机械设计基础作业集参考答案.docx
《机械设计基础作业集参考答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础作业集参考答案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械设计基础作业集参考答案
机械设计基础作业集
参考答案
（注：
此参考答案非解答，因此无解题过程）
第一章绪论
1-1~1-4略
第二章平面机构的结构分析和速度分析
2-1判断题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
2-2选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
D
B
B
A
B
2-3填空题
（1）构件运动副运动一个几个刚性
（2）平面低副2平面高副1
（3）可以也可以
（4）减少
（5）大于0原动件数目等于机构自由度
（6）垂直于导路无穷远处过高副接触点的公法线上
（7）绝对速度相等，相对速度为零相对瞬心的绝对速度不为零，绝对瞬心的绝对速度为零
（8）3个同一条直线上
2-4～2-6F=1，机构简图略。
2-7F=0，不能运动，所以不能实现设计意图。
机构简图及修改略。
2-8F=2。
2-9～2-11F=1。
2-12F=2，该机构具有确定运动的条件为：
给定2个原动件。
2-13F=1，该机构具有确定运动的条件为：
给定1个原动件。
2-14v3=1m/s。
2-15更正：
求构件3的速度v3=0.21m/s。
2-16v3=p13p14l1，2=1p12p14/p12p24。
2-172=1p12p13/p12p23。
，与1方向相同。
第三章平面连杆机构及其设计
3-1判断题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
3-2填空题
（1）摇杆的形状和尺寸曲柄与连杆组成转动副的尺寸机架（以连杆为机架）
（2）有AB曲柄摇杆ABCD
（3）曲柄机架
（4）曲柄摇杆机构曲柄滑块机构摆动导杆机构…
（5）曲柄摇杆机构摆动导杆机构…曲柄滑块机构正弦机构…
（6）等速运动为原动件
（7）7
（8）往复连杆从动曲柄
（9）5
3-370＜lCD＜670
3-4～3-11略。
3-12lAB=63.923mmlBC=101.197mmlBC=101.094mmlCD=80mm
第四章凸轮机构及其设计
4-1判断题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
4-2选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
A
B
D
D
B
B（外凸轮廓）
A
C
D
A
4-3填空题
（1）等速运动等加速等减速、余弦加速度运动
（2）增大基圆半径采用正偏置
（3）凸轮回转中心理论廓线上
（4）速度加速度
（5）升程开始点、中点和结束点柔性
（6）增大基圆半径减小滚子半径
（7）重合于法向等距
（8）大小
（9）0°
（10）减小推程压力角
4-4～4-11略。
第五章齿轮机构及其设计
5-1判断题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
（14）
（15
（16）
（17）
（18）
5-2选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
B
C
C、A
B、A
C、A
B
A
B
C
B
D
5-3
（1）k=48.9898mmk=44°25′K=11°43′22″
（2）k=44°42′rk=70.3433mm
5-4z=45.45
5-5
（1）z1=20z2=30r1=40mmr2=60mmra1=44mmra2=64mm
rf1=35mmrf2=55mm′=20°c=1mm
（2）r1′=40.8mmr2′=61.196mm′=23°53′c=3mm
5-6略。
5-7
（1）r1=47.5mmr2=105mmrb1=44.64mmrb2=98.66mm
ra1=52.5mmra2=110mma=152.5mmB1B2=24.12mm=1.634
（2）略
5-8
（1）′=23.23°a′=155.94mm
（2）r1′=48.57mmr2′=107.37mm
（3）1′=19.1571mm2′=42.1592mm
（4）c′=4.69mm
5-9～5-10略。
5-11
（1）正传动
（2）1）=13.7291°
2）d1=30.88mmda1=34.88mmdf1=25.88mm
3）zv1=16.36会产生根切
4）=2.6934
5-12略。
5-13
（1）d2=175mm
（2）da2=185mmdf2=163mm
（3）2=5.7106°
（4）a=112.5mm
5-14
图略。
第六章齿轮系及其设计
6-1iSM=60iMH=12
6-2z7=32z5=25Z6为过桥轮，其齿数可适当选取。
滚刀A应为左螺旋方向。
6-3齿条8的线速度v=11.78mm/s，方向向上。
6-4iSH=10
6-5z1=120
6-6z2=67.81≈68
6-7齿轮5和6组成定轴轮系，齿轮1、2、3、4和齿轮5组成周转轮系，齿轮5是系杆H，
i16=-0.072
6-8
（1）n8=7r/min，逆时针方向转动。
（2）n8=3r/min，顺时针方向转动。
6-9nH=-7000r/min，方向与n1相反如图示。
6-10
（1）nA=0
（2）nA=300r/min，方向与n1、n8相同。
6-11
（1）i1H=3
（2）i1H=1.8
6-12nH=20r/min，方向与n2相同如图示。
6-13i1H=-3/7
第七章其他常用机构
