机械设计网上作业第15章
(国家开放大学)机械设计基础形成性考核习题及答案
机械设计基础课程形成性考核作业（二） 第六章 构件内力分析 1．什么是构件的强度？什么是构件的刚度？ 强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏。
刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。 2．画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力 Nmax。
A．光滑面约束力
B．柔体约束力
束力偶矩 G．正压力
C．铰链约束力 D．活动铰链反力 E．固定端约束力
F．固定端约
2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简
便。 A．与已知力垂直 B．与未知力垂直 C．与未知力平行 D．任意
E．已知力作用点 F．未知力作用点 G．两未知力交点 H．任意点
N 最大轴力 max 40KN
N 最大轴力 max 3P
3．画出图示圆轴的扭矩图，Байду номын сангаас知 MA=5kN·m，MB=2kN·m。
4．画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大 Qmax 和 M max 。
（1）解：求支反力
（a）
MA 0 MB 0
4R M 2F 0 4RBA M 2F 0
R 6.25kN
F 1 A1
50 10 3 5 102
100MPa
F 90 10 3 90MPa A2 10 10 2
l （3）AB 段： 1
Fl ENA1 11
25000 11003 1000
BC 段 l2 l
F l2 N2 EA2
l1 l2
90 10 3 110000300 0.45mm
200 103
机械设计第十五章课后习题答案
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。
北航《机械设计》在线作业一15秋满分答案
北航《机械设计》在线作业一单选题多选题判断题一、单选题（共15 道试题，共45 分。
）1. 既可以单独作成轴瓦，也可以作成轴承衬的材料是()。
A. 锡基轴承合金B. 铸锡青铜C. 铅基轴承合金D. 耐磨铸铁-----------------选择：B2. 滚动轴承的基本额定动载荷是指()。
A. 滚动轴承能承受的最大载荷B. 滚动轴承能承受的最小载荷C. 滚动轴承在基本额定寿命L10＝106转时所能承受的载荷D. 一批滚动轴承能承受的平均载荷-----------------选择：C3. 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是()。
A. 齿面胶合B. 轮齿疲劳折断C. 齿面磨粒磨损D. 轮齿过载折断-----------------选择：B4. 键的截面尺寸b×h主要是根据()来选择。
A. 传递扭矩的大小B. 传递功率的大小C. 轮毂的长度D. 轴的直径-----------------选择：D5. 在与基圆柱相切的截面内，()的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。
A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择：C6. 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为()。
A. 扭切应力B. 拉应力C. 扭切应力和拉应力D. 扭切应力或拉应力-----------------选择：C7. 当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时, 推程开始和结束位置()。
A. 存在刚性冲击B. 存在柔性冲击C. 不存在冲击-----------------选择：B8. 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于()。
A. 分度圆B. 齿顶圆C. 齿根圆D. 基圆-----------------选择：D9. 在通过轴线的截面内，()的齿廓为直边梯形；A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择：A10. 铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取()。
机械设计习题答案-师素娟主编
第3章答案 (1)第5章答案 (1)第6章答案 (1)第7章答案 (2)第8章答案 (2)第9章答案 (2)第10章答案 (2)第11章答案 (3)第12章答案 (3)第13章答案 (3)第14章答案 (6)第15章答案 (6)9. 359 MPa ；278 MPa ；215.25 MPa10. 773.6 MPa ；547 MPa11. A '(0,200)、C (360，0) 、)67.166,67.166(D ' 12. (1)σϕ=0.20；(2)图略；(3)ca S =1.11 13. ca S =1.414. ca S =3.79>[S] =1.5，安全第5章 答案12. ①T =96.2 N ·m ；②60mm13. 方案（a ）R F S 833.2m ax =；方案（b ）R F S 522.2m ax =；方案（c ）R F S 962.1m ax =; 方案3较好。
14. 采用普通螺栓连接 3.241≥d mm ；采用铰制孔用螺栓连接 mm d 65.60≥ 15. []MPa MPa 50095.46=<=σσ，静强度满足要求；[]M P a M P a a a 204.6=<=σσ，疲劳强度满足要求。
16. ①N F 45002=；②N F 49502= 17. ①此连接采用铰制孔螺栓为宜；②M20第6章 答案9. b = 22mm ， h = 14mm ，L = 100 mm ；2620≤T N.m10. 联轴器处：A 型b = 20mm ， h = 12mm ， L = 110 mm ；MPa 60MPa 9.52<=P σ，连接强度足够。
齿轮处：A 型b = 25mm ，h = 14mm ，L = 80 mm ；MPa MPa P 1207.57<=σ，连接强度足够。
11. 轻系列矩形花键，740368⨯⨯⨯=⨯⨯⨯B D d Z 。
机械设计基础形考作业答案
机械设计基础课程形成性考核作业一第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时,C、E、F力的指向可以假定,A、B、D、G力的指向不能假定;A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在___B___的方向上,使投影方程简便；矩心应选在__G___点上,使力矩方程简便;A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图;4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小;列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BC ααsin sin C A F F =⋅ C A F F =∑=0FyF F A =⋅αsin 2KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么答：当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动; 2．什么是运动副什么是高副什么是低副答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副;以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副;3．