机械设计习题卡1516答案

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机械设计课后习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。

如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==dD ，067.0453==d r，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。

机械设计习题卡参考答案

绪论、第二章1．通用零件、专用零件2．螺钉、链轮、链条、＿龙头、大梁、脚蹬＿。

3．＿原动部分＿、＿传动部分＿、＿执行部分＿、＿控制系统＿和＿辅助系统＿。

4．＿整体断裂＿、＿过大的残余变形＿、＿零件的表面破坏＿和破坏正常工作条件引起的失效。

5．＿强度准则＿、＿刚度准则＿、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。

第三章1．＿低周疲劳＿、＿高周疲劳＿、＿材料断裂试件＿、＿发动机曲轴＿。

2．疲劳极限、应力循环次数3．＿零件应力集中状况＿、＿零件具体尺寸＿、＿零件表面质量＿、＿零件的热处理强化 4． c r =、c m =σ和c =m in σ，、＿心轴、大多数底座类零件、举重设备中的吊臂＿。

5．疲劳损伤累积 6． m σ 、＿工作平均应力＿、＿a σ＿＿、＿工作应力幅＿。

二、选择题1、C.2、A. 3. C. 三、计算题 1．700次时： MPa s r 260==σσ 25000次时：MPa r 2067.32425000500000091==-σσ，因不可能超过s σ，故为260MPa6200000次时：MPa r 1801==-σσ 2．如图所示：对于c r =的情况，应力是沿射线变化的当射线与极限应力线图的上面直线相交时，按照疲劳强度条件计算而射线与极限应力线图的右侧折线相交时，则按照静强度条件计算第五章一、选择与填空题1． 1 _2_ 3__ 2．_ 3 _1___ 1 _ 3说明：自锁：ψϕ≤。

两者数值越接近，自锁性能越差；数值相差越大，自锁性能越好。

螺纹传动效率：)(/ϕψψη+=tg tg 。

ψ增大，η增大；ϕ增大，η减小。

牙型角α与当量摩擦系数f ϕ间的关系是：cos(/2)f f ϕα=。

当α增大，f ϕ增大，ϕ增大。

3．__2__。

4．_ 90_％ _螺纹根部_ 5．_3_ 6． 4二、分析与思考题1．[见P60页表5-1。

联接螺纹要求自锁性较好，强度高；传动螺纹要求传动效率高。

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。

第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。

(完整版)机械设计课后习题答案

第一章绪论（1）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？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。

（4）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。

第二章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。

第三章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。

第四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。

（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）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：①材料的使用性能应满足工作要求。

使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。

具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。

主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。

机械设计题库及参考答案

机械设计题库及参考答案一、单选题（共67题，每题1分，共67分）1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴，称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案：A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。

A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案：C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。

A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案：C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案：A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。

A、4B、3C、1D、2正确答案：C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案：C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案：D8.斜齿轮有规定以()为标准值。

A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案：A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于( )。

A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案：B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案：C11.在蜗杆传动中，通常( ) 为主动件。

A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案：D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案：B13.在蜗杆传动中，应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案：C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。

A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案：D15.凸轮机构中，主动件通常作()。

机械设计习题库(含参考答案)

机械设计习题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、机构具有相对运动的条件是（）A、机构的自由度数目小于主动件数目B、机构的自由度数目大于主动件数目C、机构的自由度数目大于等于主动件数目D、机构的自由度数目等于主动件数目正确答案：D2、杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（）机构A、双曲柄B、双曲柄或双摇杆C、双摇杆D、曲柄摇杆正确答案：B3、驱动力与运动方向的夹角为压力角，驱动力与径向方向的夹角为传动角，二者之和是( ).A、90°B、60°C、30°D、60°正确答案：A4、在高速运转的情况下，下列哪种轴承可以代替推力轴承？（）A、润心球轴承B、滚针轴承C、圆锥滚子轴承D、向心球轴承正确答案：D5、对于i12=n1/n2说法最正确的是( )A、表示圆柱齿轮传动比B、1为主动轮，2为从动轮C、表示蜗杆蜗轮传动比D、表示圆锥齿轮传动比正确答案：B6、浇铸巴氏合金轴瓦首先清理轴瓦基体然后对轴瓦基体浇铸表面（）A、镀铬B、镀铜C、镀锡D、镀锌正确答案：C7、以下哪个不是滚动轴承的结构特征（）？A、接触角B、偏转角C、游隙D、偏移角正确答案：B8、基本周转轮系是由（）构成。

A、行星轮、惰轮和中心轮B、行星轮和中心轮C、行星轮、行星架和中心轮D、行星轮、惰轮和行星架正确答案：C9、蜗杆传动的精度有（）个等级A、12B、7C、8D、9正确答案：A10、轴的结构形状和尺寸应尽量满足加工、装配和维修的要求。

为此常采用的措施（）①当某一轴段需车制或磨销加工时，应留有退刀槽或砂轮越程槽；②轴上所有鏪槽应沿轴的同一母线布置；③为了便于所有轴上零件的装配和去除毛刺，轴端及轴肩一般均应制45度的倒角。

过盈配合轴段的装入端加工出半锥圆角为30度的导向锥面；④为便于加工，应使轴上直径相近的圆角、倒角、键槽和越程槽等尺寸一致A、①②③B、①③C、①②③④D、②④正确答案：C11、我国国家标准规定的标准压力角为( )A、60°B、90°C、20°D、30°正确答案：C12、根据轴的载荷性质分：（）①心轴②传动轴③转轴A、①②③B、①③C、②③D、①②正确答案：A13、铰链四杆机构中，与机架相连，并能实现360°旋转的构件是（）A、摇杆B、机架C、曲柄D、连杆正确答案：C14、常见的推力滑动轴承有实心、空心、（）、多环。

