（1） 活动构件数n=5，低副数 P L =7，高副数P H =0 ，因此自由度数F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 C 为复合铰链（2） 活动构件数n=5，低副数 P L =7，高副数P H =0 因此自由度数F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 F 、G 为同一个移动副，存在一个虚约束。
2．在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数120Z =，Z 2=27，Z 2’=45，340Z =，已知齿轮1的转速1n =330r/min ，试求转臂H 的转速n H (大小与方向)。
（1）判断转化轮系齿轮的转动方由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。
（2）转化轮系传动比关系式'21323113Z Z Z Z n n n n i H HH⋅⋅-=--=（3）计算转臂H 的转速H n 。
代入13330,0n n ==及各轮齿数 330274002045330615150/minH H H H n n n n r -⨯=--⨯-+=-=转臂H 的转动方向与齿轮1相同。
2’2133．有一轴用一对46309轴承支承，轴承的基本额定动负载r C =48.1kN ，内部轴向力S=0.7Fr ，已知轴上承力R F =2500N ，A F =1600N ，轴的转速n=960r/min ，尺寸如图所示。
若取载荷系数p f =1.2，试计算轴承的使用寿命。
1）计算径向负荷F A F r1S 2 F RS 1F r2由力矩平衡 F r2×200- F R ×300+ F A ×40=0F r2= (F R ×300- F A ×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430N F r1= F r2- F R =3430-2500=930N （2）计算轴向负荷 内部轴向力S 1=0.7 F r1=0.7×930=651N ；S 2=0.7 F r2=0.7×3430=2401N由S 1+ F A < S 2 ，可知轴承1为“压紧”轴承，故有F a1= S 2- F A =2401-1600=801N F a2= S 2=2401N （3）计算当量动负荷轴承1：F a1/ F r1=801/930=0.86>e ；取X ＝0.41，Y ＝0.87 P 1=f p (X F r1+Y F a1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N 轴承2：F a2/ F r2=0.7=e ；取X=1,Y=0 P 2=f p ×F r2=1.2×3430=4116N∵ P 2> P 1 ∴ 取P=P 2=4116N 计算轴承寿命。
（4）计算轴承寿命L h =(106/60n)( C t /P)ε= 〔106 /(60×960)〕×(48.1×103/4116)ε=27706heF a /F r ≤eF a /F r ＞eXY X Y 0.710.410.85此轴承组合设计有以下四个方面的错误：（1） 转动件与静止件接触：轴与轴盖；套筒与轴承外圈 （2） 轴上零件未定位、未固定：筒顶不住齿轮（过定位）；卡圈不需要 （3） 工艺不合理：加工：精加工面过长且加工不方便；联轴器孔未打通；箱体加工面与非加工面没有分开 安装：轴肩过高，无法拆卸轴承；键过长，套筒无法装入 调整：无垫片，无法调整轴承游隙润滑与密封：齿轮用油润滑，轴承用脂润滑而挡油盘；缺缺密封件、、如图所示的轮系中，已知z 1 =z 2 =z 4 =z 5 =20，z 3 =z 6 =60，齿轮1的转速n 1=1440(r/min),求齿轮6的转速（大小及方向）（方向用箭头表示）。
其转动比为 12i =61n n =(-1)2920206060416354265321===X X z z z z z z z z z z z z)min (160914401216r i n n ===轮6转向轮1同。
已知一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数z 1=20，模数m = 2mm ，拟将该齿轮作某外啮合传动的主动齿轮，现须配一从动齿轮，要求传动比i =3.5，试计算从动齿轮的几何尺寸及两轮的中心距。
（20分）解：根据给定的传动比i ，可计算从动轮的齿数z 2 = i z 1 =3.5× 20 = 70已知齿轮的齿数z 2及模数m ，由表5-2所列公式可以计算从动轮各部分尺寸。
分度圆直径 d 2 = m z 2 = 2×70 = 140 mm齿顶圆直径 d a2 = (z 2 + 2h a *) m = (70+2×1)2=144 mm齿根圆直径 d f = (z 2 - 2h a *- 2c *) m = (70-2×1-2×0.25)2=135mm 全齿高 h =(2h a *+c *)m = ( 2×1 + 0.25) 2= 4.5 mm 中心距 90)7020(22)(22a 2121=+=+=+=z z m d d mm1． 请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。
答：瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时，其相对速度为0的重合点，或者是绝对速度相等的重合点。
（3分）三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心（1.5分），它们位于同一直线上（1.5分）。
