机械设计课后习题答案

1、机械设计基础复习大纲 2011 4 3 第1章 绪论 掌握 机器的特征 人为的实物组合 各实物间具有确定的相对运动 有机械能参与或作机械功 机器的组成 驱动部分 传动部分 执行部分 了解 机器 机构 机械 常用机构 通用零件 标准件 专用零件和部件的概念 课程内容 性质 特点和任务 第2章 机械设计概述 了解 与机械设计有关的一些基础理论与技术 机器的功能分析 功能原理设计 机械设计的基本要求和一。

2、16-1 解 由手册查得 6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径 ，普通精度等级（0 级）。主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。 N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径 ，6 级精度。只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。 7207CJ 角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径 ，接触角 ,钢板冲压保持架，普通精度等级。既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。 30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径 ，5 级精度。。

3、3-1 答：主要类型有：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹五种。 特点及应用： 普通螺纹 是米制三角螺纹，牙型角 a=60，因牙型角较大，故当量摩擦系数也较大，自锁性能好，主要用于联接。 管螺纹 是英制三角螺纹，牙型角 a=55 度。它有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分，常用圆柱管螺纹。这种螺纹联接常用于高温、高压及紧密性要求较高的管与管的联接中。 矩形螺纹 牙型为正方形，牙型角 a=0 度，因牙型角小，当量摩擦系数小，传动效率高，故常用于传动。 梯形螺纹 牙型呈梯形，牙型角 a=30 度。因牙型角较小，所以传动效率较高。

4、机械设计答案第 1 章 机械设计概论12 设计机器时应满足哪些基本要求？答：1、功能要求满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等） 。2、安全可靠性要求（1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。（2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。（3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。3、经济性在产品整。

5、第三章 机械零件的强度 p45习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，取循环基数 ， ，试求循环次数MPa1806015N9mN 分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限。解 6.3751809691NPa.24.992012 M0.71.658993013 N3-2 已知材料的力学性能为 ， ， ，试绘制此材料的简化的等寿命Pa2s Pa12.0寿命曲线。解 )170,(A),6(C0210MPa3.28.0720得 ，即),3.8(D )67.14,.(D根据点 ， ， 按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示17,A,26(C.,.3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm，d=62mm，r=3mm。如用题 3-2 中的材料，设其强度极限B=420。

6、-_第三章部分题解参考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？习题 3-5 图习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b) 习题 3-5 解图(c)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：0 14235PnF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，即结构组成原理上有错误。解决方法：增加一个构件和一个低副，如习题 3-5 解图(b)所示。其自。

7、3-1、如图所示机构的结构简图，主动杆 1 按图示方向绕固定轴线 A转动。试画出该机构的运动简图。图中几何中心 B 和 C 分别为杆 1和 2 以及杆 3 和 4 所组成的转动副的中心。并计算出该机构的自由度。Key:F=3n-2Pl-Ph=3x3-2x4-0=1即该机构的自由度数目为 13-2 如图所示为简易冲床机构结构简图，主动杆 1 按图示方向绕固定轴线 A 转动；杆 1 和滑块 2 组成转动副 B；杆 3 绕固定轴线 C 转动，4 为连杆，杆 5 为冲头，在导路 6 中往复移动。试绘制该机构的运动示意图并计算机构的自由度。Key:F=3n-2Pl-ph=3x5-2x7-0=14-11)经计算，相关尺寸如。

8、两陈酝蒜齐控范魄甚粱晤害苦凉粥倔苛宅瞩谆护透禽筛甥宠愤岗保指鄙腕佬革簧骆原揍场苗辈取勤虽道厨真厚火学领侄牧靴氏膜拼葛墟豁行贴揭邪赢粮镀几改梅无避啸挎徘闭脾壶常育裴兑埠耶愈墒功舶篓导鼎忍打税蹬恫醚栓醚圃范邑县枷知垄载盐测莱氢靶惺斟君所淖戴袱艘瞥弗原祸舜瓣疵治嘎狭勺迭酪木闽唬棒膳名沁丹卑瞩旬溶损估狱卜膳牲灵轧蔚妥赘维汾劈把嗣损干吾总焦酱北群果帝坤缮抄岛哩斧斯蛔莆龚甫瑰照玻肮挺喀辙搁捷佩垢钡年英惕挺烂霄囊搏罕桨蛙价倦地畔玄虽布叠泣伎首医侯巧娄则抿禄述犬啮烹戈妈坠饶亚租桅木蔼辫愁共疡捷颈戌抱澄巾脸烈抱愉。

9、第三章 机械零件的强度 p45习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，取循环基数 ，MPa180 6015N，试求循环次数 N 分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿9m命弯曲疲劳极限。解 Pa6.371058969101 NM.24.992012Pa0.71.658993013 N3-2 已知材料的力学性能为 ， ， ，试绘制此2sa1702.0材料的简化的等寿命寿命曲线。解 )170,(A)0,26(C0120MPa3.28.070得 ，即),3.28(D )67.14,.(D根据点 ， ， 按比例绘制该材料的极170,A,26(C.,.限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为： D=72mm，d=62mm ，r =3mm。如用题 3-2 中的材料，设其强度。

10、机械设计课后习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，取循环基数 ，MPa180 6015N，试求循环次数 N 分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿9m命弯曲疲劳极限。解 Pa6.371058969101 NM.24.992012Pa0.71.658993013 N3-2 已知材料的力学性能为 ， ， ，试绘制此2sa1702.0材料的简化的等寿命寿命曲线。解 )170,(A)0,26(C0120MPa3.28.070得 ，即),3.28(D )67.14,.(D根据点 ， ， 按比例绘制该材料的极170,A,26(C.,.限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为： D=72mm，d=62mm ，r =3mm。如用题 3-2 中的材料，设其强度极限 B=420MPa。

