朱明zhubob机械设计基础第4.5.6章绪论习题答案
新版《机械设计基础》课后习题参考答案
此为周转轮系中的行星轮系（中心轮3固定），其转化轮系的传动比为：
将 代入得：iAB=i1H=10。
6-12在图6-12所示的电动三爪自定心卡盘传动轮系中，设已知各轮的齿数为 , ， ， ，试求传动比 。
分三种情况讨论，其一：AB是最短杆，则有：AB+ BC＞CD+ AD，
得：60＞AB＞30；其二：AB不是最短杆也不是最长杆，则AD为最短杆，有：AD+ BC＞AB+CD，得：90＞AB＞60；其三：AB是最长杆，则有：
AD+AB＞BC+CD，得：AB＞110，又为了满足该机构能成为一个四杆机构，需保证：
传动比
6-10题6-10图(a)、(b)分别为两个不同结构的锥齿轮周转轮系，已知z1=20，z2=24， =30，z3=40，n1=200 r/min，n3=-100 r/min。试求两轮系中行星架H的转速nH的大小和方向。
解：(a) ，代入已知数据得： ；
(b) ，代入已知数据得： 。
6-11在题6-11图所示的手动葫芦中，A为手动链轮，B为起重链轮。已知z1=12，z2=28， =14，z3=54，求传动比iAB。
（2）如图标出了蜗杆1和锥齿轮3的受力，其余齿轮受力简化未标出，自己补上。
题11-5图
第12章带传动
12-1带传动中的弹性滑动与打滑有何区别？对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如何避免打滑？
解:弹性滑动是由于带的弹性变形和拉力差而引起的带与带轮之间的局部滑动；打滑是因为过载引起的带与带轮之间的整体滑动。弹性滑动是带传动中不可避免的固有现象，而打滑是带传动的一种失效形式，是应当避免，也可以避免的。影响打滑的因素包括：带和带轮间的摩擦系数、包角、初拉力、带的类型等，增大摩擦系数、包角、初拉力，选用V带代替平带等，可以避免打滑。
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。
机械设计基础第1章 绪论(朱明zhubob
1．铸铁
常用的铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、 可锻铸铁、合金铸铁等。
2．钢
钢的强度较高，塑性较好，可通过轧制、 锻造、冲压、焊接和铸造方法加工各种 机械零件，并且可以用热处理和表面处 理方法提高机械性能，因此其应用极为 广泛。
材料
名称
牌号
普通碳素结 构钢
优质碳素结 构钢
合金结构钢
Q215 Q235 Q255 Q275
§1-4 机械零件常用材料及其 选用原则
机械制造中最常用的材料是钢和铸铁， 其次是有色金属合金，非金属材料如塑料、 橡胶等，在机械制造中也得到广泛的应用 。 1.4.1 金属材料
金属材料主要指铸铁和钢，它们都是铁碳 合金，它们的区别主要在于含碳量的不同。 含碳量小于2%的铁碳合金称为钢，含碳量大 于2%的称为铁。
450
球墨铸铁
QT500-7
500
QT600-3
600
QT700-2
700
230
130
270
143
310
153
—
15Байду номын сангаас~200
—
170~220
—
190~240
310
160~210
320
170~230
370
190~270
420
225~305
3．有色金属合金
有色金属合金具有良好的减磨性、跑合 性、抗腐蚀性、抗磁性、导电性等特殊 的性能，在工业中应用最广的是铜合金、 轴承合金和轻合金，但有色金属合金比 黑色金属价贵。
图1-2单缸四冲程内燃机 包含由齿轮9、齿 10组成的齿轮机构；
由曲轴6、连杆5、活塞2组成的曲柄滑块机构； 由凸轮7、从动杆8及进气阀3组成的凸轮机构 等。
《机械设计基础》答案
在图中，从给定的条件可知，轮1和轮3的绝对转向相反，已 的值为正， 的值为负，代入上式中，则有
即
于是解得
其值为正，说明H的转向与轮1的转向相同。
5-10 在题5-10图所示机构中，已知 ， ， ， ， ， ， ，求：
（1）当 、 时，
（2）当 时，
键16×80 GB/T 1096-2003
同时可查得键的厚度尺寸
然后根据题10-8中传递的转矩，利用公式（10-26）及表10-10进行验算强度即可
第11章 齿轮传动
11-1
解：利用题中给定的条件可推导出：
11-4
解：本题为设计计算题，按照例题的步骤进行计算即可。
11-6
解：（1） ；（2） ；（3） ；（4）
解：
以踏板为主动件，所以最小传动角为0度。
2-6设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 ，摆角 ，摇杆的行程速比变化系数 。（1）用图解法确定其余三杆的尺寸；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇确定机构最小传动角 （若 ，则应另选铰链A的位置，重新设计）。
解：由K=1.2可得极位夹角
2-7 设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程 ，偏距 ，行程速度变化系数 ，求曲柄和连杆的长度。
解：各偏心质量产生的质径积分别为：
于是不平衡质径积的向量和为：
即应在图示反方向的方位加上质径积 ，回转件才能达到平衡。
第10章 连接
10-4
解：设螺旋副的升角为 ，当量摩擦角为 ，当量摩擦系数用 表示
则
已知 ，则 ，
（1）工作台上升的效率为
（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩为
（3）螺杆的导程为
则可得螺杆的转速为：
朱明zhubob机械设计基础第六章齿轮传动习题答案
第六章1．齿轮传动的类型有哪些？直齿圆柱齿轮传动(其中包括外啮合、内啮合及齿轮与齿条的啮合传动)；斜齿圆柱齿轮传动及人字齿圆柱齿轮传动；齿轮轴线相交的直齿圆锥齿轮和曲齿圆锥齿轮传动；齿轮轴交错的齿轮传动：螺旋齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。
2．什么是渐开线？它有哪些特性？轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。
直线在圆上纯滚动时,直线上一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。
（1）发生线上线段长度等于基圆上被滚过的弧长；（2）渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。
（3）渐开线愈接近基圆部分的曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为零。
（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。
3．什么是分度圆、齿距、模数、和压力角？何谓“标准齿轮”？对标准齿轮来说，齿厚与齿槽宽相等的圆称为分度圆。
相邻两轮齿在分度圆上同侧齿廓对应点间的弧长称为齿距。
齿轮传动中，齿距p 除以圆周率π所得到的商称为模数。
渐开线在分度圆上的压力角称为标准压力角（简称压力角）。
标准齿轮：分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高 与模数之比均为标准值。
4．某标准直齿轮的齿数z = 30，模数m = 3，试求该齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高、齿根高、齿高、齿距、齿厚。
直接运用公式求解5．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a = 250 mm ，齿数z 1 = 20，z 2 = 80，齿轮1为主动轮，试计算传动比i 12，分别求出两齿轮的模数和分度圆直径。
