机械设计基础第七版课后习题答案模板
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_课后答案（1-18章）[1]
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机械设计基础_课后答案（1-18章）[1]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。
2.⽅案设计在满⾜设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计⼈员构思出多种可⾏⽅案并进⾏分析⽐较，从中优选出⼀种功能满⾜要求、⼯作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可⾏、成本低廉的⽅案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试⽤、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪⼏种？答：断裂，过量变形，表⾯失效，破坏正常⼯作条件引起的失效等⼏种。
1.3什么叫⼯作能⼒？计算准则是如何得出的？答：⼯作能⼒为指零件在⼀定的⼯作条件下抵抗可能出现的失效的能⼒。
对于载荷⽽⾔称为承载能⼒。
根据不同的失效原因建⽴起来的⼯作能⼒判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化⽣产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短⽣产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表⾯间的润滑状态，摩擦可分为哪⼏类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：⼲摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
⼲摩擦的特点是两物体间⽆任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻⼒最⼤，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
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(第七版)课后答案
,由 10-13 查得
可以得出前面取标准值 12、螺旋仍的确定：
合适。
中心距： 圆整中心距 a=99mm 后，螺旋角
,将齿轮 1 的参
13、斜齿轮的相关参数：
对齿宽圆整：b2=24mm,b1=28mm (3)齿面接触强度校核。 1、确定接触强度载荷系数：
=1.83 2、确定接触强度许用应力： 查教材图 10-21（e）得 查教材图 10-19 中曲线 2 得 取安全系数：SH=1.0
得蜗轮的基本许用接触应力
.
蜗杆传动的工作寿命 Lh=12000h,蜗轮轮的应力循环次数为
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
3、计算中心距
,取中心距 a=125mm,因 i12=20,故从教材表 11-2 中取模数 m=5mm,蜗
杆分度圆直径 d1=50mm,这时 d1/a=0.4,由教材图 11-8 查得接触系数
2、确定齿形系数和应力集中系数： 查教材表 10-5 得
3、确定斜齿轮端面重合度：查教材图 10-26 得
4、螺旋角影响系数： 斜齿轮的纵向重合度
查教材图 10-28 得： 5、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 ZE=189.8MPa 6、确定区域载荷系数：据教材图 10-30 查得 ZH=2.47 (4)计算许用应力。 1、计算循环次数：
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.21
假设
由教材表 10-3 查得：
齿宽? b=160mm 齿宽系数
齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 弯曲强度载荷 系数
,由教材图 10-13 查得
=2.33 接触强度载荷 系数
=2.23
(3)确定强度计算各系数。 1、计算斜齿轮的当量齿数：
机械设计基础7—13章答案
8-1解：依题意该转子的离心力大小为该转子本身的重量为则，即该转子的离心力是其本身重量的倍。
8-2答：方法如下：（1）将转子放在静平衡架上，待其静止，这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方；（2）将转子顺时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后，在转子上画过轴心的铅垂线1；（3）将转子逆时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后画过轴心的铅垂线2；（4）做线1和2的角平分线，重心就在这条直线上。
