西工大《机械设计》大作业答案
西北工业大学 2020年4月 机械设计大作业答案
2020年4月大作业
学习中心：课程名称：机械设计
学
号
姓名
考试日期
年月日
一、填空题（每空2分，共40分）
1.有一滚动轴承的代号为6208，其类型为深沟球，轴承内孔直径为40mm。
2.带传动工作时产生弹性滑动的原因在于带的紧边和松边拉力不等以及带的弹性变形。
3.链传动张紧的目的是避免松边垂度过大。
3、要想带动齿轮传动需使用键联接；
4、在此设计轴肩来对齿轮进行轴向定位；
5、设计一轴肩来对右端轴承进行轴向定位；
6、与联轴器联接处应使用键联接；
7、轴端处应倒角以方便安装。
8.滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在跨距较大或工作温度较高情况下情况下。
9.平键联接中，键两侧面是工作面；楔形键联接中，上、下两表面是工作面。
10.计算采用三角形螺纹的紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍。
二、分析题（每小题10分，共20分）
（1）斜齿轮1、2和蜗轮4的螺旋线方向；
（2）标出Ⅱ轴齿轮2及蜗杆3在啮合点处的作用力（用分力Fa、Fr、Ft表示）。
题二（2）图
三、计算题（每小题10分，共30分）
1.有一受预紧力 和轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，已知预紧力 ，螺栓刚度 与联接件的刚度 相等，轴向工作载荷 ，试计算该螺栓所受的总拉力 为多少？剩余预紧力 为多少？在预紧力不变的情况下，若保证被联接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷 为多少？
1.两级圆柱齿轮传动，已知齿轮1主动，轮齿的螺旋方向与齿轮转向如题二（1）图所示，为使中间轴的轴向力尽可能地减小，试确定齿轮3轮齿的螺旋方向和中间轴上齿轮的受力方向。
西工大机械设计基础课后习题答案
第一章1-1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？解：机械零件常用的材料有：钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢)，铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。
为零件选材时应考虑的主要要求：1.使用方面的要求：1）零件所受载荷的大小性质，以及应力状态，2）零件的工作条件，3）对零件尺寸及重量的限制，4）零件的重要程度，5）其他特殊要求。
2.工艺方面的要求。
3.经济方面的要求。
1-2.试说明下列材料牌号的意义：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4. 解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。
45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。
40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于 1.5%的 Cr 元素。
65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于 1.5%的Mn元素。
ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为230，抗拉强度为 450.HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为 200Mpa.ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。
LC4表示铝硅系超硬铝。
1-6.标准化在机械设计中有何重要意义？解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。
第二章2-7.为什么要提出强度理论？第二、第三强度理论各适用什么场合？解：材料在应用中不是受简单的拉伸、剪切等简单应力状态，而是各种应力组成的复杂应力状态，为了判断复杂应力状态下材料的失效原因，提出了四种强度理论，分别为最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。
西北工业大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备与设计》网课测试题答案卷3
西北工业大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备与设计》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.通用机床类代号C的含义是齿轮加工机床。
()A.错误B.正确2.在插齿机上加工直齿圆柱直径时，插齿机应具有以下哪几种运动?()A.主运动B.展成运动C.圆周进给运动D.让刀3.插齿机加工齿轮，它是基于齿轮齿条的啮合原理。
()A.错误B.正确4.通用机床类代号S的含义是螺纹加工机床。
()A.错误B.正确5.能加工孔的机床有()。
A.铣B.钻C.车D.镗E.拉床6.M1432A型万能外圆磨床砂轮主轴采用短三瓦动压滑动轴承滑动轴承，若轴承间隙过大，应调球面螺钉。
