机械设计基础第8章习题答案
机械设计基础练习题+答案解析
第一章绪论机械设计概述一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ）A．机构 B．构件 C．部件 D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）A．构件是机器零件组合而成的。
B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ）A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子 D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。
车床上的主轴属于（执行）部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。
3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。
4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。
5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。
机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。
第二章平面机构的结构分析一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。
机械设计基础习题及答案
第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。
试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
题1—2图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。
B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。
试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。
题1—3计算题1－3图a）与图b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
题1－3图a）题1－3图b）题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图 题解1—5图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。
D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。
题2-4设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）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？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）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。
第二章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。
第三章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。
第四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。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）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:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本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。
机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(1-18章全)
当 、 、 时的位移 、 、 分别为
（1）用极标法求理论轮廊上对应点的坐标值。
选取凸轮转轴中心为坐标原点，OX通过从动件的运动起始点，则理论轮廊上某点的极坐标方程为
因该凸轮机构为对心直动从动件，故 、 、 、
可求得
当 时：
当 时：
当 时：
（2）用极坐标方法出实际轮廓上对应点的坐标值。
紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。
7.10铰制孔用螺栓连接有何特点？用于承受何种载荷？
答：铰制孔用螺栓连接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合，没有间隙，螺母不必拧得很紧。工作时螺栓连接承受横向载荷，螺栓在连接结合面处受剪切作用，螺栓杆与被连接件孔壁相互挤压。
5.7用作图法求出下列各凸轮从如题5.7所示位置转到B点而与从动件接触时凸轮的转角 。（可在题5.7图上标出来）。
题5.7图
答：
如题5.7答案图
5.8用作图法求出下列各凸轮从如题5.8图所示位置转过 后机构的压力角 。（可在题5.8图上标出来）
题5.8图
答：
如题5.8答案图
题5.9答案图
5.10一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮顺时针匀速转动，基圆半径 ，行程 ，滚子半径 ，推程运动角 ，从动件按正弦加速度规律运动，试用极坐标法求出凸轮转角 、 、 时凸轮理论轮廊与实际轮廓上对应点的坐标。
11.12 试分析如题11.12图所示的蜗杆传动中，蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向。
题11.12
答：蜗杆、蜗轮的转动方向及所受各分力的方向如题11.12答案图所示。
第8章平衡答题
