机械设计基础第一到第六章答案
(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》考试参考试卷及答案
《机械设计基础》课程复习参考题2013年元月第一章概论一、填空题1、在完整的机构中由三类构件组成，分别为、和机架。
2、机械装置中是运动的单元体，是制造的单元体。
3、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称之为。
4、机器和机构总称为。
二、简答题1、机械零件常见的失效形式有哪些?2、机械零件常用的材料有哪些？第二章平面机构的运动简图及自由度一、填空题1、构件的自由度是指。
2、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。
3、机构中的运动副是指。
4、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
5、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与·机构自由度的关系是。
6、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。
7、计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：((A))铰链，((B))自由度，((C))约束。
8、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。
二、选择题1、有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于。
(A) 0；(B) 1；(C) 22、原动件的自由度应为。
(A) 1；(B) +1；(C) 03、在机构中原动件数目机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A) 小于；(B) 等于；(C))大于。
4、计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。
(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。
5、构件运动确定的条件是。
(A)自由度大于1；(B) 自由度大于零；(C) 自由度等于原动件数。
6、车轮在导轨上移动时，车轮与导轨间构成。
(A)转动副(B)移动副(C)高副7、平面机构中，如引入一个转动副，将带入个约束，保留个自由度。
(A)2，1 (B)1，2 (C)1，18、平面机构中，如引入一个高副，将带入个约束，保留个自由度。
机械设计基础第一章课后答案
1-1机构、机器和机械有何区别？机器由各种机构组合而成，机器和机构统称为机械。
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？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
1-3构件与零件的区别？构件既可以由单一的零件组成，也可以由几个零件组成。
1-4什么是专用零件？什么是通用零件？请举例专用零件：仅在某一类型的机器中使用的零件，如内燃机的曲轴、活塞，水轮机中的叶片等。
通用零件：在各类机器中广泛应用的零件，如齿轮、螺钉、螺母、轴、弹簧等。
1-5机械设计的一般程序（1）提出设计任务，拟定设计计划（2）确定机械传动方案（3）技术设计（4）技术文件编制1-6在机械设计中，常用的材料有哪些钢、铸铁、非铁金属材料、非金属材料及复合材料等。
1-7在机械设计中，选用材料的依据是什么（1）满足使用性能要求（3）加工工艺性能的要求（4）综合经济效益的要求1-8机械零部件标准化的意义（1）质量好，成本低（2）互换性好（3）采用标准化的零件可节省设计时间，使设计者能将主要精力用在关键零件的设计上（4）交流方便1-10本课程的主要任务本课程的主要任务涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论、基本方法和设计计算，以及与此相关的标准、规范、手册、图标等技术资料的运用。
1-11机械零部件常见的失效形式有哪些零件断裂，过大的塑性变形，零件表面被磨损或腐蚀，零件表面出现胶合或点蚀等。
1-12在机械设计中，主要的计算准则（1）强度准则（2）刚度准则（3）耐磨性（4）震动稳定性1-13机械设计应满足的基本要求是什么（1）满足功能、运动和动力性能的要求（2）工作安全可靠的要求（3）市场需求和经济性的要求（4）机械零件工艺性和标准化的要求。
机械设计基础习题及答案4套
机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
《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：F 3n (2P L P H P') F'3 7 (2 9 1 0) 121 19 11或：F 3n 2P L P H3 6 2 8 111-6自由度为F 3n (2P L P H P') F'3 9 (2 12 1 0) 11或：F 3n 2P L F H3 8 2 11 124 22 111 —10自由度为：F 3n (2P L P H P') F'3 10 (2 14 1 2 2) 130 28 11或：F 3n 2P L P H3 9 2 12 1 227 24 211 —11F 3n 2P L P H3 4 2 4 221 —13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1 R4R3 3 卩34只31、3的角速度比。
