机械设计作业答案
机械设计基础作业与参考答案
1、（）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元A. 机器；B. 零件；C. 构件；D. 机构。
参考答案：B2、在下列平面四杆机构中，（）存在死点位置A. 双曲柄机构；B. 曲柄主动的曲柄滑块机构；C. 摇杆主动的曲柄摇杆机构；D. 曲柄主动的转动导杆机构参考答案：C3、普通V型带传动是借助带和带轮间的（）来传递动力和运动的A. 啮合；B. 磨擦；C. 粘接D. 牵引参考答案：B4、链传动属于（）传动A. 摩擦传动；B. 啮合传动；C. 两者均不是参考答案：B5、在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（）A. 松边与大带轮切点；B. 紧边与大带轮切点；C. 松边与小带轮切点；D. 紧边与小带轮切点参考答案：D6、（）是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数A. 链轮齿数z1；B.链节距p；C. 链节数；D. 链长L参考答案：B7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是()A. 两齿轮的模数和齿距分别相等；B. 两齿轮的齿侧间隙为零；C. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；D. 两齿轮的模数和压力角分别相等参考答案：D8、自行车车轮的前轴属于（）轴A. 传动轴；B. 转轴；C. 固定心轴；D. 转动心轴参考答案：C9、渐开线的形状取决于()直径A. 节圆；B. 基圆；C. 分度圆；D. 齿顶圆参考答案：B10、我国国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（）A. 35°；B. 30°；C. 25°；D. 20°参考答案：D11、蜗杆传动适用于（）传动A. 相交轴；B. 平行轴；C. 交错轴；D. 任意相交轴参考答案：C12、平均传动比和瞬时传动比均准确的传动是（）A. 带传动；B. 链传动；C. 齿轮传动；D. 双曲柄机构传动参考答案：C13、定轴轮系的总传动比等于各级传动比（）A. 之和；B. 连乘积；C. 之差；D. 平方和参考答案：B14、减速传动的传动比ｉ=（）A. ＞1B. ＜1C. ＝1D. 不确定参考答案：A15、在螺栓的直径参数中（）与螺栓的抗拉强度关系最大A. 中径；B. 小径；C. 大径参考答案：B16、推力球轴承的类型代号为（）A. 10000；B. 30000；C. 50000；D. 60000参考答案：C17、下列密封方法，其中（）是属于接触式密封A. 毡圈式密封；B. 间隙式密封；C. 迷宫式密封参考答案：A18、转轴承受（）A. 扭矩；B. 弯矩；C. 扭矩和弯矩参考答案：C19、在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是（）A. 易拧紧；B. 避免偏心载荷；C. 增大接触面；D. 外观好参考答案：B20、机构中活动构件的总自由度数与全部移动副引入的约束总数之差称为（）A. 机构的自由度；B. 构件的自由度；C. 机器的自由度；D. 机构具有确定运动的条件参考答案：A友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间
。
A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中， A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 B. 静载荷不能产生变应力
C. 变应力是由静载荷产生
D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产
生
5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T ， 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T ， 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩 T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
机械设计第十章作业答案
分析题1、2、1、设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知电机型号为Y132M-4，其功率为P1＝7.5kw，转速n1＝1450rpm，z1＝26，z2＝54，寿命L h＝12000h，小齿轮轴通过联轴器直接和电机相连，相对其轴的支撑为不对称布置，并画出大、小齿轮的零件图（小齿轮和大齿轮的孔径分别为25mm和42mm）。
解一、采用直齿圆柱齿轮传动一、选定齿轮类型、精度等级、材料和热处理齿轮为直齿轮，精度为7级，由表10－1选定：小齿轮材料为40Cr ，调质处理，硬度为241－286HBS ，取260HBS ；大齿轮为45号钢，调质处理，硬度为217－255HBS ，取230HBS 。
