机械设计基础作业集

第9章 机械零件设计概论

9—1填空题

（1）判断机械零件强度的两种方法是 及 ；其相应的强度条件式分 别为 及 。 （2） 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 应力，也可能产生 应力。

（3） 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 ；这种损坏的断面包括 及 两部分。

（4） 钢制零件的-N 曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时，称为 循环疲劳；而当N

（5）零件表面的强化处理方法有 、 、 等。

（6）机械零件受载荷时，在 处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而 。

9—2选择题

（1）零件的设计全系数为 。 A 零件的极限应力比许用应力 B 零件的极限应力比零件的工作应力

C 零件的工作应力比许用应力

D 零件的工作应力比零件的极限应力

（2）对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 。

A 自由锻造的毛坯

B 冲压毛坯

C 模锻毛坯

D 铸造毛坯

（3）从经济和生产周期性考虑，单件生产的箱体最好采用 。

A 铸铁件

B 铸钢件

C 焊接件

D 塑料件

（4）我国国家标准代号是 ，国际标准化组织的标准代号是 ，原机械工业部标准代号是 。

A Z

B B GB

C JB

D YB

E DIN

F ISO

（5） 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 。

A 增加

B 不变

C 降低

D 规律不定

（6）某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=300MP a ，若疲劳曲线指数m =9，应力循环基数N 0=107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N 的疲劳极限 -1N 为 MP a 。

A 300

B 420

C 500.4

D 430.5

（7） 某结构尺寸相同的零件,当采用 材料制造时,其有效应力集中系数最大。

A HT 200

B 35号钢

C 40C r N i

D 45号钢

（8）某个40C r 钢制成的零件，已知B =750MP a ，s =550MP a ，-1=350MP a ，ψσ=0.25，零件危险截面处的最大工作应力量max =185MP a ，最小工作应力min =-75MP a ，疲劳强度的综合影响系数K σ=1.44，则当循环特性r =常数时，该零件的疲劳强度安全系数S ca 为 。

A 2.97

B 1.74

C 1.90

D 1.45

（9） 对于循环基数N 0=107的金属材料，下列公式中， 是正确的。

A C N m r =σ

B

C N m r =σ C 寿命系数m N N N k 0/=

D 寿命系数k N <1.0

（10） 已知某转轴在弯—扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的计算安全系数分别为S σ=6.0、S τ=18.0，则该轴的实际计算安全系数为 。

A 12.0

B 6.0

C 5.69

D 18.0

（11）在载荷和几何尺寸相同的情况下，钢制零件间的接触应力 铸铁零件间的接触应力。

A 大于

B 等于

C 小于

D 小于等于

（12）两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值 。

A 相等

B 不相等

C 是否相等与材料和几何尺寸有关

D 材料软的接触应力值大

（13） 两等宽的圆柱体接触，其直径d 1=2d 2，弹性模量E 1=2E 2，则其接触应力为 。 A H1=H2 B H1=2H2 C H1=4H2 D H1=8H2 （14） 在图中示出圆柱形表面接触的情况下，各零件间的材料、宽度均相同，受力均为正压力F ，则 的接触应力最大。

A B C D

题（14）图 (15) 在上题A 图中，d 2=2d 1，小圆柱的弹性模量为E 1，大圆柱的弹性模量为E 2，E 为一定值，大小圆柱的尺寸及外载荷F 一定，则在以下四种情况中， 的接触应力最大， 的接触应力最小。

A E 1=E 2=E/2

B E 1=E 、E 2=E/2

C E 1=E/2、E 2=E

D

E 1=E 2=E

9—3 通过热处理可改变毛坯或零件的内部组织，从而改善它的力学性能。钢的常用热处理方法有：退火、正火、淬火、调质、表面淬火和渗碳淬火等。试选择其中三种加以解释并简述其应用。 9—4 写出下列材料的名称并按小尺寸试件查出材料的抗拉强度σB （MPa ）、屈服极限σS （MPa ）、延伸率δ（%）：Q235，45，40MnB ，ZQ270-500，HT200，QT500-7，ZCuZn10P1，ZAlSi12。 9—5 试求把14号热轧工字钢（材料为Q235）沿轴线拉断时所需的最小拉力。

9—6 图示弓架材料为45号钢，已知尺寸：a=65mm 、

B=16mm 、h=50mm ，试按弓架强度计算其所能承受的

最大工作载荷F （计算时安全系数S=2）并绘出应力分 布图。

9—7 一钢制圆轴d=30mm ，用平键与轮毂相联，试选 择键的断面尺寸b ×h ，确定键槽的尺寸并绘制此平键

联接的横截面图。

9— 8 一对齿轮作单向传动，试问：（1）轮齿弯曲应力 可看成哪类循环变应力？（2）两轮齿数为Z 1=19，Z 2

=80，小齿轮主动，转速n 1=200r/min ，预定使用期限为

500h ，在使用期限终止时，大齿轮应力循环总次数N 是多少？（3）设大齿轮材料疲劳极限为σ-1，

循环基数N 0=107，那么对应于循环总次数N 的疲劳极限能提高多少？

1d 2d 1d 3d F F 1d 2d F 3d 1d F b

F a h F

9—9 齿轮传动中，齿面接触应力可以看成哪类循环变应力？为什么？

第10章连接

10—1填空题

(1) 三角形螺纹的牙型角= ，适用于；而梯形螺纹的牙型角= ，适用于。

(2) 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的径，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的径。

(3) 常用螺纹的类型主要有、、、、、和。

(4) 联接螺纹必须满足条件，传动用螺纹的牙型斜角比联接用螺纹的牙型斜角，这主要是为了。

(5) 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数已定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的和。