计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束;机构的自由度计算1n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 2n ＝5,P L ＝7,P H ＝0H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =7253⨯-⨯ 1= 1= C 处为复合铰链3n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 4n ＝7,P L ＝9,P H ＝1H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =19273-⨯-⨯ 1= 2=E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度 C 处为复合铰链第3章 平面连杆机构1．对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取_ C __为机架,将得到双曲柄机构;A ．最长杆B ．与最短杆相邻的构件C ．最短杆D ．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型;答：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3．在图示铰链四杆机构中,已知,l BC =150mm ,l CD =120mm,l AD =100mm,AD 为机架；若想得到双曲柄机构,求l AB 的最小值;解：要得到双曲柄机构,因此AD 杆必须为最短杆； 若AB 为最长杆,则AB ≥BC ＝150mm 若BC 为最长杆,由杆长条件得： CD AB BC AD l l l l +≤+mm l l l l CD BC AD AB 130=-+≥ 因此AB l 的最小值为130mm4．画出各机构的压力角传动角;箭头标注的构件为原动件;如下图：第4章 凸轮机构1．凸轮主要由_凸轮_,__推杆_和_机架_三个基本构件组成;2．凸轮机构从动件的形式有尖顶_从动件,_滚子_从动件和_平底_从动件; 3．按凸轮的形状可分为__盘形__凸轮、__圆柱_凸轮和_曲面_凸轮; 4．已知图示凸轮机构的偏心圆盘的半径R ＝25mm ,凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm ,滚子半径r T =5mm ;试求：1凸轮的基圆半径R O ＝2画出图示机构的压力角α 3推杆的最大行程H ＝4图示位置从动件的位移S=解：1mm r L R R T 15515250=+-=+-=23mm R r R L H T 3015515250=-++=-++=4mm L rT R S 98.25)(22=-+=第5章 其他常用机构1．常用的间歇运动机构有_棘轮机构__,_槽轮机构_和_不完全齿机构_等几种;2．螺纹的旋向有_左旋_和_右旋_,牙形有_三角形_,_矩形_,_梯形_,和_锯齿形_;3．螺纹的导程S 与线数n 及螺距P 之间的关系是什么答：导程S ：在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离;机械设计基础课程形成性考核作业二第六章 构件内力分析1．什么是构件的强度什么是构件的刚度强度是构件抵抗破坏的能力,满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏;刚度是构件抵抗变形的能力,满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度;2．画出图示各杆的轴力图,并计算最大轴力N max ;最大轴力KN N 40max = 最大轴力P N 3max =3．画出图示圆轴的扭矩图,已知M A =5kN ·m,M B =2kN ·m;4．画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并计算最大max Q 和max M ;abc1解：求支反力0=∑A M 024=-+F M R B0=∑B M 024=++-F M R A 25.6=A R kN 75.3=B R kN由 0=∑Y 得知 支反力计算无误;由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像;下面我们开始求在下列几处的剪力值：在A 点左截面,0=Q在A 点右截面,25.6==A R Q kN 在C 点左截面,25.6==A R Q kN 在C 点右截面,75.3-==B R Q kN 在B 点左截面,75.3-==B R Q kN在B 点右截面,0=Q 画出剪力图,如下图： 同理我们根据几何关系求处几处弯矩值： 在A 点,0=MKN R M A C 5.122=⨯=左 KN M R M A C 5.72=-⨯=右 在D 点,0=M 画出弯矩图,如下图：最大KN Q 25.6max = M KN M ⋅=5.12max2解：此题解法和上个题步骤基本相同,我们也可以用另外一种方法解题,下面我们用另外一种解法进行求解：求支反力∑=0AM 0224=⨯-q R B∑=0BM0224=⨯+-q R A10=A R kN 10=B R kN由∑=0Y 得知 支反力计算无误;由于各段受力情况不同可以分段求解 AC 段KN R Q A 10== x x R M A 10==CD 段：x x q R Q A 1020)1(-=--=22)1(5102/)1(--=--=x x x q x R M A DB 段：KN q R Q A 102-=-=4010)2(2+-=--=x x q x R M A根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大KN Q 10max = M KN M ⋅=15max 同学可按第一题做法自己做一遍本题3解：求支反力∑=0A M 04322=-⋅-⋅qa l lq l R B∑=0B M 04122=⋅+-⋅-l ql qa l R A l qa ql R A 281-= lqa ql R B 283+=由∑=0Y 得知 支反力计算无误;根据几何关系我们知道剪力图AC 为一水平直线,CB 为一条斜线,我们求出关键的点就可以画出线图;在A 点稍左,0=Q在A 点稍右,=Q l qa ql R A 281-=在B 点稍左,lqa ql ql R Q A 2832--=-=在B 点稍右,0=Q 根据上面数值可做剪力图;根据几何关系,AC 段没有载荷作用,弯矩图为一条斜直线；在C 点有集中力偶,弯矩图有突变, CB 段有均布载荷作用,弯矩图是一条抛物线;为了做弯矩图,只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：在点A, 0=M在C 点左截面 2161222qa ql l R M A -=⋅=在C 点右截面 21612222qa ql qa l R M A +=+⋅=在点B, 0=M此外由剪力图知道,在CB 段内有一截面的剪力为零,这个截面的弯矩是梁CB 段内弯矩的极值;即该点的剪力Q D ＝0,令点D 的坐标为x,,即：0)2/(=--=l x q R Q A D 得 la l x 285-=此点的弯矩值为： 2)2/(22l x q qa x R M A D--+=24222831289lqa qa ql ++= 根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：最大=m axQ l qa ql 283-- KN m ax M 24222831289lqa qa ql ++=第7章 构件的强度和刚度1．在作低碳钢的拉伸试验时,整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,缩径断裂阶段;2．通常塑性材料的极限应力取_屈服极限_,脆性材料的极限应力取_强度极限_;3．