机械设计基础作业集陈立德

第8章 带传动

8.1 带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理。

答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。

摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间有何关系？

答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力F0。

当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。紧边拉力为F1，松边拉力为F2。带两边的拉力之差称为由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。

带传动的有效拉力F 。设环形带的总长度不变，可推出F0?1?F1?F2? 28.3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角?1的公式？

答：从而提高传动能力。由于大带轮的包角?2大?1角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，于小带轮的包角?1，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角?1值。

8.4 带传动工作时，带截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？ 答：带传动时，带中

第8章 带传动

8.1 带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理。

答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。

摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间有何关系？

答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力F0。

当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。紧边拉力为F1，松边拉力为F2。带两边的拉力之差称为由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。

带传动的有效拉力F 。设环形带的总长度不变，可推出F0?1?F1?F2? 28.3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角?1的公式？

答：从而提高传动能力。由于大带轮的包角?2大?1角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，于小带轮的包角?1，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角?1值。

8.4 带传动工作时，带截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？ 答：带传动时，带中

第4章 平面连杆机构

4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么？

答：同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似，且字母顺序一致。

4.2 为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？

答：机械在运转时，其相邻的两构件间发生相对运动时，就必然产生摩擦力，它一方面会消耗一部分的输入功，使机械发热和降低其机械效率，另一方面又使机械磨损，影响了机械零件的强度和寿命，降低了机械工作的可靠性，因此必须要研究机械中的摩擦。

机械中的摩擦是不一定有害的，有时会利用摩擦力进行工作，如带传动和摩擦轮传动等。 4.3 何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？

答：（1）移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角?。 （2）总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90???，据此来确定总反力的方向。

4.4 何谓摩擦圆？如何确定转动副中总反力的作用线？

答：（1）以转轴的轴心为圆心，以P(P?rf0)为半径所作的圆称为摩擦圆。

（2）总反力与摩擦圆相切，其位置取决于两构件的相对转动方向，总反力产生的摩擦力矩与相对转动的转向相反。

4.5 从机械效率的观点看，机械自锁的条件是什么？

班级： 姓名： 学号： 机械设计基础习题_参考答案

0 绪 论

1．【答】

机器的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动；（3）在生产过程中能完成有用的机械功（如：机床的切削加工）或转换机械能（如：内燃机、电动机）。

机构的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）它们各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动。如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。

机器与机构的区别是前者在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能。

2．【答】

构件与零件的区别是：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。 零件的实例有：齿轮，键，轴，弹簧。

构件的实例有：连杆，齿轮、键、轴组成的装配体。 3、【答】

在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。

在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。

评语： 任课教师：

第4章 平面连杆机构

4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么？

答：同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似，且字母顺序一致。

4.2 为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？

答：机械在运转时，其相邻的两构件间发生相对运动时，就必然产生摩擦力，它一方面会消耗一部分的输入功，使机械发热和降低其机械效率，另一方面又使机械磨损，影响了机械零件的强度和寿命，降低了机械工作的可靠性，因此必须要研究机械中的摩擦。

机械中的摩擦是不一定有害的，有时会利用摩擦力进行工作，如带传动和摩擦轮传动等。 4.3 何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？

答：（1）移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角?。 （2）总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90???，据此来确定总反力的方向。

4.4 何谓摩擦圆？如何确定转动副中总反力的作用线？

答：（1）以转轴的轴心为圆心，以P(P?rf0)为半径所作的圆称为摩擦圆。

（2）总反力与摩擦圆相切，其位置取决于两构件的相对转动方向，总反力产生的摩擦力矩与相对转动的转向相反。

4.5 从机械效率的观点看，机械自锁的条件是什么

普通高等教育“十一五”国家级规划教材

机械设计基础 作业集题解

陈立德、姜小菁主编

高等教育出版社

前 言

本“机械设计基础作业集题解”是“机械设计基础作业集”的配套辅助教学资料, 其编写的目的为：对学生而言, 可自我检查学习掌握程度；

对教师而言, 在批改时可有一个统一标准, 便于检查。 现必须说明两奌：

1. 有些作业题难以迠立标准答案, 故不一定为唯一答案；

2. 由于思考与分析题设立的目的为深化教学内容等, 故对一般水平的学生可不按

排作业, 故此题目暂不作题解。

参加本作业集题解编写工作的有陈立德、姜小菁、罗卫平、胡云堂、凌秀军、卞咏梅等，金陵科技学院陈立德、姜小菁任主编。

鉴于编著水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者 2012.2

I

目 录

绪 论 ............................................................... 1 分析与思考题 ............................................... 1 第1章 机械设计概述 ................................... 1 一．判断与选择题

第11章 蜗杆传动

11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？

答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。一般在传递动力时，i?10~80；分度传动时只传递运动，i可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。

使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW。

11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？

答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即i?n1n2?z2z1；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径d1?mq?mz1。

11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？

答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。当散热不良时，闭式传动易发生胶合。在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。

11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通

第6章机械设计概述和机器的组成

1.什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。 2.机械设计课程研究的内容是什么?

