机械设计基础习题答案第5章
5-1如图所示的V带在轮槽内的三种安装情况，哪一种正确？为什么？
答：第一种安装方式正确。因为第二种安装方式，使带缠身较大的弯曲变形，带在传动中受到的弯曲应力增大，影响带的使用寿命。第三种安装方式，使带的工作面与带轮的接触面积减小，影响带传动的传动能力。
5-2什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？
答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F。
为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o。
F2
F 0 f f
e e 1 1
5-3小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的计算公式？
答：F随α的增大而增大。增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加，从而使F增大，提高其传动能力。
由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1，打滑首先发生在小带轮，因此，只考虑小
带轮的包角α1。
5-4带传动工作时，带的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：（1）拉应力：作用于带的全长。带的紧边σ1为，松边为σ2，σ1＞σ2。
（2）弯曲应力：绕过带轮处受到弯曲应力的作用。σb1＞σb2。
（3）离心拉应力：沿带长均匀分布。
当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值，其值为σmax=σ1+σb1+σC
5-5带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动的影响？是否可以避免？
答：弹性滑动是由于带的弹性变形，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，不可避免。弹性滑动引起带的传动比的变化。打滑是由于过载引起的，能够避免。
5-6链传动的主要失效形式有哪几种？
答：链板疲劳破坏；滚子和套筒的冲击疲劳破坏；链条铰链磨损；链条铰链的胶合；
静力拉断。
5-7链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧有什么区别？
答：链传动中，不需要给链条初拉力。链传动张紧的目的，是为了避免松边下垂量过
大而引起啮合不良或振动现象。
带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛，使初拉力减小，传动能力下降。为了保证带传动的传动能力，应定期检查初拉力的数值，发现不足必须要重新张紧。
5-8已知：带传动传递的功率P=5kW，小带轮转速n1=400r/min，中心距a=1500mm，
小带轮基准直径d d1=450mm，dd2=650mm，fv=0.2，求带速V、包角α1和有效拉力F。
d1n
3.14450400d1
解：9.42
vm/s
601000601000
dd
0000
650450
dd2=172.360
2
18057.318057.3
1a
1500
1000P10005
F=530.8N
v9.42
5-9普通V带传动由电动机驱动，电机转速n1=1450r/min，小带轮基准直径dd1=100
mm，大带轮基准直径dd2=280mm，中心距a约为350mm，传动用两根A型V带，两班制工作，载荷平稳，试求此传动所能传递的最大功率。
解：1.确定带的基准长度
（1）初定中心距a0=350mm
（2）初算带长L0
22
2()(280100)
()2350(100280)
dd
3.14d2d1
Ladd
0a
0d1d2
2424350
=1319.7mm
（3）根据l0查表5-3取L d=1250
（4）计算中心距a
aLL
a
1250-1319.7
d=315.2mm
350
22
2.计算小带轮包角
dd
2801000000
d2=147.30
2d
18057.318057.3
1a
315.2
3.计算带传动所能传递的计算功率P d
因为z P
d
P
1 P
1
P
d
PK
1
K L
所以pppKK
z()
d11
L
（1）根据A型带，小带轮转速n1=1450r/min，小带轮基准直径d d1=100，查表5-5，p1=1.32kW。（2）根据A型带，小带轮转速n1=1450r/min，i=2.8，查表5-6，Δp1=0.17。
