2016年中国地质大学877机械设计基础考研真题及详解【圣才出品】

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杨可桢《机械设计基础》章节题库(机械零件设计概论)【圣才出品】

第9章机械零件设计概论一、选择题1．对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是（）。

A．最大应力B．平均应力C．应力幅【答案】C2．由试验知，有效应力集中，绝对尺寸，表面质量和表面强化只对零件的（）有影响。

A．应力幅B．平均应力C．应力幅和平均应力【答案】A3．零件的形状、尺寸、结构、精度和材料相同时，磨削加工的零件与精车加工的零件相比，其疲劳强度（）。

A．较高B．较低C．相同【答案】A【解析】磨削加工与精车加工相比，后者的表面质量不如前者，而表面质量越高，零件的疲劳强度越高，因此，磨削加工的零件，其疲劳强度比精车加工高。

4．下列四种叙述中，（）是正确的。

A．应变力只能由变载荷产生B．静载荷不能产生应变力C．变应力是由静载荷产生的D．变应力是由变载荷产生，也有可能由静载荷产生【答案】D【解析】例如，心轴工作时，受到径向静载荷作用，弯曲应力就是对称循环变化的变应力。

5．绘制塑性材料的简化的极限应力图时，所必需的已知数据是（）。

A．B．C．D．【答案】A6．零件的工作安全系数为（）。

A ．零件的极限应力比许用应力B ．零件的极限应力比零件的工作应力C ．零件的工作应力比许用应力D ．零件的工作盈利比零件的极限应力【答案】A【解析】lim []S σσ=。

7．影响零件疲劳强度的综合影响系数（K ）D 或（Kr ）D 与（）等因素有关。

A ．零件的应力集中、加工方法、过载B ．零件的应力循环特性、应力集中、加载状态C ．零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中D ．零件的材料、热处理方法、绝对尺寸【答案】C【解析】由公式σσD σ()k k βε=或ττD τ()k k βε=可以得出结论。

σk 、τk 是有效应力集中系数，σε、τε是尺寸系数，β是表面状态系数。

8．已知45钢调质后的力学性能为：，等效系数σψ为（）。

A ．1.6B ．2.2C ．0.24D ．0.26【答案】C 【解析】根据等效系数计算公式：10σ02σσψσ--=。

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(连接)【圣才出品】

第10章连接10-1 试证明具有自锁性的螺旋传动，其效率恒小于50％。

证明：螺旋传动的效率，自锁时有螺旋升角小于等于当量摩擦角，即ψρ'≤，故有，则：其中，。

因此，。

命题得证。

10-2 试计算M120、M20×1.5螺纹的升角，并指出哪种螺纹的自锁性较好。

解：M20螺纹的螺距p＝2.5 mm，由于相同公称直径情况下，螺距小则螺纹升角小，因此M20×1.5的螺纹自锁性较好。

10-3 用12英寸扳手拧紧M8螺栓。

已知螺栓力学性能等级为4.8级，螺纹间摩擦系数f＝0.1，螺母与支承面间摩擦系数f0＝0.12，手掌中心至螺栓轴线的距离l＝240 mm。

试问当手掌施力125 N时，该螺栓所产生的拉应力为若干？螺栓会不会损坏？（由设计手册可查得M8螺母dw＝11.5 mm，d0＝9 mm）。

解：查取手册可知M8螺栓的有关几何参数：螺距p＝1.25 mm，中径d2＝7.188 mm，小径d1＝6.647 mm则其螺纹升角：当量摩擦角：拧紧螺母时力矩：，且T＝FL，代入数据可得此时的轴向载荷：根据已知螺栓等级可得，该螺栓的屈服极限为。

拉应力：因此螺栓会损坏。

10-4 一升降机构承受载荷Fa为100 kN，采用梯形螺纹，d＝70 mm，d2＝65 mm，P＝10 mm，线数n＝4。

支承面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力近似为零。

试计算：（1）工作台稳定上升时的效率，已知螺旋副当量摩擦系数为0.10。

（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩。

（3）若工作台以800 mm／min的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。

（4）欲使工作台在载荷Fa作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力矩应为多少？图10-1解：（1）梯形螺纹的螺纹升角：当量摩擦角：故工作台稳定上升时的效率：。