1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设1 10rad/s，求构件3的速度v3。
100v3v P13 1P14P310 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1 R4p2 2 B4R2IP 24R 2I 2r 2IR 4P 12I r 11 10rad /s ，求机构全部瞬心、滑块速度 g 和连杆角速度1 P 4P 3I 10 AC tan BCA 916.565mm/sR 4R2 1 _100_10_ 2.9rad P 24R22 AC 1001 — 17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮 1为半径r 20的圆盘,圆盘中心 C 与凸轮回 转中心的距离l AC 15mm , l AB 90mm ,1 10rad /s ，求 00和 1800时，从动件角速度 2的数值和方向。
1 — 16 :题1-16图所示曲柄滑块机构，已知:1AB 100mm /s , I BC 250mm/s,在三角形ABC 中, BC sin 45°AB ------------- ,sin sin BCA BCA —, 5 cos BCA AC sin ABCBC sin 45° ，AC 310.7mm V 3 V p131 R4p 22 P24 P 2〔|P12 R3I|p2 P23I15 1090 152rad / s 方向如图中所示1 R2p3 2p2P23当1800时P2R3IP12P23IV——1.43rad / s90 15方向如图中所示第二章平面连杆机构2-1试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双摇杆机构。
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第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机械设计概述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。
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。
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。
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。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
《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。
机械设计基础1-6章答案
连杆长度： 题 2-8 解 : 见图 2.20 ，作图步骤如下：
（ 1 ） （ 2 ）取 ，选定 。 （ 3 ）定另一机架位置： 分线， 。
。 ，作 和 ，
角平
（ 4 ）
，
。
杆即是曲柄，由图量得 曲柄长度： 题 2-9 解： 见图 2.21 ，作图步骤如下：
（ 1 ）求
， ，作 ， 与 ， ，
，由此可知该机构没有急回特性。 。 （即摇杆的两极限位置） 点。 和机架长度 。
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与 均为周转副。
，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
能通过两次与机架共线的位置。 见图 2-15 中位置
（极限情况取等号） ； （极限情况取等号） 。
综合这二者，要求 （ 2 ）当 和 。 在位置 时，从线段
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
来看，要能绕过
因为
所以
故
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x′ 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 49.301 47.421 44.668 40.943 36.089 29.934 22.347 13.284 2.829 y′ 8.333 16.843 25.185 33.381 41.370 48.985 55.943 61.868 66.326 180° 190° 200° 210° 220° 230° 240° 250° 260° x′ -79.223 -76.070 -69.858 -60.965 -49.964 -37.588 -24.684 -12.409 -1.394 y′ -8.885 -22.421 -34.840 -45.369 -53.356 -58.312 -59.949 -59.002 -56.566
