《机械基础》课后习题答案
机械基础教材及习题册参考答案
机械基础习题册(第五版)参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1.机械传动常用机构轴系零件液压与气动2.信息3.动力部分执行部分传动部分控制部分4.制造单元5.高副6.滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7.滑动大低不能8.机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1.机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置,其用来变换或传递能量、物料与信息,以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
2.机构——具有确定相对运动的构件的组合。
3.运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
4.机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。
五、应用题1.答:2.答:零件:螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件:自行车链条机构:台虎钳、水泵、机器:车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答:动力部分:发动机传动部分:离合器、变速箱、传动轴、执行部分:车轮控制部分:方向盘、排挡杆、刹车、油门*4.答:略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。
4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。
6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7.Y、Z、A、B、C、D、E8.几何尺寸标记。
9.型号基准长度标准编号10.实心式腹板式孔板式轮辐式11.平行重合12.调整中心距安装张紧轮13.弧形凹形变直摩擦力传动能力14.SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16.啮合带传动齿轮传动17.单面带 双面带 节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语(标记)解释1.机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。
2.V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。
3.V 带基准长度L d -----在规定的张紧力下,沿V 带中性层量得的周长,称为V 带基准长度。
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91・5 解F = —2片一匕=3x6 —2x8 —1=11-6 解F = 3n-2/^ -^ = 3x8-2x11-1=11-7 解F = 3/7-2/-^, = 3x8-2x11-0=21-8 解F = 3〃—2片一匕= 3x6—2x8-1=11-9 解F = 3〃-2片一匕= 3x4-2x4-2=21-10 解F = 3”-2片一匕=3x9-2x12-2=1l-ll ^F=3n-2/^ -^z = 3x4-2x4-2=21-12 解F = 3n-2片一匕=3x3 — 2x3—0=32-1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。
(b) (c) (d)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在水平位置上下各摆10度,且l CD = 500mm , /zW = 1000/n/n o (1)试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6) F•算此机构的最小传动角。
题2-5图解:(1 )由题意踏板CD 在水平位麗上下摆动10°,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。
《机械基础》习题(含答案)答案
一机械传动概述1.什么是零件?什么是构件?构件与零件的关系是什么?零件:构成机械最小单元的,也是制造的最小单元。
构件:由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元。
2.2..什么是机器?什么是机构?机构与机器的关系是什么?机器:是执行机械运动,变换机械方式或传递能量的装置。
3.什么叫做运动副?常见的运动副有哪些?4.个约束?二常用机构1.何谓连杆机构?何谓铰链四杆机构?判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄?什么是摇杆?什么是连杆?连杆机构:由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。
铰链四杆机构:在平面连杆机构中,有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。
2.铰链四杆机构有哪几种基本形式?试说明它们的运动特点,并举出应用实例。
3种1)取与最短杆相邻的任何一杆为机架,并取最短杆为曲柄时,为曲柄摇杆机构。
2)取最短杆为机架时,为双曲柄机构。
3)取最短杆对面的杆为机架时,为双摇杆机构。
3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。
根据图中注明的尺寸,。
a双曲柄机构(方法:最短杆固定)b双摇杆机构(方法:与最短杆相对的杆固定)c曲柄摇杆机构(方法:与最短杆相邻的杆固定)d双摇杆机构(方法:任意杆固定)4.试述曲柄滑块机构的组成和运动特点。
组成:曲柄,连杆,滑块及机架。
特点:若曲柄为主动件,当曲柄作整周连续转动时,可通过连杆带动滑块作往复直线运动;反之若滑块为主动件,当滑块作往复直线运动时,又可通过连杆带动曲柄作整周连续转动。
5.什么是机构的急回特性?在生产中怎样利用这种特性?急回特性:平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同,要求返回空行程明显快于工作行程。
6.什么是机构的死点位置?用什么方法可以使机构通过死点位置?死点位置:当曲柄摇杆机构的连杆和从动件共线时。
7.凸轮机构有哪些特点?常用的凸轮机构有哪几种类型?举例说明凸轮机构的应用。
特点:只要作出适当的凸轮轮廓,就可以使从动杆得到任意预定的运动规律。
并且结构比较简单,紧凑。
《机械设计基础》课后习题答案
第十三章习题册参考答案绪论0-1 判断题1× 2× 3× 4√ 5√ 6× 7×0-2 填空题1确定的相对 2机械 3零件 4构件0-3 选择题1A 2A 3A 4A 5A一、机构的自由度1-1 判断题1× 2√ 3× 4× 5× 6× 7√8√ 9× 10√ 11√ 12× 13× 14×1-2 填空题1运动副 2独立 32 4低 5机构自由度 6机架1-3 选择题1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A8A 9A 10A 11A 12A 13A1-4 解:a F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1b F=3n-2p l-p h=3×5-2×7-0=1c F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1d F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1e F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1f F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1g F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=11-5 解:a F=3n-2p l-p h =3×5-2×7-0=1b滚子中心存在局部自由度,F=3n-2p l-p h=3×8-2×11-1=1c E处存在复合铰链,F=3n-2p l-p h=3×5-2×6-1=2d F=3n-2p l-p h=3×6-2×8-1=1e滚子中心存在局部自由度,两移动副处之一为虚约束,三根杆以转动副相连处存在复合铰链F=3n-2p l-p h=3×9-2×12-2=1f齿轮、杆和机架以转动副相连处存在复合铰链,F=3n-2p l-p h=3×4-2×4-2=2g F=3n-2p l-p h=3×3-2×3-0=3h滚子中心存在局部自由度,F=3n-2p l-p h=3×3-2×3-2=1i中间三根杆以转动副相连处存在复合铰链,=3n-2p l-p h=3×7-2×10-0=1 j左边部分全为虚约束,三根杆以转动副相连处存在复合铰链,F=3n-2p l-p h=3×5-2×7-0=11-6 解:a该构件组合为机构,因为该组合自由度F=3n-2p l-p h=3×4-2×5-1=1>0 b该构件组合不是机构,因为该组合自由度F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-1=0 c该构件组合不是机构,因为该组合自由度F=3n-2p l-p h=3×4-2×6-0=0d该构件组合为机构,因为该组合自由度F=3n-2p l-p h=3×3-2×4-0=1>0二、平面连杆机构2-1 判断题1× 2× 3√ 4× 5√ 6× 7√8√ 9√ 10× 11× 12√ 13× 14×15√ 16× 17× 18√ 19× 20√ 21×22× 23× 24× 25√2-2 填空题1低 2转动 33 4连杆,连架杆 5曲柄,摇杆6最短 7曲柄摇杆 8摇杆,连杆 92 10>11运动不确定 12非工作时间 13惯性 14大15中的摆动导杆机构有,中的转动导杆机构无 16机架 17曲柄18曲柄滑块 19双摇杆 20双曲柄机构 21无,有2-3 选择题1A 2C 3B 4A 5B 6B 7A8C 9A 10A 11A 12C 13C 14A15A 16A 17A 18A 19A 20A 21A2-4 解:a双曲柄机构,因为40+110<70+90,满足杆长条件,并以最短杆为机架b曲柄摇杆机构,因为30+130<110+120,满足杆长条件,并以最短杆的邻边为机架c双摇杆机构,因为50+100>60+70,不满足杆长条件,无论以哪杆为机架都是双摇杆机构d双摇杆机构,因为50+120=80+90,满足杆长条件,并以最短杆的对边为机架2-5 解:1由该机构各杆长度可得l AB+ l BC<l CD+ l AD,由此可知满足杆长条件,当以AB杆或AB杆的邻边为机架时该机构有曲柄存在2以l BC或l AD杆成为机架即为曲柄摇杆机构,以l AB杆成为机架即为双曲柄机构,以l CD杆成为机架即为双摇杆机构2-6 