(6) 螺纹联接的拧紧力矩等于和之和。

(7) 螺纹联接防松的实质在于。

(8) 在螺栓联接的破坏形式中，约有%的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在。

(9) 普通紧螺栓联接，受横向载荷作用。则螺栓中受应力和应力作用。

(10) 普通紧螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠承载，螺栓本身受力作用，则联接可能的失效形式为；铰制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠承载，螺栓本身受和力作用，则联接可能的失效形式为

和。

(11) 受轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，当预紧力为F0和工作载荷F一定时，为减小螺栓所受的总拉力F2，通常采用的方法是减小的刚度或增大的刚度；当工作载荷F和残余预紧力F1一定时，提高螺栓的疲劳强度，可以减小或增大。

(12) 螺栓联接中，当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时，螺栓中将产生附加应力。

(13) 采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了。

(14) 螺纹联接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。

(15) 进行螺栓组联接受力分析的目的是。

(16)螺栓组联接结构设计的目的是；应考虑的主要问题有。

10—2选择题

(1) 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性能，传动的效率；牙型角增大，则联接的自锁性能，传动的效率。

A 提高

B 不变

C 降低

D 不确定

(2) 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是。

A 三角形螺纹

B 梯形螺纹

C 锯齿形螺纹

D 矩形螺纹

(3) 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且需要经常装拆时，往往采用。

A 双头螺柱联接

B 螺栓联接

C 螺钉联接

D 紧定螺钉联接

(4) 螺纹联接防松的根本问题在于。

A 增加螺纹联接的轴向力

B 增加螺纹联接的横向力

C 防止螺纹副的相对转动

D 增加螺纹联接的刚度

(5) 对顶螺母为防松，开口销为防松，串联钢丝为防松。

A 摩擦

B 机械

C 不可拆

(6) 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为。

A 间隙配合

B 过渡配合

C 过盈配合

(7) 在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆作用。

A 受剪切应力

B 受拉应力

C 受扭转切应力和拉应力

D 既可能只受切应力又可能只受拉应力

(8) 受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠来承载。

A 接合面间的摩擦力

B 螺栓的剪切和挤压

C 螺栓的剪切和被联接件的挤压

(9) 受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷为；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为；受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中，螺栓所受的载荷是；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷是。

A 工作载荷

B 预紧力

C 工作载荷+预紧力

D 工作载荷+残余预紧力

E 残余预紧力

(10) 重要的螺栓联接直径不宜小于M12，这是因为。

A 要求精度高

B 减少应力集中

C 防止拧紧时过载拉断

D 便于装配

(11) 紧螺栓联接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3，是由于。

A 安全可靠

B 保证足够的预紧力

C 防止松脱

D 计入扭转剪应力

(12) 对承受轴向变载荷的普通紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是。

A 增大螺栓的刚度C b，减小被联接件的刚度C m

B 减小

C b，增大C m

C 减小C b和C m

D 增大C b和C m

(13) 有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0~2MPa之间变化，则螺栓中的应力变化规律为。

A 对称循环

B 脉动循环

C 非对称循环

D 非稳定循环

(14) 螺栓联接螺纹牙间载荷分配不均是由于。

A 螺母太厚

B 应力集中

C 螺母和螺栓变形大小不同

D 螺母和螺栓变形性质不同

(15) 螺栓的材料性能等级为6.8级，则螺栓材料的最小屈服极限近似为。

A 480MP a

B 6 MP a

C 8 MP a

D 0.8 MP a

(16) 采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，是为了。

A 避免螺栓受弯曲应力

B 便于放置垫圈

C 减小预紧力

D 减小挤压应力

(17) 设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但该组螺栓仍采用相同的规格（材料、直径和长度均相同），这主要是为了。

A 外形美观

B 购买方便

C 便于加工和安装

D 受力均匀

(19) 传动螺旋工作时，其最主要的失效形式为。

A 螺杆的螺纹圈被剪断

B 螺母的螺纹圈被剪断

C 螺纹工作面被压碎

D 螺纹工作面被磨损

10—3 试证明具有自锁性的螺旋传动，其效率恒小于循环总次数%。

10—4 试计算M20、M20×1.5螺纹升角，并指出哪种螺纹的自锁性较好？

10—5 常用螺纹有哪几种类型？各适用于什么场合？对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？10—6 联接螺纹都具有良好的自锁性能，为什么有时还需要防松装置？试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。

10—7普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式各是什么？计算准则各是什么？

10—8 松螺栓联接和紧螺栓联接的区别是什么？在计算中如何考虑这些区别？

10—9螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少？性能等级数字代号的含义是什么

10—10 在什么情况下，螺栓联接的安全系数大小与螺栓的直径有关？试说明其原因。

10—11 试用受力变形线图分析说明螺栓联接所受轴向工作载荷F E，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的静强度和联接的紧密性有何影响？

10—12 滑动螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺杆直径及螺母高度）通常是根据什么条件确定的

10—13 用12英寸扳手拧紧M18螺栓。已知螺栓力学性能等级为4.8级，螺纹间摩擦系数

f =0.1，螺母与支承面间摩擦系数f c =0.12,手掌中心至螺栓轴线的距离L=240mm 。试问当手掌施力125N 时，该螺栓所产生的拉应力为若干？螺栓不会损坏？（由设计手册可查得M18螺母d w =11.5mm ，d 0=9mm ）

10—14 一牵曳钩用2个M 10(d 1=8.376mm )的普通螺栓固定于机体上。已知接合面间摩擦系数 f =0.15，防滑系数K s =1.2，螺栓材料强度级别为4.6级，装配时控制预紧力。试计算该螺栓组联接允许的最大牵曳力F max 。

10—15 有一受预紧力F 0=1000N 和轴向工作载荷F E =1000N 作用的普通紧螺栓联接，已知螺栓的刚度C b 与被联接件的刚度C m 相等。试计算该螺栓联接所受的总拉力F 2和残余预紧力F 1。在预紧力F 0不变的条件下，若保证被联接件不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷错误！链接无效。max 为多少？