机械设计基础习题解答（1-5）
机械设计基础习题解答（1-5）第一篇：机械设计基础习题解答(1-5)机械设计基础教材习题参考解答（第一章~第五章）2012.8目录第1章机械设计概论 _______________________________ 2 第2章机械零件尺寸的确定 _________________________ 3 第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4 第4章平面连杆机构_______________________________ 6 第5章凸轮机构__________________________________ 11第1章机械设计概论思考题和练习题1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。
解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等；继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。
各种工程机械、农田作业机械等。
1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？解：产品的性能、产品的1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则：1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性1-4解：机械设计的内容和步骤？解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。
机械设计基础-习题解答
《机械设计基础》习题解答机械工程学院目录第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0-1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。
机械设计基础参考答案(部分)
了第1章静力学基础1-1解：力的三要素：力的大小、方向和作用点；作用于刚体上的力，其三要素为大小、方向和作用线的位置。
两个力相等的条件：两个力的大小相等，且方向相同。
图1 - 18所示的两个力矢量F1和F3相等，因为两个力的大小相等，且方向也相同；但这两个力对物体的作用是不同的，因为作用线的位置不同。
1-2解：（1）F1 = F2：表示力F1和F2的大小相等，且方向相同。
（2）F1 = F2：表示力F1和F2的大小相等。
（3）力F1等于力F2：表示力F1和F2的大小相等，方向相同，且对于物体的作用效果相同。
1-3解：―二力平衡条件‖与―作用和反作用定律‖都是说二力等值、反向、共线，但二力作用的物体不同，―二力平衡条件‖中的二力同时作用在同一个物体上，而―作用和反作用定律‖ 中的二力则分别作用在不同的两个物体上。
1-4解：因为对于―刚体‖，我们仅研究其在受力情况下的运动状态，而近似的认为这些物体在受力状态下是不变形的。
对于―变形体‖来讲，在受到任何一个力后，其形状都会发生变化，而且力的大小、方向和作用点中任何一个因素改变，都会引起物体形状的改变发生变化，所以―二力平衡条件‖、―加减平衡力系原理‖和―力的可传性‖都只能使用于刚体。
1-5解：（1）F R = F1 + F2：是一个矢量式，表示力F R是力F1和F2的合力，力F R的大小与方向可由―力的平行四边形法则‖确定。
（2）F R = F1 + F2：是一个标量式，表示力F R的大小（F R）等于力F1大小（F1）与力F2大小（F2）的代数和。
1-6解：受两个力作用而处于平衡的构件称为二力构件；分析二力构件受力时与构件的形状无关。
1-7解：各物体的受力图分别为：（a ） （b ）（c ）（d ）（e ） （f - 1） （f - 2）（g - 1）（g- 2）（h - 1） （h - 2）（h - 3）（i - 1）（i - 2）（i - 3）（j-1）（j-2） （j-3）F CF CB第2章 平面力系2-1解：根据题意，研究对象为铰链B ，其受力图及坐标系的建立如下图所示。
机械设计基础习题含答案
《机械设计基础课程》习题第1章机械设计基础概论1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？1-3 机械设计过程通常分为几个阶段？各阶段的主要内容是什么？1-4 常见的零件失效形式有哪些？1-5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？1-6 什么是磨损？分为哪些类型？1-7 什么是零件的工作能力？零件的计算准则是如何得出的？1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途：Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310－570 、QT600－3。
第2章现代设计方法简介2-1 简述三维CAD系统的特点。
2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。
2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。
