西安交大《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課后習(xí)題答案綜合版

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)大綱2011、4、3第1章緒論掌握：機(jī)器的特征：人為的實(shí)物組合、各實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、有機(jī)械能參與或作機(jī)械功機(jī)器的組成：驅(qū)動(dòng)部分+傳動(dòng)部分+執(zhí)行部分了解：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)、通用零件、標(biāo)準(zhǔn)件、專(zhuān)用零件和部件的概念課程內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù)第2章機(jī)械設(shè)計(jì)概述了解：與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的一些基礎(chǔ)理論與技術(shù)，機(jī)器的功能分析、功能原理設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序，機(jī)械設(shè)計(jì)的類(lèi)型和常用的設(shè)計(jì)方法第3章機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ)知識(shí)掌握：構(gòu)件的定義（運(yùn)動(dòng)單元體）、分類(lèi)（機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件）構(gòu)件與零件（加

2、工、制造單元體）的區(qū)別平面運(yùn)動(dòng)副的定義、分類(lèi)（低幅：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副；高副：平面滾滑副）各運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)特征、幾何特征、表示符號(hào)及位置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的畫(huà)法（注意標(biāo)出比例尺、主動(dòng)件、機(jī)架和必要的尺寸）機(jī)構(gòu)自由度的定義（具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目）平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)（低幅：引入2個(gè)約束；高副：引入1個(gè)約束）平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算（F3n2P5P4）應(yīng)用自由度計(jì)算公式時(shí)的注意事項(xiàng)（復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束、公共約束）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件（機(jī)構(gòu)主動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度）速度瞬心定義（絕對(duì)速度相等的瞬時(shí)重合點(diǎn)）瞬心分類(lèi)：絕對(duì)瞬心（絕對(duì)速度相等且為零的瞬時(shí)重合點(diǎn)，位于絕對(duì)速度的垂線上）相對(duì)瞬心（絕對(duì)速度相等但不為

3、零的瞬時(shí)重合點(diǎn)，位于相對(duì)速度的垂線上）速度瞬心的數(shù)目：K=N(N-1)/2速度瞬心的求法：觀察法：轉(zhuǎn)動(dòng)副位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心；移動(dòng)副位于垂直于導(dǎo)軌的無(wú)窮遠(yuǎn)；高副位于過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上三心定理：互作平面平行運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，且位于同一直線上用速度瞬心求解構(gòu)件的速度（關(guān)鍵找到三個(gè)速度瞬心，建立同速點(diǎn)方程，然后求解）了解：運(yùn)動(dòng)鏈的定義及其分類(lèi)（閉式鏈：?jiǎn)苇h(huán)鏈、多環(huán)鏈；開(kāi)式鏈）運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件（具有一個(gè)機(jī)架、具有足夠的主動(dòng)件）機(jī)動(dòng)示意圖（不按比例）與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的區(qū)別第6章平面連桿機(jī)構(gòu)掌握：平面連桿機(jī)構(gòu)組成（構(gòu)件+低副；各構(gòu)件互作平行平面運(yùn)動(dòng)）低副機(jī)構(gòu) 平面連桿的基本型式（平面四桿機(jī)構(gòu)）、平面四

4、桿機(jī)構(gòu)的基本型式（鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成（四構(gòu)件+四轉(zhuǎn)動(dòng)副）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件名稱(chēng)（機(jī)架、連桿、連架桿、曲柄、搖桿、固定鉸鏈、活動(dòng)鉸鏈）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的變異方法：改變構(gòu)件長(zhǎng)度、改變機(jī)架（倒置）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性：曲柄存在條件：最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度+最短桿長(zhǎng)度其余兩桿長(zhǎng)度之和連架桿與機(jī)架中有一桿為四桿中之最短桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置（曲柄與連桿共線位置）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角（兩極限位置時(shí)曲柄所夾銳角）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性及行程速比系數(shù)平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳力特性：壓力角：不計(jì)摩擦、重力、慣性力時(shí)從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)速