1516机械设计基础期中考试试卷-答案

诚信应考，考试作弊将带来严重后果！华南理工大学本科生期中考试卷《机械设计基础》注意事项：1. 开考前请将密封线内各项信息填写清楚；2. 所有答案请直接答在答题卡上；3．考试形式：闭卷；4. 本试卷共（50 ）小题，每小题答对2分，满分100分，考试时间120分钟。

答题卡使用说明：1.请将对应题号的认为是正确或最接近正确的答案号涂黑，例如某题你认为正确或最接近正确的答案是C，则应：2.0分。

答题可用工具：计算器、2B铅笔、橡皮。

1-10 题来自以下概念题：1. 一对圆柱齿轮传动，通常把小齿轮的齿宽取值略大于大齿轮，其主要目的是。

（A）使小齿轮的强度比大齿轮高一些（B）减小传动中的动载荷（C）为了便于安装，保证接触线长度（D）避免沿齿向载荷分布不均2. 为了提高齿轮的齿根弯曲疲劳强度，可以________。

（A）加大中心距（B）减小齿宽系数（C）加大模数（D）减小啮合角3．在齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中，设计计算时首先应_______ 。

（A）保证齿面接触疲劳强度（B）保证齿根弯曲疲劳强度（C）防止齿面胶合（D）限制发热量4. 一单级斜齿减速箱，齿轮参数为m n=2.5mm，z1=15，z2=38；其中心距为70mm，则斜齿轮的螺旋角为_______。

（A）20.3°（B）12.9°（C）17.6°（D）18.8°5. 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≥16.一对相啮合的圆柱齿轮的Z 2＞Z 1，b 1＞b 2，其接触应力的大小是。

（A ） H2H1σσ= （B ） H1σ＜H2σ（C ） H1σ＞H2σ （D ）可能相等，也可能不等 7. 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 ）基圆半径不变（B ）啮合角不变（C ）节圆半径不变（D ）压力角不变8. 在下列机构中，不能把回转运动转为直线运动的是。

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图9.3 题9-4解图9-5解查手册，查手册退刀槽宽度，沟槽直径，过渡圆角半径，尾部倒角设所用螺栓为标准六角头螺栓，对于的螺栓，最小中心距，螺栓轴线与箱壁的最小距离。

9-6解查手册，当圆轴时，平键的断面尺寸为且轴上键槽尺寸、轮毂键槽尺寸。

图9.5 题9-6解图9-7解（1）取横梁作为示力体，当位于支承右侧处时由得由得由得由得（2）横梁弯矩图图9.7 题9-7解图（3）横梁上铆钉组的载荷力矩水平分力垂直分力9-8解水平分力在每个铆钉上产生的载荷垂直分力在每个铆钉上产生的载荷力矩在每个铆钉上产生的载荷各力在铆钉上的方向见图所示图9.9 题9-8解图根据力的合成可知，铆钉1的载荷最大9-9解铆钉所受最大载荷校核剪切强度校核挤压强度均合适。

机械毕业设计1516新型丝杠磨床砂轮修整器设计正文

1绪论1.1引言随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。

磨削加工技术是先进制造技术的重要领域，是现代制造业中实现精密加工、超精密加工最有效、应用最广的基本工艺技术[1]。

齿轮传动系统是各种机器和装备中应用最广泛的动力和运动传递装置。

磨床上的砂轮在对工件进行磨削时，砂轮磨削区的温度大约在1000°C左右，磨粒磨削点的温度也有几百度。

在磨削过程中砂轮磨损经过磨耗磨损、磨粒磨损、脱落磨损三个周期以后，在它的表面会形成砂粒蜕化不锋利，并且还留下许多磨削颗粒堵塞砂轮气孔，这样就难以对工件进行磨削加工。

所以，在磨削的过程中要不断地对砂轮进行表面修整或对成形砂轮形状的修整，达到去除钝化磨粒，保证有新磨粒和足够数量的有效切削刃，从而保证工件的尺寸精度和表面的粗糙度[2]。

修整砂轮，主要是根据所加工工件几何形状以及表面精度要求等，对砂轮进行修整后再对工件进行修磨，达到保证磨切工件质量要求[3]。

通常修整砂轮时，把若干个砂轮修整片装在砂轮修整架上，完全靠手支撑并左右移动修整架，利用砂轮的转动带动修整片旋转的差动力，实现砂轮的修整。

这种传统修整砂轮方法会出现以下情况：第一，砂轮修整片磨损快并且在使用过程中孔的间隙变大，影响修整精度。

第二，操作过程稳定性差，有一定的危险性。

第三，被修整的砂轮表面较粗糙、圆柱度差。

第四，不能完全消除砂轮运转产生的径向跳动，此项是影响砂轮使用的关键[4，5]。

1.2 砂轮修整器的发展现状砂轮修整是传统磨床上磨削时最困难的部分，也是相当复杂的几何学难题[6]。

目前砂轮修整法大致可分为3种。

一种是硬质合金轮滚轧法.这种方法修出的砂轮表面较锋利，但压碎的碎肩易堵塞砂轮，影响砂轮的磨削能力，修整效率低。

另一种是用金刚石修整工具以车削方式修整砂轮，修出的砂轮较锋锐，磨削能力较强，但修整效率也低。

(完整版)机械设计习题与参考答案

机械设计习题与参考答案习题与参考答案一、单项选择题1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。

A. 好B. 差C. 相同D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。

A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。

A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。

A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。

A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。

A. B. C. D. 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。

A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。

A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。

A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。

A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低成本112 螺栓的材料性能等级标成级，其数字代表。

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。

1-11-21-31-41-5至1-12 计算机构自由度局部自由度虚约束局部自由度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=11-6 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=11-7 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=21-8 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=11-9 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=2F=3×4-2×4-2=21-10 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=2F=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。

机械设计基础(第五版)课后习题答案(整理版)

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。

4.5课后习题详解4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-2解由可得模数分度圆直径4-3解由得4-4解分度圆半径分度圆上渐开线齿廓的曲率半径分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0；压力角为。

齿顶圆半径齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径齿顶圆上渐开线齿廓的压力角4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径：基圆直径假定则解得故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。

