机械设计习题集答案第十四章 轴毂联接设计
大学机械设计基础考试练习题及答案141
大学机械设计基础考试练习题及答案11.[单选题]极限转速最高的轴承是( )。
A)深沟球轴承B)圆锥滚子轴承C)圆柱滚子轴承答案:A解析:2.[单选题]在滚齿机上加工标准直齿圆柱齿轮，什么条件下会发生根切？ （ ）A)m＜ MminB)α≠20°C)z < Zmin答案:C解析:3.[单选题]链传动工作一段时间后发生脱链的主要原因是什么？ （ ）A)链轮轮齿磨损B)链条饺链磨损C)包角过小3答案:B解析:4.[单选题]中等载荷、低速、开式传动齿轮，一般易发生什么失效形式？ （ ）A)齿面疲劳点蚀B)齿面磨损C)齿面胶合答案:B解析:5.[单选题]闭式软齿面齿轮传动中,齿轮最可能出现的破坏形式为( )。
A)轮齿折断B)齿面磨料磨损C)齿面疲劳点蚀答案:C解析:6.[单选题]带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角（ ）。
A)增大7.[单选题]一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装若有误差，( )。
A)仍能保证无侧隙连续传动B)仍能保证瞬时传动比不变C)瞬时传动比虽有变化，但平均转速比仍不变答案:B解析:8.[单选题]对V带的根数加以限制，主要是为（ ）。
A)便于安装B)降低初拉力C)使各根带受力均匀答案:C解析:9.[单选题]轴上安装有过盈联接时,应力集中源将发生在轴上( )。
(5.0分)A)轮毂中间部位B)沿轮毂两端部位C)距轮毂端部为1/3轮长度处答案:B解析:10.[单选题]滑动轴承中,含油轴承是采用 材料制成的。
A)硬木B)粉末冶金C)塑料答案:B解析:11.[单选题]两轴之间要求多级变速传动,选用( )轮系合适。
A)定轴B)行星C)差动答案:A解析:12.[单选题]圆柱压缩螺旋弹簧的最大切应力r。
发生在簧丝的( )。
A)内侧13.[单选题]不允许角偏差的轴承是( )。
A)深沟球轴承B)滚针轴承C)圆柱滚子轴承答案:B解析:14.[单选题]中心距已定的开口带传动,传动比增大,则小轮包角( )。
机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)
机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)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第1章机械设计概述1.1 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。
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==。
机械设计基础习题及答案
第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。
试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
题1—2图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。
B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。
试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。
题1—3计算题1－3图a）与图b）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）。
题1－3图a）题1－3图b）题1—4计算题1—4图a、图b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），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
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图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构题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。
题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。
D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。
题2-4设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。
陈立德版机械设计基础第13、14章课后题答案
第13章机械传动设计13.1简述机械传动装置的功用。
答： (1) 把原动机输出的速度降低或增速。
（2) 实现变速传动。
（3）把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。
（4）把原动机输出的等速旋转运动，转变为工作机的转速或其它类型的运动。
（5）实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。
13.2选择传动类型时应考虑哪些主要因素？答：根据各种运动方案，选择常用传动机构时，应考虑以下几个主要因素：（1）实现运动形式的变换。
（2）实现运动转速（或速度）的变化。
（3）实现运动的合成与分解。
（4）获得较大的机械效益。
13.3常用机械传动装置有哪些主要性能？答：（1）功率和转矩；（2）圆周速度和转速；（3）传动比；（4）功率损耗和传动效率；（5）外廓尺寸和重量。
13.4机械传动的总体布置方案包括哪些内容？答：总体布置方案包括合理地确定传动类型；多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。
13.5简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。
答：（1）确定传动装置的总传动比。
（2）选择机械传动类型和拟定总体布置方案。
（3）分配总传动比。
（4）计算机械传动装置的性能参数。
性能参数的计算，主要包括动力计算和效率计算等。
（5）确定传动装置的主要几何尺寸。
（6）绘制传动系统图。
（7）绘制装置的装配图。
