机械设计基础作业集题解详细版

(完整版)《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 F1－1122424323=-⨯-⨯=--=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=⨯===ω1－15：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≈∠⨯===ω1224212141P 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。

机械设计基础作业集题解详细版

普通高等教育“十一五”国家级规划教材机械设计基础作业集题解陈立德、姜小菁主编高等教育出版社前言本“机械设计基础作业集题解”是“机械设计基础作业集”的配套辅助教学资料, 其编写的目的为：对学生而言, 可自我检查学习掌握程度；对教师而言, 在批改时可有一个统一标准, 便于检查。

现必须说明两奌：1. 有些作业题难以迠立标准答案, 故不一定为唯一答案；2. 由于思考与分析题设立的目的为深化教学内容等, 故对一般水平的学生可不按排作业, 故此题目暂不作题解。

参加本作业集题解编写工作的有陈立德、姜小菁、罗卫平、胡云堂、凌秀军、卞咏梅等，金陵科技学院陈立德、姜小菁任主编。

鉴于编著水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者目录绪论 (1)分析与思考题 (1)第1章机械设计概述 (1)一．判断与选择题 (1)二．填充题 (2)三．思考与分析题 (2)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (2)一、判断与选择题 (2)二、填充题 (3)三、思考与分析题 (3)四、简答题 (3)第3章平面机构的结构分析 (5)一．判断与选择题 (5)二．填充题 (5)三．思考与分析题 (5)四．简答题 (5)五．设计计算与分析题 (6)第4章平面连杆机构 (7)一、判断与选择题 (7)二、填充题 (8)三、思考与分析题 (8)四、简答题 (10)五、设计计算与分析题 (11)第5章凸轮机构 (12)一．判断与选择题 (13)二．填充题 (13)三．思考与分析题 (13)四．简答题 (13)五．设计计算与分析题 (14)第6章间歇运动机构 (15)一、判断与选择题 (15)二、填空题 (16)第7章螺纹连接与螺旋传动 (17)一．判断与选择题 (17)二．填充题 (18)三．思考与分析题 (18)四．简答题 (18)五．设计计算与分析题 (20)六．结构设计与分析题 (23)第8章带传动 (25)一、判断与选择题 (25)二、填空题 (26)三、思考与分析题 (26)四、简答题 (27)五、设计计算与分析题 (30)第9章链传动 (33)一．判断与选择题 (33)二．填充题 (33)三．思考与分析题 (34)四．简答题 (34)五．设计计算与分析题 (35)第10 章齿轮传动 (37)一、判断与选择题 (37)二、填充题 (38)三、思考与分析题 (41)四、简答题 (42)五、设计计算与分析题 (47)六、结构设计与分析题 (49)第11章蜗杆传动 (52)一．判断与选择题 (52)二．填充题 (52)三．思考与分析题 (53)四．简答题 (53)五．设计计算与分析题 (55)第12章齿轮系 (58)一、判断与选择题 (58)二、填充题 (59)三、思考与分析题 (59)四、简答题 (60)五、设计计算与分析题 (60)第13章机械传动设计 (62)分析与思考题 (62)第14章轴和轴毂连接 (63)一、判断与选择题 (63)二、填充题 (63)三、思考与分析题 (64)四、简答题 (64)五、设计计算与分析题 (65)六、结构设计与分析题 (65)第15章轴承 (69)一．判断与选择题 (69)二．填充题 (70)三．思考与分析题 (71)四．简答题 (71)五．设计计算与分析题 (73)六．结构设计与分析题 (75)第16章其他常用零、部件 (78)一、判断与选择题 (78)二、填充题 (78)三、思考与分析题 (79)四、简答题 (79)五、设计计算与分析题 (80)第17章机械的平衡与调速 (81)一．判断与选择题 (81)二．填充题 (81)三．思考与分析题 (81)四．简答题 (82)五．设计计算与分析题 (83)第18章机械设计CAD简介 (83)分析与思考题 (84)机械设计基础自测试题（I） (84)一、填充题（20%，各题占2%） (84)二、计算题（18%） (85)三、问答题(52%) (86)四、结构分析题（10%） (87)机械设计基础自测试题 (II) (89)一、填充题（20%，各题占2%） (89)二、计算题（35%） (89)三、问答题（35%） (91)四、结构分析题（10%） (92)机械设计基础自测试题 (Ⅲ) (92)一、填充题（20%，各题占2%） (92)二、计算题（35%） (93)三、问答题（35%） (94)四、结构分析题（10%） (95)绪论分析与思考题机器的特征有哪三个机器与机构有何区别构件与零件有何区别试各举出三个实例。

