机械设计习题答案1
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。
机械设计基础练习题+答案解析
第一章绪论机械设计概述一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ）A．机构 B．构件 C．部件 D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）A．构件是机器零件组合而成的。
B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ）A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子 D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。
车床上的主轴属于（执行）部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。
3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。
4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。
5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。
机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。
第二章平面机构的结构分析一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。
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。
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。
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(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。
机械设计基础复习题答案1
复习题一、填空题1、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_双曲柄机构_；（2）当取d杆为机架时，则为曲柄摇杆机构2、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为_主动件_，曲柄为_从动件_。
3、运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触，而又能产生一定的形式相对运动的联接_。
4、在双曲柄机构中，如果将最短杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。
5、平面连杆机构当行程速比K_>1_时，机构就具有急回特性。
6、牛头刨床的工作台进给机构用的是棘轮机构。
7、机器或机构构件之间，具有确定的相对运动。
8、在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆的对面杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。
9、机构具有确定运动的条件是：构件系统的自由度必须大于零，且原动件数与其自由度数必须相等。
10、图示机构要有确定运动需要有_1（摇杆）__个原动件。
11、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为_双曲柄机构_。
12、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40、b=60、c=60、d=70。
当以a为机架，则此四杆机构为_双曲柄机构_。
13、凸轮机构能使从动杆按照预定的运动规律，实现各种复杂的运动。
14、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈小，机构传动性能愈好。
15、国标规定，三角带有Y、Z、A、B、C、D、E共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：截型为B型，基准长度为2240mm的V型带。
16、带传动中，当中心距a过大，常会引起带的搧动，而中心距a过小，又会加速带的疲劳损坏。
17、我国三角带已经标准化，共分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，三角带的锲角是400度。
18、三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B型带，基准长度为2240mm。
机械设计 第一次测验答案
一、选择题1、一箱体与箱盖用螺纹连接，箱体别连接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修配，则一般易用 A 连接。
A、双头螺柱B、螺栓连接C、螺钉连接2、在铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与孔的配合为 B 。
A、间隙配合B、过渡配合C、过盈配合3、计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的 B 倍。
A、1.1B、1.3C、1.5D、1.74、普通螺栓受横向载荷时，主要靠 C 来承受横向载荷。