10—14 如图所示，一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓联接。已知气缸中的压力p 在0～2MP a 之间变化，气缸内径D =500mm ，螺栓分布直径D 0=650mm 。为保证气密性要求，残余预紧力F R =1.8 F ，螺栓间距t ≤4.5 d (d 为螺栓的大径)。螺栓材料的许用拉伸应力[]=120MP a ，许用应力幅[a ]= 20MP a 。选用铜皮石棉垫片，螺栓相对刚度C b /（

10—16如图凸缘联轴器（GB/T 5843—1986）的型号为YLD 10，允许传递的最大转矩T =630Nm ，两半联轴器采用4个M 12的铰制孔用螺栓联接，螺栓规格为M 12×60（GB/T 27—1988），螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为HT 200，试校核其联接强度。若改用普通螺栓联接，两半联轴器接合面间的摩擦系数f =0.15，防滑系数K s =1.2，试计算螺栓的直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。

牵曳力 F 题10—14图 题10—15图

25 25

D 0D p 题10—16图

22 38 13 0

10—17 试指出下列图中的错误结构，并画出正确结构图。

题10—17图

10—18 按构造分普通平键有A 、B 、C

三种型式，他们的使用特点各是什么？与之相配的轴上的键槽是如何加工的？其工作长度和公称长度之间各有什么关系？

10—19半圆键联接与普通平键联接相比，有什么优缺点？它适用于什么场合？

10—20 为什么采用两个平键时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采用两个楔键时，常相隔90°～120°；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上？

10—21在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压力小，试说明原因。

10—22

花键联接的主要失效形式是什么？如何进行强度计算？

10—23 销有哪几种类型？各用于何种场合？销联接有哪些失效形式？

10—24 一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同？

10—25图示减速器的低速轴与凸缘联轴器

及圆柱齿轮之间采用键连接。已知轴传递

的转矩

T =1000 Nm ，齿轮的材料为锻钢，

凸缘联轴器的材料为HT 200，工作时有轻

微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图所示。

试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。

10—26 轴与轮毂分别采用B 型普通平键联接和

中系列矩形花键联接。已知轴的直径（花键的大径）d =102mm ，轮毂宽度 L =150mm ，轴和轮毂的a)螺钉联接 b)双头螺柱联接 c)铰制孔用螺栓联接 d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接 f)螺钉联接

10—24图

材料均为碳钢，取许用挤压应力[

p ]=100MP a ，试计算两种联接各允许传递的转矩。

10—27 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图（在原图上改正）。

第11章 齿轮传动

11—1填空题

(1) 对齿轮材料的基本要求是：齿面________，齿芯________；齿轮传动中，软、硬齿面是以________来划分的，当________时为软齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS 1-HBS 2为________，其原因是________________；当________时为硬齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS 1 ________HBS 2。

(2) 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有________、________，而获得硬齿面的热处理方式有________、________、________等。

(3) 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是________，闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是________，开式齿轮传动的主要失效形式是________，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是________。

(4) 在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在_______________处，其原因是该处______________ __、_______ _________。

(5) 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是________，设计的主要参数是________。一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力________ 。

(6) 齿轮齿面接触应力计算公式是在________________公式的基础上推导出的，影响齿面接触应力最主要的参数是________ 。一对标准齿轮传动，若中心距、传动比等其他条件保持不变，仅增大齿数z 1，而减小模数m ，则齿轮的齿面接触疲劳强度________。

(7) 渐开线齿轮的齿形系数Y Fa 的物理意义是____________，标准直齿圆柱齿轮的Y Fa 值只与齿轮的________有关。设有齿数相同的A 、B 、C 三个标准齿轮，A 为标准直齿圆柱齿轮，B 为b ＝15o的斜齿圆柱齿轮，C 为d=30o的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，最小的是________，最大的是________。

题10—27图 （a ）平键联接 （b ）双楔键联接 （c ）传递双向转矩的切向键联接 （d ）楔键联接 （e ）半圆键联接 （f ）圆锥销定位

2019-2020华工网络机械设计基础作业答案

2019年秋作业答案 1. 运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的联接。 2. 3. 在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作 的构件叫曲柄。 4.请说明下列轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级： 32210E、7312AC、 6203/ P4 （本题12分）请参阅教材210-215页 5. 带传动中，带中的最大应力 是由拉应力、离心 max 6. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态， 7 载能力高，球轴承的极限转速高。 （以上每空3分） 8. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。（本题20分，每小题10分） （a）（b）

F=3n-2p l-p h F=3n-2p l-p h F=3*6-2*8-1 F=3*7-2*9-1 F=1 F=1 9．图中为一压力容器，容器盖与缸体用8个普通螺栓联接，缸 内压强p=1.6 N/mm2，缸径D=160mm。根据联接的紧密性要求，每个 螺栓的残余预紧力Qr=1.8Q F，Q F为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材 料为35#钢，屈服极限σs=300N/mm2，装配时不严格控制预紧力，试计 算所需螺栓的小径d1。（本题11分）提示: 可取[σ] =0.3σs ）

10. 如图示为一标准普通圆柱蜗杆传动，现已知蜗杆为主动件，蜗杆的转动方向和其螺旋线方向如图示，试确定： （a）蜗轮的转动方向和螺旋角的方向 （b）蜗杆蜗轮的圆周力，径向力和轴向力的方向（本题11分） 解：蜗轮顺时针转动，螺旋角的方向为右旋 ←Fa1 ↑Fr1 Ft1背离纸面；→Ft2 ↓Fr2 Fa2指向纸面 11.结构改错题（本题10分） 请用文字指出下图中轴系结构的错误，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。 解：1-----二端轴太长 2---键太长 3---固定轴承的套筒超过轴承内圈的高度 4---二齿轮之间应用轴肩定位 5—安装二齿轮的轴段应小于二齿轮的宽度