（2）稳定上升时加于螺杆的力矩：。

（3）螺杆的转速：所需的功率：。

（4）由（1）可知螺纹升角＞当量摩擦角，该梯形螺旋副不具有自锁性。

2016年中国地质大学875机械设计考研真题及详解【圣才出品】

④轮齿的螺旋角修形。
14．锥齿轮的当量齿数（）实际齿数。 A．小于 B．大于 C．等于 D．可能大于或小于【答案】B
15．不齿轮传动相比，（）丌是蜗杆传动的优点。 A．传动平稳，噪声小 B．传动比可以很大 C．可以自锁 D．传动效率高【答案】D 【解枂】蜗杆传动特点： ①单头蜗杆能实现大的传动比。传动比大，零件数目少，结极紧凑；
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②冲击轲荷小，传动平稳，噪声低； ③当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性； ④滑动速度很大，工作条件丌够良好时，摩擦损失轳大，效率低。
16．在轰的初步计算中，轰的直径是按（）初步确定的。 A．抗弯强度 B．抗扭强度 C．弯扭合成强度 D．轰段上零件的孔径【答案】B
17．设计动压向心滑动轰承时，若发现最小油膜厚度 hmin 丌够大，在下列改迚措施中，最有效的是（）。
A．增大相对间隙 ψ B．增大供油量 C．减小轰承的宽径比 B/d D．换用粘度轳低的润滑油【答案】C
18．设计滚动轰承组合结极时，对轰承跨距很长、工作温度变化很大的轰，为适应轰有轳大的伸缩变形，应考虑（）。
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【解枂】单头蜗杆传动比可以比轳大，但效率低，如果要提高效率，应增加蜗杆头数。
7．当非液体润滑滑动轰承中，限制 p 值的主要目的是______。【答案】防止过度磨损
8．角接触球轰承和圆锥滚子轰承的轰向承轲能力随接触角 α 的增大而______。【答案】增大
3．普通平键连接，当采用双键时，两键应在周向相隔______度。【答案】180

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(轴)【圣才出品】

第14章轴14-1 在图14-1中1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，是心轴、转轴、还是传动轴？图14-1解：I为传动轴，II、IV为转轴，III为心轴。

14-2 已知一传动轴传递的功率为37 kW，转速n＝900 r／min，如果轴上的扭切应力不许超过40 MPa，试求该轴的直径。

解：按扭转强度估算轴颈，可得：d 。

取37mm14-3 已知一传动轴直径d＝32 mm，转速n＝1725 r／min，如果轴上的扭切应力不许超过50 MPa，问该轴能传递多少功率？解：轴扭转强度条件：该轴能传递的功率：。

14-4 图14-2所示的转轴，直径d＝60 mm，传递的转矩T＝2300 N·m，F＝9000 N，a＝300 mm。

若轴的许用弯曲应力[σ-1b]＝160 MPa，求x。

图14-2解：分析可知该轴的最危险截面位于F点作用截面处，且最大弯矩值为：认为该轴的扭转切应力为脉动循环，则当量弯矩：根据弯扭强度条件可得：即有：解得：。

14-5 图14-3所示为起重机动滑轮轴的两种结构方案，轴的材料为Q275，起重量w ＝10 kN，求轴的直径d。

图14-3解：最大弯矩发生在跨中截面处，值为：。

a）该方案中轴为转动心轴，弯曲应力为对称循环应力，取许用应力[σ-1b]＝45 MPa。

根据弯曲强度校核条件可得：由于该轴上有键槽，因此将轴颈增大，取。

b）该方案中为固定心轴，弯曲应力按脉动循环，取许用应力[σ+1b]＝75 MPa。

根据弯曲强度校核条件可得：d 。

取26mm14-6 已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，用电动机直接拖动，电动机功率P＝22 kW，转速n1＝1470 r／min，齿轮的模数m＝4 mm，齿数z1＝18，z2＝82，若支承间跨距l ＝180 mm（齿轮位于跨距中央），轴的材料用45号钢调质，试计算输出轴危险截面处的直径d。

