机械设计习题答案1
2024年春国家开放大学机械设计基础形考任务1试题与答案
国开电大机械设计基础形考任务1答案1．机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
A.对B.错题目1答案：对2．机构都是可动的。
A.对B.错题目2答案：对3．机构中的主动件和从动件，都是构件。
A.对B.错题目3答案：对4．机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。
A.对B.错题目4答案：错5．作用于刚体上某点的力，作用点沿其作用线移动后，其对刚体的作用效果改变了。
A.对B.错题目5答案：错6．在两个力作用下的构件称为二力构件。
A.对B.错题目6答案：错7．合力一定大于分力。
A.对B.错题目7答案：错8．力偶无合力。
A.对B.错题目8答案：对9．刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。
A.对B.错题目9答案：对10．组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触。
A.对B.错题目10答案：对11．在平面机构中，齿轮副是低副。
A.对B.错题目11答案：错12．作用在刚体上的二力平衡条件是_______。
A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上D.大小相等、方向相反、作用点相同题目12答案：大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上13．取分离体画受力图时，以下说法错误的是_______。
A.铰链约束力的指向可以假定，光滑面约束力的指向不能假定。
B.固定端约束力的指向可以假定，柔体约束力的指向不能假定。
C.固定端约束力的指向可以假定，柔体约束力的指向不能假定。
D.柔体约束力的指向可以假定，正压力的指向不能假定。
题目13答案：柔体约束力的指向可以假定，正压力的指向不能假定。
14．下图所示的受力系统中，不计杆AB、杆BC和绳DE的自重，则杆AB的正确受力图为_______。
题目14答案：C15．力偶对物体的作用效果，取决于下列因素_______。
机械设计习题答案1
2
2 40 p 25 73 73 25 p 130.46 p 2 2 40 p
2
节
圆整成偶数，则取 Lp =132 节。 3）计算所需的额定功率、确定链的型号和节距 根据式（2-26）
d d 2 id d1 (1 ) 2 140 (1 0.02) mm 274.4 mm
由表 2-6 取最接近的标准系列值：dd 2 =280mm。 4）验算带速 v
m/s 10.26 m/s 60 1000 60 1000 因 v 在 5～25m/s 范围内，故带速合适。 5 ）确定中心距 a 和带的基准长度 Ld 由式（2-15），初定中心距 a0 的取值范围是： 0.7（dd 1 ＋dd 2 ）≤ a0 ≤2（dd 1 ＋dd 2 ） mm 初选中心距 a0 = 600 mm。 由式（2-16）计算所需带长：
平均链速
v
FQ =1.3 F =1.3×1000P/v =1.3×1000×5.5/5.08 N =1407.48 N
6）选择润滑方式 根据链速 v=5.08m/s，链节距 p=12.7，按图 2-15，链传动选择油浴或飞溅润滑方式。 7）链轮几何尺寸计算及零件图设计（略） 设计结果：滚子链型号 08A-1×132 GB1243.1-83，节距 p=12.7 mm，单排链，链节数
m
0.26
=1.075。 kW
因此，得单排链所需的额定功率为
P0
KAP 1.0 5.5 3.8 K t K z K L 1.0 1.345 1.075
根据 n1 、P0 ，查图 2-14，选择滚子链型号为 08A，由表 2-8 知其节距 p=12.70mm。选型 点落在功率曲线顶点的左侧，与假设相符。 4）计算链长 L 和中心距 a 链长
机械设计基础习题解答1
1．凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在mm D 100=的圆周上，接合面摩擦系数f =0.16，防滑系数 1.2f K =，若联轴器传递扭矩为m N .150，试求螺栓螺纹小径。
（螺栓[]MPa 120=σ）。
解： T K r fF f zi i ≥∑=10N r f TK F f 3750)506(16.0101502.1)6(30=⨯⨯⨯⨯==mm F d 19.712037502.5][2.501=⨯=≥πσπ 结论 取M10的螺栓2．图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径mm D 160=，其传递的扭矩m N T .1200=，若使用16M 的普通螺栓（螺纹内径mm d 84.131=），被联接件接合面的摩擦系数25.0=f ，防滑系数2.1=K f ，螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？ 解：强度条件：302211332211.34 1.3240010[][]/44 1.32400104 1.3 1.22400107.77[]13.840.2516080s s F K d d fzDK z d fD σσσπππσπ⨯⨯⨯=≤∴≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴≥==⨯⨯⨯⨯至少需8个螺栓3.已知气缸的工作总压力Q=29000N，螺栓材料为35号钢，许用应力[σ]=150N/mm2,螺栓个数Z = 8,剩余预紧力F'0=1.5 F, 试设计气缸盖螺栓联接。