（3）根据α1=147.30，查表5-7，K
0，查表5-7，K α
=0.91。
（4）根据A型带，L d=1250mm，查表5-3，K
L=0.93
p d z(p)
p
11
KK L
=2×（1.32+0.17）
0.91×0.93=2.52
4.计算带传动的最大功率
P P
K
d
A
，查表5-8，K A=1.2。带入公式
P
2.52d
P=2.1kW
1.2
K
A
5-10试设计一鼓风机V带传动。已知电动机功率P=7.5kW，转速n1=970r/min，从动轮转速n2=330r/min，允许的传动比误差±5%，工作时有轻微冲击，两班制工作。
解：1.确定带传动的计算功率P d查表5-8，K A=1.3，
P d=K A P=1.3×7.5=9.75（kW）
2.选择带的型号
根据计算功率P d和小带轮转速查图5-12，选择B型普通V带。
3.确定带轮的基准直径
(1)初选小带轮的基准直径根据图
5-12确定了小带轮基准直径d d1的取值范
围
为
d d1=125～140mm，查表5-9，取标准值d d1=140mm。
(2)验算带的速
度v由公式（5-16）得
vdn
3.14140970
d11ms
5.1(/)601000601000
v在5～25m/s之间，合适。
(3)计算大带轮的基准直径
d
n970
1
dd1
2nd140411.5(mm)
330
2
计算结果查表5-9圆整为标准值，d d2=400mm。
(4)验算传动比误差大带轮的基准直径圆整后，带传动的传动比与题
目要求的传动比将产生一定的误差，应验算其误差值△i，△i在±5%之内就合格。
nd
1400
d
2970
nd
3301402d1
△i%%2.7%
n
970
1
330
n
2
合格。
315.3确定中心距a和带的基准长度L d
（1）初定中心距a0
3.（d d1+d d2）≤a0≤2（d d1+d d2）
378≤a0≤1080
取a0=700mm
（2）初算带的基准长度L0
L
0 2 2
a
700
(
d
d1
2
1.3
2
(140
d
)
d
2
400)
2
()
dd
d2d1
4a
2
（）
400140
4700
=2271.9mm
（3）确定带的基准长
度Ld
查表5-3，在表中选择
与L0最接近的数值作为带的基准长
度L d。L d=2240mm。（4）计算中心距a
LL
22402271.9d0
a amm
700684
22
（5）验算小带轮包角α1
d
00
d2 18057.3
1a d d1 0
4.
120
合格。
5.确定V带的根数Z
z P
d
P
1 P
1
P
d
PK
1
K L
根据截型、小带轮转速和基准直径，查表5-5得P1=2.11（Kw）
根据截型、小带轮转速和传动比查表5-6得△P1=0.31（Kw）
根据小带轮包角查表5-7得Kα=0.95
根据带的基准长度查表5-3得K L=1
带入公式得Z=4.2
取Z=5。
6.计算初拉力F0
p2.5
K
d2
F500q V
K
ZV
查表5-2得q=0.20kg/m带入公式得F0=234.1N
7.计算带对轴的压力FQ
F
1 2sin()
Z F0N
Q=2299.2N
2
8.带轮的结构设计（略）
5-11设计某机床用的普通V带传动，已知电动机功率P=5.5kW，转速n1=1440r/min，传动比i=1.92，要求两带轮中心距不大于800mm，每天工作16h。
解：1.确定带传动的计算功率P d查表5-8，K A=1.2，
P d=K A P=1.2×5.5=6.6（kW）
6.选择带的型号
根据计算功率P d和小带轮转速查图5-12，选择A型普通V带。
7.确定带轮的基准直径
(1)初选小带轮的基准直径根据图5-12确定了小带轮基准直径d d1的取值范围为
d d1=112～140mm，查表5-9，取标准值d d1=140mm。
(2)验算带的速度v由公式（5-16）得
vdn
315.4141401440d1
1ms
4.(/)601000601000
v在5～25m/s之间，合适。
(3)计算大带轮的基准直径
d d2i dmm
d1
1.4140268.8
计算结果查表5-9圆整为标准值，d d2=265mm。
(4)验算传动比误差大带轮的基准直径圆整后，带传动的传动比与题目要求的传动比将产生一定的误差，应验算其误差值△i，△i在±5%之内就合格。
d
265d2
i
5.
id
140
d1
△%%1.6%
i1.92
合格。
4.确定中心距a和带的基准长度L d
（1）初定中心距a0
a0≈800mm （2）初算带的基准长度
L0
L
0 2 2a
800
(d
d1
2
8.
