西交机械设计课后答按
机械设计课后习题答案完整版.
机械设计课后习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ，067.0453==d r，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
(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。
西南交通大学机械原理课后习题答案
机械原理习题解答1.绘制题1图所示液压泵机构的机构运动简图。
解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平面四杆机构。
机构中构件1、2，构件2、3，构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动副，转动副中心分别位于A、B、C点处；构件3、4之间的相对运动为移动，即两构件间形成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。
构件1的运动尺寸为A、C两点间距离，构件2的运动尺寸为A、B两点之间的距离，构件3从B点出发，沿移动副导路方向与构件4在C点形成移动副，构件4同时又在C点与构件1形成转动副。
选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺μ=0.001m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明l题２图简易冲床机构lμ=0.001m/mm原动件及其转动方向，如题１图所示。
2.绘制题２图所示简易冲床的机构运动简图。
解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。
需要注意的是，在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。
该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的几何中心A点处；构件2除与构件1形成回转中心位于C点的转动副外，又与构件3形成移动副，移动副导路沿BC 方向；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时构件3与构件2形成移动副，又与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形成中心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。
该机构属于平面机构，因此选择与各构件运动平面平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。
选择比例尺l μ=0.001m/mm ，量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题２图所示。
3. 题３图为外科手术用剪刀。
其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操作。
忽略弹簧，并以构件1为机架，分析机构的工作原理，画出机构的示意图，写出机构的关联矩阵和邻接矩阵，并说明机构的类型。
11机械原理习题解答(西南交通大学教材后面的习题).docx
机械原理习题解答1. 绘制题1图所示液床泵机构的机构运动简图。
解：该机构由机架1、原动件2和从动件3、4组成，共4个构件，属于平而四杆机构。
机构中构件1、2,构件2、3,构件4、1之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动 副，转动副中心分别位于A 、B 、C 点处；构件3、4 Z 间的相对运动为移动，即两构件间形 成移动副，移动副导路方向与构件3的中心线平行。
构件1的运动尺寸为A 、C 两点间距离, 构件2的运动尺寸为A 、B 两点Z 间的距离，构件3从B 点出发，沿移动副导路方向与构件 4在C 点形成移动副，构件4同时又在C 点与构件1形成转动副。
选择与各构件运动平而平行的平而作为绘制机构运动简图的视图平而。
选择比例尺A/=0. 001m/mm,分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明题2图 简易冲床机构二0. 001m/mm原动件及具转动方向，如题1图所示。
2. 绘制题2图所示简易冲床的机构运动简图。
解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。
需要注意的是，在 区分构件时应正确判断图屮各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。
该机构中构件1与机架以转动副连接，转动副中心位于固定轴的儿何中心A 点处；构件 2除与构件1形成回转中心位于C 点的转动副外，乂与构件3形成移动副，移动副导路沿题丄图液压泵机构BC 万冋；构件3也绕固定轴上一点B 转动，即构件3与机架形成的转动副位于B 点，同时 构件3与构件2形成移动副，乂与构件4形成中心位于D 点的转动副；构件4与构件5形 成屮心位于E 点的转动副；构件5与机架6形成沿垂直方向的移动副。
该机构用于平血机构，因此选择■各构件运动平血平行的平面作为绘制机构运动简图的 视图平面。
选择比例尺量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动 件及其转动方向，如题2图所示。
3. 题3图为外科手术川剪刀。
其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操作。
西南交通大学机械设计B作业及答案
机械设计B线下作业第一次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共13道小题)1. 对于大量生产，形状较复杂、尺寸大的零件应选择_________________毛坯。