mmd d d F NF F F NF F NZ Q F 000121999.101505.906243.1][43.15.90625.543736255.543736255.15.136258290001212100≥≤⨯⨯≤⨯='=+='+==⨯=='===∑∑πσπσ查表选取M12，其小径d 1=10.106>10.000121999 符合要求。
4.有一受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，预紧力N F 40000=，轴向工作载荷在N 4000~0之间变化，假设螺栓与被联接件刚度相等，试绘制受力变形图并计算：（1）螺栓所受最大和最小载荷是多少？（2）被联接件之间的压紧力最大和最小值是多少？（3）螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，根据受轴向静载荷计算螺栓尺寸1d 。
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。
机械设计试题库及答案 (1)
一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的径，螺纹的升角是指螺纹径处的升角。
螺旋的自锁条件为。
2、三角形螺纹的牙型角α＝，适用于，而梯形螺纹的牙型角α＝，适用于。
3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。
4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据查标准来确定的,普通平键的工作面是。
5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使，从而使带的有效拉力值减小。
6、链传动瞬时传动比是，其平均传动比是。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。
8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核。
10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为挠性联轴器和挠性联轴器两大类。
二、单项选择题(每选项1分,共10分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用。
A螺栓联接； B双头螺柱联接； C螺钉联接。
2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则。
A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差；C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求键 布置。
(1分)A 在同—直线上;B 相隔900 ;C ．相隔1200；D 相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是 。
A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB 两者均需校核；D ．校核磨损。
5、选取V 带型号，主要取决于 。
A ．带的线速度B ．带的紧边拉力C ．带的有效拉力D ．带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距p 和小链轮齿数z 1一定时,．应该限制 。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论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？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
第二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。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？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：①力学性能②物理性能③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点：①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素：①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本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。