4-6解中心距内齿轮分度圆直径内齿轮齿顶圆直径内齿轮齿根圆直径4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具的顶线上。

此时有关系：正常齿制标准齿轮、，代入上式短齿制标准齿轮、，代入上式图 4.7 题4-7解图4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。

根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。

机械设计基础练习题答案解析（精华版）

机械设计基础试题库第一章绪论机械设计概述一，判定( 每题一分)1，2，一部机器可以只含有一个机构, 也可以由数个机构组成；(√)机器的传动部分就是完成机器预定的动作, 通常处于整个传动的终端；( ×)4，机构就是具有确定相对运动的构件组合；( √)5，6，构件可以由一个零件组成, 也可以由几个零件组成；( √)整体式连杆就是最小的制造单元, 所以它就是零件而不就是构件；( ×)7，8，连杆就是一个构件, 也就是一个零件；减速器中的轴，齿轮，箱体都就是通用零件；( √)( ×)二，挑选( 每题一分)1，组成机器的运动单元体就是什么？( B )A. 机构B. 构件C. 部件D. 零件2，机器与机构的本质区分就是什么？( A )A. 就是否能完成有用的机械功或转换机械能B. 就是否由很多构件组合而成C. 各构件间能否产生相对运动D. 两者没有区分3，以下哪一点就是构件概念的正确表述？(D)A. 构件就是机器零件组合而成的；B. 构件就是机器的装配单元C. 构件就是机器的制造单元D. 构件就是机器的运动单元4，以下实物中, 哪一种属于专用零件？( B )A. 钉5，B. 起重吊钩C. 螺母D. 键以下不属于机器的工作部分的就是(D)A. 数控机床的刀架C. 汽车的轮子B. 工业机器人的手臂D. 空气压缩机三，填空( 每空一分)1，依据功能, 一台完整的机器就是由( 动力系统) ，( 执行系统) ，( 传动系统) ，( 操作掌握系统) 四部分组成的；车床上的主轴属于(执行) 部分；2，3，机械中不行拆卸的基本单元称为( 零件), 它就是( 制造) 的单元体；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) 观点瞧, 机器与机构并无区分, 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；其次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；3，机构具有确定的相对运动条件就是原动件数等于机构的自由度；4，在平面机构中如引入一个高副将引入1个约束, 而引入一个低副将引入_2个约束, 构件数，约束数与机构自由度的关系就是F=3n-2Pl-Ph ；5，当两构件构成运动副后, 仍需保证能产生肯定的相对运动, 故在平面机构中, 每个运动副引入的约束至多为2, 至少为 1 ；6，在平面机构中, 具有两个约束的运动副就是低副, 具有一个约束的运动副就是高副；7，运算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph , 应用此公式时应留意判定:A ，复合铰链,B，局部自由度,C，虚约束；二，挑选题( 每空一分)1，有两个平面机构的自由度都等于1, 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构, 就其自由度等于 B ；A，0 B ，1 C，2B 机构自由度时, 该机构具有确定的运动；2，在机构中原动件数目A，小于 B ，等于 C ，大于；3，运算机构自由度时, 如计入虚约束, 就机构自由度就会 B ；A，增多 B ，削减 C ，不变；4，构件运动确定的条件就是C；A，自由度大于 1 B ，自由度大于零 C ，自由度等于原动件数；三，运算图示平面机构的自由度；( 机构中如有复合铰链, 局部自由度, 虚约束, 予以指出；)( 每题5 分)F=3×5-2 ×7=1 F=3 ×7-2 ×9-1=2F=3×5-2 ×7=1 F=3 ×9-2 ×12-1 ×2=1F=3×3-2 ×4=1 F=3 ×3-2 ×4=1F=3×3-2 ×4=1四，如下列图为一缝纫机下针机构, 试绘制其机构运动简图；(5 分)第三章平面连杆机构一，填空:( 每空一分)1，平面连杆机构由一些刚性构件用_转动副与_移动副相互联接而组成；2，在铰链四杆机构中, 能作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, 直接与连架杆相联接, 借以传动与动力的构件称为_连杆；3，图1-1 为铰链四杆机构, 设杆a 最短, 杆b 最长；试用符号与式子说明它构成曲柄摇杆机构的条件:(1) a+b ≤c+d；(2) 以 b 或d为机架, 就a为曲柄；4，在图示导杆机构中,AB 为主动件时, 该机构传动角的值为90 ；K 的值为1 ，5，在摇摆导杆机构中, 导杆摆角ψ=3 0 °, 其行程速度变化系数4；6，铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值＞0 , 对心曲柄滑块机构的θ值＝0 , 所以它无急回特性, 摇摆导杆机构有急回特性；7，当四杆机构的压力角α=90°时, 传动角等于0, 该机构处于死点位置；8，一对心式曲柄滑块机构二，挑选题:( 每空一分), 如以滑块为机架, 就将演化成定块机构；1. 在曲柄摇杆机构中, 只有当置；C为主动件时, 才会显现“死点”位A，连杆 B ，机架C，摇杆 D. 曲柄2. 绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之与, 大于其余两杆的长度之与时, 机构 BA，有曲柄存在B，不存在曲柄C，有时有曲柄, 有时没曲柄D，以上答案均不对时, 曲柄摇杆机构才有急回运动；3. 