机械设计基础常见计算题及详细答案精选课件

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机械设计基础试题(含答案)

机械设计基础试题(含答案)

机械设计基础试卷1

一、选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求,把所选择项前的字母填在题后的括号内。

1.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是

A.双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构

C.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构【】

2.平面连杆机构中,当传动角γ较大时,则

A.机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差

C.可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低

3.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不变,原因是:

A. 压力角不变

B. 啮合角不变

C.节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】

4.渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为

A.ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】

5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为

A.σB B. σs C. σ0 D. σ-1【】

6. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是

A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹

C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹【】

7.普通平键联接在选定尺寸后,主要是验算其

A.挤压强度 B. 剪切强度

C.弯曲强度 D. 耐磨性【】

8.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是

A.σH1<σH2 B. σH1 >σH2

C. σH1=σH2

D. 可能相等,也可能不等【】

9.实际齿数相同时,直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为

A.直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大

C.直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】

机械设计基础-计算题

机械设计基础-计算题

的平面的夹角。
tg s np d2 d2
导程—S
s
牙型角α与牙侧角β
轴向截平面内螺纹牙型相
邻两侧边的夹角称为牙型角α。
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间 夹角称为牙侧角β(牙型斜 角)。
对称螺纹牙侧角β=α/2
30º
15º
60º
三角形螺纹 三角形β=30
30º
梯形螺纹 梯形β=15
α
β

锯齿形螺纹 锯齿β=3
为G和K的周转轮系的转化轮系传动比计算公式:
iGHK
Βιβλιοθήκη BaiduGH
H K
G H K H
利用公式计算时应注意:
1.上式只适用于中心轮G、K与转臂H的回转轴线重合时的情况。
2.等号右边的(-1)m是转化轮系的符号,判断方法与定轴轮 系相同。
3.将各构件的角速度(转速)代入计算式时,必须带有±号。 可先假定某已知构件的转向为正,则另一个构件的转向与其 相同时取正号,与其相反取负号。
轮系的总传动比为 :
二、首、末轮转向关系的确定
二、首、末两轮转向关系的确定
首末两齿轮转动方向的规定:
二轮转向相反,传动比用负号“-”表示;二 轮转向相同,传动比用正号“+”表示。
判断两齿轮转动方向的方法:
① 1m法
m表示外啮合次数
②画箭头法

机械设计基础计算题及答案

机械设计基础计算题及答案

1.一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分

别为Z

1=20,Z

2

=44,求两齿轮的主要几何尺寸。

2.设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为50mm,行程速比系数K=1.3。

3.有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,α=200,Z=25,Z

2=50,求(1)如果n

1

=960r/min,

n

2

=?(2)中心距a=?(3)齿距p=?

4.一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知两齿轮齿数分别为40和80,并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm,求两齿轮的主要几何尺寸。

5.某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮(正常齿),大齿轮已损坏,小齿

轮的齿数zz

1=24,齿顶圆直径d

a1

=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺

寸及这对齿轮的传动比。

6.图示轮系中,已知1轮转向n1如图示。各轮齿数为:Z1=20,Z2=40,Z3= 15,Z4=60,Z5=Z6= 18,Z7=1(左旋蜗杆),Z8 =40,Z9 =20 。若n1 =1000 r/min ,齿轮9的模数m =3 mm,试求齿条10的速度v10 及其移动方向(可在图中用箭头标出)。

7.已知轮1转速n1 =140 r/min,Z1=40,

Z

2

=20。求:

(1)轮3齿数 Z3;

(2)当n3 = -40 r/min时,系杆H的转速

n H 的大小及方向;

(3)当n H= 0 时齿轮3的转速n3。

8.一轴由一对7211AC的轴承支承,F

r1=3300N, F

r2

=1000N, F

x

=900N, 如图。试求两轴

机械设计基础部分例题答案讲解

机械设计基础部分例题答案讲解

题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。

题1—5

图题解1—5图

解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链;移动副M与F导路互相平行,其之一为虚约束;图示有6个杆和10个转动副(I、J、G、L及复合铰链K和H)形成虚约束。

解答:

1.机构的自由度:

2.选AB杆为原动件。

题2-1在图示铰链四杆机构中,已知l BC=100mm,l CD=70mm,l AD=60mm,AD为机架。试问:

(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,

求l AB的最大值;

(2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。 解题分析:

根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。在铰链四杆机构中,若满足杆长条件,以最短杆或最短杆相邻的杆为机架,机构则有曲柄,否则无曲柄;若不满足杆长条件,无论取哪个构件为机架,机构均为无曲柄,即为双摇杆机构。