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)1
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。
机械设计基础复习题答案1
复习题一、填空题1、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_双曲柄机构_；（2）当取d杆为机架时，则为曲柄摇杆机构2、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为_主动件_，曲柄为_从动件_。
3、运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触，而又能产生一定的形式相对运动的联接_。
4、在双曲柄机构中，如果将最短杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。
5、平面连杆机构当行程速比K_>1_时，机构就具有急回特性。
6、牛头刨床的工作台进给机构用的是棘轮机构。
7、机器或机构构件之间，具有确定的相对运动。
8、在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆的对面杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。
9、机构具有确定运动的条件是：构件系统的自由度必须大于零，且原动件数与其自由度数必须相等。
10、图示机构要有确定运动需要有_1（摇杆）__个原动件。
11、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为_双曲柄机构_。
12、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40、b=60、c=60、d=70。
当以a为机架，则此四杆机构为_双曲柄机构_。
13、凸轮机构能使从动杆按照预定的运动规律，实现各种复杂的运动。
14、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈小，机构传动性能愈好。
15、国标规定，三角带有Y、Z、A、B、C、D、E共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：截型为B型，基准长度为2240mm的V型带。
16、带传动中，当中心距a过大，常会引起带的搧动，而中心距a过小，又会加速带的疲劳损坏。
17、我国三角带已经标准化，共分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，三角带的锲角是400度。
18、三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B型带，基准长度为2240mm。
机械设计 第一次测验答案
一、选择题1、一箱体与箱盖用螺纹连接，箱体别连接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修配，则一般易用 A 连接。
A、双头螺柱B、螺栓连接C、螺钉连接2、在铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与孔的配合为 B 。
A、间隙配合B、过渡配合C、过盈配合3、计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的 B 倍。
A、1.1B、1.3C、1.5D、1.74、普通螺栓受横向载荷时，主要靠 C 来承受横向载荷。
A、螺栓杆的抗剪切能力B、螺栓杆的抗挤压能力C、结合面的摩擦力5、受轴向载荷的紧螺栓连接，为保证被连接件不出现缝隙，因此 BA、残余预紧力应小于零B、残余预紧力应大于零C、残余预紧力应等于零6、如下图所示钢板用普通螺栓螺栓连接。
已知横向工作载荷为F，结合面之间的摩擦系数f=0.15，为使连接可靠，取防滑系数为 1.2，则每个螺栓需要的预紧力为B .A、0.5FB、FC、2FD、4F7、某螺栓的材料性能等级为6.8级，其数字6.8代表 A 。
A、对螺栓材料的强度要求B、对螺栓的制造精度的要求C、对螺栓材料的刚度要求D、对螺栓材料的耐磨性要求8、当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用 C 连接。
A、普通平键B、半圆键C、导向平键D、滑键9、普通平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。
A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C、沿周向固定并传递动力D、安装与拆卸方便10、键的长度主要是根据 B 来选择。
A、传递转矩的大小B、轮毂的长度C、轴的直径11、确定普通平键剖面尺寸bXh的依据是 B 。
A、轴的转矩B、轴的直径C、轴的材料12、已知铸铁带轮与轴用平键连接，则该键连接的强度主要取决于的挤压强度。
AA、带轮的材料B、轴的材料C、键的材料13、已知普通平键的键宽为b，键长为L,其强度校核公式中的l对于A型平键为B 。