机械设计基础 作业

作业 1. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。 （a ） （b ） 解：B 处为复合铰链，D 处为局部自由度，F 或E 处为虚约束， N=6,PL=8,PH=1 F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1 2．有一钢制液压油缸，如图示。缸内油压P =1.6 MPa ，缸体内径D=160mm ，螺栓分布圆直径D 0=200mm ，缸盖外径D 1=240mm.。为保证气密性要求, 残余预紧力取为工作载荷的1.8倍，螺栓 间弧线距离不大于100mm 。已知螺栓的许用应力为[σ]=102MPa 。试计算螺栓小径。提示: 螺栓数可取为8 。 解：先进行螺栓的受力分析： 在缸内油压P 的作用下，螺栓组联接承受的轴向力为： N D P P V 6.3215316046.1422 =??=?=π π 在轴向力P V 的作用下，各螺栓所承受轴向工作载荷为：

N Z P F V 2.40198 6.32153min === 所以单个螺栓承受的总拉力： N F F F F Q Q P 76.112532.40198.28.28.1'=?==+=+= 因此，螺栓危险截面的直径为： ][52.13102 76.112533.143.141=???=?≥πσπQ d ㎜ 故螺栓小径d 1≥13.52㎜ 3. 某轴仅作用平稳的轴向力，由一对代号为6308的深沟球轴承支承。若轴的转速n=3000r/min ，工作温度不超过100℃，预期寿命为10 000h ，试由寿命要求计算轴承能承受的最大轴向力。 注: 已知6308轴承C=40800N ，C 0=24000N, A /C 0=0.084，X=0.56, Y=1.55。 解：已知6308轴承C=40800n ，C 0=24000n 。轴承只受轴向力，径向力ft 可忽略不计，故，F a /F r >e 。 由寿命公式： επ??? ??=P C L a 60106 令L h =L h ’=10000h ，则可解出： N nL C P h 335410000 300060104080060103666=???== ⑴设F a /C 0=0.07,由系数表查得，X=0.56,Y=1.63.取f P =1.0，则根据当量动载公式： ()a a t P YF YF XF F P =+= 故轴向力F a 可求得为 N Y P F a 205863 .13354=== 此时，F a /C 0=2058/2400=0.9,仍与所设不符。 ⑵设F a /C 0=0.085,查表得得Y=1.546, N Y P F a 2169546 .13354=== F a /C 0=2169/24000=0.09,仍与所设不符。 ⑶设F a /C 0=0.09,查表得得Y=1.256, 同法求得F a =2198N, F a /C 0=0.091,与假设基本相符。 结论：6308轴承可以承受的最大轴向力为2198N 。

(完整版)《机械设计基础》答案

《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： 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－10

自由度为： 1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或： 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1－11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1－13：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。 1334313141P P P P ?=?ωω

1 1314133431==P P ω 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 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保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω

《机械设计基础》离线作业部分参考答案10页

绪论作业： 一、单项选择题： 1．以下四种机械零件中不是通用零件的是（） A．齿轮 B．带轮 C．蜗轮 D．叶轮 二、填空题： 1 2．机器的定义是：由零件组成的执行机械运动的装置。用来完成所赋予的功能，如变换或传递能量、物料或信息 三、简答题： 1．机械一般由哪四部分组成？ 密封件、辅助密封件、压紧件、传动件 2．机械零件设计时有哪四个主要要求？ 功能要求、可靠性要求、经济性要求、操作方便和安全要求 3．机械、机器和机构三者有何区别和联系？ 1）他们都是若干人为实体的组合 2)各实体之间具有确定的相对运动 3）能用来代替人们的劳动去实现机械能与其他形式能量之间的转换或做有用的机械功。具备以上（1）（2）两个特征的成为机构。及其与机构的主要区别在于：机器具有运动和能量（而且总包含有机械能）的转换，而机构只有运动的变换。机器由机构组成，机构是机械的运动部分，机构又是有构建组成，构件时机械运动的基本单元体。 4．构件和零件有何区别和联系？ 零件:组成机器的基本单元称为零件 零件是一个产品最小的组成单元，而构件可以是某个产品的某个组成部分，构件可以是一个零件，也可以由多个零件组成。 第一章作业 三：2、何谓运动链？如何使运动链成为机构？ 构件通过运动服连接而成的系统成为运动链。 当运动链具备以下条件时就成为机构： （1）具有一个机架。 （2）具有足够的给定运动规律的构件。这种构件成为主动件。 4 、在计算机构自由度时，什么是局部自由度？什么是复合铰链？什么是虚约束？ 局部自由度使之机构中某些构件具有的并不影响其他构件运动关系的自由度。由三个或

三个以上构件同时在一处用转动副连接，称此结构为复合铰链。某些情况下，机构中有些运动副引入的约束与其他运动副引入的约束相重复，此时，这些运动副对构件的约束，形式上虽然存在而实际上并不起作用，一般把这类约束成为虚约束。 6 、写出平面机构自由度计算公式，并说明式中各符号的意义 F=3n-2P5-P4；n为自由度不为零的运动构件个数；P4高副个数；P5为低副个数。 四：1．计算图1-1所示机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明） F=3n-2P5-P4=3X5-2X6-1=2 有复合铰链和虚约束 3、计算图1-3所示机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明） F=3n-2P5-P4=3X6-2X7-3=1 有复合铰链和虚约束 4、求图1-4所示实现直线轨迹机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明）。 F=3n-2P5-P4=3X6-2X9=0 5:略 第二章作业 一、单项选择题： 1．最简单的平面连杆机构是（）机构。 A．一杆B．两杆C．三杆D．四杆 2．机构在死点位置时（）。 A．γ= 90°B．γ= 45°C．γ= 0°D．α= 0° 3．为使平面连杆机构具有急回特性，要求行程速比系数（） A．K=0 B．K=1 C．K>1 D．K<1 三、简答题： 2．什么是机构的急回特性？ 做往复运动的构件，其往复运动区间的两个极端位置称为极限位置。工程实际中，往往要求机器中做往复运动的从动件在工作行程时速度慢些，而在空回程时则速度快些，以缩短辅助时间，提高机器的生产率，这种特性称为急回特性。 四：略 第三章作业： 一、单项选择题： 1．凸轮的基圆半径是指（）半径。 A．凸轮转动中心至实际轮廓的最小 B．凸轮转动中心至理论轮廓的最小 C．凸轮理论轮廓的最小曲率 D．从动件静止位置凸轮轮廓的 2．凸轮机构从动件常用运动规律中，有刚性冲击的运动规律是（）。

