朱明zhubob机械设计基础第7.8.9章轮系习题答案
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础课后习题答案机械设计基础课后习题解答参考1-2题,7,5===h l P P n107253=-?-?=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 n1111283=-?-?=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 n2011283=-?-?=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 n118263=-?-?=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 <。
=3636.1612.112.118011180K K θ3-2题m z m h z d a a )2()2(*2252==+=z d m a mm主要⼏何尺⼨计算（略）。
4-2题略4-3题分锥⾓"43'25684287.681743arctan arctan122?=?===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 fmm353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=-=-=δm d d fmm锥距358.694317232222221=+?=+=z z m R mm 齿顶⾓"44'4237122.3358.693arctan arctan====R h a a θ齿根⾓ "7'2744519.4358.696.3arctan arctan ?=?===R h ff θ根锥⾓"10'7171194.1711?=?=-=f f θδδ"1'17252835.2511?=?=+=a a θδδ"27'8721409.7222?=?=+=a a θδδ当量齿数28.18cos 111==δz z v ； 96.116cos 222==δz z v4-4题8011==mz d mm ； 24022==mz d mm80)(2112=-=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本题为定轴轮系。
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。
一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。
使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。
当散热不良时，闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ?答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。
国开电大《汽车机械基础》形考任务第7-9章作业答案
国开电大《汽车机械基础》形考任务第7-9章作业答案参考答案在文末第7章（1讲）作业题目1.在运转过程中，所有齿轮的轴线位置固定不动的轮系有A. 周转轮系B. 定轴轮系C. 混合轮系D. 差动轮系题目2.一对齿轮的传动比（下面所列的①②③④个选项，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）①等于主动齿轮的齿数与从动齿轮的齿数之比②等于主动齿轮的转速与从动齿轮的转速之比③两个齿轮外啮合时传动比的大小为负④两个齿轮内啮合时传动比的大小为正A. ①、②B. ②、③、④C. ①、③、④D. ①、②、③、④题目3.两个齿轮内啮合时转动方向相同。
A. 对B. 错第7章（2讲）作业题目1.在图示的轮系中，已知各齿轮的齿数分别为z1=20，z2=30，z3=36，z4=18，z5=24，z6=48，齿轮1的转速为n1=900 r/min，试计算：（1）传动比i14；（2）传动比i16；（3）齿轮6的转速n6。
下面一组的计算结果正确的是A. （1）0.75；（2）1.5；（3）600 r/minB. （1）0.9；（2）2.4；（3）375 r/minC. （1）0.75；（2）1.5；（3）1350 r/minD. （1）0.9；（2）2.4；（3）2160 r/min题目2.定轴轮系传动比的大小等于组成轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积。
A. 对B. 错题目3.惰轮的齿数对轮系传动比的大小A. 影响很小B. 有很大影响C. 影响不大D. 没有影响第7章（3讲）作业题目1.轮系的功用有（下面所列的①②③④个选项，至少有2项是正确的。
