机械设计基础第六章部分题解
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块六
模块六一、填空1、常用的间歇运动机构有棘轮和槽轮机构。
2、双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转12圈。
3、棘轮机构主要由棘轮、棘爪和机架组成。
4、双向作用的棘轮，它的齿槽是方形的，一般单向运动的棘轮齿槽是锯齿形和直边三角形的。
5、槽轮机构主要由拨盘、槽轮和机架等构件组成。
6、槽轮机构的主动件是拨盘，它以等速作连续运动，具有径向槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。
7、不论是外啮合还是内啮合的槽轮机构，拨盘总是从动件，槽轮总是主动件。
8、摩擦式棘轮机构是通过棘轮与所谓棘爪的摩擦块之间的摩擦力而工作的。
9、在起重设备中，可以使用棘轮机构防止鼓轮反转。
10、槽轮机构能把主动轴的等速连续运动，转换成从动轴的周期性的间歇运动。
11、槽轮机构结构简单、工作可靠，在进入和脱离啮合时运动比较平稳。
但在运动过程中的加速度变化较大，冲击较严重，因而不适用于高速场合。
12、螺旋机构是利用螺旋副传递运动和动力的机构。
13、螺旋机构结构简单、制造方便，它能将回转运动变换为直线运动。
14、在组合机构中，自由度大于1的差动机构称为组合机构的基础机构。
二、判断题1、间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。
（×）2、棘轮机构，必须具有止回棘爪。
（×）3、棘轮机构只能用在要求间歇运动的场合。
（×）4、槽轮机构的主动件是槽轮。
（×）5、不论是内啮合还是外啮合的槽轮机构，其槽轮的槽形都是径向的。
（√）6、外啮合槽轮机构槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构槽轮是主动件。
（×）7、棘轮机构和不完全齿轮机构，在运行中都会出现严重的冲击现象。
（√）8、不完全齿轮机构，因为是齿轮传动，所以在工作中是不会出现冲击现象的。
（×）9、槽轮的转向与主动件的转向相反。
（√）10、摩擦式棘轮机构的棘轮的转角可调，主动与从动的关系也可以互换。
（√）11、锯齿形棘轮的转动方向，必定是单一的。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论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。
第二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。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？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：①力学性能②物理性能③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点：①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素：①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本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。
机械设计基础习题答案第6章
机械设计基础习题答案第6章6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.121≥=pB B bε，即实际啮合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。
3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。
6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？答：1.轮齿折断。
设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。
2.齿面点蚀。
可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。
3.齿面磨损。
减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。
4.齿面胶合。
可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。
5.塑性变形。
为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。
6-3 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm ，z 2=50；m 3= 3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。
试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿轮能用同一把滚刀加工？这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工？答：1.根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径ααc o s 2c o sr mzr b ==。
当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。
98.46cos 2cos 1111r===ααz m r b97.93cos 2cos 21222r ===ααzm r b38.56cos 2cos 3331b3r===ααzm r98.46cos 2cos 4444r ===ααzm r b因此，齿轮1和4渐开线形状相同。
2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。
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第七章机械的调速及平衡------------------------------------------------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。
西安交大《机械设计基础》课后习题答案综合版