8-3答：（1）两种振动产生的原因分析：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力，使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减，从而使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产生变化的附加作用力，使得机座产生振动。
而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量，在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
（2）从理论上来说，这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动，只要使输入功和输出功时时相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从而彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产生的振动，只要满足静或动平衡原理，也可以消除的。
（3）从实践上说，周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等，同时如果用飞轮也只能减小速度波动，而不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减小而不能彻底消除。
对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺寸很小的转子，用静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
对于轴向尺寸较大的转子，用动平衡原理，在动平衡机上，用双面平衡法，保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。
8-4图8 . 7解：已知的不平衡质径积为。
设方向的质径积为，方向的质径积为，它们的方向沿着各自的向径指向圆外。
用作图法求解，取，作图8 . 7 所示。
由静平衡条件得：由图8-7 量得，。
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：
机械制图习题集第七版课后答案
c
d
b’
ZB e
f
b
2020/2/21
c1’ f1’
d1’
ZB
b1’
e1’
36
V2
Q2'
W1
Q1'' P1''
3—4（2）求出两相交 平面P与Q之间的夹角。
θ
P2'
P'
P''
W1
V
Q''
Q'
第三章结束返回目录
V
2020/2/21
W
37
第五章 立体
2020/2/21
38
P29 5-1（1）作出六棱柱的水平投影，以及它表面上A、B、C点的三面 投影。
c’
e’
平线，所以在水平
投影反映实长和直
角。（与正垂面平
b
d
行的一定是正垂面， 与侧垂面平行的一 定是侧垂面。）
c
20 e
a
f
2020/2/21
11
2-6（1）求直线MN与ABC的交点，并判断可见性。
可见性自 行判断
m’ a’
b’
k’ n’
c’ bn
a
k
m
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c
12
2-6（4）过N点作一直线与AB及CD直线均相交。
2020/2/21
34
3-3（2）作△ABC外接圆圆心K的投影。
c2
b2
b1
b’Байду номын сангаас
a2
a’ X
k’ b
k
a
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a1
三
机械设计基础习题答案2
机械设计基础习题答案2第一篇：机械设计基础习题答案2《机械设计基础》一、填空题(每空1分，共30分)1、构件是机器的______单元体；零件是机器的______单元体，分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。
2、运动副是使两构件________，同时又具有_________的一种联接。
平面运动副可分为________和_______。
3、机构处于压力角α=_________时的位置，称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构______死点位置，而当摇杆为原动件时，机构______死点位置。
4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。
5、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥__________。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。
7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。
8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。
