机械设计基础课后习题答案
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论
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？
答：组成子系统及其功能如下：
（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
第二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。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？
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：
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（题1-5图-1-12图）机构运动简图中的复合狡链、局部自山度和虚约束，计算各机构的自山度，并判断是否具有确定的运动。
Ml 1 -9图缝纫机送布机构題1 - io in 冲压机构
9
1・5 解F = —2片一匕=3x6 —2x8 —1=1
1-6 解F = 3n-2/^ -^ = 3x8-2x11-1=1
1-7 解F = 3/7-2/-^, = 3x8-2x11-0=2
1-8 解F = 3〃—2片一匕= 3x6—2x8-1=1
1-9 解F = 3〃-2片一匕= 3x4-2x4-2=2
1-10 解F = 3”-2片一匕=3x9-2x12-2=1
l-ll ^F=3n-2/^ -^z = 3x4-2x4-2=2
1-12 解F = 3n-2片一匕=3x3 — 2x3—0=3
2-1试根据题2・1图所标注的尺寸判断下列狡链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
机械F
题2・1
图
答：a ) 40+110 = 150v70+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。
机械设计基础课后习题答案(第五版)(完整版)
机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版)
高等教育出版社
杨可桢、程光蕴、李仲生主编
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
机械设计基础第2版课后习题及答案
机械设计基础-第2版-课后习题及答
案
机械设计基础（第2版）是一本广泛使用于机械工程和相关专业的教材。以下是一些课后习题及其答案，供学生参考：
1. 什么是机械设计？它的重要性是什么？
机械设计是一门工程学科，涵盖了设计和分析各种机械系统和设备的原理和方法。它的重要性在于它是机械工程师必备的基本技能，通过机械设计，工程师能够创建出最优化的机械系统和设备，从而提高工作效率和产品质量。
2. 机械设计的基本原则有哪些？
- 安全性原则：确保设计的机械系统和设备能够在正常使用条件下运行，并具备可靠的故障保护和紧急停止机制。
- 功能性原则：设计应该满足系统和设备的预期功能和性能要求。
- 可制造性原则：设计应该考虑到材料和制造工艺的可行性，并且尽量采用简单和经济的制造方法。
- 可维护性原则：设计应该便于维修和保养，以延长设备的使用寿命并减少停工时间。
- 经济性原则：设计应该尽可能采用成本效益高的解决方案，并尽量减少材料和能源的浪费。
3. 什么是设计过程？它的主要步骤是什么？
设计过程是将设计问题转化为可行解决方案的过程。主要步骤包括：
- 确定设计目标和要求：明确设计的目标、功能和性能要求，并进行必要的市场调研和用户需求分析。
- 概念设计：根据设计目标和要求生成不同的设计概念，并进行评估和选择。
- 详细设计：根据选定的设计概念进行详细的设计、分析和计算。
- 制造和测试：将设计转化为实际的产品，并进行制造和测试。
- 评估和改进：对设计进行评估和改进，根据测试结果和用户反馈进行需要的调整和改进。
4. 什么是草图设计？它有什么优势和缺点？
机械设计基础课后习题答案(第四版)陈立德 罗卫平
目录
第1章机械设计概述 (1)
第2章摩擦、磨损与润滑概述 (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.制造与试验制造出样机、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。
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第三章部分题解参考
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？
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) 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：
14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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：
1
15243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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：
1
23233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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：
1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F
习题3-6(a)解图(a)
习题3-6(a)解图(b)
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：
1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F
习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18
章全) 完整版
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
机械设计概述
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。
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。
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。
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。
机械设计基础课后习题答案（第五版）（完整版）
机械设计基础课后习题答案（第五版）（完整版）
机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版)
高等教育出版社
杨可竺、程光蕴、李仲生主编
9-1答退火：将钢加热到一定温度，并保温到一定时间后，随炉缓慢冷却的热处理方法。主要用来消除内应力、降低硬度，便于切削。
正火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，空冷或风冷的热处理方法。可消除内应力，降低硬度，便于切削加工；对一般零件，也可作为最终热处理，提高材料的机械性能。
淬火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，浸入到淬火介质中快速冷却的热处理方法。可提高材料的硬度和耐磨性，但存在很大的内应力，脆性也相应增加。淬火后一般需回火。淬火还可提高其抗腐蚀性。调质：淬火后加高温回火的热处理方法。可获得强度、硬度、塑性、韧性等均较好的综合力学性能，广泛应用于较为重要的零件设计中。
表面淬火：迅速将零件表面加热到淬火温度后立即喷水冷却，使工件表层淬火的热处理方法。主要用于中碳钢或中碳合金钢，以提高表层硬度和耐磨性，同时疲劳强度和冲击韧性都有所提高。