解:1曲柄摇杆机构由题意知连架杆CD杆不是最短杆,要为曲柄摇杆机构,连架杆AB杆应为最短杆0<l AB≤300 mm且应满足杆长条件l AB+l BC≤l CD+l AD,由此可得0<l AB≤150mm 2双摇杆机构由题意知机架AD杆不是最短杆的对边,要为双摇杆机构应不满足杆长条件①AB杆为最短杆0<l AB≤300mm时,l AB+l BC>l CD+l AD,由此可得150mm<l AB≤300mm②AB杆为中间杆300mm≤l AB≤500mm时,l AD+l BC>l CD+l AB,由此可得300mm≤l AB<450mm③AB杆为最长杆500mm≤l AB<1150mm时,l AB+l AD>l CD+l BC,由此可得550mm<l AB<1150mm由此可知:150mm<l AB<450 mm,550mm<l AB<1150 mm3双曲柄机构要为双曲柄机构,AD杆必须为最短杆且应满足杆长条件①AB杆为中间杆300mm≤l AB≤500mm时,l AD+l BC≤l CD+ l AB,由此可得450mm≤l AB ≤500mm②AB杆为最长杆500mm≤l AB<1150mm时,l AB+l AD≤l CD+l BC,由此可得500mm≤l AB ≤550mm由此可知:450mm≤l AB≤550mm2-7 解:a b c d e 各机构压力角和传动角如图所示,图a 、d 机构无死点位置,图b 、c 、e 机构有死点位置2-8 解:用作图法求解,主要步骤: 1计算极位夹角:︒=+-⨯︒=+-⨯︒=3615.115.118011180K K θ 2取比例尺μ=mm3根据比例尺和已知条件定出A 、D 、C 三点,如图所示4连接AC ,以AC 为边作角的另一角边线,与以D 为圆心、摇杆DC 为半径的圆弧相交于C 1和C 2点,连接DC 1和DC 2得摇杆的另一极限位置两个5从图中量得AC =71mm,AC 1=26mm,AC 2=170mm 6当摇杆的另一极限位置位于DC 1时:5mm .2221=⨯=AC AC l AB -μ,5mm .4821=+⨯=AC AC l BC μ 7当摇杆的另一极限位置位于DC 1时:5mm .4922=⨯=AC AC l AB -μ,5mm .12022=+⨯=AC AC l BC μ 答:曲柄和连杆的长度分别为、和、; 2-9 解:用作图法求解,主要步骤: 1计算极位夹角:︒=+-⨯︒=+-⨯︒=4.1612.112.118011180K K θ 2取比例尺μ=mm3根据比例尺和已知条件定出滑块的两极限位置C 1、C 2两点,如图所示4连接C 1C 2,以C 1C 2为直角边作直角三角形C 1C 2P ,使∠C 1C 2P =90°-θ=° 5以C 2P 为直径作圆O6将C 1C 2偏移e 值,与圆O 交于A 点,连接AC 1和AC 2, 7从图中量得AC 1=34mm,AC 2=82mm,则:24mm 212=⨯=AC AC l AB -μ,58mm 221=+⨯=AC AC l BC μ 答:曲柄和连杆的长度分别为24mm 和58mm; 2-10 解:用作图法求解,主要步骤: 1计算极位夹角:︒=+-⨯︒=+-⨯︒=3014.114.118011180K K θ 2取比例尺μ=mm3根据比例尺和已知条件定出机架AC ,如图所示 4根据摇杆的摆角等于极为夹角作出摇杆的两极限位置 5过A 点作摇杆两极限位置的垂线,得垂足点B 1、B 2 6从图中量得AB 1=23mm,则26m m 1=⨯=AB l AB μ 答:曲柄的长度为26mm; 2-11 解:用作图法求解,主要步骤: 1计算极位夹角:︒=+-⨯︒=+-⨯︒=0111118011180K K θ 2取比例尺μ=mm3根据比例尺和已知条件定出D 、C 1、C 2三点,如图所示 4过D 点作C 1D 的垂线,并与C 1C 2的连线交于A 点 5从图中量得AD =220mm,AC 1=234mm,AC 2=180mm,则:27mm 212=⨯=AC AC l AB -μ, 207mm 212=+⨯=AC AC l BC μ,220m m =⨯=AD l AD μ答:曲柄的长度为27mm,连杆的长度为207mm,机架的长度为220mm;三、凸轮机构3-1 判断题1√ 2× 3√ 4× 5× 6× 7× 8× 9√ 10√ 11√ 12√ 13√ 14√ 15× 16√ 17√ 18√ 19× 3-2 填空题1使用 2盘形 3凸轮轮廓 4变曲率 5行程 6行程 7轮廓 8凸轮的转角,从动件的位移 9最小 10法线 11大 12等速 13小 14许用压力角 15低 16大 17大 18内凹 19抛物线 20刚性 3-3 选择题1B 2A 3A 4A 5A 6C 7A 8A 9A 10A 11A 12A 13A 14A 15A 16A 17B 18A 19A 20C 21D 22A 23B 24D 25B 26B 27C 3-4 解:1凸轮的基圆和基圆半径的标注如图所示2从动件的位移线图s-t 和升程h 的标注如图所示 3-5 解:凸轮的位移线图如图所示;3-6 解:1凸轮的位移线图如图所示2凸轮的位移线图如图所示3-7 解:所设计对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构如图所示3-8 解:所设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示3-9 解:各凸轮机构中b、c点的压力角如图所示四、间歇运动机构4-1 判断题1√ 2√ 3× 4√ 5√ 6× 7× 8×4-2 填空题1周期性 2棘轮 3内 42 5锯4-3 选择题1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A8A 9A 10A 11A五、联接5-1 判断题1× 2√ 3√ 4× 5√ 6√ 7×8× 9× 10× 11× 12√ 13× 14×15× 16× 17√ 18× 19× 20√ 5-2 填空题1牙型 2大 3越高 4自锁性 54 6螺钉 7拧紧力矩 8防松 9一致 10摩擦 11直线 12梯形 13传力,传导,调整 14右 15轴和毂,挤压 16轴的直径,轴头 17A,B,C,C 18增加键的长度 19B 2080 5-3 选择题1B 2A 3A 4C 5D 6C 7B 8A 9A 10D 11B 12A 13B 14B 15C 16A 17B 18A 19A 20B 21A 22B 23A 24B 25C 26B 27D 28B 29C 30A 31A 32A 33A 34D 35A 36A 37A 38A 39A 40A 41A 42B 43A 44D 45A 5-4 解:该螺栓连接为松螺栓连接,其强度条件为:[]214Fσσπd =≤ 拉杆材料为Q235,其235MPa s σ=,取安全系数S =,则:[]235138.24MPa 1.7s σσS=== 则:114.56mm d ≥== 查教材表5-2可知,选小径d 1=,公称直径d =20mm 的粗牙普通螺纹; 答:拉杆螺纹的直径为M20;5-5 解:该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2a e F σσπd =≤ 0Ra CF F F zmf=≥,查教材表5-2可知,M16的螺栓的小径d 1=;取C =,则: 答:该螺栓组能承受的横向载荷应不大于; 5-6 解:该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2a e F σσπd =≤ 各螺栓所受轴向工作载荷220005500N 4Q E F F n=== 各螺栓所受残余预紧力F R =,各螺栓所受总轴向拉力F a =F E +F R = F E =×5500=8800N拉杆材料为Q235,其235MPa s σ=,取安全系数S =,则:[]235156.67MPa 1.5s σσS===则:19.64mm d查教材表5-2可知,选小径d 1=,公称直径d =12mm 的粗牙普通螺纹; 答:所求螺栓直径为M12; 5-7 解:该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2ae F σσπd =≤ 材料为35钢,其315MPa s σ=,取安全系数S =,则:[]315210MPa 1.5s σσS===查教材表5-2可知,M16的螺栓的小径d 1=;则:0Ra CF F F zmf=≥,[]221420.15 3.1413.83521024.27kN 5.2 5.2 1.2R zmf πd σF C ⨯⨯⨯⨯⨯≤==⨯答:允许承受的最大载荷不大于;5-8解:1确定螺杆的直径该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2a e F σσπd =≤ F a =W =20kN材料为45钢,其355MPa s σ=,该连接不需严格控制预紧力,取安全系数S =4,则:查教材表5-2可知,选小径d 1=,公称直径d =24mm 的粗牙普通螺纹; 2确定扳手手柄的最小长度查教材表5-2可知公称直径d =24mm 粗牙普通螺纹中径d 2=,则:122.05120221102.55mm 200ad F L F ⨯≥==,取L =1103mm 答:1螺杆直径为M24;2扳手手柄的最小长度为1103mm; 5-9解:1校核螺栓的剪切和挤压强度该螺栓连接为受横向工作载荷的铰制孔螺栓连接:剪切强度条件为:[]204F ττm πd =≤;挤压强度条件为:[]p 0p σδσ≤=d F查教材表5-3可知:级的螺栓的σbp =800Mpa ;σs =640Mpa ;查教材表5-4可知:s τ=,s p =则:[]640256MPa 2.5sτστS ===;bp p p800320MPa 2.5σσS ⎡⎤===⎣⎦ 2204424237.72MPa 256MPa /41 3.1412F τm πd ⨯===<⨯⨯;p 02423 5.27MPa<320MPa 2023F σd δ===⨯ 答:所用螺栓满足剪切和挤压强度要求 2平键的选择及强度校核选A 型平键,根据轴径和轴头长度,从设计手册中查得键的尺寸b =16mm,h = 10mm,L = 70mm;键的标记为:键 16×70 GB/T 1096 —2003;答:所选择的键不满足强度要求; 5-10解:该螺栓连接为受横向工作载荷的普通螺栓连接,其强度条件为:[]215.2a e F σσπd =≤ 级的螺栓的640MPa s σ=,取安全系数S =,则:[]640426.67MPa 1.5s σσS===取C =,则:31.263012.115kN 660.166510a CT F fr -⨯≥==⨯⨯⨯则: 查教材表5-2可知,可选小径d 1=,公称直径d =10mm 的粗牙普通螺纹; 答:螺栓直径为M10; 5-11解:该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2ae F σσπd =≤ 受力分析如图所示将外载荷P 向螺栓组中心简化得螺栓组所受的转矩T 和横向载荷P 横向载荷P = 10000N ;转矩T =⨯ = 3000000 N ·mm,方向如图所示由于横向载荷作用每个螺栓受到的横向力1234100002500N 44P P P P P F F F F ======由于转矩作用每个螺栓受到的横向力12347071N 4T T T T T F F