精密机械设计基础第7章习题答案
机械基础第7章习题答案
机械基础第7章习题答案机械基础第7章习题答案机械基础是工科学生必修的一门课程，通过学习机械基础，我们可以了解机械原理、机械设计和机械制造等方面的知识。
在学习过程中，习题是不可或缺的一部分，通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识。
本文将为大家提供机械基础第7章习题的答案。
1. 机械基础第7章习题1：题目：一个质量为2kg的物体以10m/s的速度水平向右运动，受到一个力为6N的水平方向的恒力作用，求物体在2s后的速度。
解答：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体所受力的大小与物体质量的比值。
所以，物体的加速度为6N/2kg=3m/s²。
根据物体的初速度、加速度和时间的关系，可以得到物体的速度公式：v = u + at，其中v为物体的最终速度，u为物体的初速度，a为物体的加速度，t为时间。
代入已知条件，可以得到物体在2s后的速度：v = 10m/s + 3m/s² × 2s = 16m/s。
所以，物体在2s后的速度为16m/s。
2. 机械基础第7章习题2：题目：一个质量为5kg的物体以初速度为2m/s的速度沿着斜坡下滑，斜坡的角度为30°，斜坡上有一个与物体相反方向的摩擦力，摩擦力的大小为4N，求物体在滑行过程中的加速度。
解答：首先，将斜坡的角度转换为弧度制：30° × π/180 = π/6 rad。
根据物体在斜坡上的受力分析，可以得到物体在斜坡上的重力分力和摩擦力的合力方向与物体的加速度方向相反。
物体在斜坡上的重力分力为：mg × sin(π/6) = 5kg × 9.8m/s² × sin(π/6) ≈24.5N。
所以，物体在滑行过程中的合力为：24.5N - 4N = 20.5N。
根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体所受合力的大小与物体质量的比值。
所以，物体的加速度为20.5N/5kg = 4.1m/s²。
机械设计制造基础-第七章-练习题与答案
1. 单项选择1- 1 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（①铸件②锻件③棒料④管材1-2普通机床床身的毛坯多采用（①铸件②锻件③焊接件1- 3基准重合原则是指使用被加工表面的（②设计②工序③测量④装配1- 4箱体类零件常采用（①一面一孔②一面两孔）作为统一精基准。
③两面一孔④两面两孔第七章练习题）°④冲压件）基准作为精基准1- 5 经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。
①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工1- 6 铜合金7级精度外圆表面加工通常采用（）的加工路线。
①粗车② 粗车-半精车③ 粗车-半精车-精车④ 粗车-半精车-精磨1- 7 淬火钢7级精度外圆表面常采用的加工路线是（）。
①粗车一半精车一精车② 粗车一半精车一精车一金刚石车③ 粗车一半精车一粗磨④ 粗车一半精车一粗磨一精磨1- 8 铸铁箱体上620H7孔常采用的加工路线是（）。
① 粗镯一半精镯一精镯② 粗镯一半精镯一皎③ 粗镯一半精镯一粗磨④ 粗镯一半精镯一粗磨一精磨1- 9 为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（进行。
①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前1- 10 工序余量公差等于（）。
①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和1- 11直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（-可编辑修改-② 增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和 ③ 增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和 ④ 增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和1- 12 直线尺寸链采用概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于 （ ）。
② 各组成环中公差的最小值 ④各组成环公差平方和的平方根1-13 用近似概率算法计算封闭环公差时， k 值常取为（）①0.6〜0.8 ②0.8〜1③1〜1.2 ④1.2〜1.41-15 工艺路线优化问题实质上是（ ）问题。
精密机械设计基础课后习题简答全
C22-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2-2 常用的硬度指标有哪些？解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？解：低碳钢（C≤%）；中碳钢（%＜C≤%）；高碳钢（C＞%）2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？解：有色金属主要分为以下几类：1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。
2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
C44-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。
两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。
运动副有多种分类方法：按照运动副的接触形式分类：面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运动副称为高副。
精密机械设计(裘祖荣) 第七章答案 齿轮传动
7-19 图7-71所示为一大传动比的减速器。
已知其各齿轮的齿数为Z1＝100，Z2=101，Z2′=100，Z3=99，求原动件对从动件1的传动比i H1 .又当Z1＝99而其他齿轮齿数均不变，求传动比i H1。
试分析该减速器有何变化。
图7-71 1）解法一：这是一个简单行星轮系。
