机械设计基础插本资料答案资料
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(科学出版社)部分习题参考答案
第三章部分题解参考3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。
设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。
试分析此方案有无结构组成原理上的错误。
若有，应如何修改？习题3-5图习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c)解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 其中：滚子为局部自由度计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。
解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。
其自由度为：115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F ②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。
习题3-6(a)图 习题3-6(d)图解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。
解(a) 10102732345=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链 原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。
当满足BE =BC =CD =DE ，AB =AD ，AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b) 1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。
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。
机械设计基础习题答案
机械设计基础习题答案机械设计基础是工程学科中的一个重要分支，它涉及到机械系统的设计原理、方法和实践。
以下是一些机械设计基础习题的答案示例，这些答案仅供参考，具体问题需要根据实际题目来解答。
问题1：简述机械设计中的“三原则”。
答：机械设计中的“三原则”指的是：1. 功能原则：设计应满足预定的功能要求。
2. 经济原则：设计应考虑成本效益，确保在满足功能的前提下，成本控制在合理范围内。
3. 美学原则：设计应追求美观，使产品在满足功能和经济性的同时，具有较好的外观。
问题2：什么是材料的许用应力，它在设计中的作用是什么？答：材料的许用应力是指在不造成材料永久变形或破坏的前提下，材料可以承受的最大应力。
在设计中，许用应力用于确定零件的尺寸，确保零件在工作过程中不会因为应力超过材料的承受能力而发生失效。
问题3：请解释什么是疲劳强度设计，并简述其重要性。
答：疲劳强度设计是指在设计过程中考虑到材料在反复加载和卸载条件下的强度问题，以防止因疲劳而产生的断裂。
其重要性在于许多机械零件在实际工作中会经历周期性的载荷变化，疲劳强度设计可以确保零件在预期的使用寿命内保持可靠性和安全性。
问题4：描述一下机械零件的失效模式有哪些，并举例说明。
答：机械零件的失效模式主要包括：1. 断裂：由于超负荷或疲劳等原因导致零件突然断裂。
2. 磨损：零件表面因摩擦而逐渐损耗。
3. 腐蚀：材料在化学或电化学反应下逐渐被破坏。
4. 塑性变形：零件在持续应力作用下发生永久变形。
例如，轴承在长时间运行后可能会因为疲劳而断裂，齿轮可能因磨损而需要更换。
问题5：什么是公差与配合，它们在机械设计中的重要性是什么？答：公差是指零件尺寸的允许偏差范围，而配合则是指两个或多个零件之间的相互配合关系。
在机械设计中，公差与配合的重要性在于它们确保了零件的互换性、装配性和功能实现，同时也影响到机械系统的精度和可靠性。
请注意，以上答案仅为示例，实际的习题答案应根据具体的题目要求和内容进行编写。
机械设计基础第2版课后习题及答案
机械设计基础-第2版-课后习题及答案机械设计基础（第2版）是一本广泛使用于机械工程和相关专业的教材。
以下是一些课后习题及其答案，供学生参考：1. 什么是机械设计？它的重要性是什么？机械设计是一门工程学科，涵盖了设计和分析各种机械系统和设备的原理和方法。
它的重要性在于它是机械工程师必备的基本技能，通过机械设计，工程师能够创建出最优化的机械系统和设备，从而提高工作效率和产品质量。