第八章答题：第八章课程名：机械设计基础 （第八章） 题型 计算题 考核点：静平衡计算、动平衡计算1. 某汽轮机转子质量为1吨，由于材质不匀及叶片安装误差致使质心偏离回转轴线0.4mm ，当该转子以5000r/min 的转速转动时，其离心力有多大?离心力是它本身重力的几倍?(8分)解：离心力：F ＝mr ω2=N 109662)6050002(100014.0100012=⨯⨯⨯⨯⨯π 离心力是它本身重力的倍数：109662/（1000×9.8）＝11.9倍*2.图示盘形回转件经静平衡试验得知，其不平衡质径积mr 等于2kg.m ，方向沿图中方向 。
由于结构限制，，只允许在和方向各加一个质径积来进行平衡，求D D c c r m r m 和的数值。
(12分)解：依题意列方程︒=︒=︒+︒60sin 30sin 60cos 30cos D D c c A A D D c c r m r m r m r m r m代入已知数：232122123DD c c D D cc r m r m r m r m ==+ 解得：mkg r m m kg r m c c D D ⋅=⋅=732.11*3图示盘形回转件上存在四个偏置质量;已知m1=10kg, m2=l4kg ，m3=l6kg, m4=10kg ,r1=50mm ，r2=100mm ，r3=75mm ，r4=50mm ，设所有不平衡质量分布在同一回转面内，问应在什么方位上加多大的平衡质径积才能达到平衡?(12分)解：依题意:设沿r1方向为X 正方向，沿r2方向为Y 正方向。
列方程m1r1－m3r3+mxrx=0m2r2－m4r4+myry=0 10×0.05－16×0.075+m x r x =0 m x r x =0.7kg ·m14×0.1－10×0.05+m y r y =0 m y r y =－0.9kg ·m 平衡质径积为：kgm14.1=52..125°YX*4图示盘状转子上有两个不平衡质量：m1=1.5kg, m2=0.8kg, r1=140mm, r2=180mm, 相位如图。
杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(回转件的平衡)
第8章 回转件的平衡8.1 复习笔记一、回转件平衡的目的机械中有许多构件是绕固定轴线回转的，这类作回转运动的构件称为回转件（或称转子）。
1．不平衡的原因由于回转件的结构不对称、材质不均匀或是制造不准确等因素，使回转件在转动时产生离心力系的不平衡，使离心力系的合力和合力偶矩不等于零。
2．不平衡的危害（1）在运动副中产生附加的动压力，从而增大构件中的内应力和运动副中的摩擦，加剧运动副的磨损，降低机械效率和使用寿命；（2）使机械产生周期性振动，降低工作可靠性和精度、零件材料的疲劳损坏以及令人厌倦的噪声。
3．回转件平衡的目的调整回转件的质量分布，使转子工作时的离心力达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害振动，改善机构工作性能。
二、回转件的平衡计算根据组成回转件各质量的不同分布，可分两种情况。
1．质量分布在同一回转面内轴向尺寸很小的回转件（B/D ＜0.2），将其质量看作是分布在同一平面内，如风扇叶轮、飞轮、砂轮等。
对于这类转子，利用在刚性转子上重心的另一侧加上一定的质量，或在重心同侧去掉一些质量，使质心位置落在回转轴线上，从而使离心惯性力达到平衡，即平衡条件为：b 0=+∑=i F F F式中，F 、b F 、i F ∑分别表示总离心力、平衡质量的离心力、原有质量的离心力。
写成质径积的形式为：b b 0=+∑=i i me m r m r特点：若重心不在回转轴线上，则在静止状态下，无论其重心初始在何位置，最终都会落在轴线的铅垂线的下方，这种不平衡现象在静止状态下就能表现出来，故称为静平衡。
静平衡的条件：分布于回转件上各个质量的质径积的向量和为零，即：b b 0+∑=i i m r m r2．质量分布不在同一回转面内 对于轴向尺寸较大(B/D ≥0.2)的回转件，如内燃机中的曲轴和凸轮轴、电机转子、机床主轴等，其质量的分布不能再近似地认为是位于同一回转面内，而应看作分布在垂直于轴线的许多互相平行的回转平面内，离心惯性力将形成一个不汇交空间力系，因此必须使各质量产生的离心力的合力和合力偶都等于零，才能达到平衡，即平衡条件为：0F ∑= 0M ∑=平衡方法：对于动不平衡的转子，无论其具有多少个偏心质量以及分布在多少个回转平面内，只要将各不平衡质量产生的惯性力分别分解到两个选定的平衡基面内，则动平衡即转化为在两平衡基面内的静平衡计算问题。
机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案
机械设计基础（第3版）复习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度2-1 答：两构件之间直接接触并能保证一定形式的相对运动的连接称为运动副。
平面高副是点或线相接触，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：机构具有确定相对运动的条件是：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处理好复合铰链、局部自由度、虚约束。
2-4 答：1. 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。
2. 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，这种局部运动的自由度称为局部自由度。
3. 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。
2-5 答：机构中常出现虚约束，是因为能够改善机构中零件的受力，运动等状况。
为使虚约束不成为有害约束，必须要保证一定的几何条件，如同轴、平行、轨迹重合、对称等。
在制造和安装过程中，要保证构件具有足够的制造和安装精度。
2-6 答：1.在分析和研究机构的运动件性时，机构运动简图是必不可少的；2. 绘制机构运动简图时，应用规定的线条和符号表示构件和运动副，按比例绘图。
具体可按教材P14步骤（1）~（4）进行。
2-7 解：运动简图如下：2-8 答：1. F=3n－2P L－P H=3×3－2×4－0=1。
该机构的自由度数为1。
2.机构的运动简图如下：2-9答：（a）1.图（a）运动简图如下图；2.F=3n－2P L－P H=3×3－2×4－0=1，该机构的自由度数为1CB4（b）1.图（b）运动简图如下图；2. F=3n－2P L－P H =3×3－2×4－0=1。
该机构的自由度数为1。
2-10 答：（a）n=9 P L=13 P H=0F=3n－2P L－P H=3×9－2×13－0=1该机构需要一个原动件。
《机械设计基础》答案..
