精密机械设计基础总结与答案
精密机械设计基础(1-2章) (裘祖荣 著) 机械工业出版社 1-2章课后答案
FC α α D T E Q C FDY FDX
代入已知参数，解得： FDX＝2Q ， FDY＝0.25Q 1-9 解 ： 取 杆 点受滑 D）T 和 程：
y
= 0 = FB ⋅ cos α − F
d FA’ FA O A M
即
FB = F / cos α
3）取 OA 杆进行受力分析。OA 杆在 A 点受力 FA（和 FA’是一对作用力和反作 用力） 。对 O 点取矩， 根据平衡条件合力 矩为 0：
M O ( F ) = 0 = FA ⋅ d − M
2
即： M = FA ⋅ d = FA '⋅ d = FB '⋅ d = FB ⋅ d = Fd / cos α 又：d=(200+100)sinα tanα＝100/200 解得：M＝60000N.mm＝60N.m
1-8 解：1）BC 杆是二力杆，受力在 杆沿线上。 2） 取 CD 杆和滑轮为一体进行受 力分析。 其中滑轮受力可简化到中心E （如图，T＝Q） 。 C 点受力 FC（方向 由二力杆 BC 确定） 。列平衡方程：
1-6 解：1）取整体结构为行受力分析，在外力（重 力 P、 在 B 点的正压力 FB 和在 C 点的正压力 FC） 作用下平衡，则对 B 点取矩，合力矩为 0：
M B (F ) = 0 = FC ⋅ 2l ⋅ cos α − P (2l cos α − a cos α )
FC
a a 解得 FC = P (1 − ) ， FB = P − FC = P 2l 2l
2023大学_精密机械设计(庞振基黄其圣著)课后答案
2023精密机械设计(庞振基黄其圣著)课后答案精密机械设计(庞振基黄其圣著)内容简介前言基本物理量符号表绪论第一章精密机械设计的基础知识第一节概述第二节零件的工作能力及其计算第三节零件与机构的误差估算和精度第四节工艺性第五节标准化、系列化、通用化第六节零件的设计方法及其发展思考题及习题第二章工程材料和热处理第一节概述第二节金属材料的力学性能第三节常用的工程材料第四节钢的热处理第五节表面精饰第六节材料的选用原则思考题及习题第三章零件的几何精度第一节概述第二节极限与配合的基本术语和定义第三节光滑圆柱件的极限与配合及其选择第四节形状与位置公差及其选择第五节表面粗糙度及其选择思考题及习题第四章平面机构的结构分析第一节概述第二节运动副及其分类第三节平面机构的运动简图第四节平面机构的自由度第五节平面机构的组成原理和结构分析思考题及习题第五章平面连杆机构第一节概述第二节铰链四杆机构的基本型式及其演化第三节平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第四节平面四杆机构的设计思考题及习题第六章凸轮机构第一节概述第二节从动件常用运动规律第三节图解法设计平面凸轮轮廓第四节解析法设计平面凸轮轮廓第五节凸轮机构基本尺寸的确定思考题及习题第七章摩擦轮传动和带传动第一节概述第二节磨擦轮传动第三节磨擦无级变速器第四节带传动第五节同步带传动第六节其它带传动简介思考题及习题第八章齿轮传动第一节概述第二节齿廓啮合基本定律第三节渐开线齿廓曲线第四节渐开线齿轮各部分的名称、符号和几何尺寸的计算第五节渐开线直齿圆柱齿轮传动第六节渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数第七节变位齿轮第八节斜齿圆柱齿轮传动第九节齿轮传动的失效形式和材料第十节圆柱齿轮传动的强度计算第十一节圆锥齿轮传动第十二节蜗杆传动第十三节轮系第十四节齿轮传动精度第十五节齿轮传动的空回第十六节齿轮传动链的设计思考题及习题第九章螺旋传动第一节概述第二节滑动螺旋传动第三节滚珠螺旋传动第四节静压螺旋传动简介思考题及习题第十章轴、联轴器、离合器第一节概述第二节轴第三节联轴器第四节离合器思考题及习题第十一章支承第一节概述第二节滑动摩擦支承第三节滚动摩擦支承第四节弹性摩擦支承第五节流体摩擦支承及其它形式支承第六节精密轴承思考题及习题第十二章直线运动导轨第一节概述第二节滑动摩擦导轨第三节滚动摩擦导轨第四节弹性摩擦导轨第五节静压导轨简介思考题及习题第十三章弹性元件第一节概述第二节弹性元件的基本特性第三节螺旋弹簧第四节游丝第五节片簧第六节热双金属弹簧第七节其它弹性元件简介思考题及习题第十四章联接第一节概述第二节机械零件的联接第三节机械零件与光学零件的联接思考题及习题第十五章仪器常用装置第一节概述第二节微动装置第三节锁紧装置第四节示数装置第五节隔振器思考题及习题第十六章机械的计算机辅助设计第一节概述第二节计算机辅助设计系统的原理与构成第三节表格和线图的处理第四节机械优化设计第五节设计举例思考题及习题参考文献精密机械设计(庞振基黄其圣著)目录本书对精密机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理、适用范围、结构、设计计算方法，以及工程材料、零件几何精度的基础知识等诸方面均作了较为详细的阐述。