2. 机械设计的基本原则有哪些？- 安全性原则：确保设计的机械系统和设备能够在正常使用条件下运行，并具备可靠的故障保护和紧急停止机制。
- 功能性原则：设计应该满足系统和设备的预期功能和性能要求。
- 可制造性原则：设计应该考虑到材料和制造工艺的可行性，并且尽量采用简单和经济的制造方法。
- 可维护性原则：设计应该便于维修和保养，以延长设备的使用寿命并减少停工时间。
- 经济性原则：设计应该尽可能采用成本效益高的解决方案，并尽量减少材料和能源的浪费。
3. 什么是设计过程？它的主要步骤是什么？设计过程是将设计问题转化为可行解决方案的过程。
主要步骤包括：- 确定设计目标和要求：明确设计的目标、功能和性能要求，并进行必要的市场调研和用户需求分析。
- 概念设计：根据设计目标和要求生成不同的设计概念，并进行评估和选择。
- 详细设计：根据选定的设计概念进行详细的设计、分析和计算。
- 制造和测试：将设计转化为实际的产品，并进行制造和测试。
- 评估和改进：对设计进行评估和改进，根据测试结果和用户反馈进行需要的调整和改进。
4. 什么是草图设计？它有什么优势和缺点？草图设计是一种用手绘或计算机辅助绘图软件绘制的简化和快速的设计概念。
它的优势包括：- 快速：草图设计能够快速生成多种设计方案，并在早期阶段对其进行评估和选择。
- 灵活：草图设计容易修改和调整，使得设计师能够快速响应用户需求和变化。
- 直观：草图设计能够清晰地表达设计的基本形状和结构，便于设计师和他人理解和沟通。
机械设计基础习题集答案
机械设计基础习题集答案机械设计基础是工程学科中非常重要的一门课程，它涉及到机械零件的设计原理、计算方法和应用实践。
以下是一份机械设计基础习题集的答案示例，涵盖了一些基础题目和解答方法。
一、选择题1. 机械设计中的“四性”指的是什么？- A. 可靠性、耐久性、经济性、安全性- B. 稳定性、耐久性、经济性、安全性- C. 可靠性、稳定性、经济性、安全性- D. 可靠性、耐久性、稳定性、经济性正确答案：A2. 材料的屈服强度是指：- A. 材料开始发生永久变形时的应力- B. 材料发生断裂时的应力- C. 材料发生疲劳破坏时的应力- D. 材料发生弹性变形时的应力正确答案：A二、简答题1. 简述机械零件的失效形式有哪些？答：机械零件的失效形式主要包括：过载失效、疲劳失效、磨损失效、腐蚀失效和断裂失效。
2. 什么是静强度计算和疲劳强度计算？答：静强度计算是指在静载荷作用下，根据材料的力学性能，计算零件在不发生破坏时所能承受的最大载荷。
疲劳强度计算则是在循环载荷作用下，根据材料的疲劳特性，预测零件在达到一定寿命前所能承受的最大循环载荷。
三、计算题1. 某轴的直径为50mm，材料为45钢，其许用应力为[σ]=120MPa。
若轴受到的最大弯矩为2000N·m，试求该轴的最小安全系数。
答：首先计算轴的截面模量W，对于圆轴，W=πd³/32，将直径d=50mm代入得W=π×50³/32。
然后根据弯矩公式M=Wσ，计算轴的许用弯矩M允许。
将已知数据代入得M允许=π×50³/32×120×10⁶Pa。
最后，安全系数n=M允许/M实际，将M允许和M实际（2000N·m）代入计算得n的值。
2. 设计一个螺栓连接，螺栓材料为Q235，螺栓直径为M12，预紧力为5000N。
求螺栓的应力状态。
答：首先计算螺栓的截面积A，对于M12螺栓，A=πd²/4，d为螺栓直径。
机械设计基础插本资料
1、变压器是b。
a.机器；b.机构；c.既不是机器也不是机构2、平面四杆机构压力角α与传动角γ的关系为C。
A. α＋γ＝180°B.α＝γC.α＋γ＝90°3、B可使从动杆得到较大的行程。
A. 盘形凸轮机构 B 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构4、平行轴斜齿圆柱齿轮机构与直齿圆柱齿轮机构相比，其优点是CA. 有轴向推力B. 重合度较大C. 制造安装容易5．计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的B倍。
A. 1.1B. 1.3C. 1.25D. 0.36．能构成紧连接的两种键是C 。
A.楔键和半圆键B.半圆键和切向键C. 楔键和切向键D.平键和楔键7．带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为_D___.A．带的材料不符合虎克定律B带容易变形和磨损C带在带轮上打滑D带的弹性滑动8．带传动中，弹性滑动DA．在张紧力足够时可以避免B．在传递功率较小时可以避免C．在小带轮包角足够大时可以避免D．是不可避免9．设计链传动时，链节数最好取_A___。
A偶数B奇数 C质数 D链轮齿数的整数倍10．轮齿弯曲强度计算中齿形系数与C无关。
A齿数B变位系数C模数D斜齿轮的螺旋角11、自行车的前轮轴是B，而中间轴（脚踏）是C 。