二、按齿面接触疲劳强度设计1、由公式：3211)][(132.2H E d t Z u u KT d σφ+≥ 1）载荷系数初选K t ＝1.32）计算小齿轮的转矩Nmm n P T 45161109.414505.71055.91055.9⨯=⨯⨯=⨯= 3）由表10－7选取齿宽系数1=d φ4）由表10－6查得材料的弹性影响系数218189MPa .Z E =5）由图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa H 600lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度为MPa H 550lim =σ6）由式10－13计算应力循环次数91110044.112000114506060⨯=⨯⨯⨯==h jL n N 07.2265412===z z u ，89121004.507.210044.1⨯=⨯==u N N 7）由图10－19取接触疲劳寿命KHN1＝0.96，KHN2＝0.968）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数取S ＝1，由式10－12得MPa S K H HN H 576160096.0][1lim 11=⨯==σσ MPa S K H HN H 539155096.0][2lim 22=⨯==σσ 待入较小的MPa H 539][2=σ得：mm Z u u KT d H E d t 814.52)5398.189(07.2107.211094.43.132.2)][(132.23293211=+⨯⨯=+≥σφ2、计算圆周速度s m n d v t /41000601450814.5210006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ3、计算齿宽bmm d b t d 814.52814.5211=⨯==φ4、计算齿宽与齿高之比模数mm z d m t t 031.226814.5211=== 齿高mm m h t 57.4031.225.225.2=⨯==齿宽与齿高之比56.1157.4814.52==h b 5、计算载荷系数1）根据v ＝4m/s 、7级精度，由图10－8查得动载荷系数K v ＝1.13，直齿轮1==ααF H K K 。
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。
机械设计B 1,2,3次作业客观题答案
机械设计B第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共13道小题)1. 对于大量生产，形状较复杂、尺寸大的零件应选择_________________毛坯。
(A) 自由锻造(B) 冲压(C) 模锻(D) 铸造正确答案：D解答参考：2. 对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用________。
(A) 升角小，单线三角形螺纹(B) 升角大，双线三角形螺纹(C) 开角小，单线梯形螺纹(D) 升角大，双线矩形螺纹正确答案：A解答参考：3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。
(A) 提高强度(B) 提高刚度(C) 防松(D) 减小每圈螺纹牙上的受力正确答案：C解答参考：4. 在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是_______。
(A) 避免螺栓受附加弯曲应力作用(B) 便于安装(C) 为安置防松装置(D) 为避免螺栓受拉力过大正确答案：A解答参考：5. 普通平键联接工作时，键的主要失效形式为_________。
(A) 键受剪切破坏(B) 键侧面受挤压破坏(C) 剪切与挤压同时产生(D) 磨损和键被剪断正确答案：B解答参考：6. 采用两个普通平键时，为使轴与轮毅对中良好，两键通常布置成_________。
(A) 相隔180度(B) 相隔120～130度(C) 相隔90度(D) 在同一母线上正确答案：A解答参考：7. 带张紧的目的是_______。
(A) 减轻带的弹性滑动(B) 提高带的寿命(C) 改变带的运动方向(D) 使带具有一定的初拉力正确答案：D解答参考：8. V带传动中，小带轮直径的选取取决于_______。
(A) 传动比(B) 带的型号(C) 带传递的功率正确答案：C解答参考：9. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。
(A) 齿面胶合(B) 齿面疲劳点蚀(C) 齿面磨损或轮齿疲劳折断(D) 轮齿塑性变形正确答案：C解答参考：10. 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以______。
华中科技大学机械设计作业答案
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方案3： 模 锻 毛 坯
选用40钢模锻成形，锻件在模膛内有立放和卧放两种。
1. 立 放
锻件立放时能 锻出孔(有连皮), 但 不能锻出法兰，外 圆的切削加工工作 量大。
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2. 卧放
锻件卧放时, 能 锻出法兰, 但不能锻 出孔, 内孔的切削加
工工作量大。
模锻件的内在质量好，全部能通过水压试验。
比较
方案(4)和方案(3)比方案(1)和方案(2)好。
1.4.2 在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图1-62所 示铸件结构有何值得改进之处？怎样改进？
(a) 轴托架
问题 ①中空结构, 需造芯； ②芯为悬臂芯,难固定， 下芯费工。 改进 ①省去型芯,造型简便； ②成本降低。
A
凸台
A-A
A
A
A
(b) 角架
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方案2： 铸造毛坯
用ZG270-500铸钢砂型铸造, 可水平浇注或垂直浇注。
1. 水平浇注
水平浇注时在法 兰顶部安置冒口。该 工艺简便、节省材料、 切削加工工作量小， 但内孔质量较差，水 压试验的合格率低。 ←返回前一部分 继续→
2. 垂直浇注
垂直浇注时在上部法 兰处安置冒口，下部法兰 安置冷铁，使之定向凝固。 该方案提高了内孔的质量， 但工艺比较复杂，也不能 全部通过水压试验。
上 下
下 上