5、度方向間所夾銳角傳動(dòng)角：壓力角的余角許用壓力角、許用傳動(dòng)角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角位置（曲柄與機(jī)架共線的兩位置中的一個(gè)）死點(diǎn)位置：傳動(dòng)角為零的位置（）實(shí)現(xiàn)給定連桿二個(gè)或三個(gè)位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定行程速比系數(shù)的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：曲柄搖桿、曲柄滑塊和擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)了解：連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)以及變異后機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用、死點(diǎn)（止點(diǎn)）位置的應(yīng)用和渡過(guò) 基本設(shè)計(jì)命題：實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)要求：連桿有限位置、連架桿對(duì)應(yīng)角位移、軌跡滿足各種附加要求：曲柄存在條件、運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件、傳力及其他條件實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定連桿軌跡的四桿機(jī)構(gòu)，解析法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置的四桿機(jī)構(gòu)第7章凸輪機(jī)構(gòu)掌握：凸輪機(jī)構(gòu)的組成（凸輪+從動(dòng)件

6、+機(jī)架）高副機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：按凸輪分類(lèi)：平面凸輪（盤(pán)形凸輪、移動(dòng)凸輪），空間凸輪按從動(dòng)件分類(lèi)：端部形狀：尖端、滾子、平底、曲面運(yùn)動(dòng)形式：移動(dòng)、擺動(dòng)安裝方式：對(duì)心、偏置按鎖合方式分類(lèi)：力鎖合、形鎖合基圓（理論廓線上最小向徑所作的圓）、理論廓線、實(shí)際廓線、行程從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（升程、回程、遠(yuǎn)休止、近休止）剛性沖擊（硬沖：速度突變，加速度無(wú)窮大）、柔性沖擊（軟沖：加速度突變）運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：速度為常數(shù)、始末兩點(diǎn)存在硬沖、用于低速等加速等減速：加速度為常數(shù)、始末中三點(diǎn)存在軟沖、不宜用于高速余弦加速度：停升停型：始末兩點(diǎn)存在軟沖、不宜用于高速升降升型：無(wú)沖擊、可用于高速正弦加速度：無(wú)沖擊、

7、可用于高速反轉(zhuǎn)法繪制凸輪廓線的方法：對(duì)心或偏置尖端移動(dòng)從動(dòng)件，對(duì)心或偏置滾子移動(dòng)從動(dòng)件滾子半徑的選擇、基圓半徑的確定、運(yùn)動(dòng)失真及其解決的方法了解：凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、凸輪機(jī)構(gòu)的一般命名原則四種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推導(dǎo)方法和位移曲線的畫(huà)法運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本形式：停升停；停升降停；升降升運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇原則，平底從動(dòng)件凸輪廓線的繪制方法及運(yùn)動(dòng)失真的解決方法機(jī)構(gòu)自鎖、偏置對(duì)壓力角的影響，壓力角a、許用壓力角、臨界壓力角三者關(guān)系：第8章 齒輪傳動(dòng)掌握：齒輪機(jī)構(gòu)的組成（主動(dòng)齒輪+從動(dòng)齒輪+機(jī)架）高副機(jī)構(gòu)圓形齒輪機(jī)構(gòu)分類(lèi)：平行軸：直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒

8、輪齒條）人字齒輪機(jī)構(gòu)相交軸：圓錐齒輪機(jī)構(gòu)（直齒、斜齒、曲齒）相錯(cuò)軸：螺旋齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)齒廓嚙合基本定律（兩輪的傳動(dòng)比等于公法線割連心線線段長(zhǎng)度之反比）定傳動(dòng)比條件、節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓、共軛齒廓漸開(kāi)線的形成、特點(diǎn)及方程一對(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合特性：定傳動(dòng)比特性、嚙合角和嚙合線保持不變、可分性漸開(kāi)線齒輪各部分名稱(chēng)：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、頂隙、分度圓、基圓、齒頂圓、齒根圓齒頂高、齒根高、齒全高、齒距（周節(jié)）、齒厚、齒槽寬標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角()齒頂高系數(shù)(1.0、0.8)、頂隙系數(shù)(0.25、0.3)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算：分度圓d、基圓db、齒頂高h(yuǎn)a、齒根高h(yuǎn)f、齒全高h(yuǎn)齒

