机械设计基础课后习题答案
2-4 机构具有确定运动的条件是什么?(1)机构自由度>0(2)原动件数=机构自由度数2-6 计算自由度(a)(c)(a)F=3N-2PL-PH=3*7-2*4-3=10 (b)F=3N-2PL-PH=3*9-2*12-2=13-1 铰链四杆机构有哪些基本性质?如何判断它是否具有曲柄?基本性质:急回特性、死点位置曲柄存在的条件:(1)最短杆与最长杆的长度之和小于等于其他两杆长度之和。
(2)连架杆或机架之一为最短杆。
3-3 已知铰链四杆机构各杆杆长分别为:a = 40 mm,b = 79 mm,c = 90 mm,d = 110 mm,各杆按字母顺序布置。
试问分别取不同杆为机架时,各获得何种机构?3-4 如何判断机构有无急回运动?K = 1的铰链四杆机构的结构特征是什么?判定机构是否有急回运动关键取决于极位夹角,当曲柄摇杆机构在运动过程中出现极位夹角θ时,机构便具有急回运动特性。
θ角愈大,K值愈大,机构的急回运动性质也愈显著。
K = 1的铰链四杆机构的结构特征是主动曲柄与连杆拉直共线和重叠共线两处位置重合。
4-2 凸轮机构常用的四种从动件运动规律中,哪种运动规律有刚性冲击?哪些运动规律有柔性冲击?哪种运动规律没有冲击?匀速运动规律有刚性冲击;等加速度、等减速度和余弦加速度运动规律有柔性冲击;正弦加速度运动规律没有冲击。
4-6 图示一偏置直动从动件盘形凸轮机构,凸轮以C点为中心,题4-6图画出轮廓上D点与尖顶接触时的压力角的位置和大小。
5-1 齿轮传动的最基本要求是什么?齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求?基本要求是:传动比恒定。
齿廓的形状是:渐开线形、摆线形、圆弧齿时满足上述要求。
(齿廓的形状必须满足不论轮齿齿廓在任何位置接触,过触点所做齿廓的公法线均须通过节点。
)5-2 简单叙述齿廓啮合基本定律。
互相啮合传动的一对齿轮,任意瞬间的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓的接触处的公法线分成的两线段成反比。
5-3 分度圆和节圆,压力角和啮合角有何区别?分度圆:为了便于齿廓各部分尺寸的计算,在齿轮上选择一个圆作为计算的基准,该圆称为齿轮的分度圆. (标准齿轮分度圆与节圆重合且s=e) 标准化的齿轮上压力角和模数均为标准值的圆称为分度圆.。
节圆:通过节点的两圆具有相同的圆周速度,他们之间作纯滚动,这两圆称为齿轮的节圆。
分度圆、节圆区别:分度圆是齿轮铸造成立后本身具有的,而节圆是在两齿轮运动啮合时根据其速度而确定出来的。
压力角:渐开线上任一点法向压力的方向线(即渐开线在该点的法线)和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。
啮合角:过节点的两节圆的公切线,与两齿廓公法线间的夹角。
压力角、啮合角区别:选取点的不同,压力角的大小也就不同;而只要两齿轮的大小确定,则其啮合角也就随确定。
5-5 某直齿圆柱齿轮传动的小齿轮已丢失,但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮,其齿数Z2=52,齿顶圆直径d a2=135mm,标准安装中心距a=112.5mm。
试求丢失的小齿轮的齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径,齿根圆直径。
5-7 当α=20o的正常齿渐开线标准齿圆柱齿轮的齿根圆和基圆相重合时,其齿数应为多少?又若齿数大于求出的数值,则基圆和齿根圆哪一个大?5-10 齿轮的失效形式有哪些?闭式和开式传动的失效形式有哪些不同?失效形式有:(1)轮齿折断(2)齿面胶合(3)齿面磨粒磨损(4)齿面点蚀(5)塑性变形开式传动和闭式传动的失效形式不完全相同:其中磨损和疲劳破坏主要为开式齿轮传动的失效形式;而齿面点蚀和折断主要为闭式齿轮传动的失效形式。
5-13 齿轮强度设计准则是如何确定的?齿轮强度设计准则的确定是根椐齿轮传动的工作方式,齿轮的材料、硬度、失效形式来定的。
对闭式传动中的软齿面齿轮(HBS<=350)主要失效形式为点蚀,应按接触强度确定主要参数,按弯曲强度校核齿根弯曲强度。
若为硬齿面(HBS>350)主要失效形式为断齿,应按弯曲强度确定主要参数,然后按接触强度校核齿面接触强度。
对于开式传动,因为主要失效形式是磨损和断齿,按弯曲强度进行设计。
不必按接触强度校核,固开式传动不会发生点蚀。
5-14 齿形系数Y FS与什么参数有关?齿形系数YF与系数z有关。
z小YF大。
5-15为何要使小齿轮比配对大齿轮宽(5-10)mm?为了保证齿轮传动的接触宽度,以防由于制造、安装的误差造成接触宽度不够,因宽度和强度有关。
由于小齿轮直径小,增加齿宽(5~10)mm较为适宜,保证接触宽度b。
5-16 斜齿轮的当量齿轮是如何作出的?其当量齿数z v在强度计算中有何用处?斜齿轮的当量系数应力校正系数时按当量齿数查取。
值的大小有关。
在强度计算中确定齿形系数与5-20 图5-76为二级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知:齿轮1的螺旋线方向和轴III的转向,齿轮2的参数m n=3mm,z2=57,β2=14o;齿轮3的参数m n=5mm,z3=21。
试求:(1)为使轴II所受的轴向力最小,齿轮3应选取的螺旋线方向,并在图b上标出齿轮2和齿轮3的螺旋线方向;(2)在图5-76(b)上标出齿轮2、3所受各分力的方向;5-22 图5-78为直齿锥齿轮--斜齿圆柱齿轮减速器,齿轮1主动,转向如图5-78所示。
锥齿轮的参数为m n=2mm,z1=20,z2=40,ψR=0.3;斜齿圆柱齿轮的参数为m n=3mm,z3=20,z4=60。
试求:(1)画出各轴的转向。
(2)为使轴II所受的轴向力最小,标出齿轮3、4的螺旋线方向。
(3)画出轴II上齿轮2、3所受各力的方向。
5-32 在如图5-79所示的蜗杆传动中,蜗杆为主动件。