A、螺栓杆的抗剪切能力B、螺栓杆的抗挤压能力C、结合面的摩擦力5、受轴向载荷的紧螺栓连接，为保证被连接件不出现缝隙，因此 BA、残余预紧力应小于零B、残余预紧力应大于零C、残余预紧力应等于零6、如下图所示钢板用普通螺栓螺栓连接。
已知横向工作载荷为F，结合面之间的摩擦系数f=0.15，为使连接可靠，取防滑系数为 1.2，则每个螺栓需要的预紧力为B .A、0.5FB、FC、2FD、4F7、某螺栓的材料性能等级为6.8级，其数字6.8代表 A 。
A、对螺栓材料的强度要求B、对螺栓的制造精度的要求C、对螺栓材料的刚度要求D、对螺栓材料的耐磨性要求8、当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用 C 连接。
A、普通平键B、半圆键C、导向平键D、滑键9、普通平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。
A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C、沿周向固定并传递动力D、安装与拆卸方便10、键的长度主要是根据 B 来选择。
A、传递转矩的大小B、轮毂的长度C、轴的直径11、确定普通平键剖面尺寸bXh的依据是 B 。
A、轴的转矩B、轴的直径C、轴的材料12、已知铸铁带轮与轴用平键连接，则该键连接的强度主要取决于的挤压强度。
AA、带轮的材料B、轴的材料C、键的材料13、已知普通平键的键宽为b，键长为L,其强度校核公式中的l对于A型平键为B 。
A、LB、L-bC、L-b/214、当键连接强度不足时可采用双键，使用时要求两键布置。
机械设计习题答案1
2
2 40 p 25 73 73 25 p 130.46 p 2 2 40 p
2
节
圆整成偶数，则取 Lp =132 节。 3）计算所需的额定功率、确定链的型号和节距 根据式（2-26）
3
按齿面硬度查图 3－6 得， σH lim1 =750MPa, σH lim2 =580MPa； 齿轮双向运转， 查图 3－7 得，
σF lim1 =310 X0.7=217MPa，σF lim2 =220 X0.7=154MPa。
② 按无限寿命计算、寿命系数 Z N 1 Z N 2 1 、 Y N 1 Y N 2 1 ③ 计算许用应力 由式（3－1）得 由表 3－2 取 S H min 1 , S F min 1.4 。
S F min
FP 2
F lim 2 YST YN 2
S F min
154 2 1 220 MPa 1.4
2）分析失效形式、确定设计准则 软齿面闭式齿轮传动，应按齿面接触疲劳强度进行设计，确定主要参数，然后再校核轮 齿的弯曲疲劳强度。 3）初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸 （1）小齿轮的名义转矩
HP1
H lim1 Z N 1
S H min
750 1 750 MPa 1 580 1 580 MPa 1 217 2 1 310 MPa 1.4
HP 2
H lim 2 Z N 2
S H min
由式（3－2）得
FP1
F lim1 YST YN 1
机械设计习题解答1
机械设计习题解答机械设计（西北工大第八版）3-1 某材料的对称弯曲循环疲劳极限1180 MPa σ-=，取循环基数60510N =⨯，9m =，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
解由公式1N σσ--= （教科书式3-3）11180373.6 N MPa σσ--===21180324.3 N MPa σσ--===31180227.0 N MPa σσ--===3-2已知材料的力学性能为260 s MPa σ=，1170 MPa σ-=，0.2σϕ=，试绘制此材料的简化等寿命疲劳曲线。
解 根据所给的条件，()0,170A '和()260,0C 由试件受循环弯曲应力材料常数102σσσϕσ--=，可得1022170283.33 110.2MPa σσσϕ-⨯===++由上式可得()141.67,141.67D '。
由三点()0,170A '、()260,0C 和()141.67,141.67D '，可绘制此材料的简化等寿命疲劳曲线如下。
3-3 一圆轴的轴肩尺寸为：72 D mm =，62 d mm =， 3 r mm =。
材料为40CrNi ，其强度极限900 b MPa σ=，屈服极限750 S MPa σ=，试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数k σ。
解 /72/621.1D d ==，/3/620.048r d ==，所以，查教科书附表3-2得2.09σα≈，查教科书附图3-1得0.9q σ≈，故有()()1110.92.091 1.981k q σσσα=+-=+-=5-4 图5-48所示的底板螺栓组连接受外力F ∑的作用，外力F ∑作用在包含x 轴并垂直于底板接合面的平面内。
试分析螺栓组的受力情况，判断哪个螺栓受力最大？保证连接安全工作的必要条件有哪些？解 将底板螺栓组连接受外力F ∑力等效转化到底板面上，可知底板受轴向力sin y F F θ∑∑=，横向力cos x F F θ∑∑=和绕z的倾斜力矩sin cos z M lF hF θθ∑∑=-。
机械设计试卷及答案3套1
《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（）。