9、距(周節(jié))p、基圓齒距(基節(jié))pb、齒厚s齒槽寬e齒頂圓：外齒輪(),內(nèi)齒輪()齒根圓：外齒輪(),內(nèi)齒輪()標(biāo)準(zhǔn)中心距：外嚙合：、內(nèi)嚙合：標(biāo)準(zhǔn)安裝：分度圓與節(jié)圓重合（、）一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合條件：正確嚙合條件（、）連續(xù)傳動(dòng)條件（1）、重合度的幾何含義輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)及特點(diǎn)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合過(guò)程：入嚙點(diǎn)（起始嚙合點(diǎn)）、脫嚙點(diǎn)（終止嚙合點(diǎn)）實(shí)際嚙合線：、理論嚙合線：、極限嚙合點(diǎn)：和范成法加工齒輪的特點(diǎn)（用同一把刀具可加工不同齒數(shù)相同模數(shù)和相同壓力角的齒輪）根切現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因（漸開(kāi)線刀刃頂點(diǎn)超過(guò)極限嚙合點(diǎn)）、不根切的最少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)的失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性流動(dòng)防

10、止失效的措施、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則、齒輪材料的選擇原則軟硬齒面的區(qū)別、熱處理方法、加工工藝和各自的應(yīng)用場(chǎng)合齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷FcaKAKvKbKaFnKFn中四個(gè)系數(shù)的含義及其主要影響因素、改善措施直齒圓柱齒輪的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算力學(xué)模型（接觸：赫茲公式、彎曲：懸臂梁）強(qiáng)度計(jì)算中的主要系數(shù)YFa、YSa、Y、ZE、ZH、Z的意義及影響因素設(shè)計(jì)參數(shù)（齒數(shù)、齒寬系數(shù)、齒數(shù)比等）的選擇直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算路線（強(qiáng)度計(jì)算的公式不要求記，考試時(shí)若需要會(huì)給出）了解：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和其他分類(lèi)方法，常用齒廓曲線：漸開(kāi)線、擺線、圓弧齒廓工作段、重合度的最大值、重合度與基本參數(shù)的關(guān)系漸開(kāi)線齒輪的加工方法：鑄造

11、法、熱軋法、沖壓法、切制法（仿型法、展成法）范成法加工齒輪時(shí)刀具與輪坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：范成運(yùn)動(dòng)、切削運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、讓刀運(yùn)動(dòng)變位齒輪加工方法、正變位、零變位、負(fù)變位、最小變位系數(shù)，各種失效產(chǎn)生的機(jī)理第9章 蝸桿傳動(dòng)掌握：蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)計(jì)算：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、直徑、直徑系數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、導(dǎo)程角等蝸桿傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向判定蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)的受力分析，力與旋向、轉(zhuǎn)向關(guān)系的判定，蝸桿傳動(dòng)的效率蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，蝸桿蝸輪常用材料和結(jié)構(gòu)了解：蝸桿傳動(dòng)的分類(lèi)、蝸桿傳動(dòng)的精度、自鎖現(xiàn)象及自鎖條件蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算（進(jìn)行熱平衡計(jì)算的原因及熱平衡基本概念）第10章輪

12、系掌握：定軸輪系：所有齒輪軸線位置相對(duì)機(jī)架固定不動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪軸線可繞其他齒輪固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)組成：行星輪+太陽(yáng)輪（中心輪）+行星架（系桿）分類(lèi)：行星輪系（F=1）、差動(dòng)輪系（F=2）混合輪系：由若干個(gè)定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)雜輪系定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比計(jì)算：求解步驟：分清輪系、分別計(jì)算、找出聯(lián)系、聯(lián)立求解關(guān)鍵：正確區(qū)分各基本輪系蝸桿旋向的判定：軸線鉛錘放置，觀察可見(jiàn)面齒的傾斜方向，左邊高左旋，右邊高右旋了解：惰輪；輪系的功用第11章 帶傳動(dòng)掌握：帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)帶傳動(dòng)的工作情況分析（運(yùn)動(dòng)分析、力分析、應(yīng)力分析、失效分析）型號(hào)、主要參數(shù)（a、d、Z、L、v