第14章轴和轴毂连接14.1轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于哪一种？答：轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。
常见的轴大多数属于转轴。
14.2轴的结构设计应从哪几个方面考虑？答：轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。
14.3制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？答：制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。
机械设计作业集第14章答案
三、 分析与思考题
14-16 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？ 答：联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转时不能分离。只有停机时将联接拆开后两轴才能 分离。 离合器：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。用来操纵机器传动系统的断续，以便进行 变速及换向等。 安全联轴器和安全离合器：机器工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器或离合器即可自行断 开或打滑，以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。 14-17 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？ 各用于什么场合？ 答：刚性联轴器：构造简单，成本低，可传递较大的转矩。缺乏补偿两轴相对位移的能力。故对 两轴对中性能要求很高。用于转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合。 无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用 于载荷平稳、无冲击的场合。 有弹性元件的挠性联轴器： 因装有弹性元件， 不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。 用于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。
姓 学
-2-
名 号
任课教师 批改日期
机械设计作业集
四、 设计计算题
14-20 有一链式输送机用联轴器与电机相联接。 已知传递功率 P=15Kw， 电动机转速 n=1460r/min， 电动机轴伸直径 d=42mm。两轴同轴度好，输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的 类型和型号。 解：根据题中已知条件，选择有弹性元件的挠性联轴器。查表 14-1，取 KA=1.5。由公式（14-3） ，
A
B
C
D
题 14—3 图 14-4 下列四种联轴器中，D 有良好的补偿综合位移的能力。 A 十字块联轴器 B 夹壳联轴器 C 凸缘联轴器 D 齿轮联轴器 14-5 套筒联轴器的主要特点是 A。 A 结构简单，径向尺寸小 B 寿命长 C 可用于高速 D 能传递大的转矩 14-6 两轴对中准确，载荷平稳，要求有较长寿命用 A；两轴中心线有一定的偏移，载荷平稳而冲 击不大时，一般宜选用 B；载荷平稳，但运转中有较大的瞬时过载而对机器会造成危害时，宜选 用 D。 A 刚性联轴器 B 无弹性元件的挠性联轴器 C 有弹性元件的挠性联轴器 D 安全联轴器 14-7 牙嵌离合器一般用于 A 的场合。 A 转矩较大，接合速度低 B 转矩小，接合时转速差很小 C 转矩大，接合速度高 D 任何场合 14-8 牙嵌离合器应用最广的牙形是 B。 A 矩形 B 梯形 C 锯齿形 D 三角形 14-9 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形，这是为了 C。 A 减轻盘的磨损 B 提高盘的刚性 C 使离合器分离迅速 D 增大当量摩擦系数 14-10 联轴器和离合器的主要作用是 B。 A 缓冲、减振 B 连接两轴，传递运动和力矩 C 防止机器发生过载 D 补偿两轴的不同心
机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)
目录第5章螺纹连接和螺旋传动 (9)第6章键、花键、无键连接和销连接 (12)第8章带传动 (15)第9章链传动 (19)题 4 图 (20)a）和b）按逆时针方向旋转合理。
(20)第11章蜗杆传动 (22)第12章滑动轴承 (24)第13章滚动轴承 (27)第14章联轴器和离合器 (29)第15章轴 (30)第5章螺纹连接和螺旋传动1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连接，哪些螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。
同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。
应用：一般连接多用粗牙螺纹。
细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。
α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角 0=磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。
梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。
主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。
外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。
用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓连接的强度。
3、螺纹连接为何要防松？常见的防松方法有哪些？连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。
《机械设计基础》各章习题.