其转化机构的传动比为：()100100991011'21322313113⨯⨯=-=--==z z z z i H H H HH ωωωωωω1001009910101133⨯⨯=--==H H Hi ωωωω所以：由于10000100100991011111=⨯⨯-==∴ωωH H i解法二：10000/1100001100100991011zz z z 11112132131==∴=⨯⨯-=-=-='H H HH i i i i ）（上式直接用公式：2）将Z1＝99代入，求得i H1= -100.3）齿轮1的转向从与原动件H 相同变为与原动件H 相反。
7-20 在图7-72示双螺旋桨飞机的减速器中，已知18,30,20,265421====z z z z ，及1n =15000r/min ，试求Q P n n 和的大小和方向。
（提示：先根据同心，求得3z 和6z 后再求解。
）图7-72解：由图可知n 3=n 6=0 根据同心条件：66202262213=⨯+=+=z z z 64253021866z z z =+=+⨯=1）1-2-3-P(H)组成行星轮系 i 13P=n 1−n p n 3−n p=15000−n p 0−n p=−z 3z 1=−6626解得n p =4239.5r/min （与n 1同向） n 4=n p =4239.5r/min 2）4-5-6-Q(H)组成行星轮系 i 46Q=n 4−n Q n 6−n Q=4239.5−n Q−n Q=−z 6z 4=−6630解得min /737.1324r n Q =（与n 1同向）.7-21 在图7-73所示输送带的行星减速器中，已知：z 1=10, z 2=32, z 3=74, z 4=72, z 2，=30 及电动机的转速为1450r/min ，求输出轴的转速n 4。
《精密机械设计基础(第二版)》裘祖荣习题参考答案
第一章 结构设计中的静力学平衡1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。
1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。
取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解：则载荷q(x) 对A 点的矩为1()()(2)66.7()A M q q x x dx KN m =⋅-≈⋅⎰1-4 解：1）AB 杆是二力杆，其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作用力和反作用力。
显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 1sin300A F OA m ⋅⋅︒-=代入OA = 400mm ，m 1 = 1N ⋅m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ，即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡，所以有 210B m F O B -⋅= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。
1-5 解：1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。
有：1sin N P α⋅= 则 1/s i n N P α=2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 1()cos 0A M F T l N AD α=⋅⋅-⋅=3）根据几何关系有(1cos )sin tan sin a a a AD αααα+=+=最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cosαα-最大，即α＝60°时，有T min ＝4Pa/l 。
《精密机械设计基础(第二版)》裘祖荣习题参考答案
第一章 结构设计中的静力学平衡1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。
1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。
取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解：则载荷q(x) 对A 点的矩为1()()(2)66.7()A M q q x x dx KN m =⋅-≈⋅⎰1-4 解：1）AB 杆是二力杆，其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作用力和反作用力。
显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 1sin300A F OA m ⋅⋅︒-=代入OA = 400mm ，m 1 = 1N ⋅m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ，即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡，所以有 210B m F O B -⋅= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。
1-5 解：1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。
有：1sin N P α⋅= 则 1/s i n N P α=2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 1()cos 0A M F T l N AD α=⋅⋅-⋅=3）根据几何关系有(1cos )sin tan sin a a a AD αααα+=+=最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cosαα-最大，即α＝60°时，有T min ＝4Pa/l 。
机械设计基础习题答案第7章
7-1何谓蜗杆传动的主平面？在主平面内，蜗杆传动的参数有何意义？答：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面称为主平面。
在主平面内，蜗杆蜗轮的啮合关系相当于齿条与齿轮的传动。
在蜗杆传动的设计计算中，均取主平面的参数和几何尺寸为基准，并沿用齿轮传动的计算关系。
主平面内蜗杆的参数为轴面参数，蜗轮的参数为端面参数。
7-2 何谓蜗杆传动的滑动速度？它对效率有何影响？答：蜗杆传动时，蜗杆齿面啮合点相对蜗轮齿面的啮合点间的相对速度称为蜗杆传动的滑动速度。
