机械设计基础课后答案1
机械设计基础习题解答1
1．凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在mm D 100=的圆周上，接合面摩擦系数f =0.16，防滑系数 1.2f K =，若联轴器传递扭矩为m N .150，试求螺栓螺纹小径。
（螺栓[]MPa 120=σ）。
解： T K r fF f zi i ≥∑=10N r f TK F f 3750)506(16.0101502.1)6(30=⨯⨯⨯⨯==mm F d 19.712037502.5][2.501=⨯=≥πσπ 结论 取M10的螺栓2．图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径mm D 160=，其传递的扭矩m N T .1200=，若使用16M 的普通螺栓（螺纹内径mm d 84.131=），被联接件接合面的摩擦系数25.0=f ，防滑系数2.1=K f ，螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？ 解：强度条件：302211332211.34 1.3240010[][]/44 1.32400104 1.3 1.22400107.77[]13.840.2516080s s F K d d fzDK z d fD σσσπππσπ⨯⨯⨯=≤∴≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴≥==⨯⨯⨯⨯至少需8个螺栓3.已知气缸的工作总压力Q=29000N，螺栓材料为35号钢，许用应力[σ]=150N/mm2,螺栓个数Z = 8,剩余预紧力F'0=1.5 F, 试设计气缸盖螺栓联接。
mmd d d F NF F F NF F NZ Q F 000121999.101505.906243.1][43.15.90625.543736255.543736255.15.136258290001212100≥≤⨯⨯≤⨯='=+='+==⨯=='===∑∑πσπσ查表选取M12，其小径d 1=10.106>10.000121999 符合要求。
4.有一受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，预紧力N F 40000=，轴向工作载荷在N 4000~0之间变化，假设螺栓与被联接件刚度相等，试绘制受力变形图并计算：（1）螺栓所受最大和最小载荷是多少？（2）被联接件之间的压紧力最大和最小值是多少？（3）螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，根据受轴向静载荷计算螺栓尺寸1d 。
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础课后习题答案机械设计基础课后习题解答参考1-2题,7,5===h l P P n107253=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-3题1,11,8===h l P P n1111283=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-4题 0,11,8===h l P P n2011283=-?-?=F机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。
1-5题1,8,6===h l P P n118263=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
2-1题（a ）双曲柄机构；（b ）曲柄摇杆机构；（c ）双摇杆机构；（d ）双摇杆机构。
2-2题0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时，曲柄条件：BC AB l l <。
=3636.1612.112.118011180K K θ3-2题m z m h z d a a )2()2(*2252==+=z d m a mm主要⼏何尺⼨计算（略）。
4-2题略4-3题分锥⾓"43'25684287.681743arctan arctan122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ分度圆5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm齿顶圆580.565713.21cos 3251cos 2111=+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=+=+=δm d d a mm 齿根圆304.445713.21cos 34.251cos 4.2111=-=-=δm d d fmm353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=-=-=δm d d fmm锥距358.694317232222221=+?=+=z z m R mm 齿顶⾓"44'4237122.3358.693arctan arctan====R h a a θ齿根⾓ "7'2744519.4358.696.3arctan arctan ?=?===R h ff θ根锥⾓"10'7171194.1711?=?=-=f f θδδ"1'17252835.2511?=?=+=a a θδδ"27'8721409.7222?=?=+=a a θδδ当量齿数28.18cos 111==δz z v ； 96.116cos 222==δz z v4-4题8011==mz d mm ； 24022==mz d mm80)(2112=-=d d a mm 88)2(2111=+=+=z m h d d a a mm 232)2(2222=-=-=z m h d d a a mm 70)5.2(2111=-=-=z m h d d f f mm 250)5.2(2222=+=+=z m h d d f f mm本题为定轴轮系。