精密机械设计答案庞振基
精密机械设计答案庞振基-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1精密机械设计答案庞振基【篇一：精密机械设计第11章答案】s=txt>①很高的旋转精度②承受重载、冲击、振动③尽可能小的尺寸和可拆卸④低速、轻载、不重要的支承。
11-2滑动支承的轴瓦材料应具有什么性能？试举几种常用的轴瓦材料。
①疲劳强度②抗压强度③减摩性、耐磨性，摩擦系数小④抗胶合性⑤润滑油有较好吸附能力⑥适应性和嵌藏性⑦导热性，热膨胀系数小⑧经济性，加工工艺性。
11-3滚动轴承基本元件有哪些各起什么作用外圈1、内圈2，滚动体3，保持架4。
滚动体形成滚动摩擦，保持架均匀地隔开滚动体。
11-5球轴承和滚子轴承各有什么特点适用于什么场合球轴承转速快、低噪音，承载能力小。
滚子轴承转速相对来说比较低，承载能力大，适用于大载荷。
11-6滚动轴承的寿命和额定寿命是什么含义何谓基本额定动载荷何谓当量动载荷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。
额定寿命是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命。
基本额定寿命为106r时轴承所能承受的恒定载荷取为基本额定动载荷。
滚动轴承同时承受径向和轴向联合载荷，经过折算后的某一载荷。
11-7角接触轴承的内部轴向力是怎样产生的？角接触轴承的滚动体与滚道的接触线与轴承轴线之间夹一个接触角，使轴承对轴的反力并不完全指向径向，既有径向力又有轴向分力。
11-8轴在工作中会产生热胀冷缩，为此两端轴承应采取何措施？⑴采用一端固定，一端游动的方式，温度较高长轴。
⑵两端固定，但在外圈留出少量膨胀量，温度不高的短轴。
11-9为什么要调整轴承游隙如何调整轴承游隙过大，将使承受载荷的滚动体数量减小，轴承的寿命降低，同时还会降低轴承的旋转精度，引起振动和噪声，轴承游隙过小，轴承容易发热和磨损，降低轴承寿命。
调整：使轴承内外圈作适当的相对轴向位移。
机械精度设计基础作业答案
2-10 已知下列个配合，试将查表和计算的结果填入表格中， 并画出孔、轴公差带示意图。
（1） Φ50H7/g6； （ 2） Φ30P7/h6； （3） Φ45H7/js6； （4） Φ100S7/h6； （5）Φ20H6/h6。
表格的格式如下：
组号 （1） （2） （3） （4） （5） 公差带代号 Φ50H7 Φ50g6 Φ30P7 Φ30h6 Φ45H7 Φ45js6 Φ100S7 Φ100h6 Φ20H6 Φ20h6 基本偏 差 EI=0 es=-9 ES=-14 es=0 EI=0 es=+8 或 ei=-8 ES=-58 es=0 EI=0 es=0 标准 公差 25 16 21 13 25 16 35 22 13 9 另一极限 偏差 ES=+25 ei=-25 EI=-35 ei=-13 ES=+25 ei=-8 或 es=+8 EI=-93 ei=-22 ES=+13 ei=-9 极限间隙或过 盈 Xmax =+50 Xmin=+9 Ymax=-35 Ymin=-1 Xmax =+33 Ymax=-8 Ymin=-36 Ymax=-93 Xmax =+22 Xmin=0 配合 公差 41 34 41 57 22 配合 性质 间隙 过盈 过渡 过盈 间隙
(3) 圆柱度公差为 0.01mm 的Φ30H7 孔的表面粗糙度高度特 征的参数值较小。
理由：表面的粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调，形 状公差与尺寸公差的比值越小， 表面粗糙度参数值越小。 当尺寸公差 等级相同时，形状公差值小的零件表面粗糙度参数值小。
(4) Φ30H6 的表面粗糙度高度特征的参数值较小。
(a)
50
49.984≤da≤50；
精密机械设计基础答案第七章
习题讲解题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为3W ＝61.83mm 和2W ＝37.55mm ，齿顶圆直径a d ＝208mm ，齿根圆直径f d ＝172mm ，数得齿数z ＝24。
要求确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿顶高系数*a h 和径向间隙系数*c 。