机械设计基础复习大纲2011、4、3第1章绪论掌握：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能参与或作机械功机器的组成：驱动部分+传动部分+执行部分了解:机器、机构、机械、常用机构、通用零件、标准件、专用零件和部件的概念课程内容、性质、特点和任务第2章机械设计概述了解：与机械设计有关的一些基础理论与技术，机器的功能分析、功能原理设计，机械设计的基本要求和一般程序、机械运动系统方案设计的基本要求和一般程序、机械零件设计的基本要求和一般程序,机械设计的类型和常用的设计方法第3章机械运动设计与分析基础知识掌握:构件的定义(运动单元体）、分类（机架、主动件、从动件）构件与零件(加工、制造单元体）的区别平面运动副的定义、分类（低幅：转动副、移动副；高副：平面滚滑副）各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置机构运动简图的画法（注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸）机构自由度的定义（具有独立运动的数目)平面运动副引入的约束数（低幅：引入2个约束;高副:引入1个约束）平面机构自由度计算（F＝3n－2P5－P4）应用自由度计算公式时的注意事项（复合铰链、局部自由度、虚约束、公共约束)机构具有确定运动的条件（机构主动件数等于机构的自由度）速度瞬心定义（绝对速度相等的瞬时重合点）瞬心分类:绝对瞬心（绝对速度相等且为零的瞬时重合点，位于绝对速度的垂线上）相对瞬心（绝对速度相等但不为零的瞬时重合点，位于相对速度的垂线上）速度瞬心的数目:K=N（N—1)/2速度瞬心的求法：观察法：转动副位于转动中心；移动副位于垂直于导轨的无穷远；高副位于过接触点的公法线上三心定理：互作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，且位于同一直线上用速度瞬心求解构件的速度（关键找到三个速度瞬心，建立同速点方程，然后求解）了解：运动链的定义及其分类（闭式链：单环链、多环链;开式链)运动链成为机构的条件（具有一个机架、具有足够的主动件）机动示意图（不按比例）与机构运动简图的区别第6章平面连杆机构掌握:平面连杆机构组成（构件+低副;各构件互作平行平面运动）──低副机构平面连杆的基本型式（平面四杆机构）、平面四杆机构的基本型式（铰链四杆机构）铰链四杆机构组成（四构件+四转动副）铰链四杆机构各构件名称(机架、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、固定铰链、活动铰链）铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构铰链四杆机构的变异方法：改变构件长度、改变机架（倒置）铰链四杆机构的运动特性:曲柄存在条件：①最长杆长度+最短杆长度≤其余两杆长度之和②连架杆与机架中有一杆为四杆中之最短杆曲柄摇杆机构的极限位置(曲柄与连杆共线位置）曲柄摇杆机构的极位夹角θ（两极限位置时曲柄所夹锐角）曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数平面四杆机构的运动连续性铰链四杆机构的传力特性：压力角α：不计摩擦、重力、惯性力时从动件受力方向与受力点速度方向间所夹锐角传动角γ：压力角的余角许用压力角[]︒=40α~︒50、许用传动角[]︒=50γ～︒40曲柄摇杆机构最小传动角位置(曲柄与机架共线的两位置中的一个)死点位置：传动角为零的位置（︒=0γ）实现给定连杆二个或三个位置的设计实现给定行程速比系数的四杆机构设计：曲柄摇杆、曲柄滑块和摆动导杆机构了解：连杆机构的特点、铰链四杆机构以及变异后机构的特点及应用、死点（止点）位置的应用和渡过 基本设计命题:实现给定的运动要求:连杆有限位置、连架杆对应角位移、轨迹满足各种附加要求:曲柄存在条件、运动连续条件、传力及其他条件实验法设计实现给定连杆轨迹的四杆机构，解析法设计实现给定两连架杆对应位置的四杆机构第7章 凸轮机构掌握：凸轮机构的组成（凸轮+从动件+机架）──高副机构凸轮机构的分类:按凸轮分类:平面凸轮(盘形凸轮、移动凸轮），空间凸轮按从动件分类:端部形状：尖端、滚子、平底、曲面运动形式：移动、摆动安装方式：对心、偏置按锁合方式分类：力锁合、形锁合基圆（理论廓线上最小向径所作的圆)、理论廓线、实际廓线、行程从动件运动规律（升程、回程、远休止、近休止)刚性冲击(硬冲：速度突变，加速度无穷大）、柔性冲击（软冲:加速度突变）运动规律特点：等速运动规律：速度为常数、始末两点存在硬冲、用于低速等加速等减速：加速度为常数、始末中三点存在软冲、不宜用于高速余弦加速度：停─升─停型：始末两点存在软冲、不宜用于高速升─降─升型：无冲击、可用于高速正弦加速度：无冲击、可用于高速反转法绘制凸轮廓线的方法：对心或偏置尖端移动从动件，对心或偏置滚子移动从动件滚子半径的选择、基圆半径的确定、运动失真及其解决的方法了解：凸轮机构的特点、凸轮机构的应用、凸轮机构的一般命名原则四种运动规律的推导方法和位移曲线的画法运动规律的基本形式：停─升─停；停─升─降─停;升─降─升运动规律的选择原则，平底从动件凸轮廓线的绘制方法及运动失真的解决方法机构自锁、偏置对压力角的影响，压力角α、许用压力角[]α、临界压力角c α三者关系：[]c ααα<≤max第8章 齿轮传动掌握:齿轮机构的组成（主动齿轮+从动齿轮+机架)──高副机构圆形齿轮机构分类：平行轴:直齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）斜齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）人字齿轮机构相交轴：圆锥齿轮机构(直齿、斜齿、曲齿）相错轴：螺旋齿轮机构、蜗轮蜗杆机构齿廓啮合基本定律（两轮的传动比等于公法线割连心线线段长度之反比）定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓渐开线的形成、特点及方程一对渐开线齿廓啮合特性：定传动比特性、啮合角和啮合线保持不变、可分性渐开线齿轮各部分名称：齿数、模数、压力角、顶隙、分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆齿顶高、齿根高、齿全高、齿距（周节）、齿厚、齿槽宽标准直齿圆柱齿轮的基本参数：齿数z 、模数m 、压力角α(︒20）齿顶高系数*a h (1.0、0.8）、顶隙系数*c (0。
(NEW)杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)
第1章 平面机构的自由度和速度分析 1.1 复习笔记 1.2 课后习题详解 1.3 名校考研真题详解
第2章 平面连杆机构 2.1 复习笔记 2.2 课后习题详解 2.3 名校考研真题详解
第3章 凸轮机构
3.1 复习笔记 3.2 课后习题详解 3.3 名校考研真题详解 第4章 齿轮机构 4.1 复习笔记 4.2 课后习题详解 4.3 名校考研真题详解 第5章 轮 系 5.1 复习笔记 5.2 课后习题详解
图1-2-1 唧筒机构
图1-2-2 回转柱塞泵