试在图上标出蜗杆(或蜗轮)的转向,蜗轮的螺旋线方向,蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。
7-1 什么是弹性滑动和打滑?对带传动分别有什么影响?产生:带传动中,由于皮带的弹性引起的带与带轮之间的相对滑动产生。
产生:输送带正常运转时,带速不低于辊筒转速的95%。
如果辊筒与输送带的摩擦力不够,输送带就容易出现打滑的现象。
影响:弹性滑动没有影响,但是打滑会使传动的机械效率得不到充分的利用。
弹性滑动的大小与带的松、紧边拉力差有关。
带传递的圆周力愈大,弹性滑动也愈大。
当外载荷所产生的刚周力大于带与小带轮接触弧上的全部摩擦力时,弹性滑动就转变为前面提到的打滑。
7-3 带传动的主要失效形式是什么?带传动的设计准则是什么?带传动的主要失效形式是带的疲劳损坏和打滑,如脱层、撕裂以及断裂等。
带传动的设计准则是确保带传动在不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。
带传动的失效原因:1、输送带卷入滚筒时会弯曲,弯曲次数达到其疲劳极限时,会抄发生弯曲破坏,初期会出现小裂纹,随着时间的推移,裂纹扩大或撕裂,最终导致输送带断裂,造成带传动的失效。
2、由于滚筒自身加工误差,其表面粘上物料或磨损不均造成直径变化,输送带的牵引力产生向滚筒直径大侧的移动分力,在移动分力的作用下,输送带产生向滚筒直径较大方向的跑偏,输送带会向上部跑偏,造成带传动的失效。
7-4 带传动安装时,为什么要张紧?常见的张紧装置有哪几种?由于带工作一段时间后,会产生永久变形而使带松弛,使带的初拉力F0减小而影响带传动的工作能力,因此需要采取一些措施对带进行张紧。
常用的张紧方法有两种,一种是当两带轮的中心距能够调整时,借助于导轨及调整螺栓、摆架和调整螺母、电动机和机架等装置,使带重新具有一定的张紧力;另一种用张紧轮定期对带进行张紧。
7-5 链传动的速度不均匀性是什么原因引起的?如何减轻这种不均匀性?产生链传动不百均匀性的原因:链传动不均匀性即链传动的多边形效应,产生的原因有:传动时链速度将随链轮传动而不断变化,主动轮转过一齿,链速度由小变大,由大变小一度次节距越大,链齿轮数越少,速度不均匀性越知严重。
这种由于多边形啮合传动给链传动带来的速度不均匀性,称为链传动的多边形效道应。
同时链轮的节距越大,齿数越少,速的变化就越大。
也就是说多边形效应越明显。
增加链轮的齿数可减少这种影响7-7 已知V带传动传递的功率P = 7.5kW,带速v = 10m / s,测得紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1 = 2F2,试求紧边拉力F1、有效拉力F e和张紧力F0。
Fe=1000P/v=1000*7.5/10=750N由Fe=F1-F2和F=2F得F=2Fe=2*750=1500N由F1=F0-0.5Fe得F0=F1-0.5Fe=1500-0.5*750=1125N9-1 机械平衡的目的是什么?在什么情况下刚性转子可以只进行静平衡?在什么情况下应该进行动平衡?刚性转子达到动平衡的条件是什么?消除或减少惯性力。
当b/D≤1/5时进行静平衡,b/D>1/5时进行动平衡。
转动构件达到动平衡的条件是合力为零,合力矩为零。
9-2 什么是机械运转速度不均匀系数δ?角速度波动的幅度与平均值之比9-3 为什么在机械系统中安装飞轮可以调节周期性速度波动?通常都将飞轮安装在高速轴上的原因是什么?由于飞轮具有很大的转动惯量,因而要使其转速发生变化,就需要较大的能量,当机械出现盈功时,飞轮的角速度只作微小上升,即可将多余的能量吸收储存起来;当机械出现亏功时,机械运转速度减慢,飞轮又可将其储存的能量释放,以弥补能量的不足,其角速度之作幅度的下降。
当最大盈亏功与速度不均匀系数相同时,飞轮转动惯量与其轴的转速的平方值成反比,所以为减小飞轮的转动惯量。
最好将飞轮安装在机械的高速轴上。
10-1 常见的螺栓中的螺纹是右旋还是左旋、是单线还是多线?怎样判别?多线螺纹与单线螺纹的特点如何?常见的螺栓中的螺纹是右旋、单线。
根据螺旋线绕行方向可判别右旋与左旋;根据螺旋线的数目可判别单线还是多线。
特点:单线螺纹的螺距等于导程,多线螺纹的导程等于螺距与线数的乘积;单线螺纹由于其螺旋升角较小,用在螺纹的锁紧,多线螺纹由于其螺纹升角较大,用于传递动力和运动。
10-5 螺纹连接常用的防松方法有哪几种?它们是如何防松的?防松方法:摩擦防松、机械防松、破坏纹副的防松。
防松原理都是防止螺旋副相对转动。
10-8 如图所示的连接由2个M20的螺栓组成,螺栓的性能等级为5.8级,安装时不控制预紧力,被连接件结合面的摩擦系数μ=0.1,可靠系数K=1.2。
试计算该连接许可传递的静载荷F。
11-3 非液体润滑滑动轴承的失效形式及其设计准则?失效形式:磨损、胶合设计准则:维护边界油膜不破坏,尽量减少轴承材料的磨损。
11-5滚动轴承有哪些基本元件组成?它们的作用是什么?内圈,内圈用来和轴颈装配。
外圈,外圈用来和轴承座装配。
滚动体,滚动体的作用是当内圈、外圈相对转动时,滚动体在内、外圈的滚道间滚动,从而形成滚动摩擦。
保持架,保持架的作用是避免相邻的滚动体直接接触。
机械设计基础课后习题与答案
机械设计基础1-5至1-12指出(题1-5图-1-12图)机构运动简图中的复合狡链、局部自山度和虚约束,计算各机构的自山度,并判断是否具有确定的运动。
Ml 1 -9图缝纫机送布机构題1 - io in 冲压机构91・5 解F = —2片一匕=3x6 —2x8 —1=11-6 解F = 3n-2/^ -^ = 3x8-2x11-1=11-7 解F = 3/7-2/-^, = 3x8-2x11-0=21-8 解F = 3〃—2片一匕= 3x6—2x8-1=11-9 解F = 3〃-2片一匕= 3x4-2x4-2=21-10 解F = 3”-2片一匕=3x9-2x12-2=1l-ll ^F=3n-2/^ -^z = 3x4-2x4-2=21-12 解F = 3n-2片一匕=3x3 — 2x3—0=32-1试根据题2・1图所标注的尺寸判断下列狡链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