如图7-35所示变截面杆AC,在A 、B 两处分别受到50kN 和140kN 的力的作用,材料E ＝200GPa;试求：1画出轴力图；2求各段正应力；3求总变形量;解：12AB 段MPa A F 10010510502311-=⨯⨯-==σ BC 段MPa A F 90101010902322=⨯⨯==σ 3AB 段：mm EA l F l N 5.05001020010001050331111-=⨯⨯⨯⨯-==∆缩短 BC 段mm EA l F l N 45.010001020010001090332222=⨯⨯⨯⨯==∆伸长mm l l l 05.045.05.021-=+-=∆+∆=缩短4．一矩形截面梁,承受载荷F=10KN,材料的许用应力σ=160MPa,试确定横截面尺寸;解：求支反力; ∑=0BM 012=⨯+⨯-F R A∑=0AM012=⨯+⨯F R BKN R A 5= KN R B 5= m KN M ⋅=5max[]σσ≤⋅==652max bhm KN W M []σ≤⨯⨯=⨯⨯⨯362641056)2(1056bb b []mm b 3616041056410563636=⨯⨯⨯=⨯⨯≥σ 截面宽b ＝36mm 高h ＝2b ＝72mm5．如图所示的圆形横截面的梁,承受载荷F ＝10kN,M ＝20kN ·m,梁长a ＝2m,材料的许用应力σ＝160MPa,试求：1梁A 、B 端的约束力； 2画出剪力图和弯矩图； 3若d ＝70mm,校核梁的强度;解：1求约束力∑=0BM 024=+⨯+⨯-M F R A∑=0AM024=+⨯-⨯M F R BKN R A 10= 0=B R2画剪力图,弯矩图：3MPa W M 5943270102036max =⨯⨯==πσ＞[]σ 所以此梁不安全;机械设计基础课程形成性考核作业三第8章 齿轮传动1．渐开线齿廓形状取决于_____C___直径大小;A ．节圆B ．分度圆C ．基圆D ．齿顶圆2．对于标准直齿圆柱齿轮,决定齿廓形状的基本参数是__齿数_,_压力角_,_变位系数_;3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的___法面__模数和__法面压力角__都相等,齿轮的__螺旋角相等__角相等、旋向__相反__;4．采用展成法加工正常齿齿轮时,不发生根切的最少齿数是___17____ 5．一对齿轮啮合时,两齿轮的___C_____始终相切; A ．分度圆 B ．基圆 C ．节圆 D ．齿根圆6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径d a1＝77.5mm,齿数z 1＝29;现要求设计一个大齿轮与其相啮合,传动的安装中心距a ＝145mm,试计算这个大齿轮的主要尺寸;分度圆直径d 2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2解：m ha z d a *)2(11+=mm m 5.2=∴2/)(21z z m a +=mm z 872=∴ mm mz d 5.217875.222=⨯== mm m ha z d a 5.222*)2(22=+= mm m c ha z d f 25.211*)2*2(22=--= mm d d b 38.204cos 2==α7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示,高速级m n ＝3mm,β1＝15°Z 2＝51；低速级m n ＝5mm,Z 3＝17试问：1低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反 2低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消解：1低速级斜齿轮旋向为左旋,才能使中间轴上两齿轮轴向力相反; 22312ββtg F tg F t t =332222d T F d T F II t II t ==212322ββtg d T tg d T IIII = → 3322211cos 2cos Z m tg Z m tg n n ββββ⨯=⨯223312sin sin Z m Z m n n ⨯=ββ≈2β°8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动,已知小齿轮材料为45钢,调质处理,大齿轮材料为ZG45,正火处理,已知传递功率P l ＝4kW,n 1＝720r/min,m ＝4mm,z l ＝25,z 2＝73,b 1=84mm,b 2=78mm,双向运转,齿轮在轴上对称布置,中等冲击,电动机驱动;试校核此齿轮传动的强度;解：小齿选用45号钢,轮调质处理,查表硬度220HBS 大齿轮ZG45 硬度180HBC查表得 MPa F 1901lim =δ MPa F 1402lim =δMPa H 5551lim =δ MPa H 4702lim =δ查表得：1.1=H S 4.1=F S[]MPa S HHlin H 5.5041.155511===σσ []MPa S HHlin H 3.4271.147022===σσ []MPa S FFlin F 7.1354.119011===σσ []MPa S F Flin F 1004.114022===σσ 计算转矩： mm N T ⋅⨯=⨯⨯=461103.572041055.9 由于原动机为电动机,中等冲击,对称布置,故得K=由于是闭式齿轮, 我们先较核齿面接触疲劳强度,我们按标准中心距进行较核：mm z z m a 1962/)(21=+= 92.2257312===z z u ∴3.4277.221)1(3552231〈=+=MPa a ub u KT H σ 安全下面,我们再较核齿根弯曲疲劳强度; 查表得：22.41=FS Y 88.32=FS Y[][]222111z Y z Y F FS F FS σσ>∴MPa z m b Y KT FS F 2.172122111==δ＜100 ＜7.135安全第9章 蜗杆传动1．为什么将蜗杆分度圆直径d l 规定为蜗杆传动中的标准参数为便于加工蜗轮刀具的标准化,一般将蜗杆的分度圆直径规定为标准值;2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1,却不能以i＝d2/d1来表示因为蜗轮蜗杆传动的传动比与蜗杆的直径无关;3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件;试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向,并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向;a bab第10章作业题1．图示所示轮系,已知Z 1=18、Z 2=20、Z 2'=25、Z 3=25、Z 3'=2、Z 4=40,求该轮系的传动比,并判断蜗轮4的转向;解：i ＝2222518402520''321432=⨯⨯⨯⨯=z z z z z z 转向：逆时针 2．在图示轮系中,已知z 1、z 2、z 2'、z 3、z 4、 z 4'、 z 5、 z 5'、z 6; 求传动比i 16;解：'''543216543216z z z z z z z z z z i =3．如图所示的轮系,已知,15,30,15,25,1533221=====''z z z z z 2,3044=='z z 右旋,4,20,6055mm m z z ==='若min /5001r n =,求齿条6线速度v 的大小和方向;200'''4321543251===z z z z z z z z n n i min /5.215r in n ==s mm s m n mz n d v /5.10/0105.010006010006055556''==⨯=⨯=ππ4．图示行星轮系,已知Z 1 = Z 2’ = 41,Z 2 = Z 3 = 39,试计算传动比 i H1;解：16811521'21323113==--=z z z z n n n n i H H H由于轮3为固定轮即03=n ,'1121321113z z z z i n n i HH H -=-==＝1681160414139391=⨯⨯- 51.10/111==H H i i机械设计基础课程形成性考核平时作业四第11章 带传动1．