第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为（）A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为（）A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（）A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于( )A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（）6．如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）A.机构B.零件C.部件D.构件7．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[参考答案]一、单项选择题1A，2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中，每增加一个高副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束3．平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.3 4．平面运动副的最大约束数为（）A．1 B．2 C．3 D．55．若两构件组成低副，则其接触形式为（）A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触6．若两构件组成高副，则其接触形式为（）A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触7．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8．由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l9．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10．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________。
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T = ψzrmhL[σp ] = 0.8 × 8 × 19 × 1.4 × 80 × 120 = 1634304 N ⋅ mm ≈ 1634 N ⋅ m
T>T'，此花键可用来传递 1600N·m 的转矩 题 14-5 已知图示的轴伸长度为 72mm，直径 d=40mm，配合公差为 H7/k6，采用 A 型普通平键联接。试确定图中各结构尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差。 （一般联 接）
14-2
14-3
14-1
解答： 1．确定平键尺寸 由轴径 d=80mm 查得 A 型平键剖面尺寸 b=22mm，h=14mm。 参照毂长 L′=150mm 及键长度系列选取键长 L=140mm。 其规定标记为：A22×140 GB1096-79 2．挤压强度校核计算 4T 4 × 2000 × 10 3 σp = = = 60.53MPa hld 14 × 118 × 80 l ——键与毂接触长度 l =L -b=140-22=118mm 查得[σP]=100~120MPa 故σP≤[σP]，安全。 题 14-4 有一公称尺寸 z-D×d×b=8-40×36×7 的 45 号钢矩形花键，齿长 L=80mm，经 调质处理 HBS=235，使用条件中等，能否用来传递 T′=1600N·m 的转矩？ 求解过程及答案： 1．确定有关参数 由 GB114-74，查得齿顶圆倒角尺寸 c=0.3mm。 齿面工作高度 h = D − d − 2c = 40 − 36 − 2 × 0.3 = 1.4mm
第十四章
题 14-1
轴毂联接设计
单项选择题 （选一正确答案，并将其符号填入题中空白处）
（1）能构成紧联接的两种键是 C。 A．楔键和半圆键 B．半圆键和切向键 C．楔键和切向键 （2）一般采用 B 加工 B 型普通平键的键槽。 A．指状铣刀 B．盘形铣刀 C．插刀 （3）设计键联接时，键的截面尺寸 b×h 通常根据 C 由标准中选择。 A．传递转矩的大小 B．传递功率的大小 C．轴的直径 （4）平键联接能传递的最大扭矩 T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应 C。 A．键长 L 增大到 1.5 倍 B．键宽 b 增大到 1.5 倍 C．安装一对平键 （5）如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在 C。 A．相隔 900 位置 B．相隔 1200 位置 C．轴的同一母线上 （6）平键标记：键 B20×80GB1096-79 中，20×80 是表示 C。 A．键宽×轴径 B．键高×轴径 C．键宽×键长 （7）花键联接的主要缺点是 C。 A．应力集中 B．对中性与导向性差 C．成本高 题 14-2 简答题 （1）试述普通平键的类型、特点和应用。 答：普通平键分圆头（A 型） 、方头（B 型）和半圆头（C 型） 型键槽用指状 。A 铣刀加工，固定良好，但轴上应力集中较大，其应用最为广泛。B 型键槽用盘形 铣刀加工，轴上应力集中较小，但固定不可靠，常需紧定螺钉辅助固定，以防松 动，应用不及 A 型普遍。C 型键槽用指状铣刀加工，常用于轴端与毂类零件的联 接。 （2）平键联接有哪些失效形式？ 答：静联接中较弱零件的工作面被压溃或键被剪断，动联接中为磨损或键的剪断。 总之，压溃与磨损为主要失效形式。 （3）试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。 答：平键两侧面是工作面，联接时靠键与键槽侧面相互挤压传递转矩；特点是结 构简单、装拆方便、对中性好，但联接不能受轴向力。楔键上下两面为工作面， 装配后键楔紧在轴毂之间产生摩擦力传递转矩，它能承受单方向轴向载荷，但对 中性较差。 （4）按顺序试述设计键联接的主要步骤。 答：设计键联接的主要步骤为： 按使用要求选择键的适当类型；按轴的直径选择键的剖面尺寸；按轮毂长度选择 键的长度；对联接进行必要的强度校核。 题 14-3 一齿轮装在轴上，采用 A 型普通平键联接。齿轮、轴、键均用 45 钢，轴径 d=80mm，轮毂长度 Lˊ=150mm，传递转矩 T=2000N·m，工作中有轻微冲击。试确定平 键尺寸和标记，并验算联接的强度。