合工大机械设计基础作业部分答案

3 凸轮机构 1．【答】 根据形状，可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2．【答】 从动件采用等速运动规律时，运动开始时，速度由零突变为一常数，运动终止时，速度由常数突变为零，因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大（由于材料有弹性变形，实际上不可能达到无穷大），使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击，称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化，产生惯性力的突变，但突变是有限的，其引起的冲击也是有限的，这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3．【答】应注意的问题有： 1）滚子半径：必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力； 2）校核压力角：进行为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律； 3）合理选择基圆半径：凸轮的基圆半径应尽可能小些，以使所设计的凸轮机构可能紧凑，但基圆半径越小，凸轮推程轮廓越陡峻，压力角也越大，致使机构工作情况变坏。基圆半径过小，压力角就会超过许用值，使机构效率太低，甚至发生自锁。 4．【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时，按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况，因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。

《机械设计基础》答案

《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 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11 1－13：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。 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 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保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明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。 （1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得： 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时： （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-7 设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=，偏距 mm e 16=，行程速度变化系数2.1=K ，求曲柄和连杆的长度。 解：由K=1.2可得极位夹角 第三章 凸轮机构 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB 段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角Φ。 3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘，试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。

西南石油大学《机械设计基础》(II)48学时作业参考

第二章 平面机构的自由度和速度分析 习 题 2-2抄画图2-26所示机构简图，补注构件号、运动副符号、计算自由度F 。若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出。 解：活动构件n=4 A 处为复合铰链，3’处为虚约束，无局部自由度。 2 214243 23=?-?-?=--=H L P P n F (a) 周转轮系 解：活动构件n=8 2为无局部自由度，无复合铰链，无虚约束 1 1111283 23=?-?-?=--=H L P P n F (b) 锯木机机构

解：活动构件n=6 D 处为复合铰链，有3个转动副，无虚约束，无局部自由度。 1 317263 23=?-?-?=--=H L P P n F (c) 连杆齿轮组合机构 解：活动构件n=9 无复合铰链，无虚约束，无局部自由度。 1 0113293 23=?-?-?=--=H L P P n F (d) 多杆机构 解：活动构件n=7 A 、 B 、 C 、 D 处为复合铰链，四处的转动副数均为2，无虚约束，无局部自由度。 2 318273 23=?-?-?=--=H L P P n F (e) 连杆齿轮组合机构

解：活动构件n=7 滚子5和9处存在局部自由度，同时D ’处为虚约束，无复合铰链。 1 219273 23=?-?-?=--=H L P P n F (f) 凸轮连杆机构 图2-26 几种机构运动简图 2-3画出图2-27所示机构的运动简图并计算自由度F 。试找出原动件，并标以箭头。 解：活动构件n=3 无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。 1 014233 23=?-?-?=--=H L P P n F 图2－27（a ） 解：活动构件n=4 无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。 1 115243 23=?-?-?=--=H L P P n F 图2－27（b ）

机械设计基础课程形成性考核作业(三)

机械设计基础课程形成性考核作业（三） 第8章齿轮传动 1．渐开线齿廓形状取决于________直径大小。 A．节圆B．分度圆C．基圆D．齿顶圆 2．对于标准直齿圆柱齿轮，决定齿廓形状的基本参数是________，________，________。 3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的_________模数和_________都相等，齿轮的_________角相等、旋向_________。 4．采用展成法加工正常齿齿轮时，不发生根切的最少齿数是_______ 5．一对齿轮啮合时，两齿轮的________始终相切。 A．分度圆B．基圆C．节圆D．齿根圆 6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a1＝77.5mm，齿数z1＝29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a＝145mm，试计算这个大齿轮的主要尺寸。（分度圆直径d2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2） 7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，高速级m n＝3mm，β1＝15°Z2＝51；低速级m n＝5mm，Z3＝17试问： （1）低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反? （2）低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消? 8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮材料为45钢，调质处理，大齿轮材料为ZG45，正火处理，已知传递功率P l＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，z l＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，双向运转，齿轮在轴上对称布置，中等

冲击，电动机驱动。试校核此齿轮传动的强度。 第9章蜗杆传动 1．为什么将蜗杆分度圆直径d l规定为蜗杆传动中的标准参数？ 2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1，却不能以i＝d2/d1来表示？ 3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向，并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向。 （a）（b） 第10章作业题 1．图示所示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2、Z4=40，求该轮系的传动比，并判断蜗轮4的转向。 2．在图示轮系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求传动比i16。

机械设计基础课程答案天津大学(少学时)李秀珍

第一章 1-2、n=5,P L=7;F=1 1-3、a) n=7,P L=10 F=1 ,复合铰链C; b )n=7,P L=9, P H=1; F=2，局部自由度G，复合铰链C，虚约束EF f) n=7P L=10; F=1; h) n=9,P L=12, P H=2; F=1或者n=8,P L=11, P H=1; F=1, 第二章 2-2、单个螺栓允许的为3.372KN,因为为2个螺栓，所以允许的最大静载荷为6.745KN 2-3、螺钉联结允许的最大牵曳力为841.04N 2-6、参考38页例题 2-10、选用挤压应力为110MPa,键的类型为平键A型；能传递的最大扭矩为2.71KNm 第三章 3-2、齿轮齿数：54，模数：2.5，分度圆直径：135mm，顶圆直径：140mm，根圆直径：128.75mm 3-3、1）切向力垂直纸面向外，径向力向上；2）切向力垂直纸面向内，径向力向上；3）切向力垂直纸面向内，径向力向下，轴向力向左；4）切向力垂直纸面向外，径向力向下，轴向力向左；5）切向力垂直纸面向外，径向力向上，轴向力向左。

