机械设计基础2练习题--轴
机械设计基础第二版题解
机械设计基础第二版(陈晓南_杨培林)题解课后答案完整版从自由度，凸轮，齿轮，v 带，到轴，轴承第三章部分题解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？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：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′4-1= 0 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，即结图 3-37 习题 3-5 图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：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′4- 2′5-1=1②将一个低副改为高副，如习题 3-5 解图(c)所示。
其自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′3- 2 =1习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b) 习题 3-5 解图(c)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。
(a)机构模型 (d) 机构模型图 3-38 习题 3-6 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。
计算该机构自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′4-0 =1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)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c) 等多种形式。
- 1 -计算该机构自由度为：F = 3n- 2P5 - P4 = 3′3- 2′4-0 =1习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c)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。
机械设计基础2 部分作业题答案(李良军教材)
解： 轴Ⅰ--传动轴
轴Ⅱ--转轴 轴Ⅲ --是转轴
轴Ⅳ --转轴
轴Ⅴ --心轴
11-5 解：
1）左端轴端没有倒角； 2）左侧轴肩尺寸错误； 3）没有正确表示键的位置； 4）回转零件无法安装，需用套筒定位； 5）需要非定位轴肩以便轴承装拆； 6）半联轴器需轴肩定位； 7）半联轴器需周向定位； 8）轴端应端倒角和消气。
(2)
将(2)式代入(1)式
得
F=14.4kN
13-11 如题13-11图所示，某机械上的拉杆端部采用粗牙普 通螺纹联接，已知拉杆受最大载荷F=15kN，载荷很少变动， 拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹的直径。
解： 由公式（13-10） d1
选择4.6级粗牙螺纹
4Fa [ ]
Re 240 [ ] 160N / mm 2 1.2 ~ 1.5 1.5
H n n1 nH H 1 z2 z3 1 i13 H (1) 5 n 3 nH z1 z n3 2
1）n1、n3转向相同时 n1 nH 200 nH 5 5 n3 nH 50 nH
nH 7 5rpm
2）当n1、n3转向相反时 200 nH 50 25 5 n H rpm 50 nH 6 3
l4
3-7
解：
K-1 180 K 1
C
=36°
B θ A
D
4-2
第四章 作业答案
0°
w
A
O
w
A
O
w
A
O
4-9
反转法原理
S
φ o
120 o 60 o 90 o 90 o
4-9
机械设计基础 第2版-部分习题答案
《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。
第二章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。
问题三：机构具有确定运动的条件是：F＞0,机构原动件的数目等于机构自由度的数目。
2-3.答：铰链四杆机构有三种类型：它们是曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
铰链四杆机构具有曲柄的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
根据曲柄存在条件还可得到如下推论：1）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，都只能得到双摇杆机构。
2）若四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，当最短杆的邻边是机架时，机构成为曲柄摇杆机构；当最短杆本身为机架时成为双曲柄机构；当最短杆是连杆时成为双摇杆机构。
机械设计基础练习题+答案解析
机械设计基础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。
(完整版)机械设计基础试题及答案2
《机械设计基础》一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )A零件B.机构C.构件D.部件2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( )A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆4.机构具有确定相对运动的条件是( )A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目5.一般转速的滚动轴承计算准则为( )A.进行静强度计算B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算D.进行热平衡计算6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( )A.整体式滑动轴承B. 剖分式滑动轴承C.