2、三角形螺纹的牙型角α＝（），适用于（），而梯形螺纹的牙型角α＝（），适用于（）。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（）防松、（）防松和（）防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（）、（）和（），最大应力发生在（）。
5、链传动设计时，链条节数应选（）数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选（）数；速度较高时，链节距应选（）些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（），材料的许用接触应力（），工作中产生的齿根弯曲应力（），材料的许用弯曲应力（）。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（）效率和（）效率。
其中啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（）效率。
9、轴按受载荷的性质不同，分为（）、（）、（）。
10、滚动轴承接触角越大，承受（）载荷的能力也越大。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r=－1的变应力是（）应力。
A．对称循环变 B、脉动循环变 C．非对称循环变 D．静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( )。
A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．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4、选取V带型号，主要取决于（）。
A．带的线速度 B．带的紧边拉力C．带的有效拉力 D．带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（）。
A．齿轮的模数 B．齿轮的压力角 C．齿轮的齿数 D．齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（）。
机械设计习题1
一、填空题（11分，每空1分）1、由机械零件强度疲劳试验可知：________________、________________和________________只对应力幅有影响。
2、在套筒滚子链设计中，在满足承载能力要求的前题下，节距选得______，齿数选得___________，传动越平稳。
（越大；越小）3、带传动工作时的应力有__________________、__________________和________________。
4、在闭式齿轮传动中，软齿面齿轮常发生 ____________ 破坏，硬齿面齿轮常发生 ____________破坏，开式齿轮传动中，常发生____________ 破坏。
二、选择题(20分，每空2分)1、滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中______的轴承所能达到的寿命。
（A、99%；B、90%；C、98%；D、50%）2、在作轴的疲劳强度校核计算时，对于一般单向转动的转轴，其弯曲应力应按______ 计算。
（A、脉动循环变应力； B、静应力；C、非对称循环变应力；D、对称循环变应力）3、对蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致______。
（A、材料的机械性能下降；B、润滑油变质；C、蜗杆热变形过大；D、润滑条件恶化而产生胶合失效）4、一对正确啮合的标准渐开线齿轮减速传动，z1=18，z2=72，两轮材料、热处理相同，工作时轮齿根部危险截面上的弯曲应力_______。
（A、 s F1 > s F2；B、 s F1< s F2； C、s F1 ＝s F2）5、两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使______。
（A、链条平稳工作，降低运行噪声B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死；C、链条的磨损减小；D、链传动达到自动张紧的目的）6、各种型号的三角带，其截面的槽角均为40°．为使三角带的工作面能与轮槽保持良好接触，必须使带轮槽角 ______。
机械设计练习(一)(答案)
机械设计练习（一）一、单项选择题（每题1分,共20分）。
1. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大,且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下,一般宜采用 . ( C )A。
普通螺栓联接 B.铰制孔用螺栓联接 C.双头螺柱联接2。
紧联接螺栓按拉伸强度计算时,考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至. ( B ）A.0.3倍B。
1。
3倍C。
1。
7倍3. 在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。
（ B ）A。
减轻联接的重量B。
减小螺栓刚度，降低应力幅C。
增加联接的紧密性4. 螺纹的公称直径(管螺纹除外)是指它的。
( B ）A。
内径d1 B.大径d C。
中径d25。
在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的方法是 ( C )A。