解法1：由齿轮公法线测量原理，有：mm W W P b 28.2423=-=mm P W S b b 27.132=-=由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式：)(2ααinv inv r r r S S i i i i --⋅= )(2ααinv inv r rr S b b b --⋅=)0(22cos απαinv z P S b -⋅⋅-⋅=απinv zP P S b b b ⋅⋅+⋅=2100609212.0)21(=-⋅=bb P S zinv πα查表得：15≈α0012.815cos 28.24cos =⋅=⋅==παππbP P m ， 取m=8。
)2(2*a a a h z m h d d +=+=，解得1*=a h)22(2**C h z m h d d a f f --=-=，解得*C =0.25解法2：mm W W P b 28.2423=-=mm zP d b b 49.1852428.24=⨯=⋅=ππ已知：a b d d d << (fad d d <<也可以)，由于zd m =zd zd m zd a b <=<，将已知数据代入得：67.87.7<<m ，查表8-2取标准值m=8mm齿轮的公法线测量法所谓公法线长度，是指齿轮上不在同一轮齿上的某两条反向渐开线齿廓间的法线距离。
在齿轮制造时，通过检验公法线长度来控制齿轮加工质量。
错误解法1：24.288.22cos cos 20b P P m ππαπ====⋅⋅0012.815cos 28.24cos =⋅=⋅==παππbP Pmα不是已知的。
精密机械设计基础总结及答案
1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。
3、常用的硬度指标共有哪些？常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少？解：低碳钢（C ≤0.25% ）；中碳钢（0.25% ＜C ≤0.6% ）；高碳钢（C ＞0.6% ）5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？解：有色金属主要分为以下几类：1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
7、常用的热处理工艺有哪些类型？解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。
9、镀铬和镀镍的目的是什么？解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
10、选择材料时，应满足哪些基本要求？解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
2. 计算所示冲压机构的自由度3. 计算图示机构的自由度4. 计算图示机构的自由度5. 计算图示机构的自由度3.图示铰链四杆机构中，= 55mm , = 40 mm ，= 50 mm , = 25mm , 试说明分别以构件AB ，BC ，CD 和AD 为机架时，各得到何种机构5-8.1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。
精密机械设计基础答案第6章
习题讲解题6-8 凸轮机构的从动件运动规律如图6-14所示。
要求绘制对心尖底从动件盘形凸轮轮廓，基圆半径b r ＝22mm ，凸轮转向为逆时针。
试问：1）在升程段，轮廓上哪点压力角最大? 数值是多少?2）在升程如许用压力角[]α＝25︒，问允许基圆半径最小值是多少?1) 由P111凸轮受力分析图，()tan k b k b k ds dt ds d S d dt S ϕαγϕγ==++ （1）所以在 φ = 0 (S k = 0)处α最大tan α0= [10/(π/2)] / 22 = 0.2895 α0=16.15°2) 由（1），r b = [ds/dφ] /tan αk – S k凸轮机构的最大压力角应小于许用压力角[α]，代入[α] r bmin = [ds/d φ] /tan[α] = 13.66 mm错误做法：r bmin = [ds/dφ] /tan[α] – S k = 13.66 – 10 = 3.66题6-9如图6-10所示偏置直动尖底从动件凸轮机构。
从动件运动规律为10(1cos )s ϕ=⨯-mm ，凸轮基圆b r ＝50mm ，偏距e ＝30mm ，凸轮转向为逆时针。
试计算：当凸轮转角ϕ＝60︒时，与从动件相接触的凸轮轮廓A 点的坐标。
解析法设计凸轮轮廓1) 从动件位移：S A =10(1-cos60°) = 5mm2) 求A 点极角1101100tantan 53.1330405tan tan 56.303053.136056.3056.83A e eδδδδϕδ----===︒+===︒=+-=+︒-︒=︒3) 求A 点向径()mm e S e b A 08.543045222222=+=++-=γγ⎩⎨⎧=︒=∴mm A A A 08.5483.56γδ点坐标。