渗碳淬火：将工件放入渗碳介质中加热，并保温一定时间，使介质中的碳渗入到钢件中的热处理方法。适合于低碳钢或低碳合金钢，可提高表层硬度和耐磨性，而仍保留芯部的韧性和高塑性。
9-2
解见下表
9-3解查教材表9-1，Q235的屈服极限
查手册GB706-88标准，14号热轧工字钢的截面面积则拉断时所所的最小拉力为
9-4解查教材表9-1，45钢的屈服极限
许用应力
把夹紧力向截面中心转化，则有拉力和弯距
截面面积
抗弯截面模量
则最大夹紧力
应力分布图如图所示
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（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=1
1-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=1
1-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=2
1-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=1
1-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=2
1-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=1
1-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=2
1-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=3
2-1 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 ）160907015011040=+<=+，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ）1707010016512045=+<=+，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ）132627016010060=+>=+，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ）1909010015010050=+<=+，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
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。
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5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=1
1-6 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=1
1-9 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=2
F=3×4-2×4-2=2
1-10 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=2
F=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
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机械设计基础课后习题答案(第四版)陈立德 罗卫平
，方向垂直向下。
4.12如题4.12图所示为摆动导杆机构，设已知 曲柄AB以等角速度 顺时针转动。求：（1）当 时，构件3的角速度 和角加速度 ；（2）当 时，构件3的角速度 和角加速度；（3）当 （B点转于AC之间）时，构件3的角速度 和角加速度 。
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：
题3.5图
答：取 ，绘制运动简图如题3.5答案图所示：
题3.5答案图
图a)： ，则 ；
图b)： ，则 。
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）。
机械设计基础课后题答案
机械设计基础课后题答案
【篇一：机械设计基础第八版课后习题答案】
基本组成要素是什么？
【答】
机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
【答】
在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？
【答】
在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系；
在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求；
在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器
整机的性能要求分不开。
机械设计总论
1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？【答】
机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满
足执行部分的要求。2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？
【答】
机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有
1）整体断裂；
2）过大的残余变形（塑性变形）；
3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；
4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏
了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，
高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
《机械设计基础》课后习题答案
《机械设计基础》课后习题答案
第一篇：《机械设计基础》课后习题答案
模块八
一、填空
1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。
4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。
6、V带传动中，限制带的根数Z≤Zmax，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。
7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。
9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角ϕ应小于θ角。
10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。
二、选择
1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。
2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。
3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。
A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损；C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)
40.943
33.381
210°
-60.965
-45.369
40°
36.089
41.370
220°
-49.964
-53.356
50°
29.934
48.985
230°
-37.588
-58.312ຫໍສະໝຸດ Baidu
60°
22.347
55.943
240°
-24.684
-59.949
70°
13.284
61.868
250°
（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。取适当比例图尺，作出两次极限位置 和 （见图