9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、_________。
10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。
二、判断题(每题1分，共10分)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。
（）3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
（）4、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。
（）5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
（）6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块七
模块七一、填空1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。
2、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。
3、对于开式齿轮传动，通常只按弯曲疲劳强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。
4、一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将不变。
5、一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度高；两齿轮的接触疲劳强度相等。
6、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是斜齿圆柱齿轮传动，承载能力最低的是直齿圆锥齿轮传动。
7、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的圆周速度选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据传递功率确定。
二、选择1、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（C）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
3、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。
A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。
4、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（B）。
A．大、小齿轮的硬度相等； B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。
5、一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力（C ）。
A. 1F σ＞2F σ ；B. 1F σ＜2F σ；C. 1F σ =2F σ ；D. 1F σ≤2F σ。
机械制图习题集(机械专业)(第七版)-答案第二部分 (5)[5页]
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第二篇 技能模块项目六 识读减速器箱体零件图1.识读支座零件图并回答问题。
(1)该零件的名称是 支座 ，比例为 1：1 材料是 HT150 ，其含义为 灰铸铁、抗拉强度为150MPa 。
(2)该零件用 4 个图形表达，主视图采用 局部 剖视图，是用 任意 剖切平面剖得的，其他分别是 全剖的左视 图、 俯视 图、 移出断面图 图。
(3)底板上共有 2 个连接用的通孔，它们的定形尺寸是 Φ10 ，定位尺寸是 44 ，表面粗糙度为 。
(4)顶部凸台共有 2 个通孔，表面粗糙度为。
(5)φ20K7(006.0015.0+-)的公称尺寸是 Φ20 ，上极限尺寸为 Φ20.006 ，下极限尺寸为 Φ19.985 ，上极限偏差为 +0.006 ，下极限偏差为 -0.015 ，公差为 0.021 ，公差带代号为 K7 ，基本偏差代号为 K ，其值为 +0.006 ，标准公差代号为 7 ，其值为 0.021 。
(6)M10的含义是 粗牙普通螺纹，公称直径为10，右旋 。
(7)该零件采用了 3 种表面粗糙度代号，按表面粗糙度值从小到大排列应为 、、 。
(8)补画出左视外部形状图。
（略）2.识读底座零件图并回答问题。
(1)该零件的名称是 底座 ，材料为 HT200 ，属于 箱体 类零件。
(2)该零件共用了 5 个图形，主视图采用了 半剖视图的画法 ，左视图采用了 全剖视图的画法 ，另外还有 俯视图 、 A 向局部视图 和 B 向局部视图 。
(3)零件长度方向的尺寸基准为 主视图对称中心平面 ，宽度方向的尺寸基准为 俯视图对称中心平面 ，高度方向的尺寸基准为 底座顶面 。
(4)零件的前方主要形状为 带孔腰形体 ，其左、右两边有 带有螺纹孔的腰 形的凸台，后方有 带有螺纹孔的 凸台。