2-4 优化设计的一般过程是什么？2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些？2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同？2-7 常用的可靠性尺度有那些？2-8 简述有限元法的基本原理。
2-9 机械创新设计的特点是什么？2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第3章平面机构的组成和运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。
3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么?3-3 运动副分为哪几类？它在机构中起何作用？3-4 计算自由度时需注意那些事项？3-5 机构运动简图有何用途？怎样绘制机构运动简图？3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。
若是，判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。
3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。
并判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。
机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案
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机械设计基础练习题答案解析
机械设计根底试题库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、机器的传动局部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、如下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、如下实物中，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局部的是〔 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〕四局部组成的。
车床上的主轴属于〔执行〕局部。
2、机械中不可拆卸的根本单元称为〔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.机器或机构各局部之间应具有_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，而保存2个自由度。
第1章机械设计基础答案
第1章 参考答案 1.～8.略.9.解：（1）查表确定孔轴的标准公差 查标准公差数值表得，基本尺寸为φ50时,IT6＝16m μ,IT7=25m μ。
（2）查表确定轴的基本偏差 查表轴的基本偏差数值表得，基本尺寸为50mm 公差带为t 的轴的基本偏差数值为m ei μ54+=，公差带为h 的轴的基本偏差数值为0=es（3）由孔的基本偏差的计算公式确定孔的基本偏差 公差带为H 的孔基本偏差为0=-=es EI ；过盈配合中孔的基本偏差∆+-=ei ES ，Ts Th -=∆。
所以公差带为P 的孔基本偏差为m IT IT ei Ts Th ei ei ES μ45954)1625(54)67()(-=+-=-+-=-+-=-+-=∆+-=（4）计算孔的极限偏差 EI Es Th -=，则对φ50H7孔而言：孔的极限偏差为0,25=+=EI m ES μ。
对φ50T7孔而言：孔的极限偏差为um EI m ES 70,45-=-=μ。
（5）计算轴的极限偏差 ei es Ts -=，则对φ50t6的轴而言：极限偏差为m ei m es μμ54,70+=+=；对φ50h6轴而言es ＝0，m ei μ16-=. （6）作公差与配合图解 如图示 （7）计算极限过盈6/750t H φ极限过盈量为:m ei ES Y m es EI Y μμ295425,70700min max -=-=-=-=-=-=。
φ50T7/h6的极限过盈量为:m ei ES Y m ES EI Y μμ291645,70070min max -=--=-=-=--=-=。
孔轴公差带图如下：第2章 参考答案 一、填空题1．构件所具有的独立运动的数目 2．高、1、23．两个构件直接接触且彼此间具有确定运动的联接 4．等于5．1、2、F=3n-2P L -P H 6.低、高7．F=3n-2P L -P H 、复合、局部、虚8．两个以上构件同时在一处用转动副相联接就构成了复合铰链；与输出运动无关的自由度；对机构运动不起任何限制作用的约束 二、选择题A B B B C C C C B B C 三、简答题 略四、计算题第3章 参考答案 一、填空题1．反行程位移小于正行程位移 2．90o3．双摇杆机构 4．曲柄双摇杆机构 5．018011+-k k 、0、没有、有 6．曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、偏心轮机构7．