2
(140
d
)
d2
265)
2
()
dd
d2d1
4
a
2
（）
265140
4800
=2240.8mm
（3）确定带的基准长度L d
查表5-3，在表中选择与L0最接近的数值作为带的基准长度
L d。L d=2240mm。（4）计算中心距a
LL
22402240.8d0
a amm
800800
22
（5）验算小带轮包角α1
d
00
d2 18057.3
1a d d1 0
171
120
合格。
5.确定V带的根数Z
z P
d P
1 P
1
P
d
PK
1
K L
根据截型、小带轮转速和基准直径，查表5-5得P1=2.27（Kw）根据截型、小带轮转速和传动比
查表5-6得△P1=0.15（Kw）
根据小带轮包角查表5-7得Kα=0.98
根据带的基准长度查表5-3得K L=1
带入公式得Z=2.8
取Z=3。
6.计算初拉力F0
p2.5K
d2
FZVq
500
V
K查表5-2得q=0.11kg/m带入公式得F0=173.3N
7.计算带对轴的压力F Q
F
1 2Z F
0sin(N) Q=1036.6N
2
8.带轮的结构设计（略）
5-12链传动的布置如图所示，小链轮为主动轮，试在图上标出其正确的转动方向。答：
5-13设计一往复式压气机上的滚子链传动。已知：电动机额定功率P=3kW，
n1=960r/min，压气机n2=830r/min，试确定大、小链轮轮齿数，链条节距，中心距和链节数。
解：1.选择链轮齿数根据传动比i，
i n=1.16
960
1
n
830
2
，查表5-16，选取Z1=27
Z2=iZ1=1.16×27=31.32，取Z2=31
9.初定中心距a0=40p
10.按功率曲线确定链的型号，链条节距
由表5-11查得K A=1.3；由表5-12查得K z=1.46；由表5-13查得K i=0.83；由表5-14查得K a=1；采用单排链，由表5-15查得K pt=1。
由式（5-28）计算特定条件下链传动的功率
K
P
A P
0KKKK
zia pt 9.
315.5
3
5.
1 1
1.5
kW
根据图5-25，选取链号为8A；查表5-10，节距p=12.7mm。6.计算链速
z1p n
2712.79601
v5.5m/s
601000601000
7.确定链节数
由公式（5-30）
2
L P 2
ZZ
21
aZZ
p 012
Pa
2
2
2 40p
p
2731
2 (
2
3127
23.14
)
p
40 p
109.2
取L p=110。
8.计算中心距
根据式（5-31）
22
a p
4
1ZZZZ
2
ZZ
1221
LL p8
p
2
22
2227313127 11.
4
110
2731
2
110
8
22
=516mm
若中心距设计成可调整的，则不必精确计算实际中心距，可取
a≈a0=40p=40×12.7=508mm
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陈立德版机械设计基础第4、5章课后题答案
第4章 平面连杆机构 4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么？ 答：同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似，且字母顺序一致。 4.2 为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？ 答：机械在运转时，其相邻的两构件间发生相对运动时，就必然产生摩擦力，它一方面会消耗一部分的输入功，使机械发热和降低其机械效率，另一方面又使机械磨损，影响了机械零件的强度和寿命，降低了机械工作的可靠性，因此必须要研究机械中的摩擦。 机械中的摩擦是不一定有害的，有时会利用摩擦力进行工作，如带传动和摩擦轮传动等。 4.3 何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？ 答：（1）移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角?。 （2）总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90?+ ，据此来确定总反力的方向。 4.4 何谓摩擦圆？如何确定转动副中总反力的作用线？ 答：（1）以转轴的轴心为圆心，以0()P P rf =为半径所作的圆称为摩擦圆。 （2）总反力与摩擦圆相切，其位置取决于两构件的相对转动方向，总反力产生的摩擦力矩与相对转动的转向相反。 4.5 从机械效率的观点看，机械自锁的条件是什么？ 答：机械自锁的条件为0η≤。 4.6 连杆机构中的急回特性是什么含义？什么条件下机构才具有急回特性？ 答：（1）当曲柄等速转动时，摇杆来回摇动的速度不同，返回时速度较大。机构的这种性质，称为机构的急回特性。通常用行程速度变化系数K 来表示这种特性。 （2）当0θ≠时，则1K >，机构具有急回特性。 4.7 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？曲柄是否一定是最短杆？ 答：（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和；最短杆或相邻杆应为机架。