(5)该零件上共有 20 个螺纹孔，其中上端有 7 个，标注为 4×M5-7H 、3×M6-7H ；前面有 5 个，标注为 4×M5-7H 、M5 ；后面有 4 个，标注为 4× M5-7H ；左右各有 2 个，标注为 4× M10-7H 。
机械原理第七版课后习题答案
补充题
1 如图所示，楔块机构中，已知γ ＝β ＝60°，Q＝1000N 格接触面摩擦系数 f＝0.15，如 Q 为 有效阻力，试求所需的驱动力 F。
解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。 对楔块 1，
F F R 21 F R 31 0
由正弦定理有
sin(60o 2） sin(90o ） F FR 21
7-11 某内燃机的曲柄输出力矩 Md 随曲柄转角ψ 的变化曲线如图所示，其运动周期ψ T＝π ，曲 柄的平均转速 nm＝620r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀 系数δ ＝0.01。试求 1） 曲柄的最大转速 nmax 和相应的曲柄转角位置 φmax； 2） 装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF（不计其余构件的转动惯量） 。
FR12
A ω 21 1 M 4 O 2 ω 23
ω
B F
3
FR32
解：上图构件 2 依然受压力。因在转动副 A 处 2、1 之间的夹角∠OAB 逐渐减小，故相对角速 度ω 21 沿顺时针方向，又因 2 受压力，故 FR12 应切于摩擦圆的下方；在转动副 B 处，2、3 之间的夹 角∠OBA 逐渐减小，故相对角速度ω 23 沿逆时针方向， FR32 应切于摩擦圆的下方。 4 O M 1 FR12 B
2
解法 3 根据运动副的自锁条件确定。 由于工件被夹紧后 P 力就被撤消，故楔块 3 的受力如图 b 所示，楔块 3 就如同一个受到 R23（此时为 驱动力）作用而沿水平面移动的滑块。故只要 R23 作用在摩擦角 φ 之内，楔块 3 即发生自锁。 R23 与垂直方向之间的夹角是 α-φ,要使 R23 作用在摩擦角 φ 之内,即
解：该系统的总效率为
机械原理第七版习题解答(第4、7、11章)
nmax
(1 2 )nm
(1 0.01) 620 623.1r / min 2
3)求装在曲轴上旳飞轮转动惯量 JF :
Wmax AbABc
(200 116.67) ( 20 200 116.67 130 200 116.67)
2
6 180
200
180
200
67.26N m
小圆为摩擦圆）。 C
1
《机械原理》习题课
解 arctan f
总反力 FR12 及 FR32 旳方位如图
F F
题4-14
机械原理习题解答
(第7章-机械旳运转及其速度波动旳调整)
《机械原理》习题课
7-7图示为一机床工作台旳传动系统。设已知各齿 轮旳齿数，齿轮3旳分度圆半径r3，各齿轮旳转动
惯量 J1, J2 , J2, J3 ，齿轮1直接装在电动机轴上，
故J F
900Wmax
2n2[ ]
900 67.26
2 6202 0.01
1.596kg m2
机械原理习题解答
(第11章-齿轮系及其设计)
《机械原理》习题课
11-11图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已
知，试求传动比 i15，并指出当提升重物时手柄旳
转向。
《机械原理》习题课
答 此轮系为空间定 轴轮系，且
故J1中包括了电动机转子旳转动惯量；工作台和 被加工零件旳重量之和为G。当取齿轮1为等效构 件时，试求该机械系统旳等效转动惯量Je。
《机械原理》习题课
解 根据等效转动惯量旳等效原则，有
1 2
J
2
e1
1 2
J112
1 2
(J2
J2 )22
机械设计基础第七版课后习题答案分析
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 =0°）。
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。
机械设计基础第七版课后习题答案
机械设计基础第七版课后习题答案第一篇：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 =0°）。
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。
机械原理第七版习题解答(第10章)--齿轮
直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。
解 （1）根据题意确定两轮的齿数
i12
z2 z1
9 5
m
10
a 2 (z1 z2 ) 2 (z1 z2 ) 350
联立以上两式解得： z1=25， z2=45
4
《机械原理》习题解答
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机械原理习题解答 （第10章）
1
《机械原理》习题解答
10-23设有一渐开线标准齿轮，z 26, m 3mm, ha* 1, 20
求其齿廓曲线在分度圆和齿顶圆上的曲率半径及齿 顶圆压力角。