连架杆和机架中必有一杆是最短杆，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和；取与最短杆相对的杆为机架或最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆之和 8．0、死点9．曲柄和机架共线的位置10．从动件上一点的力与力作用点的速度方向 11．固定滑块12．移动副代替转动副、变更构件长度、选择不同的构件为机架和扩大转动副 二、判断题√ √ × × √ × × √ √ √ × × × × × 三、选择题B D B A B B A A A B B 四、简答题略五、计算题第4章参考答案一、填空题1．平面、空间2．尖顶、滚子3．基圆4．压力角5．水平值、抛物6．尖顶、滚子7．滚子半径8．实验法或诺模图9．紧凑、很大、差二、选择题A AB (B、DE) B A三、判断题××√四、简答题略五、计算分析题3．略第5章参考答案一、填空题1．棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构2．棘轮转角可实现无级调节二、选择题A C A CB A三、简答题略四、计算题第6章参考答案一、填空题1．平带传动、V带传动2．摩擦力来传递运动和动力3．矩形截面4．打滑、疲劳破坏5．开口销、弹簧夹锁紧6．链节距；主从动链轮转速；主从动链轮齿数7．链板疲劳破坏、铰链的磨损、冲击疲劳破坏、胶合过渡拉断 二、判断题× × × × × √ √ × × × 三、选择题A C D C A AB B A A 四、简答题 略五、计算题第7章 参考答案 一、填空题1．法向压力F n 的方向线与该点速度v i 的方向线；0o 2．两轮的模数和压力角必须分别相等 3．理论啮合线段 4．分度、节5．两轮节圆的半径之和也等于两轮分度圆半径之和 6．节 7．分度圆 8．定直9．分度圆柱面与端平面的交线；分别与两啮合齿轮的圆心为圆心，以两圆的圆心到两圆的圆心与公法线的交点的距离为半径10齿顶高系数和顶隙系数均为标准值11．齿数、模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数m c h z m h z r mz a a )22(21,)2(21,cos ,21***--+α 12．基13．刀具的齿顶线将超过啮合线与被加工齿轮的基圆切点 14．17 15．正16．不变、不变、增大一倍 二、判断题× √ × × × × √ √ × × × × √ 三、选择题（CA ）C C C A A C B B C D B A B C 四、简答题 略五、计算题第8章 参考答案 一、填空题 1．（d 1＋d 2）/2 2． tan /1z 3．顺、逆 4．中间平5．顺时针、左旋 6．右旋、右旋 7．蜗杆头数为1 二、判断题× × × × × √ 三、选择题 C B C B B D 四、简答题 略五、计算题第9章参考答案一、填空题1．（－1）m各对啮合齿轮的从动轮齿数乘积/各对啮合齿轮的主动轮齿数乘积2．各齿轮的轴线均固定不动的轮系；只有一个齿轮的轴线是绕其它齿轮的轴线转动的轮系3．太阳轮、行星轮、行星架4．太阳轮、行星轮、行星架、定轴轮系的传动比、周转轮系的传动比、－z k/z1、外啮合次数二、判断题×××三、选择题B C四、简答题略五、计算题第10章参考答案一、填空题1．普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹2．大径、小径、中径、罗距、导程、线数、螺纹升角、牙型角3．受到的轴向拉力4．塑性变形、断裂5．螺纹零件用于传动时二、判断题×√√√×三、选择题C AD A A A D B A B A A A B B四、简答题略第11章参考答案一、填空题1．支承轴和轴上的回转零件2．直轴、曲轴、挠性轴3．增大两倍4．结构简图5．相同6．轴肩固定、套筒固定、键固定、过盈配合二、判断题××√√×√√×√×三、选择题B C C C A A A C四、简答题略五、计算分析题2. 略第12章参考答案一、填空题1．滑动速度高2．摩擦状态、边界摩擦状态、混合摩擦状态和流体摩擦状态3．将润滑油布满工作表面、使轴瓦有一定的强度，不具有良好的摩擦性4．磨损和胶合5．一批同规格的轴承在规定的实验条件下运转，其中10％发生破坏时所达到的寿命二、判断题√××√×√√√×三、选择题B C C B C A B四、简答题略五、计算题六、略第13章参考答案一、填空题1．联轴器2．可移式联轴器和弹性联轴器3．齿轮4．弹性套柱销5．定向6．弹性柱销7．刚性可移二、简答略三、计算题。
机械设计基础课后习题答案
1-4
1-5至1-12计算机构自由度
1-5有一处局部自由度（滚子），有一处虚约束（槽的一侧），无复合铰链
n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1
1-6有一处局部自由度（滚子），无复合铰链、虚约束
n=8 PL=11 PH=1 F=3×8-2×11-1=1
1-12复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处
n=8 PL=11 PH=1 F=3×8-2×11-1=1
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1-10复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处