A、传动轴B、心轴C、转轴D、软轴12．角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随公称接触角α的增大而_A___。
A．增大B．减少C．不变110．下列四种轴承中，__B__必须成对使用。
A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．推力球轴承D．圆柱滚子轴承1、构件是机器的运动单元。
零件是机器的制造单元。
4、两构件之间作面接触的运动副，叫低副。
15、如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，即可得到双曲柄机构。
32．加惰轮的轮系只能改变从动轮的旋转方向，不能改变轮系的传动比。
64．V带传动比不恒定主要是由于存在弹性滑动。
78 一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的的；小齿轮的弯曲应力与大齿轮的弯曲应力一般是不相等的。
机械设计基础 课后习题答案文选
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。
题2-1答: a ），且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ），且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ），不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ），且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
题2-2解: 要想成为转动导杆机构，则要求与均为周转副。
（ 1 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）；在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）。
综合这二者，要求即可。
（ 2 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在位置时，从线段来看，要能绕过点要求：（极限情况取等号）；在位置时，因为导杆是无限长的，故没有过多条件限制。
（ 3 ）综合（1 ）、（2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题2-3 见图 2.16 。
图 2.16题2-4解: （1 ）由公式，并带入已知数据列方程有：因此空回行程所需时间；（ 2 ）因为曲柄空回行程用时，转过的角度为，因此其转速为：转/ 分钟题2-5解: （1 ）由题意踏板在水平位置上下摆动，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。
机械设计基础复习资料答案
机械设计基础复习资料答案在机械设计学习中，基础知识的掌握非常重要。
如果基础不扎实，那么在进阶学习时将会遇到很大的困难。
复习时，不仅要做习题，还要熟悉解题方法。
以下是一些机械设计基础习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 如果一个滑块通过一根不可拆卸销连接到一根转动的手柄，那么这个手柄的剪切强度如何计算？答案：使用剪切的传送理论来计算主要的内部剪切力。
剪切强度应该是由手柄的几何形状和组成材料的剪切强度确定的。
通常，这个强度被离心在极端位置上最大值的原则证明。
2. 机械零部件的公差是什么？答案：公差是生产和制造机械零件时允许的最小和最大尺寸之间的差距。
在机械零件设计中，公差被用来解决制造过程中各种条件的不确定性。
公差设计可确定失效机会并增加了零部件的适应性和互换性，对于出现问题和校准测试也有很大帮助。
3. 游程和步距有什么区别？答案：游程是指导螺杆在一圈中的线长度，这取决于导螺杆的长度和螺纹数。
步距是指导螺杆周围两个相邻螺纹的距离。
游程和步距是螺旋结构的重要参数，这些参数决定了螺杆的尺寸和传动稳定性。
4. 粘度和摩擦有什么联系？答案：粘度和摩擦都是表示物体间接触特性的量，但它们的侧重点不同。
粘度被用来量化流动物质的内部耗散，并且密切相关于分子速度和密度之间的相互作用。
相反，摩擦是指物体表面间当两个物体相对运动时的抵抗力量。
当物体直接接触并运动时，摩擦通常会增加其粘度。
5. 解析图形学对机械设计有什么用处？答案：解析图形学是研究对象表现良好的图形表示和处理的领域。
在机械设计中，解析图形学被用于创建和处理数字模型和CAD模型，并提高设计的可视化能力和合理分析问题的能力。
在实际设计中，解析图形学提供了可靠的功能，使其将设计从概念到生产的所有过程中保持一致性。