解： 齿顶圆半径
ra1 2来自(z2ha* )m
1 2
(26
2 1) 3
（2）计算两轮的几何尺寸如下，单位mm
d 2
5
《机械原理》习题解答
10-27试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时， 其齿数 应为z多少？又当齿数大于以上求得的齿数 时，试问基圆与齿根圆哪个大？
解：
db mz cos
由d f db有：
d f m(z 2ha* 2c*)
42mm
分度圆半径
r 1 mz 1 3 26 39mm 22
2
《机械原理》习题解答
10-23设有一渐开线标准齿轮，z 26, m 3mm, ha* 1, 20 求其齿廓曲线在分度圆和齿顶圆上的曲率半径及齿 顶圆压力角。
基圆半径
rb r cos 39 cos 20 36.648mm
齿顶圆压力角
aa
arccos rb ra
arccos 36.648 42
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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 =0°）。
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。
避免刚性冲击的方法：为了避免刚性冲击，常将这种运动规律已知的运动开始和终止两小段加以修正，使速度逐渐升高和逐渐降低。
让从动件按正弦加速度运动（既无刚性运动，也无柔性冲击）chapter44-1 棘轮机构、槽轮机构及不完全齿轮机构各有何运动特点？是举出应用这些间歇运动机构的实例。
答：槽轮机构特点：结构简单，工作可靠，常用于只要求恒定旋转角的分度机构中；停歇运动主要依靠槽数和圆柱销数量（运动系数）应用: 应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。
如：电影放映机自动传送链装置纺织机械棘轮机构特点：这种有齿的棘轮其进程的变化最少是 1 个齿距，且工作时有响声。
应用：起重机绞盘牛头刨床的横向进给机构计数器不完全齿轮机构特点：普通齿轮传动，不同之处在于轮齿不布满整个圆周。
主动轮上的锁住弧与从动轮上的锁住弧互相配合锁住，以保证从动轮停歇在预定位置上。
应用：各种计数器多工位自动机半自动机第六章6-1 设计机械零件时应满足哪些基本要求？答：足够的强度和刚度，耐摩擦磨损，耐热，耐振动（衡量机械零件工作能力的准则）。
6-2 按时间和应力的关系，应力可分为几类？实际应力、极限应力和许用应力有什么不同？答：随时间变化的特性，应力可分为静应力和变应力两类。
许用应力：是设计零件时所依据的条件应力。
[σ] 极限应力:零件设计时所用的极限值，为材料的屈服极值。
实际应力: 零件工作时实际承受的应力。
（静应力下：[σ] = σS /s[σ] = σB /s s= s1 s2 s3 ）6-4 指出下列符号各表示什么材料： Q235、35、65Mn、20CrMnTi、ZG310-570、HT200. Q235：屈服强度为 235，抗拉强度为 375-460，伸长率为：26%的普通碳素钢。
35：优质碳素钢（数字表示碳的平均含量）65Mn：优质碳素钢，平均含碳量为 0.65%，含 Mn 量约为 1%。
20CrMnTi：合金钢，含碳量 0.20%，平均含 Cr，Mn，Ti 量约为 1%。
ZG310-570：屈服强度为 310MPa，抗拉强度为 570MPa 伸长率为 15%，硬度为：40-50HRC 的铸钢HT200：抗拉强度为 200，硬度为 170-241HBS 的灰铸铁。
6-5 在强度计算时如何确定许用应力？答：许用应力的确定通常有两种方法：查许用应力表：对于一定材料制造的并在一定条件下工作的零件，根据过去机械制造的实践与理论分析，将他们所能安全工作的最大应力制成专门的表格。
这种表格简单，具体，可靠，但每一种表格的适用范围较窄。
部分系数法：以几个系数的乘积来确定总的安全系数s=s1s2s3S1——考虑计算载荷及应力准确性的系数，一般 s1=1-1.5。
S2——考虑材料力学性能均匀性的系数。
S3——考虑零件重要程度的系数。
6-8 -1 0 1 各代表什么？答： -1 ：对称循环变应力下，疲劳极限为 -1 。
0 ：脉动循环变应力下，疲劳极限为0 。
1 ：静应力下的疲劳极限。
第七章7-1 常见的螺栓中的螺纹式右旋还是左旋、是单线还是多线？怎样判别?多线螺纹与单线螺纹的特点如何？答：常见的螺栓中的螺纹是右旋、单线。
根据螺旋线绕行方向科判别右旋与左旋；根据螺旋线的数目可判别单线还是多线。
特点：单线螺纹的螺距等于导程，多线螺纹的导程等于螺距与线数的乘积；单线螺纹由于其螺旋升角较小，用在螺纹的锁紧，多线螺纹由于其螺纹升角较大，用于传递动力和运动。
7-2 螺纹主要类型有哪几种？说明他们的特点及用途。
答：机械制造中主要螺纹类型：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、半圆形螺纹。
三角形螺纹：普通螺纹：特点为抗拉强度较高，连接自锁作用也较可靠，一般适用于薄壁零件及受冲击零件的连接。
管螺纹（半圆形螺纹）：特点为螺纹深度较浅，是专门用来连接管子的。
