机械设计基础(第三版)课后答案(1-18节全)

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机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(章全)

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a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。

机械制造技术基础(第三版)课后习题答案——第三版

机械制造技术基础(第三版)课后习题答案——第三版

第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。

第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。

消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

机械设计教程第三版答案

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机械设计教程第三版答案1一2设计机器时应满足哪些基本要求?答:1、功能要求满足机器预定的工作要求,如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率,以及某些使用上的特殊要求(如高温、防潮等)。

2.安全可靠性要求(1)使整个技术系统和需件在规定的外载荷和规定的工作时间内,能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。

(2)能实现对操作人员的防护,保证人身安全和身体健康。

(3)对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染,同时要保证机器对环境的适应性。

3.经济性在产品整个设计周期中,必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑,用价值工程理论指导产品设计,正确使用材料,采用合理的结构尺寸和工艺,以降低产品的成本。

设计机械系统和需部件时,应尽可能标准化、通用化、系列化,以提高设计质量、降低制造成本。

4、其他要求机械系统外形美观,便于操作和维修。

此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同,而对设计提出某些特殊要求,如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。

1一4机械需件的计算准则与失效形式有什么关系?常用的设计准则有哪些?它们各针对什么失效形式?答:在设计中,应保证所设计的机械需件在正常工作中不发生任何失效。

为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件,这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。

它是设计机械零件的理论依据。

常用的设计准则有:1、强度准则:确保需件不发生断裂破坏或过大的塑性变形,是最基本的设计准则。

2.刚度准则:确保雾件不发生过大的弹性变形。

3.寿命准则:通常与需件的疲劳、磨损、腐蚀相关。

4、振动稳定性准则:高速运转机械的设计应注重此项准则。

5、可靠性准则:当计及随机因素影响时,仍应确保上述各项准则。

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机械制造基础第三版课后答案【篇一:机械制造基础习题集和答案】txt> 机械工程材料一.名词解释题强度:是指金属材料抵抗塑形变形和断裂的能力。

塑形:金属材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力。

硬度:金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力。

韧性:金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。

合金:由两种或两种以上的金属元素,或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。

同素异构性:同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。

调质处理:指淬火及高温回火的热处理工艺。

淬硬性:钢淬火时的硬化能力。

回火稳定性:钢在回火时抵抗硬度下降的能力。

二.判断正误1、细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。

(╳)2、结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大。

(╳)3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。

(√)4、置换固溶体必是无限固溶体。

(╳)5、单晶体必有各向异性。

(√)6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

(╳)7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。

(╳)8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。

(╳)9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

(√)10、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

(╳)11、凡单相固溶体均能进行形变强化。

(√)12、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。

(╳)13、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。

(√)14、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。

(╳)15、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。

(╳)16、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。

(╳)17、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。

(╳)18、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。

(╳)19、铸件可用再结晶退火细化晶粒。

(√)20、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。

(√)21、奥氏体的塑性比铁素体的高。

(√)22、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。

(√)23、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。

机械制造技术基础(第三版)课后习题答案

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机械制造技术基础(第三版)课后习题答案第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。

第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。

消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

机械制造技术基础(第三版)课后习题答案

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机械制造技术基础(第三版)课后习题答案第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。

第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。

消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

机械设计基础课后习题答案

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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 计算机构自由度局部自由度虚约束局部自由度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=11-7 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=21-8 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=2 1-12 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。

机械制造技术基础(第三版)课后习题答案

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机械制造技术基础(第三版)课后习题答案第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。

第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。

消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

机械设计基础(第3版)复习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度2-1 答:两构件之间直接接触并能保证一定形式的相对运动的连接称为运动副。

平面高副是点或线相接触,其接触部分的压强较高,易磨损。

平面低副是面接触,受载时压强较低,磨损较轻,也便于润滑。

2-2 答:机构具有确定相对运动的条件是:机构中的原动件数等于机构的自由度数。

2-3 答:计算机构的自由度时要处理好复合铰链、局部自由度、虚约束。

2-4 答:1. 虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限XXX用的约束。

2. 局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动,对整个机构的自由度不产生影响,这种局部运动的自由度称为局部自由度。