以上是机械设计基础复习资料答案的五篇随笔，现在你应该已经对这些问题有了更深入的了解。
学习机械设计，针对基础知识重点掌握，加深对解题方法的理解，这样才能更好的理解机械设计的内在原理和概念。
机械设计基础插本复习题2
1)、计算两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。
2)、若安装中心距为126mm，求两节圆直径。
12、图所示为直齿锥齿轮–斜齿圆柱齿轮减速器，齿轮1主动，转向如图示。试在图中完成以下任务：
三、大题
1、判断图示铰链四杆机构为何种类型机构？当以构件AB为机架时又属何种类型机构？有无急回特性？
2、图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，用作图法在图中标出传动角、压力角、极位夹角。
3、计算下列运动链的自由度(若有局部自由度、虚约束和复合铰链应明确指出)，并指出使该运动链运动确定的条件。
4、已知一对直齿标准外啮合圆柱齿轮传动，轮2的齿数Z2=36，模数m=3mm，
8、一对7206轴承“面对面”安装于轴的两端。条件如图所示。求这两个轴承所受的径向载荷、轴向载荷及9、计算自由度指出何处存在局部自由度、虚约束和复合铰链，并指出
使该机构运动确定的具体条件。（本题10分）；
10、计算图所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。
15．图示传动系统：
1）为使II轴上的轴承所受轴向力最小，定出斜齿圆柱齿轮（轮1和轮2）的螺旋线方向（画于图上）；
2）在图上标出蜗轮转向并指出蜗轮的螺旋线方向。
3）在图上作出斜齿轮2、锥齿轮3和蜗轮6由的受力方向（用三个分力表示），
16.如图所示二个构件用两只普通螺栓联接,已知构件所受的工作载FR=3KN,接合面间的摩擦系数f=0.15,取可靠性系数Kf=1.2,则每个螺栓需要的预紧力应为多少?若螺栓的材料[σ]=120Mpa,该螺栓的小径应为多少?(12分)
《机械设计基础》插本复习题及答案
复习题一、填空题1、构件是机器的运动单元。
零件是机器的制造单元。
2、运动副是指能使两构件之间既保持表面接触。
而又能产生一定形式相对运动的构件。
3、机器一般是由动力系统、传动装置、执行装置和控制装置四部分组成。
4、两构件之间作面接触的运动副，叫低副。
5、构件所具有的独立运动的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有 3 个自由度。
6、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副分为高副和低副。
7、房门的开关运动，是低副在接触处所允许的相对转动。
8、抽屉的拉出或推进运动，是低副在接触处所允许的相对移动。
9、火车车轮在铁轨上的滚动，属于高副。
10、在平面机构中若引入一个高副将引入__1____个约束，而引入一个低副将引入__2___个约束。
11、可以证明，曲柄摇杆机构曲柄主动时，最小传动角发生在___曲柄_ ___ 与__ 连杆 __共线的两个位置中的一个位置。
12、当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于 0 ，该机构处于死点位置。
13、机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为传动角角，用它来衡量机构的传动性能性能。
14、在下图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，则为双曲柄机构；以BC杆为机架时，则为双摇杆机构；以CD杆为机架时，则为曲柄摇杆机构机构。
15、如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，即可得到双曲柄机构。
16、当机构的传动角等于00（压力角等于900）时，机构所处的位置称为死点位置。
17、铰链四杆机构按照有无曲柄、摇杆分类，可以分为铰链双曲柄机构、铰链双摇杆机构和铰链曲柄摇杆机构三种基本形式18、行程速比系数K与θ的关系为（写出关系公式）θ=180-(k-1/k+1)。
19、机构具有确定运动的条件是机构的自由度个数动件数相等个数20、在图示导杆机构中，AB⊥BC，当以AB为主动件时，机构在该位置传动角的值为 90°。
21、凸轮机构按凸轮形状分为盘形，移动和圆柱凸轮三种型式。
机械设计基础课后习题答案_刘江南_郭克希主编精编版
（2） 初步选取主要参数 取 z1=20，z2=iz1=3.35×20=67， 取 ψa＝0.4，则 ψd=0.5(i+1)ψa=0.5×(3.4+1)×0.4=0.88，符合表 6-9 范围。
=
9.55 ×106 × 14.4 456.5
=
301.25 ×103
N·mm；
③复合齿形系数 YFS