机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)
机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第 1 章机械设计概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 1第 2 章摩擦、磨损及润滑概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????? 3第 3 章平面机构的结构分析??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 12第 4 章平面连杆机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 16第 5 章凸轮机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????36第 6 章间歇运动机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 46第7 章螺纹连接与螺旋传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 48第8 章带传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????60第9 章链传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????73第10 章齿轮传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????80第11章蜗杆传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????112第12 章齿轮系??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????124第13 章机械传动设计???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131第14 章轴和轴毂连接??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 133第15 章轴承??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????138第16 章其他常用零、部件??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 152第17 章机械的平衡与调速??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 156第18 章机械设计CAD 简介??????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????163第1章机械设计概述1.1 机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。
一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。
使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。
当散热不良时，闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ?答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。
机械设计基础课后习题答案(第四版)
目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
机械设计基础课后习题与答案
机械设计基础课后习题与答案机械设计基础1-5至1-12 指出机构运动简图中的复合铰链、局部自度和虚约束，计算各机构的自度，并判断是否具有确定的运动。
1-5 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-6 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?1=1 1-7 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?0=2 1-8 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-9 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-10 解F=3n?2PL?PH=3?9?2?12?2=1 1-11 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-12 解F=3n?2PL?PH=3?3?2?3?0=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
题2-1图答: a ）40?110?150?70?90?160，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ）45?120?165?100?70?170，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ）60?100?160?70?62?132，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ）50?100?150?100?90?190，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解：2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD在水平位置上下各摆10度，且lCD?500mm，lAD?1000mm。
