机械设计基础课后作业答案第三版

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。

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

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

机械设计基础课后习题解答参考

1-2题

n?5,Pl?7,Ph?0

F?3?5?2?7?0?1

机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。

1-3题

n?8,Pl?11,Ph?1

F?3?8?2?11?1?1

机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。

1-4题 n?8,Pl?11,Ph?0

F?3?8?2?11?0?2

机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。

1-5题

n?6,Pl?8,Ph?1

F?3?6?2?8?1?1

机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。

2-1题 （a）双曲柄机构；

（b）曲柄摇杆机构；

（c）双摇杆机构； （d）双摇杆机构。

2-2题

e?0时，曲柄条件：lAB?lBC?e； e?0时，曲柄

条件：lAB?lBC。

2-4题

极位夹角 ??180?K?11.K?1?180??2?11.2?1?16.363?6

60.2338.2510.49.249943°30'56\71.7696.25R9.5436°19'23\46.39 42.87R12.3218.2440°530.540°47°4119'2.\28 2-6题 极位夹角 ??180?K?1K?1?180??1.5?11.5?1?36?

机械设计基础课后习题

答案

Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

模块八

一、填空

1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。

2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。

3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。

4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。

5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。

6、V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。

7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。

8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。

9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角?应小于θ角。

10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。

11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。

二、选择

1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。

A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；

中国石油大学（华东）现代远程教育课程教学（自学）基本要求

《机械设计基础》课程教学（自学）基本要求

适用层次 所有层次 自学学时 120 教材名称 使用教材 参考教材 编 者 出 版 社 适应专业 工科各专业 面授学时 40 机械设计基础 綦耀光 刘峰 中国石油大学 使用学期 2010春 实验学时 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，做到认课程简介 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。 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、学习建议 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 1.课程研究的对象； 2.研究的内容 3.课程的重要性 主

中国石油大学（华东）现代远程教育课程教学（自学）基本要求

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适用层次 所有层次 自学学时 120 教材名称 使用教材 参考教材 编 者 出 版 社 适应专业 工科各专业 面授学时 40 机械设计基础 綦耀光 刘峰 中国石油大学 使用学期 2010春 实验学时 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，做到认课程简介 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。 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、学习建议 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 1.课程研究的对象； 2.研究的内容 3.课程的重要性 主

第六章部分题解参考

6-9 试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。

b＜d： lma?xlmi?nd?c≤?l其余?a?b ∴ b≥d?c?a?21?8?17?12

结论：12≤b≤30时机构有曲柄存在，DC杆为曲柄 6-12 证明图6-55所示曲柄滑块机构的最小传动角位置

习题6-9图

解 (a) ∵ lmax?lmin?110?40?150＜?l其余?90?70?160

最短杆为机架

∴ 该机构为双曲柄机构

(b) ∵ lmax?lmin?120?45?165＜?l其余?100?70?170 最短杆邻边为机架

∴ 该机构为曲柄摇杆机构

(c) ∵ lmax?lmin?100?50?150＞?l其余?70?60?130 ∴ 该机构为双摇杆机构

(d) ∵ lmax?lmin?100?50?150＜?l其余?90?70?160

最短杆对边为机架 ∴ 该机构为双摇杆机构

6-10 在图6-53所示的四杆机构中，若a?17，c?8，d?21。则b在什么范

围内时机构有曲柄存在？它是哪个构件？

解 分析：⑴根据曲柄存在条件②，若存在曲柄，则b不能小于c；若b=c，

则不满足曲柄存在条件①。所以b一定大于c。

⑵若b＞c，则四杆

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。

题1 K用幣罰m沟R 1 m 处蚁机讫布机构I - io m 冲压机恂

1-5

解 F =3n 2P L P H =3 6 2 8 1=1

1-6 解 F : =3n 2P L P H = 3 8 2 11 1 =1

1-7 解 F : =3n 2P L P H = 3 8 2 11 0=2

1-8 解 F : =3n 2P L P H = 3 6 2 8 1=1

1-9 解 F : =3n 2P L P H = 3 4 2 4 2=2

1-10 I 解F =3n 2P L P H

=3 9 2 12 2=1 1-11 解F =3n 2P L P H

=3 4 2 4 2=2 1-12 :解F =3n 2P L P H =3 3 2 3 0=3

2- 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

trim I

(b)

答：a ） 40 110 150 70 90 160，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。

b ）

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=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-6 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?1=1 1-7 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?0=2 1-8 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-9 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-10 解F=3n?2PL?PH=3?9?2?12?2=1 1-11 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-12 解F=3n?2PL?PH=3?3?2?3?0=3

2-1 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 ）40?110?150?70?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?1

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=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-6 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?1=1 1-7 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?0=2 1-8 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-9 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-10 解F=3n?2PL?PH=3?9?2?12?2=1 1-11 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-12 解F=3n?2PL?PH=3?3?2?3?0=3

2-1 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 ）40?110?150?70?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?1