深沟球轴承D.圆锥滚子轴承7.螺纹联接的自锁条件为( )A.螺纹升角≤当量摩擦角B.螺纹升角>摩擦角C.螺纹升角≥摩擦角D.螺纹升角≥当量摩擦角8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为( )A.σωω=-max min B.σωω=+max min2 C.σωωω=-max minm D.σωωωω=-+max minmax min9.铰链四杆机构的死点位置发生在( )A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置D.主动件与机架共线位置10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( )A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D.圆锥滚子轴承11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是( )A.对称循环B.脉动循环C.恒定不变D.非对称循环12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( )A.圆型带传动B.同步带传动C.V型带传动D.平型带传动13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( )A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( )A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( )A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值有关的参数是( )A.工作齿宽bB.模数mC.齿数zD.压力角α17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( ) （注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=βB.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=βC.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-βD.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β19.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是( )A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器20.带传动的主要失效形式是带的( )A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和________。
机械设计基础 第2版-部分习题答案
《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。
第二章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。
问题三：机构具有确定运动的条件是：F＞0,机构原动件的数目等于机构自由度的数目。
2-3.答：铰链四杆机构有三种类型：它们是曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
铰链四杆机构具有曲柄的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
根据曲柄存在条件还可得到如下推论：1）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，都只能得到双摇杆机构。
2）若四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，当最短杆的邻边是机架时，机构成为曲柄摇杆机构；当最短杆本身为机架时成为双曲柄机构；当最短杆是连杆时成为双摇杆机构。
机械设计基础习题2
《机械设计基础》习题2原理部分目录0. 绪论1. 平面机构及其自由度2. 平面连杆机构3. 凸轮机构4. 齿轮机构5. 轮系6. 其它常用机构7. 机械的动力性能0绪论思考题0-1机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。
0-2机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？0-3零件与构件有什么区别？并用实例说明。
举出多个常用的通用机械零件。
0-4机械设计的基本要求是什么？为什么要确定机器的预定使用期限？0-5机械设计的一般过程是什么？1 平面机构及其自由度思考题1-1 什么是高副？什么是低副？在平面机构中高副和低副各引入几个约束？1-2 什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的和意义？制机构运动简图的步骤？1-3 什么是机构的自由度？计算自由度应注意那些问题？1-4 机构具有确定运动的条件是什么？若不满足这一条件，机构会出现什么情况？习题1-1绘制图示平面机构的机构运动简图。
a) b)c) d)题图1-11-2 计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）a) b)c) d题图1-21-3 求出图示平面机构的全部瞬心。
a) b) c)题图1-31-4 图示正切机构中, ,rad/s 61 =ω求构件3的速度3。
2平面连杆机构思考题2-1平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪些演化形式？演化的方式有哪些？ 2-2什么是曲柄？平面四杆机构曲柄存在的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？ 2-3什么是行程速比系数？极位夹角？急回特性？三者之间关系如何？ 2-4什么是平面连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点进行工作的例子。