13、）及設(shè)計(jì)選擇原則、方法了解：帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和步驟，帶的使用方法第12章 其他傳動(dòng)類(lèi)型簡(jiǎn)介棘輪機(jī)構(gòu)掌握：組成、工作原理、類(lèi)型（齒式、摩擦式）運(yùn)動(dòng)特性：往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；有噪音有磨損、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差設(shè)計(jì)時(shí)滿足：自動(dòng)嚙緊條件了解：特點(diǎn)、應(yīng)用及設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)掌握：組成、類(lèi)型（外槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)）、定位裝置（鎖止弧）運(yùn)動(dòng)特性：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；主動(dòng)撥銷(xiāo)進(jìn)出槽輪的瞬時(shí)其速度應(yīng)與槽的中心線重合且有軟沖第14章機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析原理掌握：作用在機(jī)械上的力：驅(qū)動(dòng)力、工作阻力等效構(gòu)件、等效力矩、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效力、等效質(zhì)量、等效動(dòng)力學(xué)模型等效原則：等效力矩、等效力：功或功率相等等

14、效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效質(zhì)量：動(dòng)能相等等效方程速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)和飛輪設(shè)計(jì)掌握：機(jī)器運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段：起動(dòng)階段、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)階段（勻速或變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)）、停車(chē)階段周期性速度波動(dòng)的原因、一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的目的（限制速度波動(dòng)幅值）和方法（增加質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）平均角速度，不均勻系數(shù)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算能量指示圖、最大盈虧功、最大速度位置、最小速度位置了解：三個(gè)階段中功能關(guān)系、非周期性速度波動(dòng)的原因及調(diào)節(jié)方法剛性回轉(zhuǎn)體的平衡掌握：靜平衡的力學(xué)條件，動(dòng)平衡的力學(xué)條件靜平衡原理、動(dòng)平衡原理第15章 螺紋連接掌握：螺紋連接的基本類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用螺紋連接的預(yù)緊和防松原理、方法單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算方法螺栓組連接的

15、設(shè)計(jì)與受力分析提高螺紋連接強(qiáng)度的措施了解：螺紋的類(lèi)型，各種類(lèi)型的特點(diǎn)及應(yīng)用第16章 軸掌握：軸按載荷所分類(lèi)型（心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸）軸的材料、熱處理及選擇軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、軸上主要零件的布置、軸的各段直徑和長(zhǎng)度、軸上零件的軸向固定、軸上零件的周向固定、軸的結(jié)構(gòu)工藝性、提高軸的強(qiáng)度和剛度）平鍵、花鍵聯(lián)接的特點(diǎn)、鍵強(qiáng)度計(jì)算軸的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軸的強(qiáng)度計(jì)算（初步計(jì)算方法：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算；按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算）了解：軸的功用及類(lèi)型軸上載荷與應(yīng)力的類(lèi)型、性質(zhì)軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及特點(diǎn)第17章 軸承掌握：對(duì)滑動(dòng)軸承軸瓦和軸承襯材料的要求和常用材料非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要失效形式和設(shè)計(jì)計(jì)算方法常用滾動(dòng)軸

16、承的類(lèi)型和各自的主要特點(diǎn)選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)要考慮的主要因素滾動(dòng)軸承基本額定壽命的概念；壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算角接觸球軸承、圓錐滾子軸承的軸向載荷的計(jì)算滾動(dòng)軸承支撐軸系時(shí)的配置方式、應(yīng)用場(chǎng)合軸承的調(diào)整、固定、裝拆、預(yù)緊、潤(rùn)滑、密封的主要作用和方法了解：軸承的功用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合滾動(dòng)軸承受載元件的應(yīng)力分析（定性）四種考試題型選擇題、填空題、綜合題（分析、設(shè)計(jì)等）、結(jié)構(gòu)題第三章部分題解參考3-5 圖3-37所示為一沖床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的意圖是通過(guò)齒輪1帶動(dòng)凸輪2旋轉(zhuǎn)后，經(jīng)過(guò)擺桿3帶動(dòng)導(dǎo)桿4來(lái)實(shí)現(xiàn)沖頭上下沖壓的動(dòng)作。試分析此方案有無(wú)結(jié)構(gòu)組成原理上的錯(cuò)誤。若有，