机械设计基础部分例题答案讲解

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图解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。

解答：1．机构的自由度：2．选AB杆为原动件。

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。

解题分析：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。

在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。

解答：1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+，则m m30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l故 mm30max =AB l2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况：若BC 为最长杆，则 m m100=<BC AB l l ，且AB CD BC AD l l l l +≤+，则m m90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l得 m m 100m m 90≤≤AB l若AB 为最长杆，则m m100=>BC AB l l ，且BC CD AB AD l l l l +≤+，故m m110m m )6070100(=-+=-+≤AD CD BC AB l l l l得m m 110m m 100≤≤AB l故m m 90min =AB l3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。

机械设计基础作业集题解详细版

普通高等教育“十一五”国家级规划教材机械设计基础作业集题解陈立德、姜小菁主编高等教育出版社前言本“机械设计基础作业集题解”是“机械设计基础作业集”的配套辅助教学资料, 其编写的目的为：对学生而言, 可自我检查学习掌握程度；对教师而言, 在批改时可有一个统一标准, 便于检查。

现必须说明两奌：1. 有些作业题难以迠立标准答案, 故不一定为唯一答案；2. 由于思考与分析题设立的目的为深化教学内容等, 故对一般水平的学生可不按排作业, 故此题目暂不作题解。

参加本作业集题解编写工作的有陈立德、姜小菁、罗卫平、胡云堂、凌秀军、卞咏梅等，金陵科技学院陈立德、姜小菁任主编。

鉴于编著水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者2012.2目录绪论 (1)分析与思考题 (1)第1章机械设计概述 (1)一．判断与选择题 (1)二．填充题 (1)三．思考与分析题 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (2)一、判断与选择题 (2)二、填充题 (2)三、思考与分析题 (2)四、简答题 (2)第3章平面机构的结构分析 (4)一．判断与选择题 (4)二．填充题 (4)三．思考与分析题 (4)四．简答题 (4)五．设计计算与分析题 (5)第4章平面连杆机构 (6)一、判断与选择题 (6)二、填充题 (6)三、思考与分析题 (6)四、简答题 (7)五、设计计算与分析题 (7)第5章凸轮机构 (9)一．判断与选择题 (9)二．填充题 (9)三．思考与分析题 (9)四．简答题 (9)五．设计计算与分析题 (10)第6章间歇运动机构 (11)一、判断与选择题 (11)二、填空题 (11)第7章螺纹连接与螺旋传动 (12)一．判断与选择题 (12)二．填充题 (12)三．思考与分析题 (13)四．简答题 (13)五．设计计算与分析题 (14)六．结构设计与分析题 (16)第8章带传动 (18)一、判断与选择题 (18)二、填空题 (18)三、思考与分析题 (18)四、简答题 (19)五、设计计算与分析题 (21)第9章链传动 (23)一．判断与选择题 (23)二．填充题 (23)三．思考与分析题 (23)四．简答题 (24)五．设计计算与分析题 (24)第10 章齿轮传动 (26)一、判断与选择题 (26)二、填充题 (27)三、思考与分析题 (28)四、简答题 (28)五、设计计算与分析题 (31)六、结构设计与分析题 (33)第11章蜗杆传动 (36)一．判断与选择题 (36)二．填充题 (36)三．思考与分析题 (36)四．简答题 (37)五．设计计算与分析题 (38)第12章齿轮系 (41)一、判断与选择题 (41)二、填充题 (41)三、思考与分析题 (41)四、简答题 (41)五、设计计算与分析题 (42)第13章机械传动设计 (43)分析与思考题 (43)第14章轴和轴毂连接 (44)一、判断与选择题 (44)二、填充题 (44)三、思考与分析题 (44)四、简答题 (44)五、设计计算与分析题 (45)六、结构设计与分析题 (45)第15章轴承 (49)一．判断与选择题 (49)二．填充题 (49)三．思考与分析题 (50)四．简答题 (50)五．设计计算与分析题 (51)六．结构设计与分析题 (53)第16章其他常用零、部件 (55)一、判断与选择题 (55)二、填充题 (55)三、思考与分析题 (55)四、简答题 (55)五、设计计算与分析题 (56)第17章机械的平衡与调速 (57)一．判断与选择题 (57)二．填充题 (57)三．思考与分析题 (57)四．简答题 (57)五．设计计算与分析题 (58)第18章机械设计CAD简介 (58)分析与思考题 (58)机械设计基础自测试题（I） (59)一、填充题（20%，各题占2%） (59)二、计算题（18%） (59)三、问答题(52%) (60)四、结构分析题（10%） (61)机械设计基础自测试题 (II) (63)一、填充题（20%，各题占2%） (63)二、计算题（35%） (63)三、问答题（35%） (64)四、结构分析题（10%） (65)机械设计基础自测试题 (Ⅲ) (66)一、填充题（20%，各题占2%） (66)二、计算题（35%） (66)三、问答题（35%） (67)四、结构分析题（10%） (68)绪论分析与思考题0.1机器的特征有哪三个？0.2机器与机构有何区别？0.3构件与零件有何区别？试各举出三个实例。