F F r ======由图可知,螺栓1、2所受的横向力相等,螺栓3、4所受的横向力相等,且螺栓1、2所受的横向力最大,其值为m =1,取C =,则:1 1.29013.867603.5N 10.16a CF F mf ⨯≥==⨯ 查设计手册可知,可选小径d 1=,公称直径d =36mm 的粗牙普通螺纹;答:该螺栓组螺栓的小径须大于,可选M36的螺栓;5-12 解:略 5-13解:1确定螺柱直径该螺栓连接为受轴向工作载荷的紧螺栓连接,其强度条件为:[]215.2a e F σσπd =≤ 每个螺栓平均承受的轴向工作载荷:223.1431607536N 448E πpDF z ⨯⨯===⨯ 取残余预紧力F R =,则各螺栓所受总轴向拉力F a =F E +F R = F E =×7536=级螺栓的400MPa s σ=,按控制预紧力取安全系数S =,则:[]400266.67MPa 1.5sσσS === 则:111.03mm d ≥查教材表5-2可知,可选小径d 1=,公称直径d =16mm 的粗牙普通螺纹; 2确定螺柱分布直径取螺柱间距为5d ,则055816203.82mm 3.14zd D π⨯⨯===,取D 0=200mm答:连接螺栓直径可选M16的粗牙普通螺纹,分布直径为200mm; 5-14解:1平键类型和尺寸选择安装齿轮处的键:选A 型平键,根据轴径和轴头长度,从设计手册中查得键的尺寸b = 25mm,h = 14mm,L =80mm;键的标记为:键 25×80 GB/T 1096 —2003;安装联轴器处的键:选A 型平键,根据轴径和轴头长度,从设计手册中查得键的尺寸b = 20mm,h = 12mm,L =100mm;键的标记为:键 20×100 GB/T 1096 —2003;2平键连接强度的校核安装齿轮处平键强度校核:()()p 4480046.18MPa 100~120MPa 90148025T σdhl⨯===<⨯⨯-安装联轴器处平键强度校核:()()p 4480047.62MPa 50~60MPa 701210020T σdhl⨯===<⨯⨯-所选择的平键满足强度要求 答:所选择的平键满足强度要求5-15解:1平键类型和尺寸选择选A型平键,根据轴径和轴头长度,从设计手册中查得键的尺寸b = 22mm,h = 14mm,L =100mm;此键的标记为:键 22×100 GB/T 1096 —2003;2传递的最大扭矩查教材表5-7得σp =100 ~ 120Mpa,取σp =120Mpa答:能传递的最大扭矩不大于·m;5-16解:1平键类型和尺寸选择选A型平键,根据轴径和轴头长度,从设计手册中查得键的尺寸b= 25mm,h= 14mm,L = 90mm;此键的标记为:键 25×90 GB/T 1096 —2003;2平键连接强度的校核所选择的平键满足强度要求答:所选择的平键为键 25×90 GB/T 1096 —2003;经验算该键满足强度要求;六、带传动和链传动6-1 判断题1× 2× 3√ 4√ 5× 6× 7×8√ 9× 10× 11√ 12× 13√ 14√15× 16× 17× 18× 19× 20× 21√22× 23× 24√ 25×6-2 填空题1中心角,120° 2两侧,40° 3梯形,7,Y4初拉力,摩擦系数,小轮包角 5越大 65~25 7小8带的基准长度 9平行,对称平面应在同一平面 10小11传动比 12张紧轮 13摩擦力 14可以15弹性滑动,打滑 16打滑 1710 18外19主 20小 214 22型号 23主24绳芯 25平均,瞬时 26链轮的多边效应27不能保持恒定的瞬时传动比;传动平稳性差;工作时有噪音等28偶,奇 29疲劳破坏,胶合 30外链板与销轴31制造精度的影响,致使各排链的载荷分布不均32大,跳齿 33少,冲击,动载荷6-3 选择题1C 2B 3B 4A 5A 6A 7C8A 9B 10B 11A 12A 13C 14A15C 16A 17A 18C 19A 20D 21D22A 23A 24B 25A 26A 27A 28A29D 30B 31B 32A 33B 34A 35B36A 37B 38C6-4解:1小轮包角2带的几何长度查教材表6-3可知,选带的基准长度L d=2800mm3不考虑带传动的弹性滑动时大带轮转速1221d d n d i n d ==,11221460150547.5r /min 400d d n d n d ⨯===4滑动率ε=时大带轮的实际转速()12211d d n d i n d ε==-,()()11221146015010.015539.3r /min 400d d n d εn d -⨯⨯-=== 答:1小轮包角为°;2带的几何长度为,应选带的基准长度2800mm ;3不考虑带传动的弹性滑动时大带轮转速min ;4大带轮的实际转速min;6-5解:1确定带的基准长度L d查教材表6-3可知,选带的基准长度L d =1600mm 2确定实际中心距a 取实际中心距a =530mm 3计算所需带的根数z查教材表6-5得P 0=;查教材表6-6得ΔP 0=;查教材表6-7得K α=;查教材表6-3,K L =,则:取z =3根答:1带的基准长度L d =1600mm ;2实际中心距a =530mm ;3所需带的根数为3根;6-6解:查教材表6-3可知,选带的基准长度L d =1600mm 取实际中心距a =460mm查教材表6-5得P 0=;查教材表6-6得ΔP 0=;查教材表6-7得K α=;查教材表6-3,K L =,查教材表6-8取工作情况系数K A =答:能传递的最大功率为; 6-7解: 1选择V 带型号查教材表6-8取工作情况系数K A =,故:c 1.17.58.25kW A P K P =⨯=⨯= 根据P c 和n 1,由图6-12选用A 型普通V带; 2确定大小带轮基准直径由1选择知小带轮基准直径d d1的取值范围为112~140mm,又由教材表6-5知此范围内d d1只有112mm 、125mm 、140mm 三种取值,现选取d d1=125mm;则:根据教材表6-2选从动轮基准直径d d2=280mm; 3验算带速带速在5~25m/s 范围内,带速合适; 4求V 带的基准长度和中心距初定中心距的取值范围0283.5810a ≤≤,现取初定中心距a 0=500mm 带的初定长度:查教材表6-3可知,选带的基准长度L d =1600mm 带传动的中心距:d d0016001648500476mm 22L L a a --≈+=+=取实际中心距a =476mm中心距变动范围为452~500mm 5验算小轮包角α1=°>120°,合适;6确定带的根数查教材表6-5得P 0=;查教材表6-6得ΔP 0=;查教材表6-7得K α=;查教材表6-3,K L =,则:取z =5根7计算单根V带的预紧力 查教材表6-1得q =m,则: 8计算带轮轴上的压力 9带轮结构设计略 6-8解: 1求链节数由教材表6-9查得链节距p=取链节数L p=1322求链所能传动的最大功率由教材图6-25查得P0=10kW,查表6-11得K A=,查表6-12得K Z=,单排链取K m=1,则:答:1链节数L p=132;2链所能传动的最大功率P=10kW;6-9解:由教材表6-9查得链节距为p=的链号为12A由n1=min、链号12A查教材图6-25可得P0=20kW6-10解:由教材表6-9查得满足极限载荷Q = 50kN的链号为16A,链节距为p=由教材图6-25查得P0=40kW,查表6-12得K Z=,单排链取K m=1,则:答:链能传递的功率为;6-11解:1选择链号由传动比i= 3查教材表6-10 取z1=25,则z2=i z1=3×25=75查表6-11取K A=,查表6-12取K z=,单排链取K m=1,由式6-22b得根据P0=和n l=720r/min查教材图6-25可选链号10A2确定润滑方式由表6-9查得链节距p=答:由链号10A,v=s,查图6-26,可选择油浴或飞溅润滑;6-12解:1两轮的合理转向如图所示2两轮的包角如图所示3V带与带轮接触处的弯曲应力分布如图所示,σb1>σb24载荷过大时,打滑首先出现在小带轮处;由于小带轮上的包角小于大带轮上的包角,因此小带轮上的总摩擦力相应地小于大带轮上的总摩擦力,故打滑首先出现在小带轮处5d11 3.1410014607.64m/s 601000601000πd n v ⨯⨯===⨯⨯,带速在5~25m/s 范围内,带速合适6-13解:图a 、b 、c 所示的链传动布置中链轮均按逆时针旋转七、齿轮传动7-1 判断题1√ 2× 3× 4√ 5× 6× 7× 8√ 9× 10√ 11√ 12√ 13√ 14√ 15× 16× 17× 18√ 19× 20× 21× 22× 23× 24× 25× 26× 27√ 28× 29× 30√ 31× 32√ 33× 34× 35× 7-2 填空题1基圆,基圆 220° 3等于,大于 4恒定,不变 5两轮的模数相等、压力角相等 6≥1,实际啮合线段/基圆齿距 7轴向力,8°~25° 8两轮的模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等方向相反9右,14°30′,3mm 10相切,相割,相离11正,弯曲 1217 13少,小 14≤350HBS,齿面点蚀 15轮齿折断 16高20~50HBS,5~10mm 17齿面磨损 18硬度 19相反,相同 20相同,不同 21多 22 2320~40 24少,大,弯曲 25浸油 2610 27直径大小 28500 29铸造30同时参加啮合的齿对数 7-3 选择题1B 2C 3A 4C 5B 6B 7C 8B 9C 10D 11D 12D 13A 14D 15B 16D 17A 18C 19A 20C 21A 7-4解:1啮合线N 1N 2如图所示;2节点P 如图所示;3两轮的节圆如图所示 7-5解:分度圆直径:11 2.52050mm d mz ==⨯=,22 2.540100mm d mz ==⨯= 齿顶圆直径:a11a (2)(2021) 2.555mm d z h m *=+=+⨯⨯=齿根圆直径:f 11a (22)(202120.25) 2.543.75mm d z h c m **=--=-⨯-⨯⨯= 基圆直径:b11cos 50cos 2046.985mm d d α==⨯= 标准中心距:125010075mm 22d d a ++=== 答:两轮的分度圆直径分别为50mm 、100mm,两轮的齿顶圆直径分别为55mm 、105mm,两轮的齿根圆直径分别为、,两轮的基圆直径分别为、,标准中心距为75mm;7-6解: 模数:12221204mm 2040a m z z ⨯===++ 分度圆直径:1142080mm d mz ==⨯=,22440160mm d mz ==⨯= 齿顶圆直径:a11a (2)(2021)488mm d z h m *=+=+⨯⨯=齿根圆直径:f 11a (22)(202120.25)470mm d z h c m **=--=-⨯-⨯⨯=答:两轮的模数为4mm,两轮的分度圆直径分别为80mm 、160mm,两轮的齿顶圆直径分别为88mm 、168mm,两轮的齿根圆直径分别为70mm 、150mm;7-7解:1验算齿面接触疲劳强度查表7-6取载荷系数K =,查表7-7取弹性系数Z E =22175325z u z ===,275mm b b ==,1132575mm d mz ==⨯= []Hlim