由 zv1
=
z1 cos3 β
=
20 cos3 12°
=
21.37 ，
zv 2
=
z2 cos3 β
=
67 cos3 12°
= 71.59 ，
查图 6-21 得， YFS1 = 4.34 , YFS2 = 3.96 ； ④重合度系数 Yε
12-5 一水泵轴选用深沟球轴承支承。已知轴颈 d=35 mm，转速 n=2 900 r/min，轴承所受径向载荷 Fr =2 300 N，轴向载荷 Fa =540 N，工作温度 t＜100℃、载荷平稳，要求使用寿命 L/h =5 000 h。试选择轴承型
号。 12-6 设根据工作条件决定在轴的两端反装两个角接触球轴承，如图 12-9a)所示。轴承常温下运转，
确定中心距 a = mn (z1 + z2 ) = 3 × (20 + 67) = 133.42 mm，圆整取 a=135 mm；
2cos β
2 × cos12°
确定螺旋角 β
=
arccos mn (z1
+
z2 )
机械设计基础复习资料(08级)部分答案
《机械设计基础》复习资料第一部分分类练习题一. 选择题1. 若两构件组成低副，则其接触形式为（ A ）。
A ．面接触；B ．点或线接触；C ．点或面接触；D ．线或面接触。
2. 四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动，则从动曲柄将作（ A ）。
A ．周期变速转动；B ．间歇转动；C ．匀速转动；D ．往复摆动。
3. 杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（ D ）。
A ．曲柄摇杆机构；B ．双曲柄机构；C ．双摇杆机构；D ．双曲柄机构或双摇杆机构。
4. 铰链四杆机构的死点位置发生在( A )A.从动件和连杆共线位置；B.从动件和机架共线位置；C.主动件和连杆共线位置；D.主动件和机架共线位置。
5. 当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构有无急回特性和死点？ （ C ）A ．有急回特性、有死点；B ．有急回特性、无死点；C ．无急回特性、无死点；D ．无急回特性、有死点；6. 图示凸轮机构的推程运动角是多少？（AB 、CD 为以O 为圆心的圆弧） （ C ）A ．160°；B ．130° ；C ．120°；D ．110°。
7. 在下列凸轮机构中，从动件和凸轮的运动不在同一平面中的是（ D ）。
A ．直动滚子从动件盘形凸轮机构B ．摆动滚子从动件盘形凸轮机构C ．直动平底从动件盘形凸轮机构D ．摆动从动件圆柱凸轮机构 8. 铰链四杆机构中，若最短杆和最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，且以最短杆为机架，则机构有（ B ）。
A 、一个曲柄，B 、两个曲柄，C 、无曲柄，D 、可能有一个也可能有两个。
9. 图（a ）为（ B ）；图（b ）为（ D ）。
A. 曲柄滑块机构B. 导杆机构C. 摇块机构D. 定块机构10. 凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时，机构受力（ 2 ）。
①无冲击②有刚性冲击 ③有柔性冲击④ 不确定冲击 11. 图示为凸轮机构在推程中从动件的位移线图，其从动件的运动规律为（ C ）。
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《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1 —1自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或：F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。
v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比「1/「2。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。
机械设计基础插本资料答案
一、填空题1、机构具有确定运动的条件是机构自由度F>0，且F等于原动件数。
2.构件相对于参考系的独立运动的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有 3 个自由度。
3.曲柄摇杆机构中，当曲柄主动时，最小传动角发生在曲柄与__ 机架 __共线的两个位置中的一个位置。
4.两渐开线齿轮啮合传动时，当两轮的中心距略有改变时，两齿轮仍能保持原传动比传动，此特性称为齿轮传动的可分性。
5、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为两轮的模数和压力角必须分别相等，连续传动条件为重合度大于1。