A、LB、L-bC、L-b/214、当键连接强度不足时可采用双键，使用时要求两键布置。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)(1)
机械设计基础（第五版）课后习题答案图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 解题题2-3 见图 2.16 。
图2.16题2-7图2.19解: 作图步骤如下（见图2.19 ）：（1 ）求，；并确定比例尺。
（2 ）作，顶角，。
（3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。
（4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。
（5 ）由图量得，。
解得：曲柄长度：连杆长度：题2-9解：见图 2.21 ，作图步骤如下：（1 ）求，，由此可知该机构没有急回特性。
（ 2 ）选定比例尺，作，。
（即摇杆的两极限位置）（3 ）做，与交于点。
（4 ）在图上量取，和机架长度。
曲柄长度：连杆长度：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4-11解因螺旋角端面模数端面压力角当量齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。
（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角分度圆直径节圆与分度圆重合，5-1解：蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。
图 5.5图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。
5-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵，∴∴与方向相同5-9解：这是一个周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵设齿轮1方向为正，则，∴∴与方向相同图 5.13图5.145-10解：这是一个混合轮系。
机械设计练习(一)(答案)
机械设计练习（一）一、单项选择题（每题1分,共20分）。
1. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大,且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下,一般宜采用 . ( C )A。
普通螺栓联接 B.铰制孔用螺栓联接 C.双头螺柱联接2。
紧联接螺栓按拉伸强度计算时,考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至. ( B ）A.0.3倍B。
1。
3倍C。
1。
7倍3. 在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。
（ B ）A。
减轻联接的重量B。
减小螺栓刚度，降低应力幅C。
增加联接的紧密性4. 螺纹的公称直径(管螺纹除外)是指它的。
( B ）A。
内径d1 B.大径d C。
中径d25。
在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的方法是 ( C )A。
采用开口销与六角开槽螺母B。
采用胶接或焊接的方法 C.设计时使螺纹联接具有自锁性能6。
承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0，工作载荷为F，则螺栓承受的总拉力F2。
（ A ）A。
小于F0+F B.等于F0+F C。
大于F0+F7. 在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力p，主要是为了.（ C)A.使材料硬度低的螺母避免被压坏B。
防止接触面上应力过大而产生疲劳点蚀C减轻工作面的磨损8。
常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接和用于传动的牙形分别为。
（ A ）A.第一种和第三种B.第二种和第三种C。
第三种和第一种9. 普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不承受。
( B ）A.拉伸作用B。
扭转作用C。
弯曲作用10。
用两个普通螺栓将两块钢板联接起来.已知每块板所受横向力为F，接合面间的摩擦系数f=0。
15，为使联接可靠,应使摩擦力比外载荷大20%，则每个螺栓需要的预紧力为( C )A。
0.5F B。
2F C。
4F11. 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为（ C )A.液体摩擦B。
机械设计复习习题及参考答案
第一章1-1 机械的基本组成要素是什么？机械的基本组成要素是机械零件1-2 什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。
零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
如齿轮、轴、螺钉等。