机械精度设计和检测基础课后习题答案及解析
机械精度设计与检测基础课后习题答案一．1、按优先数的基本系列确定优先数： （1） 第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。
解：后五项优先数是16，25，40，63，100。
（2） 第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。
解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。
试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
三．1、孔的基本尺寸D=50mm ，最大极限尺寸D max =50.087mm ，最小极限尺寸D min =50.025mm ，求孔的上偏差ES ，下偏差EI 及公差T D ，并画出公差带图。
解：根据公式可得孔的上偏差 ES=D max -D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=D min -D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差 T D =︱D max - D min ︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966+ 0 -+0.087+0.02550(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙()0385.021min max +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
精密机械设计习题答案
精密机械设计习题答案精密机械设计习题答案在精密机械设计中，习题是我们提高技能和理解能力的重要方式。
通过解答习题，我们可以加深对机械设计原理的理解，培养解决问题的能力。
在这篇文章中，我将为您提供一些精密机械设计习题的答案，希望能够帮助您更好地掌握这一领域的知识。
1. 问题：如何设计一个精密的齿轮传动系统？答案：设计精密齿轮传动系统需要考虑许多因素，包括齿轮的模数、齿轮的齿数、齿轮的硬度等。
首先，我们需要选择合适的材料，如高强度合金钢或硬质合金。
然后，根据传动比和载荷要求，计算出齿轮的模数和齿数。
接下来，进行齿轮的绘制和加工，确保齿轮的精度和表面质量。
最后，进行齿轮的装配和调试，确保传动系统的稳定性和精度。
2. 问题：如何设计一个高精度的直线导轨系统？答案：设计高精度直线导轨系统需要考虑导轨的材料、导轨的精度和导轨的润滑等因素。
首先，我们需要选择高硬度和高耐磨性的材料，如硬质铝合金或工具钢。
然后，根据导轨的长度和载荷要求，计算出导轨的精度和尺寸。
接下来，进行导轨的制造和加工，确保导轨的平整度和表面质量。
最后，进行导轨的润滑和调试，确保导轨系统的稳定性和精度。
3. 问题：如何设计一个高精度的光学仪器？答案：设计高精度光学仪器需要考虑光学元件的选择、光路的设计和光学系统的调试等因素。
首先，我们需要选择高质量的光学元件，如高透射率的镜片和透镜。
然后，根据光学系统的要求，设计出合适的光路，包括准直、聚焦和成像等过程。
接下来，进行光学元件的安装和调试，确保光学系统的稳定性和精度。
最后，进行光学仪器的性能测试和校准，确保其满足实际应用的要求。
4. 问题：如何设计一个高精度的测量仪器？答案：设计高精度测量仪器需要考虑测量原理、传感器的选择和测量系统的调试等因素。
首先，我们需要选择合适的测量原理，如激光测距、电阻测量或光学测量等。
然后，根据测量要求，选择合适的传感器，如激光传感器、压力传感器或光学传感器等。
接下来，进行测量系统的设计和调试，确保测量系统的稳定性和精度。
精密机械设计基础课后习题简答全
C22-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2-2 常用的硬度指标有哪些解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少解：低碳钢（C≤%）；中碳钢（%＜C≤%）；高碳钢（C＞%）2-4 什么是合金钢钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
2-5 非铁金属共分几大类具有哪些主要特性解：有色金属主要分为以下几类：1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
2-6 常用的热处理工艺有哪些类型解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