解：根据轴的材料为45钢调质查表得其许用弯曲应力[σ-1b]＝60 MPa输入轴传递的扭矩：作出输出轴的受力简图，如图14-4（a）所示，其中作用力：分别作出在圆周力和径向力作用下的弯矩图，如图14-4（b）（c）所示。

中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院《875机械设计》历年考研真题及详解专业课考试试题

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2015年中国地质大学877机械设计
基础考研真题及详解
一、选择题
1（）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
【答案】
B
机械是机构和机器的总称。

机器是执行机械运动的装置，【解析】
用来完成有用的机械功或转换机械能。

机构是能实现预期的机械运动的各构件的基本组合体。

构件是由各类零件装配而成的各个运动单元。

零件是由各种材料做成的制造单元。

2图示铰链四杆机构是（）。

A．曲柄摇杆机构
B．双摇杆机构
C．双曲柄机构
C
【答案】
【解析】
由45＋80＝125＜135且最短杆为机架可知，该铰链四杆机构为双曲柄机构。

3对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须（）理论轮廓曲线的最小曲率半径。

A．大于
B．小于
C．等于
D．都可以
【答案】
B
【解析】
为防止凸轮机构的实际轮廓曲线出现变尖或交叉现象，传动件的滚子半径应小于理论轮廓曲线最小曲率半径。

4在带传动中（减速传动），带的应力最大值发生在带
（）。

杨可桢《机械设计基础》名校考研真题【圣才出品】

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90°。
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四、分析计算题 1．图 2-2 所示铰链四杆机构。已知： a lAB 30mm， b lBC 55mm， c lCD 40mm ， AD 为机架，AB 为原动件，CD 为从动件。试求：（1）当 AD 的长度在什么范围内，该机构成为曲柄摇杆机构？
二、判断题铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于主动件的力与该力作用点速度间所夹的锐角。( )[大连理工大学 2005 研] 【答案】× 【解析】铰链四杆机构的压力角是指主动件通过连杆作用在从动件的力与该作用力点速度间所夹的锐角，而不是连杆作用于主动件力。
三、选择题对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为（）。[东南大学 2003 研] A．30° B．45° C．90° 【答案】C 【解析】对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，当曲柄与连杆共线时，传动角最大，为
第 1 章平面机构的自由度和速度分析
一、判断题 1．门与门框间通常有两个以上的铰链，这是复合铰链的典型例子。（）[浙江大学 2005 研] 【答案】× 【解析】门与门框间的铰链不是复合铰链。复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相连接，而门和门框是两个构件，用铰链连接组成转动副。
2．构件是机械中独立的答案】× 【解析】构件是机械中独立运动的单元，零件是机械中独立制造的单元。
沿顺时针方向。（3）由构件 3 的角速度，可知：
方向如图 1-5 所示。
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（4）由于构件 2 与 3 的瞬心在无穷远，因此有两者的角速度相等，即：沿顺时针方向。
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杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第10~13章【圣才出品】

第10章连接10.1复习笔记【通关提要】本章介绍了零件连接形式：螺纹连接、键连接和销连接，主要阐述了螺纹的类型和几何参数、螺纹连接的基本类型、螺栓连接的受力分析和强度计算、螺旋传动、键连接的类型和强度计算以及销连接。

学习时需要重点掌握螺栓连接的受力分析和强度计算、键连接的强度计算，此处多以计算题的形式出现；熟练掌握螺纹和螺纹连接的类型和应用、提高螺纹连接强度的措施、键连接的类型、应用及布置等内容，多以选择题、填空题、判断题和简答题的形式出现。