3. 说虚约束是不存在的约束,局部自由度是不存在的自由度是不正确的,它们都是实实在在存在的。

2-5 答:机构中常出现虚约束,是因为能够改善机构中零件的受力,运动等状况。

为使虚约束不成为有害约束,必须要保证一定的几何条件,如同轴、平行、轨迹重合、对称等。

在制造和安装过程中,要保证构件具有足够的制造和安装精度。

2-6 答:1.在分析和研究机构的运动件性时,机构运动简图是必不可少的;2. 绘制机构运动简图时,应用规定的线条和符号表示构件和运动副,按比例绘图。

具体可按教材P14步骤(1)~(4)进行。

2-7 解:运动简图如下:2-8 答:1. F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1。

该机构的自由度数为1。

2.机构的运动简图如下:2-9答:(a )1.图(a )运动简图如下图;2.F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1,该机构的自由度数为1ABCD 123(b )1.图(b )运动简图如下图;2. F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1。

该机构的自由度数为1。

B2-10 答:(a)n=9 P L=13 P H=0F=3n-2P L-P H=3×9-2×13-0=1该机构需要一个原动件。

郑州大学机械设计基础第三版课后作业答案

郑州大学机械设计基础第三版课后作业答案

❖1-3 平面机构具有确定的运动条件是什么?答:必须使原动件数目等于机构的自由度数。

❖1-5 试确定下列平面机构的自由度(图中绘有箭头的活动构件为原动件):a)推土机的推土机构;d)渣口堵塞机构;f)筛料机机构。

❖解:a)推土机的推土机构活动构件数n=5,低副PL=7(6个转动副,一个移动副)高副PH=0。

F=3×5-2×7-0=1 等于原动件数∴有确定运动。

❖d) 渣口堵塞机构由分析可知与杆1相连的滚子2,属于局部自由度∴计算机构自由度时应排除。

则n=6 PL=8(7个转动副,1个移动副)PH=1∴F=3×6-2×8-1=1等于原动件数f) 筛选机的筛料机构由图:杆1和杆2焊在一起属于一体,与杆3相连的滚子4绕其中心的转动是一个局部自由度∴n=6 PL=8(6个转动副,2个移动副)PH=1∴F=3×6-2×8-1=1等于原动件数3-5.已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=60mm,偏距e=20mm,行程速比系数K=1.4,试确定曲柄和连杆的长度l2和l3。

(规定用作图法求之)解:(1) 由行程速比系数K,求出极位夹角θ。

θ=180°×(K-1)/(K+1)=180°×(1.4-1) /(1.4+1)=30°选比例尺u=1:2,作图,可得:(2) 连接C1和C2,并作C1M垂直于C1C2,C1C2=H;(3) 作∠C1C2N=90°-θ=60°,C2N与C1M相交于P点, 由图可见, ∠C1PC2=θ=30°;4)作三角形PC1C2的外接圆O,则曲柄的固定铰链中心A必在该圆上。

(5)作与C1C2线相距为e的平行线,与外接圆O交于的点即为A点,连接AC1、AC2,则∠C1AC2=θ。

(6)因极限位置处曲柄与连杆共线,故AC1=l3-l2,AC2= l3+l2,所以曲柄长度l2=(AC2-AC1) /2;由比例尺量得:AC1=28mm,AC2=82mm,所以l2=(82-28) /2=27mm。

机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

机械设计基础(第3版)复习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度2-1 答:两构件之间直接接触并能保证一定形式的相对运动的连接称为运动副。

平面高副是点或线相接触,其接触部分的压强较高,易磨损。

平面低副是面接触,受载时压强较低,磨损较轻,也便于润滑。

2-2 答:机构具有确定相对运动的条件是:机构中的原动件数等于机构的自由度数。

2-3 答:计算机构的自由度时要处理好复合铰链、局部自由度、虚约束。

2-4 答:1. 虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限XXX用的约束。

2. 局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动,对整个机构的自由度不产生影响,这种局部运动的自由度称为局部自由度。

3. 说虚约束是不存在的约束,局部自由度是不存在的自由度是不正确的,它们都是实实在在存在的。

2-5 答:机构中常出现虚约束,是因为能够改善机构中零件的受力,运动等状况。

为使虚约束不成为有害约束,必须要保证一定的几何条件,如同轴、平行、轨迹重合、对称等。

在制造和安装过程中,要保证构件具有足够的制造和安装精度。

2-6 答:1.在分析和研究机构的运动件性时,机构运动简图是必不可少的;2. 绘制机构运动简图时,应用规定的线条和符号表示构件和运动副,按比例绘图。

具体可按教材P14步骤(1)~(4)进行。

2-7 解:运动简图如下:2-8 答:1. F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1。

该机构的自由度数为1。

2.机构的运动简图如下:2-9答:(a )1.图(a )运动简图如下图;2.F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1,该机构的自由度数为1ABCD 123(b )1.图(b )运动简图如下图;2. F =3n -2P L -P H =3×3-2×4-0=1。

