機械設計基礎習題集答案

1、機械設計基礎練習題集解二OO八年三月機械設計基礎（本科）習題集答案緒論一、 填空1.（1）是構件系統(tǒng)，（2）傳遞運動和力。 （3）包含電氣、液壓等其他裝置，（4）具有變換和傳遞能量、物料、信息的功能。2.機械3.連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、輪系、間歇運動機構二、 選擇題1B 2 .C；B 3.D 4. D三、 判斷題1.2.×3.×4.×第一章 平面機構的自由度和速度分析一、填空題1. 兩構件直接接觸形成的可動聯(lián)結2. 由點、線接觸構成；由面接觸構成的3. 用簡單的線條和規(guī)定的運動副符號，按一定的比例尺繪制的；表示機構各構件間相對運動關系的簡單圖形4. 原動件、

2、從動件、機架5. 原動件數(shù)等于機構的自由度F的數(shù)目，且F0二、選擇題1.A，B 2.C 3.D；C；B三、判斷題1.×2.×3.×四、 計算1-5. F=3×62×81=1 具有一處局部自由度1-6. F=3×82×111=1 具有一處局部自由度1-7. F=3×82×11=2 1-8. F=3×62×81=11-9. F=3×42×42=2 具有一處局部自由度1-10. F=3×92×122=1 具有一處局部自由度；一處復合鉸鏈；一處虛約束1-

3、11. F=3×42×42=2 具有一處復合鉸鏈；1-12. F=3×32×3=3 第二章 平面連桿機構（作業(yè)一）一、 填空題1. 曲柄的極位夾角0，且曲柄為主動件2. 行程速比系數(shù)；K=（180o+）/（180o）3. 搖桿；連桿和曲柄二、 選擇1.C 2.B；F 3.A，B， 4.A；D三、 判斷題1. × 2. 3. ×四、 計算題1、正弦定理： （）余弦定理： 2、對于導桿機構，第二章 平面連桿機構（作業(yè)二）一、 填空題1. 最短桿與最長桿長度之和小于等于另兩桿長度之和2. 雙曲柄；曲柄搖桿；雙搖桿；雙搖桿3. 曲柄搖桿或曲柄

4、滑塊；曲柄長二、 選擇題1.D； C,E； A； C,E 3.B，C，G 4.A，B，C，D，F(xiàn)，G 5.F； E 6.C（見右圖） 7.C三、判斷題1. × 2. × 3. × 4. × 5. ×五、 作圖計算1. F=3×52×7=1 應有一個主動件2.曲柄搖桿機構，搖桿滑塊機構3.AFE4.機構具有急回特征，=C2AC15.最大行程為F1F2=L6.存在死點，F(xiàn)處于極限位置時，ABC共線，有兩處。7.L=2DE=48第三章 凸輪機構（作業(yè)一）一、 填空題1. 盤形凸輪；移動凸輪；圓柱凸輪2. 尖頂從動件；平頂從動件；滾

5、子從動件3. 等速運動、等加速等減速、簡諧；開始；終了；剛性；柔性4. 的最小向徑rmin 5. 3 ；2 ；1；4 ；二、 選擇題1.C；D 2.B 3.B 4.C第三章 凸輪機構（作業(yè)二）一、 填空題1. 緊湊；過大 ；降低； 自鎖 ； 尖點或交叉2. 大； 小于理論輪廓線外凸部分的最小曲率半徑3. 從動件運動方向和接觸輪廓的法線方向之間所夾的銳角4. 從動件導路偏離凸輪回轉(zhuǎn)中心得距離；從動件導路向推程相對速度瞬心得同側(cè)偏置二、 選擇題1.F 2.B三、 判斷題1. × 2. × 3. × 4. 四、 作圖題第六章 間歇運動機構一、 選擇題1.B 2.D 3.