试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度；用式和式’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解: 题意踏板CD在水平位置上下摆动10?，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
取适当比例图尺，作出两次极限位置AB1C1D和。
图量得：AC1?1037mm，AC2?1193mm。
AB2C2D解得：l1?l2?12121212?AC2?AC2?AC1??AC1?? 1193?1193?1037?1037??78mm ??1115mm 已知和上步求解可知：l1?78mm，l2?1115mm，l3?500mm，l4?1000mm 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取??0和??180?代入公式计算可得：cos?BCD??l2?l3?l1?l4?2l1l4cos?2l2l3222 22 = 11152?500?78?100022?2?78?1000cos0?2 ?1115?500= ?BCD?? 或：cos?BCD?l2?l3?l1?l4?2l1l4cos?2l2l32222 =11152?5002?78?100022?2?78?1000cos18 0?2?1115?500= ?BCD?? 代入公式′，可知?min??BCD?? 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)1
机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版)
杨可竺、程光蕴、李仲生主编
高等教育出版社
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图
图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图
1-5 解
1-6 解
1-7 解
1-8 解
1-9 解
1-10 解
1-11 解
1-12 解
1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件1、3的角速比为：
1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示，构件3的速度为：
，方
向垂直向上。
1-15解要求轮1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，
即，和，如图所示。
则：，轮2与轮1的转向相反。
1-16解（1）图a中的构件组合的自由度为：
自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运
动。
（2）图b中的CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。
故图b中机构的自由度为：
所以构件之间能产生相对运动。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)(1)
机械设计基础（第五版）课后习题答案图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解题题2-3 见图 2.16 。
图2.16题2-7图2.19解: 作图步骤如下（见图2.19 ）：（1 ）求，；并确定比例尺。
（2 ）作，顶角，。
（3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。
（4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。
（5 ）由图量得，。
解得：曲柄长度：连杆长度：题2-9解：见图 2.21 ，作图步骤如下：（1 ）求，，由此可知该机构没有急回特性。
（ 2 ）选定比例尺，作，。
（即摇杆的两极限位置）（3 ）做，与交于点。
（4 ）在图上量取，和机架长度。
曲柄长度：连杆长度：4.5课后习题详解4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-2解由可得模数分度圆直径4-3解由得4-11解因螺旋角端面模数端面压力角当量齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。
（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角分度圆直径节圆与分度圆重合，5-1解：蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。
图 5.5图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。
5-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵，∴∴与方向相同5-9解：这是一个周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵设齿轮1方向为正，则，∴∴与方向相同图 5.13图5.145-10解：这是一个混合轮系。
机械设计基础王大康第四版课后答案
机械设计基础王大康第四版课后答案1,用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹()。
