机械设计作业集第二版答案

螺纹连接习题解答

11—1 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。

解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷FR。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算

准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷FR。 题11—1图

解题要点：

（1）求预紧力F′：

由螺栓强度级别4.6级知σ

S =240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，则许用拉应

力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d1=8.376mm

2由教材式（11—13）： 1.3F′/（πd1/4）≤[σ] MPa 得： 2F′=[σ]πd1/（4×1.3）=178 ×π×8.376/

螺纹连接习题解答

11—1 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。

解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷FR。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算

准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷FR。 题11—1图

解题要点：

（1）求预紧力F′：

由螺栓强度级别4.6级知σ

S =240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，则许用拉应

力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d1=8.376mm

2由教材式（11—13）： 1.3F′/（πd1/4）≤[σ] MPa 得： 2F′=[σ]πd1/（4×1.3）=178 ×π×8.376/

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：

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4章 凸轮机构

第一讲： 4.1 凸轮机构的类型及应用

课 题： 4.1.1 凸轮机构的应用和组成

4.1.2 凸轮机构的分类

教学目标：1. 熟悉凸轮机构的应用和特点， 2. 掌握凸轮机构的类型，

教学重点： 凸轮机构的应用和特点及类型

教学难点：凸轮机构的应用

教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。 教学内容：4.1.1 凸轮机构的应用和组成 1.应用：

图4-1 内燃机配气机构 图4-2 冲床送料机构

图4-3 绕线机的凸轮机构 图4-4 圆柱凸轮机构（进刀机构） 组成：凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。

凸轮与从动件通过高副连接，故凸轮机构属于高副机构。

作用：凸轮机构的主要作用是将主动凸轮的连续转动或移动转化为从动件的往复

移动或摆动。 4.1.2 凸轮机构的分类 1.按凸轮形状分类

（1）盘形凸轮 具有变化向径的盘状构件称为盘形凸轮。它是凸轮的基本形式，

图4-1、图4-3。

（2）移动凸轮 做移动的平面凸轮。可看作是当转动中心在无穷远处时盘形凸轮

的演化形式，图4-2。

（3）圆柱凸轮 圆柱体的表面上具有曲线凹

机械设计作业集

第十章 齿轮传动 一、选择题 10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。 A斜齿轮的法面模数mn B斜齿轮的端面模数mt C直齿轮中心距a D斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角α H螺旋角β I锥距R J齿顶圆直径da 10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。 A整体淬火 B渗碳淬火 C调质 D表面淬火 10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。 A滚齿、表面淬火、磨齿 B滚齿、磨齿、表面淬火 C表面淬火、滚齿、磨齿 D滚齿、调质、磨齿 10—

机械设计作业集

第十章 齿轮传动 一、选择题 10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。 A斜齿轮的法面模数mn B斜齿轮的端面模数mt C直齿轮中心距a D斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角α H螺旋角β I锥距R J齿顶圆直径da 10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。 A整体淬火 B渗碳淬火 C调质 D表面淬火 10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。 A滚齿、表面淬火、磨齿 B滚齿、磨齿、表面淬火 C表面淬火、滚齿、磨齿 D滚齿、调质、磨齿 10—

机械设计基础第二版(陈晓南—杨培林)题解

课后答案完整版

从自由度，凸轮，齿轮，V带，到轴，轴承

第三章部分题解

3-5图3?37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过

齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头

上卞冲压的动作。试分析此方案河无结构组成原理上的错误。若

有，应如何修改？

解画出该方案的机动示意图如习题3?5解图(a),其自由度为：

F = 3n- 2P3-P4= 3z3-2,4-I= O 其中:滚子为

局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结图

3-37习题3?5图构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所

示。其自由度为：

F = 3n- 2P S-P4=3,4-2Z5-1=1

习題3?5解图⑴习題3?5解图(b) 习题3?5解图(C)

3-6画出图3?38所示机构的运动简图(运动尺寸由图上屋取〉，并i∣算其门由度。

②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(C)所示。其自由度为：

F = 3n- 2P S-P4= 3,3-2,3-2 =1

(a)机构模型(d)机构模型图3-38习懸3-6

图

解(a)习题3-6(a)图所示机构的运动简图町画成习题3-6(a)解图(a)或习题3

《机械设计作业集》

（第四版）解题指南

西北工业大学机电学院

2012.7

前言

本书是高等教育出版社出版、西北工业大学濮良贵、纪名刚主编《机械设

计》（第八版）和李育锡主编《机械设计作业集》（第三版）的配套教学参考书，

其编写目的是为了帮助青年教师使用好上述两本教材，并为教师批改作业提供

方便。

本书是机械设计课程教师的教学参考书，也可供自学机械设计课程的读者和

考研学生参考。

《机械设计作业集》已经使用多年，希望广大教师将使用中发现的问题和错

误、希望增加或删去的作业题、以及对《机械设计作业集》的改进建议告知编

者（电子信箱：liyuxi05@），我们会认真参考，努力改进。

本书由李育锡编写，由于编者水平所限，误漏之处在所难免，敬请广大使用

者批评指正。

编者

2012.7

目录

第三章 机械零件的强度………………………………………（1）

第四章

摩擦、磨损及润滑概述………………………………（5） 螺纹连接和螺旋传动…………………………………（6） 键、花键、无键连接和销连接………………………（9）

第五章

第六章

第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接………………………（11）

第八章 带传动…………………………………………………（15）

第九章

链传动…………………………………………………（

机械设计基础第二版(陈晓南_杨培林)题解

课后答案完整版

从自由度，凸轮，齿轮，v带，到轴，轴承

第三章部分题解

3-5 图 3-37 所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通

过齿轮 1 带动凸轮 2 旋转后，经过摆杆 3 带动导杆 4 来实现冲头

上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若 有，应如何修改？

解 画出该方案的机动示意图如习题 3-5 解图(a)，其自由度为：

F = 3n- 2P5 - P4 = 3′3- 2′4-1= 0其中：滚子

为局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结

图 3-37 习题 3-5 图构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题 3-5 解图(b)所示。其自由度为：

F = 3n- 2P5 - P4 = 3′4- 2′5-1=1

②将一个低副改为高副，如习题 3-5 解图(c)所示。其自由度为：

F = 3n- 2P5 - P4 = 3′3- 2′3- 2 =1

习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b)习题 3-5 解图(c)

3-6 画出图 3-38 所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。