点击你认为正确的选项组合）①实现远距离传动②获得较大的传动比③实现换向及变速传动④实现运动合成与运动分解B. ①、③C. ②、③、④D. ①、②、③、④题目2.根据自由度的不同，周转轮系可分为行星轮系和差动轮系两类。
A. 对B. 错题目3.简述轮系在汽车差速器中的作用。
A. 差速器是由定轴轮系和周转轮系组成的一个混合轮系。
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《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自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或：F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。
v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 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「1/「2。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。
朱明zhubob机械设计基础7-8章
• 根据上述原理，不难得出计算周转轮系传动比的一般关系式， 设周转轮系中的两个太阳轮为m和n，行星架为H，则其转化 轮系的传动比可表示为：
H m m H 在转化轮系中由m至n各从动轮齿数的乘积 H n H 在转化轮系中由m至n各主动轮齿数的乘积 n
2
定轴轮系齿数的选择
（1）每一级齿轮的传动比要在其常用范围内选取。齿轮传动时，传动 比为5～7；蜗杆传动时，传动比不大于80。 （2）当轮系的传动比过大时，为了减小外廓尺寸和改善传动性能，通 常采用多级传动。当齿轮传动的传动比大于8时，一般应设计成两级 传动；当传动比大于30时，常设计成两级以上齿轮传动。 （3）当轮系为减速传动时，按照“前大后小”的原则分配传动比较有 利。同时，为了使机构外廓尺寸协调和结构匀称，相邻两级传动比的 差值不宜过大。运动链这样逐级减速，可使各级中间轴有较高的转速 和较小的扭矩，从而获得较为紧凑的结构。 （4）当设计闭式齿轮减速器时，为了润滑方便，应使各级传动中的大 齿轮都能浸入油池，且浸入的深度应大致相等，以防止某个大齿轮浸 油过深而增加搅油损耗。根据这一条件分配传动比时，高速级的传动 比应大于低速级的传动比，通常取高速级的传动比为1.3～1.4。
三星轮换向机构
7.3.3 实现运动的合成与分解
• 差动轮系有两个自由度。当给定3个基本构件中任意两 个的运动后，第三个基本构件的运动才能确定。这就是 说，第三个基本构件的运动为另外两个基本构件的运动 的合成，或者将一个基本构件的运动按可变的比例分解 为另外两个基本构件的运动。 • 观察汽车差速器原理，说明轮系运动的合成与分解。
m
定轴轮系的计算案例
7.2.2 周转轮系的传动比
1 认识周转轮系
• 如图所示 （1）齿轮2在绕自身轴线O2旋转的同时，又 随着构件H一起绕齿轮1的轴线O1转动，既 有自转又有公转，因此齿轮2是行星轮。 （2）支承行星轮2的构件H是系杆。 （3）齿轮1和齿轮3的轴线始终固定不动，称 为太阳轮（或称为中心轮） 。 • 其中两个中心轮1、3均在做转动，这种周转 轮系称为差动轮系。 • 若固定其中一个中心轮，则为行星轮系。
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7.67-2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：7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。
先求最大盈亏功。
因为是最大动能与最小动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此：则飞轮的转动惯量：（2）求飞轮的最大转速和最小转速。
（3）因为一个周期内输入功和和输出功相等，设一个周期时间为，则：，因此有：。
7-5 解：图7.9一个周期驱动力矩所作的功为：一个周期阻力矩所作的功为：又时段内驱动力矩所做的功为：因此最大盈亏功为：机组的平均角速度为：机组运转不均匀系数为：故飞轮的转动惯量为：7-6答：本书介绍的飞轮设计方法，没有考虑飞轮以外其他构件动能的变化，而实际上其他构件都有质量，它们的速度和动能也在不断变化，因而是近似的。
机械设计基础课后习题答案--【完整版】
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：115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F3-6 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)3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。