[单选题] *A.强度高，自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好(正确答案)D.自锁性能差2.螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，目的是()。
[单选题] *A.提高强度B.提高刚度(正确答案)C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力3.螺纹的危险截面应在()上。
[单选题] *A.大径B.小径(正确答案)C.中径D.直径4•当两个被连接件不太厚时，宜采用()。
[单选题] *A.双头螺柱连接(正确答案)B.螺栓连接C.螺钉连接D.紧定螺钉连接5.受预紧力的螺栓连接中，螺栓危险截面的应力状态为(). [单选题] *A.纯剪切B.简单拉伸C.弯扭组合D.拉扭组合(正确答案)6.有一螺杆回转、螺母作直线运动的螺旋传动装置，起螺杆为双线螺纹，导程为12mm,当螺杆转两周后，螺母位移量为( ) [单选题] *A.12B.24(正确答案)C.48D.567.( )多用于车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合. [单选题] *A.滚珠螺旋传动(正确答案)B.差动螺旋传动B.普通螺旋传动D.都不确定8.车床横刀架的移动釆用了()的传动形式 [单选题] *A.螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动B.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动C.螺杆回转，螺母移动(正确答案)D.螺杆移动，螺母不动9.9.调节机构中，如螺纹为双线，螺距为3nm,平均直径为14.7 mm,当螺杆转3转时，螺母轴向移动（）mm。
[单选题] *A.14.7B.29.4C.18(正确答案)D.610.台虎钳属于( )螺旋形式。
[单选题] *A.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动(正确答案)B.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动C.螺杆回转，螺母移动D.螺杆移动，螺母不动11.()是带传动的特点之一。
[单选题] *A.传动比准确B.在过载时会产生打滑现象(正确答案)C.应用在传动准确的场合D.过载时无打滑12.按国家标准普通V带有()种型号。
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础第1章平面机构自由度习题解答1-1至1-4 绘制机构运动简图。
1-11-21-31-41-5至1-12 计算机构自由度1-5 有一处局部自由度（滚子），有一处虚约束（槽的一侧），无复合铰链n=6 P L =8 P H =1 F=3×6-2×8-1=11-6 有一处局部自由度（滚子），无复合铰链、虚约束n=8 P L =11 P H =1 F=3×8-2×11-1=1虚约束局部自由度 局部自由度1-7 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=8 P L=11 P H=0 F=3×8-2×11-0=2 1-8 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=6 P L=8 P H=1 F=3×6-2×8-1=11-9 有两处虚约束（凸轮、滚子处槽的一侧），局部自由度1处，无复合铰链n=4 P L=4 P H=2F=3×4-2×4-2=21-10 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处凸轮、齿轮为同一构件时，n=9 P L=12 P H=2F=3×9-2×12-2=1凸轮、齿轮为不同构件时n=10 P L=13 P H=2 F=3×10-2×13-2=2 图上应在凸轮上加一个原动件。
1-11 复合铰链一处，无局部自由度、虚约束n=4 P L=4 P H=2 F=3×4-2×4-2=21-12 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处n=8 P L=11 P H=1 F=3×8-2×11-1=1谢谢观看! 欢迎您的下载，资料仅供参考,如有雷同纯属意外。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)
（2）图b中的CD杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图b中机构的自由度为：
所以构件之间能产生相对运动。
题2-1答:a） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c） ，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d） ，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
27.135
29.266
30
30
30
29.066
26.250
21.563
速度(mm/s)
36.932
19.416
0
0
0
-25
-50
-75
加速度（mm/s 2）
-53.231
-62.577
-65.797
0
-83.333
-83.333
-83.333
-83.333
总转角
240°
255°
270°
285°
300°
（2）因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取 和 代入公式（2-3）
计算可得：
或：
代入公式（2-3）′，可知
题2-6解：因为本题属于设计题，只要步骤正确，答案不唯一。这里给出基本的作图步骤，不
给出具体数值答案。作图步骤如下（见图2.18）：
（1）求 ， ；并确定比例尺 。
（2）作 ， 。（即摇杆的两极限位置）