机械设计基础习题及答案讲解、看

2—5
解：1）求速度
⊥CD ⊥AB ⊥CB
？ ω1lAB ？
根据速度影像求
⊥GF P→e ⊥FE
？
？
移至F点知顺时针
2）求加速度
C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CB
?
?
加速度影像法求
求得e΄
F→G ⊥FG π→e΄ F→E ⊥FE
?
?
2-9
待求点为动点，求
//导路 ⊥AB ⊥导路
？
？
求加速度
//导路 B→A ⊥导路
？
？
作加速度多边形：
2-10
⊥FE ⊥FA ∥AF
?பைடு நூலகம்
?
根据速度影像法求
P→d ⊥CD ?
P→b ⊥CB ?
求加速度
根据影像法求
F→E ⊥FE F→A ∥AF ⊥f1f3
？
？
B→A C→B ⊥CB π→d’ C→D ⊥CD
lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mmllDE=40mm,φ1=45º,等角速度ω1=10rad/s,求E、D的速度和加速度,构件3的角
3-8 作机架AD连线，作摇杆的一个与
机架成45°角的极限位置C1连AC1
且作θ角与摇杆轨迹交点即为摇杆
另一极限位置C2。
3-9设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的行程lc1c2=50mm,e=20mm,求lAB、lBC。
解：
速度和角加速度.
作速度多边形pbc2,然后按速度影象法，作Δbec2∽ΔBEC得 e点，再从e点作ed⊥bc2得d点，则VE=(pe)μ v=26×0.0067=0.1742m/s指向如图。 VD=(pd)μ

《机械设计基础》答案及解析

《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 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 1 2 -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 -2二21 —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。

国 1 汉P14p3 =⑷3“ P34P13叫幌4只3〔4⑷3 |p4P13| 11 —14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设-=1Orad/s，求构件3的速度v3。

100V 3=v1- 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叫汉 P14p2 =⑷2 * P24 P12双曲柄机构还是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。

(1)双曲柄机构P 24 p 2p 4 P12(2)曲柄摇杆机构(3)双摇杆机构(4)双摇杆机构2-3画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。

图中标注箭头的构件为原动件。

t 2150°(210°/7)2-4已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角B 为300,摇杆工作行程需时 7s 。

试问:（1）摇杆空回程需时几秒？（ 2）曲柄每分钟转数是多少？解: （ 1 ）根据题已知条件可得：工作行程曲柄的转角=210°则空回程曲柄的转角笃=150°摇杆工作行程用时 7s ，则可得到空回程需时:（2）由前计算可知，曲柄每转一周需时 12s ，则曲柄每分钟的转数为60 . n5r122-7设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。

机械设计基础课后习题与问题详解

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。