带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么对传动各有什么影响由于带是弹性体,带紧边与松边拉力不同,由于带的弹性变形量的变化而引起的带与带轮间的相对滑动;打滑是带传递的圆周力大于带能传递的最大有效圆周力,引起的带在带轮上全面滑动的;弹性滑动将引起：1降低传动效率；2从动轮的圆周速度低于主动轮,造成传动比误差； 3带的磨损； 4发热使带温度升高;打滑造成带的磨损加剧,无法传递动力,致使传动失效;2．试分析增速带传动工作时,其最大应力在哪里 带紧边刚绕出小带轮处3．V 带传动n 1=1450r/min,f v =,包角α＝150°,预紧力F 0=360N;试问： 1该传动所能传递的最大有效拉力是多少 2若d 1=100mm,其传递的最大转矩为多少3若传动的效率为,弹性滑动忽略不计,从动轮输出功率为多少解：1N e e F F f f 7.1801120max =+-=αα2mm N Fd T .903521007.18021=⨯==3s m n d v /6.710006011=⨯=πkW Fv P 304.195.06.77.180=⨯⨯==η 第12章 联 接1．普通平键的截面尺寸b ×h 按__轴径_选取,长度L 按_轮毂的长度_确定; 2．花键联接的主要类型有_矩形_花键、_渐开线_花键和_三角形_花键; 3．为什么多数螺纹联接工作前均要预紧如何控制预紧力螺纹联接的主要防松方法有哪些预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密性和防松能力; 用测力矩扳手和定力矩扳手 机械防松 摩擦防松 其他防松第13章 轴1．按轴的受力分类,轴可以分为__心_轴、__转轴__和___传动轴____; 2．请判断图示四个轴中,哪一个轴的结构有错误,出现的是什么错误,应如何改正;a b c dC 轴承无法拆卸,应将轴肩高度低于轴承内圈;第14章轴承1．写出下列轴承代号表示的内容,说明该轴承适用的场合;7208,32314,6310／P5,7210B,N22222．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装;常温下工作;工作中有中等冲击;转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是Fr I＝3400N,Fr II＝1050N,轴的轴向载荷Fa ＝870N,方向指向轴承2,试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命;解：N R S 2312340068.068.011=⨯== N R S 714105068.068.022=⨯== 87023121+=+a F S ＞N 714 ∴左边轴承被放松,右边轴承被压紧; N S A 231211== N F S A a 318212=+=e R A ===68.03400231211 98.21050312822==R A ＞e 通过查表 ∴11=x 01=y 44.02=x 19.12=y ∴KN A Y R x P 340011111=+= KN A Y R x P 3.418422222=+=2P 大 ,我们用它计算 查表得 KN C 30500= 5.1=p f ξ)(60106h 10Pf C f n L p t ==1060h第15章 联轴器与离合器联轴器与离合器的主要功用和区别是什么答：联轴器和离合器主要都是用来联接两轴并传递扭矩,用联轴器联接的两根轴,只有机器停止运转后,经过拆卸才能分离,而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离;。
机械设计第13、15章作业解答[1]分析解析
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班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十三章 滚动轴承三、分析与思考题13—26滚动轴承共分几大类型？写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承受何种载荷（径向或轴向）。
答：13—27 为什么30000型和70000型轴承常成对使用？成对使用时，什么叫正装及反装？什么叫“面对面”及“背靠背”安装？试比较正装及反装的特点。
答：30000型和70000型轴承只能承受单方向的轴向力，成对安装时才能承受双向轴向力。
同时这两类轴承的公称接触角α大于零，承受径向载荷时会产生内部轴向力，为避免轴在内部轴向力作用下产生轴向移动，30000型和70000型轴承通常应成对使用。
正装和反装是对轴的两个支承而言，两个支承上的轴承外套圈薄边相对（大口径）安装叫正装，外套圈厚边相对（小口径）安装叫反装。
“面对面”和“背靠背”安装是对轴的一个支承而言，一个支承上的两个轴承大口径相对为“面对面” 安装，小口径相对为“背靠背”安装。
正装：轴热伸长可能会使轴承卡死；反装：轴热伸长会使受载滚动体个数减少。
13—28滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别？按公式L=(C/P)ε计算出的L 是什么含义？ 答：轴承的寿命是指出现点蚀前的寿命（转速），是一般概念的寿命。
在一批轴承中，各个轴承的寿命离散性很大。
而基本额定寿命是指对于点蚀失效具有90%可靠度的寿命。
是一个特定意义的寿命。
L=(C/P)ε中的L 为轴承的基本额定寿命，单位为106转。
13—29 滚动轴承基本额定动载荷C 的含义是什么？当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C 值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏？为什么？ 答：C 的含义见教材。
当P ≤C 时，轴承是否发生点蚀要具体分析。
当说要求的工作寿命等于(C/P)ε时，出现点蚀的概率为10%；大于(C/P)ε时，概率大于10%；小于(C/P)ε时，概率小于10%。
总有点蚀出现的可能性，仅概率大小不同。
13—30 对同一型号的滚动轴承，在某一工作状况下的基本额定寿命为L 。
机械工程图学课程 第15章习题集附带详细答案
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4.绘制螺套
序号 代 号 名 称 数量 材 料 备 注
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5.绘制螺旋杆
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6.绘制顶垫
序号 代 号 名 称 数量 材 料 备 注
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7.绘制绞杠 8.绘制螺钉
标准件
标准件明细表
名称 代 号 规格 数量 材料 螺钉 GB/T75-1985 M8X12 1 Q235A 螺钉 GB/T71-1985 M10X12 1 Q235A
螺钉M10X12
螺钉M8X12
底座
螺旋杆
名称 材料
螺旋杆 数量 编号
螺套
名称 材料
螺套
数量 1 编号
顶垫
R12
绞杠
名称 材料
（8）∅26H7和∅18H7孔端加工有C1倒角，解释C1的含义和作用。 答： C表示45度倒角,1表示倒角轴向尺寸为1mm；其作用是便于轴与孔
之间装配。 （9）泵体上有几处配合面？配合尺寸分别是： 答：4处 、 ∅26H7、 ∅18H7 、40H7、 ∅57H7 。 （10）泵体内 形凹槽称为泄压槽，它的一个作用是将齿轮泵启动时 在低压区（吸油室）产生的瞬时油压卸到高压区（排油室）而使齿轮 泵平稳运转。分析该槽与∅2通孔的关系。
切面通过实心轴和标准件的轴线、标准件对称面，这些零件按不 剖处理，仅画其外形， 剖面线 不画 。 4.装配图中的五大类尺寸为性能尺寸（规格尺寸）、装配尺寸、 外形尺寸（总体尺寸）、安装尺寸、其他重要尺寸。 5.装配图中序号在水平或垂直方向应对齐，顺时针或逆时针顺次填 写。一个零件或一种标准件只编写 1 个序号且只引出 1 次。当零 件为细丝弹簧或薄片，指引线不适于画圆点时应改成箭头。