构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。
如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。
部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。
1-3 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。
专用零件在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。
第二章2-1 以台完整的机器通常由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。
原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
2-2 设计机器时应满足哪些基本要求？设计机械零件时应满足哪些基本要求？设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。
设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。
2-3 机械零件主要有哪些失效形式？常用的计算准则主要有哪些？机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
2-4 什么是零件的强度要求？强度条件是如何表示的？如何提高零件的强度？强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。
强度条件为σ<[σ]。
提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。
机械设计基础课后答案1
机械设计基础课后答案1练习题答案第⼀章平⾯连杆机构1-1 什么叫曲柄？在铰链四杆机构中，曲柄的存在条件是什么？曲柄是否⼀定是最短杆？答：⑴能绕固定铰链中⼼作整周转动的连架杆称为曲柄。
⑵曲柄存在的条件：①、最短杆和最长杆的长度之和⼩于或等于其它两杆长度之和；②、最短杆或其临杆做机架。
⑶曲柄不⼀定是最短杆。
（当满⾜条件1时并最短杆作机架时，曲柄为最短杆的两个临杆） 1-2 铰链四杆机构⽤不同的杆长组合并通过构件位置的倒置会得到哪些类型的机构？试填在下表中。
1-3 什么叫摆⾓？什么叫极位夹⾓？什么叫⾏程速⽐系数？前两者之间有怎样的关系？后两者之间⼜有怎样的关系？答：⑴在曲柄摇杆机构中，取曲柄为主动件，在曲柄转动⼀周的过程中，有两次与连杆共线，这时的摇杆分别摆⾄左、右两极限位置。
摇杆两极限位置间的夹⾓称作摇杆的摆⾓。
⑵对应于摇杆处于两极限位置时，曲柄两位置直线间所夹的锐⾓，称为极位夹⾓。
⑶ ()()θ－180θ＋180/ωθ＋180C C /ωθ－180C C /t C C /t C C V V 0002101212121212====线速度从动件⼯作⾏程的平均线速度从动件返回⾏程的平均⾏程速⽐系数⑷极位夹⾓和摆⾓的⼤⼩取决于机构中的杆长关系。
摆⾓越⼤，极位夹⾓越⼤。
⑸极位夹⾓极位夹⾓⾏程速⽐系数－180＋18000== 1-4 曲柄滑块机构是怎样演化为偏⼼轮机构的？这种演化机构有何优点？答：当曲柄的实际尺⼨很⼩但传递动⼒较⼤时，通常将曲柄做⼀圆盘，圆盘的⼏何中⼼为B （亦即圆盘与连杆2的铰接中⼼），B 与圆盘⾃⾝的回转中⼼A 的距离就是曲柄AB 的长度，这时的机构称为偏⼼轮机构。
这种演化机构的优点：既减少了加⼯程序，⼜提⾼了曲柄的强度和刚度。
1-5 何谓机构的急回特性？机构具有急回特性的特征是什么？并分析K值⼤⼩对机构⼯作的影响。
答：当曲柄等速转动时，摇杆往返摆动的速度其值不相同，返回时速度较⼤。
从动件这种返回⾏程的速度⼤于⼯作⾏程速度的性质，称为机构的急回特性。
机械设计题库及答案(1)
8.机械零件的断裂是由于材料的____不足造成的，机械零件的变形过大是由于材料的____不 足造成的。 答案：强度，刚度 三、简答题 1.简述机械零件的主要失效形式。 答：机械零件的主要失效形式有：断裂﹑变形过大﹑振动过大和表面失效，表面失效又分为 胶合失效﹑点蚀失效﹑磨损失效和塑性变形。
解：综合影响系数： K
k
1.76 0.78 0.95
2.38
将各个应力等效为材料的对称循环变应力：
ad1 K a1 m1 2.38 120 0.34 20 292.4 MPa ad 2 K a2 m2 2.38 110 0.34 20 268.6 MPa ad3 K a3 m3 2.38 90 0.34 20 221 MPa 因为 ad3 ＜ 1 ，对材料不起损伤作用，忽略不计。 (1) 用当量循环次数法
3．影响机械零件疲劳强度的因素 影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。 应力集中越大，零件的疲劳强度越低。在进行强度计算时，引入了应力集中系数 k 来考 虑其影响。当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个
用于疲劳强度计算。另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。 零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。用