6.对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为行星轮和中心轮或太阳轮两大类。
7、紧联接螺栓按拉伸强度计算时, 考虑到拉伸和扭转的复合作用, 应将拉伸载荷增大至原来 1.3倍。
8. 普通平键的截面尺寸b h是按轴径从标准中查取。
9、常用的间歇运动机构有棘轮和槽轮机构。
10、凸轮从动件按等加速等减速运动规律运动时，有刚性冲击，按余弦加速度规律运动时，有柔性冲击。
11于紧固连接和紧密连接。
12、蜗杆传动中，失效主要发生在蜗杆和蜗轮中的蜗轮。
13.对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是10% 。
14、按承载情况划分轴的类型，自行车的前轮轴是固定心轴，一般减速器的齿轮轴是转轴。
15、用范成法法加工正常齿标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为17。
16、三角带传动由于有弹性滑动的影响，所以不可能有恒定的传动比。
17、为了使连杆机构具有急回运动特性，要求行程速比系数k 大于1。
18、链节数一般应取偶数，链轮齿数应取奇数。
19、代号N208/P4、30208/P2、51208/P6的三种滚动轴承,其内径为都为 40 mm,仅能承受径向载荷的轴承是 N208/P4 ,公差等级最高的轴承是30208/P2 , 仅能承受轴向载荷的轴承是 51208/P6 。
20、螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中好，所以常用于紧固连接和紧密连接。
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一、填空题1、机构具有确定运动的条件是机构自由度F>0，且F等于原动件数。
2.构件相对于参考系的独立运动的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有 3 个自由度。
3.曲柄摇杆机构中，当曲柄主动时，最小传动角发生在曲柄与__ 机架 __共线的两个位置中的一个位置。
4.两渐开线齿轮啮合传动时，当两轮的中心距略有改变时，两齿轮仍能保持原传动比传动，此特性称为齿轮传动的可分性。
5、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为两轮的模数和压力角必须分别相等，连续传动条件为重合度大于1。
6.对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为行星轮和中心轮或太阳轮两大类。
7、紧联接螺栓按拉伸强度计算时, 考虑到拉伸和扭转的复合作用, 应将拉伸载荷增大至原来 1.3倍。
8. 普通平键的截面尺寸b h是按轴径从标准中查取。
9、常用的间歇运动机构有棘轮和槽轮机构。
10、凸轮从动件按等加速等减速运动规律运动时，有刚性冲击，按余弦加速度规律运动时，有柔性冲击。
11于紧固连接和紧密连接。
12、蜗杆传动中，失效主要发生在蜗杆和蜗轮中的蜗轮。
13.对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是10% 。
14、按承载情况划分轴的类型，自行车的前轮轴是固定心轴，一般减速器的齿轮轴是转轴。
15、用范成法法加工正常齿标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为17。
16、三角带传动由于有弹性滑动的影响，所以不可能有恒定的传动比。
17、为了使连杆机构具有急回运动特性，要求行程速比系数k 大于1。
18、链节数一般应取偶数，链轮齿数应取奇数。
19、代号N208/P4、30208/P2、51208/P6的三种滚动轴承,其内径为都为 40 mm,仅能承受径向载荷的轴承是 N208/P4 ,公差等级最高的轴承是30208/P2 , 仅能承受轴向载荷的轴承是 51208/P6 。
20、螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中好，所以常用于紧固连接和紧密连接。
21、滚子链的标记90A表示: A系列，单排，90节的滚子-12⨯1链。
22、平键的工作面是两侧面，靠工作面的键的上下两工作面与键槽间的摩擦力传递载荷，若单键强度不够可采用双键，按相隔180º布置。
23、某轴承在基本额定动载荷作用下的基本额定寿命为10的6次方转，其可靠度为 90% 。
24、带传动工作时，带中的最大应力发生在带紧边进入小带轮处处。
