整理《机械设计基础》课程课后作业.docx

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整理《机械设计基础》课程课后作业

《机械设计基础》课程教学（自学）基本要求

适用层次

所有层次

适应专业

工科各专业

使用学期

2010春

自学学时

120

面授学时

40

实验学时

使用教材

教材名称

机械设计基础

编者

綦耀光刘峰

出版社

中国石油大学

参考教材

课程简介

本课程是近机类、远机类专业了解机械的一门重要技术基础课。

目标是使学生在综合应用先修课程知识的基础上，通过对机构的结构分析、常用机构性能与设计分析、机器动力学、通用零（部）件设计方面基本知识的学习和设计训练，做到认识机械、了解机械。

为学生进一步学习专业课和今后从事与机械方面有关的工作打下基础，为日后从事技术革新、发明创造条件，为在工作中与机械工程师合作打下基础。

学习建议

通过本课程的学习可以使学生熟悉常用机构，掌握通用机械零件的工作原理、结构、特点、设计计算及维修等，初步具有一定设计机械传动装置的能力。

具有运用标准、规范、手册、图册及查阅有关技术资料的能力。

各章节主要学习内容及要求（上交作业电子文档附后）

绪论

主要内容

1.课程研究的对象；

2.研究的内容

3.课程的重要性

4.机械设计的一般过程

5.学习方法

重点：

机械、机构、机器的概念

平时作业:

0.1

上交作业

备注

第一章机构的结构分析

主要内容

1.运动副

2.平面机构的运动简图绘制

3.运动链成为机构的条件

4.计算自由度时的注意事项

重点：

1.运动副及分类；

2.运动简图绘制及自由度计算。

上交作业

1.3、1.4、1.5

备注

第二章平面机构的运动、动力分析

主要内容

1.机构速度分析的瞬心法

2.用矢量方程图解法做机构的速度和加速度分析

3.机构动力分析的图解法

4.简单机构运动、动力分析的解析法

上交作业

备注

本章不作为考试内容。

第三章平面连杆机构

主要内容

1.平面连杆机构的类型、应用和演化

2.平面四杆机构的基本特性

3.平面四杆机构设计简介

重点掌握：

平面连杆机构的基本类型和基本特性

上交作业

3.1、3.3

备注

第四章凸轮机构设计

主要内容

1.概述

2.凸轮从动件的常用运动规律

3.凸轮轮廓曲线设计

4.凸轮机构基本参数的确定

重点：

从动件的常用运动规律

平时作业：

4.3、4.4、4.10、4.14、4.17

上交作业

4.10、4.14、4.17

备注

第五章齿轮机构

主要内容

1.概述

2.齿廓啮合基本定律与共轭齿廓

3.渐开线的形成和性质

4.渐开线圆柱齿轮各部分的名称和标准齿轮尺寸计算

5.渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

6.渐开线齿廓的切制

7.平行轴斜齿轮机构

8.圆锥齿轮机构

重点：

1.齿廓啮合的基本定律；

2.渐开线标准齿轮的各部分名称及其基本尺寸；

3.一对渐开线齿轮正确啮合的条件；

平时作业：

5.2、5.5、5.6、5.14、5.15、5.16

上交作业

5.5、5.6、5.14

备注

第六章轮系

主要内容

1.轮系分类

2.定轴轮系的传动比

3.基本的周转轮系传动比计算

4.复合轮系的传动比计算

5.轮系的应用

重点：

定轴轮系的传动比计算

上交作业

6.1、6.4、6.9

备注

第七章其他常用机构

主要内容

1.间歇运动机构

2.万向联轴节

3.组合机构简介

平时作业：

7.1

上交作业

备注

第八章机器动力学初步

主要内容

1.机器运转速度波动的调节

2.刚性回转件的平衡

平时作业：

8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6

上交作业

备注

第九章机器零件设计概论

主要内容

1.机械零件的失效形式及设计准则

2.机械制造常用材料及其选择

3.机械零件的结构工艺性及标准化

重点：

零件工作能力准则

平时作业：

9.3、9.4、9.6

上交作业

备注

第十章联接

主要内容

1、螺纹联接

1）螺纹及其主要参数；

2）螺旋副中力的关系、效率及自锁；

3）常见螺纹种类及标准；

4）螺纹联接件的主要类型；

5）螺纹联接的防松；

6）螺纹联接的强度计算；

7）螺栓的材料和许用应力；

8）螺旋传动；

2、键联接

1）平键联接

2）其他键联接。

重点：

1.螺纹的主要参数；

2.螺旋副中的受力分析及自锁；

3.紧螺栓联接的强度计算；

4.普通平键

平时作业：

10.2、10.3、10.4、10.11、10.12、10.13

上交作业

10.11、10.12、10.13

备注

第十一章齿轮传动

主要内容

1.齿轮传动的失效形式及计算准则

2.齿轮材料及精度选择

3.齿轮传动的载荷计算

4.直齿圆柱齿轮传动的强度计算

5.斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

6.直齿圆锥齿轮传动的强度计算

7.齿轮的结构设计

8.齿轮的润滑

9.齿轮传动的效率

重点：

1.齿轮的失效形式及计算准则；

2.斜齿圆柱齿轮传动及受力分析；

3.圆锥直齿齿轮传动及受力分析。

平时作业：

11.1、11.2、11.3、11.7、11.9

上交作业

11.7、11.9

备注

第十二章蜗杆传动

（3）专项规划环境影响报告书的内容。

除包括上述内容外，还应当包括环境影响评价结论。

主要包括规划草案的环境合理性和可行性，预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的合理性与有效性，以及规划草案的调整建议。