2-7 钢的调质处理工艺过程是什么其主要目的是什么解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。
2-8 镀铬和镀镍的目的是什么解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
C44-1 何谓运动副和运动副要素运动副如何进行分类解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。
两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。
运动副有多种分类方法：按照运动副的接触形式分类：面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运动副称为高副。
精密机械设计基础第3章习题答案
第三章3-1 解：截面法，求直杆任一截面处的内力。
1）截面Ⅰ-Ⅰ处的内力，根据平衡条件：F 1＝30KN ，σ1＝30000/300＝100（Mpa ）111410010000.52010l l m mEσ∆==⨯=⨯2）截面Ⅱ-Ⅱ处的内力，根据平衡条件：F 2＝30－50KN ＝－20（KN ） σ2l ∆3）F σ3l ∆)m3-2 解：。
[]259.8/4B BC M Pa d σσ=≈<⨯，所以AC 杆和BC 杆的强度合格。
3-3 解：受力分析围绕B 点，将AB 、BC 两杆截开得分离体，设F 1压力，F 2为拉力，根据平衡条件：2sin 30F F ︒= []20.50.548BC F F B KN σ==⋅= 21cos 30F F ︒=[]210.50.5/cos 300.540AB F F F A KN σ==︒=⋅≈在B 点可吊最大载荷为40KN （若是48KN ，则AB 杆内的应力会超出许用应力）。
F 1F 2ⅢⅡⅡⅠⅠⅢF BF A1F 23-4 解：题示螺栓联接有两个剪切面，则剪切力Q ＝F/2＝100KN ，由[]2/4Qd ττπ=≤ 得 ：40d m m≥， 即螺栓直径应大于等于40mm 。
3-5 解：题示铆钉联接剪切面，剪切力Q ＝F []2224424106/4(17)QFKN M Pa d dmm ττπππ⨯===≈≤⨯ 所以铆钉强度合格。
3-6 解：杠杆为三力杆，三力汇交，故在B点处受力F 如图所示。
列平衡方程：12122()040sin 45800cos 450sin 45B X BX Y BY M F F F F F F F F F F ⎧==⋅-︒⋅⎪==-++︒⎨⎪==-︒⎩∑∑即d ≥15mm 。
3-73-8 解：段内I-I 处截开，体，Mn ＝M 1－M 2＝7000－5000＝2000(N.m) 可作扭矩图如图。
2) ma m x axmax 3350000.20.20.1tM n M n W dτ=≈=⨯=25(Mpa)处于CB 段外圆周边。
精密机械设计基础课后习题简答全天津大学出版社
C 22-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2-2 常用的硬度指标有哪些？解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%）2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？解：有色金属主要分为以下几类：1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。
2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
C44-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。
两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。
精密机械设计基础习题答案机械工业裘祖荣
第一章 结构设计中的静力学平衡1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。
1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。
取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解：则载荷q(x) 对A 点的矩为1()()(2)66.7()A M q q x x dx KN m =⋅-≈⋅⎰1-4 解：1）AB 杆是二力杆，其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作用力和反作用力。