()A.错误B.正确7.机床在加工中完成的各种运动，按其功用可分为表面成形运动和辅助运动。
()A.错误B.正确8.CA6140主轴箱中轴采用卸荷式皮带轮。
()A.错误B.正确9.回转、转塔车床是在卧式车床的基础上发展起来的。
()A.错误B.正确10.钻床的主参数是最大钻孔直径。
()A.错误B.正确第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：A2.参考答案：ABCD3.参考答案：A4.参考答案：B5.参考答案：ABCDE6.参考答案：B7.参考答案：B8.参考答案：B9.参考答案：B10.参考答案：B。
西北工业大学机械设计第八版第五章答案
第五章参考答案5-2答：可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓联接的强度。
5-3 解：⎪⎭⎫⎝⎛=++==21202243.1,,4d F F C C C F F z D P F ca m b b πσπ最大应力出现在压缩到最小体积时，最小应力出现在膨胀到最大体积时。
当汽缸内的最高压力提高时，它的最大应力增大，最小应力不变。
5-4 解：将∑F 力等效转化到底板面上，可知底板受到轴向力y F ∑，横向力x F ∑和倾覆力矩M 。
1) 底板最左侧的螺栓受力最大，应验算该螺栓的拉伸强度，要求拉应力[]σσ≤。
2) 应验算底板右侧边缘的最大挤压应力，要求最大挤压应力[]pp σσ≤max ，0minp σ。
3) 应验算底板在横向力的作用下是否会滑移，要求摩擦力2F F f 。
5-5 解：采用铰制孔螺栓联接为宜，因为托架所承受的载荷有较大变动，普通螺栓联接靠接合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩。
用普通螺栓时，由公式：()∑==+++≥z i is z s r f TK r r r f T K F 1210...和[]σπσ≤=21043.1d F ca 可求得螺栓的最小直径；用铰制孔螺栓时，由公式∑==zi irTr F 12maxmax 及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径，两个直径进行比较可得出用铰制孔螺栓的直径小。
5-6 解：螺栓组受到剪力F 和转矩()FL T T =作用，设剪力F 分在各螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各螺栓上的力为Tj F 。
在图（a ）螺栓布置方案中，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离都为mm r 125=，故kN rT F kN F F Tj i 206,1061====，所以各螺栓受力最大为kN F a 302010=+= 在图（b ）螺栓布置方案中，最大螺栓所受的力为：,1061kN F F i ==kN r Tr F z i i Tj 4.2412max max ==∑= 所以合外力为：kN F F F F F j i Tj i b 6.33cos 2max 2max 2=++=θ由以上可得出，采用（a ）所用的螺栓直径较小。
西北工业大学20年10月《机械设计》大作业参考答案
西北工业大学网络教育学院2020年10月大作业要答案：1119571153使两端螺杆A 及B 向中央移动，从而将两端零件拉紧。
分析A 、B 螺杆上螺纹的旋向。
题1图2．题2图所示减速装置简图，已知齿轮1主动，蜗杆螺旋线方向，蜗轮转向，若希望蜗杆轴所受轴向力完全抵消，试分析确定（在答题纸上重新画图解答）：（1）斜齿轮1、2和蜗轮4的螺旋线方向；（2）标出Ⅱ轴齿轮2及蜗杆3在啮合点处的作用力（用分力Fa 、Fr 、Ft表示）。
题2图三、计算题（每小题10分，共30分）1．某试验台的输出轴端装一卷筒，该处轴的直径14mm d =，选用A 型平键联接，其中4mm,4mm,18mm b h L ===，键及轮毂材料均为45号钢，载荷平稳，[]130MPa σ=p ，[]120MPa τ=，试求此键联接所能传递的最大扭矩（取/2k h =）。
2．某球轴承的预期寿命为h L ，当量动载荷为P ，基本额定动载荷为C 。
若转速不变，而当量动载荷由P 增大到2P ，其寿命如何变化？若当量动载荷不变，而转速由n 增大到2n （不超过极限转速），寿命又有何变化？3．题3图所示的某机构拉杆端部采用粗牙普通螺纹联接。
已知拉杆所受最大载荷F ＝15kN ，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，其抗拉强度sσ＝240MPa ，此螺纹联接的静强度安全系数［S ］取为1.5。
试确定拉杆螺栓的直径。
题3表 螺纹公称直径与螺纹内径对应表公称直径（mm ）12 14 16 18 20螺纹内径（mm ）10.106 11.835 13.835 15.294 17.294题3图四、设计题（10分）图4中所示为减速器输出轴，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。
指出其中的结构错误，并说明其原因。
（指出5处即可）图4。
《机械设计》西北工业大学第九版课后习题答案
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 M P a 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