H H S σσ=,查表7-4取Hlim1580MPa σ=、Hlim2300MPa σ=,Hlim Hlim2300MPa σσ== 查表7-8取H 1.1S =,[]Hlim H H300272.73MPa 1.1S σσ===满足齿面接触强度要求; 2验算齿根弯曲强度查图7-26得Y Fa1=、Y Fa2=,查图7-27得Y Sa1=、Y Sa2=[]FFE F S σσ=,查表7-4取FE1450MPa σ=、FE2230MPa σ=,查表7-8取F 1.25S =[]FE1F1F450360MPa 1.25S σσ===,[]FE2F2F 230184MPa 1.25S σσ=== 满足齿根弯曲强度要求;答:齿面接触强度和齿根弯曲强度均满足 7-8解:开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损和齿根折断, 由[]1Fa SaF F 212KTY Y bm z σσ=≤得齿轮所能传递的最大转矩21F 1max Fa Sa[]2bm z T K Y Y σ=⋅查表7-6取载荷系数K =,b =b 2=40mm查图7-26得Y Fa1=、Y Fa2=,查图7-27得Y Sa1=、Y Sa2=考虑磨损对齿厚的影响[]FE F F0.7S σσ=⨯,查表7-4取FE1FE2120MPa σσ==,查表7-8取F 1.3S =F1Fa1Sa 2[]64.6214.232.91 1.56Y Y σ==⨯,F2Fa2Sa2[]64.6216.362.27 1.74Y Y σ==⨯,F F1F2Fa Sa Fa1Sa1Fa2Sa2[][][]min ,14.23Y Y Y Y Y Y σσσ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭齿轮传动传递的最大功率1max 1max 66118583.33500.62kW 9.55109.5510T n P ⋅⨯===⨯⨯ 答:该齿轮传动所能传递的最大功率为; 7-9解:1选择材料、确定许用应力1由表7-4选小齿轮材料用38SiMnMo 调质,硬度为260HBS,σHlim1=720MPa,σFE1=590MPa,大齿轮材料为40Cr 调质,硬度为230HBS,σHlim2=700MPa,σFE2=580MPa;属软齿面传动,二者的硬度差为30HBS;2由表7-8取S H =,S F =,许用应力[]Hlim1H1H720654.55MPa 1.1S σσ===,[]H2700636.36MPa 1.1σ== []FE1F1F590472MPa 1.25S σσ===,[]F2580464MPa 1.25σ== 2按齿面接触强度设计 1设齿轮的精度等级为8级2齿轮齿数取z 1=25,z 2=iz 1=×25=80,实际传动比80 3.225i ==3小齿轮传递的转矩 4计算小齿轮分度圆直径由表7-6取载荷系数K =,由表7-9取齿宽系数d 1φ=,由表7-7取弹性系数Z E =2,则:5模数1153.24 2.13mm 25d m z ===,由表7-1取标准值m = 齿轮分度圆直径:11 2.52562.5mm d mz ==⨯=,22 2.580200mm d mz ==⨯=6齿宽d 1162.562.5mm b d φ==⨯=,取b 2=63mm,b 1=68mm7中心距3验算轮齿的弯曲强度由图7-26得齿形系数Y Fa1=,Y Fa2=,由图7-27得应力修正系数Y Sa1=,Y Sa2= 故所设计齿轮是安全的; 4齿轮的圆周速度查表7-5可知齿轮选用8级精度是合适的; 其他计算从略; 7-10解:1选择材料、确定许用应力1由表7-4大、小齿轮材料均选用40Cr 调质后表面淬火,小齿轮齿面硬度为52HRC,σFE1=720MPa,大齿轮齿面硬度为50HRC,σFE2=700MPa;属硬齿面传动;2由表7-8取S F =,考虑磨损对齿厚的影响,许用应力[]FE F F0.7S σσ=⨯[]FE1F1F7200.70.7403.2MPa 1.25S σσ=⨯=⨯=,[]F27000.7392MPa 1.25σ=⨯= 2按齿轮弯曲强度设计1齿轮齿数取z 1=17,z 2=iz 1=×17=,取z 2=73,实际传动比73 4.2917i ==2小齿轮传递的转矩 3计算齿轮模数由表7-6取载荷系数K =,由表7-9取齿宽系数d 0.6φ=由图7-26得齿形系数Y Fa1=,Y Fa2=,由图7-27得应力修正系数Y Sa1=,Y Sa2=Fa1Sa1F1 3.07 1.530.0116[]403.2Y Y σ⨯==,Fa2Sa2F2 2.26 1.750.0101[]392Y Y σ⨯== 由表7-1取m =3mm 4齿宽d 10.631730.6mm b d φ==⨯⨯=,取b 2=32mm,b 1=37mm其他计算从略; 7-11解: 螺旋角:n 12()4(2150)arccos arccos 184********m z z a β+⨯+'''===⨯ 分度圆直径:n 1142188.73mm cos cos184748m z d β⨯==='''齿顶圆直径:a11n 288.732496.73mm d d m =+=+⨯= 齿根圆直径:f11n 2.588.73 2.5478.73mm d d m =-=-⨯=答:螺旋角为847418'''︒,分度圆直径分别为、,齿顶圆直径分别为、,齿根圆直径分别为、;7-12解:小齿轮传递的转矩:6611109.55109.551079583.33N mm 1200P T n =⨯⨯=⨯⨯=⋅ 小齿轮分度圆直径:n 1132886.96mm cos cos15m z d β⨯=== 圆周力:1t1t 212279583.331830.34N 86.96T F F d ⨯==== 径向力:t1n r1r2tan 1830.34tan 20689.69N cos cos15F F F αβ⨯==== 轴向力:a1a 2t1tan 1830.34tan15490.44N F F F β===⨯= 答:作用在两个齿轮上的圆周力为,径向力为,轴向力为;7-13解:1选择材料、确定许用应力1由表7-4选大、小齿轮材料均用40Cr,并经调质后表面淬火,齿面硬度为50~55HRC,σHlim1=σHlim2=1200MPa,σFE1=σFE2=720MPa,属硬齿面传动;2由表7-8取S H =1,S F =,许用应力[][]Hlim1H1H2H12001200MPa 1S σσσ====,[][]FE1F1F2F 720576MPa 1.25S σσσ==== 2按齿根弯曲强度设计 1设齿轮的精度等级为8级2齿轮齿数取z 1=17,z 2=iz 1=×17=,取z 2=61,实际传动比61 3.5917i ==3小齿轮传递的转矩 4初选螺旋角β=15o 5计算法向模数由表7-6取载荷系数K =,由表7-9取齿宽系数d 0.5φ= 当量齿数:1v1331718.86cos cos 15z z β===,v236167.69cos 15z == 由图7-26得齿形系数Y Fa1=,Y Fa2=,由图7-27得应力修正系数Y Sa1=,Y Sa2=[]Fa1Sa1F1 2.97 1.550.0080576Y Y σ⨯==,[]Fa2Sa2F2 2.29 1.730.0069576Y Y σ⨯== 由表7-1取标准值m n = 6中心距n 12() 2.5(1761)100.94mm 2cos 2cos15m z z a β+⨯+===⨯,取实际中心距a =101mm7修正螺旋角 8齿轮分度圆直径n 11 2.51744.03mm cos cos15739m z d β⨯===''',n 22 2.561157.97mm cos cos15739m z d β⨯==='''9齿宽d 10.544.0322.02mm b d φ==⨯=,取b 2=25mm,b 1=30mm3验算齿面接触强度由表7-7取弹性系数Z E =2 所设计齿轮是安全的; 4齿轮的圆周速度查表7-5可知齿轮选用8级精度是合适的; 其他计算从略; 7-14解:分度圆锥角:11219arctanarctan 26335438z z δ'''===, 分度圆直径:1151995mm d mz ==⨯=,22538190mm d mz ==⨯= 齿顶圆直径:a1112cos 9525cos 263354103.94mm d d m δ'''=+=+⨯⨯= 齿根圆直径:f1112.4cos 95 2.45cos 26335484.27mm d d mδ'''=-=-⨯⨯=锥距:1106.21mm 2R === 齿顶角和齿根角:a f 1.2 1.25arctan arctan 31359106.21m R θθ⨯'''====顶锥角:a11a 26335431359294753δδθ'''''''''=+=+= 根锥角:f 11f 26335431359231955δδθ'''''''''=-=-=答:分度圆锥角分别为453326'''︒、66263'''︒,分度圆直径分别为95mm 、190mm,齿顶圆直径分别为、,齿根圆直径分别为、,锥距为,齿顶角和齿根角为95313'''︒,顶锥角分别为357429'''︒、50466'''︒,根锥角为559123'''︒;7-15解:小锥齿轮传递的转矩:661139.55109.551029843.75N mm 960P T n =⨯⨯=⨯⨯=⋅ 小锥齿轮分度圆直径:11425100mm d mz ==⨯= 小锥齿轮分度圆锥角:11225arctan arctan 22371160z z δ'''=== 小锥齿轮齿宽中点的分度圆直径:m111sin 10050sin 22371180.77mm d d b δ'''=-=-=圆周力:N d T F F m t t 98.78377.8075.29843221121=⨯=== 径向力、轴向力:N F F F t a r 28.248117322cos 20tan 98.738cos tan 1121='''︒⨯︒⨯===δα 答:作用在两个齿轮上的圆周力为,齿轮1的径向力和齿轮2的轴向力为,齿轮1的轴向力和齿轮2的径向力为;7-16解:1两图在K 点的圆周力和轴向力的方向如图所示 2两图各轮的转向如图所示 3斜齿轮的旋向如图所示 7-17解:1齿轮2的轮齿旋向及转动方向如图所示 2两轮在啮合点处各力的方向如图所示 7-18解:1从动轮2的转动方向如图所示 2各轮在啮合点处各力的方向如图所示 7-19解:1其它各轴的转向如图所示2齿轮2、3、4的轮齿旋向如图所示3各轮齿在啮合处的三个分力方向如图所示7-20解:1斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向如图所示2圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各力的方向如图所示八、蜗杆传动8-1 判断题1× 2√ 3× 4× 5× 6× 7√ 8×9× 10√ 11× 12× 13√ 14× 15√8-2 填空题1斜,齿轮 2低,好,1、2、4、6 3越大 4低5合金钢,渗碳淬火,锡青铜 6m a1=m t2=m,αa1=αt2=α ,γ=β旋向相同7斜齿轮齿条的啮合 8mq 9直径系数 10蜗轮11浸油,压力喷油8-3 选择题1C 2A 3A 4A 5A 6A 7A8A 9A 10A 11A 12D 13B 14A15A 