采用开口销与六角开槽螺母B。
采用胶接或焊接的方法 C.设计时使螺纹联接具有自锁性能6。
承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0，工作载荷为F，则螺栓承受的总拉力F2。
（ A ）A。
小于F0+F B.等于F0+F C。
大于F0+F7. 在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力p，主要是为了.（ C)A.使材料硬度低的螺母避免被压坏B。
防止接触面上应力过大而产生疲劳点蚀C减轻工作面的磨损8。
常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接和用于传动的牙形分别为。
（ A ）A.第一种和第三种B.第二种和第三种C。
第三种和第一种9. 普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不承受。
( B ）A.拉伸作用B。
扭转作用C。
弯曲作用10。
用两个普通螺栓将两块钢板联接起来.已知每块板所受横向力为F，接合面间的摩擦系数f=0。
15，为使联接可靠,应使摩擦力比外载荷大20%，则每个螺栓需要的预紧力为( C )A。
0.5F B。
2F C。
4F11. 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为（ C )A.液体摩擦B。
机械设计(吕宏 王慧主编)课后习题答案
第一章绪论习题答案思考题1）机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？2）什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。
3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？5）设计机器应满足哪些基本要求？1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。
原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。
传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。
执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。
2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。
如轴、轴承和齿轮等。
专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。
3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。
学习时应注意以下问题：1）理论联系实际。
2）抓住课程体系。
3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。
4）要理解系数引入的意义。
5）要努力培养解决工程实际问题的能力。
4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。
设计准则是1)强度准则2) 刚度准则3) 耐磨性准则4) 振动稳定性准则5) 热平衡准则6) 可靠性准则5）设计任何机器都必须满足如下要求1）使用要求2）经济性要求3）安全性要求4）其他要求（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等第二章 带 传 动 习 题1. 选择题1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带__3__.(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头 2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮 3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动4)带传动打滑总是__1__.(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始 5) V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。
机械设计基础课后答案1
机械设计基础课后答案1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。
机械设计题库及答案(1)
8.机械零件的断裂是由于材料的____不足造成的，机械零件的变形过大是由于材料的____不 足造成的。 答案：强度，刚度 三、简答题 1.简述机械零件的主要失效形式。 答：机械零件的主要失效形式有：断裂﹑变形过大﹑振动过大和表面失效，表面失效又分为 胶合失效﹑点蚀失效﹑磨损失效和塑性变形。
解：综合影响系数： K
k
1.76 0.78 0.95
2.38
将各个应力等效为材料的对称循环变应力：
ad1 K a1 m1 2.38 120 0.34 20 292.4 MPa ad 2 K a2 m2 2.38 110 0.34 20 268.6 MPa ad3 K a3 m3 2.38 90 0.34 20 221 MPa 因为 ad3 ＜ 1 ，对材料不起损伤作用，忽略不计。 (1) 用当量循环次数法