机械设计第十五章课件pdf
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轴系结构改错
四处错误
正确答案
三处错误
正确答案
两处错误
1.左侧键太长，套筒 无法装入 2.多个键应位于同一 母线上
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机械设计
第15章
轴
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第15章
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第15章
轴
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• 结构改错： • 1.滚动轴承定位不需弹簧卡；2.不需键联接； 3.轴肩太高；4.应无轴环；5.无轴向固定； • 6.轴承应面对面；7.应加工成阶梯轴；8.端 盖不应与轴接触；9.密封槽应为梯形；10. 平键画法错误；11.联轴器键槽应为通槽； 12联轴器轴向定位错误；13.端盖与轴应有 间隙；14.少调整垫片（两处）
b 7、强度条件：
M 2 (T ) 2 M [ 1b ]MPa 0.1d 3 W
d 3
M mm 0.1[ 1b ]
W——轴的抗弯截面系数，P373表15-4
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第15章
轴
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若轴上开键槽：d适当↑ 单键：↑（3~5）%，双键：↑（7~10）% 花键：计算出的d为内径。 三、轴的安全系数校核计算（精确计算） 1、疲劳强度校核 没有精确计入影响疲劳强度的其它重 1）按 M 计算： 要因素。 应力集中（kσ、kτ） 尺寸系数（εσ、ετ） 表面状态β ∴ 重要轴：需进一步在轴结构化后进行精确计算。
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第15章
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2）方法：对轴上若干“危险剖面”（实际应力较大的 剖面，如受力较大、截面较小及应力集中较 严重处）进行安全系数校核。 3）基本公式： 单纯受弯： S 单纯受扭： S
机械设计基本形考作业任务答案解析
机械设计基础课程形成性考核作业（一）第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时，C、E、F力的指向可以假定，A、B、D、G力的指向不能假定。
A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在___B___的方向上，使投影方程简便；矩心应选在__G___点上，使力矩方程简便。
A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图。
4．如图所示吊杆中A 、B 、C 均为铰链连接，已知主动力F ＝40kN,AB ＝BC ＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小。
列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BC ααsin sin C A F F =⋅ C A F F =∑=0FyF F A =⋅αsin 2KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。
2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
机构的自由度计算（1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =7253⨯-⨯1= 1= C 处为复合铰链（3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =19273-⨯-⨯ 1= 2=E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度C 处为复合铰链第3章 平面连杆机构1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_ C __为机架，将得到双曲柄机构。
机械设计作业集第15章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十五章 轴一、选择题15—1按所受载荷的性质分类，车床的主轴是 A ，自行车的前轴是 B ，连接汽车变速箱与后桥，以传递动力的轴是 C 。
A 转动心轴B 固定心轴C 传动轴D 转轴 15—2 为了提高轴的刚度，措施 B 是无效的。
A 加大阶梯轴个部分直径B 碳钢改为合金钢C 改变轴承之间的距离D 改变轴上零件位置15—3 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在 B 。
A 轮毂中间部位B 沿轮毂两端部位C 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15—4 轴直径计算公式3nPC d ≥， C 。
A 只考虑了轴的弯曲疲劳强度 B 考虑了弯曲、扭转应力的合成 C 只考虑了扭转应力D 考虑了轴的扭转刚度15—5 轴的强度计算公式22)(T M M e α+=中，α是 C 。
A 弯矩化为当量转矩的转化系数B 转矩转化成当量弯矩的转化系数C 考虑弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同的校正系数D 强度理论的要求 15—6 轴的安全系数校核计算，应按 D 计算。
A 弯矩最大的一个截面B 弯矩和扭矩都是最大的一个截面C 应力集中最大的一个截面D 设计者认为可能不安全的一个或几个截面 15—7 轴的安全系数校核计算中，在确定许用安全系数S 时,不必考虑 A 。
A 轴的应力集中B 材料质地是否均匀C 载荷计算的精确度D 轴的重要性 15—8 对轴上零件作轴向固定，当双向轴向力都很大时，宜采用 C 。
A 过盈配合B 用紧定螺钉固定的挡圈C 轴肩—套筒D 轴肩—弹性挡圈 15—9 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 C 。
A 静强度B 刚度C 疲劳强度D 耐冲击性能 15—10 如阶梯轴的过渡圆角半径为r ，轴肩高度为h,上面安装一个齿轮，齿轮孔倒角为C 45°,则要求 A 。
A r<C<hB r=C=hC r>C>hD C<r<h 15—11在下列轴上轴向定位零件中， B 定位方式不产生应力集中。
精密机械设计基础第十五章
第二节 尺寸精度设计
线性尺寸的未注公差 —— 指在车间普通工艺条件下，机床设备一般 加工能力可保证的公差。 1. 公差等级：（GB/T1804-2000）四个等级 － f级（精密级）、m级（中等级）、 c级（粗糙级）、v级（最粗级） 2. 标注：图样上不注出，在图样上或技术文件 上采用GB1804的标准号和公差等级符号表示， 如：GB1804-m。
第三节 形状与位置精度设计
形位公差的标注方法
GB／Tll 82—1996规定，形位公差要 求在矩形方框中给出，该方框由二格或多 格组成。框格中的内容从左到右按顺序填 写，框格内容包括：公差特征符号、公差 值、基准及指引线等组成。
第三节 形状与位置精度设计
形状公差 单一实际要素的形状所允许的变动全量。
第十五章 零件的精度设计 与互换性
参考文献
廖念钊等，《互换性与技术测量》，计量 出版社，2002
孙玉芹、 孟兆新主编，《机械精度设计基 础》科学出版社，2003
王伯平主编，《互换性与测量技术基础》， 机械工业出版社，2005