机械设计基础黄秀琴第五章答案
机械设计基础黄秀琴第五章答案 1.当机构自由度大于0吋，机构就具有确定的运动。 A:对 B:错 答案：【对】 2.在螺纹连接中.为了增强连接处的刚性和自锁性能,需要拧紧螺母。A:对 B:错 答案：【错】 3.螺栓公称直径就是螺栓的最大直径。 A:对 B:错 答案：【错】 4.对中性差的楔键连接只适用于低速传动。 A:对 B:错
5.若平键连接挤压强度不够，可适当增大键高和轮毂槽深来补偿。A:对 B:错 答案：【对】 6.齿式联轴器对连接的两轴对中性有严格要求。（） A:对 B:错 答案：【错】 7.十字滑块联轴器会对轴与轴承产生附加载荷。（） A:对 B:错 答案：【错】 8.阶梯轴便于安装和拆卸轴上零件。 A:对 B:错
9.计算得到的轴颈尺寸必须按标准系列圆整。 A:对 B:错 答案：【错】 10.轴上零件轴向定位的目的是防止轴上零件在轴向力的作用下沿轴向窜动。 A:对 B:错 答案：【错】 11.推力滚动轴承能够同时承受径向载荷和轴向载荷。 A:对 B:错 答案：【错】 12.载荷大而受冲击时，宜采用滚子轴承。 A:对
答案：【错】 13.为了保证轮毂在阶梯轴上的轴向固定可靠，轴头的长度必须大于轮毂的长度。 A:对 B:错 答案：【对】 14.带速越高,带的离心力越大，越不利于传动。 A:对 B:错 答案：【错】 15.一般对连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算。 A:对 B:错 答案：【错】 16.斜齿轮传动的平稳性和同时多加啮合的齿数比直齿轮高,所以斜齿轮多用于高速传动。
B:错 答案：【错】 17.单个齿轮既有分度圆,又有节圆。 A:对 B:错 答案：【对】 18.旧自行车的后链轮（小链轮）比前链轮（大链轮）容易脱链。A:对 B:错 答案：【错】 19.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，（）死点位置。A:有三个 B:有两个 C:没有 D:有一个
机械设计基础_孙立鹏_习题第五章轮系
第五章轮系 题5-1图示轮系中，已知1轮Array如图示。各轮齿数为：Z1=20， 转向n 1 Z =40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18， 2 Z =1（左旋蜗杆），Z8=40，Z9 =20 。 7 若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数 m =3 mm，试求齿条10的速度v 及 10 其移动方向（可在图中用箭头标出）。 解题分析： 判定轮系类型：因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的，但 有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。 确定传动比计算式：其传动比的大小仍可用式（6-1）计算，但转向只能用画 解答：
1．确定齿条10的速度v 10 大小 ∵ 3201 18152040186040753186428118=??????=== z z z z z z z z n n i ∴ min /125.3min /320 1000 18189r r i n n n === = s /mm .s /mm .n mz n d v v 82960125 320360609999910=???π=π=π= = 2．确定齿条10移动方向根据圆柱齿轮传动、锥齿轮传动及蜗杆传动的转向关系，可 定出蜗轮转向n 8为逆时针方向，齿轮9与蜗轮8同轴，n 9 = n 8，齿条10线速度 v 10与9轮线速度v 9方向一致，故齿条10的移动方向应朝上（↑） 题5-2 图示轮系中，已知蜗杆1 的齿数为 Z 2= 50 ；蜗杆2′为单头右旋蜗杆， 蜗轮3的齿数为Z 3=40；其余各轮齿 数为；Z 3′=30，Z 4 = 20 ，Z 4′ = 26 ， Z 5 =18，Z 5′=28，Z 6=16，Z 7=18。要求： (1) 分别确定蜗轮2、蜗轮3的 轮齿螺旋线方向及转向n 2、n 3 ； (2) 计算传动比i 17 ，并确定齿 轮7的转向n 7。 解题分析： 判定轮系类型：因在轮系运转
朱明zhubob机械设计基础第五章挠性件传动习题答案
第五章 1．带传动有哪些主要类型？各有什么特点？ 摩擦型带传动，依靠摩擦力使传动带运动而驱动从动轮转动。啮合型带传动，主要靠传动带与带轮上的齿相互啮合来传递运动和动力，啮合带除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大、传动比准确等优点，多用于如录音机、数控机床等要求传动平稳、传动精度较高的场合。 2．与平带传动相比，V带传动有何优缺点？ 在同样张紧力下，V带比平带传动能产生更大的摩擦力、更高的承载能力、更大的传动功率，除此以外V带传动还具有标准化程度高、传动比大、结构紧凑等优点。 3．带传动中，紧边和松边是如何产生的？怎样理解紧边和松边的拉力差即为带传动的有效拉力？ 带绕入主动轮一边的拉力由F0增大到F1，称为紧边，F1为紧边拉力；另一边拉力由F0减少到F2，称为松边，F2为松边拉力。 