北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块八Word版
机械设计基础第八章习题答案 主编：陈霖 甘露萍
第八章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 = 160 mm，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 = 108 mm，轮毂长165 mm，轴和毂的材料均为碳钢。
如为静联接且许用挤压应力均为［ p］=100 MPa，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 = 20 mm，中径d2= 18.376 mm，小径d1= 17.294 mm，螺距P = 2.5 mm，螺纹线数n = 2，牙型角60α=︒，螺纹副的摩擦系数f = 0.14。
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==。
机械设计基础 第八章部分题解
第八章部分题解参考8-23 有一对齿轮传动，m =6 mm ，z 1=20，z 2=80，b =40 mm 。
为了缩小中心距，要改用m =4 mm 的一对齿轮来代替它。
设载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变。
试问为了保持原有接触疲劳强度，应取多大的齿宽b ？解 由接触疲劳强度： bu u KT a Z Z Z H E H 31)1(500+=εσ≤][H σ ∵ 载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变∴ b a b a ''=即 9046402222=⨯='='m bm b mm8-25 一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿轮顶圆直径d a =208mm ，齿根圆直径d f =172mm ，齿数z =24，试求该齿轮的模数m 和齿顶高系数*a h 。
解 ∵ m h z d a a )2(*+=∴ *2a a h z d m += 若取 0.1*=a h 则 812242082*=⨯+=+=a a h z d m mm 若取 8.0*=a h 则 125.88.02242082*=⨯+=+=aa h z d m mm （非标，舍） 答：该齿轮的模数m =8 mm ，齿顶高系数0.1*=a h 。
8-26 一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。
已知模数m =4 mm ，齿数z 1=25，z 2=125。
求传动比i ，中心距a 。
并用作图法求实际啮合线长和重合度ε。
解 525/125/12===z z imm 5084)0.12125()2( mm 1084)0.1225()2(mm 5001254 mm 100254mm 300)12525(24)(2*22*11221121=⨯⨯+=+==⨯⨯+=+==⨯===⨯===+=+=m h z d m h z d mz d mz d z z m a a a a a745.120cos 414.36.20cos mm20.6m 0206.03.10002.0212121=︒⨯=====⨯=απεm B B p B B B B b8-30 一闭式单级直齿圆柱齿轮减速器。
(完整版)机械设计基础课后习题答案.
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 F ②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。
习题3-6(a)图 习题3-6(d)图解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)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) 10102732345=-⨯-⨯=--=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。
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块八
机械设计基础模块八一、填空1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。
4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。
6、V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。
7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。
9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角ϕ应小于θ角。
10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。
采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。
二、选择1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。
2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。
A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。
3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。
A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损；C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。
4、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（B）。
A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等；C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。
5、带传动发生打滑总是（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是（B）。
机械设计基础课后习题与答案
机械设计基础1-5至1-12 指出（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
题2-1图答 : a ）160907015011040=+<=+，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ）1707010016512045=+<=+，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ）132627016010060=+>=+，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ）1909010015010050=+<=+，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解：2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度，且500CD l mm =，1000AD l mm =。
（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）’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解 : （ 1 ）由题意踏板CD 在水平位置上下摆动 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。
机械设计基础课后答案
题7.16
FT
解： (1) 受力分析
由扭矩引起的剪力：
F ' R max
Trmax ri2
850Fr 850F 8.5F 2r 2 2 50
由载荷 F 引起的剪力：FR" F z F 2 0.5F 最大的合成剪力：
FR
F' Rmax
FR"
8.5F
0.5F
F pA pD2 1.5 2002 3927 N
z 4z
4 12
确定残余预紧力：
有密封要求：F0' (1.5 ~ 1.8)F 1.8F 7068
定螺栓的轴向总载荷：
F F F0' 3927 7068 10995 N
(3) 强度计算 螺栓的许用应力：
段长度DE；
按反转法将多边形AB1E1D和AB2E2D反转到位置3， 即令DE1 、DE2与DE3重合；由此得 B1' , B2' , B3' 点；
过 B1' , B2' 、B2' , B3' 作连线，并连线的垂直平分线，由垂 直平分线的交点得点C；
由此得：lBC BC 128.69 lCD CD 74.143
其余各加速度矢量如图示：
aB
aC 的方向
a
t CB
的方向
aCnB
加速度图解
比例尺：a = 0.1；
结果：见图示(单位：m/s2)
aB
aC 的方向
aCt B 的方向 aCnB
题4.10 解：
比例尺：1:1 ； AC’ AC”
题4.10 解：
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。
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块八
机械设计基础模块八一、填空1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。
4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。
6、V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。
7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。