甘永立主编，《几何量公差与检测》，上 海科学技术出版社，1998
第一节 概述
公差 允许零件几何量的变动范围。
互换性定义 同一规格的零部件，按照规定的技术要
求制造，能够彼此相互替换使用而效果相 同，则称这样的零件具有互换性。
第一节 概述
互换性的种类
1. 完全互换性
2. 不完全互换性－分组装配、修配、调整
降低加工成本
a
b
c
A
C
B
d
第一节 概述
标准 对需要协调统一的重复性事物（如产品、
C
垂直度：在给定两个方向上 线对面
精密机械设计基础第十五章
主要内容
第一节 概述 第二节 尺寸精度设计 第三节 形状与位置精度设计 第四节 表面粗糙度 第五节 典型零件的公差与配合标准简介
第一节 概述
机械精度设计概述 1. 运动分析与计算。确定机器或机构的合理 的传动系统，选择合适的机构或元件，满足 运动方面的要求。 2. 强度分析与计算。根据强度、刚度等设计 计算各个零件的基本尺寸和合理的结构。 3. 几何精度分析与计算。决定产品各个部件 的装配精度以及零件的几何参数和公差。
误差控制在其定向公差范围内； ➢ 定位公差带能够自然地把同一要素的形状
误差和定向误差控制在其定位公差范围内。
example
第三节 形状与位置精度设计
公差原则：确定形位公差与尺寸公差之间 关系的原则，分为独立原则、相关体尺寸 DM=Dmin；dM=dmax
第三节 形状与位置精度设计
形位公差的标注方法
GB／Tll 82—1996规定，形位公差要 求在矩形方框中给出，该方框由二格或多 格组成。框格中的内容从左到右按顺序填 写，框格内容包括：公差特征符号、公差 值、基准及指引线等组成。
第三节 形状与位置精度设计
形状公差 单一实际要素的形状所允许的变动全量。
第一节 概述
公差 允许零件几何量的变动范围。
互换性定义 同一规格的零部件，按照规定的技术要
求制造，能够彼此相互替换使用而效果相 同，则称这样的零件具有互换性。
第一节 概述
互换性的种类
1. 完全互换性
2. 不完全互换性－分组装配、修配、调整
降低加工成本
a
b
c
A
C
B
d
第一节 概述
标准 对需要协调统一的重复性事物（如产品、
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章轴承15.1滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答：（1）深沟球轴承。
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，承受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于承受径向和较大轴向载荷，:-大则可承受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。
由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。
15.2绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ，30306、51306。
答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。
15.3滚动轴承的基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1 ）基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C是指轴承在L10 （单位为106r）时轴承能承受的最大载荷值；C o是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C下的失效形式为点蚀破坏；C。
下为永久塑性变形。
15.4何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用LeLeh表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为P 二f p XF r YF a15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10Y/min<n<n Lim），如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
邱宣怀机械设计课后答案第15章
第十五章轴一、选择题15-1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-2 工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-3 工作时以传递转矩为主,不承受弯矩或弯矩很小的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-4 自行车的前轴是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-5自行车的中轴是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-6 题15-6图表示起重绞车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式,图中a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中;图中b 为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,空套在轴上,轴的两端用键与机座联接;图中c为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中,以上三种形式中的轴,依次为___.(1)固定心轴,旋转心轴,转轴 (2)固定心轴,转轴,旋转心轴（3）旋转心轴,心轴,固定心轴 (4)旋转心轴,固定心轴,转轴 (5)转轴,固定心轴,旋转心轴 (6)转轴,旋转心轴,固定心轴15-7 如图所示,主动齿轮1通过中间齿轮2带动从动轮3传递功率,则中间齿轮2的轴O2是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴题 15-6图题15-7图1-大齿轮 2-卷筒 3-轴 1-主动齿轮 2中间齿轮 3-从动齿轮15-8 轴环的用途是___.(1)作为轴加工时的定位面 (2)提高轴的强度 (3)提高轴的刚度 (4)使轴上零件获得轴向定位15-9 当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用___来进行轴向固定,所能承受的轴向力较大.(1)螺母 (2)紧定螺钉 (3)弹性挡圈15-10 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径,可以___.(1)使零件的轴向定位比较可靠 (2)降低应力集中,提高轴的疲劳强度 (3)使轴的加工方便15-11 轴上安装有过盈配合的零件时,应力集中将发生在轴上___.(1)轮毂中间部位 (2)沿轮毂两端部位 (3)距离轮毂端部为1/3轮毂长度处15-12 采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、氧化、渗氮、高频活火焰表面淬火等方法,可显著提高轴的___.(1)静强度 (2)刚度 (3)疲劳强度 (4)耐冲击强度15-13 在轴的初步计算中，轴的直径是按___来初步确定的.(1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)复合强度 (4)轴段上零件的孔径15-14 减速器中,齿轮轴的承载能力主要受到___的限制.(1)短期过载下的静力强度 (2)疲劳强度 (3)脆性破坏 (4)刚度15-15 转轴上载荷和支店位置都已经确定后，轴的直径可以根据___来进行计算或校核.