6、B 4.B二、 填空題1. 槽輪、撥盤、機架2. 棘輪機構、槽輪機構3. 構造簡單、機械效率高、運動平穩(wěn)。第十章 聯(lián)接（作業(yè)一）一、 選擇題1.A 2.B 3.B，D；G 4.C 5.B 6.D 7.C，E，B 8.B 9.C二、 填空題1. 普通螺紋；管螺紋2. 緊固聯(lián)接；緊密聯(lián)接3. 單向傳動；雙向傳動4. ； 高； 45o5. 管子的公稱通徑三、 簡答題普通細牙螺紋：升角小，小徑大，自鎖性好，強度高，但不耐磨，易滑扣；適用于薄壁零件，受動載荷的聯(lián)接，微調(diào)機構的調(diào)整。粗牙螺紋：升角大于細牙螺紋，小徑小于細牙螺紋，不易滑扣，較耐磨，拆卸方便，廣泛應用于緊固聯(lián)結中四、 計算題1. （P161

7、題10-1）2. 大于M20，M20×1.5的螺紋升角，故M20，M20×1.5均可自鎖。3.（P161 題10-2）M20： 查P137表10-1 P=2.5，d2=18.376，n=1M20×1.5：P=1.5，查表10-1計算式，d2=20-0.6459P=19.026 M20×1.5自鎖性能較好4. （P161 題10-3） 5. （P161 題10-4）（1） （2）（3） （4）第十章 聯(lián)接（作業(yè)二）一、 選擇題1.A，C，B 2.B 3.A 4.C，A 5.A，C，D，F(xiàn)二、 填空題1. 螺栓聯(lián)結，雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘2. 不加工，方便

8、，低；沒有，橫向3. ； 4. 螺栓剪切面的數(shù)目；螺栓剪切面的直徑；螺栓桿與被聯(lián)接件孔壁間接觸受壓的最小軸向長度三、 簡答題1. 小直徑的螺栓裝配時，如擰緊力過大易將螺栓拉斷，對重要的有強度要求的螺栓聯(lián)接，若擰緊程度僅憑工人經(jīng)驗，無控制擰緊力矩措施，則不宜選用小于M20 M16的螺栓。2. 螺栓桿拉斷，螺紋的壓潰或剪斷，經(jīng)常拆卸時因磨損而發(fā)生滑扣3. （1）利用附加摩擦力防松，如彈簧墊片、對頂螺母、尼龍鎖緊螺母（2）采用專門防松元件：如開口銷、帶翅墊片，止動墊片（3）其他防松：如沖點、粘合4. 在靜載荷或工作溫度變化不大時不會松脫，但在沖擊、振動、交變載荷作用下，預緊力可能在某一瞬間消失，使聯(lián)

9、接松脫，此外工作溫度較高，也可能由于變形而發(fā)生松脫，故必須考慮防松問題。四、 計算題（P161 題10-5） N按公式（10-13）： N答：牽引力不得大于1816.5N。第十章 聯(lián)接（作業(yè)三）一、 填空題1. 拉斷；壓潰或剪斷；因磨損而滑扣。疲勞斷裂；應力集中；螺栓頭部、螺紋收尾部和支承面所處的螺紋部2. F0Fa；螺紋剛度，拉伸載荷Fa3. 增加；減少；避免4. 預緊力5. 受預緊力所產(chǎn)生的拉應力和螺紋力矩所引起的扭切應力；受預緊力所產(chǎn)生的壓應力6. 螺紋副相對轉(zhuǎn)動的阻力矩T1；螺母支承面上的摩擦阻力矩T27. 降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；改善螺紋各圈間的載荷分布；避免或減少附加應力。二

10、、 簡答題普通螺母軸向載荷在旋合螺紋各圈間的分布是不均勻的，旋合圈數(shù)越多，載荷分布的不均勻程度越顯著，到第810圈之后，螺紋幾乎不受載荷，故螺母圈數(shù)不宜大于10。三、 計算作圖1.（1）殘余預緊力KN （2）螺栓所受總軸向載荷：KN （3）螺栓所受工作載荷：KN （4）載荷與變形的關系圖如右所示：第十章 聯(lián)接（作業(yè)四）一、 選擇題1.B；F；D 2.D；B；C 3.B 4.B；1.5；E；F 5.D；B6. E；B二、 判斷題1. × 2. × 3. 4. × 5. × 6. × 7. 三、 填空題1. 壓縮和磨損；鍵的剪斷2. 實現(xiàn)軸上零件的