该机构的自由度数为1。

B2-10 答:(a)n=9 P L=13 P H=0F=3n-2P L-P H=3×9-2×13-0=1该机构需要一个原动件。

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)

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==。

机械制造技术基础第三版课后习题答案,卢秉恒主编,.

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第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。

第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。

第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。

这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。

2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。

瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。

积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。

由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。

消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。

2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。

而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。

工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。

2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。

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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。

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。

液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。

边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。

混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。

2.2磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么?
答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。

各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。

2.3 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型?
答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。

2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么?
答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。

2.5如何选择适当的润滑剂?
答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。

当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。

高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。

2.6润滑油的润滑方法有哪些?
答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。

集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。

分散润滑法可以是间断的或连续的。

间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。

2.7接触式密封中常用的密封件有哪些?
答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以及毡圈。

2.8非接触式密封是如何实现密封的?
答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。

第3章 平面机构的结构分析
3.1 机构具有确定运动的条件是什么?
答:机构的主动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。

3.2 在计算机构的自由度时,要注意哪些事项?
答:应注意机构中是否包含着复合铰链、局部自由度、虚约束。

3.3 机构运动简图有什么作用?如何绘制机构运动简图?
答:(1)能抛开机构的具体结构和构件的真实外形,简明地表达机构的传动原理,并能对机构进行方案讨论和运动、受力分析。

(2)绘制机构运动简图的步骤如下所述:
①认真研究机构的结构及其动作原理,分清机架,确定主动件。

②循着运动传递的路线,搞清各构件间相对运动的性质,确定运动副的种类。

③测量出运动副间的相对位置。

④选择视图平面和比例尺,用规定的线条和符号表示其构件和运动副,绘制成机构运动简图。

3.4 计算如题3.4图所示各机构的自由度,并说明欲使其具有确定运动,需要有几个原动件?
题3.4图
答:a )L H 9130n P P ===,,代入式(3.1)中可得
L H 323921301F n P P =--=⨯-⨯-=
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。

b) B 处存在局部自由度,必须取消,即把滚子与杆刚化,则L H 332n P P ===,,,代入式(3.1)中可得
L H 32332321F n P P =--=⨯-⨯-=
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。

c) L H 570n P P ===,,代入式(3.1)中可得
L H 32352701F n P P =--=⨯-⨯-=
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。

3.5 绘制如题3.5图所示各机构的运动简图,并计算其自由度。

题3.5图
答:取L 0.001m /mm μ=,绘制运动简图如题3.5答案图所示:
题3.5答案图
图a):L H 340n P P ===,, ,则L H 321F n P P =--=;
图b):L H 340n P P ===,,,则L H 321F n P P =--=。

3.6 试计算如题3.6图所示机构的自由度,并判断该机构的运动是否确定(图中绘有箭头的构件为原动件)。

题3.6图
解:a):L H 7100n P P ===,,。

L H 32372101F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定。

b) L H 570n P P ===,,
L H 3235271F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定
c) L H 7100n P P ===,,。

L H 32372101F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定
d) L H 442n P P ===,,。

L H 32342422F n P P =--=⨯-⨯-=
运动确定。

e) L H 340n P P ===,,。

L H 3233241F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定。

f) L H 570n P P ===,,。

L H 3235271F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定。

g) L H 9122n P P ===,,。

L H 323921221F n P P =--=⨯-⨯-=
运动确定
h) L H 9120n P P ===,,。

L H 32392123F n P P =--=⨯-⨯=
运动确定。

3.7 试问如题3.7图所示各机构在组成上是否合理?如不合理,请针对错误提出修改方案。

题3.7图
答:图示机构的自由度为零,故都不合理,修改方案如下:
对于题3.7图a的机构,在D处改为一个滑块,如题3.7图a所示。

对于题3.7图b的机构,在构件4上增加一个转动副,如题3.7答案图b所示;或在构件4的D处添加一滑块,如题3.7答案图c所示。

题3.7答案图。

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