(A) 自由锻造(B) 冲压(C) 模锻(D) 铸造正确答案：D2. 对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用________。
(A) 升角小，单线三角形螺纹(B) 升角大，双线三角形螺纹(C) 开角小，单线梯形螺纹(D) 升角大，双线矩形螺纹正确答案：A3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。
(A) 提高强度(B) 提高刚度(C) 防松(D) 减小每圈螺纹牙上的受力正确答案：C4. 在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是_______。
(A) 避免螺栓受附加弯曲应力作用(B) 便于安装(C) 为安置防松装置(D) 为避免螺栓受拉力过大正确答案：A5. 普通平键联接工作时，键的主要失效形式为_________。
(A) 键受剪切破坏(B) 键侧面受挤压破坏(C) 剪切与挤压同时产生(D) 磨损和键被剪断正确答案：B6. 采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成_________。
(A) 相隔180度(B) 相隔120～130度(C) 相隔90度(D) 在同一母线上正确答案：A7. 带张紧的目的是_______。
(A) 减轻带的弹性滑动(B) 提高带的寿命(C) 改变带的运动方向(D) 使带具有一定的初拉力正确答案：D8. V带传动中，小带轮直径的选取取决于_______。
(A) 传动比(B) 带的型号(C) 带传递的功率正确答案：C9. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。
(A) 齿面胶合(B) 齿面疲劳点蚀(C) 齿面磨损或轮齿疲劳折断(D) 轮齿塑性变形正确答案：C10. 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以______。
4西交机械设计课后答按
∵ 载荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变 ∴ 即
a b a b
bm 2 40 6 2 b 2 90 mm 2 m 4
8-15
一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿轮顶圆直径da=208
mm，齿根圆直径df=172mm，齿数z=24，试求该齿轮的模数m 和齿顶高系数 h * 。 a
8-14 有一对齿轮传动，m=6 mm，z1=20，z2=80，b=40 mm。 为了缩小中心距，要改用m=4 mm的一对齿轮来代替它。设载 荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变。试问为了保持原有接触 疲劳强度，应取多大的齿宽b？
10
解 由接触疲劳强度：
Z Z Z H E H a 500 KT1 (u 1) 3 ≤ [ H ] bu
2
8-2 一对渐开线齿轮啮合时，齿轮的分度圆和节圆是否相 同？如测得一齿轮的模数m=5mm，齿数z=32，则得该齿轮的 节圆直径
d ' mz 5 32 160mm ，对吗？
解：1. 不一定相同。当非标准安装时，分度圆与节圆不同，只 有在标准安装时，才相同。 2.不对。首先，节圆只有在两齿轮相啮合的时候才存在； 其次，非标准安装时分度圆直径不等于节圆直径，不能用分 度圆直径计算公式来计算节圆直径。
不相等是否就一定不
5
8-6 一对斜齿轮在啮合传动时，齿廓接触线的长度是如何变 化的？
解：齿廓接触线是逐渐增大，知道整个轮齿全部进入啮合，脱 离啮合时接触线长度也是逐渐变短的。
8-7 斜齿圆柱齿轮的分度圆直径d与标准模数 m n 、齿轮的 齿数z有着怎样的关系? m n 相等，z相等的两个斜齿轮的d 是否相等？d a、d f 、db 又是否相等？
K ，
K 。
机械设计(第八版)课后习题答案(最新,参考答案)
3到13章答案 免费下载 0财富值西北工业大学机械原理及机械零件教研室 编著第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N ζζNM P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N ζζNM P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N ζζN3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ，MPa 1701=-ζ，2.0=ζΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 0012ζζζΦζ-=-ζΦζζ+=∴-1210M P a 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-ζΦζζ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=αζ，查附图3-1得78.0≈ζq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=ζζζq查附图3-2，得75.0=ζε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=ζβ，已知1=q β，则 35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q ζζζζββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ，应力幅MPa 20a =ζ，试分别按①C r =②C ζ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