矩形螺纹：特点为刨面呈矩形、螺母与螺杆对中的精度较差以及螺纹根部强度较弱等缺点；没有自锁。
梯形螺纹：特点为刨面为梯形，效率较矩形螺纹低，没有自锁。
多用于车床丝杆等传动螺旋及起重螺旋中。
锯齿形螺纹：效率较矩形螺纹略低，强度较大，没有自锁。
在受载很大的起重螺旋及螺旋压力机中常采用。
（三角形螺纹用于连接；锯齿、梯形、矩形用于传动。
）7-3 螺旋副的效率与哪些参数有关？各参数变化大小对效率有何影响？螺纹牙型角大小对效率有何影响？答： A2tg为升角，ρ为摩擦角A1tg当摩擦角不变时，螺旋副的效率是升角的函数。
牙型角变小，效率变大；牙型角变大，效率变小。
（举例矩形螺纹变为三角形螺纹）7-4 螺旋副自锁条件和意义是什么？常用链接螺纹是否自锁？答：自锁条件：一般情况越小，自锁性能愈好）：螺纹升角ρ：当量摩擦角。
意义：不加支持力 F，重物不会自动下滑。
即螺旋副不会自动松脱，当拧紧螺母时，螺旋副的效率总是小于 50%。
常用链接螺纹自锁。
7-5 在螺纹连接中，为什么采用防松装置？例举几种最典型的防松装置，会出其结构件图，说明其工作原理和机构简图。
答：螺纹连接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的，在振动和变载荷下，螺纹副之间会产生相对转动，从而出现自动松脱的现象，故需采用防松装置。
举例:（一）利用摩擦力的防松装置：原理：在螺纹间经常保持一定的摩擦力，且附加摩擦力的大小尽可能不随载荷大小变化。
（1）弹簧垫圈: 工作原理：弹簧垫圈被压平后，利用其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力（2）双螺母：工作原理：梁螺母对顶，螺栓始终收到附加压力和附加摩擦力的作用。
结构简单，用于低速重载。
二）利用机械方法防松装置：原理：利用机械装置将螺母和螺栓连成一体，消除了它们之间相对转动的可能性。
（1）开口销：开口销从螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿过，起防松作用。
效果良好。
（2）止动垫圈：垫片内翅嵌入螺栓的槽内，待螺母拧紧后，再将垫片的外翅之一折嵌于螺母的一个槽内，。
将止动片的折边，分别弯靠在螺母和被联接件的侧边起防松作用7-6 将松螺栓连接合金螺栓连接（受横向外力和轴向歪理）的强度计算公示一起列出，是比较其异同，并作出必要的结论。
7-10 平键链接可能有哪些失效形式？平键的尺寸如何确定？答：失效形式：挤压破坏和剪切确定尺寸：按挤压和剪切的强度计算，再根据工作要求，确定键的种类；再按照轴的直径 d 查标准的键的尺寸，键的长度取l 1.5d 且要比轴上的轮毂短。
第八章8-2 带传动中的弹性滑动和打滑时怎样产生的？它们对带传动有何影响？答：弹性滑动：由于带的紧边与松边拉力不等，使带两边的弹性变形不等，所引起的带与轮面的微量相对滑动为弹性滑动。
弹性滑动是不可避免的，对带传动影响不大打滑：机器出现过载，摩擦力不能克服从动轮上的阻力矩，带沿轮面全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动，此现象即为打滑，是带传动的主要失效形式之一，可避免。
8-3 带传动中主要失效形式是什么？设计中怎么样考虑？答：主要失效形式：1.张紧力不足导致的打滑；2.张紧力过大导致的疲劳损坏；3.疲劳寿命。
设计是必须要考虑：在保证不打滑的情况下（确保工况系数），带应有一定的疲劳强度或寿命。
第九章9-1 齿轮传动的最基本要求是什么？齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求？答：基本要求是：传动比恒定。
齿廓的形状是：渐开线形、摆线形、圆弧齿时满足上述要求。
（齿廓的形状必须满足不论轮齿齿廓在任何位置接触，过触点所做齿廓的公法线均须通过节点。
）9-2 分度圆和节圆，压力角和啮合角有何区别？答：分度圆：为了便于齿廓各部分尺寸的计算,在齿轮上选择一个圆作为计算的基准,该圆称为齿轮的分度圆. (标准齿轮分度圆与节圆重合且 s=e) 标准化的齿轮上压力角和模数均为标准值的圆称为分度圆.节圆：通过节点的两圆具有相同的圆周速度，他们之间作纯滚动，这两圆称为齿轮的节圆。
分度圆、节圆区别：分度圆是齿轮铸造成立后本身具有的，而节圆是在两齿轮运动啮合时根据其速度而确定出来的。
压力角：渐开线上任一点法向压力的方向线（即渐开线在该点的法线）和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。
啮合角：过节点的两节圆的公切线，与两齿廓公法线间的夹角。
压力角、啮合角区别：选取点的不同，压力角的大小也就不同；而只要两齿轮的大小确定，则其啮合角也就随确定。
9-3 一对渐开线标准齿轮正确啮合的条件什么？答：1.两齿轮的模数必须相等2.两齿轮分度圆上的压力角必须相等9-4 为什么要限制齿轮的最少齿数？对于α=20、正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，最少齿数是多少？答：限制最少齿数是为了保证不发生根切，要使所设计齿数大于不产生根切的最少齿数，当α=20 o的标准直齿圆柱齿轮，则h a =1，则z min =17。