3-5、按接触疲劳强度计算的最大扭矩为（取K=1.2）：18.57Nm，最大功率19.45KW：以齿根弯曲疲劳强度校核：安全系数取1.4，1Fσ=59.79<314.29Mpa, 2Fσ=52.75<234.28Mpa,故减速器能传递的功率为19.45KW。 3-7、斜齿轮的螺旋角：‘’ ’24 13 ，分度圆直径： 10 53.88mm,135.99mm，顶圆直径：58.88mm,140.99mm，根圆直径：47.63mm,129.74mm，端面模数：2.566mm，当量齿数：22.75,57.41。 3-8、（1）齿轮2 右旋，齿轮3右旋，齿轮4左旋；（2）齿轮2各分力分别为：径向力：1594N,轴向力：599N,法向力413N。齿轮3各分力: 径向力：2.73K N,轴向力：1.02KN,法向力614.2N 3-12、（1）齿轮3：左旋,螺旋角为“ ‘21 13 ；齿轮4：右旋，螺 23 旋角为“ ‘21 13 。 23 第四章 4-3、（1）齿轮3右旋；齿轮4左旋；（2）蜗轮切向力=7876.3N，径向力=2866.7N，轴向力=2187.9N。斜齿轮切向力=16.3KN，径向力=6.18KN，轴向力4744.5KN。 4-4、齿轮1左旋，齿轮2右旋，蜗轮顺时针方向；（2）切向力垂直纸面向外，轴向力向右，径向力向上；（3）螺旋角‘’ ’19 12 ， 50 导程角‘’ ’35 11 ，转矩为439NM 18 第五章

华工机械设计基础2021年春作业

2021年春作业 1. 运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的可动连接。 2. 斜齿圆柱齿轮的齿形系数是按齿轮系数表查图表确定。 3. 在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整圆运动的连架杆叫曲柄。 4.请说明下列轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级： 32210E、7312AC、 6203/ P4 （本题12分） 答：32210E--.圆锥滚子轴承、宽2轻2系列、内径50、加强型； 7312AC-角接触球轴承、窄0中2系列、內径60、接触角α=25° 6203/P4--.沟轴承、窄0轻2系列、内径17、4级精度。 5. 带传动中，带中的最大应力 由拉应力弯曲应力和由离 max 心力产生的拉应力组成。 6. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承两种主要类型。 7．相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，滚子轴承的承载能力高，球轴承的极限转速高。 （以上每空3分） 8. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。（本题20分，每小题10分）

（a）（b） 9．图中为一压力容器，容器盖与缸体用8个普通螺栓联接，缸内压强p=1.6 N/mm2，缸径D=160mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力Qr=1.8Q F，Q F为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材料为35#钢，屈服极限σs=300N/mm2，装配时不严格控制预紧力，试计算所需螺栓的小径d1。（本题11分）提示: 可取[σ] =0.3σs ）

10. 如图示为一标准普通圆柱蜗杆传动，现已知蜗杆为主动件，蜗杆的转动方向和其螺旋线方向如图示，试确定： （a）蜗轮的转动方向和螺旋角的方向 （b）蜗杆蜗轮的圆周力，径向力和轴向力的方向（本题11分）

《机械设计基础》答案

《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

自由度为 F 3n (2P L P H P') F' 3 9 (2 12 1 0) 1 1 或： F 3n 2P L F H 3 8 2 11 1 24 22 1 1 自由度为： F 3n (2P L P H P') F' 3 10 (2 1 4 1 2 2) 1 30 28 1 1 或：

F 3n 2P L P H 3 9 2 12 1 2 27 24 2 1 1 — 11 F 3n 2P L P H 3 4 2 4 2 2 1 — 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 |P 14 p 3 3 P 34 P 13 1 IB4 R 3I 4 3 |p 4 P 13| 1 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 v 3。

P 24P 12 第二章平面连杆机构 2- 1试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、 双摇杆机构。 (1)双曲柄机构 v 3 v P13 1 R4R 3 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保持纯滚动接触，试 用瞬心法求轮1与轮2的角速度比 1 / 2。 P 24、 P 14分别为构件2与构件 1相对于机架的绝对瞬心 双曲柄机构还是 100 构件1、2的瞬心为P 12 1 | P 14 p 2 2

(2)曲柄摇杆机构 (3)双摇杆机构 (4)双摇杆机构 2-3画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

机械设计基础课程形成性考核作业及答案

机械设计基础课程形成性考核作业（一） 第1章静力分析基础 1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。 A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力 2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。 A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意 E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点 3．画出图示各结构中AB构件的受力图。 4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30?.求两吊杆的受力的大小。

∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？ 答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。 3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

（1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 （3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度

机械设计基础习题库

机械设计基础习题库 一、单项选择题（每小题2分） 1.机器中运动的最小单元称为（） A．零件B．部件 C．机件D．构件 2.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( ) A.零件 B.机构 C.构件 D.部件 3.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副 4.机构具有确定相对运动的条件是( ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.在平面机构中，每增加一个低副将引入（） A．0个约束B．1个约束 C．2个约束D．3个约束 6.若两构件组成低副，则其接触形式为（） A．面接触B．点或线接触C．点或面接触D．线或面接触7.平面运动副的最大约束数为（）