(1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)扭转刚度 (4)复合刚度15-16 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-17 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-18 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-19 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.题15-16图题15-17图题15-18图15-20 一展开式两级齿轮减速器的传动简图如图所示,高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___.题15-19图题15-20图15-21 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___.15-22 一分流式两级齿轮减速器的传动简图如图所示, 高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___.15-23 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___.15-24 如图所示,轴上安装一斜齿圆柱齿轮,分度圆直径d=400mm,齿轮的圆周力Ft=2000N,轴向力Fx=320N,径向力Fr=800N,则轴在垂直平面(即图纸平面)内的弯矩图是___.15-25 某轴的合成弯矩和转矩图如图所示,设扭剪应力按对称循环变化,则最大当量弯矩Me是___N·m.(1)224 (2)337 (3)450 (4)559题15-21图题15-22图题15-23图题15-24图题15-25图二、分析与思考题15-26 轴的常用材料有那些?各适用于何种场合?如何选择?15-27 在同一工作条件下,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度?15-28 轴的设计应考虑哪些方面的问题?其中哪些问题是必须考虑的?哪些问题有特殊要求时才考虑?15-29 轴结构设计主要内容有哪些?15-30 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点?15-31 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点?15-32 为什么转轴常设计成阶梯形结构?15-33 轴的强度设计方法有那几种?它们各适用于何种情况?15-34 利用公式估算轴的直径时,应如何选取c值,对计算所得结果应如何最后取值?15-35 按当量弯矩计算轴的强度时,公式中,的含义是什么?如何取值?15-36 轴受载以后,如果产生过大的弯曲变形或扭转变形,对机器的正常工作有什么影响?试举例说明.15-37 如何提高轴的疲劳强度?如何提高轴的刚度?15-38 图示为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A输入,齿轮1输出转矩T1,齿轮2输出转矩T2,且T1>T2,试比较两种布置方案中各段轴所受转矩的大小.题15-38图题15-39图15-39 图示带式运输机的两种传动方案,若工作情况相同,传递功率一样,试比较:(1)按方案a设计的单级减速器,如果改用方案b,减速器的哪根轴的强度要重新核验,为什么?(2)两种方案中,电动机轴受力是否相同?(方案a中V带传动比等于方案b中开式齿轮传动比).15-40 校核轴的强度时,如何判断轴的危险截面?怎样确定轴的许用应力?15-41 如需要对轴的疲劳强度的精确校核,应具备什么条件?15-42 何谓轴的共振?何谓轴的临界转速?15-43 什么叫刚性轴?什么叫挠性轴?设计高速运转的轴时,应如何考虑轴的工作转速范围?三、设计计算题15-44 有一离心水泵,由电动机经联轴器带动,传递功率P=3KW,转速n=960r/min,轴的材料为45钢调质,试按强度要求计算轴所需的最小直径?15-45 已知一传动轴直径d=32mm,转速n=900r/min,如果轴上的扭剪应力不允许超过70MPa,问该轴能传递多大功率?15-46 直径d=75mm的实心轴与外径do=85mm的空心轴的扭转强度相同,设两轴的材料相同,试求该空心轴的内径di和减轻重量的百分率?15-47 试确定一传动轴的直径.已知:轴的材料为Q255钢,传递功率P=15KW,转速n=80r/min.(1)按扭转强度计算;(2)按扭转刚度计算.(设其扭转变形在1000mm长度上不允许超过0.5°)15-48 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器的主动轴,轴的材料用45钢,调质处理.已知:轴单向转动,工作时有振动,传递转矩T1=1.75×105N·mm,齿轮模数m=4mm,齿数z=20,啮合角α=20°,齿宽b=80mm,轴输入端与联轴器相联,轴承间距为160mm.15-49 试设计一圆锥齿轮传动的小齿轮轴,并校核Ⅰ—Ⅰ截面(只受转矩)以及靠近齿轮的轴承的安全系数.已知:传递功率P=35KW,轴的转速n=940r/min,单向回转,传动比i=2,齿数z1=20,模数m=6mm,齿宽b=50mm,轴的材料为45钢,正火处理.题15-48图题15-49图15-50 设计如图所示的斜齿圆柱齿轮减速器的输入轴.已知该轴输入功率P=37.5KW,转速n=960r/min,小齿轮节圆直径d1=150mm,模数mn=4mm,齿宽b=150mm,螺旋角β=15°20′,法向压力角αn=20°,轴的材料为45钢正火.电动机轴径为65mm,初选组合代号303的圆锥滚子轴承.15-51 根据题15-50的计算结果,校核小齿轮处轴的挠度(用等效直径法和变形能法).15-52 一渐开线直齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和布置如图所示,已知其传递的转矩T=400N·m,大小齿轮压力角均为α=20°的标准齿轮,轴的材料为45钢,调质处理,轴需双向运转,齿轮与轴均采用配合并采用圆头普通键联接.轴上圆角半径均为r=1.5mm,试验算此轴的疲劳强度.题15-50图题15-52图15-53 根据题15-52的计算结果,校核图15-52所示截面Ⅱ—Ⅱ处轴的挠度.许用挠度[y]=0.003Lmm,L为支店间的距离.15-54 设计如图所示的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴.已知:电动机额定功率P=4KW,转速n1=750r/min,n2=130r/min,大齿轮节圆直径d2′=300mm,齿宽b2=90mm,轮齿螺旋角β=12°,法面压力角αn=20°.工作机为输送带,载荷平稳.要求: (1)完成轴的全部结构设计;(2)根据弯扭合成理论验算轴的强度;(3)精确校核轴的危险截面的安全系数.15-55 一传动轴直径为55mm,转矩由轮1输入,T1=11.52×105N·mm,分别由轮2和轮3输出,轮2输出转矩T2=6.91×105N·mm,轮3输出转矩T3=4.61×105N·mm.求轮2相对轮3的扭转角.15-56 如图所示,钢轴直径d=25mm,圆盘重W=150N,试计算轴的第一阶临界转速nε1.15-57 一直径为50mm的钢轴上装有两个圆盘,布置如图所示.不计轴本身重量,试计算此轴的第一阶临界转速.若已知轴的工作转速n=960r/min,分析此轴属于刚性轴还是挠性轴?轴工作时的稳定性如何?题15-54图题15-55图题15-56图题15-57图四、结构设计题15-58 试分析题图15-58a、b、c、d中的结构错误,分别说明理由,并画出正确地结构图.15-59 指出图中轴的结构设计有哪些不合理,并画出改正后的轴结构图.题15-58图题15-59图15-60 齿轮轴上各零件的结构及位置如图所示,试设计该轴的外形并定出各段的直径.题15-60图15-61 图示滑轮的直径D=400mm,轴支点跨距L=160mm,起重量W=10000N.要求: (1)确定轴的直径,轴的材料用45钢,调质处理.(2)画出滑轮轴的结构图.题15-61图15-62 为了改进轴的结构,减少应力集中,提高轴的疲劳强度,在下列情况下应采取什么措施?并绘图说明.(1)设计轴肩时:①为了能使轴上零件得到可靠的定位,其轴肩的过渡圆半径r与相配零件的圆角半径R或倒角尺寸C的结构形式.②当与轴相配的零件必须采用很小的圆角半径R时,可采用哪些结构形式.(2)如轴上有直角凹槽、键槽、花键等,应采用的结构措施.(3)如轴与轴上零件为过盈配合时,应采用的结构措施.。