i ad1
m
ni
ad1
9
1 10 7
机械设计答案(1)
1.传动带的分类，带传动的设计准那么、运动分析、应力分析、弹性滑动现象。
分类：按工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
摩擦型带传动，按传动带的横截面积外形不同，分为平带传动，圆带传动，V 带传动，多楔带传动；啮合型带传动也称为同步带传动。
设计准那么：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲乏强度和寿命。
运动分析：在安装带传动时，传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上。
由于预紧力F0的作用。
带和带轮的接触面上就产生了正压力。
带传动不工作时传动带两边的拉力相等，都等于F0〔如以下左图所示〕。
F 1＋F 2＝2F 0紧边拉力F 1松边拉力F 2有效拉力F e ，总摩擦力F f 即等于带所传递的有效拉力，即有：F e ＝F f ＝F 1－F 2F 1＝F 0+F e /2 F 2＝F 0-F e /2P=F e v /1000最小初拉力〔F 0〕min 临界摩擦力Ffc 或临界有效拉力Fec,Fec=Ffc=2〔F 0〕min fa fa e e 1111+-应力分析：,/1000000A P =ρ弹性滑动现象：带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形。
在小带轮上，带拉力从F 1落低到F 2，带的弹性变量减少，因此带相对小带轮向后退缩，使带速度比小带轮速度v1小;在大带轮上，带拉力F2上升为F 1，带的弹性变量增加，因此带相对大带轮向前伸长，使带速度比大带轮速度v2大。
这种由于带的弹性变形面引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。
总有紧松边，因此总有滑动而无法防止。
2.螺纹连接的防松方法、螺栓联接计算防松答：一、摩擦防松：1对顶螺母2弹簧垫圈3自锁螺母二、机械防松：1开口销与六角开槽螺母2止动垫圈3串联钢丝三、破坏螺旋副运动关系防松：1铆合2冲点3涂胶粘剂螺栓联接计算1受横向载荷的螺栓组连接横向总载荷F∑，每个螺栓的横向工作剪力为F,z螺栓数目，i接合面数，f接合面摩擦系数，KS 防滑系数，各螺栓所需的预紧力均为F，那么平衡条件是fziF≥KSF∑得F≥KSF∑/fzi2受转矩的螺栓组连接3受轴向载荷的螺栓组连接4受倾覆力矩的螺栓且连接5松螺栓连接强度计算6紧螺栓连接强度计算4.齿轮的失效形式。
机械设计基础作业(一)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，_CEF_力的指向可以假定，_ABDG_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_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。
解：列力平衡方程：又因为 AB=BC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。
（1）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1C处为复合铰链（2）n=5,P L=7, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×5-2×7=1（3）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1（4）n=7,P L=9, P H=1F=3n-2 P L–P H=3×7-2×9-1=2E、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。
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机械设计总论习题答案二、填空：（1），，。
（2）应力集中、绝对尺寸、表面状态。
（3）粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损。
（4）磨合、稳定、剧烈，缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟剧烈磨损的到来。
（5）整体断裂；表面破坏；变形量过大及破坏正常工作条件引起的失效。
（6）调查决策、研究设计、试制及投产销售。
（7）标准化、系列化、通用化。
（8）根据额定功率计算出作用于零件上的载荷F；计算载荷Fc；Fc=KF。
（9）判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力及判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于许用安全系数；；。
（10）低周循环；高周循环。
（11）有限寿命；无限寿命。
（12）非稳定变应力中作用时间最长和（或）起主要作用的。
（13）干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦。