图1-2-3 缝纫机下针机构
图1-2-4 偏心轮机构 答：机构运动简图分别如图1-2-5～图1-2-8所示。
1-5至1-13．指出（图1-2-9～图1-2-17）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。
解：（1）图1-2-9所示机构的自由度为 （2）图1-2-10中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （3）图1-2-11中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （4）图1-2-12所示机构的自由度为
（5）图1-2-13所示机构的自由度为 （6）图1-2-14中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为 （7）图1-2-15中，滚子1处有一个局部自由度，A处为三个构件汇交的 复合铰链，移动副B、B＇的其中之一为虚约束。则该机构的自由度为 （8）图1-2-16中，A处为机架、杆、齿轮三构件汇交的复合铰链。则该 机构的自由度为 （9）图1-2-17所示机构的自由度为 1-14．求出图1-2-18导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速比。
2015研、厦门大学2011研]
【答案】自由度大于0，且自由度数等于原动件数
2．两构件通过______或______接触组成的运动副称为高副。[常州大学 2015研]
机械设计基础,第六版习题答案解析
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解图题 2-3 见图 2.16 。
题 2-7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 2-7图 2.193-1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。
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4-11解因螺旋角端面模数端面压力角当量齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。
（ 2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角分度圆直径节圆与分度圆重合，4-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即、。
一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向相反（外啮合），即、、。
一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即、。
5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。
图 5.5 图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。
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结论：12≤b≤30 时机构有曲柄存在，DC 杆为曲柄 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。AD 在铅垂线上，要求踏板 CD 在水平位置上下各摆动 10°， 且 lCD =500mm， l AD =1000mm。试用图解法求曲柄 AB 和连杆 BC 的长度。
-1-
解
l AB l AB 0.01 7.8 0.078 m 78 mm lBC l BC 0.01111.5 1.115 m 1115 mm
满足 min ≥ 40o 传力条件 6-15 设计一导杆机构。已知机架长度 l1 100 mm ，行程速比系数 K 1.4 ，试用图解法求曲柄的长度。 解
180 1
l AB l AB1 0.002 12.94 0.02588 m 25.88 mm
6-14 解
设计一曲柄摇杆机构。 已知摇杆长度 l4 100 mm ， 摆角 450 ， 行程速比系数 K 1.25 。 试根据 min ≥ 40o 的条件确定其余三杆的尺寸。 K 1 1.25 1 180 180 20 K 1 1.25 1
第六章部分题解参考
6-9 试根据图 6-52 中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。
习题 6-9 图
解
(a)
∵
lmax lmin 110 40 150 ＜ l其余 90 70 160
最短杆为机架 ∴ 该机构为双曲柄机构 (b) ∵ lmax lmin 120 45 165 ＜ l其余 100 70 170 最短杆邻边为机架 ∴ 该机构为曲柄摇杆机构 (c) ∵ lmax lmin 100 50 150 ＞ l其余 70 60 130 ∴ 该机构为双摇杆机构 (d) ∵ lmax lmin 100 50 150 ＜ l其余 90 70 160 最短杆对边为机架 ∴ 该机构为双摇杆机构 6-10 在图 6-53 所示的四杆机构中，若 a 17 ， c 8 ， d 21 。则 b 在什么范围内 时机构有曲柄存在？它是哪个构件？ 解 分析：⑴根据曲柄存在条件②，若存在曲柄，则 b 不能小于 c；若 b=c，则不满足曲柄存在条件①。 所以 b 一定大于 c。 ⑵若 b＞c，则四杆中 c 为最短杆，若有曲柄，则一定是 DC 杆。 b＞d： lm axlm i nb c ≤ l其余 a d ∴ b＜d： ∴ 6-13 b≤ a d c 17 21 8 30 lm a xlm i nd c ≤ l其余 a b b≥ d c a 21 8 17 12
-4-
l AB l AB 0.002 14.5 0.028 m 28 mm lBC l BC 0.002 73.3 0.1466 m 146.6 mm
-2-
min 32.42 不满足 min ≥ 40o 传力条件，重新设计
l AB l AB 0.002 16.9 0.0338 m 33.8 mm lBC l BC 0.002 54.3 0.1086 m 108.6 mm min 40.16
-3-
6-16 解
设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程 s 50 mm ，偏距 e 10 mm 。行程速比系数 K 1.4 。试用作 图法求出曲柄和连杆的长度。 K 1 1.4 1 180 180 30 K 1 1.4 1
l AB l AB2 0.001 23.62 0.02362 m 23.62 mm lBC l B2C2 0.001 39.47 0.03947 m 39.47 mm