机械设计基础第7版答案

机械设计基础答案

10-1证明当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。

当

时，螺纹副的效率

10-2解由教材表10-1、表10-2查得

，粗牙，螺距

，细牙，螺距

后

答

螺纹升角

中径

ww

w.

粗牙螺距螺纹升角

普通螺纹的牙侧角

螺纹升角

对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。

10-3解查教材表10-1得

khd

中径

小径

，螺纹间的摩擦系数

课

，中径

所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%。

案

网

，

机械设计基础答案

当量摩擦角

拧紧力矩

由公式

可得预紧力

查教材表9-1得35钢的屈服极限

拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限，螺栓将损坏。

ww

w.

10-4解（1）升角

当量摩擦角

工作台稳定上升时的效率：（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩

khd

课

后

拉应力

网

答

案

机械设计基础答案

（3

）螺杆的转速

（4）因速下降，

，该梯形螺旋副不具有自锁性，欲使工作台在载荷

需制动装置。其制动力矩为

10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限

khd

的小径

得

，螺钉个数

，取可靠性系数

课

查教材表10-6得，当控制预紧力时，取安全系数

ww

w.

由许用应力

查教材表10-1得

由公式

预紧力

由题图可知

作用下等

螺杆的功率

后

答

案

网

，

机械设计基础答案

牵曳力

10-6解此联接是利用

《机械设计基础》作业答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1

1－2

1－3

1－4

1－5

自由度为：

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?7?(2?9?1?0)?1?21?19?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?6?2?8?1 ?11－6

自由度为

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?9?(2?12?1?0)?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?8?2?11?1?24?22?1?11－10

自由度为：

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?10?(2?14?1?2?2)?1?30?28?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?9?2?12?1?2?27?24?2?11－11

F?3n?2PL?PH?3?4?2?4?2 ?21－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

?1?P14P13??3?P34P13

?1P34P134?? ?3P14P131

1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设?1?10rad/s，求构件3的速度v3。

v3?vP13??1P14P13?10?200?2000mm/s

1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持

《机械设计基础》作业答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1

1－2

1－3

1－4

1－5

自由度为：

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?7?(2?9?1?0)?1?21?19?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?6?2?8?1 ?11－6

自由度为

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?9?(2?12?1?0)?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?8?2?11?1?24?22?1?11－10

自由度为：

F?3n?(2PL?PH?P')?F'?3?10?(2?14?1?2?2)?1?30?28?1?1或：

F?3n?2PL?PH?3?9?2?12?1?2?27?24?2?11－11

F?3n?2PL?PH?3?4?2?4?2 ?21－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

?1?P14P13??3?P34P13

?1P34P134?? ?3P14P131

1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设?1?10rad/s，求构件3的速度v3。

v3?vP13??1P14P13?10?200?2000mm/s

1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持

6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？

答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.??BBp1b2?1，即实际啮

合线B1 B2大于基圆齿距pb。3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。

6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？

答：1.轮齿折断。设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。

2.齿面点蚀。可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。

3.齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。

4.齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。

5.塑性变形。为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。 6-3 现有4个标准齿轮：m1=4mm，z1=25；m2=4mm，z2=50；m3= 3mm，z3=60；m4=2.5mm ，z4=40。试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿

绪论

一、判断题（正确 T，错误 F）

1. 构件是机械中独立制造的单元。 （ F ） 2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。 （ T ） 3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。 （ T ） 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。 （ F ） 二、单项选择题