西交《机械设计基础(高起专)》在线作业满分答案
西交《机械设计基础(高起专)》在线作业满分答案西交《机械设计基础（高起专）》在线作业一、单选题（共40道试题，共80分。
）1.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。
A.两齿轮的模数和齿距分别相等B.两齿轮的齿侧间隙为零C.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等D.两齿轮的模数和压力角分别相等正确答案：D2.在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（）。
A.双曲柄机构B.对心曲柄滑块机构C.摆动导杆机构D.转动导杆机构正确答案：C3.一般飞轮应布置在转速（）的轴上。
A.较低B.较高C.适中正确答案：B4.在带传动中(减速传动)，带的应力最大值发生在带（）A.进入大带轮处B.离开大带轮处C.进入小带轮处D.离开小带轮处正确答案：C5.V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（）。
A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力正确答案：B6.能实现间歇运动的机构是（）。
A.曲柄摇杆机构B.双摇杆机构C.槽轮机构D.齿轮机构精确谜底：C7.（）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。
A.机器B.零件C.构件D.机构精确谜底：B8.国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（）A。
35°B。
30°C。
25°D。
20°精确谜底：D9.一般飞轮应布置在转速（）的轴上A.较低B.较高C.适中精确谜底：B10.为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（）Ｖ带截面的楔角。
A.小于B.大于C.等于正确答案：A11.渐开线的外形取决于（）直径。
A.节圆#基圆B.分度圆C.齿顶圆精确谜底：B12.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（）。
A。
5208B。
6208C。
N208D。
精确谜底：C13.为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（）Ｖ带截面的楔角A.小于B.大于C.等于正确答案：A14.自行车的后轴属于（）轴A.传动轴B.转轴C.固定心轴D.转动心轴精确谜底：C15.V带传动设计中，限定小带轮的最小直径主要是为了（）A.使结构紧凑B.限定曲折应力C.限定小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力精确谜底：B16.在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（）。
2014考研西安交通大学《802机械设计基础》习题解析_(4)
解：（1）（3）（4）（6）不变；（2）（5）（7）变。
8-4 何谓重合度 ，它的物理意义是什么？
解：1.重合度是指实际啮合线长度与基圆齿距的比值。B1B2 2. 物理意义：表示同时参与啮合的轮齿对数的多少p。b
4
8-5 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是
什么？一对齿轮如果模数m和压力角 不相等是否就一定不
能正确啮合？ 解：1. 一对渐开线齿轮的正确啮合条件是——两轮的模数 和压力角应分别相等。
为保证齿轮能连续传动，必须使得前一对轮齿尚未脱 离啮合时，后一对轮齿进入啮合，即重合度大于等于1。
∴
m
da z 2ha*
若取 ha* 1.0
则
m
z
da 2ha*
208 24 21
8 mm
若取
ha* 0.8
则
m
z
da 2ha*
208 24 2 0.8
8.125mm
（非标，舍）
答：该齿轮的模数m=8 mm，齿顶高系数 ha* 。1.0
8-16 一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。 已知模数m=4 mm，齿数z1=25，z2=125。求传动比i，中心距a。
8-14 有一对齿轮传动，m=6 mm，z1=20，z2=80，b=40 mm。 为了缩小中心距，要改用m=4 mm的一对齿轮来代替它。设载 荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变。试问为了保持原有接触 疲劳强度，应取多大的齿宽b？
10
解 由接触疲劳强度：
H
ZEZH Z a
500KT1(u 1)3 ≤ [ H ]
2014考研西安交通大学《802机械设计基础》习题解析_(7)
11
解：（1）V带基准长度
Ld
2a 2 (dd2
dd1)
(dd2 dd1)2 4a
=2 2000+ （500+125）+（500-125）2
2
4 2000
=5000mm
（2）小带轮包角 1
1
2
dd 2
a
dd1
=1800 dd 2 dd1 57.30 =1800 500 125 57.30
1
2
dd 2
a
dd1
2）小带轮包角增大，则带传动的传动能力增大。
6
3）传动比增大，则小带轮的包角减小，因此传动性能降低。
4）设 b1 A R
P
Rv qv3
1
1 e fv1
1000
当带速v等于0及 R / q 时，带传动丧失工作能力。
v vlim1 0及v vlim2 R / q
3
11-3 摩擦因数大小对带传动有什么影响？影响摩擦因数大小 的因素有哪些？为了增加传动能力，能否将带轮工作面加工 粗糙，为什么？
解：1. 由最大有效工作拉力公式可以看出，摩擦因数越大，