25、平行轴外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件为Mn1=Mn2=Mn ,αn1=αn2=αn26、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算,以防润滑失效。
27、轴承代号为7215，其内径为 75 mm，是角接触球类型轴承。
二、判断题（×或√）1、套筒滚子链传动是啮合传动，所以其瞬时传动比是恒定的。
×2、齿轮传动中，增加模数可提高齿轮的弯曲强度。
√3、滚动轴承寿命计算是针对疲劳点蚀失效的。
√4、一对减速齿轮传动中，主动轮的接触应力与从动轮的接触应力之间的关系为σH1=σH2 √5、选择润滑油的主要依据是粘度。
√三、选择题1.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=α2.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： B 。
A.b r 越大，α越大B.b r 越大，α越小C. b r 越小，α越小D.b r 与α无关3. 若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。
A 、牵连瞬心B 、 绝对瞬心C 、 相对瞬心4、下图所示轮系中，齿轮 B 为惰轮。
A 、1和3'B 、2和4C 、3和3'D 、3和45、周转轮系与定轴轮系的根本区别在于 B 。
A 、齿轮轴线不平行B 、齿轮轴线不固定C 、齿轮轴向不能移动6、平面四杆机构压力角α与传动角γ的关系为 C 。
A 、α＋γ＝180°B 、α＝γC 、α＋γ＝90°D 、α≠γ7、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而 A 。
A 、增大B 、减小C 、不变D 、不定8、机械钟表是 A 。
A 、机器B 、机构C 、零件D 、构件9、变压器是 B 。
A 、机器B 、机构C 、既不是机器也不是机构10、 C 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。
A ．摆动尖顶从动件B ．直动滚子从动件C ．直动平底从动件D ．直动滚子从动件11、能构成紧连接的两种键是 C 。
A 、楔键和半圆键B 、切向键和半圆键C 、楔键和切向键D 、楔键和平键12、自行车的前轮轴是 B ，而后轮轴是 C 。
A、传动轴B、心轴C、转轴D、软轴13、在V型带传动中，小轮包角一般应大于或等于 C 。
A、90OB、100OC、120O D 、150O14. 选取V带型号，主要取决于 A 。
A．带传递的功率和小带轮转速 B．带的线速度C. 带的紧边拉力 D．带的松边拉力15.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 B 的轴承所能达到的寿命。
A.99%B.90%C.98%D.50%16.对于齿面硬度HBS≤350的闭式齿轮传动，设计时一般 A 。
A．先按接触强度条件计算B．先按弯曲强度条件计算C．先按磨损条件计算D．先按胶合条件计算17.一般参数的开式齿轮传动，其主要失效形式 B 。
A.齿面啮合B.齿面磨损C.齿面胶合D.齿面塑性变形18.公差等级最高的轴承是 D 。
A .N316/P6XB .30306/P4C .6306/P5 D. 30206/P219、螺纹的公称直径是指螺纹的 A ，螺纹升角是指螺纹 B 处的升角。
A、大径B、中径C、小径D、平均直径20.当两个被联接件不太厚且常装拆时，宜采用 D 。
A.紧定螺钉联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.螺栓联接21、在两个被连接件之一不能加工通孔，且经常拆装的场合，一般选用 ( C )A、普通螺栓联接B、铰制孔用螺栓联接C、双头螺柱联接D、螺钉联接螺纹22.在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是 A 。
A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装C.安置防松装置D.为避免螺栓受拉力过大四、简答题1、螺栓联接（包括普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接）、双头螺柱联接和螺钉联接各自适用什么场合？普通螺栓联接：被联接件较薄，以承受轴向载荷为主；铰制孔用螺栓联接：被联接件较薄，以承受横向载荷为主；螺钉联接：一被联接件较厚，不需经常拆卸；双头螺柱联接：一被联接件较厚，可经常拆卸；2、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并简要说明其原因。
布置顺序：V带传动——齿轮传动——链传动。