2-5平面铰链四杆机构的主要演化形式有哪几种？它们是如何演化来的？ 2-6平面四杆机构的设计方法有哪几种？它们的特点是什么？习题2-1根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
题图1-4题图2-12-2画出各机构的压力角传动角。
箭头标注的构件为原动件。
a) b) c)题图2-22-3设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD 的长度L CD =75mm ，行程速比系数K =1.5，机架AD的长度L AD = 100mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角ψ=45°，求曲柄连杆的长度L AB ,L BC 。
机械设计自测题
机械设计基础〔2〕自测题选择题：1.作为标准普通V 带工作面的两侧面夹角为φ=40º，相应的V 带轮轮槽的两侧面夹角则。
〔〕a.大于40ºb.小于40ºc. 等于40º。
2.以下零件中，〔〕是没有国家标准规定的。
A. 滚动轴承B. 键的截面尺寸和长度C. 齿轮模数D. 轴的支承跨度3. 在各种基本类型的向心滚动轴承中〔〕不能承受轴向载荷。
A.调心球轴承B.圆柱滚子轴承C.调心滚子轴承D.深沟球轴承4. 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应〔〕。
A.增加螺栓刚度B.降低螺栓刚度C.降低被联接件刚度D.加大被联接件尺寸5. 、中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，〔〕的影响最大。
A.小带轮的直径B.大带轮的直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差6. 被联接件受横向外力作用时，如采用铰制孔用螺栓联接，其失效主要是〔〕。
A.螺纹处拉断B.螺纹处拉、扭断裂C.螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏D.螺纹根部弯曲断裂7. 巴氏合金是用来制造〔〕。
A. 单金属轴瓦B.双金属轴瓦C.含油轴承轴瓦D.非金属轴瓦8. 带传动〔同步带传动除外〕不能保证精确传动比的原因是〔〕。
A.带容易变形和磨损B.带在带轮上打滑C.带的弹性滑动D.带的材料不遵从虎克定律9. 圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，轮齿的弯曲强度〔〕。
A. 降低B.不变C.提高10. 齿轮外表非扩展性点蚀一般出现在〔〕。
A．磨合阶段B．稳定磨损阶段 C．剧烈磨损阶段11. 闭式硬齿面齿轮传动，直径一定，取较少齿数以增大模数，主要是为了〔〕。
A．保持轮齿的弯曲疲劳强度 B．保证齿面接触疲劳强度C．减少加工切削量，提高生产率 D．其他目的12. 为了减轻摩擦副的外表疲劳磨损，以下措施中〔〕是不合理的。
A．降低外表粗糙度B．增大润滑油粘度C．提高外表硬度D．提高相对滑动速度13. 用〔〕的方法来提高带传动传递的功率是不合适的。
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一、选择题
1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为。
（1）心轴（2）转轴（3）传动轴
2工作时只承受弯矩不传递转矩的轴，称为。
（1）心轴（2）转轴（3）传动轴
3工作时以传递转矩为主，不承受弯矩或弯矩很小的轴，称为。
（1）心轴（2）转轴（3）传动轴
4 自行车的前轴是。
（1）心轴（2）转轴（3）传动轴
5 轴环的作用是。
（1）作为轴加工时的定位面（2）提高轴的强度（3）使轴上零件获得轴向定位
6 下列几种轴向定位结构中，定位所能承受的轴向力较大。
（1）圆螺母（2）紧定螺钉（3）弹性挡圈
7 在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。
（1）抗弯强度（2）抗扭强度（3）轴段的长度（4）轴段上零件的孔径
8 转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据来进行计算或校核。
（1）抗弯强度（2）扭转强度（3）弯扭合成强度
9 图示为起重铰车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式。
图a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中；图b为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，空套在轴上，轴固定不动；图c 为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中。
以上三种形式中的轴，依次为。
（1）固定心轴、转动心轴、转轴（2）固定心轴、转轴、转动心轴
（3）转动心轴、转轴、固定心轴（4）转动心轴、固定心轴、转轴
（5）转轴、固定心轴、转动心轴（6）转轴、转动心轴、固定心轴
二、分析计算题
1 已知图示轴传递的功率kW P 5.5 ，轴的转速min /500r ，单向回转，试按扭转强度条件估算轴的最小直径，并估计轴承处及齿轮处的直径。
2 图示为需要安装在轴上的带轮、齿轮及滚动轴承，为保证这些零件在轴上能得到正确的周向固定及轴向固定，请在图上作出轴的结构设计。
3 指出图中各轴系结构的不合理之处，并画出改进后的结构图。
4 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴III 传递的功率KW 5=P ，转速r/min 60=n 。
给出轴的部分尺寸和表面粗糙度如图，已知斜齿轮4的法向模数m m 4n =m ，法面压力角︒=20n α，齿数1124=z ，
螺旋角229'︒=β（左旋），轴的材料为45钢调质。
试画出轴的力学计算简图；计算两支点的支反力；确
定许用弯曲应力。
三、简答题
1．根据受载情况，轴有哪几种类型？区别是什么？
2．阶梯轴在进行结构设计时，应满足哪些基本要求？
3．轴上零件的轴向固定方法有哪些？能说出4种轴上零件的轴向定位（固定）方法。
4．轴上零件的周向固定方法有哪些？
5．轴的强度计算方法有哪几种？分别适用于什么场合？
6．轴的常用材料有哪些？若优质碳素钢轴的刚度不足，改用合金钢能否解决问题，为什么？7．提高轴的强度，可采取哪些措施？。