机械设计_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械设计_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.材料为20Cr的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______________。
答案:渗碳淬火2.在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压力角α增大，则齿面接触应力将__________。
答案:减小降低3.将材料为45钢的齿轮毛坯加工成6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是___________为宜。
答案:滚齿、表面淬火、磨齿4.巴氏合金通常用于做滑动轴承的（）。
答案:轴承衬5.在螺纹连接中，采用悬置螺母的主要作用是_____答案:使螺母中各圈螺纹受力均匀6.对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮，当采用相同的钢材制造时，一般将_______。
答案:小齿轮调质，大齿轮正火7.按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，要引入系数α, 这个α是考虑______。
答案:正应力与切应力的应力比不同而引入的系数8.在一定转速下，要降低滚子链传动的不均性和动载荷,应当______。
答案:减小节距P和增加齿数Z19.（）不是静压滑动轴承的特点。
答案:对轴承材料要求高10.宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d=（）。
答案:0.3~1.511.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致____________。
答案:润滑条件恶化12.蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而_______。
答案:减小13.碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而（）。
答案:减小14.下列材料中不能用来做弹簧的是（）。
答案:HT15015.在承受横向载荷的普通紧螺栓连接中，螺栓杆____作用。
答案:受扭转切应力和拉应力16.在下列四种向心滚动轴承中，___型除可以承受径向载荷外,还能承受不大的双向轴向载荷。
答案:6000017.多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成蝶形，这是为了（）。
答案:使离合器分离迅速18.弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是变刚度，其刚度多随载荷增大而（）。
西北工业大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备与设计》网课测试题答案卷4
西北工业大学智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《机械制造装备与设计》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.CA6140型普通车床，从模数螺纹加工改为英制螺纹加工时，无需调整机床进给系统中的挂轮和公英制变换机构。
()A.错误B.正确2.无心外圆磨床为了加快成圆过程和提高工件圆度，工件的中心必须低于磨削轮和导轮的中心连线。
()A.错误B.正确3.传动系统中齿轮与传动轴联接形式有()。
A.空套B.滑移C.固定4.回转、转塔车床是在卧式车床的基础上发展起来的。
()A.错误B.正确5.铣床不能进行加工平面、台阶面、沟槽、分齿零件、螺悬形表面、T型槽、燕尾槽、铣齿、铣螺旋槽，铣内外曲面键槽等表面的加工。
()A.错误B.正确6.机床上形成发生线的方法有哪些?()A.轨迹法B.相切法C.成形法D.范成法7.CA6140车床进给传动系统中有三个齿式离合器，可以改为摩擦片离合器。
()A.错误B.正确8.传动原理图用简单符号表示传动链中各传动件的结构形式。
()A.错误B.正确9.滚齿机采用差动法加工斜齿圆柱齿轮时，附加运动的传动比有误差会导致被加工齿轮的螺旋角产生误差，若滚刀心轴的安装角有误差，不会导致被加工齿轮的螺旋角产生误差。
()A.错误B.正确10.在机床传动系统中，在转速较低，开合频繁的传动链中应采用多片式摩擦离合器。
()A.错误B.正确第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：A2.参考答案：A3.参考答案：ABC4.参考答案：B5.参考答案：A6.参考答案：ABCD7.参考答案：A8.参考答案：A9.参考答案：B10.参考答案：A。
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注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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机械设计
题二（1）图