答：412=i ，m=5mm ，d1=100mm ，d2=400mm6．一对标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p = 9.42 mm ，中心距a = 75 mm ，传动比i 12 = 1.5:1，试计算两齿轮的模数及齿数。
答：m=3mm ，z1=20，z2=307．齿轮轮齿有哪几种主要失效形式？齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形5种。
机械设计基础 第4版-习题答案
《机械设计基础》部分习题答案第一章1-1.各种机器尽管有着不同的形式、构造和用途，然而都具有下列三个共同特征：①机器是人为的多种实体的组合；②各部分之间具有确定的相对运动；③能完成有效的机械功或变换机械能。
机器是由一个或几个机构组成的，机构仅具有机器的前两个特征，它被用来传递运动或变换运动形式。
若单纯从结构和运动的观点看，机器和机构并无区别，因此，通常把机器和机构统称为机械。
1-2. 都是机器。
1-3.①杀车机构；有手柄、软轴、刹车片等。
②驱动机构；有脚踏板、链条、链轮后轴，前轴等。
1-4.(1)断裂；(2)过量变形；(3)表面失效；(4)破坏正常工作条件引起的失效。
1-5.（1）由专门化工厂大量生产标准件，能保证质量、节约低成本；（2）选用标准件可以简化设计工作、缩短产品的生产周期；（3）选用参数标准化的零件，在机械制造过程中可以减少刀具和量具的规格；（4）具有互换性，从而简化机器的安装和维修。
第二章2-1. 问题一：机构是由许多构件以一定的方式联接而成的，这种联接应能保证构件间产生一定的相对运动。
这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副。
问题二：运动副的类型可按接触方式的不同分为两大类。
1．低副2．高副2-2. 问题一：绘制机构运动简图的目的是便于机构设计和分析。
问题二：(1)分析机构的运动原理和结构情况，确定其原动件、机架、执行部分和传动部分。
(2)沿着运动传递路线，逐一分析每个构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。
(3)选择视图平面，通常可选择机械中多数构件的运动平面为视图平面，必要时也可选择两个或两个以上的视图平面，然后将其画到同一图面上。
(4)选择适当的比例尺，定出各运动副的相对位置，并用各运动副的代表符号、常用机构的运动简图符号和简单的线条来绘制机构运动简图。
(5)从原动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。
在原动件上标出箭头以表示其运动方向。
机械设计基础-第五版-课后习题答案-详细解答
前言机械设计基础课程是高等工科学校近机类、非机类专业开设的一门技术基础课。
杨可桢、程光蕴主编的《机械设计基础》, 因其内容精炼、深度适中、重点突出、知识面宽而被众多高等学校作为主要教材在教学中采用。
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参加本书编写工作的有: 西安电子科技大学李团结( 第1 , 14章)、西安石油大学秦彦斌(第3 章) 、西安石油大学陆品( 第13章)、西安建筑科技大学史丽晨(第2 , 5 , 7 , 8 , 12 章)、西安建筑科技大学郭瑞峰(第4 , 6 , 9 , 10 , 11 , 15 , 16 , 17 , 18 章及模拟试题)。
全书由郭瑞峰、史丽晨主编。
本书可作为近机类、非机类大学生学习《机械设计基础》课程的参考书, 也可供电大、职大、函大、夜大等相关专业的学生学习使用, 也可作为考研辅导书, 还可供有关教师及工程技术人员参考。
由于编者水平有限, 书中难免有谬误和不妥之处, 敬请读者批评指正。
编者2005 年8 月于西安2 机械设计基础导教·导学·导考目录第1 章平面机构的自由度和速度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯111 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16第2 章平面连杆机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯262 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯272 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯322 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42第3 章凸轮机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯503 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯503 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯573 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯583 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯673 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79 第4 章齿轮机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯844 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯844 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯934 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯95 4 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1014 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯108第5 章轮系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1115 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1115 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1145 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1155 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1185 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131第6 章间歇运动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1376 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1376 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1406 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1406 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1426 