16A 17A 18B8-4解:1各图未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向如图所示2a图蜗轮左旋,b图蜗杆左旋,c图蜗轮右旋,d图蜗轮右旋3各图蜗杆和蜗轮在啮合点处的各分力方向如图所示a bc d8-5解:1各轮的转动方向如图所示2斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的轮齿螺旋线方向如图所示 8-6解:25.1345312===z z i ,()()m m 5.157531055.05.02=+⨯⨯=+=z q m a 答:传动比为,标准中心距为; 8-7解:11轮为左旋,2轮为右旋,4轮为顺时针转动 22轮各分力的方向如图所示 3根据中心距相等2cos 2)(4321d d z z m a n +=+=β,解得9105120'''=β根据γtan 33mz d =,解得6381110'''=γ 34341213434ηηi i T i T T == 解得m N 03.4394⋅=T答:斜齿轮螺旋角为12°50′19″,蜗杆导程角11°18′36″,作用在蜗轮上转矩为·m8-8解:1蜗杆旋向如图所示,蜗轮右旋 2蜗轮啮合点处各力的方向如图所示3轴向力和圆周力方向反向,径向力方向不变 4m m 64881=⨯==mq d ,m m 48060822=⨯==mz d ,mm 272248064221=+=+=d d a 答:蜗杆的分度圆直径为64mm,蜗轮的分度圆直径为480mm,传动的中心距为272mm;九、轮系9-1 判断题1× 2√ 3× 4× 5× 6× 7√ 8√ 9√ 10× 9-2 填空题1固定 2周转 3首轮,末 4行星,差动 5行星,差动 6定轴,差动,行星 7行星轮,中心轮 8行星架 9-n H ,转化轮系 10大,简单 9-3 选择题1A 2B 3B 4C 5A 6B 9-4解:1根据213d r r +=和齿轮1、2、3模数相同得:60202202213=⨯+=+=z z z 2该轮系为定轴轮系,其传动比为: 3min r/45.1773.51001515===i n n 4各轮转向如图所示答:齿轮3的齿数为60,轮系的传动比为,n 5大小为min,各轮的转向如图所示; 9-5解:1该轮系为定轴轮系,其传动比为:2各轮转向如图所示答:n 4的大小为min,各轮的转向如图所示; 9-6解:1该轮系为定轴轮系,其传动比为: 2各轮转向如图所示答:n 8的大小为40r/min,各轮的转向如图所示; 9-7解:1该轮系为周转轮系,其传动比为: 25.128010003113--===n n i 答:n 3=-80 r/min ,i 13=-; 9-8解:1根据2231r r r r ++='和各轮模数相等得:202025652213==='----z z z z 2该轮系为周转轮系,其传动比为:n H 的转向与n 1相同答:齿轮3的齿数为20,n H 的大小为min,n H 的转向与n 1相同; 9-9解:该轮系为周转轮系,其传动比为:n H 的转向与n 1相反答:行星架H 的转速的大小为min,n H 的转向与n 1相反; 9-10解:1该轮系为周转轮系,其自由度F =3n ―2p l ―p h =3×4―2×4―3=1,该轮系为行星轮系2该轮系为周转轮系,其传动比为:208013213231H 13-----====z z z z z z n n n n i H H ,03=n =H i 1 5n 1与n H 转向相同答:图示轮系为行星轮系,轮系的传动比为5,n 1与n H 转向相同;十、轴承10-1 判断题1× 2√ 3× 4√ 5× 6√ 7× 8√ 9√ 10× 11√ 12√ 13× 14× 15√ 10-2 填空题1滑动,滚动 2承受轴向载荷,轴向承载,越大3外圈,内圈,滚动体,保持架 4阻力小,冲击 5向心,推力 660 7深沟球轴承,6312 8轴向承载 9点蚀,磨损,塑性变形 10接触式,非接触式 11外圈,承载 12液体摩擦,非液体摩擦 13向心,推力 14散热,减小接触应力,吸振,防锈 15内表面 16间歇,低,轻 17滑动18形成楔形油楔,相对运动,有一定粘度的润滑油 19低,高 20磨损,胶合10-3 选择题1D 2A 3A 4D 5C 6B 7B 8A 9C 10B 11A 12A 13A 14A 15B 16C 17A 18A 19A 20A 21A22D 23C 24A 25A 26C 27A 28A 29B 30A 10-4解: 1初选轴承型号由于轴径已确定,所以采用验算的方法确定轴承的型号;初选6207轴承,查教材附表3得6207轴承的C =25500N,C 0r =15200N2求当量动载荷F a /C or = 720/15200= ,根据F a /C or 值由教材表10-7线性插值求e 值0.220.260.220.0470.0280.0560.028e --=--,0.247e = F a /F r =720/1770=>e ,由教材表10-7查得X =,根据F a /C or 值由教材表10-7线性插值求Y 值1.99 1.71 1.990.0470.0280.0560.028Y --=--, 1.8Y = P =XF r +YF a =×1770+×720=3求轴承寿命查教材表10-8取f t =1,表10-9取f p = 所选轴承6207不合适改选6307轴承按照上述步骤重新计算,此处不再详细计算,只给出计算结果如下:C =33200N,C 0r =19200N,F a /C or = ,e =,F a /F r =>e ,X =,Y =,P =,L h =12089h>6000h答:所选轴承6307合适 10-5解:P =F r =1500N,查教材表10-8取f t =1,表10-9取f p =,查教材附表3得6309轴承的C =52800N答:该轴承满足使用寿命要求 10-6解: 1选择轴承根据轴承类型为角接触球轴承和轴颈70mm 从表中选择7214C 轴承 2计算轴承寿命P =40600N,查教材表10-8取f t =1,表10-9取f p =,从表中查得7214C 轴承的C =69200N3判断轴承的压紧和放松当A +S 2<S 1时,轴承1被压紧,轴承2被放松答:1选择7214C 轴承;2轴承寿命为13340h ;3当A +S 2<S 1时,轴承1被压紧,轴承2被放松;10-7解:1求轴承所受的径向力80802800933.3N 240240r rC F F ⨯===,2800933.31866.7N rD r rC F F F =-=-= 2确定轴承内部附加轴向力的方向:S C 向左,S D 向右 3求轴承的内部附加轴向力S C ==×=,S D ==×=4求轴承的轴向力A +S D =750+=>>S C ,所以轴承C 被压紧,轴承D 被放松 F aC = A +S D =,F aD = S D =答:F aC =,F aD =10-8解:1确定轴承内部附加轴向力S的方向:S1向左,S2向右2求轴承的内部附加轴向力S1==×1400=952N,S2==×900=612N3求轴承的轴向力A+S2=800+612=1412N>952N>S1,所以轴承1被压紧,轴承2被放松F a1= A+S2=800+612=1412N,F a2= S2=612N4求轴承的当量动载荷查教材表10-7知7210AC轴承的e=F a1/ F r1=1412/1400=>= e,查教材表10-7取X1=,Y1=F a2/ F r2=612/900== e,查教材表10-7取X2=1,Y2=0P1=X1F r1+Y1F a1=×1400+×1412=P2=X2F r2+Y2F a2=1×900+0×612=900NP=max{P1,P2}=5求轴承寿命查教材表10-8取f t=1,查教材附表4得7210AC轴承的C=40800N, 答:该轴承的寿命为;10-9解:1确定轴承内部附加轴向力S的方向:S1向右,S2向左2求轴承的内部附加轴向力查设计手册得30212轴承的e=,Y=S1=F r1 /2Y=4800/3=1600N,S2=F r2 /2Y=2200/3=,3求轴承的轴向力A+S1=650+1600=2250N>>S2,所以轴承2被压紧,轴承1被放松F a1=S1=1600N,F a2= A+S1=2250N4求轴承的当量动载荷F a1/ F r1=1600/4800=<= e,查教材表10-7取X1=1,Y1=0F a2/ F r2=2250/2200=>= e,查教材表10-7取X2=,Y2=P1=X1F r1+Y1F a1=1×4800+0×1600=4800NP2=X2F r2+Y2F a2=×2200+×2250=4255NP=max{P1,P2}=4800N5求轴承寿命查教材表10-8取f t=1,10-9取f p=,查教材附表5得30212轴承的C=102000N, 答:该对轴承合适10-10解:1初选轴承型号由于轴径已确定,所以采用验算的方法确定轴承的型号;初选30207轴承,查设计手册得30207轴承的e=,Y=,C=54200N2求轴承所受的径向力119519527102072.4N 60195255rr FF⨯===+,2127102072.4637.6Nr r rF F F=-=-=3确定轴承内部附加轴向力S的方向:S1向右,S2向左4求轴承的内部附加轴向力S1=F r1 /2Y==,S2=F r2 /2Y==,5求轴承的轴向力A +S 2=960+=>>S 1,所以轴承1被压紧,轴承2被放松 F a1=A +S 2=,F a2= S 2=6求轴承的当量动载荷F a1/ F r1==>= e ,查教材表10-7取X 1=,Y 1= F a2/ F r2==<= e ,查教材表10-7取X 2=1,Y 2=0 P 1=X 1F r1+Y 1F a1=×+×= P 2=X 2F r2+Y 2F a2=1×+0×= P =max{P 1,P 2}=7求轴承寿命查教材表10-8取f t =1,10-9取f p = 答:选用30207轴承合适 10-11解: 1选择轴承材料选择轴承材料为ZCuSn10P1,查教材表10-16得ZCuSn10P1的p =15Mpa,pv =15Mpa ·m/s,v =10m/s2选择轴承宽径比据径向滑动轴承宽径比的选择范围,选取B/d =1,B =1×100 =100mm 3验算轴承工作能力 压强p 的验算:[]r 200002MPa<15MPa=100100F p p Bd ===⨯ pv 的验算:[]r 20000120012.57MPa m/s<15MPa m/s=1910019100100F n pv pv B ⨯===⋅⋅⨯v 的验算:[]3.1410012006.28m/s<10m/s=601000601000πdn v v ⨯⨯===⨯⨯答:从上面的验算可知所选择的轴承材料合理10-12解: 1选择轴承材料选择轴承材料为ZCuSn5Pb5Zn5,查教材表10-16得ZCuSn10P1的p =8Mpa,pv =15Mpa ·m/s,v =3m/s2验算轴承工作能力 压强p 的验算:[]r 50000.16MPa<8MPa=200160F p p Bd ===⨯ pv 的验算:[]r 50003000.39MPa m/s<15MPa m/s=1910019100200F n pv pv B ⨯===⋅⋅⨯v 的验算:[]3.141603002.51m/s<3m/s=601000601000πdn