17、應(yīng)如何修改？ 習(xí)題3-5圖 習(xí)題3-5解圖(a)習(xí)題3-5解圖(b)習(xí)題3-5解圖(c)解畫(huà)出該方案的機(jī)動(dòng)示意圖如習(xí)題3-5解圖(a)，其自由度為：其中：滾子為局部自由度計(jì)算可知：自由度為零，故該方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)，即結(jié)構(gòu)組成原理上有錯(cuò)誤。解決方法：增加一個(gè)構(gòu)件和一個(gè)低副，如習(xí)題3-5解圖(b)所示。其自由度為：將一個(gè)低副改為高副，如習(xí)題3-5解圖(c)所示。其自由度為：3-6 畫(huà)出圖3-38所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（運(yùn)動(dòng)尺寸由圖上量?。?，并計(jì)算其自由度。 習(xí)題3-6(a)圖習(xí)題3-6(d)圖解(a)習(xí)題3-6(a)圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可畫(huà)成習(xí)題3-6(a)解圖(a)或習(xí)題3-6(a)解圖(b

18、)的兩種形式。自由度計(jì)算：習(xí)題3-6(a)解圖(a)習(xí)題3-6(a)解圖(b)解(d)習(xí)題3-6(d)圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可畫(huà)成習(xí)題3-6(d)解圖(a)或習(xí)題3-6(d)解圖(b)的兩種形式。自由度計(jì)算： 習(xí)題3-6(d)解圖(a) 習(xí)題3-6(d)解圖(b)3-7 計(jì)算圖3-39所示機(jī)構(gòu)的自由度，并說(shuō)明各機(jī)構(gòu)應(yīng)有的原動(dòng)件數(shù)目。解(a)A、B、C、D為復(fù)合鉸鏈原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為1說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)為精確直線機(jī)構(gòu)。當(dāng)滿足BE=BC=CD=DE，AB=AD，AF=CF條件時(shí)，E點(diǎn)軌跡是精確直線，其軌跡垂直于機(jī)架連心線AF解(b)B為復(fù)合鉸鏈，移動(dòng)副E、F中有一個(gè)是虛約束原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為1說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)為飛剪機(jī)

19、構(gòu)，即在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將其剪切。剪切時(shí)剪刀的水平運(yùn)動(dòng)速度與被剪物體的水平運(yùn)動(dòng)速度相等，以防止較厚的被剪物體的壓縮或拉伸。解(c)方法一：將FHI看作一個(gè)構(gòu)件B、C為復(fù)合鉸鏈原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為2方法二：將FI、FH、HI看作為三個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件B、C、F、H、I為復(fù)合鉸鏈原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為2說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)為剪板機(jī)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)剪刀刀口安裝在兩個(gè)滑塊上，主動(dòng)件分別為構(gòu)件AB和DE。剪切時(shí)僅有一個(gè)主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，用于控制兩滑塊的剪切運(yùn)動(dòng)。而另一個(gè)主動(dòng)件則用于控制剪刀的開(kāi)口度，以適應(yīng)不同厚度的物體。解(d)原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為1說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)為全移動(dòng)副機(jī)構(gòu)（楔塊機(jī)構(gòu)），其公共約束數(shù)為1，即所有構(gòu)件均受到不能繞垂直于圖面軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的