复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、螺纹参数（见表10-1-1）表10-1-1螺纹的分类和几何参数二、螺旋副的受力分析、效率和自锁（见表10-1-2）表10-1-2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、机械制造常用螺纹（见表10-1-3）表10-1-3机械制造常用螺纹四、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件（见表10-1-4）表10-1-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件五、螺纹连接的预紧和防松1．拧紧力矩（见表10-1-5）表10-1-5拧紧力矩2．螺纹连接的防松（见表10-1-6）表10-1-6螺纹连接的防松六、螺栓连接的强度计算（见表10-1-7）表10-1-7螺栓连接的强度计算七、螺栓的材料和许用应力1．材料螺栓的常用材料为低碳钢和中碳钢，重要和特殊用途的螺纹连接件可采用力学性能较高的合金钢。

2．许用应力及安全系数许用应力及安全系数可见教材表10-7和表10-8。

八、提高螺栓连接强度的措施（见表10-1-8）表10-1-8提高螺栓连接强度的措施九、螺旋传动螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动，其主要失效是螺纹磨损。

按使用要求的不同可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。

1．耐磨性计算（1）通常是限制螺纹接触处的压强p，其校核公式为p＝F a/（πd2hz）≤[p]式中，F a为轴向力；z为参加接触的螺纹圈数；h为螺纹工作高度；[p]为许用压强。

（2）确定螺纹中径d2的设计公式①梯形螺纹d≥2②锯齿形螺纹2d≥其中，φ＝H/d2，z＝H/P，H为螺母高度；梯形螺纹的工作高度h＝0.5P；锯齿形螺纹的工作高度h＝0.75P。

杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-9章)【圣才出品】

二、飞轮设计的近似方法
1．机械运转的平均速度和不均匀系数
（1）平均速度 m
一个运动周期内角速度的实际平均值，即
m
=
1 T
T
dt
0
工程计算中常采用算术平均值代替实际平均值，即
m
=
max
+ min 2
式中，max 为最大角速度；min 为最小角速度。
（2）速度不均匀系数 δ
机械运转速度波动的相对值用机械运转速度不均匀系数 δ 表示，即
图 7-2-3
影响零件的强度和寿命，降低机械的精度和工艺性能，使产品质定义
当机械动能做周期性变化时，机械主轴的角速度也作周期性变化，机械的这种有规律的、
周期性的速度变化称为周期性速度波动。
（2）特征
在一个整周期中，驱动力所作的输入功与阻力所作的输出功是相等的；但在周期中的某
段时间内，输入功与输出功不相等，因而出现速度的波动。
Woa =
a (M − M)d =
0
a 0
M
(y −
y)dx
=
M [A1]
②参数表示
a．[A1]为 oa 区间 M '− 与 M ''− 曲线之间的面积，mm2； b．Woa 为 oa 区间的盈亏功，以绝对值表示。
③正负号
a．oa 区间阻力矩大于驱动力矩，出现亏功，机器动能减小，故标注负号；
b．ab 区间驱动力矩大于阻力矩，出现盈功，机器动能增加，故标注正号。
先根据图 7-2-1 作出能量指示图，如图 7-2-2 所示，知在 cf 区间出现最大盈亏功，其
绝对值为
Wmax = A Acf = A (−Acd + Ade − Aef ) = 1(−520 +190 − 390) = 720N m

杨可桢《机械设计基础》章节题库(轴)【圣才出品】

第14章轴一、选择题1．为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径r l应有（）关系。

A．r＝r lB．r＞r1C．r＜r l【答案】B2．工程商使用的轴多做成阶梯形，这主要是为了（）。

A．减轻轴的重量B．节省制造费用C．便于装配、加工和零件定位【答案】C3．设计高转速的轴时，应特别注意考虑其（）。

A．耐磨性B．疲劳强度C ．振动稳定性D ．散热性【答案】C 【解析】轴的转速越高，受到的干扰载荷越大，越易发生共振。

因此，对于高转速的轴，必须进行振动特性计算。

4．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用（）来轴向定位，所受的轴向力较大。

A ．圆螺母B ．紧定螺钉C ．弹性挡圈D ．楔形键【答案】A【解析】轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的。