v v ⨯⨯===⨯⨯答:从上面的验算可知所选择的轴承材料合理 10-13解: 1查许用值查教材表10-16得ZCuSn10P1的p =15Mpa,pv =15Mpa ·m/s 2由压强p 确定的径向载荷 3由pv 确定的径向载荷答:轴承的主要承载能力由pv 确定,由2和3可知,该轴承的最大径向载荷为23875N;十一、轴11-1 判断题1× 2× 3× 4× 5√ 6√ 7× 8√ 9√ 10√ 11× 12× 13× 14× 15√ 11-2 填空题1转轴,心轴,传动轴 2心,转 3回转 4轴径5轴向定位,工作 6相对转动,键连接,花键连接 7轴端,轴向 83nPC d ≥ 9[]w 1-3e e 1.0σσ≤=d M 10应力集中 11-3 选择题1A 2A 3A 4A 5B 6A 7B 8A 9A 10C 11A 12A 13A 14A 15A 16A 11-4解:材料为40Cr 的传动轴,C 取小值98,则:07mm .5280129833=⨯=≥n P C d ,圆整为标准值取d =56mm答:轴的直径可取56mm; 11-5解:由[]3T 62.01055.9nP d τ⨯≥得[]631055.92.0⨯≤nd P T τ,则: 答:该轴能传递的最大功率为; 11-6解: 1计算支反力425.5r/min 1212==n z z n ,mm 246886N 1055.9262⋅=⨯=n PT 圆周力F t :N 21667632468862222t =⨯⨯==d T F 合力F n :N 230520cos 2166cos 0t n ===αF F 支反力:N 5.11522n r2r1===FF F2计算弯矩并绘制弯矩图。
机械基础(少学时)习题答案
机械基础(少学时)习题答案答:构件是机构中的运动单元,组成机构的各个做相对运动的实物称为构件;零件是机器的制造单元,是机器的基本组成要素。
1-3 答:机械零件可分为两大类:一是在各种机器中都能用到的零件叫通用零件,如齿轮、螺栓、轴承、带、带轮等;另一类则是只在特定类型的机器中才能用到的零件,叫专用零件,如汽车发动机的曲轴、吊钩、叶片、叶轮等。
1-5 答:作为一部完整的机器就其功能而言,一般由五个部分组成。
(1)动力部分它是驱动整个机器完成预期功能的动力源,各种机器广泛使用的动力源有如电动机、内燃机等。
(2)执行部分(又称为工作部分)它是机器中直接完成工作任务的组成部分,如洗衣机的滚筒、起重机的吊钩、车床的车刀等。
其运动形式根据机器的用途不同,可能是直线运动,也可能是回转运动或间歇运动等。
(3)传动部分它介于动力部分和执行部分之间,用于完成运动和动力传递及转换的部分。
利用它可以减速、增速、调速(如机床变速箱)、改变转矩以及改变运动形式等,从而满足执行部分的各种要求。
(4)操纵部分和控制部分操纵部分和控制部分都是为了使动力部分、传动部分、执行部分彼此协调工作,并准确可靠地完成整机功能的装置。
(5)支撑及辅助部分包括基础件(如床身、底座、立柱等)、支撑构件(如支架、箱体等)和润滑、照明部分。
它用于安装和支承动力部分、传动部分和操作部分等。
习题22-1 Q235-A :屈服强度为235MPa的A级碳素结构钢20:碳的质量分数为0、20%的优质碳素结构钢65Mn:碳的质量分数为0、65%,含有小于1、5%锰的优质碳素结构钢 T8:碳的质量分数为0、8%的碳素工具钢T12A:碳的质量分为为1、2%的高级优质碳素工具钢45:碳的质量分数为0、45%优质碳素结构钢08F:碳的质量分数为0、08%优质碳素沸腾钢 ZG270-500:,的铸造碳钢20CrMnTi:碳的质量分数为0、20%,含有不超过1、5%的Cr、Mn、Ti合金结构钢60Si2Mn:碳的质量分数为0、6%,含有2%的硅,不超过1、5%锰的合金结构钢9SiCr:碳的质量分数为0、9%,含有不超过1、5%硅和铬合金工具钢GCr15:含有15%铬的滚动轴承钢ZGMn13:碳的质量分数为0、9%~1、3%, 含锰量为13%的耐磨钢W18Cr4V:含有18%左右的钨,4%左右的铬,1%左右的钒,其属于高速工具钢1Cr18Ni9:碳的质量分数为0、1%,含有18%铬,9%镍的不锈钢习题33-6 ,指向左下方且与水平成3827′3-7 ,指向左下方且与水平成49、02;,指向左下方且与水平成26、5;(1)ΣFx =676、9N, ΣFy =-779、3N FR =1032、2 N α=49、02(2)ΣFx =-364、65N, ΣFy =-131、8N FR =387、8 N α=19、873-83-9 ;,方向向左;,方向垂直于3-10 a、;b、;c、;d、;e、;f、)3-11 FA=FB=405N3-12 a、;b、;c、;d、习题44-2 (压);(拉);(压)。
机械基础《习题册》答案
机械基础《习题册》答案(部分)绪论任务一、填空题1、人为的实体,确定相对,能量,有用机械功;2、动力部分,传动部分,执行部分,控制部分;3、动力,工作,信息;4、运动,力;5、机器,机构;6、构件,零件;7、直接接触,可动;8、低副,高副;9、移动副,转动副,螺旋副;10、电气,液压;11、往复移动,连续转动;12、机构运动简图。
二、判断题1 ×2×3√4×5√6√7×8√9×10×三、选择题1 B 2D 3C 4B 5B 6D 7C四、名词解释机构:若干构件通过运动副连接而成的各部分间具有确定相对运动的构件组合体。
构件:机构中独立的运动单元;零件:机器中最小的制造单元;运动副:两个构件直接接触且能够产生相对运动的连接。
五、简答题1、动力部分:机器工作的动力源;执行部分:直接完成机器预定工作任务的部分;传动部分:将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节;控制部分:控制机器动作的其他组成部分;辅助部分2、构件是机器中取小的运动单元,零件是机器中最小的制造单元。
构件可以是一个零件,也可以是由若干个零件组成,如内燃机中的连杆。
3、低副是面接触,易加工,承载能力大,效率低,不能传递复杂的运动;高副是点红接触,难加工,易磨损,寿命低,能传递复杂的运动。
模块一任务一一、填空题1、主要参数,接头,安装方法;2、主动带轮,从动带轮,传动带;3、摩擦型,啮合型;4、平带,V 带,多楔带,圆带;5、矩形、内表面;6、开口传动,交叉传动,半交叉传动;7、黏接,带扣,螺栓;8、打滑,其他零件损坏。
二、判断题1× 2√ 3√ 4× 5√ 6√ 7√三、选择题1D 2B 3C 4C 5A四、简答题2、1)改变中心距的方法:①定期张紧,②自动张紧;2)使用张紧轮。
任务二一、填空题1、等腰梯形,两侧面;2、伸张层,压缩层;3、帘布芯,绳芯;4、7,Y ,E ;5、型号,基准长度,标准编号;6、轮缘,轮毂,轮辐;7、铸铁,HT150,HT200;8、定期检查,重新张紧,张紧力;9、平行,重合;10、带齿,轮齿;11、链,齿轮;12、>30m/s ,104~5×105r/min ;13、平带,V 带二、判断题1√ 2× 3× 4√ 5√ 6× 7√ 8× 9×三、选择题1B 2C 3D 4D 5C 6D 7A 8C 9A 10D 11A五、简答题1、普通V 带分为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号,按次序其截面面积依次增大,传递的功率随截面面积的增大而增大。
《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与疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力与弯曲应力。
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、小轮直径与小轮转速有关。
4、在设计V带传动时,V带的型号根据传递功率与小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径就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≤Z max,就是为了保证每根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、自动张紧装置与张紧轮等几种。
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、链传动与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,其原因就是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的就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)来传递运动与动力。
A.带的紧边拉力;B.带的松边拉力;C.带的预紧力;D.带与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,就是因为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,就是因为(D)。
A.带的材料不符合虎克定律;B.带容易变形与磨损;C.带在带轮上打滑;D.带的弹性滑动。
4、带传动在工作时产生弹性滑动,就是因为(B)。
A.带的初拉力不够;B.带的紧边与松边拉力不等;C.带绕过带轮时有离心力;D.带与带轮间摩擦力不够。
5、带传动发生打滑总就是(A)。
A.在小轮上先开始;B.在大轮上先开始;C.在两轮上同时开始;D不定在哪轮先开始。
6、带传动中,v1为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系就是(B)。
机械基础课后习题答案
1-3选择加工设备时,机床类型确定后还应考虑哪些具体问题?
(1)机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。
(2)机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。
(1)粗加工,半精加工和工艺系统刚性较差时,为减小振动提高刀具寿命,选择较大的主偏角。
(2)加工很硬的材料时,为提高刀具寿命,选择较小的主偏角。
(3)据工件已加工表面形状选择主偏角。如加工阶梯轴时,选κr= 900;需450倒角时,选κr= 450等。
(4)有时考虑一刀多用,常选通用性较好的车刀,如κr=450或κr=900等。
a)车削 b)铣削 c)刨削 d)钻削 e)磨削
1—主运动2—进给运动 3—待加工表面 4—加工表面 5—已加工表面
2-2什么是切削用量三要素?
在切削加工中切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)称为切削用量三要素。
2-3车刀切削部分由哪些面和刃组成?
刀具切削部分主要由刀面和切削刃两部分构成。刀面用字母A与下角标组成的符号标记,切削刃用字母S标记,副切削刃及相关的刀面标记在右上角加一撇以示区别。
背向力Fp(切深抗力Fy)──在垂直于工作平面上分力;
进给力Ff(进给抗力Fx)──在进给运动方向上。
背向力Fp与进给力Ff也是推力FD的合力,推力FD是作用在切削层平面上且垂直于主切削刃。
合力F、推力FD与各分力之间关系:
2-17切削用量如何影响切削力的?