3．影响机械零件疲劳强度的因素 影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。 应力集中越大，零件的疲劳强度越低。在进行强度计算时，引入了应力集中系数 k 来考 虑其影响。当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个
用于疲劳强度计算。另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。 零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。用
i ad1
m
ni
ad1
9
1 10 7
《机械设计基础》第一次作业及答案
《机械设计基础》第一次作业一、填空题1、机构具有确定运动的条件是：_机构的自由度数等于主动件数_。
2、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为_双曲柄机构__。
3、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40，b=45，c=75，d=90，当以a为机架,则该四杆机构类型为_双摇杆机构。
4、机器和机构统称机械。
构件是运动的单元体。
5、平面连杆机构当行程速比K_大于1时，机构就具有急回特性。
6. 曲柄摇杆机构中，曲柄为从动件时，曲柄与__连杆_ 共线时处于死点位置。
7、使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副。
8、凸轮机构的压力角越_小_，机构传动性能越好。
二、选择题1、家用缝纫机采用了 (A) 。
(A) 曲柄摇杆机构 (B)双曲柄机构 (C) 双摇杆机构2、常用作机构防逆转的是 (B) 。
(A) 槽轮机构 (B)棘轮机构 (C) 凸轮机构3、下图的自由度数为 (A)(A) 1 (B) 2 (C) 34、凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至_ (C) 向径。
（A）理论轮廓线上的最大 (B) 实际轮廓线上的最大(C) 理论轮廓线上的最小 (D) 实际轮廓线上的最小5、普通螺栓联接中的松螺纹和紧螺纹之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹只存在___(A) __作用。
(A) 拉伸(B) 扭转 (C) 剪切(D) 弯曲三、判断题1、虚约束不影响机构的运动，但能增加机构的刚性。
（√）2、零件是加工的单元，构件是运动的单元。
（√）3、凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。
（×）四、简答题1、举出曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构的应用实例，并画平面简图。
答：曲柄摇杆机构的应用实例：缝纫机的踏板机构双摇杆机构的应用实例：风扇的摆动机构双曲柄机构的应用实例：天平机构五、 作图题设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。
已知凸轮基圆半径r b =20mm, 滚子半径r=5mm,从动件以等速运动规律上升及下降。
机械设计答案(1)
1.传动带的分类，带传动的设计准那么、运动分析、应力分析、弹性滑动现象。
分类：按工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
摩擦型带传动，按传动带的横截面积外形不同，分为平带传动，圆带传动，V 带传动，多楔带传动；啮合型带传动也称为同步带传动。
设计准那么：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲乏强度和寿命。
运动分析：在安装带传动时，传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上。
由于预紧力F0的作用。
带和带轮的接触面上就产生了正压力。
带传动不工作时传动带两边的拉力相等，都等于F0〔如以下左图所示〕。
F 1＋F 2＝2F 0紧边拉力F 1松边拉力F 2有效拉力F e ，总摩擦力F f 即等于带所传递的有效拉力，即有：F e ＝F f ＝F 1－F 2F 1＝F 0+F e /2 F 2＝F 0-F e /2P=F e v /1000最小初拉力〔F 0〕min 临界摩擦力Ffc 或临界有效拉力Fec,Fec=Ffc=2〔F 0〕min fa fa e e 1111+-应力分析：,/1000000A P =ρ弹性滑动现象：带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形。
在小带轮上，带拉力从F 1落低到F 2，带的弹性变量减少，因此带相对小带轮向后退缩，使带速度比小带轮速度v1小;在大带轮上，带拉力F2上升为F 1，带的弹性变量增加，因此带相对大带轮向前伸长，使带速度比大带轮速度v2大。
这种由于带的弹性变形面引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。
总有紧松边，因此总有滑动而无法防止。
2.螺纹连接的防松方法、螺栓联接计算防松答：一、摩擦防松：1对顶螺母2弹簧垫圈3自锁螺母二、机械防松：1开口销与六角开槽螺母2止动垫圈3串联钢丝三、破坏螺旋副运动关系防松：1铆合2冲点3涂胶粘剂螺栓联接计算1受横向载荷的螺栓组连接横向总载荷F∑，每个螺栓的横向工作剪力为F,z螺栓数目，i接合面数，f接合面摩擦系数，KS 防滑系数，各螺栓所需的预紧力均为F，那么平衡条件是fziF≥KSF∑得F≥KSF∑/fzi2受转矩的螺栓组连接3受轴向载荷的螺栓组连接4受倾覆力矩的螺栓且连接5松螺栓连接强度计算6紧螺栓连接强度计算4.齿轮的失效形式。