9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角ϕ应小于θ角。
10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。
采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。
二、选择1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。
2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。
A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。
3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。
A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损；C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。
4、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（B）。
A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等；C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。
5、带传动发生打滑总是（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是（B）。
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。
(完整word版)《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1-11-21-31-41-5自由度为：F=3H_QP L+P H_PJ_F'= 3x7 -(2x9 + 1-0)-1= 21-19-1=1或：F = 3n-2P L-P H=3x6—2x8—1=1自由度为F = 3n-(2P L + P H-P,)-F' = 3x9-(2xl2+l-0)-l =1或：F = 3n-2P L-P H= 3x8-2x11-1= 24-22-1=11-10自由度为：F=3H_(2P L+P H_P')_F= 3xl0-(2xl4+lx2-2)-l = 30-28-1=1或：F = 3n-2P L-P H=3x9-2x12-1x2= 27-24-2=11-11F = 3n-2P L-P H=3x4-2x4-2=21-13：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。
31-14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设co^lOrad/s,求构件3的速度匕。
v3 = v PB = 片3I = 10x200= 2 000/7/7?/51-15：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COjCD屮构件1、2的瞬心为P12P：4, P"分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1 — 16：题1-16图所示曲柄滑块机构,已知：l AB =10Qmm/s , l BC = 250mm/s ,®=10md/s,求机构全部瞬心、滑块速度匕和连杆角速度在三角形ABC 中，旳 =一巴一，smZBCA= — , cosZZ?CA = —, sm45° sin Z^CA 55\AC\ = l BC l|AC|«31Q7/W/Msill ZABC sm 4 5° 1 1v3 = v PB = 片4用3〔 = 10x ACjtanZBGA «916565F7?,W/S©I片4心| = ^21^24^12 |I 片4 对100x10 “ 「co. = ----- — co. = —= --------- p 2 9 rad / 5"也匕| A/2|AC|-1001-17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径r = 20的圆盘，圆盘中心C与凸轮回转中心的距离l AC = lSinm, /曲=90加〃叭©=10sd/s,求6> = 0°和& = 180°时，从动件角速度血"的数值和方向。
机械设计基础第八版课后习题答案
绪论1、机器的基本组成要素是什么？【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系；在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求；在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。
机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过大的残余变形（塑性变形）；3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则？机械零件的主要设计准则有哪些？【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义？【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼，表示了零件或部件的失效率与时间的关系，一般用实验方法求得。
机械设计(第八版)课后习题答案(最新)
5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN ，载荷有较大的变动。
试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？若采用铰制孔螺栓，许用剪应力[]28MPa τ=，则螺栓的直经为多大？[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）螺栓组受到剪力F 和力矩（FL T =），设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r ,即mm 27545cos 2150=︒=rkN 2510275810300208 kN5.220818133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F j i 则螺栓最大受力kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 22222max =︒⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i120.25d mm ≥==查表得：24d mm =5-6 已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。
托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm 、大小为60kN 的载荷作用。
现有如图5-50所示的两种螺栓布置形式，设采用铰制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？为什么？[解] 螺栓组受到剪力F 和转矩，设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F （a ）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r ，即r =125mmkN 2010125610250606 kN 1060616133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F ji 由（a ）图可知，最左的螺栓受力最大kN 302010max =+=+=j i F F F （b ）方案中 kN 10606161=⨯==F F i kN 39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmax =⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯===---==∑∑i ii ij rFLr rMr F由（b ）图可知，螺栓受力最大为 kN 63.335239.24102)39.24(10cos 22222max =⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i []直径较小）布置形式所用的螺栓可知采用（由a F d τπ≥∴max045-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。
机械设计基础课后习题答案
板滞安排前提第1章仄里机构自由度习题解问之阳早格格创做 1-1至1-4 画造机构疏通简图.
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5至1-12 估计机构自由度
1-5 有一处局部自由度（滚子），有一处实拘束（槽的一侧），无复合
铰链
n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1
1-6 有一处局部自由度（滚子），无复合铰链、实拘束
n=8 PL=11 PH=1 F=3×8-2×11-1=1
1-7 无复合铰链、局部自由度、实拘束
n=8 PL=11 PH=0 F=3×8-2×11-0=2
1-8 无复合铰链、局部自由度、实拘束
n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1
1-9 有二处实拘束
（凸轮、滚子处槽的
一侧），局部自由度1
处，无复合铰链
n=4 PL=4 实拘束 局部自由度 局部自由度
PH=2
F=3×4-2×4-2=2
1-10 复合铰链、局部自由度、实拘束各有一处
凸轮、齿轮为共一构件时，
n=9 PL=12 PH=2
F=3×9-2×12-2=1
凸轮、齿轮为分歧构件时
n=10 PL=13 PH=2 F=3×10-2×13-2=2 图上应正在凸轮上加一个本动件.