接 ， ，作图2.22 的中垂线与 交于 点。然后连接 ， ，作 的中垂线
与 交于 点。图中画出了一个位置 。从图中量取各杆的长度，得到： ，
，
题2-11解:（1）以 为中心，设连架杆长度为 ，根据 作出 ，
， 。
（2）取连杆长度 ，以 ， ， 为圆心，作弧。
机械设计基础习题解答(1-5)
机械设计基础教材习题参考解答（第一章~第五章）2012.8目录第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11第1章机械设计概论思考题和练习题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；继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？为零件选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、性质及其分布状况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。
机械设计基础课后习题答案(第四版)
机械设计基础课后习题答案(第四版) 第1章总论课后习题答案题1-1试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。
答：机械是机器与机构的总称。
其中机构是指用来传递与交换运动和力的可动的装置；机器是由若干构件以运动副相联接并具有确定相对运动，用来完成有用的机械功或转换机械能的组合体；机器用来完成有用的机械功或转换机械能，而机构在习惯上主要是指传递运动的机械（如仪表等）以及从运动的观点加以研究而言的。
机器中必包含一个或一个以上的机构。
零件是机器及各种设备的基本组成单元；根据机器功能、结构要求，某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合，成为机器中运动的一个基本单元体，通常称为构件；构件与零件的区别在于：构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元；有时一个单独的零件也是一个最简单的构件。
构件与构件之间通过一定的相互接触与制约，构成保持确定相对运动的“可动联接”，这种可动联接称为“运动副”；当构件之间用运动副联接以后，在其联接处，它们之间的某些相对运动将不能实现，这种对于相对运动的限制称为运动副的约束。
题1-2机械运动简图和装配图有何不同？正确绘制运动简图应抓住哪些关键？请画出图1-1所列机构和机械的运动简图。
陈秀宁机械设计基础教材答案答：把复杂的机械采用一些简单的线条和规定的符号将其传动系统、传动机构间的相互联系、运动特性表示出来，表示这些内容的图称为机械运动简图；装配图是表示机器或部件的图样，它是生产中的主要技术文件之一；从机械运动简图中可以清晰地看出原动机的运动和动力通过哪些机构、采用何种方式，使机器工作部分实现怎样的运动；根据运动简图再配上某些参数便可进行机器传动方案比较、运动分析和受力分析，并为机械系统设计、主要传动件工作能力计算、机件（构件和零件之统称）结构具体化和绘制装配图提供条件。
根据实际机械绘制其运动简图时，首先应分清各种机构，判别固定构件与运动构件，数出运动构件的数目，并根据构件间相对运动性质确定其运动副的类型；测量各个构件上的运动尺寸，然后根据这些尺寸选择适当的长度比例尺和视图平面用规定的或惯用的机构、构件和运动副的代表符号绘制简图；最后仔细检查运动构件的数目、运动副的类型和数目及其相对位置与联接关系等是否正确，否则将不能正确反映实际机械的真实运动。
机械设计基础课后习题答案(第五版)(完整版)
2.929
0.761
0
0
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0
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0
图3-20题3-7解图
4.5课后习题详解
4-1解分度圆直径
齿顶高
齿根高
顶隙
中心距
齿顶圆直径
齿根圆直径
基圆直径
齿距
齿厚、齿槽宽
4-2解由 可得模数
分度圆直径
4-3解由 得
4-4解分度圆半径
分度圆上渐开线齿廓的曲率半径
分度圆上渐开线齿廓的压力角
基圆半径
基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0；
， 。
题2-13证明:见图2.25。在 上任取一点 ，下面求证 点的运动轨迹为一椭圆。见图
可知 点将 分为两部分，其中 ， 。
又由图可知 ， ，二式平方相加得
可见 点的运动轨迹为一椭圆。
3-1解
图3.10题3-1解图
如图3.10所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线，此线为
计算各分点的位移值如下：
总转角（°）
0
15
30
45
60
75
90
105
角位移（°）
0
0.367
1.432
3.092
5.182
7.5
9.818
11.908
总转角（°）
120
135
150
165
180
195
210
225
角位移（°）
13.568
14.633
15
15
15
14.429
12.803
0.370
总转角（°）
接 ， ，作图2.22 的中垂线与 交于 点。然后连接 ， ，作 的中垂线
机械设计基础王喆课后题答案
机械设计基础王喆课后题答案1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件1、3的角速比为：1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示，构件3的速度为：，方向垂直向上。
1-15解要求轮1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即，和，如图所示。
则：，轮2与轮1的转向相反。
