机械设计基础——机械的调速和平衡
《机械设计基础》-题库
《机械设计基础》一.填空题：1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。
2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。
3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。
1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。
2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。
3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。
4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。
5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。
6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。
7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。
因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。
1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。
其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。
3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ]4.机构在死点位置时的传动角γ=0°.5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。
7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。
8.当连杆机构无急回运动特性时行程速比系数K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位置，而导杆机构λ始终是90°1.凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至理论廓线的最小半径。
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。
机械设计基础第五章机械的调速和平衡
刚性回转件
回转件的平衡：
柔性回转件
机架上的平衡：平动和平面一般运动的构件
二、回转构件的静平衡 质量分布在同一回转面内 d 5 b
惯性力（离心力）组成一平面汇交力系Fi
若 Fi 0 平衡 若 Fi 0 不平衡
具体：加一平衡质量块mb
Fi Fb 0
Fb
F1
Fmr2
F2
F3
m 1 r 1 2 m 2 r 2 2 m 3 r 3 2 m b r b 2 0
第五章 机械的调速和平衡
§5-1 机器速度波动的调节
一、调节机器速度波动的目的和方法
1、速度波动的产生——盈亏功 2、调节方法
周期性速度波动——飞轮 △E=J(wmax2-wmin2)/2
3
↑
1
2
4 大转动惯量的构件
AB
C L P D 非周期性速度波动——调速器
K
EF ON
K
R
G
TQ
二、机器主轴的平均角速度和运转速度不均匀系数
本章重点
1、机器的速度波动分为哪两类?各用什么 调节？
2、机器运转速度不均匀系数的定义。 3、飞轮设计公式的含义。 4、刚性回转件的静平衡和动平衡各适用
于何种场合?条件各是什么?
第五章 结束
2 m
max min m
机器运转愈平稳
ωm一定，δ↓，ωmax-ωmin↓
对于各种机器，δ因工作性质不同而不同。表5-1 ωm ，δ是设计飞轮的设计指标
三、飞轮设计的基本原理 根据ωm和许可δ确定J飞
Amax=Ekmax-Ekmin=J(ωmax2- ω min2)/2=J ω m2δ J= Amax / ω m2δ
l''3
机械设计基础(机工版)教案：机械平衡
第二节机械平衡一、机械平衡的目的：尽量减小惯性力所引起的附加动压力，减轻机械振动，改善机械工作性能，延长机械使用寿命。
二、机械平衡的种类：（1）回转件的平衡1)刚性回转件的平衡：工作转速低于一阶临界转速的回转件的平衡。
轴线变形忽略不计。
2)挠性回转件的平衡：工作转速高于一阶临界转速的回转件的平衡。
（2）机构的平衡：往复运动和平面复合运动的构件系统的平衡。
三、静平衡1.静不平衡：对轴向尺寸较小的回转件，可近似地认为其不平衡质量分布在同一回转平面内。
若其质心不在回转轴线上，质心对轴线产生静力矩，称为静不平衡。
2.静平衡：质心与回转轴线重合，在任何位置都静止。
3.结论:(1) 静平衡的条件：各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。
(2) 对于静不平衡的回转件，无论它有多少个偏心质量，都只需要适当地增加一个平衡质量即可获得平衡,即对于静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为1。
四、动平衡1 动不平衡：对于质量不能再视为分布在同一平面内，由于各惯性力不在同一回转平面内，因而将形成惯性力偶，即使质心在回转轴线上，仍然是不平衡的。
这种不平衡只有在转子运动时才显示出来，故称其为动不平衡。
2 动平衡计算：动平衡措施：将每个平面的惯性力平衡。
3 结论：(1)动平衡的条件：转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零。