背吃刀量ap和进给量f影响较明显。若f不变,当ap增加一倍时,切削力增加约一倍;若ap不变,当f增加一倍时,切削力只增加68%~86%。
《机械基础(第二版)习题册》参考答案
《机械基础(第二版)习题册》参考答案第一章:机械基础概述1.1 机械的定义机械是一种将能量转换为力和运动的装置,用于完成各种任务。
1.2 机械基础的重要性机械基础是学习和理解机械工程的基础,它包括机械工程的基本原理和基本知识。
1.3 机械基础的组成机械基础包括力学、热学、材料力学和机械设计等多个学科领域。
第二章:力学2.1 力的定义与表示力是物体之间相互作用的结果,通常用矢量表示。
2.2 力的分类力可以分为接触力和非接触力两类,接触力包括摩擦力、张力等,非接触力包括重力、电磁力等。
2.3 力的作用效果力的作用效果包括平衡、静力学平衡和动力学平衡等。
第三章:热学3.1 温度和热量温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量,热量是物体间传递的能量。
3.2 热传递热传递包括导热、对流和辐射三种方式。
3.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律,表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。
第四章:材料力学4.1 弹性和塑性材料的力学性质包括弹性和塑性,弹性材料在受力后会恢复原状,塑性材料则会发生形变。
4.2 杨氏模量杨氏模量是衡量材料刚度的参数,它描述了单位应力引起的单位应变。
4.3 受力分析受力分析是研究力的大小和方向的方法,可以用来计算物体在各个方向上的受力情况。
第五章:机械设计5.1 机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括安全、可靠、经济和可维护等。
5.2 机械设计的流程机械设计的流程包括需求分析、方案设计、详图设计和制造等几个阶段。
5.3 机械设计的常用工具机械设计的常用工具包括计算机辅助设计(CAD)软件和有限元分析(FEA)软件等。
以上是对《机械基础(第二版)习题册》的参考答案的简要介绍,具体内容请参考相关习题册。
希望以上内容能够帮助你更好地理解和学习机械基础知识。
机械基础(第四版)习题册答案
机械基础习题册参考答案绪论一、填空1.机器机构2.机构机构机器3.机构4.构件5.零件6.运动副7.面移动副转动副螺旋副点线二、选择题1.A2.A3.CA4.A5.A三、判断题1. ×2. √3. ×4. √5. ×6. ×7. √四、名词解释1.组成机器的各个相对运动的实体称为构件,构件可以是单一零件,也可以是由多个零件组成的一个刚性整体。
构件是机器中的运动单元。
2.机构是具有各种确定相对运动的各种实物的组合,它只符合机器的前两个特征,而不能实现机械能的转换。
3.两个构架之间直接接触又能产生一定相对运动的连接称为运动副。
4.两构件之间是面接触的运动副称为低副5.两构件之间是点或线接触的运动副称为高副五、简答题(1)都是人为的各种实物的组合。
(2)组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。
(3)可代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能。
六、实践题(答案仅供参考)1.(1)前叉车架辐条车轮圈等(2)传动机构:由链条、链轮、中轴、飞轮、脚蹬、曲柄等构成。
行动机构(车轮机构):由轮圈、辐条、轮胎、花鼓等构成。
安全机构:由刹车把、刹车线、刹车片等构成。
(3)自行车脚蹬和脚蹬轴之间自行车链和链轮之间(4)自行车车轮与地面之间自行车前后车轮轴中的滚动轴承滚动体与轮轴之间 2.(1)曲轴连杆活塞飞轮(2)圆周运动低副(3)摆动低副3.机器:a c e f机构:b d4.略第一章支承零部件§1—1 轴一、填空1.运动动力2.心轴转轴传动轴3.心轴4.转轴5.传动轴6.心轴7.直轴曲轴扰性钢丝轴8.碳素钢合金钢9.合金钢热处理10.轴颈轴身轴头轴肩(轴环)11.键销过盈配合紧定螺钉12.砂轮越程槽退刀槽同一母线位置上倒角二、选择题1.A2.B3.A三、判断题1.×2.×3.√四、名词解释1.轴颈轴上与轴承配合的部分叫做轴颈。
2.轴头轴上与传动零件(如带轮、齿轮、联轴器)配合的部分叫做轴头。
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案15-1答滑动轴承按摩擦状态分为两种:液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。
液体摩擦滑动轴承:两摩擦表面完全被液体层隔开,摩擦性质取决于液体分子间的粘性阻力。
根据油膜形成机理的不同可分为液体动压轴承和液体静压轴承。
非液体摩擦滑动轴承:两摩擦表面处于边界摩擦或混合摩擦状态,两表面间有润滑油,但不足以将两表面完全隔离,其微观凸峰之间仍相互搓削而产生磨损。
15-2解(1)求滑动轴承上的径向载荷(2)求轴瓦宽度(3)查许用值查教材表15-1,锡青铜的,(4)验算压强(5)验算值15-3解(1)查许用值查教材表15-1,铸锡青铜ZCuSn10P1的,(2)由压强确定的径向载荷由得(3)由值确定的径向载荷得轴承的主要承载能力由值确定,其最大径向载荷为。
15-4解(1)求压强(5)求值查表15-1,可选用铸铝青铜ZCuAl10Fe3 ,15-5证明液体内部摩擦切应力、液体动力粘度、和速度梯度之间有如下关系:轴颈的线速度为,半径间隙为,则速度梯度为磨擦阻力摩擦阻力矩将、代入上式16-1解由手册查得6005 深沟球轴承,窄宽度,特轻系列,内径,普通精度等级(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,6级精度。
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。
7207CJ 角接触球轴承,窄宽度,轻系列,内径,接触角,钢板冲压保持架,普通精度等级。
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,5级精度。
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解室温下工作;载荷平稳,球轴承查教材附表1,(1)当量动载荷时在此载荷上,该轴承能达到或超过此寿命的概率是90%。
习题册参考答案-《机械基础(第三版)习题册》-A07-9711
§1-3 滚动轴承 一、填空题 1.内圈 外圈 滚动体 保持架 2.球体 圆柱滚子 圆锥滚子 滚针 3.向心轴承 推力轴承 4.两端固定 一端固定、一端游动 5.压力机 软锤 6.拉拔器 7.润滑脂 润滑油 固体润滑剂 润滑脂 8.皮碗密封 毡圈密封 二、选择题 1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.C 10.B 三、判断题 1.√ 2.× 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. × 9.× 四、解释下列滚动轴承代号的含义 1.
6
§2-4 联轴器、离合器和制动器 一、填空题 1.刚性联轴器 挠性联轴器 2.啮合式 摩擦式 3.摩擦式 二、选择题 1.B 2.C 3.C 4.A 5.B 6.B 7.B 8.A 9.C 10.A 11.B 12.A 三、判断题 1.× 2.√ 3. √ 4. √ 5. √ 四、简答题 1. 联轴器可以用来连接轴与轴或轴与其他回转零件,以传递运动和转矩;离合器是 联轴器的一种特例。联轴器只能在机器停止运转后才能将两轴接合或分离;而离合器在机器 运转过程中可随时将两轴接合或分离,以便操纵机械系统运转、停车、变速和换向等。 2.工作可靠,接合平稳,分离迅速而彻底,动作准确,调节和维修方便,操作方便省 力,结构简单等。
一、填空
第二章 联接零部件 §2—1 键及连接
4
1.轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩 2.平键 半圆键 楔键 切向键 花键 3.圆头 方头 半圆头 4.键宽 键高 键长 5.导向 6.导向 7.普通楔键 钩头楔键 8.一个方向 两对 120°~130° 9.矩形花键 渐开线花键 10.小径定心 高 好 30° 齿侧 二、选择题 1.A 2.C 3.A 4.C 5.A 6.C 7.C 8.C 9.A 10.A 11.A 三、判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 四、简答题 1.普通平键上、下两面互相平行,两个侧面也互相平行。A型键在键槽中轴向固定好, 键与键槽配合较紧;B型键槽应力集中较小;C型键常用于轴端。 2.半圆键上表面为一平面,下表面为半圆形,两侧面互相平行,半圆键连接工作时靠键 两侧的工作面传递转矩。键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动,装配方便。键槽较深,对 轴的削弱较大。
机械基础习题集答案
第一章静力学一、填空1、力对物体的作用效应取决于力的三要素,即力的力的大小、力的方向和力的作用点。
2、平衡是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
3、柔性约束对物体的作用力为沿柔体伸长的方向的_拉_力。
4、铰链约束分为__固定铰链__和_ 活动铰链__。
5、活动铰链的约束反力必通过_铰链中心__并与__支承面__相垂直。
6、固定铰链的约束反力是随转动零件所处的位置的变化而变化的,通常可用两个相互垂直的分力表示。
约束反力的作用线必定通过铰链的中心。
7、固定端约束反力一般情况下可分解为相互垂直的两个分力和一个阻止其转动的力偶矩。
8、力对物体的作用效果是使物体运动状态发生变化或使物体产生变形.。
9、平面汇交力系平衡的几何条件是_力多边形自行封闭_;平衡的解析条件是_力系中所有各力在两坐标轴上的投影的代数和分别为零___。
10、作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,合力的作用点为该两力的作用点,合力的大小和方向用该两个分力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示。
11、力偶对物体的转动效应取决于_力偶矩的大小_、_力偶的转向__和_力偶作用面的方位__三要素。
12、力偶是指_作用于同一物体上大小相等,方向相反,而作用线不在同一直线上的一对平行力_。
13、物体受到的力一般可分为两类,一类是使物体产生运动的力称为主动力;另一类是约束体对物体的运动起限制作用的力称为约束反力。
14、作用在刚体上各个力的作用线如果均在同一平面内,则这种力系称为平面力系;平面力系中如果各力的作用线都汇交于一点,这样的力系又叫做平面汇交力系;若平面力系中各力的作用线均相互平行,这种力系称为平面平行力系;作用在物体上的各力的作用线在同一平面内,若它们既不汇交于一点,又不相互平行,这样的力系称为平面任意力系。
15、平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩等于该力系中各分力对同一点的力矩的代数和。
16、任意一个平面任意力系均可向物体内的任一点进行简化,简化结果得到○1一个主矢,它等于原力系中各力的矢量和,作用在简化中心;○2一个主矩,它等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和。
(完整版)机械基础习题及答案
《机械基础》习题及答案一、填空1、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。
2、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和移动副。
3、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
3、平面运动副的最大约束数为2 。
4、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。
5、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
6、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构无死点位置,而当摇杆为原动件时,机构有死点位置。
7、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
8、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性。
9、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
10、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。
11、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥120°。
12、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。
13、链传动和带传动都属于挠性件传动。
14、齿轮啮合时,当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。
15、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。
16、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。
17、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。
18、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动平稳,承载能力高,可用于高速重载的场合。
19、在蜗轮齿数不变的情况下,蜗杆的头数越少,则传动比就越大。
20、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ m a1=m t2、αa1=αt2、λ=β_。