A．1 B．2 C．3 D．5 8.铰链四杆机构的死点位置发生在( ) A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 9.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲 柄摇杆机构，其机架应取( ) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 10.连杆机构处在死点位置时，传动角γ是（） A 等于90oB等于0o C 0o<γ< 90oD大于90o 11.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得双 曲柄机构，其机架应取（） A．最短杆B．最短杆的相邻杆 C．最短杆的相对杆D．任何一杆 12.为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。 A压力角B传动角C极位夹角D摆角 13.连杆机构处在死点位置时，压力角α是______。 A 等于90oB等于0o C 0o<α< 90oD大于90o 14.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 15.凸轮机构中的压力角是指（）间的夹角。 A凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 B 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 C凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 D凸轮上接触点的切线与该点的线速度方向 16.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（） A．将产生刚性冲击B．将产生柔性冲击 C．没有冲击D．既有刚性冲击又有柔性冲击 17.下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。BBCDD

华南理工大学机械设计基础考试试题一

华南理工大学机械设计基础考试试题一 华南理工大学《机械设计基础》试题 班级学号姓名 题号一二三四五部分分数20 20 6 45 9 100 得分 一、选择题（每小题2分） 1. 优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于。 A. 含有害杂质少 B. 机械性能良好 C. 保证化学成分和机械性能 2. 带传动中V带是以作为公称长度的。 A. 外周长度 B. 内周长度 C. 基准长度 3. 按齿面接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮材料的许用接触应力[]H1≠[]H2，在计算公式中应代入进行计算。 A. 大者 B. 小者 C. 两者分别代入 4. 链传动设计时，链条的型号是通过而确定的。 A. 抗拉强度计算公式 B. 疲劳破坏计算公式 C. 功率曲线图 5. 平键联接中的平键截面尺寸b×h是按选定的。 A. 转矩T B. 功率P C. 轴径d 6. 一根转轴承受一径向静载荷时，此转轴产生的弯曲应力是。 A. 静应力 B. 脉动循环变应力 C. 对称循环变应力 7. 滚动轴承的额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其中轴承发生破坏时所达到的寿命（运转转数或工作小时数） A. 1％ B. 5％ C. 10％ 8. 螺栓的强度计算是以螺纹的来计算的。 A. 小径 B. 中径 C. 大径 9. 非液体摩擦滑动轴承主要失效形式是 A. 点蚀 B. 胶合 C. 磨损 10. 为了提高轴的刚度，一般采用的措施是。 A. 用合金钢代替碳素钢 B. 增大轴的直径 C. 采用降低应力集中的结构措施 二、填空题（每小题2分） 1. 机构要能够动，自由度必须，机构具有确定运动的条件是。 2. 机构中的相对静止件称为，机构中按给定运动规律运动的构件称为。 3. 工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫轴；只传递扭矩不受弯矩的轴叫轴；同时承受弯矩和扭矩的轴叫轴。

2010年秋季学期机械设计基础第三次作业

2010年秋季学期机械设计基础第三次作业 一、分析计算题（100分，共 5 题，每小题 20 分） 1. 一牵曳钩用2个M10（d l =8.376mm ）的普通螺栓固定于机体上，如下图所示。已知接合面间摩擦系数f s =0.15，可靠性系数K f =1.2，螺栓材料强度级别为6.8级，许用安全系数[S]=3。试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力F Rmax 。 2. 图示蜗杆传动，蜗杆为主动件。已知m=2.5mm ，d 1=45mm ，传动比i=50，蜗轮齿数z 2=50。要求： 1）在图上蜗杆与蜗轮啮合处画出作用力（F t1，F r1，F a1，F t2，F r2，F a2）的方向； 2）在图上画出蜗轮n 2的转向和螺旋线的方向； 3）计算出蜗杆的导程角γ、传动的中心距a 。 3. 设有一A 型普通平键连接。已知：轴的直径d=50mm ，键宽b=14mm ，键高h=9mm ，键的公称长度L=90mm ，键的许用切应力[τ]=90MPa ，其许用挤压应力[σp ]=100MPa 。试问：该键连接所能传递的最大转矩是多少？ 4. 在一个中心距为250mm 的旧箱体内，配上一对z 1=18，z 2=81，m n =5mm 的斜齿圆柱齿轮，试求该对齿轮的螺旋角β。若小齿轮为左旋，则大齿轮应为左旋还是右旋？ 5. 如图所示，已知四杆机构各构件长度为a=240mm ，b=600mm ，c=400mm ，d=500mm ，试问： 1）当取AD 为机架时，是否有曲柄存在？ 2）若各构件长度不变，能否以选不同构件为机架的办法获得双曲柄机构或双摇杆机构？如何获得？

答案： 一、分析计算题（100分，共 5 题，每小题 20 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案：

机械设计基础课程设计

南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日

目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32

一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图）

带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。

机械设计基础作业

郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程考核 要求 说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功。 一．作业要求 1.作业题中涉及到的公式、符号以教材为主； 2.课程设计题按照课堂上讲的“课程设计任务与要求”完成。设计 计算说明书不少于20页。 二．作业内容 （一）.选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分） 1.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为。 ( B ) A.1 B.m-1 C.m D.m+l 2．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆之和大于其它两杆长度之和，则以为机架，可以得到双曲柄机构。（ B ） A．最短杆 B．最短杆相对杆 C．最短杆相邻杆 D．任意杆 3.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为。（ B ） A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构 C.双摇杆机构 D.导杆机构 4．在圆柱凸轮机构设计中，从动件应采用从动件。（ D ） A．尖顶 B．滚子 C．平底 D．任意 5．能满足超越要求的机构是。（ D ）A．外啮合棘轮机构 B．内啮合棘轮机构 C．外啮合槽轮机构 D．内啮合槽轮机构 6．在一对标准直齿轮传动中，大、小齿轮的材料及热处理方式相同，载荷、工作条件和传动比确定后，影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是。（ D ）