11、軸向移動,構成動聯(lián)接；用螺釘將鍵固定在軸槽中,起鍵用,便于裝卸。3. 平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵；楔鍵、切向鍵4. 實現(xiàn)軸和軸上零件間的固定，以傳遞扭矩，有的鍵還可以實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動四、 計算題軸頸55，則b=16，h=10，L=100，選用C型鍵聯(lián)軸器為鑄鐵，靜載荷：查表10-10 ，p=7080 N/mm2 N/mm2鍵聯(lián)接強度通不過，不安全。第十三章 帶傳動（作業(yè)一）一、 選擇題1.A；C；D 2.C 3.C 4.C 5.B二、填空題1. 楔形效應；摩擦力；較大；較大 2. 接觸面；摩擦力3. 兩輪直徑 4. 平帶、V帶、特殊截面帶5. 強力、填充物、外包 6. 帶與帶輪

12、接觸弧所對的中心角；越大7. 調(diào)節(jié)中心距；張緊輪；小輪；??；外 三、簡答題五、 判斷題1. 2.× 3.× 4. 5. 6. 7.× 8.× 9.× 10.×第十三章 帶傳動（作業(yè)二）一、 選擇題1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.B 7.C 8.A二、 填空題1. 等于；主；緊；松；有效拉力2. 拉應力；離心拉應力；彎曲應力3. 減低；縮短；增大；伸長三、 判斷題1. 2. 3.× 4.× 5. 6.× 7.× 8.× 9.× 10. 11.× 12.&#

13、215; 13.14.× 15.16.四、 作圖題第十三章 帶傳動（作業(yè)三）一、 擇題1.D 2.A；B 3.B；C 4.A 5.C 6.D 7.B 8.B二、 填空題1.2.過載引起的全面滑動；拉力差；圓周力3.磨損；降低；失效4.帶工作時顫動三、 判斷題2. × 3. × 4. ×四、 簡答題1. 帶傳動中，在其他條件不變時，包角越大，帶的摩擦力和能傳遞的功率也越大，即包角與所能傳遞的圓周力成正比，而在圓周力一定時，帶速與傳遞的功率成正比，故為防止傳動失效，應限制最小包角與帶速。2. 與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的傳動比；需要的

14、張緊力小，作用在軸上的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結構緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時其傳動結構簡單。鏈傳動的缺點是：瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪音。五、 計算題1）（P239 題13-1）（ 165.7°） 2）（P239 題13-2） 第四章 齒輪傳動（作業(yè)一）一、 選擇題1.B 2.A，B，C，D，F(xiàn) 3.B 4.A，B，F(xiàn) 5.C6.C；D 7.E；F；D；B二、 填空題1. 共軛齒廓；一對傳動齒輪的瞬時角速度與其連心線O1O2被齒廓接觸點公法線所分割的

15、兩線段長度成正比。2. 基；法線與齒廓上該點速度方向所夾的銳角3. 基，保持原值不變；節(jié)4. 公切線；嚙合線；漸開線在節(jié)圓上；齒廓間壓力方向；不變?nèi)?判斷題1. 2. × 3. × 4. 5. ×四、 其他1. （書本題4-1）小齒輪：d=mz1=3×19=57 ha=ha*m=3 hf=（ha*+c*）m=1.25×3=3.75 c= c*m=0.25×3=0.75 a=m/2×（z1+ z2）=90 da=d+ 2ha=d+2ha*m=57+2×3=63 df= d- 2hf =57-2×3.75=

16、49.5 db=dcos=57×cos20o=53.56 e= s=m/2=4.7124 p=e+s=9.4248大齒輪：d=mz2=3×41=123 ha= 同上 hf= 同上 c= 同上 a= 同上 da= 123+6=129 df= 123-7.5=115.5 db= 123×cos20o=115.58 e= s= 同上 p=e+s= 同上2.（書本題4-2） 根據(jù)a=（m/2）（z1+z2） m=2a/（z1+z2）=2×160/（20+60）=4 d1=m z1=4 ×20=80 d2=m z2=4 ×60=2403.（書本