（14）流体静力润滑、流体动力润滑及弹性流体动力润滑。
（15）温度；压力。
三、选择填空：（1）C （2）B （3）C （4）丙（5）B（6）A （7）B （8）B、C （9）D （10）A（11）C （12）B四、计算题：1、解：（1）作该零件的极限应力图。
常数时，应力作用点在线上，与极限应力图交于线上，所以该零件首先发生塑性变形。
（2）常数时，工作应力点在范围内，即：点，所以时首先发生疲劳破坏。
2、解：（1）零件的极限应力线图如图示。
工作应力点为，其相应的极限应力点为。
（2）该零件将可能发生疲劳破坏。
（3）该零件不安全。
3、解：可能发生疲劳失效。
时，应按疲劳进行强度计算；4、解：（1）（2）零件的极限应力线为。
（3）5、解：（1），作材料的简化极限应力图。
（2），，由和得：，图中：螺纹联接习题答案二、填空（1）大，中。
螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，。
（2）摩擦防松，机械防松，铆冲防松。
双螺母，开口销，铆死、冲点。
（3）联接，传动。
（4）三角， 60， 1，螺纹公称直径，杆长。
（5）导程S和牙形角。
（6）螺栓、被联接件。
（7），；，（需注明式中各符号的意义）（8）残余预紧力与工作拉力。
（9）增大和提高。
（10）降低；增加。
（11）双头螺栓，定力矩。
（12）被联接件接触面间的摩擦力，预紧力，被联接件间相对滑移。
螺栓抗剪切，剪切和挤压，剪断和压溃。
三、选择填空：（1）B （2）C B C B （3）D （4）B （5）B（6）A （7）A D （8）A （9）B （10）A（11）C （12）A （13）B四、判断题：（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）√（7）√（8）√（9）√（10）×五、计算题1. 解：在横向力作用下，悬臂梁不滑移的条件为则悬臂梁在y向摩擦力2.解：假定夹紧机构在螺栓联接并预紧的情况下近似为一刚性体，如图，在载荷及螺栓预紧力作用下，产生正压力，，由于，产生的摩擦力较小，则近似有，又由在向的受力关系有根据力矩平衡有以夹紧机构的左半部分为研究对象，又由于螺栓预紧力较大，则可以认为考虑左半部分在向的受力关系有由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）得则螺栓所受总拉力螺栓危险截面的直径（螺纹小径）为按照粗牙普通螺纹标准（），选取螺纹公称直径（螺纹小径）。
3. 解：方案（a）：设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线（螺栓2的轴线）。
在工作载荷的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力以及由产生的转矩的作用。
在转矩的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力在工作剪力作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力（方向与相反）因此（与同向）（与反向）（与反向）则螺栓所受最大工作剪力方案：设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线。
在工作载荷的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力以及由产生的转矩的作用。
在转矩的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力在工作剪力作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力（方向与相反）由图显然与的合力最大因此则螺栓所受最大工作剪力。
由上面分析计算可以看出：方案螺栓最大工作剪力较小，而且各螺栓受力相对（a）方案较均匀，方案较好。
4. 解：4.解：（1）螺栓所受的工作载荷如图，在油压的作用下，螺栓组联接承受轴向拉力的作用：轴向拉力在轴向拉力的作用下，各螺栓所受轴向工作载荷为（2）螺栓的预紧力由及题意对于碳素钢螺栓，要求预紧力：考虑预紧力的情况下，取螺纹联接安全系数。
由，可得因此，才能满足此联接要求。
5. 解：（1）设螺栓弧线距离为，则螺栓数则（2）螺栓的受力分析在压强的作用下，螺栓联接承受轴向力在轴向力的作用下，各螺栓所受的轴向工作载荷为单个螺栓承受的总拉力（3）螺栓危险截面的直径（螺纹小径）为6. 解：（1）在力的作用下，螺栓组联接受到倾覆力矩作用：（2）在倾覆力矩作用下，上面两螺栓受到加载作用，而下面两螺栓受到减载作用，故上面螺栓受力较大，所收拉力：即螺栓所受轴向工作载荷（3）在力的作用下，根据联接接合面不滑移条件有取（4）螺栓所受总拉力：（5）螺栓危险截面的直径（螺纹小径）为7 . 解：（1）（2）由残余预紧力得：当时，（3）由应力幅得：8. 解题要点：（Ⅰ）该螺栓组受预紧里后再承受轴向工作载荷；（Ⅱ）当吊环位置由对称中心移至时，螺栓组受倾覆力矩，在倾覆力矩作用下，左上角螺栓受到加载作用，右下角螺栓受到减载作用，故左上角螺栓受力较大，螺栓组的强度计算应以左上角螺栓为对象。