凸轮、齿轮为同一构件时，
n=9 PL=12 PH=2
F=3×9-2×12-2=1
凸轮、齿轮为不同构件时
n=10 PL=13 PH=2 F=3×10-2×13-2=2图上应在凸轮上加一个原动件。
1-11复合铰链一处，无局部自由度、虚约束
n=4 PL=4 PH=2 F=3×4-2×4-2=2
1-7无复合铰链、局部自由度、虚约束
n=8 PL=11 PH=0 F=3×8-2×11-0=2
1-8无复合铰链、局部自由度、虚约束
n=6 PL=8 PH=1 F=3×6-2×8-1=1
1-9有两处虚约束（凸轮、滚子处槽的一侧），局部自由度1处，无复合铰链
n=4 PL=4 PH=2
F=3×4-2×4-2=2
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机械设计基础习题答案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。
取适当比例图尺，作出两次极限位置和（见图2.17 ）。
由图量得：，。
解得：由已知和上步求解可知：，，，（ 2 ）因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取和代入公式（ 2-3 ）计算可得：或：代入公式（ 2-3 ）′，可知题 2-6解：因为本题属于设计题，只要步骤正确，答案不唯一。
这里给出基本的作图步骤，不给出具体数值答案。
作图步骤如下（见图 2.18 ）：（ 1 ）求，；并确定比例尺。
（ 2 ）作，。
（即摇杆的两极限位置）（ 3 ）以为底作直角三角形，，。
（ 4 ）作的外接圆，在圆上取点即可。
在图上量取，和机架长度。
则曲柄长度，摇杆长度。
在得到具体各杆数据之后，代入公式（ 2 —3 ）和（ 2-3 ）′求最小传动角，能满足即可。
图 2.18题 2-7图 2.19解 : 作图步骤如下（见图 2.19 ）：（ 1 ）求，；并确定比例尺。
（ 2 ）作，顶角，。
（ 3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。
（ 4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。
（ 5 ）由图量得，。
解得：曲柄长度：连杆长度：题 2-8解 : 见图 2.20 ，作图步骤如下：（ 1 ）。
（ 2 ）取，选定，作和，。
（ 3 ）定另一机架位置：角平分线，。
（ 4 ），。
杆即是曲柄，由图量得曲柄长度：题 2-9解：见图 2.21 ，作图步骤如下：（ 1 ）求，，由此可知该机构没有急回特性。
（ 2 ）选定比例尺，作，。
（即摇杆的两极限位置）（ 3 ）做，与交于点。
（ 4 ）在图上量取，和机架长度。
曲柄长度：连杆长度：题 2-10解 : 见图 2.22 。
这是已知两个活动铰链两对位置设计四杆机构，可以用圆心法。
连接，，作图 2.22 的中垂线与交于点。
然后连接，，作的中垂线与交于点。
图中画出了一个位置。
从图中量取各杆的长度，得到：，，题 2-11解 : （ 1 ）以为中心，设连架杆长度为，根据作出，，。
（ 2 ）取连杆长度，以，，为圆心，作弧。
（ 3 ）另作以点为中心，、，的另一连架杆的几个位置，并作出不同半径的许多同心圆弧。
（ 4 ）进行试凑，最后得到结果如下：，，，。
机构运动简图如图 2.23 。
题 2-12解 : 将已知条件代入公式（ 2-10 ）可得到方程组：联立求解得到：，，。
将该解代入公式（ 2-8 ）求解得到：，，，。
又因为实际，因此每个杆件应放大的比例尺为：，故每个杆件的实际长度是：，，，。
题 2-13证明 : 见图 2.25 。
在上任取一点，下面求证点的运动轨迹为一椭圆。
见图可知点将分为两部分，其中，。
又由图可知，，二式平方相加得可见点的运动轨迹为一椭圆。
3-1解图 3.10 题3-1解图如图 3.10所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。
过B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。
推程运动角如图所示。
3-2解图 3.12 题3-2解图如图 3.12所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。
过D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。
凸轮与从动件在D点接触时的压力角如图所示。
3-3解：从动件在推程及回程段运动规律的位移、速度以及加速度方程分别为：（ 1）推程：0°≤ ≤ 150°（ 2）回程：等加速段0°≤ ≤60 ° 等减速段60°≤ ≤120 ° 为了计算从动件速度和加速度，设。