当急回特性系数为CA，K＜1 C，K＞1 B，K ＝1 D，K ＝04. 当曲柄的极位夹角为D时, 曲柄摇杆机构才有急回运动；A，θ＜0 B，θ=0 C，θ≦0 D，θ﹥05. 当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对的瞬时运动方向就, 曲柄在“死点”位置是；( C )A，按原运动方向C，不确定的B ，反方向D，以上答案均不对6. 曲柄滑决机构就是由的；A 演化而来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7. 平面四杆机构中, 假如最短杆与最长杆的长度之与小于或等于其余两杆的长度之与, 最短杆为机架, 这个机构叫做 B ；A，曲柄摇杆机构C，双摇杆机构B，双曲柄机构D，以上答案均不对8. 平面四杆机构中, 假如最短杆与最长杆的长度之与大于其余两杆的长度之与, 最短杆为连杆, 这个机构叫做 A ；A，曲柄摇杆机构C，双摇杆机构B，双曲柄机构D，以上答案均不对9. B 能把转动运动转变成往复摇摆运动；A，曲柄摇杆机构B，双曲柄机构C，双摇杆机构 D. 摇摆导杆机构, 也可以把往复直线运动转换成转动运动；10，C能把转动运动转换成往复直线运动A，曲柄摇杆机构C，双摇杆机构B，双曲柄机构D.曲柄滑决机构11，设计连杆机构时, 为了具有良好的传动条件, 应使 A ；A，传动角大一些, 压力角小一些 B ，传动角与压力角都小一些 C ，传动角与压力角都大一些；12，在曲柄摇杆机构中, 当摇杆为主动件, 且D 处于共线位置时, 机构处于死点位置；A，曲柄与机架 B ，曲柄与连杆 C ，连杆与摇杆13，在摇摆导杆机构中, 当曲柄为主动件时, 其传动角 A 变化的；A，就是由小到大 B ，就是由大到小 C ，就是不；14，下图所示的摇摆导杆机构中, 机构的传动角就是E ，90°；B ；A，角A B ，角B D，0°15，压力角就是在不考虑摩擦情形下作用力与力作用点的C方向所夹的锐角；A，法线 B ，速度 C ，加速度 D ，切线；16，为使机构具有急回运动, 要求行程速比系数 E ；A，K=1 B ，K>1 C ，K<117，铰链四杆机构中存在曲柄时, 曲柄 B 就是最短构件；A，肯定 B ，不肯定 C ，肯定不三，判定题( 每空一分)1，铰链四杆机构依据各杆的长度, 即可判定其类型；(×)2，铰链四杆机构中, 传动角越小好；, 机构的传力性能越( ×)3，四杆机构的死点位置即为该机构的最小传动角位置；( √)4，极位角越大, 机构的急回特性越显著；( √) 5，极位角就就是从动件在两个极限位置的夹角；( ×)四，运算题(5 分)图示为一铰链四杆机构, 已知各杆长度:L AB=10cm,L B C=25cm,L CD=20cm,L A D=30cm；当分别固定构件1，2，3，4 机架时, 它们各属于哪一类机构？该机构满意杆长之与条件AB为机架时, 双曲柄机构AD或BC为机架时, 曲柄摇杆机构CD为机架时, 双摇杆机构第四章凸轮机构及其她常用机构一，填空题( 每空一分)1，凸轮机构主要就是由_凸轮，_从动件与固定机架三个基本构件所组成；2，按凸轮的外形, 凸轮机构主要分为_盘形，_移动凸轮等基本类型；3，从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶，_滚子与平底，球面底四种；4，以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的基圆；5，凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向( 即从动杆的受力方向) 与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_压力角；6，随着凸轮压力角α增大, 有害分力F2 将会_增大而使从动杆自锁“卡死”, 通常对移动式从动杆, 推程时限制压力角α；刚性_冲击, 引起机构剧烈的振动；7，等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生二，挑选题:( 每空一分)1， A 对于较复杂的凸轮轮廓曲线, 也能精确地获得所需要的运动规律；B，滚子式从A，尖顶式从动杆动杆C，平底式从动杆D，以上均不对2. A 可使从动杆得到较大的行程；A，盘形凸轮机构 B ，移动凸轮机构C，圆柱凸轮机构D，以上均不对3，理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构, 其从动件的运动规律 A ；A，相同 B ，不相同；4，对于转速较高的凸轮机构, 为了减小冲击与振动, 从动件运动规律最好采纳C运动规律；A，等速 B ，等加速等减速 C ，正弦加速度；5，凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击；它适用于 E 场合；A，刚性 B ，柔性 C ，无刚性也无柔性D，低速 E ，中速 F ，高速6，滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径；A，大于 B ，小于C，等于7，直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 A ；A，永久等于 B ，等于常数C，随凸轮转角而变化四，已知凸轮机构如图, 在图上标注出: (5 分)A 点的压力角αA, 并量出其值凸轮从图示位置转过90°后的压力角α一，判定题:1. 单向间歇运动的棘轮机构, 必需要有止回棘爪；√2. 棘轮机构与槽轮机构的主动件, 都就是作往复摇摆运动的；×3. 槽轮机构必需有锁止圆弧；√4. 止回棘爪与锁止圆弧的作用就是相同的；√5. 摩擦式棘轮机构就是“无级”传动的；√6. 槽轮机构运动系数τ恒小于0，5，7. 