其中圆螺母定位可承受大的轴向力。

5．某45钢的轴刚度不足，可采取（）措施来提高其刚度。

A ．用40Cr 钢代替B ．淬火C ．增大轴的尺寸D ．提高材料的抗腐蚀性能【答案】C【解析】增加轴径，轴的截面惯性矩、极惯性矩增大，从而提高轴的刚度。

I p I6．计算表明钢轴的刚度不够，下列措施中能达到提高刚度目的是（）。

A ．采用淬火钢B ．减小应力集中C ．用合金钢代替碳钢D ．增加轴的直径尺寸【答案】D【解析】增加轴径，轴的截面惯性矩、极惯性矩增大，从而提高轴的刚度。

7．减速箱上窥视孔的主要功能是（）。

A ．检查传动啮合情况即注入润滑油B ．观察油面高度C ．放出润滑油D ．散热【答案】A8．设计减速器中的轴，其一般设计步骤为（）。

A ．先进行结构设计，再作转矩、弯曲应力和安全系数校核B ．接弯曲应力初估轴径，再进行结构设计，最后校核转矩和安全系数C ．根据安全系数定出轴颈和长度，再校核转矩和弯曲应力D ．按转矩初估轴轻，再进行结构设计，最后校核弯曲应力和安全系数【答案】DI p I9．为提高轴的刚度，采取（）的方法，效果不大，不宜采用。

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(轮系)【圣才出品】

图 5-2
5-2 在图 5-3 所示轮系中，已知 z1＝15，z2＝25， z2' ＝15，z3＝30， z3' ＝15z4 ＝30， z4' ＝2（右旋），z5＝60， z5' ＝20（m＝4 mm），若 n1＝500 r／min，求齿条 6
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图 5-11
① 齿轮 4、5、6、7、H 构成周转轮系，有
②
又有：nH＝n3，nP＝n7，联立式①②可得： np
1 4
n1Βιβλιοθήκη n4 ③（1）将已知代入式③，可得 np
1 4
n1
n4
1 1000110000
4
0.25r
/
min
P 和轮 1 的转向相同。
（2） np 0 。
（3）将已知代入式③，可得
，且与
z2 无关。
5-8 在图 5-9 所示锥齿轮组成的行星轮系中，已知各轮的齿数为
，求 nh 的大小和方向。
图 5-9
解：由题意可得： i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z2 z3 z1z2
，又 n3 0
则有：
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解得：
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负号表示方向与 n1 相反。
5-9 在图 5-10 所示差动轮系中，已知各轮的齿数
齿轮
1 的转速为 200 r／min（箭头向上），齿轮 3 的转速为 50 r／min（箭头向下），求行星架
转速 nH 的大小和方向。
图 5-10 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，H 为行星架，则有：

杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-凸轮机构【圣才出品】

第3章凸轮机构3.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了凸轮机构的常用运动规律、凸轮压力角以及图解法设计凸轮轮廓。

学习时需要掌握不同运动规律的特点、凸轮压力角与凸轮作用力和凸轮尺寸的关系以及图解法设计凸轮轮廓等内容。

本章主要以选择题、填空题、简答题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、凸轮机构的应用和类型（见表3-1-1）表3-1-1凸轮机构的应用和类型二、从动件的运动规律1．基本概念（见表3-1-2）表3-1-2从动件运动规律的基本概念图3-1-1凸轮轮廓与从动件位移线图2．推杆的运动规律（见表3-1-3）表3-1-3推杆的运动规律三、凸轮机构的压力角压力角指作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。

对于高副机构，压力角即接触轮廓法线与从动件速度方向所夹的锐角，如图3-1-2所示。

1．压力角与作用力的关系F′′＝F′tanα式中，F′′为有害分力；F′为有用分力。

图3-1-2凸轮机构的压力角对于直动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝30°；对于摆动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝45°。

