陈立德机械设计基础课后答案

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？

部分作业参考解答 本作业解答仅供参考，错误之处敬请指正；

题3.5 绘制机构简图解：

CB

3

21

A

4

定块机构

题3.6 绘制机构简图 解： 3 C 2 B 1 4 摇块机构

A

题3.7 绘制机构简图解： C 2 B 1 3

A 4

正弦机构

题3.8 计算机构自由度 解： 活动构件数：n = 8 ; 低副：PL = 11 ; 高副： PH = 1 ; 机构自由度： F = 3 n 2PL PH = 3 8 2 11 1 =1 1 移动副 8 7 6 局部自由度 5 高副 4 2 3

4

题3.8 计算机构自由度 解： 活动构件数：n = 8 ; 低副：PL = 11 ; 高副： PH = 1 ; 机构自由度： F = 3 n 2PL PH = 3 8 2 11 1 =1 1 移动副 8 7 6 局部自由度 5 高副 4 2 3

4

题3.8 计算机构自由度 解： 活动构件数：n = 4 ; 低副：PL = 4 ; 高副： PH = 2 ; 机构自由度： F = 3 n 2PL PH = 3 4 2 2 2 =2 高副 3 2 1

局部自由度 虚约束 高副4 4 虚约束

题3.9 机构的结构分析解：

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；

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

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