棘轮机构运动平稳性差×, 而槽轮机构运动平稳性好；√二，挑选题:1. B 当主动件作连续运动时, 从动件能够产生周期性的时停，时动的运动；A，只有间歇运动机构, 才能实现 B ，除间歇运动机构外, 其她机构也能实现C，只有齿轮机构, 才能实现D，只有凸轮机构, 才能实现2. 棘轮机构的主动件就是 B ；A，棘轮B，棘爪C，止回棘爪D，以上均不就是3. 如使槽轮机构τ增大A，增加销数, 需要_ A _ ，B，削减径向槽数C，加快拔盘转速D，以上均不就是第六章带传动一，填空题:1，由于带的弹性引起与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动；2，按传动原理带传动分为摩擦带传动与啮合带传动；3，摩擦带传动的失效形式有打滑与疲惫失效；二，判定题:1. 带传动中紧边与小轮相切处, 带中应力最大；( √)2. 带速越高, 带的离心力越大, 不利于传动；(√)√)3. 在多级传动中, 常将带传动放在低速级；(4. 中心距肯定, 带轮直径越小, 包角越大；(×)5. 带传动的从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度的缘由就是带的弹性打滑；( √)三. 挑选题1. 带传动中传动比较精确的就是D，A，平带B，V带C，圆带D，同步带2. 平带传动, 就是依靠C来传递运动的；A，主轴的动力B，主动轮的转矩C，带与轮之间的摩擦力D，以上均不就是3. 三角带的型号与A，运算长度A , 都压印在胶带的外表面, B，标准长度C，假想长度D，实际长度4，如下列图就是三角带在轮槽正确安装位置就是 A ；5，为使三角带的两侧工作面与轮槽的工作面能紧密贴合, 轮槽的夹角θ必需比40°略 BA，大一些B，小一点C，一样大D，可以任凭6，带传动采纳张紧轮的目的就是＿D；A，减轻带的弹性滑动C，转变带的运动方向B ，提高带的寿命D，调剂带的初拉力7，与齿轮传动与链传动相比A ，工作平稳, 无噪音, 带传动的主要优点就是，传动的重量轻A ＿；BC，摩擦缺失小, 效率高D，寿命较长第七章链传动一，判定题:1. 链传动的平均传动比就是常数, 而瞬时转动比就是变化的；( √)2. 链转动的平均传动比就是不变的, 它的值.12=d2/d 1=Z2/Z 1 (×)3链传动中, 节距p 增大就传动才能也增大, 所以在设计中应尽量取较大的(p 值；( ×)√)4，水平安装的链传动中, 紧边宜放在上面；5，张紧轮应设置在松边；(√) 6. 链轮常用齿形有: 双圆弧齿形与三圆弧始终线齿形；(√)四，链传动布置如下列图, 小链轮为主动轮, 试在图上标出其正确的转动方向；(5 分)第 8 章齿轮传动一，填空 :1. 渐开线上各点压力角等于 arccos(r b / r ) ; 越远离基圆 , 压力角越 _大 ; 基圆压力角等于 0 ；2. 把齿轮某一圆周上的比值 P k / л规定为标准值并使该圆上的压力角也为标准值, 这个圆称为分度圆；3. 假如分度圆上的压力角等于 20 , 模数取的就是标准值 , 齿顶高系数与顶隙系数均为标准值 , 齿厚与齿间宽度相等的齿轮 , 就称为标准齿轮；4. 已知一标准直齿圆柱齿轮 Z=30,h=22，5,m=10,da=320；5. 标准斜齿轮的正确啮合条件就是6. 直齿圆锥齿轮的正确啮合条件就是 : m n1= m n2,_ αn1=_αn2_, β1=- β2 ； :_ m1=m2,α1=_α 2_；7. 直齿圆柱齿轮在传动中 , 齿形上所受的正压力可分解成圆周力,_ 径向力；8，渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件就是 :重合度大于等于1；9，在一对相互啮合传动的齿轮中往使小齿轮的齿面硬度比大齿轮, 小齿轮工作次数多 , 考虑两轮的使用寿命大致接近 , 往大；10，当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相 m2等时 , 这对齿轮的中心距为z 2 )；a ( z 1 11，按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮 , 节圆与分度圆重合 , 啮合角在数值上等于分度圆上的压力角；12，相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓线；, 其接触点的轨迹就是一条直13，标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为二，判定题:17 ；1. 模数没有单位, 只有大小；(×)2. 齿轮的标准压力角与标准模数都在分度圆上；(√)3. 单个齿轮既有分度圆圆；, 又有节(×)4. 斜齿轮具有两种模数, 其中以端面模数作为标准模数；(×)5. 标准直齿圆锥齿轮值；, 规定以小端的几何参数为标准(×)6，标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距；(×) 7 ，所谓直齿圆柱标准齿轮就就是分度圆上的压力角与模数均为标准值的齿轮；( ×) 8，变位系数的渐开线直齿圆柱齿轮肯定就是标准齿轮；(√)三，挑选题:1. 渐开线上任意一点的法线必A，交于B -基圆；B，切于C，没关系2. 标准渐开线齿轮, 影响齿轮齿廓外形的就是A；A，齿轮的基圆半径B，齿轮的分度圆半径C，齿轮的节圆半径D，齿轮的任意圆半径3. 一对渐开线齿轮连续传动的条件为: AA，ε≥1ε≥1，3B ，ε≥2 C，ε≤1 D，4. 渐开线上各点的压力角 B , 基圆上压力角D；A，相等B，不相等C，不等于零5. 对于齿数相同的齿轮D. 等于零齿轮的几何尺寸与齿轮的承载能, 模数越大,力 A ；A，越大B，越小C，不变化6. 斜齿轮有规定以A，法面模数A 为标准值；B，端面模数C，法面模数或端面模数D，以上均不就是7. 斜齿轮规定以A，法面压力角A 为标准值；B，端面压力角C，齿顶压力角D，齿根压力角8. 