解(a)1010*******=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。
当满足BE =BC =CD =DE ，AB =AD ，AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b)1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。
机械设计基础第七版课后习题答案`
第一章1-1 什么是运动副？高副与低副有何区别？答：运动副：使两构件直接接触，并能产生一定相对运动的连接。
平面低副－凡是以面接触的运动副，分为转动副和移动副；平面高副－以点或线相接触的运动副。
1-2 什么是机构运动简图？它有什么作用？答：用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简明图形就称为机构运动简图。
作用：机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理，而且还可以用图解法求出机构上各有关点在所处位置的运动特性（位移，速度和加速度）。
它是一种在分析机构和设计机构时表示机构运动的简便而又科学的方法。
1-3 平面机构具有确定运动的条件是什么？答：机构自由度 F>0，且与原动件数相等，则机构各构件间的相对运动是确定的；这就是机构具有确定运动的条件。
（复习自由度 4 个结论 P17）第二章2-1 什么是曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置？答：急回特性：曲柄等速回转的情况下，摇杆往复运动速度快慢不同，摇杆反行程时的平均摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度，此即急回特性。
死点位置：摇杆是主动件，曲柄是从动件，曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆加于曲柄的驱动力 F 正好通过曲柄的转动中心，所以不能产生使曲柄转动的力矩，机构的这种位置称为死点位置。
即机构的从动件出现卡死或运动不确定的现象的那个位置称为死点位置（从动件的传动角）。
第三章3-2 通常采用什么方法使凸轮与从动件之间保持接触？答：力锁合：利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
形锁合：利用高副元素本身的几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
3-3 什么叫刚性冲击和柔性冲击？用什么方法可以避免刚性冲击？答：刚性冲击：从动件在运动开始和推程终止的瞬间，速度突变为零，理论上加速度为无穷大，产生无穷大的惯性力，机构受到极大的冲击，称为刚性冲击。
柔性冲击：当从动件做等加速或等减速运动时，在某些加速度突变处，其惯性力也随之有限突变而产生冲击，这种由有限突变而引起的冲击比无穷大惯性力引起的刚性冲击轻柔了许多，故被称为柔性冲击。
机械设计基础课后习题答案
课题：绪论目的任务：了解本课程研究对象、内容、增强感性认识重点:本课程研究对象、内容难点：机器与机构、构件与零件的区别教学方法：利用虚实陈列室、工程案例等多种教学软件，展示本门课研究的对象、内容。
绪论0.1 引言0.2 机械概述0.2.1 机器和机构在人们的生产和生活中广泛使用着各种机器。
机器的种类繁多，结构形式和用途也各不相同，但总的来说，机器有三个共同的特征：(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。
点击下图可拆装运动演示运动演示动画演示动画演示机构是具有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。
(1)(2)0.2.2 零件和构件构件：运动的单元；拆装拆装零件：制造的单元。
0.2.3 机器的组成1 原动部分2 工作部分3 传动部分4 控制部分0.3 《机械设计基础》课程的性质、内容、任务和学习方法特点0.3.1《机械设计基础》课程的性质与研究对象《机械设计基础》是一门综合性技术基础课，其研究对象如下：第一篇构件静力分析研究对象为刚体或刚体系统，即忽略构件的变形，将构件视为在力作用下大小和形状不变的物体。
第二篇构件承载能力计算研究对象为变形固体。
具体地讲，是经过力学模型化处理的杆状构件。
第三篇常用机构研究对象为常见于各种机器中的机构。
如平面连杆机构，凸轮机构等。
第四篇常用机械传动研究对象为常见于各种机器中的机械传动。
如齿轮传动，带传动等。
第五篇通用机械零部件研究对象是在各种机器中普遍使用的零部件。
如轴、轴承、联轴器及离合器等。
0.3.2《机械设计基础》课程的内容第一篇构件静力分析 (理论力学)主要研究刚体在力作用下的平衡问题，即根据力系平衡条件分析平衡刚体的受力情况，确定各未知力的大小和方向，是构件承载能力计算的基础。