A．中心距 B．齿数 C．模数 D．压力角 7．在标准直齿轮传动中，硬齿面齿轮应按设计。（ C ） A．齿面接触疲劳强度 B．齿根弯曲疲劳强度 C．齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度 D．热平衡 8．蜗杆传动验算热平衡的目的是为了防止。（ C ） A．胶合破坏 B．蜗杆磨损 C．点蚀破坏 D．蜗杆刚度不足 9．提高蜗杆传动效率的措施是。（ D ） A．增加蜗杆长度 B．增大模数 C．使用循环冷却系统 D．增大蜗杆螺旋升角 10、V带比平带传动能力大的主要原因是 _______ 。（ C ） A.V带的强度高 B.没有接头 C.产生的摩擦力大 11、带传动的中心距过大将会引起不良后果。（ A ） A.带会产生抖动 B.带容易磨损 C.带容易产生疲劳破坏 12、滚子链传动中，应尽量避免采用过渡链节的主要原因是_____。（ C ） A 制造困难 B 价格高 C 链板受附加弯曲应力 13、普通平键联接的主要失效形式是。（ B ） A.工作面疲劳点蚀 B.工作面挤压破坏 C.压缩破裂 14、只承受弯矩而不承受扭矩的轴。（ A ） A．心轴 B．传动轴 C．转轴 15、滚动轴承的直径系列，表达了不同直径系列的轴承，区别在于______。（ B ） A.外径相同而内径不同 B.内径相同而外径不同 C.内外径均相同，滚动体大小不同 16、重载、高速、精密程度要求高的机械设备应采用______润滑方式。（ C ） A.油环润滑 B. 飞溅润滑 C.压力润滑 17、下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。（ A ） A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器 18、其他条件相同时，旋绕比C若选择过小会有_____缺点。（ C ） A.弹簧易产生失稳现象 B.簧丝长度和重量过大 C.卷绕弹簧困难 19、造成回转件不平衡的原因是_____。（ B ） A. 回转件转速过高 B. 回转件质心偏离其回转轴线

机械设计基础课程设计..

机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目：一级圆柱齿轮减速器学院：材料学院 班级： 学号： 设计者： 指导教师：姜勇 日期：2014年7月

目录 一．设计任务书 (1) 二．传动系统方案的拟定 (1) 三．电动机的选择 (1) 四．传动比的分配 (2) 五．传动系统的运动和动力参数计算 (3) 六．传动零件的设计计算 (4) 七．减速器轴的设计 (8) 八．轴承的选择与校核 (15) 九．键的选择与校核 (17) 十．联轴器的选择 (19) 十一．减速器润滑方式，润滑剂及密封装置 (19) 十二．箱体结构的设计 (20) 十三．设计小结 (22) 十四．参考文献 (23)

设计与计算过程演示 结果 一、设计任务书 1、设计任务 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。软齿面、按照工作机 功率计算。 2、原始数据 输送带轴所需扭矩 τ=670Nm 输送带工作速度 ν=0.75m/s 输送带滚筒直径 d =330mm 减速器设计寿命为8年（两班制），大修期限四年。 3、工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交 流电源，电压为380/220V 。 二、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示： 1：V 带；2输送带；3：圆柱齿轮减速器；4：联轴器；5：电动机；6滚筒 带式输送机由电动机驱动。电动机5将动力传到带传动1，再由带传动传入一级减速器3， 再经联轴器4将动力传至输送机滚筒6，带动输送带2工作。传动系统中采用带传动及 一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。 三、电动机的选择 按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V 。 1、电动机的功率 根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率 KW Fv P w 05.31000 75 .02/33.0670 1000=?== 设：η1—联轴器效率=0.99； η2—闭式圆柱齿轮传动效率=0.97 η3—V 带传动效率=0.96 η4—对轴承效率=0.99 KW P w 05.3=

机械设计基础习题库

机械设计基础习题库 第一章机械设计概述 第二章摩擦、磨损及润滑概述第三章平面机构的结构分析第四章平面连杆机构 第五章凸轮机构和间歇运动机构 第六章螺纹联接和螺旋传动键、花键、销联接第七章轴 第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章轮系 第十三章轴毂连接第十四章轴承 第十五章联轴器和离合器 第一章机械设计概述 一、分析与思考题 1-1 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。 1-2 机械设计课程研究的内容是什么 1-3 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 1-4 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 1-5 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度 1-6 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提

高零件刚度的措施有哪些 1-7 机械零件设计中选择材料的原则是什么 1-8 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450， 65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。 1-9 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 第二章摩擦、磨损及润滑基础 一、分析与思考题 2-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种 2-2 什么是边界膜边界膜的形成机理是什么如何提高边界膜的强度 2-3 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段每个阶段的特征是什么 2-4 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型它们各有什么主要特点 2-5 粘度的表示方法通常有哪几种各种粘度的单位和换算关系是什么 2-6 润滑油的主要性能指标有哪些润滑脂的主要性能指标有哪些 2-7 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同流体静力润滑的主要优缺点是什么 第三章平面机构的结构分析 一、分析与思考题

机械设计基础课程作业

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A.周转轮系 B.定轴轮系 郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程作业 （一） ?选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号 码填在题干的括号内，每小题 1分，共20分） 1 .在平面机构中，每增加一个低副将引入（ C ）。 A. 0个约束 B . 1个约束 C . 2个约束 D . 3个约束 2. 铰链四杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，CD 为摇杆，BC 为连杆。若杆长 l AB =30mm, l Bc =70mm , l cD =80mm ，则机架最大杆长为（ C ） A.80mm B.IOOmm C.120mm D.150mm 3 .在凸轮机构中，当从动件以 ________ 运动规律运动时，存在刚性冲击。 （A ） A .等速 B .摆线 C .等加速等减速 D .简谐 C .齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度 D .热平衡 6. 在一对标准直齿轮传动中，大、小齿轮的材料及热处理方式相同时，小齿轮的齿面接 触应力 H 1和大齿轮的齿面接触应力 H 2的关系为 _____ A . H 1 > H 2 B . H1