2． 简述闭式齿轮传动的设计准则答：1）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度(2）对于硬齿面闭式齿轮传动，通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。
3． 平键连接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些?平键的截面尺寸bxh 是如何确定的? 答：平键的工作面为两侧面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
主要失效形式是工作面的压溃和键的剪断。
)截面尺寸根据轴径d 由标准查出。
4． 简述形成流体动压油膜的必要条件。
答：形成动压油膜的必要条件是：1）相对运动表面之间必须形成收敛形间隙；2）要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出；3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
1．（8分） 如图示螺栓联接的受力－变形图。
若保证残余预紧力"F 的大小等于其预紧力F ’的一半。
求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力，并在图中标出各力。
解：在受力－变形图中标出残余预紧力、预紧力及工作载荷，由图中几何关系可知螺栓连接最大工作载荷为: F=F ’ 螺栓所受的总拉力为："3'5.1'""0F F F F F F F ==+=+=2． 计算图中所示机构的自由度数，若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。
答： 活动构件数：n=7高副数：PL=9 低副数：PH=1 F=3n-2PL-PH=2 F 处存在局部自由度（1分），E 处或E ’处存在虚约束，C 处存在复合铰链。
4. 如图所示轮系中，若已知各轮齿数1z =2z =4z =5z =20，3z =40，6z =60，求H i 1 的大小, 并说明轮1与转臂H 的转向相同还是相反。
解：此轮系为混合轮系，其中定轴轮系传动比：22040122112====z z n n i 周转轮系的转化轮系传动比：42080)1(355225-=-=-=--=z z n n n n i H H H由于05=n ，故：42-=--H H n n n 得：52=H n n 故：10522212121-=⨯-=⋅==HH H n nn n i i i轮1与转臂H 转向相反FFFF３４ １５Ｈ ２试分析图示齿轮轴轴系结构上的结构错误，在图中编号并指出错误原因。
轴承采用脂润滑。
位置1、两轴承类型一致，角接触轴承应成对使用；位置2、旋转件和静止件接触；位置3、齿轮安装轴段的长度应小于齿轮宽度；位置4、无键槽；位置5、联轴器轴段无轴向定位，应设计成阶梯轴；位置6、与轴承内圈配合轴段太长，应设计成阶梯轴；位置7、机箱体应加凸台以减小加工面积；位置8、应加调整垫片；位置9、键槽孔太长；位置10、缺甩油环；位置11、轴肩太高，轴承内圈无法拆卸；位置12、无密封。
15.螺纹联接的防松方法，按工作原理来分可分为哪几种？要求每一种举一例。
15.答：摩擦防松，如用对顶螺母，弹簧垫圈，自琐螺母等。
机械防松，如开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝等。
其它防松，如铆冲，胶粘等16.什么是滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷？16.答：按一组轴承中10％的轴承发生点蚀失效，而90％的轴承不发生点蚀失效前轴承内外圈的相对转数（以106为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命。
滚动轴承基本额定动载荷，就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷。
17.试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。
弹性滑动和打滑会引起什么后果？二者都可以避免吗？17.答：带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是弹性滑动是局部滑动，会引起传动比不准,是不可避免的；打滑是全面滑动，将是带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免18.答: 铰链四杆机构的基本型式有三种:曲柄摇杆机构;双曲柄机构; 双摇杆机构 19.仅承受扭矩的轴叫转轴。
转轴→传动轴20.下图为某深沟球轴承的载荷P 与寿命L 的关系曲线，试求： 1）此轴承的基本额定动载荷C ；C ＝45000NL n C P C Ch ==⨯=166701667010000116670 h 3()(.)ε 2）若轴承当量动载荷P＝0.1C ，轴承转速n =1000r/min ，轴承寿命L h 为多少？21.有一滑动轴承，其轴颈直径d =100mm ，B /d =1.4，[p ]＝8MPa ，[V ]=3 m/s ，[pV ]=15MPa .m/s ，转速n =500r/min ，问此轴承允许最大工作载荷为多少？B d ==⨯=1414100140 mm ..；[]F dB p ==⨯⨯=1001408112000 NV dn =⨯=⨯⨯⨯=ππ/().601000100500601000262m /s ；[]pV p ==⨯15262.所以p ==152625725 MPa ..由此得F =⨯⨯=572510014080150.N 所以，允许最大工作载荷为80150N 。
22.如图所示用两个M10（小径d 18=.376mm ，中径d 29026=.mm ，）的螺钉固定一牵引钩。