2．压力角与凸轮机构尺寸的关系如图3-1-2所示，直动从动件盘形凸轮机构的压力角计算公式为tan α=式中，s 为对应凸轮转角φ的从动件的位移；r 0为基圆半径；e 为从动件导路偏离凸轮回转中心的距离，称为偏距。

注：①导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点同侧，取“－”号，此时可使推程压力角α减小；②导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点异侧，取“＋”号，此时可使推程压力角α增大。

四、图解法和解析法设计凸轮轮廓（见表3-1-4）表3-1-4图解法和解析法设计凸轮轮廓图3-1-3滚子直动从动件盘形凸轮轮廓图3-1-4平底直动从动件盘形凸轮——极坐标3.2课后习题详解3-1图3-2-1所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。

已知AB段为凸轮的推程轮廓线，试在图上标注推程运动角Φ。

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图 5-2-8
解：取其中一组作分析，齿轮 3、4 为中心轮，齿轮 2 为行星轮，构件 1 为行星架。这
里行星轮 2 是惰轮，因此它的齿数 z2 与传动比大小无关，可自由选取。可得
i3H4
n3 n4
nH nH
z4 z3
由图 5-2-8 可知 n4＝0。又十字架 1 回转时挖叉却始终保持一定的方向，有 n3＝0，则
二、定轴轮系及其传动比（见表 5-1-2）表 5-1-2 定轴轮系及其传动比
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三、周转轮系及其传动比（见表 5-1-3）
表 5-1-3 周转轮系及其传动比
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四、复合轮系及其传动比 1．传动比求解思路（1）区分基本周转轮系和定轴轮系；（2）根据各基本轮系之间的关系，联立方程式求解。
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图 5-2-5
解：由题意可得
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z3 z1
又因为 n3＝0，故
i1H
n1 nH
1 i1H3
1
z3 z1
4
当手柄转过 90°时，转盘 H 转过的角度为 90°/4＝22.5°，方向与手柄方向相同。
5-5 在图 5-2-6 所示手动葫芦中，S 为手动链轮，H 为起重链轮。已知 z1＝12，z2 ＝28，z2′＝14，z3＝54，求传动比 iSH。
齿数应满足条件 z4＝z3，且与 z2 无关。
2．找基本周转轮系的一般方法（1）先找出行星轮，即找出那些几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的齿轮；（2）再找行星架，支持行星轮运动的构件就是行星架；（3）最后找中心轮，几何轴线与行星架的回转轴线相重合，且直接与行星轮相啮合的定轴齿轮就是中心轮。（4）区分出各个基本周转轮系以后，剩下的就是定轴轮系。

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(回转件的平衡)【圣才出品】

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解：两种振动产生的原因：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力，使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减，从而使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产生变化的附加作用力，使得机座产生振动。而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量，在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
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8-9 图 8-8 所示转鼓存在空间分布的不平衡质量。已知
，各不平衡质量的质心至回转轴线的距离
轴向距离
，相位夹角
设向径
试求在校正平
面 I 和Ⅱ内需加的平衡质量 mI 和 mⅡ及其相位。
从理论上来说，这两种振动都可以消除。对于周期性速度波动，只要使输入功和输出功时刻相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从而彻底消除机座振动。对于回转体不平衡使机座产生的振动，只要满足静或动平衡原理，也是可以消除的。
从实践上说，周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。因为实际中不可能使输入功和输出功时刻相等，同时如果用飞轮也只能减小速度波动，而不能彻底消除速度波动。因此这种振动只能减小而不能彻底消除。对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。对于轴向尺寸很小的转子，用静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。对于轴向尺寸较大的转子，用动平衡原理，在动平衡机上，用双面平衡法，保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
，
，
可得各点动反力：
，
。
8-7 有一薄转盘质量为 m，经静平衡试验测定其质心偏距为 r，方向如图 8-5 所示垂直向下。由于该回转面不允许安装平衡质量，只能在平面 I、Ⅱ上校正。已知 m＝10 kg，r ＝5 mm，a＝20 mm，b＝40 mm，求在 I、Ⅱ平面上应加的质径积的大小和方向。