.《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1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L 或：122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F 1－1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω 1－15：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21/ωω。
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1224212141P P P P ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
在三角形ABC 中，BCA AB BC∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ， 045sin sin BCABC AC=∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω 1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。
机械设计基础习题答案第8章
8-1 轴的功用是什么？转轴、传动轴、心轴有何区别？轴由哪些部分组成？答：轴用于支承旋转零件、传递转矩和运动。
工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴。
用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。
主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受弯矩很小的轴称为传动轴。
轴通常由轴头、轴颈、轴肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。
8-2 轴的常用材料有哪些？什么时候选用合金钢？答：轴的常用材料为碳素钢和合金钢。
合金钢具有较高的机械性能和更好的淬透性，但价格较贵，可以在传递大功率、要求减轻轴的重量和提高轴颈耐磨性时采用，在一般工作温度下，合金钢和碳素钢具有相近的弹性模量，采用合金钢不能提高轴的刚度。
8-3 为什么一般转轴都做成阶梯形？阶梯轴的各段直径和长度应根据什么原则确定？答：阶梯轴各轴段截面的直径不同，各轴段的强度相近，且有利于轴上零件的装拆和固定。
因此阶梯轴在机器中的应用最为广泛。
阶梯轴的各段直径是在初估最小直径的基础上，根据轴上零件的固定方式及其受力情况等，逐段增大估算确定；轴的各段长度主要由轴上零件及相互间的距离所决定。
8-4 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？答：1.便于轴上零件的装配；2.保证轴上零件的准确定位和可靠固定；3.轴的加工和装配工艺性好；4.减少应力集中，改善轴的受力情况8-5 试从减小轴上载荷、提高轴的强度出发，分别指出图（a）（b）中哪一种布置形式结构更合理？为什么？（a）（b）习题8-5图答：（a）图第一种布置形式的弯矩图第二种布置形式的弯矩图根据弯矩图，第二种布置形式更合理。
（b）图第一种布置形式的弯矩图第二种布置形式的弯矩图根据弯矩图，第一种布置形式更合理。
8-6 轴上零件常用的轴向固定和周向固定方法有哪些？答：常用的轴向固定方式有；轴肩和轴环套筒和圆螺母；弹性挡圈和紧定螺钉；轴端挡圈和圆锥面；常用的周向固定方式有键联接、花键联接、销联接，成形联接及过盈配合联接8-7 判断图中的1、2、3、4处轴的结构是否合理？为什么？习题8-7图答：1处：轴肩高度超过了轴承的安装尺寸，不合理；2处：轴头长度过长，不能实现齿轮的轴向固定；3、4处：结构合理，能保证轴承的轴向定位。
(完整版)机械设计基础课后习题答案.
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》分章复习题及标准答案
《机械设计基础》分章复习题及答案第1章绪论1．（机械）是机器与机构的总称。
2. ( D )是专用零件。
A）螺栓B）齿轮 C）滚动轴承 D）曲轴3．构件是机器的（运动）单元体，零件是机器的（制造）单元体。
4．机构由（构件）组合而成，它们之间具有确定的 (相对运动）。
5. 机构与机器相比，不具备下面（ C ）特征。
A. 人为的各个实物组合B. 各实物之间有确定的相对运动C. 做有用功或转换机械能D. 价格较高6. 在机械中属于制造单元的是 ( C ) 。
A）. 机构 B）. 构件 C）. 零件 D）. 部件7．把各部分之间具有确定相对运动构件的组合称为（ C ）。
A. 机器B. 机械C. 机构D. 机床8. 构件是加工制造的单元，零件是运动的单元。
（×）9. 同一构件中的零件相互之间没有相对运动。
（√）10. 机构与机器的区别是：机构的主要功用在于传递运动或转换运动形式，而机器的主要功用在于为了生产目的而利用或转换机械能。
（√）11. 两个构件之间的连接称为运动副。
（×）12. 指出并说明机械的各组成部分。
答：机械的各组成部分包括：原动机：提供动力；传动装置：传递运动和动力；工作机：执行部分；控制系统：根据机械系统的不同工况对原动机、传动装置和工作机实施控制的装置。