7-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
B
A
A
C
C
7-2填空题
（1）摇杆-棘爪、棘轮、止动棘爪和机架
（2）阻止棘轮随同主动摇杆回转，使棘轮静止不动
（3）0＜k＜1单销外槽轮机构：
0＜k＜1/2单销内槽轮机构：
1/2＜k＜1
（4）主动拨盘、从动槽轮和机架
（5）棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构棘轮机构
7-3～7-4略。
7-5
（1）k=2/3
（2）n=2
7-6z=4n=2或z=3n=3
7-71转：
td=10/3stj=20/3s
第八章机械的调速及平衡
8-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
C
C
B
B
A
C
B
A
8-2填空题
（1）启动阶段、稳定运转阶段和停车阶段
（2）转动惯量储能器
（3）最大动能与最小动能功能增量指示图
（4）两个回转面双面
（5）F=0
（6）F=0，M=0
（7）一定不一定
8-3～8-5略。
8-6
（1）Je=0.035kgm2
（2）Me=10Nm
8-7Wmax=3500Nmnmax=993.28r/mm在enmin=926.72r/mm在b
8-8
（1）nmax=502.5r/mm在max=104.1645°
（2）JF=3.2525kgm2
8-9mbrb=1655.2945kgmm方位角295.017°
8-10a）静平衡，动不平衡mbⅠrbⅠ=mr/2与m1方位相反，mbⅡrbⅡ=mr/2与m1方位相同
b）静平衡，动不平衡mbⅠrbⅠ=mr/2与m1方位相反，mbⅡrbⅡ=mr/2与m1方位相同
第九章机械零件设计概论
9-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
D
C、A
B、E
C
A
A
A
9-2填空题
（1）最大应力及安全系数σmax≤[σ]及S≤[S]
（2）疲劳失效光滑区及粗糙区
（3）尺寸突变增大
（4）对称循环、脉动循环和非对称循环=
（5）σm=σmax/2
（6）屈服极限σS强度极限σB疲劳极限σ0
（7）应力集中、绝对尺寸、表面状态
（8）跑合磨损、稳定磨损和剧烈磨损
（9）干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦
9-3～9-7略。
第十章连接
10-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
B
B
A、D
C
B、A、D
D
C
D
A
D、C
C、B、D
A
B
10-2填空题
（1）螺纹升角小于等于当量摩擦角
（2）大中小
（3）自锁小减小当量摩擦角，提高传动效率
（4）防止螺纹副的相对运动
（5）接合面间的滑移、螺栓被拉断螺杆被剪断和螺杆与孔壁接触面被压溃
（6）采用定力矩扳手、测力矩扳手、测量螺栓伸长量等
（7）普通平键、薄型平键、导向平键、滑键普通平键、薄型平键导向平键、滑键
（8）C型（半圆头）键键宽16mm,键长（公称长度）100mm
（9）工作面压溃和键被剪断σp≤[σp]；工作面的过度磨损σp≤[σp]
p≤[p]
（10）小径齿形
10-3～10-9略。
10-10S=1.2~1.5，Fmax=2118.21～1694.57N
10-11Fmax=2000N
10-12普通螺栓S=1.2～1.5d1=11.1446～12.46mm取M16（d1=13.835mm）
铰制孔用螺栓d0≥7.054mm取M8（d0=9mm）hmin=2.17mm
10-13
（1）Tmax=2963.532Nm
（2）d1=24.5763～27.4771mm取M30×90（d1=26.211mm）或M36×90（d1=31.67mm）
10-14按不控制预紧力，需M16，d1=13.835mm，预紧力F0=13000N
10-15
（1）F1=4KN
（2）F1max=4400Nd1≥7.792mm取M10，d1=8.376mm>7.792mm
10-16～10-17略。
第十一章齿轮传动
11-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
B
A
B
A
C
A、C
A、A
C
B
A
C
C
A
（14）
（15）
B、A
AG，CE，BDFHIJ
11-2填空题
（1）硬软350HBS硬度≤350HBS30～50一对齿轮啮合时，小齿轮的啮合次数多于大齿轮，所以小齿轮容易失效，为了使大小两齿轮寿命接近相等硬度＞350HBS相等
（2）正火、调质
整体淬火、表面淬火、渗碳淬火、渗氮（氮化）、碳氮共渗（氰化）
（3）齿面疲劳点蚀轮齿折断齿面磨损齿面胶合
（4）节线附近的齿根面上此处啮合，相对滑动速度小，不易形成润滑油膜，润滑不良，使摩擦力较大，裂纹易形成、只有一对轮齿啮合，其接触应力最大
（5）悬臂梁模数m不相等
（6）赫兹两轮齿节点处的综合曲率半径（当齿数比一定时，分度圆半径或中心距）不变
（7）轮齿几何形状对齿根弯曲应力的影响齿数当量齿数
（8）齿宽中点的
（9）99％脉动
（10）对称-300MPa300MPa0脉动脉动
11-3～11-14略。
11-15a=150mm
11-16T2max=168938Nmm
11-17
（1）σF1=55.01MPa
（2）
11-18～11-20略。
第十二章蜗杆传动
12-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
D
D
B
A
B
C
D
B
C
12-2填空题
（1）中碳钢、中碳合金钢表面淬火铸锡锌铅青铜ZCuSn5Pb5Zn5
（2）蜗轮蜗轮材料强度较弱、结构上蜗轮齿孤立，蜗杆齿连续
