南京理工大学机械设计基础(下)答案3
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础课后习题答案机械设计基础课后习题解答参考1-2题,7,5===h l P P n107253=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-3题1,11,8===h l P P n1111283=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-4题 0,11,8===h l P P n2011283=-?-?=F机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。
1-5题1,8,6===h l P P n118263=-?-?=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
2-1题（a ）双曲柄机构；（b ）曲柄摇杆机构；（c ）双摇杆机构；（d ）双摇杆机构。
2-2题0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时，曲柄条件：BC AB l l <。
=3636.1612.112.118011180K K θ3-2题m z m h z d a a )2()2(*2252==+=z d m a mm主要⼏何尺⼨计算（略）。
4-2题略4-3题分锥⾓"43'25684287.681743arctan arctan122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ分度圆5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm齿顶圆580.565713.21cos 3251cos 2111=+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=+=+=δm d d a mm 齿根圆304.445713.21cos 34.251cos 4.2111=-=-=δm d d fmm353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=-=-=δm d d fmm锥距358.694317232222221=+?=+=z z m R mm 齿顶⾓"44'4237122.3358.693arctan arctan====R h a a θ齿根⾓ "7'2744519.4358.696.3arctan arctan ?=?===R h ff θ根锥⾓"10'7171194.1711?=?=-=f f θδδ"1'17252835.2511?=?=+=a a θδδ"27'8721409.7222?=?=+=a a θδδ当量齿数28.18cos 111==δz z v ； 96.116cos 222==δz z v4-4题8011==mz d mm ； 24022==mz d mm80)(2112=-=d d a mm 88)2(2111=+=+=z m h d d a a mm 232)2(2222=-=-=z m h d d a a mm 70)5.2(2111=-=-=z m h d d f f mm 250)5.2(2222=+=+=z m h d d f f mm本题为定轴轮系。
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。
一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。
使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。
当散热不良时，闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ?答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。
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、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
南京理工大学机械设计基础(下)答案01224104209
试卷编号： 01224104209
一.填空题(每题 2 分) 1.计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数. 2. d1 (小径), d 2 (中径) 3.压溃、剪切(断) 4.成形联接、弹性环联接 5.定位、轻载联接和安全销 6.链节距偶数倍长 7. d1 =
P 180o 2 sin z1
8.点蚀和齿跟折断 9.磨损和胶合 10． P, Pν和ν 二.简答题 1.⑴ σ m =
Fr 3
σ max 应力不对称程度 σ min σ max :最大应力, σ min :最小应力
2.干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦.2 分
②定位不准确 ⑤密封槽不对
(2 分) (2 分)