(2)对于动不平衡的转子，无论它有多少个偏心质量，都只需要在任选的两个平衡平面内各增加或减少一个合适的平衡质量即可使转子获得动平衡，即对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为2。
因此，动平衡又称为双面平衡，而静平衡则称为单面平衡。
由于动平衡同时满足静平衡条件，所以经过动平衡的转子一定静平衡的；反之，经过静平衡的转子则不一定是动平衡的。
五、本章小结周期性速度波动调节方法：安装飞轮。
非周期性速度波动的调节方法：1)当机械的原动机所发出的驱动力矩是速度的函数且具有下降的趋势时，机械具有自动调节非周期性速度波动的能力。
《机械设计基础》-题库
《机械设计基础》一.填空题：1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。
2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。
3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。
1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。
2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。
3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。
4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。
5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。
6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。
7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。
因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。
1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。
其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。
3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ]4.机构在死点位置时的传动角γ=0°.5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。
7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。
8.当连杆机构无急回运动特性时行程速比系数K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位置，而导杆机构λ始终是90°1.凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至理论廓线的最小半径。
《机械设计基础》课程体系和课程内容
《机械设计基础》课程体系和课程内容《机械设计基础》作为近机械类专业的重要技术基础课，其任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论、基本知识和基本方法。
通过本课程理论和实践的学习，使学生具有综合运用所学知识和实践技能，设计简单机构和简单传动装置的能力；具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。
一、教学内容1.绪论内容：机械设计基础的研究对象和内容；本课程的性质和任务；本课程的学习方法；机械设计概述。
2.平面机构的自由度和速度分析内容：机构的组成；平面机构的运动简图；平面机构的自由度；速度瞬心和其应用。
3.平面连杆机构内容：平面连杆机构的特点及应用；平面四杆机构的组成、基本形式及其演化；平面四杆机构的特性；平面四杆机构的设计。
4.凸轮机构内容：凸轮机构的组成、类型、特点及应用；常用从动件的运动规律；盘形凸轮轮廓的设计；凸轮机构设计中的几个问题。
5.齿轮传动内容：齿轮传动的特点和基本类型；渐开线齿轮的齿廓及传动比；渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；渐开线齿轮的加工方法；渐开线齿廓的根切现象与标准齿轮不发生根切的最少齿数；齿轮常见的失效形式与设计准则；齿轮的常用材料及许用应力；齿轮传动的精度；渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算；斜齿圆柱齿轮传动；直齿圆锥齿轮传动；齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑。
6.其他常用机构内容：螺旋机构；棘轮机构；槽轮机构；其他间歇运动机构；7.蜗杆传动内容：蜗杆传动的类型和特点；蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算；蜗杆传动的失效形式和计算准则；蜗杆传动的材料和结构；蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。
8.轮系内容：定轴轮系传动比的计算；行星轮系传动比的计算；混合轮系传动比的计算；轮系的应用。
9.带传动和链传动内容：带传动的类型、特点及应用；V带和V带轮的结构；带传动的工作能力分析；V带传动的设计；带传动的张紧、安装与维护；链传动的类型、特点及应用；滚子链的结构及标淮；链传动的运动特性；滚子链传动的设计方法；链传动的布置、张紧及润滑。
机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案
—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