带传动的承载能力越强。
Fec
F1 F
2 2F0
ef ef
1 1
2F0
1 1
1 1
ef ef
F1
1
1 ef
19
4）液压元件的制造精度要求较高，价格较贵。
5）液压传动系统出现故障不易找出原因，及时排除。因
此使用和维修技术要求较高。
气压传动的优点： 1）以空气为介质，易获取，不存在变质、补充和更
换问题；不对环境产生污染。 2）空气粘度小，在管内流动阻力小，压力损失小，
机械设计基础_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械设计基础_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于等效动力学模型，下列说法错误的是（）。
参考答案:等效力或等效力矩、等效质量或等效转动惯量均取决于机械系统中各个构件的真实速度2.普通平键连接和切向键连接采用双键时，一般两键在周向间隔角度分别为（）。
参考答案:180°，120°3.阶梯轴一般由具有不同长度和直径的轴段组成，其中与滚动轴承配合的部分称为（）。
参考答案:轴颈4.动平衡转子（）是静平衡的，而静平衡转子（）是动平衡的。
参考答案:一定；不一定5.轴承的调心性能是指轴承能适应内外圈的能力，具有较大调心性能的球轴承是调心球轴承。
参考答案:轴线倾斜##%_YZPRLFH_%##轴线偏斜6.限制带在小轮上的包角α1≥120°的目的是增大以提高传动能力。
参考答案:摩擦力##%_YZPRLFH_%##Ff##%_YZPRLFH_%##摩擦##%_YZPRLFH_%##有效拉力7.双拨销四槽外槽轮机构，其运动系数为（）。
参考答案:0.58.用于止动、转位分度、送进等，（）常用于低速轻载或对运动精度要求不很严格的间歇运动场合。
参考答案:棘轮机构9.V带截面形状做成梯形是为了利用 V带和轮槽间摩擦的楔形效应。
普通V带的指的是带截面基准宽度处的圆周长。
参考答案:基准带长10.带传动中，带中的最小应力发生在松边与大带轮相切处；带传动中，带中的最大应力发生在相切处。
参考答案:紧边与小带轮##%_YZPRLFH_%##小带轮与紧边11.承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则（）。
参考答案:螺栓中总拉力的变化幅度愈小12.十字滑块联轴器允许被联接的两轴有较大的（）偏移。
参考答案:径向13.带传动中，传动带受的三种应力是拉应力，离心拉应力和弯曲应力，则最大应力等于σ1+ σb1+σc，它发生在带的紧边开始绕上小带轮处，若带的许用应力小于它，将导致带的失效。
【西南交通大学机械原理课后习题答案】
【西南交通大学机械原理课后习题答案】篇一：机械原理课后习题答案(部分)第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材12~13页。
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代”?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。
2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
1解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2Pl + Ph –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0 此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
1西交机械设计课后答按
F 3n 2 P5 P4 3 3 2 4 0 1 自由度计算：
习题3-6(d)解图(a)
习题3-6(d)解图(b)
8
3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明 各机构应有的原动件数目。
（a）
解(a) F 3n 2 P5 P4 3 7 2 10 0 1 A、B、C、D为复合铰链 原动件数目应为1 说明：该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE，AB= AD，AF=CF条件时，E点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架 连心线AF
2
（2）机械零部件工作能力——零件不发生失效时的安全工作限 度,表现在强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、可靠性等几个方面。 2-2 什么是机械设计？功能分析在机械设计中的作用是什么？ （1）机械设计是根据市场需求对机械产品的功能、原理方 案、技术参数等进行规划和决策，并将结果以一定形式（如图 纸、计算说明书、计算机软件等）加以描述和表达的过程。 （2）功能是机器的核心和本质，是机器为满足用户需求所必须具 有的“行为”或必须完成的任务。因此机械设计应先做功能分析。 是原理设计的核心部分。 机械运动设计与分析基础知识 3-1 组成机构的要素是什么？运动副在机构中起何作用？ （1）组成要素：构件、运动副。
vP13 1l P13 P14 3l P13 P 34 （↑） 解(d) l P13 P14 （ 3 1 （↑） ∴ v3 vP13 1l P13 P14 l
）
P13 ห้องสมุดไป่ตู้ 34
互做平面平行运动的三个构件共有3个瞬心，这3个瞬心必位于同 一直线上。
15
本章内容在本科试题中的考察形式： 1.计算下列运动链的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚 约束，须明确指出）。（16分）
3西交机械设计课后答按
7-8 滚子从动件盘形凸轮机构，其凸轮实际廓线能否由理论廓 线上各点的向径截去滚子半径长来求得？