1-11 复合铰链一处，无局部自由度、实拘束
n=4 PL=4 PH=2 F=3×4-2×4-2=2
1-12 复合铰链、局部自由度、实拘束各有一处
n=8 PL=11 PH=1 F=3×8-2×11-1=1。
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机械设计基础模块八
一、填空
1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。
4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。
5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。
6、V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。
7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。
9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角ϕ应小于θ角。
10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。
11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。
采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。
二、选择
1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。
2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。
A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。
3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。
A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损；
C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。
4、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（B）。
A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等；
C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。
5、带传动发生打滑总是（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是（B）。
A．v1 = v2 = v；B．v1＞v＞v2；C．v1＜v＜ v2；D．v1 = v＞ v2。
7、一增速带传动，带的最大应力发生在带（D）处。
A．进入主动轮；B．进入从动轮；C．退出主动轮；D．退出从动轮。
8、用（C）提高带传动传递的功率是不合适的。
A．适当增加初拉力F0；B．增大中心距a；
C．增加带轮表面粗糙度；D．增大小带轮基准直径d d；
9、V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是（A）。
A．带的型号；B．带的速度；C．主动轮转速；D．传动比。
10、带传动采用张紧装置的目的是（D）。
A．减轻带的弹性滑动；B．提高带的寿命；
C．改变带的运动方向；D．调节带的初拉力。
11、确定单根V带许用功率P0的前提条件是（C）。
A．保证带不打滑；B．保证带不打滑，不弹性滑动；
C．保证带不打滑，不疲劳破坏；D．保证带不疲劳破坏。
12、设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内（D）。
A．不发生弹性滑动；B．不发生打滑；
C．不发生疲劳破坏；D．既不打滑，又不疲劳破坏。
13、设计V带传动时，发现带的根数过多，可采用（A）来解决。
A．换用更大截面型号的V带；B．增大传动比；C．增大中心距；D．减小带轮直径。
14、与齿轮传动相比，带传动的优点是（A）。
A．能过载保护；B．承载能力大；C．传动效率高；D．使用寿命长。
15、设计V带传动时，选取V带的型号主要取决于（C）。
A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．传递的功率和小轮转速；D．带的线速度。
16、两带轮直径一定时，减小中心距将引起（B）。
A．带的弹性滑动加剧；B．小带轮包角减小；
C．带的工作噪声增大；D．带传动效率降低。
17、带的中心距过大时，会导致（D）。
A．带的寿命缩短；B．带的弹性滑动加剧；
C．带的工作噪声增大；D．带在工作中发生颤动。
18、V带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式，主要取决于（C）。
A．传递的功率；B．带的横截面尺寸；C．带轮的直径；D．带轮的线速度。
19、与齿轮传动相比，链传动的优点是（D）。
A．传动效率高；B．工作平稳，无噪声；C．承载能力大；D．传动的中心距大，距离远。
20、链传动张紧的目的主要是（C）。
A．同带传动一样；B．提高链传动工作能力；
C．避免松边垂度过大；D．增大小链轮包角。
21、链传动的张紧轮应装在（A）。
A．靠近小轮的松边上；B．靠近小轮的紧边上；
C．靠近大轮的松边上；D．靠近大轮的紧边上。
22、链传动不适合用于高速传动的主要原因是（B）。
A．链条的质量大；B．动载荷大；C．容易脱链；D．容易磨损。
23、链条因为静强度不够而被拉断的现象，多发生在（A）的情况下。
A．低速重载；B．高速重载；C．高速轻载；D．低速轻载。
三、简答
1、在多根V 带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？
答：在多根V 带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？新V 带和旧V 带长度不等，当新旧V 带一起使用时，会出现受力不均现象。
旧V 带因长度大而受力较小或不受力，新V 带因长度较小受力大，也会很快失效。
2、为什么普通车床的第一级传动采用带传动，而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动？
答：带传动适用于中心距较大传动，且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点，能保护其他传动件，适合普通机床的第一级传动要求；又带传动存在弹性滑动，传动比不准，不适合传动比要求严格的传动，而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度，不能采用带传动。
3、为什么带传动的中心距都设计成可调的？
答：因为带在工作过程中受变化的拉力，其长度会逐渐增加，使初拉力减小。
因此需要经常调整中心距，以调整带的初拉力。
因此便将中心距设计成可调的。
四、分析与计算
1、如图所示为一两级变速装置，如果原动机的转速和工作机的输出功率不变，应按哪一种速度来设计带传动？为什么？
题8-4-1图
解：带传动应按照减速传动要求进行设计，因为应该按照传递有效圆周力最大的工况设计带传动，而减速传动时传递的有效圆周力比增速传动时大。
根据： 601
1d n v π= 和 v
P F e = 当带传动传递的功率不变，带速越小，传递的有效圆周力就越大。
当原动机转速不变时，带速取决于主动轮直径。
主动轮直径越小，带速越低。
综上，按按照减速传动要求进行设计。
2、已知：V 带传递的实际功率P = 7 kW ，带速 v =10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力
F e 和紧边拉力F 1。
解：根据：
v F P e ⋅= 得到： 70010
7000===v P F e N 联立： ⎩⎨⎧==-=2
1212700F F F F F e 解得：
7002=F N ， 14001=F N 3、已知：V 带传动所传递的功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，现测得初拉力F 0 = 1125N ，试求紧边拉力F 1和松边拉力F 2。
解：75010
7500===v P F e N 15002
7501125201=+=+=e F F F N 75027501125202=-=-
=e F F F N
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。