机械F题2・1图答:a ) 40+110 = 150v70+90= 160.且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b ) 45 + 120 = 165<100+70=170,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c ) 60+100=160 >70+62 = 132,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d ) 50+100 = 150< 100+90 = 190>且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
2-3画出题2・3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
(b) (c) (d)题2-3图解:2-5设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2・5图所示,要求踏板CD在水平位置上下各摆10度,且l CD = 500mm , /zW = 1000/n/n o (1)试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6) F•算此机构的最小传动角。
题2-5图解:(1 )由题意踏板CD 在水平位麗上下摆动10°,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位 置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案10-14章答案(精选五篇)[修改版]
第一篇:【机械设计基础】(第五版)课后习题答案10-14章答案10-1证明当升角与当量摩擦角符合时,螺纹副具有自锁性。
当时,螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于50%。
10-2解由教材表10- 1、表10-2查得,粗牙,螺距,中径螺纹升角,细牙,螺距,中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径螺纹升角普通螺纹的牙侧角,螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。
10-4解(1)升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率:(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩(3)螺杆的转速螺杆的功率(4)因速下降,,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷作用下等需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知,螺钉个数,取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限,取安全系数,拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1,选用螺纹()。
10-7解查教材表9-1得,螺栓35钢的屈服极限,查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得,的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为:其中;为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数,本图中接合面数。
机械设计基础课后习题答案(第四版)
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。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
机械设计基础课后习题和的答案解析
机械设计基础1-5至1-12 指出(题1-5图~1-12图)机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算各机构的自由度,并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
题2-1图答 : a )160907015011040=+<=+,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b )1707010016512045=+<=+,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c )132627016010060=+>=+,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d )1909010015010050=+<=+,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解:2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度,且500CD l mm =,1000AD l mm =。
(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解 : ( 1 )由题意踏板CD 在水平位置上下摆动 10,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
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。