3分 ③轴承无法拆卸 (1 分) ⑥静止件与运动件相碰 (2 分)
3分 3.带靠两边拉力差工作,带分别在紧边和松边时弹性伸长量不同,因此带在包角范围内必然有收缩或伸 长,与带轮表面产生相对滑动,这种现象称为弹性滑动现象.(3 分) 弹性滑动现象降低了带传动效率,加速带磨损,并使两带轮的圆周速度不相等.(2 分) 4.转轴:承受弯矩和扭矩,例如齿轮轴.(2 分) 传动轴:传递扭矩,汽车上的传动轴.(1 分) 心轴:只承受弯矩,自行车前轴(2 分) 5.验算 P 值:保证摩擦副表面有一层润滑油膜(1 分)
2.略 3.⑴1 为左旋,2 右旋 ⑵逆时针,右旋 ⑶ (2 分) (2 分)
2
2
2
2
σ max + σ min
2 σ max − σ min ⑵σ m = 应力变动部分 2
⑶γ =
应力不变部分
1分 1分 2分 1分 4.①轴肩过高 ④没有定位
Ft 2
Fr 2 Fa 2
3分 (2 分) (1 分)
南京理工大学机械设计基础(下)试卷9
1南京理工大学课程考试试卷（教师组卷、存档用)档案编号：课程教学大纲编号：012241042课程名称：机械设计基础（Ⅱ）学分：3试卷编号：01224104209考试方式：闭卷考试时间：120分钟满分分值：100组卷年月：2002.05组卷教师：刘雪洪审定教师：范元勋2.给出带的应力分布图，注明各种应力名称及最大合成应力的位置。
3.图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮1的转向1n 和蜗杆5的旋向如图示。
今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定：（1）斜齿轮1、2轮齿的旋向；（2）蜗轮6的转向及其旋向；（3）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。
4.分析图示结构，指出6~1位置处结构为什么是错的？5.如图所示，某轴由一对圆锥滚子轴承支承。
已知N F r 6000=，N F a 1030=，rpm n 1000=，1=p f ，1=t f ，Y R S 2=，38.0=e ，当e RA>时，4.0=x ，6.1=Y ；当e RA≤时，1=x ，0=Y 。
轴承额定动载荷N C 34000=。
求：（1）轴承的当量动载荷1P 、2P ；（2）轴承的额定寿命h L 。
一．填空题（每题2分，共20分）1．零件的计算载荷与名义载荷的关系是▁▁▁。
2．计算螺栓抗拉强度时用▁▁▁▁直径，分析螺纹的受力时用▁▁▁▁直径。
3．受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生▁▁▁▁▁和螺栓被▁▁▁▁▁▁等失效形式。
4．常用的无键联接形式有▁▁▁▁、▁▁▁▁▁。
5．销联接主要用于▁▁▁▁、▁▁▁▁、▁▁▁▁。
6．链传动中合理的链条长为▁▁▁▁▁▁▁。
7．链传动的链节距为P ，链轮齿数为Z ，则链轮分度圆半径为▁▁▁▁▁▁▁。
8．闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。
9．蜗杆传动的主要失效形式是▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁。
10．非液体摩擦滑动轴承的一般校核计算时应考虑的指标有▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁。
南京理工大学机械设计基础(下)试卷01224104205
cos 3 δ
2
cos δ
cos δ
（4）不确定 （3） σ H 1 > σ H 2 六、填空题： 分/格，共 12 分） （1 1. 螺纹的螺旋升角愈小，或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈▁▁，效率愈▁▁▁。 2. 带传动最大的有效圆周力随着▁▁▁和▁▁▁▁▁的增大而增大。
8．一对相互啮合的齿轮传动，小齿轮材料为 40Cr ，大齿轮材料为 45 号钢，啮合处的接触应力 ▁▁▁。 （1） σ H 1 = σ H 2 （2） σ H 1 < σ H 2
A ≤ e ， x = 1 ， y = 0 ；派生 R
A （12 > e ， x = 0.4 ， y = 1.6 ） 分） R
4． （1）分析图示结构设计的错误。 （用数字标出并说明） （2）画出正确结构图。 （10 分）
2
3
1
3．如图所示为一对角接触球轴承在两个支点上的组合设计。 试确定危险轴承的寿命为多少小时。 已知：R1 = 2500 N ，R2 = 1250 N ， 作用在圆锥齿轮 4 上的轴向力 Fa 4 = 500 N ， 作用在斜齿轮 3 上 （轴承额定动载 的轴向力 Fa 3 = 1005 N ，要求两轴向力相抵消一部分，自己确定其方向并画在图上。 荷 C = 31900 N ， n = 1000rpm ， f t = 1 ， f p = 1.2 ， e = 0.4 ，当 轴向力 S = 0.4 R ，
南京理工大学课程考试试卷（教师组卷、存档用)
课程教学 大纲编号： 012241042 课程名称： 机械设计基础（Ⅱ） 考试方式： 闭卷 组卷年月： 2002.04 学分： 3 试卷编号：01224104205 满分分值： 100 3.