（3）蜗杆传动的啮合效率、轴承效率、搅油损耗效率
12-3～12-6略
12-7
（1）略
（2）v=1.005m/s
（3）W=6965.7N
（4）Fa2=3158NFt2=9326NFr2=3394N方向略
12-8略。
第十三章带传动和链传动
13-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
C、C
B
C
B
A
C
D
B
C
B
C
A
B
13-2填空题
（1）初拉力F0、小轮包角和带与带轮之间的摩擦系数fv
（2）拉应力、离心拉应力、弯曲应力σmax=σ1+σC+σb1紧边进入小带轮处
（3）打滑和疲劳破坏在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和寿命
（4）F1=1500N和F2=750N
（5）内链板与套筒外链板与销轴滚子与套筒套筒与销轴
（6）越高越大越少
（7）平均瞬时
（8）A系列、节距25.4mm（节距=链号25.4/16mm）双排60节
13-3～13-10略。
13-11Pmax=13.9kw
13-12～13-14略。
第十四章轴
14-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
C
B
C
B
B
C
A
A
A
14-2填空题
（1）转轴心轴
（2）传动轴
（3）为了使零件在轴向定位和承受轴向载荷轴肩、轴环、套筒、弹性挡圈、轴端挡圈、圆螺母和止动垫片、圆锥面等。
（4）花键，过盈配合，涨套和成型连接
（5）直轴，曲轴和钢丝软轴
（6）挠度或偏转角扭转角变形在允许的范围内
（7）卸载槽、过渡肩环、凹切圆角（增大过渡圆角半径）
（8）考虑扭切应力与弯曲应力的性质不同引入的折合系数
（9）便于轴上零件的装拆和定位
14-3～14-5略。
14-6dmin=47.34mm
14-7P=98.73kw
14-8d≥31.8mm，该轴能够满足强度要求。
14-9略。
第十五章滚动轴承
15-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
C
A
D
D
D
A
A
D
B
A,B、D
15-2填空题
（1）N316/P和51316
51316和N316/P6
6306/P5和51316
6306/P5
30306、6306、6306/P5、30206
（2）疲劳寿命
（3）提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动
在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙。
（4）当C、P不变时，轴的转速由n增加到2n，L10=5.4x107r，Lh=1000h。
当C、n不变时，当量动载荷由P增加到2P，L10=6.75x106r，Lh250h。
当n、P不变时，轴承尺寸改变，其额定动载荷由C增加到2C，L10=4.32x108r，Lh=16000
（5）为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流失，
接触式密封（中低速）、非接触式密封（高速）、混合式密封）
15-3～15-8略。
15-9答：
Fd1=0.68Fr1=0.68×8000=5440NFd2=0.68Fr2=0.68×5200=3536N
（1）Fa1=5736NFa2=3536N
（2）Fa1=5440NFa2=4540N
（3）Fa1=5440NFa2=3536N
（4）Fa1=Fa2=5440N
15-10Lh=55035.172h
15-11Lh=14940.551h＜25000h∴不满足要求。
15-12Lh=14803.6h<15000h∴不满足要求，可以改宽度系列或直径系列重选。
15-13～15-15略。
第十六章滑动轴承
16-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
C
A、C
A、B
C
B
C
C
B
D
B
B
D
16-2填空题
（1）径向滑动轴承止推滑动轴承
（2）自位调心轴承
（3）增加减小
（4）剖分式
（5）越大越高
（6）答：
液体动压润滑和液体静压润滑
动压润滑是靠运动表面之间相互运动产生的流体压力来润滑的。
液体静压轴承是利用专门的供油装置，把具有一定压力的润滑油送入轴承静压油腔。
形成具有压力的油膜，利用静压腔间压力差，平衡外载荷，保证轴承在完全液体润滑状态下工作。
16-3～16-4略。
16-5Fmax=23873N
16-6～16-7略。
第十七章联轴器和离合器
17-1选择题
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
C
B
C
D
D
C
A、B、D
B
A
B
17-2～17-7略。
第十八章弹簧
18-1填空题
（1）缓和冲击和吸收振动、控制机构的运动、储存及输出能量、测量力的大小、改变机器的自振频率
（2）螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘弹簧、板弹簧压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧
（3）优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢和有色金属合金
（4）卷绕、两端面加工（指压簧）或挂钩的制作（指拉簧和扭簧）、热处理、工艺性
试验和强压处理
（5）弹簧钢丝直径d、弹簧外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋角γ、自由高度H0、有效圈数n、总圈数n1、螺旋旋向
（6）强度变形
18-2～18-6略。
升级会员 