机械设计基础课后习题答案
第九章9-2.写出下列材料的名称,并按小尺寸试件查出该材料的抗拉强度σB(Mpa)、屈服极限σS (Mpa)、延伸率δ(%):Q235 ,45,40MnB, ZG270-500, HT200, QT500-7, ZCuSn10P1, ZAlSi12. 解:如图所示题9-4图许用应力[σ]=σS S=3552=177.5Mpa把夹紧力F 向截面中心转化,则有拉力F 和弯距M=F(a+h/2)=Fx(65+50/2)=90F截面面积A=bh=16x50=800mm2抗弯截面模量W=bh 26=16x5026=6666.67mm 3σ=F A +M W=(F800+90F6666.67)≤177.5则最大夹紧力 F=12034N应力分布图如图所示图 9.3 题9-4解图9-16.如题9-16图所示,活塞销两端与活塞孔为过渡配合,活塞销中段与连杆孔为间隙配合。
(1)绘制轴与孔的公差带图;(2)说明它们是哪一种基准制,为什么要采用这种基准制。
题9-16图解:(1)公差带图见题9-16解图,查表得∅25G7的极限偏差为∅25+0.007+0.028,∅25h7的极限偏差为∅25−0.009,0∅25M7极限偏差为∅25−0.0210( 2)∅25G7h5∅25M7h5均采用的是基轴制,当同一尺寸的轴段要与多个有不同配合要求的孔相结合而形成不同的配合性质时,则宜采用基轴制,图中 所示的活塞销,它与活塞孔的配合为过渡配合,而与连杆衬套的配合为间隙配合,如要采用基孔制,则要把活塞销加工成两头大中间小的阶梯轴,显然不利于加工及装配Π题9-16解图第十章10-12.试计算一起重器的螺杆和螺母的主要尺寸。
已知起重量Fa=30KN ,最大举起高度ι=550mm,螺栓杆用45号钢,螺母用铝青铜ZCuAl10Fe3.解:选用梯形螺纹(1) 根据耐磨性初选参数:∅=1.5,查表10-8,螺旋副的许用压强[p]=15~25Mpa ,取[p]=20Mpa ,则螺纹中径的设计公式为: d 2≥0.8√F a ∅[p ]mm=0.8x √30x1031.5x20mm=25.29mm查手册,选取梯形螺纹GB/5796.1-1986,选取公称直径d=28mm ,中径d 2=25.5mm ,小径d 1=23mm ,螺距p=5mm.(2)初选螺母,初步计算螺母的高度H=∅d 2=1.5x25.5=38.25mm则螺栓与螺母接触的螺纹圈数为:z=H P=38.255=7.65 取z=8 螺母高度为H=zp=8x5=40mm , 系数∅=Hd 2=4025.5=1.57(3)校核耐磨性,螺纹的工作高度为:h=0.5p=0.5x5=2.5mm则螺纹接触处的压强为:p=F aπhzd 2=30x1033.14x25.5x2.5x8=18.7Mpa ≤[p]合适(4)校核螺杆稳定性,起重器的螺母端为固定端,另一端为自由端,故取μ=2,螺杆危险截面的惯性半径i=d 14=234=5.75,螺杆的最大工作长度为L=550mm ,则螺杆的长细比为: λ=μιi=2x5505.75=191.3>100 所以临界载荷为F C =EIπ2(μι)2=3.142X2.06X105X3.14X234(2X550)2=1475KN取安全系数S=4,则:F C S=368.7>F a =30KN不会失稳(5)校核螺纹牙强度,对于梯形螺纹,则有:B=0.65p=0.65x5=3.25 τ=F aπDbz =30x1033.14x23x3.25x8=15.9Mpa对于青铜螺母,取[τ]=30~40Mpa, τ<[τ],合适。
机械设计基础(第五版)课后习题答案(参考)
机械设计基础(第五版)课后习题答案) 杨可竺、程光蕴、李仲生主编高等教育出版社1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图 1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件3的速度为:,方向垂直向上。
1-15解要求轮1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。
则:,轮2与轮1的转向相反。
1-16解(1)图a中的构件组合的自由度为:自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运动。
(2)图b中的CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。
故图b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。
4.5课后习题详解4-1解分度圆直径齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚、齿槽宽4-2解由可得模数分度圆直径4-3解由得4-4解分度圆半径分度圆上渐开线齿廓的曲率半径分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0;压力角为。
齿顶圆半径齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径齿顶圆上渐开线齿廓的压力角4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径:基圆直径假定则解得故当齿数时,正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆;齿数,基圆小于齿根圆。
4-6解中心距内齿轮分度圆直径内齿轮齿顶圆直径内齿轮齿根圆直径4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮,不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具的顶线上。
此时有关系:正常齿制标准齿轮、,代入上式短齿制标准齿轮、,代入上式图 4.7 题4-7解图4-8证明如图所示,、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点,则线段即为渐开线的法线。