档案编号： 滚动轴承 6308 、 2308 、 7308 ，其中承受径向载荷最大的是▁▁▁；承受轴向载荷最大
南京理工大学机械设计基础(下)试卷 (2)
2
d
③ [σ ]Η1 ④ [σ ]Η 2 3.蜗杆传动的主要失效形式是▁▁▁. ① 齿面疲劳点蚀 ② 齿根的弯曲折断 ③ 齿面的胶合和磨损 ④ 齿面的塑性变形 4.转轴工作时主要承受▁▁▁▁. ① 纯扭矩 ② 纯弯矩 ③ 扭矩和弯矩 ④ 摩擦力矩 5.下列场合采用滑动轴承,其中▁▁▁▁是错误的. ① 轴向尺寸小 ② 剖分式结构 ③ 承受冲击载荷 ④ 旋转精度高 二.填空题(每题 2 分) 1.花键联接按其齿形不同,可分为▁▁▁,▁▁▁,花键联接. 2.三角胶带按剖分面尺寸大小分▁▁▁等型号,其公称长度是指▁▁▁▁▁▁长度. 3.链传动中的动载荷,随着▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁▁▁▁增大而增大. 4.闭式齿轮传动中,常见的两种疲劳损坏形式是▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁. 5.柱销式联轴器是属于▁▁▁▁▁▁▁▁联轴器. 三.问答题(每题 5 分) 1. 试给出以下有关变应力的定义表达式(并予以说明) ①平均应力 σ m ;② 应力幅 σ a ;③ 循环特性 r . 2. 3. 阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 链传动与带传动相比较有哪些优缺点?
凸缘联轴器用六个普通螺栓联接螺栓分布在mm的圆周上接合面摩擦系数16150试求螺栓螺纹小径
南京理工大学课程考试试卷(教师组卷,存档用)
课程教学 大纲编号: 012241042 课程名称: 机械设计基础(Ⅱ) 考试方式: 闭卷 组卷年月: 2002.04 学分: 3 试卷编号:01224104202 满分分值: 100 审定教师:范元勋
档案编号:
4. 在齿轮传动中,为减少动载荷,试至少举出三种措施. 5. 流体动压润滑的轴承为什么要选用耐磨性好的材料来制造轴瓦?并验算 Ρ ,ν 和 Ρν 值. 6. 滚动轴承预紧的目的是什么? 四,计算题(每题 10 分) 1.已知带传动的功率 Ρ = 7.5Κω ,主动轮直径 d 1 = 100mm ,转速 n1 = 1200rpm ,紧边拉力
南京理工大学机械设计基础(下)试卷01224104209
4.
分析图示结构，指出 1 ~ 6 位置处结构为什么是错的？
5.
如 图 所 示 ， 某 轴 由 一 对 圆 锥 滚 子 轴 承 支 承 。 已 知 Fr = 6000 N ， Fa = 1030 N ，
n = 1000rpm ， f p = 1 ， f t = 1 ， S =
当
d1 = A R ， e = 0.38 ，当 > e 时， x = 0.4 ，Y = 1.6 ； R 2Y
A ≤ e 时， x = 1 ， Y = 0 。轴承额定动载荷 C = 34000 N 。求： R （1）轴承的当量动载荷 Ρ1 、 Ρ2 ； （2）轴承的额定寿命 Lh 。
1
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考试时间： 120 分钟
组卷年月： 2002.05 组卷教师：刘雪洪 审定教师：范元勋 一．填空题（每题 2 分，共 20 分） 1．零件的计算载荷与名义载荷的关系是▁▁▁。 2．计算螺栓抗拉强度时用▁▁▁▁直径，分析螺纹的受力时用▁▁▁▁直径。 3．受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生▁▁▁▁▁和螺栓被▁▁▁▁ ▁▁等失效形式。 4．常用的无键联接形式有▁▁▁▁、▁▁▁▁▁。 5．销联接主要用于▁▁▁▁、▁▁▁▁、▁▁▁▁。 6．链传动中合理的链条长为▁▁▁▁▁▁▁。 7．链传动的链节距为 Ρ ，链轮齿数为 Ζ ，则链轮分度圆半径为▁▁▁▁▁▁▁。 8．闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。 9．蜗杆传动的主要失效形式是▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁。 10． 