显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 1sin300A F OA m ⋅⋅︒-=代入OA = 400mm ，m 1 = 1N m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ，即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡，所以有 210B m F O B -⋅= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。
1-5 解：1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。
有：1sin N P α⋅= 则 1/sin N P α=2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 1()cos 0A M F T l N AD α=⋅⋅-⋅=3）根据几何关系有(1cos )sin tan sin a a a AD αααα+=+= Xq(x)F B ’ ABF A ’ F Am 1 OF Om 2O 1F BF O1N 1 N 2A D N 1’TαBDF AYF AX最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cos αα-最大，即＝60°时，有T min ＝4Pa l。
精密机械设计基础试卷及答案
精密机械设计试 卷参考答案及评分标准 一、选择题（将所选项代号填入空格内。
每小题2分，共26分）1. 设机构的自由度大于零，则该机构获得确定相对运动的条件为 CA ．原运件数大于机构的自由度；B ．原动件数小于机构的自由度；C ．原动件数等于机构的自由度。
2 . 设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲强度计算主要针对的失效形式是___ B____。
A 齿面塑性变形B 轮齿疲劳折断C 齿面点蚀D 齿面磨损3.计算蜗杆传动比时，公式 D 是错误的4. 当从动件的运动规律已定时，凸轮的基圆半径b r 与压力角α的关系为 AA.b r 越大，α越大B.b r 越大，α越小C.b r 与α无关5.定轴轮系中，加入一个惰轮，则 BA. 传动比大小要改变，但转向不变； B ．传动比大小不变，但能改变转向；C ．传动比大小和转向都要改变。
6.为了保证轴承内圈与轴肩面间的良好接触，轴承的圆角半径r 与轴肩处的圆角半径R 应有 BA. r=RB. r>RC. r<RD. R=r+2 7当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且需经常拆装时，往往采用__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8. 对于平面连杆机构，当 A 时，机构处于死点位置。
A ．传动角 0=γ B. 传动角 90=γ C. 压力角 0=α D. 压力角 45=α9.同步带传动__C__。
A 具有过载保护功能B 传动精度低C 具有准确的传动比D 依靠摩擦传动 10 . 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__A_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11．差动螺旋传动中，两段螺旋的旋向 BA ．相反B 相同C 必有一个为左旋D 必有一个为右旋12.工作中承受弯矩并传递扭矩的轴称为 AA ．转轴B ．心轴C ．传动轴13. 工程上常用于连接的螺纹牙型是 AA.三角形；B.矩形；C.梯形；D. 锯齿形二、填充题(直接在空格处填入答案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。
3、常用的硬度指标共有哪些？常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量围是多少？解：低碳钢（C ≤0.25% ）；中碳钢（0.25% ＜C ≤0.6% ）；高碳钢（C ＞0.6% ）5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？解：有色金属主要分为以下几类：1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
7、常用的热处理工艺有哪些类型？解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。
9、镀铬和镀镍的目的是什么？解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
10、选择材料时，应满足哪些基本要求？解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