第二篇构件承载能力计算(材料力学)主要研究变形固体的强度和刚度问题，为机械零件确定合理的材料、截面形状和尺寸，为达到既安全又经济的目的提供理论基础。
新版《机械设计基础》课后习题参考答案
机械设计基础习题参考答案机械设计基础课程组编武汉科技大学机械自动化学院第2章 平面机构的自由度和速度分析2-1画运动简图。
134522-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
43512 运动产生干涉解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。
并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
ABCDE解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=3⨯7-2 ⨯10 = 1C 处存在复合铰链。
b) n=7; P l =10; P h =0，F=3⨯7-2 ⨯10 = 1BDECAc) n=3; P l =3; P h =2，F=3⨯3 -2 ⨯3-2 = 1 D 处存在局部自由度。
d) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4 -2 ⨯5-1 = 1A BCDEFGG'HA BDCEFGHIJe) n=6; P l=8; P h=1，F=3⨯6 -2 ⨯8-1 = 1 B处存在局部自由度，G、G'处存在虚约束。
高职高专 机械设计基础 -习题答案7-8
项目七课题一1. 在轮系中，惰轮的特征是什么？解：在轮系中，过桥轮或惰轮的特征是：它既是前一对齿轮传动中的从动齿轮又是后一对齿轮传动中的主动齿轮。
两齿轮间若有奇数个惰轮时，首、末两轮的转向相同；若有偶数个惰轮时，首、末两轮的转向相反。
2. 平面定轴轮系的传动比公式是什么？解：定轴轮系的传动比等于各级齿轮副传动比的连乘积或等于轮系中所有从动齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。
而对于平面定轴轮系传动比可用下式计算： 数的连乘积各级齿轮副中主动轮齿数的连乘积各级齿轮副中从动轮齿总m k i i )1(1-== 式中，m 表示外啮合齿轮副的数目。
3. 在图7-14所示的齿轮系中，已知z 1=20，z 2=40，z 2' =30，z 3=60， z 3' =25，z 4=30，z 5=50，均为标准齿轮传动。
若已知轮1的转速n 1=1440 r/min ，试求轮5的转速。
图7-14 练习题3解： （1）传动路线（1—2）＝（2′—3）＝（3′—4）＝（4—5）（2）()()8302530205030604011345342312351-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=⋅⋅⋅-==''z z z z z z z z n n i （3）n 5=n 1/i =1440/（－8）=－180r/min负号，表示轮1和轮5的转向相反。
课题二1. 已知如图7-18所示，z 1=z 2=30，z 3=90；n 1=1，n 3= -1（设逆时针为正）。
求n H 及i 1H 。
解：解：132132313113z z z n n n i H H H H-=-=-== 11=---+H H n n 即: n H = -1/2 11=H H n n i 其中“-”表示n H 与n2. 已知如图7-19所示， 解：HH H i i '2113111-=-=所以：1000011==n n i H H 若将z 3由99改为100，则：HH H n n z z z z i i 1'21321311001100100100101111=-=⨯⨯-=-=-= 即：10011-==n n i H H在上述轮系中，还可以计算i 12 及n 2， 即：1303012212112-=-=-=--==z z n n n n n n i H H H HHn 2 = -2------------------------------------------项目八课题一1. 轴的一般设计原则有哪些？解：轴的一般设计原则有：（1）满足强度、刚度、防振的要求，并通过结构设计提高这些方面的性能。
机械设计基础课后习题答案
《机械设计基础》课后习题答案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。
在位置时，从线段来看，要能绕过点要求：（极限情况取等号）；在位置时，因为导杆是无限长的，故没有过多条件限制。
（ 3 ）综合（1 ）、（ 2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题2-3 见图 2.16 。
图 2.16题2-4解: （1 ）由公式，并带入已知数据列方程有：因此空回行程所需时间；（ 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。