机械设计基础课后习题答案
2-4 机构具有确定运动的条件是什么?(1)机构自由度>0(2)原动件数=机构自由度数2-6 计算自由度(a)(c)(a)F=3N-2PL-PH=3*7-2*4-3=10 (b)F=3N-2PL-PH=3*9-2*12-2=13-1 铰链四杆机构有哪些基本性质?如何判断它是否具有曲柄?基本性质:急回特性、死点位置曲柄存在的条件:(1)最短杆与最长杆的长度之和小于等于其他两杆长度之和。
(2)连架杆或机架之一为最短杆。
3-3 已知铰链四杆机构各杆杆长分别为:a = 40 mm,b = 79 mm,c = 90 mm,d = 110 mm,各杆按字母顺序布置。
试问分别取不同杆为机架时,各获得何种机构?3-4 如何判断机构有无急回运动?K = 1的铰链四杆机构的结构特征是什么?判定机构是否有急回运动关键取决于极位夹角,当曲柄摇杆机构在运动过程中出现极位夹角θ时,机构便具有急回运动特性。
θ角愈大,K值愈大,机构的急回运动性质也愈显著。
K = 1的铰链四杆机构的结构特征是主动曲柄与连杆拉直共线和重叠共线两处位置重合。
4-2 凸轮机构常用的四种从动件运动规律中,哪种运动规律有刚性冲击?哪些运动规律有柔性冲击?哪种运动规律没有冲击?匀速运动规律有刚性冲击;等加速度、等减速度和余弦加速度运动规律有柔性冲击;正弦加速度运动规律没有冲击。
4-6 图示一偏置直动从动件盘形凸轮机构,凸轮以C点为中心,题4-6图画出轮廓上D点与尖顶接触时的压力角的位置和大小。
5-1 齿轮传动的最基本要求是什么?齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求?基本要求是:传动比恒定。
齿廓的形状是:渐开线形、摆线形、圆弧齿时满足上述要求。
(齿廓的形状必须满足不论轮齿齿廓在任何位置接触,过触点所做齿廓的公法线均须通过节点。
)5-2 简单叙述齿廓啮合基本定律。
互相啮合传动的一对齿轮,任意瞬间的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓的接触处的公法线分成的两线段成反比。
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第一单元认识机械一、填空题1.零件和构件的主要区别在于零件是加工制造的单元体,构件是运动的单元体。
2.机器和机构的总称为机械。
机器与机构的区别是机器能完成机械功或转换机械能;而机构只能完成传递运动和力或改变运动的形式。
3.一般机器由动力部分、执行部分、传动部分、控制部分和支撑及辅助部分组成。
汽车内燃机属于动力部分,车轮属于执行部分。
二、判断题1.机器与机构都是机械,也可以认为机构就是机器。
(×)2.机构就是具有相对运动的构件的组合。
(√)3.零件是加工制造的单元体,构件是运动的单元体。
一个构件,可以是单一的零件,也可以是由几个相互之间没有相对运动但可以拆卸的零件组合而成的刚性体。
(√)三、选择题1.下列属于机构的是()。
A.机床B.纺织机C.千斤顶D.拖拉机2.车床上的刀架属于机器的()。
A.工作部分B.传动部分C.原动机部分D.控制部分3.机器与机构的主要区别是()。
A.机器的运动较复杂B.机器的结构较复杂C.机器能完成有用的机械功或实现能量转化D.机器能变换运动形式4.组成机器的运动单元是()。
A.机构B.构件C.部件D.零件四、简答题1.零件、构件、机构和机器的关系是什么?略I2.请简要介绍不同机器的共同特征。
略第二单元机械零件的设计与制造一、填空题1.机械零件由于某种原因不能正常工作,称为失效。
在不发生失效的条件下,零件所能安全工作的限度,称为工作能力。
机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、零件表面的破坏以及破坏正常工作条件引起的失效。
2.机械零件的结构工艺性是指其结构制造的可行性和经济性。
3.滑动摩擦有干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦四种类型。
二、判断题1.摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。
零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素。
(√)2.机械零件常用材料主要是高分子材料。
(×)三、选择题1.机件以平稳而缓慢的速度磨损,标志摩擦条件保持恒定不变,此阶段为()阶段。
A.跑合期B.稳定磨合C.剧烈磨合D.轻磨损2.材料的()直接影响零件制造工艺及其质量。
A.使用性能B.工艺性能C.经济性能D.物理性能四、简答题1.机械零件常见的失效形式只要有哪些?略2.请简述机械零件对材料的要求。
略II第三单元金属材料的性能一、填空题1.金属材料的力学性能包括弹性、强度、硬度、塑性和冲击韧性等;工艺性能包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。
2.塑性是指金属材料受外力作用产生塑性变形而不发生破坏的能力;金属材料的断后伸长率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好。
3.常用的强度指标有抗拉强度和屈服强度。
4.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
二、判断题1.所有金属材料在进行拉伸试验时都会出现明显的屈服现象。
(×)2.布氏硬度测量法不适合测量较薄的工件。
(√)3.金属材料的切削加工性能主要受材料的化学组织、硬度、塑性等因素的影响。
(√)三、选择题1.金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为()。
A.塑性B.强度C.硬度2.疲劳试验时,试样承受的载荷是()。
A.交变载荷B.冲击载荷C.静载荷四、简答题1.请简述拉伸试验的试验原理。
略2.请简要介绍金属材料的工艺性能。
略第四单元金属材料及应用一、填空题1.凡原子按一定规律排列的固态物质,称为晶体;原子在空间无规则排列的固态物质,称为非晶体。
2.常见的晶体结构有三种类型,即体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。
3.根据是否含有合金元素,钢可分为碳素钢和合金钢。
4.根据用途不同,钢可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢和专业用钢等。
5.常用的碳素钢有碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢以及铸造碳钢等;常用的合金钢有合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢等。
6.铸铁种类很多,根据碳存在形式的不同,铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁三类;根据内部石墨所处形态的不同,铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
二、判断题1.能完整地反映晶体特征的最小几何单元称为晶格。
(×)2.钢铁中除了含有铁、碳元素之外,还有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素,其中锰和硅是有益元素,而硫和磷是有害元素,需要严格控制其含量。
(√)三、选择题1.一定成分的固溶体,在某一恒温下,同时析出两种固相的转变是()。
A.共晶转变B.共析转变C.匀晶转变D.包晶转变2.碳主要以团絮状的石墨存在的铸铁是()。
A.灰铸铁B.可锻铸铁C.球墨铸铁D.蠕墨铸铁四、简答题1.请简要介绍常见的晶体类型及其特点。
略2.请简要介绍常用工业用钢和铸铁的种类。
略IV第五单元金属材料的热处理一、填空题1.热处理是指采用适当的方式对固态金属材料进行加热、保温及冷却,以获得所需的组织结构与性能的工艺过程。
2.热处理的种类很多,但基本上所有的热处理都需要经过加热、保温、冷却三个过程。
3.常用的预备热处理工序是退火和正火;常用的最终热处理工序是淬火和回火。
4.不同成分的钢件在退火时所需的加热温度和冷却方式各不相同,通常可将退火分为完全退火、等温退火、球化退火、均匀退火和去应力退火。
二、判断题1.退火与正火的作用大致相同,但退火的冷却速度比正火快,获得的硬度更大。
(×)2.在去应力退火过程中,钢的组织不发生变化。
(×)三、选择题1.()是改善钢切削加工性能的重要途径。
A.铸造B.焊接C.热处理2.零件渗碳后,一般需经过()处理才能达到提高表面硬度和耐磨性的目的。
A.表面淬火+中温回火B.调质C.淬火+低温回火3.调质处理是()。
A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火四、简答题1.请简述退火、正火、淬火、回火、调质处理和时效处理的目的。
略2.请简要介绍表面淬火和化学热处理的优缺点。
略第六单元工程构件的静力分析一、填空题1.力的三要素是指力的大小、力的作用方向、力的作用点。
2.平面力偶的三要素是指力偶矩的大小、力偶的转向、力偶作用面的方位。
3.平面任意力系向某一点简化时,一般可得到一个主矢和主矩。
4.平面任意力系平衡的充分必要条件为力系的主矢量和力系对简化中心的主矩同时都为零。
二、画图题1.2.3.VI三、计算题1.123411.67 kN F F F F ==== 2.1891.25 N AB BC F F == 3.max 8.64kN G =第 七 单 元 构件的基本变形一、填空题1.杆件的承载能力包括 强度 、 刚度 和 稳定性 等三个方面。
2.杆件的基本变形方式有轴向拉伸或压缩、剪切与挤压、圆轴扭转和平面弯曲。
3.轴力是指垂直于横截面且作用线与轴线重合的合内力,求轴力的基本方法是 截面法。
4.强度条件通常可以解决工程中强度校核、设计截面尺寸和确定许可载荷等三类问题。
5.两合力作用线之间的截面发生相对错动,这种变形称为 剪切变形 。
6.作用在梁上的所有外力或力偶都位于纵向对称面内,且所有力的作用线都与梁的轴线垂直时,梁发生的变形称为平面弯曲,按内力的种类可分为横力弯曲和 纯弯曲 。
二、判断题1.作用于杆件上的载荷和约束反力统称为外力。
( √ ) 2.材料单位面积上所受力的大小称为内力。
( × ) 3.挤压力在单位挤压面上引起的应力称为挤压应力。
( √ ) 4.圆轴扭转时截面上的应力有切应力和正应力。
( × )三、计算题1.(1)15.2MPa []σσ=<,因此该吊杆的强度足够;(2)max 192kN F = 2.(1) 1.68mm δ=(2)59.66kN F '= 3.3max max4P32.51027.21MPa []60MPa 0.070.20.0910.09MW ττ⨯===<=⎡⎤⎛⎫⨯⨯-⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦该轴的强度足够 4.略第八单元平面连杆机构一、填空题1.在铰链四杆机构中,能做整周连续旋转的构件称为曲柄,只能来回摇摆某一角度的构件称为摇杆,直接与连架杆相连接,与机架相对的构件称为连杆。
2.曲柄摇杆机构中,传动角越大,机构传动性能越好;压力角越小,传动性能越好。
3.在铰链四杆机构中,当满足杆长之和的条件后,要想得到双曲柄机构,应取最短杆为机架。
θ>时,机构具有急回特性。
4.铰链四杆机构中极位夹角05.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为主动件,机构将会存在死点位置。
二、选择题1.当急回特性系数()时,曲柄摇杆机构才有急回运动。
A.1K=K>D.0 K<B.1K=C.12.平面连杆机构的急回特性能缩短(),提高生产效率。
A.生产时间B.工作时间C.空回时间D.加工时间3.平面四杆机构中,压力角α和传动角γ的关系为()。
A.互余B.互补C.互余或互补都可以D.以上均不对4.曲柄滑决机构是由()演化而来的。
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.以上答案均不对三、综合题双摇杆机构;曲柄摇杆机构VIII第九单元间歇机构一、填空题1.间歇运动机构是指在主动件做连续运动时,从动件能够产生周期性的时动、时停运动的机构。
2.棘轮机构的主动件是摇杆,它以等速做连续往复摆动运动,具有齿槽的棘轮是从动件,由它来完成间歇运动。
3.欲将一主动件的匀速回转运动转换成从动件的单向间歇回转运动,可采用棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。
二、选择题1.在单向间歇运动机构中,()可以获得不同转向的间歇运动。
A.槽轮机构B.不完全齿轮机构C.棘轮机构D.连杆机构2.棘轮机构常用于()场合。
A.低速轻载B.高速轻载C.低速重载D.高速重载三、简答题1.什么是间歇运动?实现间歇运动的常见机构有哪些?略2.棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构,它们各有什么特点?略3.单动式棘轮机构和双动式棘轮机构在结构上有何不同之处?略4.不完全齿轮机构有什么特点?适用于哪些场合?略第十单元凸轮机构一、填空题1.凸轮机构由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
2.等速运动凸轮机构在工作过程中会产生刚性冲击冲击,而等加速等减速运动凸轮机构则会产生柔性冲击冲击。
3.在运动副中,凸轮与从动件的接触属于高副。
4.凸轮在凸轮机构中一般为主动件。
5.当盘形凸轮匀速转动,而凸轮半径没有变化时,从动杆停歇。
二、判断题1.设计凸轮的轮廓曲线形状主要是根据强度的要求。
(×)2.凸轮机构常用滚子从动件,由于它在工作中的摩擦阻力小,不易磨损,所以特别适用于高速场合。
(×)3.凸轮的轮廓曲线决定了从动件的位移、速度和加速度的变化规律。
(√)4.尖顶式从动件一般用于重载、动作灵敏的场合。
(×)5.凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。
(×)三、选择题1.传动要求速度不高,承载能力较大的场合常应用的从动件型式为()。