《机械设计基础》在线平时作业及答案
《机械设计基础》在线平时作业及答案l、齿轮变位后，（）发生了改变。
A. 分度圆B基圆C. 模数D. 齿根圆答案：D2、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. 减小每困螺纹牙上的受力答案：C3、在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数m, 则可以（）。
A提高齿面的接触强度B提高轮齿的弯曲强度C. 弯曲与接触强度均可提高D. 弯曲与接触强度均不变答案：B4、在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采用的措施是（）。
A. 增大螺栓刚度，减小被连接件刚度B. 减小螺栓刚度，增大被连接件刚度C. 增大螺栓刚度，增大被连接件刚度D. 减小螺栓刚度，减小被连接件刚度答案：B5、在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一定时，若增大蜗杆直径系数，将便传动效率()。
A. 降低B提高C. 不变D. 增大也可能减小答案：B6、轮齿弯曲强度计算中的齿形系数与（）无关。
A. 齿数B. 变为系数C. 模数D. 斜齿轮螺旋角答案：C7、预紧力为FO的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F2()FO+F。
A. 大于B等于C. 小于D. 大于或等于答案：C8、平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（擞欠。
A.IB. 从动件C. 主动件D.O答案：C9、在带的线速度一定时，增加带的长度可以提高带的疲劳寿命。
（）A. 正确B. 错误答案：A10、既传递转矩又承受弯矩的轴是传动轴。
（）A. 正确答案：B11、滚动轴承寿命计算公式中寿命指数c对球轴承为1/3。
()A. 正确B. 错误答案：B12、转化轮系的传动比可用定轴轮系求解，因此转化轮系中的数值为有齿轮g到j间所有从动轮齿数相乘积与所有主动轮齿数相乘积的比值。
（）A. 正确B错误答案：B13、定轴轮系是指各个齿轮的轴是固定不动的。
（）A. 正确B. 错误答案：B14、负变位齿轮分度圆齿槽宽小于标准齿轮的分度圆齿槽宽。
《机械设计基础课程》形成性考核作业答案
机械设计基础课程形成性考核作业答案（一）第1章 静力分析基础1． C 、E 、F A 、B 、D 、G 2． B F 、G4．解：受力分析如下图列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BC ααs i n s i n C A F F =⋅ C A F F =∑=0FyF F A =⋅αs i n2 KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。
2．答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．机构的自由度计算（1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273⨯-⨯ =7253⨯-⨯ 1= 1= C 处为复合铰链（3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273⨯-⨯ =19273-⨯-⨯ 1= 2=E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度 C 处为复合铰链 第3章 平面连杆机构 1．C2．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 3．解：要得到双曲柄机构，因此AD 杆必须为最短杆； 若AB 为最长杆，则AB ≥BC ＝150mm 若BC 为最长杆，由杆长条件得： CD AB BC AD l l l l +≤+mm l l l l CD BC AD AB 130=-+≥ 因此AB l 的最小值为130mm4．如下图：第4章 凸轮机构1．凸轮 推杆 机架 2．尖顶 滚子 平底 3．盘形 圆柱 曲面4．解：（1）mm r L R R T 15515250=+-=+-=（2）（3）mm R r R L H T 3015515250=-++=-++= （4）mm r L R L r R S T T 98.10)()(22=----+=第5章 其他常用机构1．棘轮机构 槽轮机构 不完全齿机构 2．左旋 右旋 三角形 矩形 梯形 锯齿形3．答：导程S ：在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离。
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问题 1 得 1 分，满分 1
分
选择题两轴的偏角位移达30°，这时宜采用 _______联轴器。
所选答案： D.
万向
正确答案： D.
万向
问题 2 得 1 分，满分 1 分
选择题有过载保护作用的机械部件是____。
所选答案： A.
圆型摩擦离合器
正确答案： A.
圆型摩擦离合器
问题 3 得 1 分，满分 1 分
选择题联轴器和离合器的主要作用是_______。
所选答案： D.
传递运动和转矩
正确答案： D.
传递运动和转矩
问题 4 得 1 分，满分 1
分
选择题下述联轴器中，传递载荷较大的是____。
所选答案： C.
齿式联轴器
正确答案： C.
齿式联轴器
问题 5 得 1 分，满分 1
分
选择题 _______联轴器必须成对使用才能保证主动轴与从动轴角速度随时相等。
所选答案： A.
万向联轴器
正确答案： A.
万向联轴器
问题 6 得 1 分，满分 1 分
选择题凸缘联轴器是一种_______联轴器。
所选答案： A.
刚性
正确答案： A.
刚性
问题 7 得 1 分，满分 1 分
选择题若单盘摩擦离合器的摩擦盘尺寸一定，则离合器所能传递的转矩大小取决于
_______。
所选答案： C.
摩擦盘之间的摩擦系数和摩擦盘面上的压强
正确答案： C.
摩擦盘之间的摩擦系数和摩擦盘面上的压强
问题 8 得 1 分，满分 1 分
选择题用铰制孔螺栓来联接的凸缘联轴器，在传递扭矩时_____。
所选答案： D.
螺栓同时受剪切与挤压
正确答案： D.
螺栓同时受剪切与挤压
问题 9 得 1 分，满分 1 分
选择题在载荷不平稳且有较大冲击和振动的情况下，一般宜选用_______联轴器。
所选答案： B.
有弹性元件挠性
正确答案： B.
有弹性元件挠性
问题 10 得 1 分，满分 1 分
选择题在载荷平稳，冲击轻微且两轴对中准确的情况下，若希望寿命较长，则宜采用
_______联轴器。
所选答案： D.
固定式刚性
正确答案： D.
固定式刚性
问题 11 得 1 分，满分 1 分
判断题用联轴器联接的轴可在工作中使它们分离。
所选答案：错
正确答案：错
问题 12 得 1 分，满分 1 分
选择题选择或计算联轴器，应根据计算转矩Tc，Tc大于所传递的名义转矩T，这是因为
考虑到___。
所选答案： A.
机器不稳定运转时的动载荷和过载
正确答案： A.
机器不稳定运转时的动载荷和过载
问题 13 得 1 分，满分 1 分
选择题使用_______时，只能在低速或停车后离合，否则会产生严重冲击，甚至损坏离合
器。
所选答案： A.
牙嵌离合器
正确答案： A.
牙嵌离合器
问题 14 得 1 分，满分 1 分
选择题在有中等冲击载荷和轴的刚性较差的场合宜用____。
所选答案： B.
弹性套柱销联轴器
正确答案： B.
弹性套柱销联轴器。