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(机械运转速度波动的调节)【圣才出品】

又平均角速度：
；速度不平均系数：
故飞轮转动惯量：
。
7-6 何谓周期性速度波动？何谓非周期性速度波动？它们各用何种装置进行调节？经过调节之后主轴能否获得匀速转动？
解：周期性速度波动：机械有规律的，周期性的速度变化；非周期性速度波动：系统速度波动是随机的、不规则的，没有一定的周期。
调节方法：周期性速度波动的调节方法是增加等效构件的质量或转动惯量，使等效构件的角加速度α减小，从而使机器的运转趋于平衡，通常用安装飞轮来实现；对非周期性速度波动的调节是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系，常用调速器来调节非周期性速度波动。
的精确性。
解：由公式
，代入数值
可得，飞轮安装在
电机轴上时的转动惯量
。
7-4 已知某轧钢机的原动机功率等于常数，P′＝2600 HP（马力），钢材通过轧辊时消耗的功率为常数，P″＝4000 HP，钢材通过轧辊的时间 t″＝5 s，主轴平均转速 n＝80 r／
min，机械运转速度不均匀系数＝0.1，求：（1）安装在主轴上的飞轮的转动惯量；（2）
的飞轮的转动惯量。
图 7-1
解：根据题意做出能量指示图，如图 7-2 所示，由图可知该机械系统的最大盈亏功：
Amax 520 190 390 720N m
平均角速度
，机械运转速度不均匀系数
。
由公式
可得，飞轮的转动惯量：
。
图 7-2
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经调节后只能使主轴的波动速度减小，不能使其获得匀速转动。
7-7 某机组主轴上作用的驱动力矩 M′为常数，它的一个运动循环中阻力矩 M″的变化
如图 7-6 所示。今给定 m＝25 rad／s，δ＝0.04，采用平均直径 Dm＝0.5 m 的带轮辐

杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(滚动轴承)【圣才出品】

第16章滚动轴承16-1 说明下列型号轴承的类型、尺寸系列、结构特点、公差等级及其适用场合。

6005，N209／P6，7207C，30209／P5。

解：由手册查得6005深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径尺寸25 mm，公差等级为0级。

主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。

N209/P6圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸45 mm，公差等级为6级。

只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。

α=︒,钢板冲7207C角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸35 mm，接触角15压保持架，公差等级为0级。

既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。

30209/P5圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径尺寸45 mm，公差等级为5级。

能同时承受径向载荷和轴向载荷。

适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。

16-2 一深沟球轴承6304承受的径向力Fr＝4 kN，载荷平稳，转速n＝960 r／min，室温下工作，试求该轴承的基本额定寿命，并说明能达到或超过此寿命的概率。

若载荷改为Fr＝2 kN，轴承的基本额定寿命是多少？解：滚动轴承的基本额定寿命计算公式：其中，对于深沟球轴承6304，查手册得其径向基本额定动载荷为15900C N =，查表16-8得温度系数，查表16-9得载荷系数，对于球轴承。

（1）当量动载荷时，得：根据基本额定寿命的定义可知，在此载荷上，能达到或者超过此寿命的概率为90%。

（2）当量动载荷时，得：。

16-3 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两端各采用一个深沟球轴承支承，轴颈d ＝35 mm ，转速n ＝2000 r ／min ，每个轴承承受径向载荷Fr ＝2000 N ，常温下工作，载荷平稳，预期寿命Lh ＝8000 h ，试选择轴承。

解：查教材表16-8得温度系数，查教材表16-9得载荷系数，对于球轴承。

杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第六章至第七章【圣才出品】

第6章间歇运动机构6.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2棘轮机构图6-1-1棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2课后习题详解6-1已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

6-3在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z＝6，槽轮静止时间t s ＝5/6s，运动时间t m＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数τ及所需的圆销数K。