标准斜齿圆柱齿轮内啮合的正确啮合条件就是 A ；A，m =m =m n , α= α= αn , β= βB，C，m =m =m , α= α= α,α= α= α,h =hm =m =m , β= βD，m =m =m , αn1=αn2=α,B- β = β的几何参数为标准值；9. 标准直齿圆锥齿轮规定它A，小端B，大端C，小端或大端10，正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高 B ；A，与齿顶高相等能大也可能小B，比齿顶高大C，比齿顶高小D，与齿顶高相比, 可11，一对标准直齿园柱齿轮传动, 模数为2mm齿,数分别为20，30, 就两齿轮传动的中心距为C；A，100 mm B，200 mm C，50mm D，25 mm 12，一对齿轮要正确啮合, 它们的D必需相等；A，直径B，宽度C，齿数D，摸数13，一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=15，7mm齿,顶圆直径D０＝400mm就,该齿轮的齿数为C；A，82 78B，80 C，D，7614. 对齿面硬度HB≤350 的闭式齿轮传动, 主要的失效形式就是B；A，轮齿疲惫折断 B ，齿面点蚀C，齿面磨损D，齿面胶合 E ，齿面塑性变形15. 开式齿轮传动的主要失效形式就是C；A，轮齿疲惫折断16，对于齿面硬度B ，齿面点蚀C，齿面磨损D，齿面胶合E，齿面塑性变形HB≤350 的闭式齿轮传动, 设计时一般A；A，先按接触强度条件运算合条件运算B，先按弯曲强度条件运算C，先按磨损条件运算D，先按胶17，对于开式齿轮传动, 在工程设计中, 一般D；A，按接触强度运算齿轮尺寸, 再验算弯曲强度B，按弯曲强度运算齿轮尺寸, 再验算接触强度C，只需按接触强度运算D，只需按弯曲强度运算18，在运算齿轮的弯曲强度时, 把齿轮瞧作一悬臂梁, 并假定全部载荷作用于轮齿的A ,以这时的齿根弯曲应力作为运算强度的依据；A，齿根处B，节圆处C 齿顶处19，挑选齿轮的结构形式( 实心式，辐板式，轮辐式) 与毛坯获得的方法( 棒料车削, 锻造，模压与铸造等), 与B有关；A，齿圈宽度B，齿轮的直径C，齿轮在轴上的位置D，齿轮的精度四，运算题(5 分)1. 有一标准渐开线直齿圆柱齿轮, 已知:m=4, 齿顶圆直径da=88,试求:(1) 齿数Z=？(2) 分度圆直径d=？(3) 齿全高h=？(4) 基圆直径db=？解:(1) 由da(2)d=mz=4 m( z 2) 得88=4(z+2);z=20 ×20=80(3)h=2 ，25m=2，25×4=9(4)d b=mzcosα=4×20cos20=75，2五，分析题图示斜齿圆柱齿轮传动, 按Ⅱ轴轴向力平稳原就, 确定齿轮3，4 的旋向；判定齿轮1，4 的受力方向( 各用三个分力标在图上)(5 分)第9 章蜗杆传动一，挑选题:1，蜗杆头数A，多A 就传动效率高；B，少C，与头数无关2. 在蜗杆传动中A，轴面, 蜗杆的 A 模数与蜗轮的端面模数应相等, 并为标准值；D，以上B，法面C，端面均不对3. 当蜗杆头数Z 确定后, 直径系数q 越小, 就螺旋升角 A , 效率越大；A，越大B，越小C，越高D，越低4. 对一般蜗杆传动, 主要应当运算寸；A 内的各几何尺A，中间平面B，法向面C，端面D，以上均不就是5. 当传动的功率较大A，Z =1 , 为提高效率, 蜗杆的头数可以取C；B ，Z =2 ～3 C，Z =46. 蜗杆传动用；A 自锁作A，具有上均不就是B，不具有C，有时有D，以7. 蜗杆传动与齿轮传动相比, 效率 B ；B ，低C，相等D，以A，高上均不就是二，判定题1. 蜗杆传动一般用于传递大功率，大传动比；(×)2. 蜗杆传动通常用于减速装置；(√)3. 蜗杆的传动效率与其头数无关；(×)4. 蜗杆的导程角γ越大, 传动效率越高；( √)三，分析题1，如下列图蜗杆传动, 已知蜗杆的螺旋线旋向与旋转方向, 试求蜗轮的转向；(5 分)2. 如下列图, 已知输出轴上的锥齿轮Z4 的转向n4, 为了使中间轴Ⅱ上的轴向力能抵消一部分, 试求: 再图上标出各轮的转向；判定蜗杆传动的螺旋角方向( 蜗杆，蜗轮) 蜗杆，蜗轮所受各力方向以及锥齿轮Z3 所受轴向力方向；( 要求标在图上或另画图表示) (5 分)蜗杆右旋第10 章齿轮系一，判定题1，平面定轴轮系中的各圆柱齿轮的轴线相互平行；(√)2，行星轮系中的行星轮即有公转又有自转；(√)3，平面定轴轮系的传动比有正负；(√) 4，惰轮不但能转变轮系齿轮传动方向而且能转变传动比；二，运算题( 每题5 分)( ×)1，图示为滚齿机滚刀与工件间的传动简图, 以知各轮的齿数为:Z 1=35,z 2 =10,Z3=30,z 4=70,Z5=40,Z6=90,Z7=1,Z8 =84，求毛坯回转一转时滚刀轴的转数；n1 n8z2 z4 z6 z8z1 z3 z5 z710 70 90 84i18解:3512630 40 1答: 毛坯回转一周滚刀轴转126 转；2，Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z 4=60；n1 =200r/min( 顺时针)n 4=50r/min( 顺时针) 试求H的转速；解:1 ，4 为太阳轮,2 ，3 为行星轮,H 为行星架n1 n4n Hn Hz2 z4z1 z36020Hi1425155200 50 n H n Hn H5 75r / minH的转速为75r/min, 顺时针方向；3，已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1 =20，Z2=18，Z 3=56；求传动比i 1H；解:1-3 为太阳轮,2 为行星轮,H 为行星架n1 n3n Hn Hz3z1Hi 135620n30i1H第十一章第十二章轴及轴毂联接一，填空题;1，轴依据其受载情形可分为: 心轴，_转轴，_传动轴；3，主要承担弯矩, 应选心_ 轴; 主要承担转矩, 应选传动轴; 既承担弯矩, 又承担转矩应选转_轴；4，平键联结可分为一般平键连接，导向键连接，_滑键连接等；5，键连接可分为平键连接，_半圆键连接，楔键连接，切向键连接_；二，挑选题:1，平键工作以B为工作面；A，顶面2，半圆键工作以B，侧面B_为工作面；C，底面D，都不就是A，顶面B，侧面C，底面D，都不就是3，楔键工作以A，顶面AC为_工作面；B，侧面C，底面D，都不就是4. 