不一定因为理论廓线不同于实际廓线不同的从动件对应的理论廓线定义方法不同即使理论廓线一样但如果从动件形式不同那么从动件的运动规律也是不同的
第3讲 第七章 凸轮机构
7-1 在冲床中改用凸轮机构实现冲头的往复运动和在内燃机配 气机构中改用曲柄滑块机构实现阀门的启闭，行否？为什么？
解：不行，因为凸轮与从动件之间为点或线接触，接触应力较大，易 于磨损，故凸轮机构多用于传力不大的场合。冲头往复运动来冲压加 工零件，力的作用很大，不适合用凸轮机构；而内燃机配气机构力的 作用小，采用凸轮机构可以使机构简单、紧凑，而用曲柄滑块机构的 话显然咱满足使用要求的前提下结构不够简单、紧凑。
7-13 设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮基 圆半径 rb 40mm ，滚子半径 rk 10mm ；凸轮逆时针等速 回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按等加 -等减速规律运动，从动件行程 h 32mm ，凸轮在一个循环中
60 ，试绘 的转角为： t 150 ， s 30 ， h 120 ， s
7-4 什么是凸轮的理论廓线和实际廓 线？
7-6 如果两个凸轮的理论廓线相同，则从动件的运动规律是 否一 定相同？为什么？
解：不一定，因为理论廓线不同于实际廓线，不同的从动件对应 的理论廓线定义方法不同即使理论廓线一样，但如果从动件形式 不同，那么从动件的运动规律也是不同的。
机械设计_西南交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械设计_西南交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.低速重载软齿面齿轮传动，主要失效形式是（）。
参考答案:齿面塑性流动2.一对直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮的齿根弯曲应力【图片】=120Mpa，齿形系数【图片】=2.5，大齿轮的齿形系数【图片】=2.0，则大齿轮的齿根弯曲应力【图片】=（）Mpa。
参考答案:963.采用正变位齿轮提高齿根弯曲疲劳强度。
参考答案:正确4.带传动中心距过大时，会导致（）。
参考答案:带工作时出现颤动5.设计某普通碳钢零件时，校核后刚度不足，采用高强度合金钢时，对提高其刚度是不起作用的。
参考答案:正确6.按承载（弯矩符号：M，转矩符号：T）分类，普通火车车轮轴属于转动心轴，工作时仅承受 (请填写符号)( )参考答案:M7.受静载荷的零件中产生的应力称为静应力。
参考答案:错误8.在不严格控制预紧力时，重要连接螺栓的直径不宜小于M12～M16，这是由于。
参考答案:防止拧紧时过载拉断9.某碳钢轴的刚度不足时，采用合金钢代替碳钢，并采用一定的热处理可以提高轴的刚度。
参考答案:错误10.普通平键连接的承载能力通常取决于工作面的挤压强度。
参考答案:正确11.对于一般转速(n>10r/min )的滚动轴承，其主要失效形式是（）参考答案:疲劳点蚀12.滑动轴承计算中，限制pv值是考虑限制轴承的( )。
参考答案:轴承温升13.成对安装的角接触轴承，在轴向载荷作用下，两个轴承一个是“放松”，一个是“压紧”，轴向力合力恒作用于压紧端。
参考答案:正确14.某大型径向滑动轴承，在正常运转情况下处于流体动力润滑状态，但在起动、停车过程中，出现的不完全流体润滑状态在工程上是有切实可行的解决方法。
参考答案:正确15.某零件的σs＝500 MPa，σ-1＝220 MPa，工作应力σm＝300 MPa，σa＝100 MPa，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系数为( )。
参考答案:1.2516.对大直径轴的轴肩圆角处进行喷丸处理，其目的是（）参考答案:降低材料对应力集中17.普通平键和楔键的工作面均为上下两面。
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F = 3n – 2PL – PH = 3*7-2*10 = 1
(b) n = 3 PL =3 PH = 2
F = 3n – 2PL – PH = 3*3-2*3 -2 =1
滚子处为局部自由度。
16
2.计算下列机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束， 须明确指出）。 (共12分)
左图 n = 3 PL = 3 PH = 2 F = 3n – 2PL – PH = 3*3-2*3-2= 1
3-10 找出图3-42所示机构在图示位置时的所有瞬心。若已知构件
1的角速度 1 ，试求图中机构所示位置时构件3的速度或角速度
（用表达式表示）。 解(a)
v3 vP13 1lP13P14 （←）（）↓
14
解(c)∵ vP13 1lP13P14 3lP13P3（4 ↑） 解(d)
控制两滑块的剪切运动。而另一个主动件则用于控制剪刀的开口
度，以适应不同厚度的物体。
11
解(d)
F (3 1)n (2 1)P5 (3 -1) 3 (2 1) 5 1
原动件数目应为1 说明：该机构为全移动副机构（楔块机构）， 其公共约束数为1， 即所有构件均受到不能绕垂直于图面轴线转动 的约束。
8
3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明 各机构应有的原动件数目。
（a）
解(a) F 3n 2P5 P4 3 7 2 10 0 1
A、B、C、D为复合铰链 原动件数目应为1 说明：该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE，AB= AD，AF=CF条件时，E点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架 连心线AF
习题3-6(a)解图(a)
习题3-6(a)解图(b)
7