17、題4-3） 根據(jù)da=d+2 ha= m z+ 2ha*m=m（z+2 ha*） m=da/（z+ ha*）=135/27=5 d= m z=5×25=1254.（書本題4-4）請注意下標一定要按規(guī)定標寫 分度圓上：d=mz=5×40=200 壓力角=20o 曲率半徑=（d/2）×sin=100×sin20o=34.2 基圓上： db= d×cos=200×cos20 o=187.94壓力角b=arccos（db/ db）=0o 曲率半徑b=（db/2）×sinb=0 齒頂圓上：da=d+ 2ha=d+2ha*m=200+2

18、×1×5=210 壓力角a=arccos（db/ da）=26.50o 曲率半徑a=（da/2）×sina=105×sin26.50o=46.85第四章 齒輪傳動（作業(yè)二）一、選擇題2. E； F； A、B、C、D； G； E； F； C； E； G； F3. B； D； E； B4. B； C； D； C5. C； E； G6. A； D7. D二、填空題1. 滿足齒廓嚙合基本定律和連續(xù)傳動條件2. 制成齒數(shù)小于Zmin而無根切的齒輪；實現(xiàn)非標準中心距的無側(cè)隙傳動；使大小齒輪的抗彎能力比較接近3. 齒頂線超過嚙合線的極限時；齒根的漸開線；齒數(shù)ZZmin

19、不發(fā)生根切最少齒數(shù)4. 齒面磨損；疲勞點蝕5. 磨粒磨損；跑合磨損；閉式傳動；新制齒輪副6. 輪齒折斷，點蝕，膠合，磨損，塑性變形7. 接觸；疲勞裂紋；齒根表面靠近節(jié)線；越強；齒面磨損快，點蝕來不及出現(xiàn)或擴展即被磨掉8. 因嚙合區(qū)溫度升高；齒面間的潤滑油膜不易形成9. 范成法；成形法三、判斷題 1. × 2. × 3. 4. 第十一章 齒輪傳動一、選擇題 1.C；D 2.D；A；A；D 3.A 4.A 5.A； 6.C 7.D二、填空題1. 齒形誤差，齒距誤差，齒向誤差，兩軸線不平行，傳遞運動餓精確性、傳動的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性2. 齒根較薄，彎曲強度較低；受載次數(shù)較多

20、；高HB2050；承載能力較高3. ；在齒廓的節(jié)點C上； 沿嚙合線即法向力方向4. 中心距a；齒輪直徑；彎曲強度三、簡答題理論上名義載荷沿齒寬均勻分布，但由于軸和軸承的變形，傳動裝置制造安裝誤差等原因，使載荷分布不均勻，有載荷集中現(xiàn)象；由于各種原動機和工作機的特征不同，齒輪制造誤差及輪齒變形，引起動載荷；故用計算載荷KFn代替名義載荷Fn斜齒輪作業(yè)一、選擇題1.C；E 2.D；C 3.C 4.A；B；B；A；B二、填空題1. 兩輪的模數(shù)和壓力角必須相等，且分度圓柱螺旋角相等，一為左旋一為右旋2. ；3. 齒廓接觸線是斜線，一對齒是逐漸進入逐漸退出嚙合，傳動平穩(wěn)；重合度大，承載能力高；最少齒數(shù)小

21、于17；適于高速傳動；會產(chǎn)生軸向力，使軸定位結構復雜4. ，主動輪上與運動方向相反，從動輪與運動方向相同 ，兩輪均指向各自軸心 ，主動輪右旋用右手，左旋用左手，四指為旋轉(zhuǎn)方向，拇指為方向，從動輪軸向力與主動輪方向相反；三、計算題 中間齒輪3左旋。圓錐齒輪作業(yè)一、填空題1. 兩輪大端模數(shù)和壓力角分別相等，兩輪外錐距相等2. 球面漸開線；133. 大端；位于齒寬中點4. ，主動輪上與運動方向相反，從動輪上與運動方向相同； ，垂直指向齒輪軸線 ，背著錐頂，由小端指向大端5. 中線；分度圓；正變位二、選擇題1.A；F 2.B三、計算作圖1. Z4左旋，轉(zhuǎn)向，2. 3. Nmm mm N N N N第十