4．带的工作速度一般为5～25 m/s，带速为什么不宜过高又不宜过低？ 带速太高，则离心力大，带与带轮间的正压力减小，传动能力下降；带速太低，会使传递的圆周力增大，带的根数增多。 5．为什么说弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑动对传动有什么影响？是什么原因引起的？ 带是弹性带，受拉后会产生弹性变形。造成传动比不稳定。弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是不可以避免的。 6．带传动的打滑是怎样产生的？打滑多发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？ 打滑是由于带传动的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值所引起的。对于开式传动，由于小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2，所以打滑总是先发生在小带轮上。 7．一磨床的电动机和主轴箱之间采用垂直布置的普通V带传动。电动机功率P = 7.5 kW，
机械设计基础习题答案第5章
5-1如图所示的V带在轮槽内的三种安装情况，哪一种正确？为什么？ 答：第一种安装方式正确。因为第二种安装方式，使带缠身较大的弯曲变形，带在传动中受到的弯曲应力增大，影响带的使用寿命。第三种安装方式，使带的工作面与带轮的接触面积减小，影响带传动的传动能力。 5-2什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？ 答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F。 为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o。 F2 F 0 f f e e 1 1 5-3小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的计算公式？ 答：F随α的增大而增大。增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加，从而使F增大，提高其传动能力。 由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1，打滑首先发生在小带轮，因此，只考虑小 带轮的包角α1。 5-4带传动工作时，带的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：（1）拉应力：作用于带的全长。带的紧边σ1为，松边为σ2，σ1＞σ2。 （2）弯曲应力：绕过带轮处受到弯曲应力的作用。σb1＞σb2。 （3）离心拉应力：沿带长均匀分布。 当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值，其值为σmax=σ1+σb1+σC 5-5带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动的影响？是否可以避免？ 答：弹性滑动是由于带的弹性变形，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，不可避免。弹性滑动引起带的传动比的变化。打滑是由于过载引起的，能够避免。 5-6链传动的主要失效形式有哪几种？ 答：链板疲劳破坏；滚子和套筒的冲击疲劳破坏；链条铰链磨损；链条铰链的胶合； 静力拉断。 5-7链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧有什么区别？ 答：链传动中，不需要给链条初拉力。链传动张紧的目的，是为了避免松边下垂量过 大而引起啮合不良或振动现象。 带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛，使初拉力减小，传动能力下降。为了保证带传动的传动能力，应定期检查初拉力的数值，发现不足必须要重新张紧。 5-8已知：带传动传递的功率P=5kW，小带轮转速n1=400r/min，中心距a=1500mm， 小带轮基准直径d d1=450mm，dd2=650mm，fv=0.2，求带速V、包角α1和有效拉力F。 d1n 3.14450400d1 解：9.42 vm/s 601000601000 dd 0000 650450 dd2=172.360 2 18057.318057.3
机械设计基础5-7章测试题及答案
机械设计基础5-7章测试题及答案 1. 下述几种运动规律中， ()既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 等速运动规律 摆线运动规律(正弦加速度运动规律) (正确答案) 等加速等减速运动规律 简谐运动规律(余弦加速度运动规律) 2. 若增大凸轮机构的推程压力角，则该凸轮机构的凸轮基圆半径将(). 增大 减小(正确答案) 不变 不一定 3. 设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则廓线曲率半径将 变大 变小(正确答案) 不变 变漂亮 4. 凸轮机构的压力角大小与()有关。 从动件的位移 凸轮的基圆半径((正确答案) 凸轮机构的结构 从动件端部形状 5. 设计滚子从动件盘状凸轮轮廓线时，若将滚子半径增大，那么凸轮凸形廓线上各点曲率半径将()。 一定变大