机器的零，部件在装拆时, 不得损坏任何部分；而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 AA，可拆联接 B ，不行拆联接C，焊接D，以上均不就是5. 机械静联接多数属于 A ；B ，不行拆联接C，焊接 D ，以上均不A，可拆联接就是6. 键联接，销联接与螺纹联接都属于 A ；A，可拆联接 B ，不行拆联接C，焊接D，以上均不就是7. 楔键联接对轴上零件能作周向固定, 且 B ；A，不能承担轴向力 B ，只能承担单向轴向力C，不能承担径向力D，以上均不就是8. A 联接的轴与轴上零件的对中性好用于高速精密的传动；B ，松键C，高速精密D，A，紧键以上均不就是9. 依据平键的C不同, 分为A，B，C 型；B ，尺寸大小C ，头部外形D ，以上均A，截面外形不就是四，(10 分)1，图示轴的结构1，2，3 处有哪些不合理的地方？用文字说明；解:1 处轴环高度超过了轴承内圈的高度, 且套筒高度要小于轴承内圈高度2 处轴头长度大于轮毂的宽度3 处没留退刀槽2，下图为斜齿轮，轴，轴承组合结构图；齿轮用油润滑, 轴承用脂润滑, 编写序号列出图中的各设计错误, 并指出设计错误的缘由；( 注: 不必改正)( 找出5 处错误)12347561 处应加垫圈2 处轴环高度高于轴承内圈高度3 处轴头长度大于轮毂宽度4 处套筒高度高于轴承内圈5 处键槽位置应与前一键槽在同一母线上6 处联轴器太短；7 处应开梯形槽13 章轴承一，填空1，滚动轴承代号 6208 中,6 指深沟球轴承 ,2 指直径系列为 2,08 指内径为40mm ；2，载荷小而平稳，转速高的传动 , 采纳秋轴承较合适； 3，向心轴承主要承担径向载荷；4，推力轴承主要承担轴向载荷；5，轴瓦有整体式，剖分式两种；25 6，轴承代号 7208AC 中的AC 表示；7，液体润滑轴承分为 8. 滑动轴承的摩擦状态有静压滑动轴承与动压滑动轴承两钟；干摩擦，边界摩擦，完全液体摩擦；五，运算题 ( 每题 10 分)1. 如下列图 , 已知轴承载荷平稳 , 再室温下工作 , 转速 n=1000r/min, 试运算此对轴承的当量载荷 P1，P2； 7208AC 轴承 ,S=0， 7Rs,e=0，7,A/R>e 时,x=0 ， 41,y=0 ，85,A/R ≤e 时,x=1,y=0S 1 S 2解:1，运算轴承的轴向力派生力S 1=0， 7R 1=0，7×200=140N S 2=0， 7R 2=0，7×100=70N Fa=0∵S 1> S 2∴轴左移 , 轴承 2 被压紧 A2= S 1=140N轴承 1 被放松 A1= S 1 =140N 2，运算当量动载荷 A1/ R 1=140/200=0， 7=e x 1=1,y 1=0A2/ R 2=140/100=1， 4 x 2=0， 41,y 2 =0，85 取 fp=1 ， 0就 P1=fp(x R 1+ y A1)1 1 =200N P2=fp(x2 R 2 + y 2 A2)=160N2，如下列图为某机械中的主动轴 , 拟用一对角接触球轴承支承；初选轴承型号为 7211AC ；已知轴的转速 n =1450r/min, 两轴承所受的径向载荷分别为 F r1 =3300N,F r2 =1000N,轴向载荷 F A =900N,轴承在常温下工作 , 运转时有中等冲击 , C r =50500N 角接触球轴承70000AC(α =250) F S =0，68 F rF a / F r ＞e圆锥滚子轴承 70000C(α=150)F S =e F r 70000B(α =400) F S =1，14 F rF a / F r ≤eF S =F r /(2 Y ) F a / C oe轴承类型X0，41 Y 0， 87 X 1 Y 0 α=25α=40角接触秋轴承— 0，68 0—1，140，350， 571f 载荷系数 p载荷性质无冲击或稍微冲击 1， 0～ 1， 2 中等冲击剧烈冲击 f 1，2～1，81，8～3，0p解1．运算轴承的轴向力 F a1，F a2由表查得 7211AC 轴承内部轴向力的运算公式为 F s =0， 68F r , 故有 : F s1=0，68 F r1 =0，68×3300N=2244N F s2=0， 68 F r2 =0，68×1000N=680N F s2+F A =(680＋ 900)N=1580N ＜F s1=2244N由于故可判定轴承 2 被压紧 , F a1= F a2= 2．运算当量动载荷轴承 1 被放松 , 两轴承的轴向力分别为 F s1=2244NF s1－F A =(2244－900)N=1344N:P 1，P 2 由表查得 e =0，68, 而F a1 F r 12244 3300eF a 2 F r 213441000＜e查表可得 X 1=1, Y 1=0; X 2=0，41, Y 2=0，87；由表取 p =1，4, 就轴承的当量动载荷为 f :P 1=f p ( X 1 F r1 + Y 1 F a1)=1 ，4×(1 ×3300+0×2244)N=4620N F a2)=1 ，4×(0 ，41×1000+0， 87×1344)N=2211N P 2=f p ( X 2 F r2 + Y 2 3. 运算轴承寿命 L h因 P 1＞ P 2, 且两个轴承的型号相同 P = P 1；, 所以只需运算轴承 1 的寿命 , 取7211AC 轴承的 C r =50500N ；又球轴承 ε=3, 取 f T =1, 就得 6 6L h =10 f T C P10 1 50500 4620=15010h ＞12000 h 60n60 1450由此可见轴承的寿命大于预期寿命 , 所以该对轴承合适；。