2.17）。由图量得： ， 。
解得：
由已知和上步求解可知：
， ， ，
（1）推程：
0°≤ ≤ 150°
（2）回程：等加速段 0°≤ ≤60 °
等减速段
60°≤ ≤120 °
为了计算从动件速度和加速度，设 。计算各分点的位移、速度以及加速度值如下：
总转角
0°
15°
30°
45°
60°
75°
机械设计基础课后习题答案全
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。
（2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注，
，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”
号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做
，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭
矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为：
（3 ）求飞轮的转动惯量
曲轴的平均角速度：；
系统的运转不均匀系数：；
则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6
7-2
图7.7 图7.8
解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即：
因此求得：
（2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注，
，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏
功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功；
其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。
由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。
欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中，
相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有：
，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则
。
（3）求飞轮的转动惯量和质量。
7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮
安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为：
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。
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精品
机械设计基础课后习题解答参考
1-2题
,7,5===h l P P n
107253=-⨯-⨯=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 n
1111283=-⨯-⨯=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 n
2011283=-⨯-⨯=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 n
118263=-⨯-⨯=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 <。
2-4题
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极位夹角 ︒=+-⨯︒=+-︒=3636.161
2.11
2.118011180K K θ
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2-7题
极位夹角︒=+-⨯︒=+-︒
=361
5.11
5.118011180K K θ 3-2题
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4-1题
m z m h z d a
a )2()2(*
+=+=
所以 25.2100
225
2==
+=z d m a mm
主要几何尺寸计算（略）。
4-2题略
4-3题
分锥角
"43'25684287.6817
43arctan arctan
122︒=︒===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 f
mm
353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=︒⨯⨯-=-=δm d d f mm
锥距
358.6943172
32222
221=+⨯=+=
z z m R mm 齿顶角
"44'4237122.3358.693
arctan arctan
︒=︒===R h a a θ 齿根角
"
7'2744519.4358
.696
.3arctan
arctan
︒=︒===R h f f θ
精品
根锥角
"10'7171194.1711︒=︒=-=f f θδδ
"36'58639768.6322︒=︒=-=f f θδδ
顶锥角
"1'17252835.2511︒=︒=+=a a θδδ
"27'8721409.7222︒=︒=+=a a θδδ
当量齿数
28.18cos 111==
δz z v ； 96.116cos 2
2
2==δz z v
4-4题
8011==mz d mm ； 24022==mz d mm
80)(2
1
12=-=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
5.1本题为定轴轮系。
由图知 2132d d d += 所以602213=+=z z z
35.52226202034
306020)1(4
32154323
15-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=''-=z z z z z z z z i
5-2题
本题为定轴轮系。
547.4262757
56)1(2
1322
14=⨯⨯='-=z z z z i
手轮转1周时，砂轮架的移动距离为
660
.0547.4/3/14===i P L mm
5-3题
608864
60)1(46352
=⨯⨯=-=z z z z i SM 126
824
24)1(11912102
=⨯⨯=-=z z z z i MH
精品
5-4题
本题为周转轮系。
由图知 2132d d d += 所以 452/)(132=-=z z z
h
h h h h h
i ωωωωωωωωω113113
10-=--=--=
而 715105
)
1(21321
13-=-=-=z z z z i h 所以 25.367
1290
113
1
=+=
-=h
h i
ωω rad/s
5-5题 图示轮系，已知各齿轮的齿数为151=z ，252=z ，202='z ，603=z ，轮1的角速度9.201=ωrad/s ，轮3的角速度2.53=ωrad/s 。
（1）当1ω、3ω转向相同；（2）当1ω、3ω转向相反时，试分别求系杆H 的角速度H ω的大小和方向。
解答：
本题为周转轮系。
5201560
25)1(2
1321
13-=⨯⨯-='-=z z z z i H 而H H H
i ωωωω--=3113
所以 6515511
313131313ωωωωωωω+=----=--=H
H
H i i 设轮1的转向为正
（1）当1ω、3ω转向相同时
8.76
9
.202.556513=+⨯=+=
ωωωH rad/s 转向与轮1相同。 （2）当1ω、3ω转向相反时
85.06
9
.202.556513-=+⨯-=+=
ωωωH rad/s 转向与轮1相反。
9-1 解答
3.6级螺栓 180=s σMPa
查表9-2，M20的螺栓不控制预紧力时，取724.0][==s σσMPa