《精密机械设计基础(第二版)》裘祖荣习题参考答案
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
精密机械设计(裘祖荣) 第七章答案 齿轮传动
7-19 图7-71所示为一大传动比的减速器。
已知其各齿轮的齿数为Z1＝100，Z2=101，Z2′=100，Z3=99，求原动件对从动件1的传动比i H1 .又当Z1＝99而其他齿轮齿数均不变，求传动比i H1。
试分析该减速器有何变化。
图7-71 1）解法一：这是一个简单行星轮系。
其转化机构的传动比为：()100100991011'21322313113⨯⨯=-=--==z z z z i H H H HH ωωωωωω1001009910101133⨯⨯=--==H H Hi ωωωω所以：由于10000100100991011111=⨯⨯-==∴ωωH H i解法二：10000/1100001100100991011zz z z 11112132131==∴=⨯⨯-=-=-='H H HH i i i i ）（上式直接用公式：2）将Z1＝99代入，求得i H1= -100.3）齿轮1的转向从与原动件H 相同变为与原动件H 相反。
7-20 在图7-72示双螺旋桨飞机的减速器中，已知18,30,20,265421====z z z z ，及1n =15000r/min ，试求Q P n n 和的大小和方向。
（提示：先根据同心，求得3z 和6z 后再求解。
）图7-72解：由图可知n 3=n 6=0 根据同心条件：66202262213=⨯+=+=z z z 64253021866z z z =+=+⨯=1）1-2-3-P(H)组成行星轮系 i 13P=n 1−n p n 3−n p=15000−n p 0−n p=−z 3z 1=−6626解得n p =4239.5r/min （与n 1同向） n 4=n p =4239.5r/min 2）4-5-6-Q(H)组成行星轮系 i 46Q=n 4−n Q n 6−n Q=4239.5−n Q−n Q=−z 6z 4=−6630解得min /737.1324r n Q =（与n 1同向）.7-21 在图7-73所示输送带的行星减速器中，已知：z 1=10, z 2=32, z 3=74, z 4=72, z 2，=30 及电动机的转速为1450r/min ，求输出轴的转速n 4。
机械制造技术基础(第2版)前五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm ，直径为40mm ，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn ）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。
最新《机械设计基础》(机电类第二版)部分习题答案
机械设计基础(第二版) 部分习题参考答案第2章2-1 答：两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
平面高副是以点火线相接触，其接触部分的压强较高，易磨损。
平面低副是面接触，受载时压强较低，磨损较轻，也便于润滑。
2-2 答：机构具有确定运动的条件是：机构中的原动件数等于机构的自由度数。
2-3 答：计算机构的自由度时要注意处理好三个关键问题，即复合铰链、局部自由度、虚约束。
2-4 答：虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束。
而局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动，对整个机构的自由度不产生影响，这种局面运动的自由度称为局部自由度。
说虚约束是不存在的约束，局部自由度是不存在的自由度是不正确的，它们都是实实在在存在的，构件对构件的受力，运动等方面起着重要的作用。
2-5 答：用规定的线条和符号表示构件和运动副，对分析和研究机构的运动件性，起到一个简明直观的效果。
绘制机构运动简图时，对机构的观察、分析很重要，首先要明确三类构件：固定构件（机架）、原动件、从动件；其次，要弄清构件数量和运动副类型；最后按规定符号和先取比例绘图。
2-6 解：运动简图如下：2-7 答： F=3n-2P L -P H`=3×3-2×4-0=1C运动简图如下：2-8答：F=3n-2PL -PH`=3×3-2×4-0=1 该机构的自由度数为1图（a）运动简图如下：BC答： F= F=3n-2PL -PH`=3×3-2×4-0=1 该机构的自由度数为1图（b）运动简图如下：B 2-9 答：（a）n=9 PL =13 PH=0F=3n-2PL -PH`=3×9-2×13-0 =1该机构需要一个原动件。
（b）n=3 PL =3 PH=2F=3n-2PL -PH`=3×3-2×3-2=1该机构需要一个原动件。
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。
习题册参考答案-《机械基础(少学时)(第二版)习题册》-A02-3958
《机械基础（少学时）（第二版）习题册》参考答案绪论一、选择题1．A2．A3．ACB4．BAC5．A6．A7．C8．C二、判断题1．√2．×3．√4．×5．√6．×7．√8．×9．√三、填空题1．机器机构2．动力部分执行部分传动部分控制部分3．制造单元4．进给手柄钻头5．滚动轮接触凸轮接触齿轮接触6．滑动大低不能四、名词解释1．机器是一种用来变换或传递运动、能量、物料与信息的实物组合，各运动实体之间具有确定的相对运动，可以代替或减轻人们的劳动，完成有用的机械功或将其他形式的能量转换为机械能。
2．机构是具有确定相对运动的实物组合，是机器的重要组成部分。
3．构件组成机器时，必须将各构件以可以运动的方式连接起来，两构件接触而形成的可动连接称为运动副。
4．两构件只能沿轴线做相对螺旋运动的运动副叫螺旋副。
五、问答题1．两构件之间为面接触的运动副称为低副。
低副按两构件之间的相对运动特征可分为转动副、移动副和螺旋副。
2．低副的特点是：承受载荷时的单位面积压力较小，故较耐用，传力性能好。
但低副是滑动摩擦，摩擦损失大，因而效率低。
此外，低副不能传递较复杂的运动。
3．两构件之间为点或线接触的运动副称为高副。
按接触形式不同，高副通常分为滚动轮接触、凸轮接触和齿轮接触。
4．高副的特点是：承受载荷时的单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损，制造和维修困难，但高副能传递较复杂的运动。
5．常见的机器有变换能量的机器、变换物料的机器和变换信息的机器等。
6．零件是机器及各种设备中最小的制造单元。
机器由若干个运动单元组成，这些运动单元称为构件。
构件可以是一个零件，也可以是几个零件的刚性组合。
7．在机械装配过程中，往往将零件先装配成部件，然后再装配成机器。