22、二章 蝸輪蝸桿傳動作業(yè)一、填空題1. ；2. 阿基米德；漸開線3. 蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面；漸開線齒輪和齒條4. 可獲得很大的傳動比、結構緊湊、傳動平穩(wěn)；噪音較小，傳動效率較低、成本較高5. 碳鋼或合金鋼；青銅6. 輪齒嚙合的功率損耗、軸承中的磨損損耗、攪動油箱內(nèi)潤滑油的油阻損耗7. 減少刀具的數(shù)量并便于標準化；d1/m；大；大；小8. 軸向；2T1/d1；與主動輪旋轉(zhuǎn)方向相反圓周；2T2/d2；右；轉(zhuǎn)向；拇指Ft2×tan；分別由受力點指向各自的軸心二、選擇題1.A 2.C 3.D 三、判斷題 1. 2. × 3. 4. × 5. ×三、問答題

23、 蝸桿轉(zhuǎn)動中由于齒面間存在較大的相對滑動速度vs，產(chǎn)生熱量，使?jié)櫥蜏厣叨兿?，潤滑條件變壞，增大膠合的可能性，從而影響蝸桿傳動的承載能力。蝸桿為左旋，因此采用左手判斷出蝸桿軸向力方向Fa1，由此得蝸輪圓周力Ft2因此蝸輪轉(zhuǎn)向是（右視圖）中的順時針方向。Fa四、課本12-2；第五章 輪系作業(yè)一、填空題1. 行星；1；差動；2二、選擇題1.E 2.E三、判斷題1.× 2. × 3. × 4.1. 課本5-1 四、計算3.課本5-42.課本5-25. 課本5-56. 課本5-66. 課本5-87. 課本5-158. 課本5-19該輪系為混合輪系：其中2-2，1-1，

24、5，-5，4，-4為定軸輪系 （1）并且 （2）由2，3-3，4，H組成差動輪系將（1）和（2）式代入上式： 得到：第十四章 軸作業(yè)一、填空題1. 轉(zhuǎn)軸 、傳動軸、心軸；傳動軸；轉(zhuǎn)軸；只承受彎矩不傳遞轉(zhuǎn)矩；心軸2. 軸向；周向3. 便于軸上零件的裝拆；軸頭；軸頸；軸肩4. 降低應力集中，提高軸的疲勞強度二、選擇題1.A 2.D 3.D 4.D 5.B 6.D 7.C 8.B 9.D 10.C 11.C 第十五章 滑動軸承作業(yè)一、填空題1. 干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦2. 摩擦系數(shù)??；導熱性好，熱膨脹系數(shù)??；耐磨、耐蝕、抗膠合能力強；有足夠的強度和塑性3. 降低磨擦功耗，減少磨損；同時

25、起到冷卻、吸振、防銹等作用4. 液體潤滑劑潤滑油；半固體潤滑劑潤滑脂；固體潤滑劑5. 油性、粘度；滴點、針入度6. 動力；帕·秒（Pa·s）；運動；斯（st）或厘斯（cst）；降低7. 粘度大；粘度?。粷櫥?. 動力；潤滑油密度9. 增大；減小10. 表征液體流動的內(nèi)摩擦性能二、選擇題1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 三、判斷題1.× 2. × 3. ×四、簡答題1. 形成動壓油膜的條件是：兩工作表面間必須有楔形間隙；兩工作表面間必須連續(xù)充滿潤滑油或其他粘性流體；兩工作表面間必須有相對滑動速度，其運動方向必須保證潤滑油從大截面流進，從小截面流出。同時使載荷、速度、粘度及間隙的能夠匹配恰當。2. 軸承合金有錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金