13.机构的主要特征是什么？答：机构由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。
第2章平面机构的运动简图及自由度1．运动副是使两构件直接接触而又能产生相对运动的连接，机构中各构件间运动和动力的传递都是由运动副来实现的。
2．按接触形式不同，运动副可分为高副和低副。
两构件之间以面接触所组成的运动副称为低副，两构件之间通过点或线接触所组成的运动副称为高副。
3. 对组成运动副两构件之间的相对运动所加的限制称为约束。
4. 当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 2 个，至少为 1 个。
陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案
、第8章 带传动带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力0F 。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为1F ，松边拉力为2F 。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出()01212F F F =+ 小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角1α的公式【答：1α角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角2α大于小带轮的包角1α，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1α值。
带传动工作时，带截面上产生哪些应力应力沿带全长是如何分布的最大应力在何处答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为1δ、松边上为2δ、1δ> 2δ。
（2）由离心力产生和离心拉应力c δ，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力b δ，发生在带上包角所对的圆孤部分，12b b δδ>。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的它们对传动有何影响是否可以避免答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么 答：因为12αα<，故打滑总是先发生在小轮上。
《机械设计基础》习题集及参考答案
《机械设计基础》课程习题集系部：适用专业：制定人：3。
5。
2C、蜗杆轴产生过大的弯曲变形D、滚动轴承套圈的滚道上被压出深深的凹坑4、在设计机械零件时，对摩擦严重的一些零件，要考虑其散热性，主要是由于（）。
A、在高温下将产生蠕变现象，出现较大塑性变形B、材料的机械性能下降，可能造成零件因强度不够而失效C、下产生较大的热变形，影响正常工作D、升高后，破坏了正常润滑条件，从而使零件发生胶合5、我国国家标准的代号是（）。
A、GCB、KYC、GBD、ZB三、是非题。
1、机器的各部分之间具有确定的相对运动，在工作时能够完成有用的机械功或实现能般的转换。
2、机构的各部分之间具有确定的相对运动，所以机器与机构只是说法不同而己。
3、由于强度不够引起的破坏是零件失效中最常见的形式。
4、表面失效主要有疲劳点浊、磨损和腐蚀等，表面失效后通常会增加零件的摩擦，使尺寸发生变化，最终导致零件的报废。
5、刚度足指零件受载后抵抗弹性变形的能力。
在机械没计中，零件在载荷作用下产生的弹性变形从应大于或等于机器工作性能允许的极限值。
四、简答题。
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？2、常见的失效形式有哪几种？3、什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？111、两个构件直接接触而形成的，称为运动副。
A、可动联接；B、联接；C、接触2、变压器是。
A、机器；B、机构；C、既不是机器也不是机构3、机构具有确定运动的条件是。
A、自由度数目＞原动件数目；B、自由度数目＜原动件数目；C、自由度数目=原动件数目4、图示机构中有_虚约束。
A、1个B、2个C、3个D、没有5、图示机构要有确定运动，需要有________原动件。
A、1个B、2个C、3个D、没有四、计算题1、计算图a与b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
2、计算图a与图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出3、计算图示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
机械设计考试答案
机械设计基础习题集（客观题）答案（下）第八章轴习题一、判断题：（正确的画“√”，错误的画“×”。
）1. 对于形状复杂的轴（如曲轴），常采用铸造加工的方法。
（√）2. 提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。
（√）3. 为便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径D（或轴环直径）应根据经验公式D≥d+2(0.07~0.1)d来确定，式中d为轴承内径。