主要内容

二、建设项目环境影响评价1.概述

2.圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

[答疑编号502334050101]3.圆柱蜗杆传动的强度计算

4.圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算

重点：

1.蜗杆传动的主要参数；

2.蜗杆传动的受力分析；

[例题-2005年真题]《中华人民共和国环境影响评价法》规定，建设项目可能造成轻度环境影响的，应当编制（　）。

3.蜗杆传动的温度计算。

上交作业

12.2、12.3、12.5

规划编制单位对可能造成不良环境影响并直接涉及公众环境权益的专项规划，应当在规划草案报送审批前，采取调查问卷、座谈会、论证会、听证会等形式，公开征求有关单位、专家和公众对环境影响报告书的意见。

备注

第十三章带传动和链传动

疾病成本法和人力资本法将环境污染引起人体健康的经济损失分为直接经济损失和间接经济损失两部分。

直接经济损失有：

预防和医疗费用、死亡丧葬费；间接经济损失有：

影响劳动工时造成的损失（包括病人和非医务人员护理、陪住费）。

这种方法一般通常用在对环境有明显毒害作用的特大型项目。

主要内容

1.带传动

1）.概述

2）.带传动的基本理论

3）.带传动的设计

3）选择价值。

选择价值（OV）又称期权价值。

我们在利用环境资源的时候，并不希望它的功能很快消耗殆尽，也许会设想未来该资源的使用价值会更大。

4）.V带轮的结构

（1）内涵资产定价法5）.同步带传动简介

2.链传动

3.评估环境影响的价值（最重要的一步）：

采用环境经济学的环境经济损益分析方法，对量化后的环境功能损害后果进行货币化估价，即对建设项目的环境费用或环境效益进行估价。

1）.链传动的特点、类型

2）.传动链及链轮　

3）.链传动的运动分析和受力分析

4）.滚子链传动的设计计算

5）.链传动的布置和润滑

重点：

1.带传动的弹性滑动和打滑

2.链传动的运动特性

平时作业：

13.3、13.4、13.10、13.11、13.14

上交作业

13.14

备注

第十四章轴

主要内容

1.轴的用途和分类

2.轴的材料和毛坯型式

3.轴的结构设计

4.轴的强度计算

5.轴的刚度计算

6.轴的临界转速

7.提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施

重点：

轴的结构设计和强度计算

平时作业：

14.1、14.2、14.7

上交作业

14.7

备注

第十五章滚动轴承

主要内容

1.概述

2.滚动轴承的类型和选择

3.滚动轴承的代号

4.滚动轴承的力分析、失效和计算准则

5.滚动轴承的组合结构设计

6.滚动轴承的润滑和密封

重点：

滚动轴承的主要类型及选择

平时作业：

15.1、15.3、15.6

上交作业

15.6

备注

第十六章滑动轴承

主要内容

1.摩擦状态

2.滑动轴承的特点及结构型式

3.轴瓦及轴承衬材料

4.轴承润滑材料

5.轴承润滑方法

6.滑动轴承的条件性计算

7.液体动力润滑的基本原理

平时作业：

16.1、16.2、16.3

上交作业

备注

第十七章联轴器、离合器和制动器

主要内容

1.概述

2.刚性联轴器

3.牙嵌离合器

4.摩擦离合器

5.制动器

上交作业

备注

一般了解

第十八章弹簧

备注

何时用何时自学，本章考试不考。

第十九章机械系统设计综论

备注

老师在课件讲授中将有关内容插入，一般了解；本章考试不考。

编者：

刘峰

作业

第一章作业题

1.3、计算图示机构的自由度。

题1.3图

1.4、计算图示机构的自由度。

题1.4图

1.5、计算图示机构的自由度。

题1.5图

第三章作业题

3.1、试根据图中的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆结构、双曲柄机构，还是双摇杆结构。

题3.1图

3.3、图示为压力机机构，试绘制其机构简图并分析其属于何种机构？

题3.3图

第四章作业题

4.10、图示为从动件在推程时的部分运动线图，其远、近休止角均不等于零，试根据s、v和a之间的关系定性地补全该运动线图，并指出何处存在刚性冲击、何处存在柔性冲击。

题4.10图

4.14、设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮转向及从动件初始位置如图所示。

已知偏距e=10mm，基圆半径r0=40mm，滚子半径rT=10mm。

从动件运动规律Φ=150°，Φs=30°，Φ＇=120°，Φs＇=60°。

从动件推程以简谐运动规律上升，行程h=20mm，回程以等加速等减速运动规律返回原处。

试绘制从动件位移线图及凸轮轮廓曲线。

题4.14图

4.17、画出图示凸轮机构中凸轮的基圆，并在图上标出凸轮由图示位置转过45°时凸轮轮廓上的接触点位置及凸轮机构的压力角。

题4.17图

第五章作业题

5.5、已知一对渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮的模数m=5mm，压力角α=20°，中心距a=350mm，角速比i12=9/5。

试求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。

5.6、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为60mm，小齿轮的齿数为20，传动比为2，试设计该对齿轮的其他参数。

5.14、一对渐开线外啮合圆柱齿轮，已知z1=21，z2=22，m=2mm，中心距为44mm。

若不采用变位齿轮而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角β应为多少？

第六章作业题

6.1、某手摇卷扬机传动系统如图所示，各齿轮的齿数均为已知，试求传动比i15的大小和提升重物时手柄的转向。

题6.1图

6.4、如图所示轮系a、b中，z1=20，z2=24，z2＇=36，z3=40，ω1=200rad/s，ω3=－100rad/s，求两轮系系杆的角速度ωH=？

题6.4图

6.9、在图示轮系中，已知n1=50r/min，z1=20，z2=30，z2＇=50，z3=80，求nH的大小和方向。

题6.9图