20、約束。解(e)原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)為3說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)為機(jī)械手機(jī)構(gòu)，機(jī)械手頭部裝有彈簧夾手，以便夾取物體。三個(gè)構(gòu)件分別由三個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以滿足彈簧夾手的位姿要求。彈簧夾手與構(gòu)件3在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)為同一構(gòu)件。3-9 是比較圖3-41（a）、（b）、（c）、（d）所示的4個(gè)機(jī)構(gòu)是否相同，或那幾個(gè)是相同的？為什么？解 （a）、（b）、（c）、（d）機(jī)構(gòu)都完成轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副這種運(yùn)動(dòng)連接方式，機(jī)構(gòu)中相鄰構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型相同，且相對(duì)機(jī)架的位置也相同。因而這四個(gè)機(jī)構(gòu)都是相同的畫(huà)圖3-10 找出圖3-42所示機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的所有瞬心。若已知構(gòu)件1的角速度，試求圖中機(jī)構(gòu)所示位置時(shí)構(gòu)件3的速度或

21、角速度（用表達(dá)式表示）。解(a) （）解(b) （） 解(c) （）解(d) （）（P） 第六章部分題解參考6-9 試根據(jù)圖6-52中注明的尺寸判斷各鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型。習(xí)題6-9圖解(a)最短桿為機(jī)架該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)(b)最短桿鄰邊為機(jī)架該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(c)該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)(d)最短桿對(duì)邊為機(jī)架該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)6-10 在圖6-53所示的四桿機(jī)構(gòu)中，若，。則b在什么范圍內(nèi)時(shí)機(jī)構(gòu)有曲柄存在？它是哪個(gè)構(gòu)件？ 解分析：根據(jù)曲柄存在條件，若存在曲柄，則b不能小于c；若b=c，則不滿足曲柄存在條件。所以b一定大于c。若bc，則四桿中c為最短桿，若有曲柄，則一定是DC桿。bd： bbd： b

22、結(jié)論：12b30時(shí)機(jī)構(gòu)有曲柄存在，DC桿為曲柄6-12 證明圖6-55所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角位置 (a) (b) 圖6-55 習(xí)題6-12圖證：（a）如圖設(shè)曲柄AB與水平線所成角為， 則有三角函數(shù)關(guān)系得： 當(dāng)或時(shí)，此時(shí)角最小。即圖（a）所示當(dāng)曲柄位于及 兩位置時(shí)，傳動(dòng)角最小。（b）如圖設(shè)曲柄AB與水平線所成角為， 則有三角函數(shù)關(guān)系得： 當(dāng)時(shí)，此時(shí)角最小。即圖（b）所示當(dāng)機(jī)構(gòu)位于位置時(shí)，傳動(dòng)角最小。6-13 設(shè)計(jì)一腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。AD在鉛垂線上，要求踏板CD在水平位置上下各擺動(dòng)10°，且=500mm，=1000mm。試用圖解法求曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度。解6-14 設(shè)計(jì)

23、一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知搖桿長(zhǎng)度，擺角，行程速比系數(shù)。試根據(jù)的條件確定其余三桿的尺寸。解不滿足傳力條件，重新設(shè)計(jì)滿足傳力條件6-15 設(shè)計(jì)一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。已知機(jī)架長(zhǎng)度，行程速比系數(shù)，試用圖解法求曲柄的長(zhǎng)度。解6-16 設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程，偏距。行程速比系數(shù)。試用作圖法求出曲柄和連桿的長(zhǎng)度。解6-17 設(shè)計(jì)加熱爐爐門(mén)的啟閉機(jī)構(gòu)。如圖6-58所示，已知爐門(mén)上梁活動(dòng)鉸鏈B、C的中心距為50mm.要求爐門(mén)打開(kāi)后成水平位置，且熱面朝下（圖中虛線所示）。如果規(guī)定鉸鏈A、D安裝在爐體的y-y豎直線上，其相關(guān)尺寸如圖所示。用圖解法求此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)其余三桿的尺寸。解 取長(zhǎng)度比例尺。 連接和，作和的垂直平

24、分線交軸于A、D點(diǎn)，則，。第七章部分題解參考7-10在圖7-31所示運(yùn)動(dòng)規(guī)律線圖中，各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律未表示完全，請(qǐng)根據(jù)給定部分補(bǔ)足其余部分（位移線圖要求準(zhǔn)確畫(huà)出，速度和加速度線圖可用示意圖表示）。解7-11一滾子對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為一偏心輪，其半徑，偏心距，滾子半徑，凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為常數(shù)。試求：畫(huà)出凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。作出凸輪的理論廓線、基圓以及從動(dòng)件位移曲線圖。解7-12按圖7-32所示位移曲線，設(shè)計(jì)尖端移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的廓線。并分析最大壓力角發(fā)生在何處（提示：從壓力角公式來(lái)分析）。解由壓力角計(jì)算公式：、均為常數(shù) 即、，此兩位置壓力角最大7-13設(shè)計(jì)一滾子對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)