（×）4. 轴在结构设计时，要求相邻轴段的直径差异不要太大和过渡圆角半径尽可能取得大一些的目的主要是为便于加工。
（×）二、选择题：1．为了使套筒圆螺母或轴端挡圈能紧靠零件轮毂的端面，起轴向固定作用，轴头长度L与零件轮毂宽度B之间的关系是( B )A L比B稍长B L比B稍短C L= BD L与B无关2．若轴上的零件利用轴肩轴向定位，轴肩的圆角半径r与零件轮毂孔的圆角半径r1或倒角C1应保持( A )A r< r1或r<C1B r> r1或r>C1C r= r1或r=C1D r与 r1或C1没有关系3．为便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径D（或轴环直径）与滚动轴承内圈的外径D1 应保持( B )A D> D1B D< D1C D= D1D D与D1无关4．将轴的结构设计成阶梯形的主要目的是( C )A 便于轴的加工B 装拆零件方便C 提高轴的刚度D 为了外形美观5．增大阶梯轴圆角半径的主要目的是( B )A 使零件的轴向定位可靠B 降低应力集中，提高轴的疲劳强度C 使轴的加工方便D 外形美观6.设计制造轴时，采用了下列措施：①减缓轴剖面的变化②采用盘铣刀代替端铣刀加工键槽③增大过盈配合处的轴径④螺纹尾部留有退刀槽⑤设置砂轮越程槽⑥轴上的圆角半径尽可能相同⑦轴的表面进行热处理。
其中有（①②⑦）能提高轴的疲劳强度7.按初估轴直径公式d 通常作为阶梯轴的（C）直径A．最大处 B.轴中间段 C.最小处8.同一根轴的不同轴段上，有两个或两个以上的键槽时，它们在轴上按下述( C)安排才合理互错开90° B 相互错开180° C 安排在轴的同一母线上三.改错题：1.指出图8.1中标号为1、2、3、4的结构是否合理？并在图中改正图8.112改正答案2.指出图8.2中轴的结构错误,并在图中改进(a)改正答案(b)3第九章轴承习题一、判断题：（正确的画“√”，错误的画“×”。
杨可桢《机械设计基础》课后习题及详解(回转件的平衡)【圣才出品】
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解：两种振动产生的原因：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。
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8-9 图 8-8 所 示 转 鼓 存 在 空 间 分 布 的 不 平 衡 质 量 。 已 知
，各不平衡质量的质心至回转轴线的距离
轴向距离
，相位夹角
设向径
试求在校正平
面 I 和Ⅱ内需加的平衡质量 mI 和 mⅡ及其相位。
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 时刻相等，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，也是可以消除的。
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刻相等，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矢量和为 零即可。
，
，
可得各点动反力：
，
。
8-7 有一薄转盘质量为 m，经静平衡试验测定其质心偏距为 r，方向如图 8-5 所示垂 直向下。由于该回转面不允许安装平衡质量，只能在平面 I、Ⅱ上校正。已知 m＝10 kg，r ＝5 mm，a＝20 mm，b＝40 mm，求在 I、Ⅱ平面上应加的质径积的大小和方向。
机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案
—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
《机械设计基础》第8章 回转件的平衡
D
它们的质量可以视为分 布在垂直于轴线的同一回转 面内，如其质心不在回转轴 线上，则其偏心质量产生的 惯性力不平衡。这种不平衡 现象在回转件静态时就会表 现出来，故称为静不平衡。
F=me 2 m e
B
D
F=me 2 m e
B
回转件的静平衡，就是利用在回转件上增加或除去一 平衡质量的方法，使其质心回到回转轴线上，从而使回转 件的惯性力得到平衡（即∑F = 0）的一种平衡措施。 其平衡的原理：利用理论力学平面汇交力系的平衡理论。
2）分别把每个偏心质量
mi用两个平面上的质量
mi′和mi″来代替； 分解公式为： mi′= mi li″/l
图8-4 a)
mi″= mi li′/l
其中 li′为mi到平衡基面T′的距离， li″为mi到平衡基面
T″的距离， l=li′+li″为两平衡基面平面汇交力
质量不能再近似地认为是分布在同一回转面内，而应该看 作是分布在垂直轴线的多个相互平行的回转面内。
如图所示的发动机曲轴， 其不平衡质量m1、m2、m3是 分布在3个回转面内。
这类回转件转动时所产生的离心力系不再是平面汇交 力系，而是空间力系。因此，单靠在某一回转面内加一平 衡质量并不能消除这类回转件转动时的不平衡。
图8-1
∴ ∑miω2ri+ mbω2rb=0 即∑miri+ mbrb=0——静平衡条件：质径积的向量和为0。
式中：miri称为质径积，是矢量。它相对地表达了各 质量在同一转速下的离心力的大小和方向。
mbrb的大小和方向可根据图解法来求。
求解步骤如下：
1）写出质径积的矢量平衡方程式：
m1r1+ m2r2+ …+mbrb=0 2）计算各偏心质量的质径积的大小；