机械设计基础习题解答第9章
9.24 对齿轮的材料要求是什么？常用齿轮材料有哪些？ 答：齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿轮芯 部具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的 工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。 常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁 和非金属材料等。
9.20 某车间有模数为 2 mm、3 mm、4 mm 及 5 mm 的滚刀，现在要制造中
心距位 180 mm、传动比为 3 的标准直齿圆柱齿轮机构。试分析该车间能生产几
对符合此要求的齿轮？
= 答： a
m2= (z1 + z2 )
m 2
(
z1
+
3
z1
)
= 180
mz1 = 90
m = 2 时， z1 = 45, z 2 = 135
答：一对相啮合的标准齿轮中,小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的齿根厚度,而小齿轮的 工作条件往往比大齿轮恶劣,故容易损坏。
9.14 一外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，已知 z1=20，z2＝40，中心距 a=90 mm。
求小齿轮的分度圆直径 d1。
答： a=
m 2
( z1
+
z2
)=
m (20 + 40)= 2
m= 4
9.12 一渐开线齿轮， z = 26 ，m = 3 mm ，求其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆 上的曲率半径及齿顶圆压力角。
答： d =mz = 26x3=78 mm db =mz cos 20° =78x0.9396=73.30 mm da =d +2mha* = 78+2x3x1=84 mm 分度圆曲率半径 ρ =r sin 20° =39x0.342=13.34 mm
机械设计基础习题集答案
机械设计基础习题集答案第1章绪论一、填空题1；破坏 2.变形 3.机器 4.机构 5.传动部分 6.零件 7.构件 8.部件 9.通用零件10.专用零件二、判断题（1-5）×√×√×（6-10）√√×√×三选择题（1-5）ABACB （6-10）BABCB第2章平面机构运动简图及自由度一、填空题1.直接接触可动；2.点或线；3.面；4.转动；5.移动；6.运动简图；7.三；8.约束；9.两个一个；10.复合铰链；11.局部自由度；12.滑动滚动；13.虚约束；14.增加改善保持；15.大于零等于。
二、判断题（1-5）√××√√（6-10）√×√××（11-15）×××××三、选择题（1-5）ABBBA （6-10）BBCCB （11-15）BACBC五、计算题a）F=3×5－2×7=1 b）F=3×9－2×12－2=1c）F=3×6－2×8－1=1 d）F=3×4－2×4－2=2e）F=3×5－2×7=1 f）F=3×3－2×3－2=1第3章平面连杆机构一、填空题1. 转动移动低低副；2.铰链四杆机构；3. 连架杆连杆曲柄摇杆；4曲柄摇杆双曲柄双摇杆；5.摆动；6.整周转动；7.往复摆动；8.小于等于机架曲柄；9.运动转动摆动摆动转动；10.最短杆整周回转；11.匀速变速；12. 平行四边形；13. 同向反向；14.转向角速度；15.铰链四杆大于机架；16.对杆往复摆动；17.往复摆动；18.滑块；19.转动移动；20.滑块；21.曲柄；22.小于大于；23.等速变速；24.转动摆动；25.主动件； 26.主动从动转动摆动；27.速度方向；28.从动件主动件摆动转动；29.连杆；30.惯性。
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第七章1．轮系的分类依据是什么？轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置关系是否变动2．怎样计算定轴轮系的传动比？如何确定从动轮的转向？定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积，也等于从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。
对于首末两轮的轴线相平行的轮系，其转向关系用正、负号表示。
还可用画箭头的方法来确定齿轮的转向3．定轴轮系和周转轮系的区别有哪些?定轴轮系是指在轮系运转过程中，各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。
周转轮系是指在轮系运转过程中，其中至少有1个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转4．怎样求混合轮系的传动比？分解混合轮系的关键是什么？如何划分？在计算复合轮系时，首要的问题是必须正确地将轮系中的各组成部分加以划分。