非液体摩擦滑动轴承的一般校核计算时应考虑的指标有▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁和▁▁▁ ▁▁▁▁。 二．简答题（共 30 分） 1．试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明： （1）平均应力 σ m （2）应力幅 σ a （3）循环特性 r （5 分） 2．机械摩擦副中有几种摩擦状态？试绘示意图说明。 分） （5 3．简述带传动中的弹性滑动现象，并说明该现象是如何影响传动的？（5 分） 4．直轴分哪几种？各承受什么载荷？试各举一例说明。 分） （5 5．选用轴瓦材料时为什么要验算 Ρ ， Ρν 和ν 值是否满足要求？（4 分） 6．简述滚动轴承额定动载荷与当量动载荷的含义，要求写出当量动载荷计算公式并予以说明。 （6 分） 三．设计计算题（每题 10 分，共 50 分） 1. 一薄板用两个 M 10 普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示。已知薄板上受力 Ρ = 600 N ，板间 摩 擦 系 数 f = 0.2 ， 防 滑 系 数 Κ s = 1.2 ， 螺 栓 许 用 应 力 [σ ] = 108MPa ， 螺 栓 螺 纹 小 径
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2 处错误为：转动零件无法拆卸、安装，且应满足轴段长度比轮毂长度稍短。
3 处错误为：轴承没有实现轴向固定。
4 处错误为：联轴器没有轴向固定
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两个圆柱体相接触的力学模型，利用赫兹公式求得接触疲劳强度。
齿轮弯曲疲劳强度的计算是以一对轮齿在齿顶啮合时为研究对象，把它看作一个悬臂梁的力学模型，利
用悬臂梁强度计算求的弯曲疲劳强度。（6 分）
3、6314 表示轴承类型代号为 6，即深沟球轴承。
尺寸系列代号为 03，即直径系列为 3 系列。（中系列）
内径尺寸为 14×5=70mm。
精度等级为 Ip0，即普通级。（4 分）
五、 分析计算题
1.解：设 z 个螺栓，则 z D0 640 1Βιβλιοθήκη .4 。取 14 个螺栓。t
150
则最大轴向拉力：
Q F QP F 1.5F 2.5F
F D 2 P / 4 5002 1.2 / 4 16.82KN
z
14
Q 2.5F 42.05KN
2. 解：见题图，即：1）Ⅱ轴转向↑，涡轮为右旋 2）齿轮 3 右旋，4 左旋
3. 解： S1 0.7R1 0.7 2100 1470N , S2 0.7R2 0.7 1200 840N A1 S1 或 A1 S2 Fa 取最大值，即： A1 S1 =1470N
1、c 2、a 3、c 4、b 5、c
三、 填空（每题 2 分）
1、齿形，低
2、紧边与带轮相切处
3、高
4、90%
5、磨损，胶合
四、 简答题
1、螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的，在振动和变载荷下，会产生自动松脱的现象，因此
需采用防松装置。（6 分）
2、齿轮接触疲劳强度的计算是以一对齿轮在节点啮合为研究对象，把它看作曲率半径分别为及宽度为的
P2 X 2 R2 Y2 A2 0.411200 0.85 2370 2506.5N
故危险轴承为 2 轴承
验算寿命
L 16670 ( C ) 16670 ( 33400 )3 15217.3h 5000h n f p p 1500 1.2 2506.5
故轴承满足要求。
4. 解：1 处错误为：轴承定位高度超过内圈厚度；
A2 S2 或 A2 S1 Fa 取最大值，即： A2 S1 Fa =1470+900=2370N
A1 R1
1470 2100
0.7
e, X 1
1,Y1
0
A2 R2
2370 1200
1.98 e, X 2
0.41,Y2
0.85
P1 X 1R1 Y1 A1 R1 2100N ,
南京理工大学课程考试答案及评分标准
3）
课程名称： 机械设计基础（Ⅱ）
学分： _3__ 教学大纲编号： 012241042
试卷编号： 01224104203 考试方式： 闭卷 满分分值： 100 考试时间： 120 分钟
一、 是非题（每题 2 分）
1 、× 2、× 3、× 4、√ 5、×
二、 选择题（每题 2 分）