一定变小(正确答案) 可能变大可能变小 不变 6. 棘轮机构的主动件是( 棘轮 棘爪(正确答案) 止回棘爪 其他都不是 7. 若使槽轮机构r增大，需要( ) 增加圆销数(正确答案) 减少径向槽数 加快拨盘转速 其他均不是 8. 凸轮间歇运动的机构常用于( 传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中(正确答案)定转角的间歇运动机构中 需要使转动惯量很大的轴做间歇运动的场合 低速或轻载的场合 9. 槽轮机构的组成不包括( ) 带圆销的主动拨盘 具有径向槽的从动槽轮 机架 丝杠(正确答案) 10. 下列不属于间歇运动机构的是( ) 槽轮机构 棘轮机构 齿轮机构((正确答案) 不完全齿轮机构
11. 一对渐开线齿轮啮合时，当中心距变大，则传动比i ( ) 变大 变小 不变(正确答案) 不确定 12. 渐开线上任意一点的法线必( )基圆。 交于 切于((正确答案) 不交于 不确定 13. 对于两轮齿面硬度均为HBS≤350的闭式齿轮传动，其最主要的可能失效形( ) 。 轮齿疲劳折断 齿面点蚀((正确答案) 齿面磨损 齿面胶合 14. 一对标准直齿园柱齿轮传动，模数为2mm,齿数分别为20、30,则两齿轮传动的中心距为( ) 100mm 200mm 50mm (正确答案) 25mm 15. 对于一般渐开线圆柱齿轮传动，齿面接触强度计算应以()处的接触应力作为计算应力。 齿顶 齿根 节点((正确答案) 啮合点
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，
机械设计基础课后习题答案(第四版)
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。
机械设计基础第五章答案
五、联接 5-1 判断题 （1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8）× （9）× （10）× （11）× （12）√ （13）× （14）× （15）× （16）× （17）√ （18）× （19）× （20）√ 5-2 填空题 （1）牙型 （2）大 （3）越高 （4）自锁性 （5）4 （6）螺钉 （7）拧紧力矩 （8）防松 （9）一致 （10）摩擦 （11）直线 （12）梯形 （13）传力，传导，调整 （14）右 （15）轴和毂，挤压 （16）轴的直径，轴头 （17）A ，B ，C ，C （18）增加键的长度 （19）B （20）80 5-3 选择题 （1）B （2）A （3）A （4）C （5）D （6）C （7）B （8）A （9）A （10）D （11）B （12）A （13）B （14）B （15）C （16）A （17）B （18）A （19）A （20）B （21）A （22）B （23）A （24）B （25）C （26）B （27）D （28）B （29）C （30）A （31）A （32）A （33）A （34）D （35）A （36）A （37）A （38）A （39）A （40）A （41）A （42）B （43）A （44）D （45）A 5-4 解： 该螺栓连接为松螺栓连接，其强度条件为：[]2 14F σσπd = ≤ 拉杆材料为 Q235，其235M P s σ=， 取安全系数S =1.7，则： []235 138.24MPa 1.7 s σσS = == 则： 114.56mm d = 查教材表5-2可知，选小径d 1=17.294mm ，公称直径d =20mm 的粗牙普通螺纹。 答：拉杆螺纹的直径为M20。 5-5 解： 该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：[]2 1 5.2a e F σσπd = ≤
机械设计第5-7章习题解答汇总
第5章 带传动与链传动 5-1 带传动的弹性滑动是怎样产生的？能否避免？对传动有何影响？它与打滑有何不同？ 答：带传动的弹性滑动是由于带的弹性和拉力差而引起的带和带轮面间的局部的、微小的相对滑动，这是摩擦型带传动正常工作时的固有特性，是不可避免的。弹性滑动导致传动效率降低、带磨损、传动比不准确。 打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动，使传动失效。打滑为非正常的工作状态，是必须避免也是可以避免的。 5-2带传动的中心距为什么要限制在一定的范围？ 答：带传动的中心距之所以要限制在一定的范围，是因为： 1）若中心距过小，虽结构紧凑，但小带轮的包角太小，导致摩擦力和传动能力降低； 2）中心距过小，使带的长度过短，带的工作频率增加，降低带的疲劳强度和工作寿命； 3）中心距若过大,不仅结构不紧凑，且皮带松边下垂，高速传动时易引起带的颤动。 5-3．多根V 带传动时，若发现一根已坏，应如何处置？ 