第1章机械传动§1—1带传动一、选择题1．B2．C3．C4．B5．C6．A7．A8．C9．B10．B11．C 12．B13．A14．B15．C16．C17．A二、判断题1．√2．√3．√4．√5．×6．√7．×8．×9．√10．√11．√12．×13．×14．√15．√ 16．√17．×三、填空题1．主动轮从动轮挠性带2．摩擦型啮合型3．摩擦力啮合力运动动力4．打滑零件安全保护5．等腰梯形两侧面不接触6．帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7．ＹＺ A B C ＤＥ8．实心式腹板式孔板式轮辐式9．平行重合10．调整中心距安装张紧轮11．弧形凹形变直摩擦力传动能力12．齿槽13．梯形齿圆弧齿14．单面双面15．梯形齿圆弧齿有挡圈无挡圈四、名词解释1．机构中瞬时输入角速度与输出角速度的比值称为机构的传动比。
精密机械设计基础课后习题简答全天津大学出版社
精密机械设计基础课后习题简答全天津⼤学出版社C 2 2-1 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。
机械制造技术基础(第2版)前五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm ，直径为40mm ，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn ）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。
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(第二版)》裘祖荣习题参考答案
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/s i n 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+=+=最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cosαα-最大，即α＝60°时，有T min ＝4Pa/l 。
《精密机械设计基础(第2版)》课件5-2
机构不会松脱
3.开关机构
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
保证融点可靠接触
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
四．行程速度变化系数 ➢ 急回特性
摆动导杆机构
曲柄AB等速逆时针回转，
由B’→B”(1=180°+), 由B”→B’(2=180°-)，摆 动角度同为，但1>2， 故1<2，具有急回运动
大，则机构的急回特征越显著。
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
a. θ =0无急回特征 b. θ >0有急回特征 c. θ >0有急回特征
摆动导杆机构
飞轮
缝纫机踏板机构
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
2．相同机构错位排列
汽车发动机
各组机构死点位置不同 时出现
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几定的工作要求
1.飞机起落架机构
落地后作用力不会使 起落架反转保证飞机安 全可靠降落。
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
四杆机构中，五种基本类型的区 别就在于是否有曲柄存在，以及由此 得出曲柄的数量。
第三节 平面四杆机构曲柄存在条件和几个基本概念
一、曲柄存在的条件
➢ 取决于机构各杆件的相对长度及机架的选择
a d b c
a c b d
a b c d
a<d
越小，传动效率越高，可以用来判断四杆机构 传动性能的好坏。
➢ 传动角：连杆与从动件所夹锐角，压力角的余
角。
＝90-，
1-主动件
越小，越大，
传动效率越高。 一般 min40
机械制造技术基础(第2版)第五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。
5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。
5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。
粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。
5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。
习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。
5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。
5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。
5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。
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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/s i n 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+=+=最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cosαα-最大，即α＝60°时，有T min ＝4Pa/l 。
q(x)O 1N 2A F1-6 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F B 和在C 点的正压力F C ）作用下平衡，则对B 点取矩，合力矩为0：()02cos (2cos cos )B C M F F l P l a ααα==⋅⋅--解得 (1)2C a F P l =-，2B C aF P F P l=-= 2）AB 杆为三力杆，三力汇交，有受力如图所示。
根据平衡条件列方程：0cos 0sin x A yB A F S F FF F ββ==-⋅==-⋅∑∑解得：/tan B S F β=又根据几何关系知：tan cos hl βα=将F B 和tan β代入得：cos 2Pa S hα=1-7 解：1）AB 杆是二力杆，受力如图，F A ’和F B ’ 大小相等，方向相反。
2）取滑块进行受力分析，受外力F ，正压力N ，和杆AB 对它的力F B （和F B ’是一对作用力和反作用力）。
根据平衡条件可列方程0cos yB FF F α==⋅-∑即 /c o s B F F α=3）取OA 杆进行受力分析。