机械设计课后习题答案完整版

[解]MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解])170,0('A )0,260(C 0012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。

如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==dD ，067.0453==d r，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。

机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)

目录第5章螺纹连接和螺旋传动 (9)第6章键、花键、无键连接和销连接 (12)第8章带传动 (15)第9章链传动 (19)题 4 图 (20)a）和b）按逆时针方向旋转合理。

(20)第11章蜗杆传动 (22)第12章滑动轴承 (24)第13章滚动轴承 (27)第14章联轴器和离合器 (29)第15章轴 (30)第5章螺纹连接和螺旋传动1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连接，哪些螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。

同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。

应用：一般连接多用粗牙螺纹。

细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。

α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角 0=磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。

梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。

主要用于传动螺纹。

锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。

外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。

用于单向受力的传动螺纹。

普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。

普通螺纹、、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。

2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓连接的强度。

3、螺纹连接为何要防松？常见的防松方法有哪些？连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。

机械设计习题集（带答案）

机械设计习题集（带答案）齿轮传动习题1.问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿⾯磨损、齿⾯点蚀、齿⾯胶合、塑性变形等。

2.问：在不改变材料和尺⼨的情况下，如何提⾼轮齿的抗折断能⼒？答：可采取如下措施：1)减⼩齿根应⼒集中;2)增⼤轴及⽀承刚度;3)采⽤适当的热处理⽅法提⾼齿芯的韧性;4)对齿根表层进⾏强化处理。

3.问：为什么齿⾯点蚀⼀般⾸先发⽣在靠近节线的齿根⾯上？答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦⼒较⼤，特别是直齿轮传动，通常这时只有⼀对齿啮合，轮齿受⼒也最⼤，因此，点蚀也就⾸先出现在靠近节线的齿根⾯上。

4.问：在开式齿轮传动中，为什么⼀般不出现点蚀破坏？答：开式齿轮传动，由于齿⾯磨损较快，很少出现点蚀。

5.问：如何提⾼齿⾯抗点蚀的能⼒？答：可采取如下措施：1)提⾼齿⾯硬度和降低表⾯粗糙度;2)在许⽤范围内采⽤⼤的变位系数和,以增⼤综合曲率半径;3)采⽤粘度⾼的润滑油;4)减⼩动载荷。

6.问：什么情况下⼯作的齿轮易出现胶合破坏？如何提⾼齿⾯抗胶合能⼒？答：⾼速重载或低速重载的齿轮传动易发⽣胶合失效。

措施为：1)采⽤⾓度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减⼩模数和齿⾼以降低滑动速度;3)采⽤极压润滑油;4)采⽤抗校核性能好的齿轮副材料;5)使⼤⼩齿轮保持硬度差;6)提⾼齿⾯硬度降低表⾯粗糙度。

7.问：闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿⾯点蚀、轮齿折断和胶合。

⽬前⼀般只进⾏接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。

开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿⾯磨损，磨损尚⽆完善的计算⽅法，故⽬前只进⾏弯曲疲劳强度计算，⽤适当增⼤模数的办法考虑磨损的影响。

8.问：硬齿⾯与软齿⾯如何划分？其热处理⽅式有何不同？答：软齿⾯：HB≤350，硬齿⾯：HB>350。

软齿⾯热处理⼀般为调质或正⽕，⽽硬齿⾯则是正⽕或调质后切齿，再经表⾯硬化处理。

机械设计练习题含答案精编WORD版

机械设计练习题含答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机械设计练习题填空题1. 机构具有确定运动的条件是自由度F>0 且原动件数等于自由度F 。

2. 在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线位置时称为死点，此时机构的传动角为 0°，压力角为 90°。

3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律有刚性冲击；正弦加速度运动规律无冲击。

4. 带传动工作时，最大应力发生在紧边进入小带轮处，最大值为 c b σσσ++11。

5. 带传动的设计准则为：在保证带传动不发生打滑的前提下，带具有一定的疲劳强度和使用寿命。

6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为：模数相等、压力角相等及 21ββ±=，齿轮连续啮合条件为：重合度大于1 。

7. 图示减速器中，1为蜗杆，2为蜗轮，3、4均为斜齿轮，主动轴蜗杆为顺时针旋转，蜗轮为右旋，则蜗杆螺旋线方向为右旋，若希望蜗轮2和小齿轮3的轴向力能抵消一部分，则齿轮3的螺旋线方向为右旋，齿轮4的轴向力方向为向上。

8. 按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成心轴，转轴，传动轴。

9. 代号为7312C 的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为60 mm ，宽度系列代号为 0 ，直径系列代号为 3 。

10. 螺纹连接中，按其工作原理不同，螺纹防松方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松等。

11. 轴承的基本额定动载荷是指轴承的基本额定寿命恰好为 106r 时，轴承所能承受的载荷值。

1．请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。

答：瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时，其相对速度为0的重合点，或者是绝对速度相等的重合点。

三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心（1.5分），它们位于同一直线上。

机械设计习题及答案

250
60kN
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同上题,将铰制孔用螺栓改为采用普通螺栓联接，结合面处的摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1,试问哪一种布置型式所用的螺栓直径最小？为什么？
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250
125
5-8、两块金属板用两个M12的螺栓联接。若接和面的摩擦系数f＝0.3，螺栓预紧力控制在其屈服极限的70％。螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。
5-6、已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离250mm、大小为60kN的载荷作用。现有如图所示的三种螺栓布置型式，设采用铰制孔用螺栓联接，试问哪一种布置型式所用的螺栓直径最小？为什么？
1
Ⅱ
右旋蜗杆主动
4
求：这对齿轮的模数m等于多少才能满足强度要求。
附：设计公式：
；
习题课
例一：已知：齿轮4的转向n4。试定出主动蜗杆的旋向及转向。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力最小，画出各轮所受的力。
1
2
3
4
Ⅱ
Ⅲ
习题11－1：分析蜗杆传动中各轴的回转方向，为使中间轴Ⅱ所受的轴向力最小，试定出各轮的旋向及各轮所受的力。
普通螺栓
铰制孔用螺栓
R
R
d0
R
R
R
5-10、气缸盖螺栓组联接。已知气缸内的工作压力 p＝0～1MPa，缸盖与缸体均为钢制，直径D1＝ 350mm，D2=250mm，上、下凸缘厚均为25mm，试设计此联接。