解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a) 或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算：F 3n 2P5 P4 3 3 2 4 0 1
习题3-6(d)解图(a)
习题3-6(d)解图(b)
F 3n 2P5 P4 33 23 2 1
6
3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取）， 并计算其自由度。
习题3-6(a)图
习题3-6(d)图
解 (a)习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)
或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算：F 3n 2 P5 P4 3 3 2 4 0 1
（d）
12
解(e) F 3n 2P5 P4 3 3 2 3 0 3
原动件数目应为3 说明：该机构为机械手机构，机械手头部装有弹 簧夹手，以便夹取物体。三个构件分别由三个独 立的电动机驱动，以满足弹簧夹手的位姿要求。 弹簧夹手与构件3在机构运动时无相对运动，故应 为同一构件。
（e）
13
习题3-5图
习题3-5解图(a)
习题3-5解图(b)
习题3-5解图(c)
5
其中：滚子为局部自由度
计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结
构组成原理上有错误。
解决方法：
①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由
度为：
F 3n 2P5 P4
34 251
1
②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为：
9
解(b)
F 3n 2P5 P4 35 27 0 1
B为复合铰链，移动副E、F中有一个是虚约束
（b）
原动件数目应为1
说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。剪
切时剪刀的水平运动速度与被剪物体的水平运动速度相等，以防
止较厚的被剪物体的压缩或拉伸。
10
解(c) 方法一：将△FHI看作一个构件
第1讲 第一章 绪论 第二章 机械设计概述 第三章 机械运动设计与分析基础知识
1
绪论
机器（三个特征）： ①人为的实物组合（不是天然形成的）； ②各运动单元具有确定的相对运动； ③能用来代替人们的劳动去实现机械能与其他形式能之间的 转换或做有用的机械功。 机器与机构的区别在于：机器具有运动和能量的转换，而机构 只有运动的变换。 机械设计概述 2-1 什么是失效？机械零部件工作能力的含义是什么？ 解(1)失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能。
∴
v3 vP13 l1 P13P14
（ ）
3
lP13P14 lP13P34
1
（↑）
互做平面平行运动的三个构件共有3个瞬心，这3个瞬心必位于同 一直线上。
15
本章内容在本科试题中的考察形式： 1.计算下列运动链的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚 约束，须明确指出）。（16分）
（a）
(b)
(a) n = 7 PL = 10 PH = 0
2
（2）机械零部件工作能力——零件不发生失效时的安全工作限 度,表现在强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、可靠性等几个方面。
2-2 什么是机械设计？功能分析在机械设计中的作用是什么？ （1）机械设计是根据市场需求对机械产品的功能、原理方
案、技术参数等进行规划和决策，并将结果以一定形式（如图 纸、计算说明书、计算机软件等）加以描述和表达的过程。
两个滚子处均为局部自由度。 右图 n = 5 PL =7 PH = 0 F = 3n – 2PL – PH = 3*5-2*7 =1 B处为复合铰链。C或D处为虚约束。
17
F 3n 2P5 P4 310 2 14 0 2
B、C为复合铰链 原动件数目应为2 方法二：将FI、FH、HI看作为三个独立的构件
F 3n 2P5 P4 312 2 17 0 2
B、C、F、H、I为复合铰链 原动件数目应为2
（c）
说明：该机构为剪板机机构，两个剪刀刀口安装在两个滑块上， 主动件分别为构件AB和DE。剪切时仅有一个主动件运动，用于
4
3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是 通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上 下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有 ，应如何修改？
解 画出该方案的机动示意图如习题3-5
解图(a)，其自由度为：
F 3n 2P5 P4 33 241 0
（2）功能是机器的核心和本质，是机器为满足用户需求所必须具 有的“行为”或必须完成的任务。因此机械设计应先做功能分析。 是原理设计的核心部分。
机械运动设计与分析基础知识 3-1 组成机构的要素是什么？运动副在机构中起何作用？ （1）组成要素：构件、运动副。
3
（2）作用：保证机构中所有构件之间都具有确定的相对运动。 3-2 平面高副与平面低副有何区别？约束一个相对转动而保
留两个相对移动的平面移动副是否存在？ （1）平面自由构件具有三个自由度，平面低副限制了两个自
由度，保留了一个自由度；而平面高副限制了一个自由度，保留 了两个自由度。
（2）不存在。
3-4 算得机构自由度为零是否意味着组成该“机构”的每一 构件的自由度为零？
是的，因为如果此时有一个构件的自由度不为零，那么就有 一个构件可动，则机构可动，因而机构自由度不为零，显然与已 知不否。