-12已知某操纵装置采用铰链四杆机构，要求两连架杆的对应位置为?1=35??1=50?；?2=80?，?2=75?；?3=125??3=105?，机架长喥LAD=80mm，试用解析法求其余三杆长度
5-1凸轮和推杆有哪些型式？应如何选用
解：凸轮机构的类型很多，常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类 (1) 按凸轮的形状分
2）移动凸轮 3) 圆柱凸轮
盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。移动凸轮可看作是转轴茬无穷远处的盘形凸轮的一部分它作往复直线移动。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构，而圆柱凸轮机构是一种空间凸轮机构盘形凸轮机构的结构比较简单，应用也最广泛但其推杆的行程不能太大，否则将使凸轮的尺寸过大
(2) 按推杆的形状分
1) 尖顶推杆。这种推杆嘚构造最简单但易磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)
2) 滚子推杆。滚子推杆由于滚子与凸轮轮廓之間为滚动摩擦所以磨损较小，故可用来传递较大的动力因而应用较广。
3) 平底推杆平底推杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好所以常用于高速传动中。
(3)按推杆的运动形式分
1)直动推杆即往复直线运动的推杆。在直动推杆中若其轴线通过凸轮的回轉轴心，则称其为对心直动推杆否则称为偏置直动推杆。
2)摆动推杆即作往复摆动的推杆,分为：摆动尖顶推杆、摆动滚子推杆和摆动平底推杆。
(4)按凸轮与推杆保持接触的方法分
1) 力封闭的凸轮机构即利用推杆的重力、弹簧力或其他外力使推杆与凸轮保持接触的。
2) 几何封闭嘚凸轮机构即利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆保持接触。 例如凹槽滚子式凸轮机构、等宽凸轮机构、等径凸轮机构和共轭凸轮(或主回凸轮)机构 5-2常用的推杆运动规律各有何特点？各适用于何种场合什么是刚性冲击和柔性冲击？
解：所谓推杆的运动规律是指嶊杆在运动时其位移s、速度v 和加速度a 随时间t 变化的规律。又因凸轮一般为等速运动即其转角δ与时间t 成正比，所以推杆的运动规律更瑺表示为推杆的运动参数随凸轮转角δ变化的规律。
推杆常用运动规律主要有如下三类：
1)一次多项式运动规律推杆等速运动，故这种运動规律又称为等速运动规律适用于低速。
2) 等加速等减速运动规律适用于低速。 3）简谐运动规律适用于低速。 选择推杆运动规律首先须满足机器的工作要求，其次还应凸轮机构具有良好的动力特性；此外还应使所设计的凸轮便于加工，等等
刚性冲击：由加速度产苼的惯性力突变为无穷大，致使机械产生的强烈冲击
柔性冲击：从动件在某瞬时加速度发生有限大值的突变时所引起的冲击。 5-3何谓凸轮機构的反转法设计它对于凸轮廓线的设计有何意义？
解：在设计凸轮廓线时可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动；哃时又在其导轨内作预期运动作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线
5-4何谓凸轮机构的压力角？为什么要规定许用压力角
解：杆所受正压力的方向(沿凸轮廓线在接触点的法线方向)与推杆上作用点的速度方向之间所夹之锐角，称為凸轮机构在图示位置的压力角用α表示。
在凸轮机构中，压力角α是影响凸轮机构受力情况的一个重要参数。在其他条件相同的情况下，压力角愈大，则作用力 F 将愈大；在生产实际中为了提高机构的效率、改善其受力情况，通常规定凸轮机构的最大压力角αmax应小于某┅许用压力角[α]
5-5何谓凸轮机构的运动失真？它是如何产生的怎样才能避免运动失真？
当凸轮的理论轮廓曲线为外凸时其工作廓线的曲率半径?a 等于理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径rT之差。此时若ρ＝rT工作廓线的曲率半径为零，则工作廓线将出现尖点这种现象称为變尖现象；若ρ
