西华大学机械设计基础习题部分答案

百度文库 - 让每个人平等地提升自我

1 第二章

1. 解：等效机构运动简图如下：

根据等效图，=n 7，=L P 9，=H P 1。故

21927323=+?-?=+-

=）（）（H l P P n F 因为自由度数与原动件同数相，所以该机构具有确定的运动。 2.（c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 3

13726323=-?-?=--=h

l P P n F

3. (a)解：机构的运动简图如下：

根据根据等效图，=n 4，=L P 5，=H P 1。故

11524323=+?-?=+-

=）（）（H l P P n F 第三章

1. （a ）解：全部瞬心的位置如图所示。

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 2 其中 P 14 与P 24 ，P 23 与P 13重合。

e.

c.

2. 解：由相对瞬心13P 的定义可知：

L O L O P P P P μωμω?=?13331311

所以130313113/P P P P O ?=ωω

方向为逆时针转向，（如图所示）。

3. 解：（1）把B 点分解为B 2和B 3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：

2323B B B B v v v +=

方向 ⊥AB ⊥AB 向下 r B B k B B B t C B n C B a a a a a 2323233++=+解：

（1）当最大压力角为最小值时，转向合理，所以曲柄逆时针转动时为合理。

（2）如图所示，急位夹角θ为C 1AB 1与C 2B 2A 所夹的锐角；机构传动角最小位置（曲柄B 点离滑块导轨最远位置，即B ′点），并量得γmin ≈60°。

（3）如图所示，当机构以滑块为原动件时会出现两个死点位置（曲柄与连杆共线时），即C 1AB 1及C 2B 2A 两个位置。

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4. 解：1）因为 a+b=240+600=840

所以 有曲柄存在。

2）可以，当以a 为机架时，为双曲柄机构；当以c 为机架时，为双摇杆机构。

3）要使机构为曲柄摇杆机构，d 可能为最长杆或者一般杆，但不能为最短杆。 当d 为最长杆时，有:a+d<=b+c ，即：240+d<=1000

当d 为一般杆时，有:a+b<=c+d ，即：840<=400+d

联立解得：440<=d<=760

第五章

1. 解：（1）mm L r R r OA r 252510400=-+=-+=

（2）如图所示，位移线图略。

（3）如图所示。

第六章

1. 解：100

25411=?==mz d

400100422=?==mz d

108)1225(42(*11=?+?=+=）

a a h z m d 408)12100(42(*22=?+?=+=）a a h z m d

91)25.01225(42(**11

=-?-?=--=）c h z m d a f 391)25.012100(42(**22

=-?-?=--=）c h z m d a f

25024)25100(2)(21=?+=+=m z z a 4.

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6.

7. 解：（1）220

4012===Z Z u ，d 1= mz 1= 4×20=80 mm 280100)12(1000005.125.28.189)1(22211??+?????=+=u bd u KT Z Z H E F σ=398 MPa 由σH ≤ [σ]H =(2×HBS+70)/ 得：HBS≥×σH -70)/2≈184

∵ 大齿轮的硬度低于小齿轮的硬度

∴ 大齿轮的最小齿面硬度HBS 2=184

（2）根据弯曲疲劳强度公式，得大、小齿轮等强度条件式：

222111][][Sa Fa F Sa Fa F Y Y Y Y σσ= => 2

221111.11.1Sa Fa Sa Fa Y Y HBS Y Y HBS ?=? 代入数据得： 67

.14.21841.155.18.21.11??=??HBS 解得： HBS 1=199

故 大、小齿轮的最小齿面硬度分别为184 HBS 、199 HBS 。

8. 解：

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第九章

1.解：1、轴肩太高，轴承拆卸不方便； 2、零件不能装拆； 3、轴段稍长了点； 4、联轴器不能轴向定位； 5、键太长。

3. 解：1、缺少垫片；2、轴肩太高，轴承拆卸不方便；3、轴段稍长，蜗轮不能定位；

4、轴的直径应比安装轴承段短点，方便轴承安装；

5、键应在同一母线上；

6、轴端挡圈没有作用；

7、联轴器不能轴向定位；

8、动、静件相互接触；

9、套筒不能很好定位，套筒高于轴承内圈。

第十章

1. 解：

① 内径为55cm ，中系列，圆锥滚子轴承，正常宽度，0级公差，0组游隙

② 附加轴向力方向如图所示，大小

500211==Y F F r d N ， 556222==Y

F F r d N ③ ∵12d ae d F F F >+，故左边轴承被压紧，右边轴承被放松。

∴255621=+=ae d a F F F N ，55622==d a F F N 。

∵e F F r a <=278.02

2，∴12=X ，02=Y ∵

e F F r a >=42.111，∴4.01=X ，8.11=Y

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6

∴()6385

1

1

1

1

1

=

+

=

a

r

P

F

Y

F

X

f

P N，()2400

2

2

2

2

2

=

+

=

a

r

P

F

Y

F

X

f

P N

∴104614

6385

88000

1000

60

10

60

10310

6

6

=

?

?

?

?

?

?

=

?

?

?

?

?

=

ε

P

C

n

L

h

h

4.

①求Ⅰ、Ⅱ支承的支反力

800

5

2

1

=

=

re

r

F

F N，1200

5

3

2

=

=

re

r

F

F N

派生轴向力：544

1

1

=

=

r

d

eF

F N，816

2

2

=

=

r

d

eF

F N

∵N

F

N

F

F

d

d

ae

816

1144

2

1

=

>

=

+

∴Ⅰ支承为“放松”端，Ⅱ支承为“压紧”端

544

1

1

=

=

d

a

F

F N，N

F

a

1144

2

=

∵e

F

F

r

a=

=68

.0

1

1，e

F

F

r

a>

=95

.0

2

2

∴()960

1

1

1

1

1

=

+

=

a

r

P

F

Y

F

X

f

P N，()1785

2

2

2

2

2

=

+

=

a

r

P

F

Y

F

X

f

P N

②∵

1

2

P

P>，∴Ⅱ轴承的寿命短。

626668

1785

59800

1000

60

10

60

103

6

2

6

2

=

?

?

?

?

?

?

=

??

?

?

?

?

=

ε

P

C

n

L

h

h

F ae F re

3a2a

d1

F

d2

F

F

r1

F r

2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pmcq.html