解答:

1.因为AD 为机架,AB 为曲柄,故AB 为最短杆,有AD CD BC AB l l l l +≤+,

m m

30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l

故 mm

30max =AB l

2.因为AD 为机架,AB 及CD 均为曲柄,故AD 杆必为最短杆,有下列两种情况:

若BC 为最长杆,则 m m

100=

AB CD BC AD l l l l +≤+,则

m m

90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l

《机械设计基础》习题(含答案)及答案

《机械设计基础》习题(含答案)及答案

机械设计基础复习题(一)

一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号×

1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( )

2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。 ( )

4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( )

5.带传动中,打滑现象是不可避免的。 ( )

6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。

( )

7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( )

8.平键的工作面是两个侧面。 ( )

9

10.螺纹中径是螺纹的公称直径。()

11

12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。

13

14

15

16

17 ( ) 18.代号为6205

( )

( )

.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。

带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的

加以限制。

4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。

5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。

6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。

7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。

8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。

9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。

10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。

11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。

12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。

《机械设计基础》答案..

《机械设计基础》答案..

.

《机械设计基础》作业答案

第一章平面机构的自由度和速度分析

1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

自由度为:

1

1 19

21

1

)0

1

9

2(

7

3

'

)'

2(

3

=

--

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

1

8

2

6

3

2 3

=

-

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=

-

-

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H

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P

P

n

F

1-6

自由度为

1

1

)0

1

12

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9

3

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2(

3

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-

-

+

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=

-

-

+

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=F

P

P

P

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L

或:

1

1 22

24

1

11

2

8

3

2 3

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--

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-10

自由度为:

1

1

28301)221142(103'

)'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L 或:

1

2

2427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H

L P P n F 1-11

2

2424323=-⨯-⨯=--=H

L P P n F

1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω

1

1314133431==P P ω

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /2000

2001013141133=⨯===ω 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1224212141P P P P ⨯=⨯ωω

121214122421r P P ==ω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

机械设计基础简答题计算题(附答案)

机械设计基础简答题计算题(附答案)

1、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动。小齿轮因遗失需配制。已测得大齿轮的齿顶圆直径,4082mm d a =齿数1002=Z ,压力角︒=20α,两轴的中心距mm a 310=,试确定小齿轮的:①模数m 、齿数1Z ;②计算分度圆直径1d ; ③齿顶圆直径1a d ④基节b P 。

解:(1)模数m 与1z (6分)

m h z d a a )2(22*+=将mm d a 4082=,2z =100带入解得:m=4 )(21)(212121mz mz d d a +=+=将m=4,2z =100,a=310mm 带入求得:551=z

(2)分度圆直径:mm mz d 22055411=⨯== (3分)

(3)齿顶圆直径:11(2)(552)4228a a d z h m mm *=+=+⨯=(3分)

(4)基节:mm m p p b 8.1120cos 414.3cos cos =⨯⨯=== απα(3分)

2、V 带传动传递的功率P=7.5kW ,平均带速v=10m/s ,紧边拉力是松边拉力的两倍(F 1=2F 2)。试求紧边拉力F 1,有效圆周力Fe 和预紧力F 0。 解:有效圆周力:N v P Fe 75010

5.710001000=⨯== (2分) 紧边拉力:N F F F F F Fe 1500115.0121=⇒-=-= (4分) 预紧力:N F F F F F 1125)15.01(2

1)21(21

0=+=+= (4分) 3、如图所示轮系中,已知各齿轮齿数为:13520z z z ===,24640z z z ===,7z =100。求传

机械设计基础部分例题答案

机械设计基础部分例题答案

题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。

题1—5

图题解1—5图

解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链;移动副M与F导路互相平行,其之一为虚约束;图示有6个杆和10个转动副(I、J、G、L及复合铰链K和H)形成虚约束。

解答:

1.机构的自由度:

2.选AB杆为原动件。

题2-1在图示铰链四杆机构中,已知l BC=100mm,l CD=70mm,l AD=60mm,AD为机架。试问:

(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,

求l AB的最大值;

(2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。 解题分析:

根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。在铰链四杆机构中,若满足杆长条件,以最短杆或最短杆相邻的杆为机架,机构则有曲柄,否则无曲柄;若不满足杆长条件,无论取哪个构件为机架,机构均为无曲柄,即为双摇杆机构。

解答:

1.因为AD 为机架,AB 为曲柄,故AB 为最短杆,有AD CD BC AB l l l l +≤+,

m m

30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l

故 mm

30max =AB l

2.因为AD 为机架,AB 及CD 均为曲柄,故AD 杆必为最短杆,有下列两种情况:

若BC 为最长杆,则 m m

100=

AB CD BC AD l l l l +≤+,则

m m

90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l

《机械设计基础》试题和答案

《机械设计基础》试题和答案

《机械设计基础》试题和答案

《机械设计基础》是机械工程专业的一门重要课程,涵盖了机械设计的基础知识和基本技能。下面是一份试题和答案,希望能对读者有所帮助。

一、选择题

1、下列哪个零件不属于标准件?() A. 螺栓 B. 轴承 C. 齿轮 D. 连杆答案:D. 连杆

2、在机械设计中,哪种材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性?() A. 铝合金 B. 钢 C. 聚合物 D. 陶瓷答案:D. 陶瓷

3、下列哪个零件是机械传动系统中的核心零件?() A. 轴 B. 轴承 C. 齿轮 D. 联轴器答案:C. 齿轮

4、下列哪个参数是用来描述齿轮的尺寸大小的?() A. 模数 B. 压力角 C. 齿数 D. 螺旋角答案:A. 模数

5、下列哪个零件属于常用件?() A. 弹簧 B. 滚动轴承 C. 联轴器 D. 滑动轴承答案:A. 弹簧

二、填空题

1、机械设计的基本要求包括________、、、和。答案:使用性能好、

经济性好、可靠性高、安全可靠、环保性好

2、根据轴的承载情况,轴可分为________、和。答案:心轴、传动轴、转轴

3、机械传动系统一般由________、________、________和________组成。答案:原动机、传动装置、工作机构、控制系统

4、齿轮的失效形式有________、________、和。答案:轮齿折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀

5、弹簧的特性线有________、和。答案:直线型、抛物线型、对数型

三、简答题

1、请简述机械设计在工业设计中的重要性。答案:机械设计在工业设计中具有举足轻重的地位。机械设计为产品的实现提供了技术和美学的支撑,是产品性能和使用寿命的重要保障。同时,机械设计的美学价值也在现代工业设计中发挥着越来越重要的作用,成为产品外观和结构设计的灵感来源。

《机械设计基础》试题库及答案

《机械设计基础》试题库及答案

机械设计基础试题库

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)。

《机械设计基础》习题集及答案

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《机械设计基础》习题集及答案

《机械设计基础》课程习题

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《机械设计基础》课程习题集

第⼀章机械设计概论

⼀、填空题。

1、机械零件最常见的失效形式有_______,_______,_______,_______,。

2、机械没计的“三化”指__________,__________,__________。

3、强度是指零件在载荷作⽤下抵抗__________的能⼒,强度可分为__________和__________。

4、刚度是指受载后抵抗__________的能⼒。

5、机械零件丧失预定功能或者预定功能指标降低到许⽤值以下的现象,为__________。

⼆、选择题。

1、机械设计这门学科,主要研究()的⼯作原理、结构和设计计算⽅法。

A、各类机械零件和部件

B、通⽤机械零件和部件

C、专⽤机械零件和部件

D、标准化的机械零件和部件

2、设计⼀台机器包括以下⼏项⼯作:a、零件设计;b、总体设计;c、技术设计,它们进⾏的顺序⼤休上是( )。

A、acb

B、bac

C、bca

D、cba

3、下列零件的失效形式中,不属于强度问题。

A、螺栓断裂

B、齿轮的齿⾯发⽣疲劳点蚀

C、蜗杆轴产⽣过⼤的弯曲变形

D、滚动轴承套圈的滚道上被压出深深的凹坑

4、在设计机械零件时,对摩擦严重的⼀些零件,要考虑其散热性,主要是由于()。

A、在⾼温下将产⽣蠕变现象,出现较⼤塑性变形

B、材料的机械性能下降,可能造成零件因强度不够⽽失效

C、下产⽣较⼤的热变形,影响正常⼯作

D、升⾼后,破坏了正常润滑条件,从⽽使零件发⽣胶合

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

自由度为:

1

1 19

21

1

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1

9

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1

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或:

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1

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P

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1-10

自由度为:

1

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或:

1

22427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F

1-11

2

2424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω

1

1314133431==P P ω

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω

1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1224212141P P P P ⨯=⨯ωω

1

2

1214122421r P P =

=ω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,

(完整版)机械设计基础练习题+答案解析

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机械设计基础试题库

一一一绪论机械设计概述

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。

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

自由度为:

1

1 19

21

1

)0

1

9

2(

7

3

'

)'

2(

3

=

--

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

1

8

2

6

3

2 3

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-6

自由度为

1

1

)0

1

12

2(

9

3

'

)'

2(

3

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

1 22

24

1

11

2

8

3

2 3

=

--

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-10

自由度为:

1

1 28

30

1

)2

2

1

14

2(

10

3

'

)'

2(

3

=

--

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

2 24

27

2

1

12

2

9

3

2 3

=

--

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-11

2

2424323=-⨯-⨯=--=H

L P P n F

1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω

1

41314133431==P P P P ωω

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω

1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1224212141P P P P ⨯=⨯ωω

1

212141224212r r P P P P ==ωω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

机械设计基础计算题部分答案

机械设计基础计算题部分答案

四、计算图示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时,应具体指出)。(每题5分)

1、

F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 E、F之一为虚约束

2、

F=3n-2P L-P H=3×7-2×10-0=1

3、

F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=1 B是局部自由度,E是复合铰链

F=3n-2P L-P H=3×5-2×7-0=1 E是虚约束

5、

F=3n-2P L-P H=3×6-2×8-1=1 D是局部自由度,E、F之一是虚约束6、

F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2 A是局部自由度,J、K之一是虚约束

F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 B是局部自由度8、

F=3n-2P L-P H=3×5-2×7-0=1

9、

F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2

F是局部自由度,E、E’之一是虚约束

F=3n-2P L-P H=3×5-2×7-0=1 最上两移动副之一是虚约束

11、某车间技术改造需要选配一对标准直齿圆柱齿轮,已知主动轴的转速n1=400r/min,需要从动轴转速n2=100r/min,两轮中心距a=100mm,齿数z1≥17,试确定这对齿轮的模数和齿数以及各齿轮的齿顶圆、分度圆尺寸。(10分题)

解:i=n1/n2=400÷100=4

所以z2=4z1

因 a=m(z1+z2)/2=5mz1/2=100

又因z1≥17,

所以mz1=40

所以取m=2,z1=20,则z2=80

d1=mz1=2×20=40mm,da1=m(z1+2)=2×(20+2)=44mm

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

自由度为:

1

1 19

21

1

)0

1

9

2(

7

3

'

)'

2(

3

=

--

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

1

8

2

6

3

2 3

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-6

自由度为

1

1

)0

1

12

2(

9

3

'

)'

2(

3

=

-

-

+

-

=

-

-

+

-

=F

P

P

P

n

F

H

L

或:

1

1 22

24

1

11

2

8

3

2 3

=

--

=

-

-

=

-

-

=

H

L

P

P

n

F

1-10

自由度为:

1

128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L

或:

1

22427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F

1-11

2

2424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω

1

1314133431==P P ω

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω

1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12

P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1224212141P P P P ⨯=⨯ωω

1

2

1214122421r P P =

=ω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,

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(2)若主动轮齿数不变,应将从动轮齿数增大到多少?此时链 条所能传递的功率有何变化?
解:新的传动比是 i n1 9003.6
n2 250
1、“减少小链轮齿数” 方案
z1'
z2 3.6
7521 3.6
此时链的传动功率下降
2、“增加大链轮齿数“方案 z2 ' 3.6z13.62 590
对传动功率影响很小。 .
dd 02dd1D40 2 00 3 05 10 .4 dd2 dd 0 1 D 0 281 042 050
但随着工作机功率的增加,带传动的功率成为关键环节。
方案一:仅使包角α1略有增加,但带速没有增加,小轮的 弯曲应力没有减小,带的传动功率没有根本改善。
方案三:完全没有考虑带的传动能力。
方案二:由于小带轮直径的增加,不仅使包角α1略有增加 更主要的是,带速增加,小轮的弯曲应力明显减小,带的 传动功率得到根本改善。
K A
. 1.2
18
齿轮传动习题解答
.
19
10-33 设计一直齿圆柱齿轮传动,原用材料的许用接触应力为
[σH]1=700MPa,[σH]2=600MPa,求得中心距a =100mm;现改用 [σH]1=600MPa,[σH]2=400MPa的材料,若齿宽和其它条件不变,为保证接
触疲劳强度不变,试计算改用材料后的中心距。
(1)将大带轮基准直径dd2减小到280mm;
(2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm;
(3)将鼓轮直径D增大到350mm。
dd 02dd1D40 2 00 3 05 10 .4
dd2
dd 0 1
D 0 281 042 050 .
10
解:
仅从运动学的角度来看三种方案都可以提高生产率,而且 提高的幅度是相同的。
解:
1,5104
3509
5106 5104
584MPa
取-1,5104 s 550MPa
1,5105
3509
5106 5105
452MPa
1,5107 1,5106 350MPa
.
2
3-19 某零件如图所示,材料的强度极限 σB=650MPa,表面精车,不进行强化处理。 试确定Ι-Ι截面处的弯曲疲劳极限的综合影响 系数Kσ和剪切疲劳极限的综合影响系数Kτ。
结论:方案二合理
.
11
.
12
.
13
.
14
.
15
链传动习题解答
.
16
9-18 有一链传动,小链轮主动,转速n1=900r/min,齿数 z1=25,z2=75。现因工作需要,拟将大链轮的转速降低到 n2≈250r/min,链条长度不变,试问:
(1)若从动轮齿数不变,应将主动轮齿数减小到多少?此时链 条所能传递的功率有何变化?
.
3
解:
r 3 0 .075 d 40
D 48 1 .2 d 40
1、 由表 3 2 得 : 1 .82
1 .47 理论应力集中系数
由附图 3 - 1得 : q 0 .84
q 0 .86 敏性系数
有效应力集中系数
: k 1 q 1 1 0.84 1.8 - 1 1.69
接触疲劳强度的校核公式
接触疲劳强度的设计公式
H ZE ZH
KF t bd 1
k 1 q 1 1 0.86 1.47 - 1 1.40
2、 尺寸系数 :
由附图 3 - 2 0.77
0.87
3、 表面质量系数 : 由附图 3 - 4 0.81
4、 强化系数 : q 1
弯曲疲劳极限综合影响
系数 :
k
ຫໍສະໝຸດ Baidu 1 .69 0 .77
1 0 .81
1 1 1
2 .49
剪切疲劳极限综合影响
系数 :
k
.
1 .40 0 .87
1 0 .81
1 1 1
1 .84
4
3-20 一零件由45钢制成,材料的力学性能为:σs=360MPa,σ1=300 MPa,ψσ=0.2。已知零件上的最大工作应力σmax=190MPa, 最小工作应力σmin=110MPa,应力变化规律为σm=常数,弯曲疲 劳极限的综合影响系数Kd=2.0,试分别用图解法和计算法确定该 零件的计算安全系数。
17
9-20 单排滚子链传动,主动链轮转速n1=600r/min,齿数 zl=21,从动链轮齿数z2=105,中心距a=910mm,该链的节 距p=25.4mm,工况系数KA=1.2,试求链传动所允许传递的 功率P。
解:由节距p=25.4mm,查表9-10得该链型为16A
由n1=600r/min及16A型链在图9-13上查得P0=25KW
KZ
Z11.08211.081.11 19 19
KL
LP 0.261390.261.08 100 100
[ L P 2 2 9 .4 51 20 2 10 1 5 2 0 25 2 1 2 9.4 5 1 10节 3]9
该链传动所允许传递的功率为:
PP 0K LK K P2 5 1.1 1 1.0 8 125 KW
机械设计基础常见计算题及详细答案
包括材料力学计算、带传动、齿轮传动、 蜗轮蜗杆传动、轴系等计算分析典型习 题集附详细答案
2010年5月26日整理
.
1
3-18 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa, 屈服极限 σs=550MPa,强度极限σB=750MPa,循 环基数N0=5×106,m=9,试求对称循环次数N分别为 5×104、5×105、5×107次时的极限应力。
.
6
.
7
.
8
带传动习题解答
.
9
8-16一带式输送机装置如图所示。已知小带 轮基准直径dd1=140mm,大带轮基准直径 dd2=400mm,鼓轮直径D=250mm,为了提 高生产率,拟在输送机载荷不变(即拉力F不变) 的条件下,将输送带的速度v提高,设电动机 的功率和减速器的强度足够,且更换大小带 轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可 忽略不计,为了实现这一增速要求,试分析 采用下列哪种方案更为合理,为什么?
1、作图法 (比例尺)
A点坐标
0,k1 32.000150
AD的斜率
e
k
0.20.1 2.0
3025 Sca30101.4
.
5
2、计算法
m
maxmin19011015M 0 Pa
2
2
a
maxmin19011040MPa
2
2
Scalim1kkmka m 3010.81.81500.2401501.5
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