计算各分点的位移、速度以总转角0° 15°30° 45° 60° 75° 90° 105° 位移0 0.734 2.865 6.183 10.365 15 19.635 23.817 (mm)速度0 19.416 36.931 50.832 59.757 62.832 59.757 50.832 (mm/s)加速度65.797 62.577 53.231 38.675 20.333 0 -20.333 -38.675 （mm/s2 ）总转角120° 135° 150° 165° 180° 195° 210° 225°位移27.135 29.266 30 30 30 29.066 26.250 21.563 (mm)速度36.932 19.416 0 0 0 -25 -50 -75 (mm/s)速度-100 -75 -50 -25 0 0 0 0 (mm/s)加速度（mm/s-83.333 -83.333 83.333 83.333 83.333 0 0 02 ）图 3-13 题3-3解图3-4 解：图 3-14 题3-4图根据 3-3题解作图如图3-15所示。
根据(3.1)式可知，取最大，同时s2 取最小时，凸轮机构的压力角最大。
从图3-15可知，这点可能在推程段的开始处或在推程的中点处。
由图量得在推程的开始处凸轮机构的压力角最大，此时＜[ ]=30° 。
图 3-15 题3-4解图3-5解：（ 1）计算从动件的位移并对凸轮转角求导当凸轮转角在0≤ ≤ 过程中，从动件按简谐运动规律上升h=30mm。
根据教材(3-7)式可得：0≤ ≤0≤ ≤当凸轮转角在≤ ≤ 过程中，从动件远休。
S 2 =50 ≤ ≤≤ ≤当凸轮转角在≤ ≤ 过程中，从动件按等加速度运动规律下降到升程的一半。
根据教材(3-5)式可得：≤ ≤≤≤当凸轮转角在≤ ≤ 过程中，从动件按等减速度运动规律下降到起始位置。
根据教材(3-6)式可得：≤ ≤≤ ≤ 当凸轮转角在≤ ≤ 过程中，从动件近休。
S 2 =50 ≤ ≤≤ ≤（ 2）计算凸轮的理论轮廓和实际轮廓本题的计算简图及坐标系如图 3-16所示，由图可知，凸轮理论轮廓上B点(即滚子中心)的直角坐标为图 3-16式中。
由图 3-16可知，凸轮实际轮廓的方程即B ′ 点的坐标方程式为因为所以故由上述公式可得理论轮廓曲线和实际轮廓的直角坐标，计算结果如下表，凸轮廓线如图3-17所示。
x′ y′ x′ y′0° 49.301 8.333 180° -79.223 -8.88510° 47.421 16.843 190° -76.070 -22.42120° 44.668 25.185 200° -69.858 -34.84030° 40.943 33.381 210° -60.965 -45.36940° 36.089 41.370 220° -49.964 -53.35650° 29.934 48.985 230° -37.588 -58.31260° 22.347 55.943 240° -24.684 -59.94970° 13.284 61.868 250° -12.409 -59.00280° 2.829 66.326 260° -1.394 -56.56690° -8.778 68.871 270° 8.392 -53.041100° -21.139 69.110 280° 17.074 -48.740110° -33.714 66.760 290° 24.833 -43.870120° -45.862 61.695 300° 31.867 -38.529130° -56.895 53.985 310° 38.074 -32.410140° -66.151 43.904 320° 43.123 -25.306150° -73.052 31.917 330° 46.862 -17.433160° -77.484 18.746 340° 49.178 -9.031170° -79.562 5.007 350° 49.999 -0.354180° -79.223 -8.885 360° 49.301 8.333图 3-17 题3-5解图3-6 解：图 3-18 题3-6图从动件在推程及回程段运动规律的角位移方程为：1.推程：0°≤ ≤ 150°2.回程：0°≤ ≤120 °总转角0 15 30 45 60 75 90 105（°）角位移0 0.367 1.432 3.092 5.182 7.5 9.818 11.908（°）总转角120 135 150 165 180 195 210 225角位移13.568 14.633 15 15 15 14.429 12.803 0.370（°）总转角240 255 270 285 300 315 330 345 （°）角位移7.5 4.630 2.197 0.571 0 0 0 0（°）图 3-19 题3-6解图3-7解：从动件在推程及回程段运动规律的位移方程为：1.推程：0°≤ ≤ 120°2.回程：0°≤ ≤120 °总转角0153045607590105（°）位移（ mm）00.7612.9296.1731013.82717.07119.239总转角120135150165180195210225位移（ mm）20202019.23917.07113.82710 6.173总转角240255270285300315330345（°）位移（ mm）2.9290.761000000图 3-20 题3-7解图4.5课后习题详解4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-2解由可得模数分度圆直径4-3解由得4-4解分度圆半径分度圆上渐开线齿廓的曲率半径分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0；压力角为。