2. 计算所示冲压机构的自由度3. 计算图示机构的自由度4. 计算图示机构的自由度5. 计算图示机构的自由度3.图示铰链四杆机构中，= 55mm , = 40 mm ，= 50 mm , = 25mm , 试说明分别以构件AB ，BC ，CD 和AD 为机架时，各得到何种机构5-8.1）该机为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，则AB 应为最短杆。
其中已知BC 杆为最长杆50。
∴l AB +l BC ≤l AD +l CD ∴l AB ≤152）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。
现AD 为机架，则只能最短杆即为AD ＝３０，则最长杆可能为BC 杆，也可能是AB 杆。
若AB 杆为最长杆：l AD +l AB ≤l BC +l CD ∴l AB ≤55 即５０＜l AB ≤５５ 若ＢＣ杆为最长杆：l AD +l BC ≤l AB +l CD ∴l AB ≥45 即４５≤l AB ＜５０∴若该机构为双曲柄机构，则ＡＢ杆杆长的取值围为：45≤l AB ≤55３） 欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。
现在的关键是谁是最短、最长杆？若AB 杆最短，则最长杆为BC ：∴l AB +l BC ＞l CD +l AD ∴l AB ＞15若AD 杆最短，BC 杆最长：l AD +l BC ＞l AB +l CD ∴l AB ＜45AB 杆最长：l AD +l AB ＞l BC +l CD l AB ＞55l AB ＜l AD +l CD +l BC l AB ＜115综上分析：AB 杆的取值为：15＜l AB ＜45 或者 55＜l AB ＜115 5-9该机构欲成为曲柄摇杆机构，应满足曲柄存在的条件，若C 为最短杆，则C ≤9，即d ≥16。
不满足曲柄存在的条件。
同理，d 为最短杆, 也不满足曲柄存在的条件。
只可能a 为最短杆, 若b 为最长杆, 不满足曲柄存在的条件。
∴最长杆只可能是c 或d 。
若Ｃ杆为最长杆：a+c ≤b+d,c+d=25 ∴c=13,d=12 同理, 若d 杆为最长杆,则c=12,d=13一铰链四杆机构ABCD ，已知100,70,50BC CD AD l mm l mm l mm ===，AD 为固定件。
(1)如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求AB l 的值； (2) 如果该机构能成为双曲柄机构，求AB l 的值；(3) 如果该机构能成为双摇杆机构，求AB l 的值； 解：（1） 如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，则满足杆长条件，且AB 为最短杆，则,20AB BC CD AD AB l l l l l mm+≤+≤代入各杆长，得（2） 如果该机构能成为双曲柄机构，则应满足杆长条件，且机架AD 为最短杆。
则1) 若BC 为最长杆即100AB l mm ≤，则80AD BC AB CD AB l l l l l mm+≤+≥所以80100AB mm l mm ≤≤2) 若AB 为最长杆，即100,AB l mm ≥则120AB AD BC CD AB l l l l l mm+≤+≤所以 100120AB mm l mm ≤≤ 综上，AB 的值应在以下围选取，即80120AB mm l mm ≤≤（3） 如果该机构能成为双摇杆机构，则应分两种情况分析：第一种情况，机构各杆长度满足杆长条件，但以最短杆的对边为机架，本题目AD 为固定件，则第一种情况不存在。
第二种情况，机构各杆长度不满足杆长条件。
1) 当<50AB l mm ,AB 为最短杆，BC 为最长杆，>20AB BC AD CD AB l l l l l mm+≤+即 20<<50AB mm l mm2) 当[50,70)[70,100)AB AB l l ∈∈以及时，AD 为最短杆，BC 为最长杆，则<80AD BC AB CD AB l l l l l mm+≤+即 50<80AB mm l mm ≤3)当>100AB l mm 时，AB 为最长杆，AD 为最短杆，则>>120AB AD BC CD AB l l l l l mm++另外，考虑AB 增大时，BC 与CD 成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即<()<220AB BC CD AD AB l l l l l mm++则 120<<220AB mm l mm 综上，可得AB 的取值围为20<<80120<<220AB AB mm l mm mm l mm凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种 ? 各有什么特点 ?解：等速运动：速度均匀，起点和终点有刚性冲击，适合低速轻载。