1-16解（1）图a中的构件组合的自由度为：自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运动。
（2）图b中的CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。
故图b中机构的自由度为：所以构件之间能产生相对运动。
题2-1答: a ），且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ），且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ），不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ），且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
题2-2解: 要想成为转动导杆机构，则要求与均为周转副。
（1 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）；在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）。
综合这二者，要求即可。
（2 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在位置时，从线段来看，要能绕过点要求：（极限情况取等号）；在位置时，因为导杆是无限长的，故没有过多条件限制。
（3 ）综合（1 ）、（2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题2-3 见图2.16 。
图2.16题2-4解: （1 ）由公式，并带入已知数据列方程有：因此空回行程所需时间；（2 ）因为曲柄空回行程用时，转过的角度为，因此其转速为：转/ 分钟题2-5解: （1 ）由题意踏板在水平位置上下摆动，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
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练习题答案第一章 平面连杆机构1-1 什么叫曲柄？在铰链四杆机构中，曲柄的存在条件是什么？曲柄是否一定是最短杆？答：⑴ 能绕固定铰链中心作整周转动的连架杆称为曲柄。
⑵ 曲柄存在的条件：①、最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其它两杆长度之和；②、最短杆或其临杆做机架。
⑶ 曲柄不一定是最短杆。
（当满足条件1时并最短杆作机架时，曲柄为最短杆的两个临杆） 1-2 铰链四杆机构用不同的杆长组合并通过构件位置的倒置会得到哪些类型的机构？试填在下表中。
1-3 什么叫摆角？什么叫极位夹角？什么叫行程速比系数？前两者之间有怎样的关系？后两者之间又有怎样的关系？答：⑴ 在曲柄摇杆机构中，取曲柄为主动件，在曲柄转动一周的过程中，有两次与连杆共线，这时的摇杆分别摆至左、右两极限位置。
摇杆两极限位置间的夹角称作摇杆的摆角。
⑵ 对应于摇杆处于两极限位置时，曲柄两位置直线间所夹的锐角，称为极位夹角。
⑶ ()()θ－180θ＋180/ωθ＋180C C /ωθ－180C C /t C C /t C C V V 0002101212121212====线速度从动件工作行程的平均线速度从动件返回行程的平均行程速比系数⑷ 极位夹角和摆角的大小取决于机构中的杆长关系。
摆角越大，极位夹角越大。
⑸ 极位夹角极位夹角行程速比系数－180＋18000== 1-4 曲柄滑块机构是怎样演化为偏心轮机构的？这种演化机构有何优点？答：当曲柄的实际尺寸很小但传递动力较大时，通常将曲柄做一圆盘，圆盘的几何中心为B （亦即圆盘与连杆2的铰接中心），B 与圆盘自身的回转中心A 的距离就是曲柄AB 的长度，这时的机构称为偏心轮机构。
这种演化机构的优点：既减少了加工程序，又提高了曲柄的强度和刚度。
1-5 何谓机构的急回特性？机构具有急回特性的特征是什么？并分析K值大小对机构工作的影响。
答：当曲柄等速转动时，摇杆往返摆动的速度其值不相同，返回时速度较大。
从动件这种返回行程的速度大于工作行程速度的性质，称为机构的急回特性。
当K＝1时，机构将无急回特性；只要K＞1，机构就存在急回特性，K值越大，急回运动的性质也越显著。
1-6 在下列平面机构中当曲柄做主动件时，哪些机构有急回性质？A．曲柄摇杆机构；B．对心式曲柄滑块机构；C．偏置式曲柄滑块机构；D．摆动导杆机构。
答：有急回性质的机构为A、C、D。
1-7 在平面连杆机构中是怎样定义传动角γ的？γ的大小对机构产生怎样的影响？对γ的大小做了怎样的限制？（1）传力杆件与从动杆件两杆件之．．．．间所夹的锐角，称为传动角γ。
（2）γ越大，对传动越有利；传动角过小，则对传动不利，甚至会使机构自锁。
（3）通常对γ的限制条件是：γmin≥［γ］＝400～500。
对以传递运动为主的机构，取偏于小值（甚至可小到300）；对以传递动力为主的机构，取偏于大值。
1-8 何谓连杆机构的死点？使机构顺利通过死点位置的措施有哪些？举出避免死点和利用死点的例子。
答：γ=︒时的位置。
（1）机构的死点位置是指机构处于传动角0（2）使机构顺利通过死点位置的措施：①采用联动装置；②错位排列；③安装飞轮。
（3）避免死点的例子：缝纫机的踏板机构，利用飞轮转动惯性，闯过死点；利用死点的例子：飞机起落架。
（a(e) 摆动导杆机构(f) 转动导杆机构题1-1图1-2已知铰链四杆机构ABCD的各杆长为L AB=240mm，L BC=600mm，L CD=400mm，L AD=500mm。
试问：（1）当取杆L AB为机架时是否有曲柄存在？（2）若各杆长度不变，如何获得双曲柄机构和双摇杆机构？答：（1）因：最短杆L AB（240mm）+最长杆L BC（600m m）＜L CD（400mm）+L AD（500mm），且最短杆L AB为机架，故机构中有曲柄存在。
（2）当最短杆L AB为机架时，获得双曲柄机构；当最短杆L AB的对面杆L CD作为机架时，获得双摇杆机构。