3.设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?

第7章平面连杆机构

1.已知铰链四杆机构的各杆的尺寸，机架的位置，判断各四杆机构的类型。 在图中已知 lBC =100mm, lCD =70mm, lAD =50mm,AD为固定件。

（1） 如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求 lAB的值； （2） 如果该机构能成为双曲柄机构，求lAB 的值； （3） 如果该机构能成为双摇杆机构，求lAB 的值。 2.设计一曲柄摇杆机构，要求满足以下条件：

（1）当机构处于两极限位置时，连杆平面恰处于两给定位置，如图3所示： （2）机构处于一极限位置时压力角为零。

3. 如图5所示，已知四杆机构的3个位置（G是机加上一定点），求连杆上一点E，使其在连杆的3个位置上GE等长。

第8章是常用机构

1.在下图所示的偏置直动从动件盘形凸轮机构中已知凸轮为一偏心圆盘。圆盘半径Ｒ=25mm，凸轮回转中心到圆盘3 中心的距离lAB=10mm。

2 (1)绘出凸轮的理论廓线； C (2)确定凸轮的基圆半径r0；

(3)凸

机械设计基础习题集

《机械设计基础》课程教学，习题是加深理解、巩固知识的重要教学环节。通过课堂及课外练习使学生掌握机械理论和分析解决实际问题的思路，为更好的学习专业设备中的机械部分提供必要的基础。教学中精选习题是提高教学效率的根本。我们每章的习题均进行了考究，对学生掌握重点，覆盖全面起到了决定性作用。

考试既是教学质量检测的重要手段，也是教学指挥棒。我们根据历年的经验，精选了学期期末考题，以起到指导教学的作用。 由于水平有限，其中错误和不适之处敬请广大教师和同学提出批评指导。

第一章 概论

1.机构与机器有什么区别？举生活中一、二个实例说明机构与机器各自的特点及其联系

2.机械零件常见的失效形式有哪些？为什么说强度满足条件的零件，其刚度不一定满足条件；而刚度满足条件的零件，一般均满足强度条件？

3.在一般机械中，静强度与疲劳强度相比，哪一种更普遍，为什么？自行车轮的钢丝的螺纹端常常会断裂，它属于何种失效形式，应按何种强度设计？

4.淬火与调质有什么区别与联系？哪些金属材料适宜用渗碳或渗氮来强化零件表面？

2

3

第二章 平面机构运动简图及自由度

一、填空题

1.从机构结构观点来看，任

机械设计基础习题集

《机械设计基础》课程教学，习题是加深理解、巩固知识的重要教学环节。通过课堂及课外练习使学生掌握机械理论和分析解决实际问题的思路，为更好的学习专业设备中的机械部分提供必要的基础。教学中精选习题是提高教学效率的根本。我们每章的习题均进行了考究，对学生掌握重点，覆盖全面起到了决定性作用。

考试既是教学质量检测的重要手段，也是教学指挥棒。我们根据历年的经验，精选了学期期末考题，以起到指导教学的作用。 由于水平有限，其中错误和不适之处敬请广大教师和同学提出批评指导。

第一章 概论

1.机构与机器有什么区别？举生活中一、二个实例说明机构与机器各自的特点及其联系

2.机械零件常见的失效形式有哪些？为什么说强度满足条件的零件，其刚度不一定满足条件；而刚度满足条件的零件，一般均满足强度条件？

3.在一般机械中，静强度与疲劳强度相比，哪一种更普遍，为什么？自行车轮的钢丝的螺纹端常常会断裂，它属于何种失效形式，应按何种强度设计？

4.淬火与调质有什么区别与联系？哪些金属材料适宜用渗碳或渗氮来强化零件表面？

2

3

第二章 平面机构运动简图及自由度

一、填空题

1.从机构结构观点来看，任