OA 杆在A 点受力F A （和F A ’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：()0O A M F F d M ==⋅- 即：''/cos A A B B M F d F d F d F d Fd α=⋅=⋅=⋅=⋅=又：d=(200+100)sin α tan α＝100/200 解得：M ＝60000N.mm ＝60N.mF BF COB ’ F Adα1-8 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F C （方向由二力杆BC 确定）。
列平衡方程： ()0cos ()00sin D C C DX Y C DY M F F CD T DE M F F CD T CE F F F Qαα⎧==⋅-⋅⎪==⋅-⋅⎨⎪==+-⎩∑ 代入已知参数，解得：F DX ＝2Q ， F DY ＝0.25Q1-9 解：取杆AB 分析，A 端为固定铰链，B 端受拉力F B ，D 点受滑轮对其的作用力（滑轮受力简化到中心点D ）T 和Q ，T ＝Q ＝1800N 。
AB 杆平衡，列平衡方程： ()0sin 0cos 0sin A B X AX B Y AY B M F F AB Q AD F F T F F F F Qααα⎧==⋅-⋅⎪==--⎨⎪==+-⎩∑∑代入已知参数，解得：F AX ＝2400N ， F AY ＝1200N1-10 解：1）取偏心轮分析受力，处于平衡状态时，有N 和F C 构成一力偶，与m 平衡。
有F C ＝N ， ()0C M F m N e==-⋅，得：N ＝m/e2）取推杆分析受力，处于平衡状态时有（推杆有向上运动的趋势，故摩擦力方向如图，且正压力N ’和N 是一对作用力和反作用力，N ’＝N ）：()0'/2/200'O A A B X A B Y A B M F N a N b F d F d F N N F N Q F F ⎧==⋅-⋅+⋅-⋅⎪==-⎨⎪==---⎩∑∑ 又 ,A AB B F f N F f N =⋅=⋅ 联立方程组解得：N A ＝am/be ，F A ＝F B ＝fam/be3）若要推杆不被卡住，则要求有'A B N Q F F >++，代入相应结果得：2afmb m eQ>-αQ F DXF AYF B ON ’F A N A F BQN B1-11 解：CD 是二力杆，所以在D 点砖所受的约束反力R （和CD 杆D 端受力为一对作用力和反作用力）方向在GD 连线上，如图所示。
若要把砖夹提起，则要求约束反力R 在摩擦角ϕ范围之内，即要求α<ϕ.arctan,arctan bf HDαϕ== 又 HD ＝250－30＝220（mm ） f ＝0.5，代入解得b<110mm 。
即距离b<110mm ，可提起砖夹。
第二章机械工程常用材料及钢的热处理2-1 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 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。
2-3 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）。
2-4 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞6%）2-5 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。
2-6 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。
2-7 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。
2-8 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。
2-9 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。
2-10 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
第三章 零件强度、刚度分析的基本知识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 mm E σ∆==⨯=⨯ 2）截面Ⅱ-Ⅱ处的内力，根据平衡条件：F 2＝30－50KN ＝－20（KN ） σ2＝－20000/200＝－100（Mpa ） 2224100200012010l l mm E σ-∆==⨯=-⨯ 3）截面Ⅲ－Ⅲ处的内力，根据平衡条件：F 3＝30－50＋80＝60（KN ） σ3＝60000/300＝200（Mpa ） 3334200100012010l l mm Eσ∆==⨯=⨯ 杆的总变形为：1230.5()mm l l l l ∆=∆+∆+∆= 可知，最大轴向力发生在A 3段内。
因为[σ] = 160MPa<σ3，所以杆较危险，但若考虑安全系数，则还有一定的欲度，未必破坏。
3-2 解：受力分析围绕C 点，将AC 、BC 两杆截开得分离体，设F A 、F B 为拉力，根据平衡条件：A B F F = 2c o s A F F α=代入已知参数，解得130A B F F ==。
亦可知，杆AC 和杆BC所受轴向内力为130。
则[]1107A AC MPa σσ≈<[]259.8B BC MPa 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：2sin30F F ︒= []20.50.548BC F F B KN σ==⋅= 21cos30F F ︒=[]210.50.5/cos300.540AB F F F A KN σ==︒=⋅≈F 1F 2Ⅲ ⅡⅡⅠⅢF BF AF 1F 2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）。
3-4 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 mm ， 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)Q F KN MPa d d mm 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 ⎧==⋅-︒⋅⎪==-++︒⎨⎪==-︒⎩∑∑ 代入F 1＝50KN ，解得F BX ＝F BY ＝25KN即F B ≈35KN 。
螺栓B 有两个剪切面，Q ＝F B /2，所以15d mm ≥≈ 所以铰链处螺栓B 的直径应大于等于15mm 。
3-7 解：最大剪应力 m a x 3310000.20.2(0.05)40t M M N m W d m MPa τ⋅=≈==⨯1m 长度扭转角 631000180182000100.10.105n PM l GI ϕπ︒==⨯⨯≈⨯⨯⨯︒3-8 解：1）采用截面法，首先在CB 段内I-I 处截开，取右端分离体，根据平衡条件：Mn ＝－M 2＝－5000N.m再在AB 段内Ⅱ-Ⅱ处截开，取右端分离 体，根据平衡条件：Mn ＝M 1－M 2＝7000－5000＝2000(N.m) 可作扭矩图如图。