1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（ B ）。

A 机构 B 零件 C 部件 D 构件

2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成， 本课程主要研究（ B ）。

A 原动机 B 传动部分 C 工作机 D 控制部分 三、填空题

1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。 2. 机械是______和______的总称。

参考答案

一、判断题（正确 T，错误 F） 1. F 2. T 3. T

机械设计基础习题答案

1、平面机构及其自由度

1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解 1）取比例尺?l绘制其机构运动简图（图b）。

图 b）

2）分析其是否能实现设计意图。

由图b可知，n?3，pl?4，ph?1，p??0，F??0

故：F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?3?(2?4?1?0)?0?0

因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。

3）提出修改方案（图c）。

为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出了其中两种方案）。

- 1 -

机械设计基础习题答案

图 c 1） 图 c 2）

2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

解：

第十三单元习题

1、构件是机构的_____________单元，零件是是机构的_____________单元。

2、机构是由_______组合而成；构件是机构的_____________单元，零件是是机构的_____________单元。

3、机构是由_________组合而成，它们之间具有____________________________。 4、运动副可分为_______和________两种；它们分别是______和_______不同接触形式。 5、复合铰链是_______个以上构件铰链在一起构成的转动副；计算自由度时处理的方法是____________________________________。

6、机构具有确定相对运动的条件是机构的______________并与机构___________相等。 7、构件是机构中（ ）的单元；从动件行程速比系数为（ ）时，机构具有急回特性。 A、联接 B、制造 C、运动 D、K>0 E、K≥1 F、K>1 8、机构运动简图是（ ），机构示意图是（ ）。

A、用构件和运动副的代表符号，表示出机构运动特征的图形。

B、按一定的比例，用构件和运动副的代

机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论

(时间：1次课，2学时)

/webnew/

机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论教学目标： 机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原 理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法，这些 知识将通过一些机构和零件进行讲授。 对于一般的机器，我们在日常生活中已有了不同程度的认 识。但是，一部机器是怎样组成的？如何完成既定的功能？ 其中哪些问题与本课程有关？等等。对于这些问题，我们 可以通过对典型机械的分析来认识。 通过本章的学习，要求读者了解本课程研究的内容、性质 和任务。/webnew/

机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论教学重点和难点：机器的组成及其分析方法。 本课程的性质、内容以及学习方法。 机械设计的一般程序。 机械零件设计的一般程序。 机械、机器、机构、构件以及零件

机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论

(时间：1次课，2学时)

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机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论教学目标： 机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原 理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法，这些 知识将通过一些机构和零件进行讲授。 对于一般的机器，我们在日常生活中已有了不同程度的认 识。但是，一部机器是怎样组成的？如何完成既定的功能？ 其中哪些问题与本课程有关？等等。对于这些问题，我们 可以通过对典型机械的分析来认识。 通过本章的学习，要求读者了解本课程研究的内容、性质 和任务。/webnew/

机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。

第1章 绪 论教学重点和难点：机器的组成及其分析方法。 本课程的性质、内容以及学习方法。 机械设计的一般程序。 机械零件设计的一般程序。 机械、机器、机构、构件以及零件

机械设计基础

机械设计基础

机械设计基础

第1章1.1

绪论本课程研究对象和基本概念本课程的主要内容和任务设计要求、准则、方法和步骤

1.2

1.3

机械设计基础

1.1本课程研究对象和基本概念人们为了满足生产和生活的需要，设 计和制造了各种个样的机器，如汽车、起 重机、洗衣机以及各种机床。尽管这些机 器的结构、性能和用途各不相同，但他们 具有一些共同特征。 (图1-1)

机械设计基础

1-缸体；2-活塞；3-连杆；4-曲轴；5、6-齿轮；7-凸轮；8-阀杆

1-2单缸四冲程内燃机

机械设计基础

总的来说，机器有三个共同的特征： (1)都是人为的各种实物的组合； (2)组成机器的各种实物间具有确定的相对运动； (3)可代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功或 转换机械能。 同时具有以上三个特征的实体组合称为机 器，机器一般由动力装置、传动装置、执行装置 和操纵控制及辅助装置四个部分组成。此外仅具 备前两个特征的称为机构。

机械设计基础

所谓的机构是具有确定相对运动各种 实体组合，能实现预期的机械运动，主要 用来传递和变换运动。(图1-2) 由此可见，机器是由机构组成的，但 从运动角度来分析，两者并无区别，工程 上将机器和机构统称为机械。

机械设计基础

零件是组成机器的最小单元，