王大康机械设计基础-课件 及 参考答案
转动心轴受对称 循环弯曲应力
T1－轴转动周期
双向回转齿轮齿根受 对称循环弯曲应力
单向回转齿轮齿根受 脉动循环弯曲应力
T1－齿轮受力周期
齿面受脉动循环 接触应力
T1－轮齿受力周 期
外圈滚道表面受脉 动循环接触应力
T1－外圈滚道表面 受力周期
四、复习题
1．是非题
(1) 受静载荷作用的零件中产生的应力称为静应力。 ( )
四、复习题
(7) 对具有下述功用的机器各举出两个实例： ① 原动机； ② 将机械能变换为其他形式能量的机器； ③ 传递物料的机器； ④ 传递机械能的机器。
(8) 什么是机械设计中的三化？它有什么意义？ (9) 以自行车为例说明如何推行系列化、通用化和标准化？ (10) 设计机器应满足哪些要求？ (11) 机器的机架可用铸铁、铸钢、铸铝或钢板焊接而成，分析 它们的优缺点和适用场合。 (12) 机械设计的基本要求是什么？ (13) 通过本课程学习应达到哪些要求？
① 机器的主体是若干机构的组合； ② 用于传递运动和动力； ③ 具有变换和传递能量、物料和信息的功能。 (3) 机构的特征： ① 机构是若干构件的组合； ② 各构件间具有确定的位置。 (4) 机器和机构的不同点：机构不具有变换能量、物 料、信息的功能。 (5) 构件和零件：构件是运动的单元；零件是制造的 单元。
二、学习指导
3. 机械设计 (1) 机械设计应满足的基本要求是：使用要求、经 济性要求、人机和环境的要求、可靠性要求等。 (2) 机械设计的一般过程：
一般机械产品的设计分为以下几个阶段： ① 产品规划阶段：制定出机器的设计任务书。 ② 方案设计阶段：拟定机器的总体布置、传动方案 和机构运动简图等。 ③ 技术设计阶段：完成全部图样、说明书等技术文 件。 ④ 施工设计阶段：制定工艺规划，完成生产准备。 ⑤ 投产和售后服务。
机械基础课程标准
《机械设计基础》课程标准一、课程教学设计依据本课程教学设计的依据是以下三方面：（1）本课程是机电一体化专业人才培养方案中规定的核心课程，也是机电类专业最重要的专业课程之一，具有很强的实用性，在学生的后续发展中占有很重要的位置。
（2）根据机电一体化专业建设指导委员会在课程重构中的论证结论，确立了本课程的知识点。
（3）通过市场调研和毕业生反馈确定的当前高技能人才对本课程的知识和技能要求。
前导课程：高等数学机械制图工程力学公差配合与技术测量金属工艺学后续课程：机械制造技术液压传动冷冲压工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计数控加工等二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。
（一）知识目标：1．掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。
2．具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。
3．能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。
（二）职业技能目标：1．认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。
2．认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。
3．养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。
（三）素质目标：1．通过课程的学习，使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，激发学生强烈的民族自尊心和自信心，形成对国家、民族的责任感，进而培养爱国主义情感。
2．认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的国际竞争意识。
3．感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣。
机械设计基础第18章机械的平衡和调速
18.3 机械速度波动的调节 18.3.1 机械速度波动产生原因及调节方法
机械在外力（驱动力和各种阻力）作用下运转时，若每 一瞬时驱动力所作驱动功Wd与各种阻力所作的阻抗功Wr相 等，机械就能保持匀速运转。多数机械在工作时，并不能保 证任一瞬时驱动功Wd与阻抗功Wr总是相等。当Wd > Wr时， 驱动力作功有盈余，出现盈功。盈功转化为动能，促使机械 动能增加，机械转速加快。当Wd < Wr时，驱动力作功不足， 出现亏功。亏功需动能补偿，导致机械动能减小，机械转速 减慢。盈功和亏功统称为盈亏功。
态。回转构件的离心惯性力系的合力等于其质量与加速度的 乘积。因而只有当质心位于回转轴线上时，才能使质心加速 度在任何瞬时都为零，从而满足静平衡条件。
把回转构件放在摩擦力很小的两个 水平刀口上，如果回转构件是静不平衡 的，其质心必定不在回转轴线上。在重 力G作用下，回转构件将会转动，直到 其质心C位于最下方时才会静止。由于 这种不平衡状态可以通过静态试验显示 出来，所以称为静不平衡。
机械速度波动可以分为周期性速度波动和非周期性速度 波动。
21
周期性速度波动是由于机械动能增减呈周期性变化，造
成机械主轴角速度 随之作周期性的波动。 主轴角速度从某一数
值变回到原值所经历的时 间为一个运动周期T。
22
在整个运动周期 中，驱动力所作的功与 阻力所作的功是相等 的，但在一个运动周期 中的任意瞬时却不一定 相等。运动周期T通常 对应于机械主轴回转一 转(如冲床)、两转(如四 冲程内燃机)或数转(如 轧钢机)的时间。
18.1.1 机械平衡的目的
机械平衡的目的就是消除或尽量减小惯性力的不良影响， 以改善机械的工作性能，提高机械效率，延长机械的使用寿 命等。机械的平衡问题在设计高速、重型及精密机械时具有 特别重要的意义。