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解：查附表8-4（P191）
查表8-9
改选轴承型号：7308AC 7000AC FS=0.68FR C=38.5KN，C =30.5KN FS1=0.68FR1=0.68X4000=2720N
0
FS2=0.68FR2=0.68X3000=2040N FS1+FX=2720+2500=5220N>FS2 轴承2---压紧，轴承1—放松 FA2=FS1+FX=5220N
FA2=FS2=2040N
3
8-8 试选择支承蜗杆轴的一对角接触球轴 承，要求工作寿命Lh0=4000h。已知两轴 FS1 承的径向反力分别为：FR1=4000N， FR2=3000N，蜗杆轴向力FX=2500N，方 向如图；蜗杆的转速n=340r/min，轴颈 直径d=40mm，有中等冲击。
FR1 FX
9
10
FR1
FR20 6 f t C 3 10 6 1 52.9 10 3 3 Lh ( ) ( ) 3327 h Lh 0 (10000 h) 60 n f p FP 60 100 1.3 15000
轴承6309寿命不满足要求。 改选轴承6409，查附表8-3，C=77.40KN 计算出Lh=10442h>Lh0 轴承6409寿命合适。
作业
8－5、8－7、8－8
1
8-5 一6309型轴承的工作条件为：轴承径向载荷FR=15000N，转速 n=100r/min，工作中有中等冲击，温度低于100℃，轴承的预期使用寿 命Lh0=10000h，试验算该轴承的寿命。 解：查附表8-3 轴承6309 C=52.9KN
温度低于100℃ ，ft=1 中等冲击， fp=1.3，FP=FR=15000N
5
8-8 试选择支承蜗杆轴的一对角接触球轴 承，要求工作寿命Lh0=4000h。已知两轴 FS1 承的径向反力分别为：FR1=4000N， FR2=3000N，蜗杆轴向力FX=2500N，方 向如图；蜗杆的转速n=340r/min，轴颈 直径d=40mm，有中等冲击。
FR1 FX
1 2
FR2
FS2
FA2/FR2=1187.5/3800=0.23<e 查表8-8 ， X2=1 Y2=0
FP2=X2FR2+Y2FA2=FR2=3800N
FA1/FR1=2387.5/5200=0.46>e 查表8-8 X1=0.4，Y1=1.6 FP1=X1FR1+Y1FA1 =0.4X5200+1.6X2387.5=5900N FP1>FP2 轴承1寿命较短。
1 2
FR2
FS2
解：查附表8-4（P191） 选轴承型号：7208AC
查表8-9 7000AC
FS=0.68FR
C=25.8KN，C0=19.2KN FS1=0.68FR1=0.68X4000=2720N FS2=0.68FR2=0.68X3000=2040N FS1+FX=2720+2500=5220N>FS2 轴承2---压紧，轴承1—放松 FA2=FS1+FX=5220N
FA1=FS1=2720N
6
FA1/FR1=2720/4000=0.68=e 查表8-8 X1=1，Y1=0 FP1=X1FR1+Y1FA1=FR1=4000N FA2/FR2=5220/3000=1.74>e 查表8-8 X2=0.41，Y2=0.87 FP2=X2FR2+Y2FA2 =0.41X3000+0.87X5220 =5771.4N FP2>FP1 应将FP2代入寿命公式计算，有中等冲击 fp=1.5， ft=1 Lh=4311.6h>Lh0 轴承 7308AC合适
7
补充：齿轮轴由一对30206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，FA=1200N，方 向如图，fP=1.2，试求： 1）两轴承的派生轴向力Fs1、Fs2。 2）轴向力FA1、FA2及当量动载荷FP1、 FP2。 3）说明哪个轴承寿命较短。
FS2
FA
FS1
Fr 2
解：查附表8-5（P193） 轴承型号：30206 C=43.3KN，e=0.37， Y=1.6 查表8-9
2
8-7 图8-44所示的一对7208AC 轴承分别受径向载荷 FS1 FR1=5000N，FR2=3000N，轴 向外载荷FX=1700N，试求两轴 承的内部轴向力FS和轴向载荷 FA。
FR1 FX
FR2 FS2
解：查表8-9 7000AC FS=0.68FR
FS1=0.68FR1=0.68X5000=3400N FS2=0.68FR2=0.68X3000=2040N FS2+FX=2040+1700=3740N>FS1 轴承1---压紧，轴承2—放松 FA1=FS2+FX=3740N
FA1=FS1=2720N
4
FA1/FR1=2720/4000=0.68=e
查表8-8 X1=1，Y1=0
FP1=X1FR1+Y1FA1=FR1=4000N FA2/FR2=5220/3000=1.74>e 查表8-8 X2=0.41，Y2=0.87 FP2=X2FR2+Y2FA2 =0.41X3000+0.87X5220 =5771.4N FP2>FP1 应将FP2代入寿命公式计算，有中等冲击 fp=1.5， ft=1 Lh=1297.5h<Lh0 轴承 7208AC不合适
Fr1
FS1=FR1/(2Y)=5200/(2X1.6)=1625N FS2=FR2/(2Y)=3800/(2X1.6)=1187.5N FS2+FA=1187.5+1200=2387.5N>FS1
轴承1---压紧，轴承2—放松
FA2=1187.5N FA1=2387.5N
8
30000
FS=FR/(2Y)