机械设计基础作业(一)答案
机械设计基础课程形成性考核作业（一）第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时，_CEF_力的指向可以假定，_ABDG_力的指向不能假定。
A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在_B_的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。
A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图。
4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小。
解：列力平衡方程：又因为 AB=BC第2章常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。
2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
（1）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1C处为复合铰链（2）n=5,P L=7, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×5-2×7=1（3）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1（4）n=7,P L=9, P H=1F=3n-2 P L–P H=3×7-2×9-1=2E、E´有一处为虚约束F为局部自由度C处为复合铰链第3章平面连杆机构1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_C为机架，将得到双曲柄机构。
A．最长杆B．与最短杆相邻的构件C．最短杆D．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
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2
2 40 p 25 73 73 25 p 130.46 p 2 2 40 p
2
节
圆整成偶数，则取 Lp =132 节。 3）计算所需的额定功率、确定链的型号和节距 根据式（2-26）
d d 2 id d1 (1 ) 2 140 (1 0.02) mm 274.4 mm
由表 2-6 取最接近的标准系列值：dd 2 =280mm。 4）验算带速 v
m/s 10.26 m/s 60 1000 60 1000 因 v 在 5～25m/s 范围内，故带速合适。 5 ）确定中心距 a 和带的基准长度 Ld 由式（2-15），初定中心距 a0 的取值范围是： 0.7（dd 1 ＋dd 2 ）≤ a0 ≤2（dd 1 ＋dd 2 ） mm 初选中心距 a0 = 600 mm。 由式（2-16）计算所需带长：
平均链速
v
FQ =1.3 F =1.3×1000P/v =1.3×1000×5.5/5.08 N =1407.48 N
6）选择润滑方式 根据链速 v=5.08m/s，链节距 p=12.7，按图 2-15，链传动选择油浴或飞溅润滑方式。 7）链轮几何尺寸计算及零件图设计（略） 设计结果：滚子链型号 08A-1×132 GB1243.1-83，节距 p=12.7 mm，单排链，链节数
m
0.26
=1.075。 kW
因此，得单排链所需的额定功率为
P0
KAP 1.0 5.5 3.8 K t K z K L 1.0 1.345 1.075
根据 n1 、P0 ，查图 2-14，选择滚子链型号为 08A，由表 2-8 知其节距 p=12.70mm。选型 点落在功率曲线顶点的左侧，与假设相符。 4）计算链长 L 和中心距 a 链长
sin 3
Fa3 Fa2
题3－4图
3－7 已知单级闭式斜齿圆柱齿轮传动的 P1 =10kW，n1 =1210r/min，u = i = 4.3，电动 机驱动，双向运转，中等冲击载荷，设小齿轮用 40MnB 调质，大齿轮用 45 钢调质，z1 =21， 试设计此单级斜齿圆柱齿轮传动。 解： 1）计算许用应力 （1）选择齿轮材料、热处理方式 小齿轮： 40MnB 调质， 硬度为 241~286HBS； 大齿轮： 45 钢， 调质处理， 硬度为 217～255HBS。 取小齿轮齿面硬度为 280HBS，大齿轮为 240HBS。 （2）确定许用应力 ① 确定极限应力σH lim 和σF lim
（合适）
已知 dd 1 =140mm， i 2 ， v=10.26m/s， 查表 2-1 得 P0 =2.82kW， 查表 2-2 得ΔP1 =0.22kW； 因α1 =165.8°，查表 2-3 得 Kα=0.96；因 Ld =1800mm，查表 2-4 得 KL =0.95。由式(2-19)得
2
Lp =132 节，链轮齿数 z1 =25，z2 =73，实际安装中心距 a' =359 mm。
3－4 设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如题 3－4 图所示，试问：错误!未找到引 用源。低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反； 错 误!未找到引用源。低速级螺旋角 应取多大才能使中间轴上两个齿轮的轴向力互相抵消。