而正确划分的关键是要把其中的周转轮系部分找出来。
周转轮系的特点是具有行星轮和行星架，所以要找到轮系中的行星轮，然后找出行星架（行星架往往是由轮系中具有其他功用的构件所兼任）。
每一行星架，连同行星架上的行星轮和行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本的周转轮系，当周转轮系一一找出之后，剩下的便是定轴轮系部分了5．轮系的设计应从哪些方面考虑?考虑机构的外廓尺寸、效率、重量、成本等。
根据工作要求和使用场合合理地设计对应的轮系。
6．如图7-32所示为一蜗杆传动的定轴轮系，已知蜗杆转速n 1 = 750 r/min ，z 1 = 3，z 2 = 60，z 3 = 18，z 4 = 27，z 5 = 20，z 6 = 50。
试用画箭头的方法确定z 6的转向，并计算其转速。
答：齿轮方向向左，n6=75r/min7．如图7-33示为一大传动比的减速器，z 1 = 100，z 2 = 101，z 2 = 100，z 3 = 99。
求：输入件H 对输出件1的传动比i H1。
图7-32 蜗杆传动的定轴轮系 图7-33 减速器 答：100001 H i8．如图7-34所示为卷扬机传动示意图，悬挂重物G 的钢丝绳绕在鼓轮5上，鼓轮5与蜗轮4连接在一起。
已知各齿轮的齿数：z 1 = 20，z 2 = 60，z 3 = 2（右旋），z 4 = 120。
试求：①轮系的传动比i 14；②若重物上升，加在手把上的力将使轮1如何转动？图7-34 卷扬机传动示意图答：18014 i ，轮1方向向下。
第八章1．工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为B。
A．心轴B．转轴C．传动轴2．轴的作用是支撑机器的其他回转零件，如齿轮、飞轮等，使其具有确定的工作位置，并传递动力和运动。
3．从所受的载荷可知，自行车车后轴的类型是传动轴。
4．零件在轴上常用的固定方法有轴向和周向固定。
5．轴的功用是什么？轴的常见失效形式有哪些？轴在工作时一般要承受弯曲应力和扭转应力等作用，主要失效形式为疲劳破坏。
6．齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径要大得多？（超出教材范围）7．轴的结构设计应考虑哪些主要问题？采用哪些方法实现？（1）轴的毛坯。
尺寸较小的轴可以用圆钢车制，尺寸较大的轴则需用锻造毛坯。
（2）轴的结构要求。
轴颈、轴头和与其相联接零件的配合要根据工作条件合理提出，同时还要规定这些部分的表面粗糙度。
(3)轴上零件的周向固定。
键联接的固定；销联接的固定；紧定螺钉的固定；紧定套固定；过盈配合。
(4)轴上零件的轴向固定。
轴肩定位；圆螺母定位；弹性挡圈固定；止动垫圈固定；紧定螺钉固定；轴端压板。
8．有一传动轴，由电动机带动，已知传递功率P=10kW，转速n=120r/min，试估算轴的直径。
解d≥C查表）9．滚动轴承由哪些元件组成？它们的作用是什么？滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
内外圈均可滚动，滚动体可在滚道内滚动；保持架的作用是使滚动体均匀分开，减少滚动体间的摩擦和磨损10．与滑动轴承相比，滚动轴承的特点是什么？具有摩擦小，起动灵活、效率高、润滑与维护更换方便11．滚动轴承的类型选择应考虑哪些因素？高速轻载的工作条件应选择哪一类轴承？高速重载又宜选择哪类轴承？选择滚动轴承类型时，必须了解轴承的工作载荷（大小、性质、方向）、转速及其他使用要求。
转速较高、载荷较小、要求旋转精度高时宜选用球轴承；径向载荷较大、轴向载荷小，可选用深沟球轴承；而当轴向载荷较大、径向载荷小时，可采用推力角接触球轴承。
12．试说明轴承代号7204AC/P4的含义。
7——角接触球轴承，(0)2尺寸系列代号，宽度系列为0，属正常宽度系列，可不标出，直径系列为2（轻型系列）, 04——轴承内径d=20mm，AC——公称接触角 =25°,/P4——公差等级4级。
13．滚动轴承的主要失效形式有哪些？相应的计算准则是什么？点蚀、塑性变形。
计算准则：一般工作条件的回转滚动轴承，应进行接触疲劳寿命计算和静强度计算；对于摆动或转速较低的轴承，只需作静强度计算；高速轴承由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常是突出问题，除进行寿命计算外，还需校核极限转速。
14．什么是滚动轴承的实际寿命和基本额定寿命？这两者间如何区别？轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承寿命。
轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不出现疲劳点蚀的总转数或在给定转速下工作的小时数。