综合题：下图为承压液压缸, 要求选用40# 钢制造, 一共200件。
液压缸的工作压力为1.5MPa, 要求水压试验压力为3MPa; 两端法 兰接合面及内孔要求切削加工, 加工表面不允许有缺陷, 其余外圆 等不加工。就此液压缸毛坯的制造方法进行分析比较(从工艺难易 程度、合格率、经济性等方面), 找出最佳方案。
机械设计作业集10、11答案
第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。
A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。
A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。
A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。
A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。
A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。
A F1>F2B F1<F2C F1=F210—7一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力__C__。
A H1>H2B H1<H2C H1=H210—8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。
A H1≠H2，F1≠F2，[H]1＝[H]2，[F]1＝[F]2B H1＝H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2C H1＝H2，F1≠F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2D H1≠H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2（H、F、[H]、[F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2，则两轮的弯曲强度为___A_____。
机械设计作业四答案
机械设计作业四答案一、选择题（每题2分，共20分）1．图示结构中，AB 杆将发生的变形为（ D ） A 、弯曲变形； B 、拉压变形； C 、弯曲与压缩的组合变形 D 、弯曲与拉伸的组合变形。
2．图示简支梁，（ B ）对减小梁的弯曲变形效果最明显 A 、减小P B 、减小L C 、增大E D 、增大I3．矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为( B ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4．简支梁由铸铁制成，从梁的强度考虑截面形状合理者为( B )。
5．影响圆轴扭转角大小的因素是( B )A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸 6．下列结论正确的是（ C ）。
A.杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和B.杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值C.应力是内力的集度D.内力必大于应力 7．力偶的三要素不包括（B ）A.力偶矩的大小B.两平行力的间距C.转向D.作用面8．下列哪种约束类型的约束力方向需要假设，而不能直接准确判断（D ） A.柔性约束 B.光滑面约束 C.活动铰链约束 D.固定铰链约束9．一根电线杆地上部分的重心距离地面为h ，重为G 。
台风过后被风吹倾斜，偏离竖直方向30度，则该电线杆地面以下部分对地面以上部分的力偶为( B )A.0B.Gh/2C. GhD.G10．若矩形截面梁的高度h 和宽度b 分别增大一倍，其抗弯截面系数将增大( C)。
Ca/2a/2PABA．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍二、填空题（每题2分，共20分）1、梁弯曲变形时，梁横截面上有正压力存在，其大小与该点到中性轴的距离成正比。
2、平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：力系中所有力在任意两个坐标轴上投影的代数和均为零。
3、不为零的力F对x轴的力矩为零的条件是力F的作用线与X轴平行_或者_与X轴相交。
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190 110 2
40MPa
Sca
lim
1 k k m
k a
m
300 1.8 0.2150 1.8 150 40
1.5
7
8
9
带传动习题解答
10
8-16一带式输送机装置如图所示。已知小带 轮基准直径dd1=140mm，大带轮基准直径 dd2=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提 高生产率，拟在输送机载荷不变(即拉力F不 变)的条件下，将输送带的速度v提高，设电 动机的功率和减速器的强度足够，且更换大 小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影 响可忽略不计，为了实现这一增速要求，试 分析采用下列哪种方案更为合理，为什么?
结论：方案二合理
12
13
14
15
16
链传动习题解答
17
9-18 有一链传动，小链轮主动，转速n1=900r/min，齿数 z1=25，z2=75。现因工作需要，拟将大链轮的转速降低到 n2≈250r/min，链条长度不变，试问：
(1)若从动轮齿数不变，应将主动轮齿数减小到多少?此时链 条所能传递的功率有何变化?