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯144第7 章机械运转速度波动的调节⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯146 7 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1467 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1497 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1497 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯153Ⅱ机械设计基础导教·导学·导考7 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯161第8 章回转件的平衡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1658 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1658 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1688 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯168 8 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1728 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183 第9 章机械零件设计概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯187 9 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1879 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1949 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯195 9 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1969 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯206 第10 章联接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20910 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20910 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21710 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯218 10 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22410 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯240 第11 章齿轮传动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24311 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24311 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25411 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25511 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯258目录Ⅲ11 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯274第12 章蜗杆传动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27712 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27712 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28112 .3 考点及常见题型精解⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯ .⋯282 12 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28612 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293第13 章带传动和链传动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29713 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29713 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30613 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30713 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31613 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324第14 章轴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32914 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32914 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33314 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33414 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33814 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯347第15 章滑动轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35015 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35015 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35615 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35715 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯359Ⅳ机械设计基础导教·导学·导考15 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯361第16 章滚动轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36316 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36316 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37216 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37316 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37916 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯386第17 章联轴器、离合器和制动器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯390 17 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39017 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39217 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39317 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39617 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯400第18 章弹簧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40318 .1 重点内容提要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40318 .2 重点知识结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40818 .3 考点及常见题型精解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40918 .4 课后习题详解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41118 .5 学习效果测试题及答案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯418附录模拟试题及参考解答⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯420附录A 模拟试题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯420附录B 模拟试题参考解答⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯439参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯449目录Ⅴ第1 章平面机构的自由度和速度分析1. 1 重点内容提要1 .1 .1 教学基本要求( 1) 掌握运动副的概念及其分类。
新版《机械设计基础》课后习题参考答案
机械设计基础习题参考答案机械设计基础课程组编武汉科技大学机械自动化学院第2章平面机构的自由度和速度分析2-1画运动简图。
1345 22-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
4351 2解答：原机构自由度F=33- 2 4-1 = 0，不合理，2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=37-2 9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=35-2 6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b) 解答：a)n=4; P l =5; P h =1，F=34-2 5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=36-2 7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。
并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
ABCDE解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=37-2 10 = 1 C 处存在复合铰链。
b) n=7; P l =10; P h =0，F=37-2 10 = 1BDECAc) n=3; P l =3; P h =2，F=33 -2 3-2 = 1 D 处存在局部自由度。
d) n=4; P l =5; P h =1，F=34 -2 5-1 = 1A BCDEFGG'HA BDCEFGHIJe) n=6; P l=8; P h=1，F=36 -2 8-1 = 1 B处存在局部自由度，G、G'处存在虚约束。
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第四章1．构件和零件有何不同？构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。
一个构件中可以包含多个固联在一起的零件，一个单独的零件可以是一个最简单的构件。
2．试述四杆机构中曲柄、摇杆、连杆和机架的特性。
曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄；摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆；机架：机构中固定不动的构件。
3．简要总结四杆机构中曲柄存在的条件。
（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。
（2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。
4．在四杆机构中满足什么条件可以组成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？以与最短杆相邻的杆件为机架，均为曲柄摇杆机构。
以最短杆为机架，为双曲柄机构。
以与最短杆相对的杆件为机架，为双摇杆机构。
5．什么是“死点”？在什么情况下发生？“死点”与“自锁”有何区别？机构中从动件与连杆共线的位置称为机构的死点位置.机构之所以出现死点,是因为原动件是作往复运动的构件,导致机构一定出现连杆与从动件共线.自锁是机械在给定方向的驱动力作用下，由于摩擦原因无论驱动力多大都不能使机械运动的现象。
当机构处于死点位置时，从动件将发生自锁，出现卡死现象；或受到突然外力的影响，从动件则会出现运动方向不确定现象。
6．什么是连杆机构的急回特性，什么是极位夹角，二者有何联系？ 主动件做等带速运动，从动件空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性，称为连杆机构的急回特性。
主动件为曲柄而从动件有极限位置的平面连杆机构，其极位夹角θ为曲柄的回程运动角2ϕ的补角平面连杆机构有无急回特性取决于有无极位夹角，θ = 0，则机构没有急回特性。
而机构急回运动的程度取决于极位夹角θ的大小，θ越大，K 越大，机构的急回特性越显著。
7．某四杆机构如图4-101所示，各杆尺寸为AB = 150 mm 、BC = 240 mm 、CD = 400 mm 、DA = 500 mm ，问：（1）该机构属何种类型？（2）写出AB 、BC 、CD 、DA 四杆的名称。