解：（1）在轴向的作用下，各螺栓所受的工作拉力由于工作拉力位于通过螺栓组的轴线，因此螺栓所受的轴向工作载荷为螺栓所受的总拉力为螺栓危险截面的拉伸强度条件为由式（1）、（2）、（3）得即可得（2）轴向载荷作用下，螺栓所受工作拉力在工作载荷的作用下，螺栓组承受的倾覆力矩左上角螺栓受载荷故左上角螺栓所受轴向工作载荷即工作拉力为（3）螺栓所受的总拉力为螺栓危险截面的拉伸应力为因此，该落实组联接安全。
9.解题要点：要弄清楚轴向工作载荷螺栓联接的变形与力的关系线图，尤其是螺栓刚度和被联接件刚度不同时线图的变化情况。
解：(1)减小，在、、不变时，，即减小；增大，，在、、不变时，，即减小；反之，减小时，即增大。
(2)螺栓的总拉力由得螺栓残余预紧力为10. 解题要点：（Ⅰ）载荷产生倾覆力矩，在作用下，左边的两个螺栓所受轴向拉力较大，容易拉断实效，因此所需螺栓小径的计算应以左边两螺栓为对象；（Ⅱ）在横向载荷的作用下，支架可能产生滑移，使联接失效。
为此，要保证在螺栓预紧力作用下，联接的接合面间产生的摩擦力大于横向载荷与防滑系数的乘积；（Ⅲ）在倾覆力矩的作用下，支架与立柱接合面压溃失效，应校核结合面右部的压强。
本题末要求此项计算。
解：在力的作用下：（1）螺栓组联接承受的倾覆力矩（顺时针方向）；（2）在倾覆力矩的作用下,左边的两螺栓受力较大，所受载荷；（3）在横向力作用下，支架与立柱接合面可能产生滑移，根据不滑移条件可得（4）左边螺栓所受总拉力：（5）螺栓的许用应力（6）螺栓危险截面的直径（螺纹小径）键联接习题答案二、填空题（1）键宽，公称长度， A型。
周。
（2）轴径d；键的两侧面。
（3）键两侧面；楔形键联接中，上下表面。
导向平键、滑键。
（4），1.5。
（5）挤压应力；压强强度。
三、选择填空：（1）C （2）C （3）C （4）D （5）B（6）A （7）C （8）C （9）C （10）C带传动习题答案二、填空题：（1）拉，弯曲和离心。
,带的紧边开始绕上小轮处，疲劳。
（2）带与带轮间发生的显著相对滑动，小。
（3）前；上。
4，弯曲，离心。
（4）与带型，小带轮基准直径和小带轮转速。
（5）363N和63N。
（6）1，。
（7）最大值，包角，摩擦系数，张紧力。
（8）增大，增大，增大。
（9）〉，〈。
（10）计算功率和小带轮转速。
三、选择填空：（1）C （2）C （3）C （4）D （5）A（6）C （7）D （8）B （9）C （10）A （11）D （12）D四、判断题：（1）√（2）×（3）√（4）√（5）×（6）×链传动习题答案二、填空题：（1）且中心距恰为节距的整数倍。
（2）增大和减少。
（3）节距，较多的奇数。
（4）严重，低。
（5）好。
（6）大，高，小。
（7）节距、滚子外径和内链节内宽，节距。
（8）高，大，少，。
（9）铅垂平面内，水平或倾斜。
（10）紧，松。
三、选择填空：（1）C （2）A （3）C （4）B （5）D （6）D （7）A （8）B （9）B （10）D （11）C （12）A （13）C （14）C （15）A（16）C齿轮传动习题答案二、填空题：（1）=，≠，≠，≠。
（2）下降、不变、提高。
（3）齿面点蚀，接触疲劳；齿根弯曲疲劳折断，齿根弯曲。
（4）模数，齿廓形状。
（5）大尺寸圆锥齿轮高精度制造困难，高速级（高速级、低速级）。
（6）使用系数，动载系数，齿间载荷分配系数，齿向载荷分布系数。
（7）齿宽系数、齿宽、精度等级及支承布置情况。
（8）齿数、螺旋角、变位系数，模数。
（9）下降，提高；下降，提高。
（10）硬；韧。
（11）非工作齿面。
（12）法面；大端。
三、选择填空：（1）D （2）D （3）D （4）B （5）B（6）C （7）A （8）C （9）C和A （10）C；A；B （11）C （12）C （13）C四、判断题：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×（7）×（8）√（9）×（10）×五、计算题：1、解：（1）各轮的转向如图中所示；（2）斜齿轮3为左旋，4为右旋；（3）作齿轮2所受分力、；齿轮3所受分力为、如图示；2、解：（1）的螺旋角方向为右旋。
（2）的三个分力如图所示，、、。
所受转矩则（3）考虑弯曲强度齿数变化引起的，变化对弯曲应力影响不大。
所以弯曲应力增大，弯曲强度有可能不满足要求。
考虑接触强度所以接触应力增大，接触强度有可能不满足要求。
3、解：（1）齿轮3左旋，齿轮4右旋；（2）（3）齿轮3、4在啮合处受各分力的方向如图。
齿轮3所受各分力的大小蜗杆传动习题答案二、填空题：（1）齿面胶合、疲劳点蚀、磨损和轮齿折断，蜗杆齿上。
（2）凑中心距和提高承载能力及传动效率。
（3）64，200，21, , 左旋，。
（4），胶合和磨损。
（5），和（等值同向）。
（6）啮合功率损耗，轴承摩擦损耗和搅油损耗。
（7）低，好，1～4。
（8）齿条,齿轮。
（9）蜗轮，蜗杆。
（10）增大；提高。
（11）发热量,散热量。
（12）保证传动的平稳性；蜗轮尺寸过大引起蜗杆跨距大，弯曲刚度过低或模数过小，轮齿弯曲强度过低。
三、选择填空：（1）B （2）A （3）B （4）C （5）D（6）C （7）B （8）B （9）D （10）C（11）A （12）A四、判断题：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）×（6）×（7）×（8）√五、计算题：1、解：（1）所受个力方向如图示。