由n1=600r/min及16A型链在图9-13上查得P0=25KW
KZ
Z1
1.08
19
21 1.08
19
1.11
KL
LP
0.26
100
139 0.26 100
1.08
[
LP
2 910 25.4
21105 105 212
d
0 d2
dd1
D
400 200 350 1.4
dd2
d
ห้องสมุดไป่ตู้
0 d1
D0
280 140
250
但随着工作机功率的增加，带传动的功率成为关键环节。
方案一：仅使包角α1略有增加，但带速没有增加，小轮的 弯曲应力没有减小，带的传动功率没有根本改善。
方案三：完全没有考虑带的传动能力。
方案二：由于小带轮直径的增加，不仅使包角α1略有增加 更主要的是，带速增加，小轮的弯曲应力明显减小，带的 传动功率得到根本改善。
(1)将大带轮基准直径dd2减小到280mm；
(2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm；
(3)将鼓轮直径D增大到350mm。
d
0 d2
dd1
D
400 200 350 1.4
dd2
d
0 d1
D0
280 140
250
11
解：
仅从运动学的角度来看三种方案都可以提高生产率，而且 提高的幅度是相同的。
4
解:
r 3 0.075 d 40
D 48 1.2 d 40
1、 由表3 2得： 1.82
1.47 理论应力集中系数
由附图3 -1得 : q 0.84
q 0.86 敏性系数
有效应力集中系数: k 1 q 1 1 0.841.8-1 1.69
90
对传动功率影响很小。
18
9-20 单排滚子链传动，主动链轮转速n1=600r/min，齿数 zl=21，从动链轮齿数z2=105，中心距a=910mm，该链的节 距p=25.4mm，工况系数KA=1.2，试求链传动所允许传递的 功率P。
解：由节距p=25.4mm,查表9-10得该链型为16A
k 1 q 1 1 0.861.47 -1 1.40
2、 尺寸系数：
由附图3 - 2 0.77
0.87
3、 表面质量系数： 由附图3 - 4 0.81
4、 强化系数： q 1
弯曲疲劳极限综合影响系数：
k
1.69 0.77
(2)若主动轮齿数不变，应将从动轮齿数增大到多少?此时链 条所能传递的功率有何变化?
解：新的传动比是 i n1 900 3.6
n2 250
1、“减少小链轮齿数”
方案
z1'
z2 3.6
75 3.6
21
此时链的传动功率下降
2、“增加大链轮齿数“方案
z
' 2
3.6z1
3.6 25
作业讲评
1
机械零件强度习题解答
2
3-18 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa， 屈服极限 σs=550MPa，强度极限σB=750MPa，循 环基数N0=5×106，m=9，试求对称循环次数N分别为 5×104、5×105、5×107次时的极限应力。
解:
1,5104
350 9
5 106 5 104
584MPa
取 -1,5104 s 550MPa
1,5105
350 9
5 106 5 105
452MPa
1,5107 1,5106 350MPa
3
3-19 某零件如图所示，材料的强度极限 σB=650MPa，表面精车，不进行强化处理。 试确定Ι-Ι截面处的弯曲疲劳极限的综合影响 系数Kσ和剪切疲劳极限的综合影响系数Kτ。
1、作图法 (比例尺)
A点坐标
0,
1
k
300 2.0
150
AD的斜率
e
k
0.2 0.1 2.0
Sca
30 25 30 10
1.4
6
2、计算法
m
max min
2
190 110 2
150MPa
a
max min
1 1 1 2.49 0.81 1
剪切疲劳极限综合影响系数：
k
1.40 1 1 1 1.84 0.87 0.81 1
5
3-20 一零件由45钢制成，材料的力学性能为：σs=360MPa，σ1=300 MPa，ψσ=0.2。已知零件上的最大工作应力σmax=190MPa， 最小工作应力σmin=110MPa，应力变化规律为σm=常数，弯曲疲 劳极限的综合影响系数Kd=2.0，试分别用图解法和计算法确定该 零件的计算安全系数。
2 2
25.4 910
139节]
该链传动所允许传递的功率为:
P P0 K L K K P 25 1.11 1.08 1 25 KW
KA
1.2
19
齿轮传动习题解答