答：多根V 带传动时，即使只发现一根已坏，也应该同时更换新的V 带，不可新旧混用。 5-4 已知一V 带传动，小带轮直径d 1d =160mm,大带轮直径d 2d =400mm ，小带轮转速n 1=960min r ,滑动率2=ε00，试求由于弹性滑动引起的大带轮的转速损失。 解： 若无弹性滑动，大带轮的理想转速n 2应为： 1122n d 960160n 384(r /min)d 400 ⨯=== 所以，由弹性滑动引起的大带轮的转速损失为： 2n =3840.02=7.68(r /min)ε⨯ 5-5 为什么链传动具有运动不平稳性？ 答：由于链传动的多边形效应，使其瞬时速度和瞬时传动比周期性变化，从而引起动载荷，所以链传动具有运动不平稳性。 5-6 为什么链条节数常取偶数，而链轮齿数取为奇数？ 答： 因为若链节数为奇数，则需要采用过渡链节，当链条受拉时，过渡链节的弯链板承受附加的弯矩作用，强度降低，所以链节数常取为偶数。 正因为链节数常为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数一般取为奇数。 5-7 滚子链的节距对链传动有何影响？ 答：因为虽然链节力矩越大承受能力越强但是链节传动的“多边形效应”随之增大导致引起的震动．冲击．噪声也越严重。因此设计时，应尽量选用节距教小的单排链；速重载时，可选用小节距的多排链。 机械设计基础 课外作业 第６章 圆柱齿轮的传动 6-1、齿轮机构有哪些主要特点？常用齿轮机构有哪些类型？ 齿轮机构有哪些主要特点有： （1）传动比恒定不变，传递运动平稳可靠； （2）传动效率高； （3）使用寿命长，工作可靠性高； （4）应用范围广； （5）制造和安装精度要求较高，成本高； （6）低精度齿轮在传动时会产生较大的噪声和振动； （7）不适宜远距离传动。 常用齿轮机构类型如下： 1）按两齿轮轴线在空间的相对位置分： 平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动、交错轴齿轮传动；
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。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。
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
《机械设计基础》分章复习题及答案
《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。 5．构件的自由度是指构件相对于参考系所具有的独立运动的数目；机构的自由度是指该机构具有独立运动的数目。 6．若机构的自由度为2，则机构需 2 个原动件。 7．因其可以改善机构的受力情况，故在机构中常采用虚约束。 8．机构中存在着与整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。 9．机构中设置虚约束的目的是（ D ）。
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狡链、局部自山度和虚约束，计算各机构的自山度，并判断是否具有确定的运动。 Ml 1 -9图缝纫机送布机构題1 - io in 冲压机构
9 1・5 解F = —2片一匕=3x6 —2x8 —1=1 1-6 解F = 3n-2/^ -^ = 3x8-2x11-1=1 1-7 解F = 3/7-2/-^, = 3x8-2x11-0=2 1-8 解F = 3〃—2片一匕= 3x6—2x8-1=1 1-9 解F = 3〃-2片一匕= 3x4-2x4-2=2 1-10 解F = 3”-2片一匕=3x9-2x12-2=1 l-ll ^F=3n-2/^ -^z = 3x4-2x4-2=2 1-12 解F = 3n-2片一匕=3x3 — 2x3—0=3 2-1试根据题2・1图所标注的尺寸判断下列狡链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 机械F 题2・1 图
答：a ) 40+110 = 150v70+90= 160.且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b ) 45 + 120 = 165<100+70=170,且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ) 60+100=160 >70+62 = 132,不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。 d ) 50+100 = 150< 100+90 = 190>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。 (b) (c) (d) 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l CD = 500mm , /zW = 1000/n/n o (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) F•算此机构的最小传动角。