等加速等减速：速度曲线连续，在加速度突变处有柔性冲击，适合中低速机构。
简谐运动：速度曲线连续，在起末点有柔性冲击，适合高速运动带传动工作时，带应力变化情况如何？ 在什么位置？由哪些应力组成？研究带应力变化的目的何在？与一般带传动相比，同步带传动有哪些特点？主要适用于何种工作场合？V 带（三角带）传动所传递的功率P ＝7.5kW ，带速v ＝10m/s ，现测得紧力F 0＝1125N ，试求紧边拉力F 1和松边拉力F 2。
(1)有效圆周力750N 105.71000v 1000P F t =⨯==(2)紧边拉力和松边拉力21t F F F -=2250N 112522F F F 021=⨯==+(3)750N F ,1500N F 21==∴影响螺旋传动精度的因素有哪些？如何提高螺旋传动的精度？解：影响螺母传动精度的主要因素是：螺纹参数误差；螺旋传动机构误差；温度误差；螺杆的变形误差。
提高精度的措施有：采用误差校正机构提高螺距精度；改变螺杆结构，消除轴向窜动误差；改变移动零件与滑板的连接方法，减小偏斜误差。
何谓螺旋传动的空回误差？消除空回误差的方法有哪些？解：如果螺旋副存在间隙，当螺杆的转动向改变时，螺旋传动将产生空回。
消除空回的方法有：利用单向作用力；利用调整螺母；利用塑料螺母。
1、 心轴、传动轴和转轴各有什么特点？解：心轴可以随回转零件一起转动，也可不随回转零件转动，它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩；转轴工作时既承受弯矩又承受转矩；传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。
2、 试举出轴的常用材料。
解：轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。
常用的优质碳素钢有 35 、 45 、 50 号钢，最常用的是 45 号优质碳素钢。
常用的合金钢有 20Cr 、 40Cr 等。
3、 轴的结构设计的基本要什么？解： 轴的结构设计主要包括： 1 ）确定并绘出轴的全部结构和尺寸； 2 ）制定出满足使用要求的技术条件。
轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定的方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素，一般没有一个标准的模式可循，但一般应使轴的结构满足如下条件： 1 ）轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，并便于装拆和调整； 2 ）有良好的加工工艺性； 3 ）有足够的强度、刚度、振动稳定性和回转精度。
指出图示轴上结构1、2、3、4处有哪些不合理地地方？用文字说明。
解：1处错误为：轴承定位高度超过圈厚度。
轴承无法拆卸；2处错误为：齿轮无法拆卸、安装，且安装齿轮的轴段长度应比轮毂长度稍短。
3处错误为：轴承没有实现轴向固定。
4处错误为：联轴器没有轴向固定。
指出图中轴系部件的结构错误，用笔圈出错误处，简单说明错误的原因，齿轮箱齿轮为油润滑，轴承为脂润滑。
1）弹性挡圈为多余零件；2）轴肩过高，不便于拆轴承；3）轴的台肩应在轮毂；4）键太长；5）套筒外径太大，不应与外圈接触，不便轴承拆卸；6）轴径太长，轴承装拆不便；7）联轴器孔应打通；8）联轴器没有轴向固定；9）联轴器无周向固定；10）缺密封；11）箱体装轴承端盖面无凸出加工面，缺调整垫片；12）缺挡油环。
P273 11-15已知轴颈直径d=35mm,转速n=2000r/min。
径向载荷Fr=1700N,轴向载荷Fa=700N。
要求寿命L h=12000h,有轻微冲击，常温下工作，试选定深沟球轴承的型号。
预选6207，由手册查得C 0r =15.2KN,C=25.5KN 当量动载荷计算Fa/C 0r =700/15200=0.046 e=0.246 Fa/Fr=700/1700=0.412>e X=0.56 Y=1.81 fp=1当量动载荷:p=fp(XFr+YFa)=2219N 计算额定动载荷C j =P 316670nL h =25052<2550011-4 6210/P63 深沟球轴承,精度6级 ，径50mm NN3012K/P5 双列圆柱滚子轴承, 精度5级 ，径60mm 32209 圆锥滚子轴承, 精度0级 ，径45mm 7307AC/P2 角接触球轴承, 精度2级 ，径35mm 23224 调心滚子轴承, 精度0级 ，径120mm11-12一滚动轴承型号为 6210 ，受径向力 Fr=5000N ，转速为 970r/min 。