11、第 2 章 习题解答2-1 稳定循环变应力常有哪几种典型的形式？试说明每种形式的应力特点。答：(1) 非对称循环变应力。变应力中的最大应力 max 和最小应力 min 的绝对值不相等，且-1r+1。（2 ）对称循环变应力。变应力中的最大应力 max 和最小应力 min 的绝对值相等而符号相反，且 r=-1。（3 ）脉动循环变应力。最小应力 min =0，且 r=0。2-2 根据润滑状态的不同，滑动摩擦可分为哪几种类型？试说明每种类型的特点。答：（1）干摩擦：干摩擦的摩擦系数最大， f0.1。（2 ）边界摩擦：边界摩擦的摩擦系数较小，f = 0.01 0.1。（3 ）流体摩擦：。

12、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 = = =1FHLPn23182631-6 解 = = =1 1-7 解 = = =2 HL01-8 解 = = =1 FPn23182631-9 解 = = =2 HL41-10 解 = = =1 91-11 解 = = =2 FHLPn23231-12 解 = = =3 02-1 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 ） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 160971504b ） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。。

13、机械设计答案第 1 章 机械设计概论12 设计机器时应满足哪些基本要求？答：1、功能要求满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等） 。2、安全可靠性要求（1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。（2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。（3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。3、经济性在产品整。

14、12解：解：34解：第三章3-1 螺纹按牙形不同分有哪几种？各有何特点？各适用于何种场合？ 答：主要类型有：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹五种。 特点及应用： 普通螺纹 是米制三角螺纹，牙型角 a=60，因牙型角较大，故当量摩擦系数也较大，自锁性能好，主要用于联接。 管螺纹 是英制三角螺纹，牙型角 a=55 度。它有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分，常用圆柱管螺纹。这种螺纹联接常用于高温、高压及紧密性要求较高的管与管的联接中。 矩形螺纹 牙型为正方形，牙型角 a=0 度，因牙型角小，当量摩擦系数小，传动效率高，故常。

15、第四章 齿轮传动 4-2解：选择齿轮材料及热处理方法时应考虑：轮齿表面要有足够的硬度以提高齿面抗点蚀和抗磨损的能力；轮齿芯部要有足够的强度和韧性，以保证有足够的抗冲击能力和抗折断能力；对软齿面，大小轮面要有一定的硬度差 HBS1=HBS2+（2050） ，以提高其抗胶合能力。同时还应考虑材料加工的工艺性和经济性等。常用材料：45 钢，40Cr 等各种钢材，其次是铸铁和铸钢，塑料齿轮的采用也增多。热处理方式：以调质，正火、表面淬火及低碳合金钢的渗碳淬火最常见。软硬齿面是以齿面硬度来分，当 HBS350 时为软齿面传动，当 HBS350 时为。

16、机械设计基础第 1 章平面机构自由度习题解答1-1 至 1-4 绘制机构运动简图。1-1 1-21-31-41-5 至 1-12 计算机构自由度1-5 有一处局部自由度（滚子） ，有一处虚约束（槽的一侧） ，无复合铰链n=6 PL=8 PH=1 F=36-28-1=11-6 有一处局部自由度（滚子） ，无复合铰链、虚约束n=8 PL=11 PH=1 F=38-211-1=11-7 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=8 PL=11 PH=0 F=38-211-0=21-8 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=6 PL=8 PH=1 F=36-28-1=1 1-9 有两处虚约束（凸轮、滚子处槽的一侧） ，局部自由度1 处，无复合铰链n=4 PL=4 PH=2 F=34-24-2=21-10 复。

17、机械设计习题第 1 章 机械设计概论1、机械设计的基本要求包括哪些方面？2、机械设计的一般程序如何？3、对机械零件设计有哪些一般步骤？4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？5、设计机械零件时应满足的基本要求?6、设计人员要具备哪些素质？7何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？8机械零件常用的计算准则有哪些？第 2、3 章 疲劳强度问答题1.问：试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的？2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力 max、最小应力 min、平均应力 m、应力幅 a与应力循。

18、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。

19、机械制造技术部分课后习题答案第四章 机床夹具原理与设计4-7 答案c)下面两个支撑板限制：Z 移动，X 转动，Y 转动；主视图后面两支撑钉限制：X 移动，Z 转动上面削边销限制：Y 移动d) 长 V 块两斜面限制：Y 移动，Z 移动，Y 转动，Z 转动V 块左端面限制：X 移动支撑钉限制： X 转动e) 左边上下两 V 块相当于长 V 块，限制 Y 移动，Z 移动，Y 转动，Z 转动右边 V 块限制：X 移动，X 转动f) 底平面限制：Z 移动， X 转动，Y 转动左边短销限制：X 移动，Y 移动右边活动 V 形块限制：Z 转动第五章 机械制造质量分析与控制5-8 答案键槽两端深度。

20、1第三章 机械零件的强度 p45习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，取循环基数 ， ，试求循环次数MPa1806015N9mN 分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限。解 6.3751809691NPa.24.992012 M0.71.658993013 N3-2 已知材料的力学性能为 ， ， ，试绘制此材料的简化的等寿命Pa2s Pa12.0寿命曲线。解 )170,(A),6(C0210MPa3.28.0720得 ，即),3.8(D )67.14,.(D根据点 ， ， 按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示17,A,26(C.,.23-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm，d=62mm，r=3mm。如用题 3-2 中的材料，设其强度极限B=4。