25、形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪基圓半徑，滾子半徑；凸輪逆時(shí)針等速回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件在推程中按余弦加速度規(guī)律運(yùn)動(dòng)，回程中按等加-等減速規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件行程；凸輪在一個(gè)循環(huán)中的轉(zhuǎn)角為：，試?yán)L制從動(dòng)件位移線圖和凸輪的廓線。解7-14將7-13題改為滾子偏置移動(dòng)從動(dòng)件。偏距,試?yán)L制其凸輪的廓線。解7-15如圖7-33所示凸輪機(jī)構(gòu)。試用作圖法在圖上標(biāo)出凸輪與滾子從動(dòng)件從C點(diǎn)接觸到D點(diǎn)接觸時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角，并標(biāo)出在D點(diǎn)接觸時(shí)從動(dòng)件的壓力角和位移。解第八章部分題解參考8-5 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪在安裝時(shí)的中心矩大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，此時(shí)下列參數(shù)中哪些變化？哪些不變？（1）傳動(dòng)比；（2）嚙合角；（3）分度圓直徑；（4）基圓直徑；

26、（5）實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度；（6）齒頂高；（7）齒頂隙解 （1）、（3）、（4）、（6）不變；（2）、（7）變大；（5）變小8-23有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，m=6 mm，z1=20，z2=80，b=40 mm。為了縮小中心距，要改用m=4 mm的一對(duì)齒輪來(lái)代替它。設(shè)載荷系數(shù)K、齒數(shù)z1、z2及材料均不變。試問(wèn)為了保持原有接觸疲勞強(qiáng)度，應(yīng)取多大的齒寬b？解由接觸疲勞強(qiáng)度：載荷系數(shù)K、齒數(shù)z1、z2及材料均不變即 mm8-25一標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，測(cè)得齒輪頂圓直徑da=208mm，齒根圓直徑df=172mm，齒數(shù)z=24，試求該齒輪的模數(shù)m和齒頂高系數(shù)。解若取則 mm若取則 mm（非標(biāo)，舍）答：該齒輪的模數(shù)

27、m=8 mm，齒頂高系數(shù)。8-26一對(duì)正確安裝的漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（正常齒制）。已知模數(shù)m=4 mm，齒數(shù)z1=25，z2=125。求傳動(dòng)比i，中心距a。并用作圖法求實(shí)際嚙合線長(zhǎng)和重合度。解 8-30一閉式單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。小齒輪1的材料為，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度；大齒輪2的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度。電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳遞功率，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，工作壽命為5年（每年工作300天，單班制工作）。齒輪的基本參數(shù)為：。試驗(yàn)算齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。解幾何參數(shù)計(jì)算：載荷計(jì)算：P152 表8-5： P153 表8-6： 齒輪傳動(dòng)精度為9級(jí)，但常用為68級(jí)，故取齒輪傳動(dòng)精度為8級(jí)P152

28、 圖8-21： P154 圖8-24： （軟齒面，對(duì)稱(chēng)布置）P154 圖8-25： 許用應(yīng)力計(jì)算：P164 圖8-34：，P165 圖8-35：，P164 表8-8： ，（失效概率1/100）P162 圖8-32(c)：，P163 圖8-33(c)：，P162 式8-27：P162 式8-28：，驗(yàn)算齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度：P160 表8-7： P161 圖8-31：P160 式8-26：P160 式8-25：齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠驗(yàn)算齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度：P157 圖8-28：，P158 圖8-29：， P158 式8-23：P158 式8-22：齒輪1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠齒輪2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠

29、第九章 蝸桿傳動(dòng)9-7 指出下式中的錯(cuò)誤9-20、手動(dòng)絞車(chē)的簡(jiǎn)圖如圖9-19所示。手柄與蝸桿1固接，蝸輪2與卷筒3固接。已知，蝸桿蝸輪齒面間的當(dāng)量摩擦因數(shù)，手柄的臂長(zhǎng)，卷筒3直徑，重物。求：（1）在圖上畫(huà)出重物上升時(shí)蝸桿的轉(zhuǎn)向及蝸桿、蝸輪齒上所受各分力的方向；（2）蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率；（3）若不考慮軸承的效率，欲使重物勻速上升，手柄上應(yīng)施加多大的力；（4）說(shuō)明該傳動(dòng)是否具有自鎖性。解|（1）受力方向：WW （2）嚙合效率： （3）手柄上的力： 由 ，得 由 ，得由 ，有（4）自鎖性： 機(jī)構(gòu)具有自鎖性。第十章部分題解參考10-4在圖10-23所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)，為單頭右旋蝸桿，求傳動(dòng)比。

30、解 10-6圖10-25所示輪系中，所有齒輪的模數(shù)相等，且均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，若n1=200r/min，n3=50r/min。求齒數(shù)及桿4的轉(zhuǎn)速n4。當(dāng)1）n1、n3同向時(shí)；2）n1、n3反向時(shí)。解設(shè)為“”則1）n1、n3同向時(shí)： r/min （n4與n1同向）2）n1、n3反向時(shí)： r/min （n4與n1反向）10-8圖10-27所示為卷?yè)P(yáng)機(jī)的減速器，各輪齒數(shù)在圖中示出。求傳動(dòng)比。解1-2-3-4-7周轉(zhuǎn)輪系，5-6-7定軸輪系（n1與n7同向）10-9圖10-28所示輪系，各輪齒數(shù)如圖所示。求傳動(dòng)比。解（n1與n4同向）10-11圖10-30示減速器中，已知蝸桿1和5的頭數(shù)均為1（右旋），=1

31、01，=99，=100，=100，求傳動(dòng)比。解1-2定軸輪系，1'-5'-5-4定軸輪系，2'-3-4-H周轉(zhuǎn)輪系()()第十一章 帶傳動(dòng)11-11、 設(shè)V帶傳動(dòng)中心矩，小帶輪基準(zhǔn)直徑，大帶輪基準(zhǔn)直徑，滑動(dòng)率。求（1）V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度；（2）、小帶輪包角；（3）大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速。解：11-12、初選V帶傳動(dòng)中心距時(shí)，推薦，若傳動(dòng)比時(shí)，按推薦的中心矩的最小值、最大值設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)，其各為多少？若傳動(dòng)比，當(dāng)滿足最小包角的要求，其中心矩應(yīng)取多大？解：11-13、某V帶傳動(dòng)傳遞功率，帶速，緊邊拉力是松邊拉力的2倍，求緊邊拉力及有效工作拉力。11-16、某車(chē)床主軸箱與電機(jī)間有一V帶傳動(dòng)裝置

32、。用B型V帶4根，小帶輪基準(zhǔn)直徑，大帶輪基準(zhǔn)直徑，中心距約為。若車(chē)床主軸箱的輸入轉(zhuǎn)速（即大帶輪轉(zhuǎn)速）為，兩班制工作，且已知緊邊拉力是松邊拉力的3倍。試計(jì)算：（1）此帶傳動(dòng)所能傳遞的功率；（2）帶與帶輪接觸面間的當(dāng)量摩擦因數(shù)；（3）緊邊拉力和有效工作拉力；（4）軸上的壓力。第十四章 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)14-11、在圖14-19中，行星輪系各輪齒數(shù)為，其質(zhì)心與輪心重合，又齒輪1、2對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，系桿H對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，齒輪2的質(zhì)量為，現(xiàn)以齒輪1為等效構(gòu)件，求該輪系的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。HO2O1132321H 14-12、機(jī)器主軸的角速度值從降到時(shí)，飛輪放出的功，求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。14-15、機(jī)器的一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)與主軸兩轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)，以曲柄和連桿所組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副A的中心