根据渐开线的特性:渐开线的法线必与基圆相切,切点为。
机械设计基础_课后答案_(陈晓南)
机械设计基础_课后答案_(陈晓南)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第三章部分题解参考3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。
设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后,经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。
试分析此方案有无结构组成原理上的错误。
若有,应如何修改习题3-5图习题3-5解图(a)习题3-5解图(b)习题3-5解图(c)解画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a),其自由度为:142332345=-⨯-⨯=--=PPnF其中:滚子为局部自由度计算可知:自由度为零,故该方案无法实现所要求的运动,即结构组成原理上有错误。
解决方法:①增加一个构件和一个低副,如习题3-5解图(b)所示。
其自由度为:1152432345=-⨯-⨯=--=PPnF②将一个低副改为高副,如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为:1232332345=-⨯-⨯=--=PPnF3-6 画出图3-38所示机构的运动简图(运动尺寸由图上量取),并计算其自由度。
习题3-6(a)图习题3-6(d)图解(a)习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算:1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算:1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)3-7 计算图3-39所示机构的自由度,并说明各机构应有的原动件数目。
解(a) 10102732345=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明:该机构为精确直线机构。
(完整word版)机械设计基础课后习题答案(第四版)陈立德 罗卫平
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。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4。
制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件.1.4标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期.第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
机械设计基础(高教第五版)习题答案全解
机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版) 杨可桢、程光蕴、李仲生主编高等教育出版社1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件3的速度为:,方向垂直向上。
1-15解要求轮1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。
则:,轮2与轮1的转向相反。
1-16解(1)图a中的构件组合的自由度为:自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运动。
(2)图b中的CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。
故图b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。
题2-1答: a ),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b ),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c ),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d ),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
题2-2解: 要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。
( 1 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号);在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。
综合这二者,要求即可。
( 2 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号);在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。
( 3 )综合(1 )、( 2 )两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是:题2-3 见图 2.16 。
图 2.16题2-4解: (1 )由公式,并带入已知数据列方程有:因此空回行程所需时间;( 2 )因为曲柄空回行程用时,转过的角度为,因此其转速为:转/ 分钟题2-5解: (1 )由题意踏板在水平位置上下摆动,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