K v 1.05 ； 因取 K=1.4 K 1.13，K 1.2 ；则
K K A K v K K 1 1.05 1.13 1.2 1.424 。由图 3－1615 查得 Z H 2.45 ；查表 3－5
得 Z E 189.8 MPa ；取 Z 0.8 ； Z cos cos12 0.989 ；σHP =σHP 2 =580MPa。 由式（3－14），可初步计算出齿轮的分度圆直径 d1 、mn 等主要参数和几何尺寸：
9 ）计算压轴力 FQ 由式(2-21)，得压轴力： 10 ）带轮的结构设计（略）
FQ 2 zF0 sin
1
2
2 3 233 sin
Hale Waihona Puke 165.8 1387 N 2
1
2-9
试设计某往复式压气机上的滚子链传动。已知电动机转速 n1 =960 r/min，传递的
功率 P＝5.5kW，压气机的转速 n2 =330 r/min，载荷较平稳。 解： 1）选择链轮齿数 传动比 i = n1 / n2 =960/330=2.9。根据链轮齿数取奇数的原则，并由表 2-11 选小链轮 齿数 z1 =25。大链轮齿数 z2 =iz1 =2.9×25=73，取 z2 <120，合适。 2）初定中心距 a0 ，确定链节数 Lp 由 a=(30~50)p ， 初 定 中 心 距 a0 =40p 。 根 据 式 （ 2-27 ） ， 则 链 节 数
S F min
FP 2
F lim 2 YST YN 2
S F min
154 2 1 220 MPa 1.4
2）分析失效形式、确定设计准则 软齿面闭式齿轮传动，应按齿面接触疲劳强度进行设计，确定主要参数，然后再校核轮 齿的弯曲疲劳强度。 3）初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸 （1）小齿轮的名义转矩
查表 2-4，选取基准长度 Ld = 1800 mm。根据式（2-17），计算实际中心距：
a a0 ( Ld Ld 0 ) 2 600 (1800 1867.57) 2 566
6 ）验算小带轮包角α1 由式（2-18）得
mm
1 180
7 ）确定带的根数
d d 2 d d1 280 140 57.3 180 57.3 165.8 120 a 566
Ld 0 2a0
v
d d 1 n1
140 1400
294 mm ≤ a0 ≤840 mm
2
(d d 1 d d 2 )
( d d 2 d d 1 )2 4a0
2 600
3.14 (280 140)2 (140 280) 1867.57 mm 2 4 600
T1 9.55 10 6
（2）选择齿轮传动的精度等级
P1 10 9.55 10 6 78925 n1 1210
N mm
初估齿轮圆周速度 v ≤ 4 m/s，由表 3－3 初步选用 8 级精度。 （3）初选参数 初选：β=12°，z1 =26，z2 = z1 u = 26×4.3=112，χ1 =χ2 ＝0，，由表 3－6 取ψd ＝1。 （4）初步计算齿轮的主要尺寸 因电机驱动，工作机平稳中等冲击，查表 3－4，得 K A 1 ；因齿轮速度不高，取
d1 3 (
Z H Z E Z Z
HP
)2
2 KT1 u 1 d u
4
3 (
2.45 189.8 0.8 0.989 2 2 1.4 78925 4.3 1 ) 47.857 mm 580 1 4.3
取标准模数 mn = 2mm，
mn
L= p Lp /1000=132×12.7/1000=1.676 m
根据式（2-28），中心距 a p ( Lp z1 z2 ) ( Lp z1 z2 )2 8( z2 z1 )2 4 2 2 2
2 2 12.7 25 73 25 73 73 25 517.96 mm 132 132 8 4 2 2 2
2-7
一破碎机用普通 V 带传动。 已知电动机额定功率 P＝5.5kW， 转速 n1 ＝1400 r/min，
传动比 i＝2，两班制工作，希望中心距不超过 600 mm。试设计此 V 带传动。 解： 1）确定计算功率 Pc 两班制工作，即每天工作 16 小时，由表 2-5 查得工况系数 KA =1.5， 故 Pc =KA P=1.5×5.5=8.25kW 2）选择普通 V 带的型号 根据 Pc =5.5kW、n1 =1400r/min，由图 2-7 初步选用 B 型带。 3）选取带轮基准直径 dd 1 和 dd 2 由表 2-6 取 dd 1 =140mm，并取ε=0.02，由式（2-9）得
Fa Ft tg
Fa 2 Fa 3
Ft 2tg 2 Ft 3tg 3 Ft 2 2T2
d2
Ft 3
2Tt 3 d3
T 2 T3 tg 3
2T 2T2 tg 2 3 tg 3 d2 d3
d3 5 17 / cos 3 5 cos 15 tg 2 tg 2 tg15 d2 3 51 / cos 2 9 cos 3 5 sin 15 3 8.2671 816'1" 9
3
按齿面硬度查图 3－6 得， σH lim1 =750MPa, σH lim2 =580MPa； 齿轮双向运转， 查图 3－7 得，
σF lim1 =310 X0.7=217MPa，σF lim2 =220 X0.7=154MPa。
② 按无限寿命计算、寿命系数 Z N 1 Z N 2 1 、 Y N 1 Y N 2 1 ③ 计算许用应力 由式（3－1）得 由表 3－2 取 S H min 1 , S F min 1.4 。
HP1
H lim1 Z N 1
S H min
750 1 750 MPa 1 580 1 580 MPa 1 217 2 1 310 MPa 1.4
HP 2
H lim 2 Z N 2