滑动速度越大，传动的效率越低。
7-3 蜗杆热平衡计算的前提条件是什么？但热平衡不满足要求时，可采取什么措施？答：热平衡计算的前提条件是：使蜗杆传动单位时间内产生的热量与散发热量相等。
当热平衡条件不满足时，可采取以下措施：1.在箱体外表面铸出或焊上散热片，以增加散热面积；2.在蜗杆轴端安装风扇，加速空气流动，提高散热能力；3.在箱体油池中安装蛇形冷却水管，利用循环水冷却；4.用压力喷油的方法进行循环润滑，并达到散热目的。
7-4答案略。
7-5图示为一提升机构传动简图，已知电动机轴的转向（图中n1）及重物的运行方向（图中v）。
试确定：（1）蜗杆的旋向；（2）各啮合点上的受力方向。
习题7-5图答：（1）蜗杆为右旋。
（2）各传动件的转动方向如图所示。
锥齿轮啮合处，圆周力的方向垂直向外；蜗轮处，根据所需蜗轮到转动方向，圆周力的方向与转向相同，如图；蜗轮所受圆周力的方向为蜗杆轴向力的反向，利用“左右手定则”，判断出蜗杆旋向为右旋。
7-6 图示为蜗杆－斜齿轮传动，为使轴Ⅱ上的轴向力抵消一部分，斜齿轮3的旋向应如何？画出蜗轮及斜齿轮3上轴向力的方向。
答：斜齿轮3的旋向应为左旋。
蜗轮轴向力水平向左，齿轮3的轴向力水平向右习题7-6答案习题7-6图本资料由百万课件网收集9-1 仔细观察自行车，写出下列各处采用什么联接，（1）车架各部分；（2）脚踏轴与曲拐；（3）曲拐与链轮；（4）曲拐与中轴；（5）车轮轴与车架。
机械设计基础习题解答第7章
6.计算带作用在轴上的力 FQ
由式 7.22 得
FQ＝2zF0sin
α1 2
=
2× 4×175.1× sin 168.7° 2
=
1394N
7.带轮结构设计
小带轮 dd1＝140 mm，采用实心轮；大带轮 dd2＝315 mm，采用孔板轮。
4
C 型皮带轮：在带轮直径范围在 200mm～250mm 时为 34 度，250mm～ 315mm 时为 36 度，>315mm 时为 38 度；
D 型皮带轮：在带轮直径范围在 355mm～450mm 时为 36 度，>450mm 时 为 38 度；
E 型皮带轮：在带轮直径范围在 500mm～630mm 时为 36 度，>630mm 时 为 38 度。
由式 7.14 得 v＝ π dd1 ⋅ n1 ＝π ×140×1 440＝10.55 m/s 60×1 000 60×1 000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
合适。 3）确定大带轮的基准 dd2
取ε＝0.015 由式 7.15 得
dd2 = idd1 (1− ε ) = 2.1×140× (1− 0.015) = 289.59 mm
7.1 V 带截面楔角为 α=40º，为什么 V 带轮槽角却有 32º、34º、36º、38º四 个值？带轮直径愈小，槽角是较大还是较小？为什么？
答：增大摩擦力。 不同型号的皮带轮的槽角在不同直径范围下的推荐皮带轮槽角度数如下： O 型皮带轮：在带轮直径范围在 50mm～71mm 时为 34 度；在 71mm～90mm 时为 36 度， >90mm 时为 38 度。 A 型皮带轮：在带轮直径范围在 71mm～100mm 时为 34 度，100mm～125mm 时为 36 度；>125mm 时为 38 度； B 型皮带轮：在带轮直径范围在 125mm～160mm 时为 34 度；160mm～ 200mm 时为 36 度，>200mm 时为 38 度；
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习题讲解
题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为3W ＝61.83mm 和2W ＝37.55mm ，齿顶圆直径a d ＝208mm ，齿根圆直径f d ＝172mm ，数得齿数z ＝24。
要求确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿
顶高系数*
a h 和径向间隙系数*c 。
解法1：
由齿轮公法线测量原理，有：
mm W W P b 28.2423=-= mm P W S b b 27.132=-=
由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式：
)(2ααinv inv r r r S S i i i
i --⋅
=
==S b inv =
m a d d f
P b mm z
P d b b 49.18524
28.24=⨯=
⋅=
π
π
已知：a b d d d << (f a d d d <<也可以)，由于z
d m =
z d
z d m z d a b <=<，将已知数据代入得： 67.87.7<<m ，查表8-2取标准值m=8mm
齿轮的公法线测量法
所谓公法线长度，是指齿轮上不在同一轮齿上的某两条反向渐开线齿廓间的法线距离。
在齿轮制造时，通过检验公法线长度来控制齿轮加工质量。
错误解法1：
24.28
8.22cos cos 20
b P P m ππαπ====⋅⋅
0012.815
cos 28
.24cos =⋅=⋅==
παππb P P
m α不是已知的。
题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。
1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？
圆周力F t 的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。
径向力F r 的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。
轴向力F a 的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。
即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。
主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。
所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。
n
F a1
F a2 F a3
F a4
题7-15图7-70所示为一圆柱蜗杆－直齿锥齿轮传动。
已知输出轴上锥齿轮
n的
4
转向，为使中间轴上的轴向力互相抵消一部分，试在图中画出：
1）蜗杆、蜗轮的转向及螺旋线方向。
2）各轮所受的圆周力、径向力和轴向力的方向。
F a4
r4
a1
F t1F
r1
右旋。