1-3 在题1-3图所示的铰链四杆机构中，已知：b＝50mm，c＝35mm，d＝30mm，d为机架，试求：⑴若此机构为曲柄摇杆机构，且a为曲柄，求a的最大值；⑵若此机构为双曲柄机构，求a的最小值；⑶若此机构为双摇杆机构，求a的取值范围。
答：⑴若此机构为曲柄摇杆机构，则满足L min+L max≤其余两杆和且最短且最短杆的临杆做机架。
故有a为最短杆，a+50≤35+30 解得a≤15mm，a的最大值为15mm。
（2）若此机构为双曲柄机构，则满足d为最短杆，当a杆为中间值时，有b+d≤a+c 即 50+30≤a+35，求的a≥45mm。
a的最小值为45mm。
⑶若此机构为双摇杆机构：①当a为最长杆时（a≥50mm），有a+d＞b+c，即a+30＞50+35，求的a＞55mm；②当a为中间杆时（30≤a≤50），有30+50＞a+35，求的a＜45mm，综合得30≤a＜45mm；③当a为最短杆时（a≤30），有a+50＞30+35，求的a＞15，综合得15＜a≤30；综合求的a的取值范围为（15＜a＜45mm）∪（a＞55mm）题1-3图题1-4图1-4 已知铰链四杆机构及各杆长度，如题1-4图所示，试问：⑴这是什么类型的铰链四杆机构？⑵以AB为主动件，此机构有无急回特性？⑶以AB为主动件时，机构的最小传动角出现在何处，就图上标出。
答：⑴这是曲柄摇杆机构；⑵以AB为主动件，此机构有急回特性；⑶如图：C2第二章凸轮机构思考题：2-1 凸轮机构怎样组成的？凸轮机构分成哪几类？为什么滚子从动件是最常用的从动件型式？答：（1）、凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置（回位弹簧等）组成。
（2）、按凸轮形状分为：①．盘形凸轮机构②．移动凸轮机构③．圆柱凸轮机构按从动件的结构型式分：①尖顶从动件②滚子从动件③平底从动件（3）由于滚子同凸轮轮廓之间为滚动磨擦，磨损较小，可用来传递较大的功率，因而应用广泛。
2-2 凸轮机构有什么特点？凸轮机构的应用场合是什么？答：凸轮机构的从动件的位移、速度或加速度可以按照预定的规律变化。
在金属切削机床、内燃机、包装机械、纺织机械、印刷机械、农业机械等各类机械，尤其是自动机械、自动控制装置和装配生产线上，凸轮机构都得到广泛使用。
2-3 通常用什么办法保证凸轮与从动件之间的接触？答：通常采用力封闭或者形封闭的方法保证凸轮与从动件之间的接触。
2-4通常可将凸轮机构的工作过程分为哪几个阶段？这几个阶段中的凸轮与从动件各是如何运动的？答：通常可将凸轮机构的工作过程分为：⑴推程；⑵远停程；⑶回程；⑷近停程。
⑴推程当凸轮转过推程角，随着凸轮廓线上各点的向径逐渐增大，从动件从起始位置开始，按设定的规律逐渐被推到离回转中心最远的位置。
⑵远停程当凸轮转过远停程角，从动件在离回转中心最远位置处停止不动。
⑶回程随着凸轮的继续转动，当凸轮转过回程角’时，从动件也从最远位置按某设定的规律逐渐返回到距离回转中心最近的位置。
⑷近停程当凸轮继续转过近停程角时，从动件在离回转中心最近位置处停歇不动。
2-5凸轮机构从动件的常用运动规律有那些？各有什么特点？答：凸轮机构从动件的常用运动规律有：（1）．等速运动规律；（2）．等加速等减速运动规律；（3）．简谐运动规律；（4）．摆线运动规律（一）．等速运动规律：当凸轮等角速度转动时，从动件上升（或下降）的运动速度保持不变；（二）．等加速等减速运动规律：当凸轮等角速度转动时，从动件在一个行程中，前半程作等加速运动，后半程作等减速运动，并且通常取加、减速度的绝对值相等。
（三）．简谐运动规律：当凸轮等角速度转动时，从动件一动点在一圆周上作匀速运动时，该动点在此圆直径上的投影长是一随时间变化着的直线长度。
（四）．摆线运动规律：当一个滚圆在一直线上作纯滚动时，滚圆上一点所走过的轨迹就是一条摆线。
2-7什么叫做凸轮机构的压力角α？如何检验αmax？对移动从动件推程的[α]一般怎样取值？当机构不能满足αmax≤[α]是怎样解决？答：（一）、凸轮机构中，从动件受力方向与其在受力点处的速度方向间所夹的锐角称为凸轮机构的压力角。
（二）采用角度尺测量，角度尺水平线做凸轮表面的切线方向，其90度方向便为其法向方向，法向方向与从动件运动方向所夹锐角α的最大值为最大压力角。
（三）对移动从动件推程时，移动从动件的［α］≤300。
（四）①适当增大基圆半径，直至满足αmax≤［α］；②采用偏置的方法，将移动从动件向着与凸轮转向相反的方向偏置一距离e，可以减小α。
③修改从动件运动规律，重新进行设计。
习题2-1如题2-1图所示的偏置移动从动件盘形凸轮机构，AB段为凸轮的推程轮廓曲线，请在图上标出从动件的行程h、推程角δ0、远停程角δs、回程角δ0’和近停程角δs’。
推程角δ0=回程角δ0’=1800、远停程角δs=近停程角δs’=00。
2-3 就题2-3图上标出下列各机构转至B点时的凸轮转角δ和压力角α。
（a ） （b ） 2-4 设计一尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮的基圆半径r b ＝50mm ，凸轮逆时针等速回转。
在推程中，凸轮转过150°时，从动件等速上升100mm ；凸轮继续转过30°时，从动件保持不动。
在回程中，凸轮转过120°时，从动件以等加速等减速运动规律回到原处；凸轮转过其余60°时，从动件又保持不动。
试用作图法绘制从动件的位移曲线图及凸轮的轮廓曲线。
略第三章 其他常用机构习题3-7 在六角车床的外啮合槽轮机构中，已知槽轮的轮槽数Z=6，槽轮的静止时间为其运动时间的两倍，试确定槽轮机构的圆销数k 和运动系数τd 。
解：由题意（槽轮的静止时间为其运动时间的两倍）得知2×运动系数τd ＝静止系数τj （1）又因为： 运动系数τd ＋静止系数τj ＝1 （2）联合公式（1）、（2）求解得到运动系数τd =31（2）根据公式τd ＝ZZ K 2)2(-得到： 62)26(⨯-K =31 解得：K=1答：槽轮机构的圆销数k 为1，运动系数τd =31 。