A B CD 150240400500 mm图4-101双摇杆机构 AB 连杆 BC 、DA 连架杆 CD 机架8．试述凸轮机构的组成、分类及其在机构中的作用。
凸轮机构由凸轮、从动件和机架这3个基本构件及锁合装置（如弹簧等）组成，是一种高副机构。
按照凸轮形状分类：圆柱凸轮；盘形凸轮。
按照推杆的形状分类：尖顶推杆；平底推杆；滚子推杆。
按照凸轮与推杆保持接触的方式分类：几何封闭的凸轮机构；力封闭的凸轮机构。
作用：使从动件实现预期的运动规律，结构简单、紧凑，易于设计。
9．凸轮从动件的运动规律主要有哪几种？各有何应用场合？（1）等速运动规律。
（2）等加速等减速运动规律。
等速运动规律一般只用于低速和从动件质量较小的凸轮机构中。
等加速等减速运动规律适用于中速、轻载的场合。
10．凸轮的常用材料有哪些？（超出教材范围，可以删去）碳素钢、合金钢11．棘轮机构和槽轮机构是怎样实现间歇运动的，各应用于什么场合？主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。
当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。
因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。
在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。
槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳、间歇地进行转位。
但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合。
12．不完全齿轮机构和槽轮机构在运动过程中的传动比是否可变？（超出教材范围）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5～25m/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=7.5kW，转速n1=1450r/min，传动比i=2.1，试设计此普通V带传动。
8．与带传动和齿轮传动相比，链传动有哪些优缺点？它主要适用何种场合？（1）链传动是啮合传动，无弹性滑动和打滑现象。
（2）与带传动相比，链传动的承载能力大，效率高，能保持准确的平均传动比；但其安装精度要求高，瞬时的传动比不稳定，工作时有噪声，易脱链。
传动链是制造得较精密的链条，用于机械中传递运动和动力；起重链用在各种起重机械中，用以提升货物；牵引链主要在运输机械中用来输送物料或机件等。
9．链条在工作时所受的是何种性质的载荷？链传动的主要失效形式有哪几种？设计计算准则是什么？（超出教材范围）10．为什么链节数常取偶数？而链轮齿数多取为奇数？为磨损均匀11．在链传动设计中，选择链轮齿数和传动比各受哪些条件限制？链的齿数太多时，链的使用寿命将缩短；链轮齿数过小，链轮的不均匀性和动载荷都会增加，同时当链轮齿数过小时，链轮直径过小，会增加链节的负荷和工作频率，加速链条磨损。
传动比过大则链在小链轮上包角过小，将加速轮齿的磨损12．链传动为什么要适当张紧？常用哪些张紧方法？链条在使用过程中会因磨损而逐渐伸长，为防止松边垂度过大而引起啮合不良、松边抖动和跳齿等现象，应使链条张紧。
常用的张紧方法有调整中心距和采用张紧轮装置，张紧轮一般设在松边。
13．链传动有哪些润滑方法？各在什么情况下采用？（1）人工定期润滑：用油壶或油刷，每班注油一次。
适用于低速v≤4 m/s的不重要链传动。
（2）滴油润滑：用油杯通过油管滴入松边内、外链板间隙处，每分钟约5～20滴。
适用于v ≤10 m/s的链传动。
（3）油浴润滑：将松边链条浸入油盘中，浸油深度为6～12 mm，适用于v≤12 m/s的链传动。
（4）飞溅润滑：在密封容器中，甩油盘将油甩起，沿壳体流入集油处，然后引导至链条上。
但甩油盘线速度应大于3 m/s。
（5）压力润滑：当采用v≥8 m/s的大功率传动时，应采用特设的油泵将油喷射至链轮链条啮合处。
14．设计一螺旋输送机用的链传动。
已知传递功率P=4kW，主动链轮转速n1=720r/min，从动链轮转速n2=240r/min，单班制工作，水平布置，要求中心距不小于650mm，并且可调。
第六章1．齿轮传动的类型有哪些？直齿圆柱齿轮传动(其中包括外啮合、内啮合及齿轮与齿条的啮合传动)；斜齿圆柱齿轮传动及人字齿圆柱齿轮传动；齿轮轴线相交的直齿圆锥齿轮和曲齿圆锥齿轮传动；齿轮轴交错的齿轮传动：螺旋齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。
2．什么是渐开线？它有哪些特性？轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。
直线在圆上纯滚动时,直线上一点K的轨迹称为该圆的渐开线。
（1）发生线上线段长度等于基圆上被滚过的弧长；（2）渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。
（3）渐开线愈接近基圆部分的曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为零。
（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。
3．什么是分度圆、齿距、模数、和压力角？何谓“标准齿轮”？对标准齿轮来说，齿厚与齿槽宽相等的圆称为分度圆。
相邻两轮齿在分度圆上同侧齿廓对应点间的弧长称为齿距。
齿轮传动中，齿距p 除以圆周率 所得到的商称为模数。
渐开线在分度圆上的压力角称为标准压力角（简称压力角）。
标准齿轮：分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高与模数之比均为标准值。
4．某标准直齿轮的齿数z = 30，模数m = 3，试求该齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高、齿根高、齿高、齿距、齿厚。
直接运用公式求解5．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a = 250 mm ，齿数z 1 = 20，z 2 = 80，齿轮1为主动轮，试计算传动比i 12，分别求出两齿轮的模数和分度圆直径。
答：412 i ，m=5mm ，d1=100mm ，d2=400mm6．一对标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p = 9.42 mm ，中心距a = 75 mm ，传动比i 12 = 1.5:1，试计算两齿轮的模数及齿数。
答：m=3mm ，z1=20，z2=307．齿轮轮齿有哪几种主要失效形式？齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形5种。
8．斜齿轮的螺旋角是指哪个圆柱面上的螺旋角？基圆柱面上9．锥齿轮传动有哪些特点？它一般以齿轮大端或小端参数中的哪个作为标准？（1）圆锥齿轮用于相交轴之间的传动，通常两轴线相交成90°。
（2）直齿圆锥齿轮的轮齿分布在一个锥体上，轮齿由大端向小端逐渐收缩。
（3）圆锥齿轮的轮齿是分布在一个圆锥面上的，与圆柱轮齿相似，圆锥齿轮有分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥和基圆锥。
（4）按照分度圆锥上的齿向，圆锥齿轮可分为直齿、斜齿和曲齿圆锥齿轮。
直齿圆锥齿轮的设计、制造和安装都比较简单，应用比较广泛。
曲齿圆锥齿轮传动平稳，承载能力高，常用于高速负载传动。
大端的参数为标准值10．试说明蜗杆传动的特点（与齿轮传动比较）。
（1）传动比大。
i = 10～40，最大可达80。
若只传递运动，传动比可达1 000。
（2）传动平稳、噪声小。