2. 题二（2）图所示减速装置简图，已知齿轮 1 主动，蜗杆螺旋线方向，蜗轮转向，若希望蜗杆 轴所受轴向力完全抵消，试分析确定（在答题纸上重新画图解答）： （1）斜齿轮 1、2 和蜗轮 4 的螺旋线方向； （2）标出Ⅱ轴齿轮 2 及蜗杆 3 在啮合点处的作用力（用分力 Fa、Fr、Ft 表示）。
解：
（1）不计打滑率时： n 2
= n1
d1 d2
=960
160 300
=512（rpm）
（2）计入打滑率时： n 2
= n1
d1 d2
（1-
）=960 160
1-0.02 300
0=501.76(rpm)
四、设计题（10 分） 指出题四图中轴系结构设计的错误或不合理的地方，错误之处依次以①、②、③、…标出，
Cb Cm Cm
1000 2 2000N
2. 某一受弯矩作用的试件用 45 钢调质处理， 1 250MPa 。求应力循环次数分别为105 、 25107 时的极限应力。（ N0 107 ， m 9 ）
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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机械设计
3. V 带传动中小带轮直径 dd1 ＝160mm，大带轮直径 dd 2 ＝300mm，小带轮转速 n1 ＝960r/min， V 带传动的滑动率 e ＝0.02，计算大带轮的转速为多少？
、
和
等几种。
5. 圆柱齿轮设计计算中的齿宽系数是
齿轮的齿宽与
齿轮的分度圆直径之比。
6. 对于连续工作的闭式蜗杆传动，除计算强度和刚度外，还应进行
计算，其目的是为
了
以及
。
7. 轴上零件的周向固定常用的方法有键
、
和
。
8. 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在
或
情况下。
9. 平键联接中，
是工作面；楔形键联接中，
机械设计
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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对于每一处错误必须说明其原因。（至少说出 5 处）
1
2
3
题四图
4
5
6
7
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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1、应该在两端轴承盖处使用密封垫； 2、为同时对齿轮及左端轴承进行轴向定位应在此设计挡圈； 3、要想带动齿轮传动需使用键联接； 4、在此设计轴肩来对齿轮进行轴向定位； 5、设计一轴肩来对右端轴承进行轴向定位； 6、与联轴器联接处应使用键联接； 7、轴端处应倒角以方便安装。
题二（2）图
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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机械设计
三、计算题（每小题 10 分，共 30 分）
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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机械设计
1. 有一受预紧力 F 和轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，已知预紧力 F 1000N，螺栓刚度 cb
与联接件的刚度 cm 相等，轴向工作载荷 F 1000N ，试计算该螺栓所受的总拉力 F0 为多少？ 剩余预紧力 F 为多少？在预紧力不变的情况下，若保证被联接件间不出现缝隙，该螺栓的最大
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机械设计
学习中心：
学 号
西北工业大学网络教育学院 2020 年 4 月大作业
课程名称： 机械设计
姓
考试
名
日期
年月日
一、填空题（每空 2 分，共 40 分）
1. 有一滚动轴承的代号为 6208，其类型为
，轴承内孔直径为
mm。
2. 带传动工作时产生弹性滑动的原因在于
。
3. 链传动张紧的目的是
。
4. 挠性联轴器可以补偿的相对位移有轴向位移
轴向工作载荷 Fmax 为多少？
解：
总拉力 F2
F0
Cb Cb Cm
F
1000
1 2
1000 1500N
残余预紧力 F1Βιβλιοθήκη F0Cm Cb Cm
F
1000
1 2
1000 500N
被联接件不离缝时的Fmax : F1
F0
Cm Cb Cm
Fm a x
0
F max F0
是工作面。
10. 计算采用三角形螺纹的紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸
载荷增加到原来的
倍。
注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。
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机械设计
二、分析题（每小题 10 分，共 20 分） 1. 两级圆柱齿轮传动，已知齿轮 1 主动，轮齿的螺旋方向与齿轮转向如题二（1）图所示，为使 中间轴的轴向力尽可能地减小，试确定齿轮 3 轮齿的螺旋方向和中间轴上齿轮的受力方向。