15．基本额定动载荷和基本额定静载荷本质上有什么差别？基本额定动载荷Ｃ，标准中将基本寿命为一百万转（106r）时轴承所能承受的恒定载荷。
基本额定静载荷C，它指的是轴承承载区内受载最大的滚动体与滚道的接触应力达到一定值时所对应的载荷。
16．常见双支点轴上滚动轴承的支承结构有哪3种基本形式？（1）两端单向固定；（2）一端双向固定、一端游动；（3）两端游动。
17．滚动轴承密封的目的是什么？常用的密封方式有哪些？密封是为了阻止润滑剂从轴承中流失，也为了防止外界灰尘、水分等侵入轴承。
毛毡密封；密封圈密封；迷宫式密封；隙缝式密封。
18．滑动轴承的主要特点是什么？什么场合应采用滑动轴承？滑动轴承径向尺寸小，结构简单，制造和装拆方便，工作平稳，无噪声，耐冲击且承载能力大。
用在高速、高精度、重载、结构要求剖分等场合下。
19．轴瓦的主要失效形式是什么？轴瓦材料应满足哪些要求？轴瓦表面的磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳脱落和腐蚀。
材料应具有良好的减摩性和耐磨性，良好的承载性和抗疲劳性能，良好的顺应性（以避免表面间的卡死和划伤），良好的加工工艺性与经济性。
另外，在可能产生胶合的场合，应选用具有抗胶合性的材料。
20．在滑动轴承上为什么要开设油孔和油沟？油孔和油沟开设的原则是什么？为了将润滑油引入轴承。
在剖分式轴承中，润滑油应由非承载区进入，以免破坏承载区润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力，故进油口开在上瓦顶部。
油沟离轴瓦两端应有段距离，不能开通，以减少端部泄油。
21．联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点？联轴器和离合器是联接两轴使之一同回转并传递转矩的一种部件。
其主要功用是实现轴与轴之间的联接及分离，并传递转矩，有时也可作安全装置，以防止机械过载。
联轴器与离合器的区别在于：联轴器只有在机械停止后才能将联接的两根轴分离，离合器则可以在机械的运转过程中根据需要使两根轴随时接合和分离。
22．常用的联轴器有哪些类型？套筒联轴器；凸缘联轴器；夹壳联轴器；齿式联轴器；万向联轴器；弹性柱销联轴器；弹性套柱销联轴器。
23．选用联轴器应考虑哪些因素？（1）根据机器工作条件与使用要求选择合适的类型。
主要考虑的因素有：被联两轴的对中性、载荷大小及特性、工作转速、工作环境及温度等。
此外，还应考虑安装尺寸的限制及安装、维护方便等。
（2）按轴直径计算转矩、轴的转速和轴端直径，从标准中选定型号和结构尺寸。
（3）必要时要对易损件进行强度校核计算。
24．常用的离合器有哪些类型？嵌合式离合器和摩擦式离合器第九章1．试述松键联接的常用类型和工作特点。
松键联接有平键、半圆键和花键联接。
工作特点：以键的两个侧面为工作面，键与键槽的侧面需要紧密配合，键的顶面与轴上键联接零件间留有一定的间隙。
松键联接时轴与轴上零件的对中性好，尤其在高速精密传动中应用较多。
松键联接不能承受轴向力，轴上零件需要轴向固定时，应采用其他固定方法。
2．螺旋传动紧键联接有哪几种类型？紧键联接有楔键和切向键两种类型3．销有哪些种类？销联接有哪些应用特点？（1）定位销：主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。
（2）联接销：主要用于零件间的联接或锁定，可传递不大的载荷。
（3）安全销：主要用于安全保护装置中的过载剪断元件。
4．螺纹的联接有哪几种类型？螺栓联接；双头螺柱联接；螺钉联接；紧定螺钉联接；5．螺栓联接为什么要防松？常用的防松方法有哪些？在冲击、振动、变载或高温时，螺纹副间摩擦力可能会减小，从而导致螺纹联接松动，这时需要防松。
防止螺纹副在受载时发生相对转动。
方法：（1）双螺母防松；（2）弹簧垫圈防松；（3）串联金属丝和开口螺母防松；（4）止动垫圈防松；（5）焊接和冲点防松。
6．说明螺纹的类型，试述它们的特点。
螺纹的类型有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等几种，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
7．液压缸的普通螺栓连接，布置有10个螺栓，材料为45钢。
气缸内径D=160mm，油P=4MPa，安装时要控制预紧力，试确定螺杆的直径。
8．已知轴径d=108mm，轮毂长165mm，轴和毂的材料均为碳钢。
如为静联接且许用挤压应力均为［σp］=100MPa，试比较用标准普通平键和用标准矩形花键时，两种联接所能传递的转矩。
（超出教材范围，没有讲花键的计算）9．一普通螺栓，已知：大径d=20mm，中径d2=18.376mm，小径d1=17.294mm，螺距P=2.5mm，螺纹线数n=2，牙型角60α=︒，螺纹副的摩擦系数f=0.14。
试求：（1）螺栓的导程S；（2）螺纹的升角λ；（3）当以螺纹副作传动时，其举升和降低重物的效率；（4）此螺旋副的自锁性如何？s=5mm。