V带传动在最高速级，过载时保护电机；齿轮传动在中间级过渡；链传动在最低速级，惯性力较小。
3、齿轮轮齿的失效形式有哪些？指出齿轮的强度计算是分别针对哪种失效形式的。
轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效、齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
4、形成流体动力润滑的基本条件有哪些？1.两相对运动表面必须形成楔形空间2.两表面必须有一定的相对滑动速度，能使油从楔形空间的大口流向小口3.润滑油必须有一定的粘度，且供油要充分5、判断图示铰链四杆机构为何种类型机构？有无急回特性？当以构件AB为机架时又属何种类型机构？曲柄摇杆机构。
有。
双曲柄机构。
6、什么是带传动的弹性滑动？有哪些后果？带传动装置一般放在高速级还是放在低速级？为什么？由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。
弹性滑动的结果是： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。
高速级。
带传动为弹性接触，可以在高速时有缓冲作用。
带传动当带速较低时,传动结构尺寸较大,所以一般放在高速级五、分析计算题1、计算下列运动链的自由度 (若有局部自由度、虚约束和复合铰链应明确指出)，并指出使该运动链运动确定的条件。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）2、已知一对正常齿制标准直齿外啮合圆柱齿轮传动，模数m=4mm，压力角α=20°Z1＝20 Z2=401)、计算两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。
2)、若安装中心距为126mm，求两节圆直径。
3、已知一对直齿标准外啮合圆柱齿轮传动，轮2的齿数Z=36，模数m=3mm，传2=2，实际安装中心距a′=82mm，；求：动比i121）齿数Z及标准中心距a12）计算两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。
3）两节圆直径。
4、图中所示斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。
动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。
试求：方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；（1）为使蜗轮4按图中n4（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；（3）在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向（垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画（4）如果轴I传递的功率是7.5KW，轴I的转速n1为750r/min，齿轮1的分。
(本题15分)度圆直径为40mm，计算齿轮1的圆周力Ft1解：（1）、（2）、（3）如图（4）T 1=9550000P 1/n 1=9550000×7.5/750=95500 N·mmN d T F t 4775409550022111=⨯==5、图示紧螺栓组联接，采用二个M16的普通螺栓（小径d 1=13.84 mm ），联接所受的横向载荷F =4500 N ，被联接件接合面的摩擦系数f =0.15，联接可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉应力[σ]=120 MPa ，描述螺栓杆工作前后的受力状况，并校核该联接是否安全。
解:螺栓杆工作前后均受拉力, 设拉力为F 0由强度条件:[]N d F 138803.1412084.133.142210=⨯⨯⨯=⨯≤πσπ因:所以,该联接安全6、图示为传动装置。
要求Ⅱ轴上传动件的轴向力能相抵消。
试分析齿轮3的受力（用各分力表示）情况。
][43.1210σπσ≤=d F 540045002.1832813380215.020=⨯=>=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅F K F z f i S7、图示齿轮传动中：已知输入功率P 1=3.3KW ，n 1=1450r/min ，齿轮1的分度直径d 1=65mm 010820==βαn1）按Ⅱ轴轴向力部分抵消的原则确定齿轮3、4的螺旋线方向； 2）在图上画出齿轮1、4所受的圆周力、径向力和轴向力的方向；3）求齿轮1的圆周力、径向力和轴向力的大小。
ⅠⅡⅢ18、一对7206轴承“面对面”安装于轴的两端。