机械设计基础习题答案

1、第一章 绪论一、填空题1-1 制造 运动 装配1-2 使用功能要求 经济性要求 操作使用要求 可靠性要求二、选择题1-3 D 1-4 C 1-5 B 三、简答题 1-6 名称原动部分传动部分执行部分控制部分自行车人链传动后轮手把、刹闸汽车发动机变速箱、传动轴、减速差速器驱动轮点火系、油门、离合器、变速杆、转向系统、刹车系统普通车床电动机带传动、主轴箱、进给箱、两杠、齿轮齿条主轴、刀架电气开关、变速手柄、离合装置第二章 平面机构及自由度一、填空题2-1 面 点 线 2-2 2 1 1 2 2-3 等于 2-4 变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦和磨损二、选择题2-5D 2-6D三、作图计算题2-7

2、2-8 2-9 1) 2)不能，因为自由度为零 3) 4)意义：判别设计的机构是否具有确定的运动规律2-10 a） 具有确定的相对运动 b) 具有确定的相对运动2-11 a） 具有确定的相对运动 b) 具有确定的相对运动2-12、a） 具有确定的相对运动 b) 具有确定的相对运动2-13、a） 具有确定的相对运动 b) 具有确定的相对运动第三章 平面连杆机构一、填空题3-1 1)曲柄摇杆机构2)双曲柄机构3)曲柄摇杆机构4)双摇杆机构5) 0AB6)双摇杆机构3-2 大于 曲柄摇杆 偏置曲柄滑块 摆动导杆3-3 缩短非工作时间，提高生产效率3-4 23-5 大 小 零3-6 滑块 惯性 多个曲

3、柄错位连接二、选择题3-7D 3-8A 3-9D 3-10A三、作图分析3-11 3-12 1) = = K=1.12 =2) 顺3) 存在 因为传动角为零3-13、1）S= 50mm = K=1.12 =2）逆时针 当连杆BC与滑块C的运动导路重合时，传力效果最好,四、设计题3-14、1）比例尺2）由题知，则：3）由图知， 3-15、解一：， ，解二：，3-16、由题知，则： 由图知：，3-17、由题知，则：由图知：第四章 凸轮机构一、选择题4-1D 4-2B 4-3A 4-4C 4-5D 4-6B二、填空题4-7 最小4-8 反转法4-9 力封闭型、形封闭三、分析题4-10 如图4-11

4、如图四、 设计题4-124-13由图可量出从动件平底的长度 4-14第五章 齿轮机构一、选择题5-1D 5-2C 5-3C 5-4D 5-5D 5-6C 5-7A 5-8B 5-9B 5-10A 5-11A 5-12C 5-13D 5-14C 5-15D 5-16D 5-17D 5-18B C A D 5-19D 5-20C二、选择题5-21 两轮心连线5-22 齿厚=齿槽宽(e=s)5-23 多 好 强5-24 17 正变位5-25 5-26 为了限制滚刀的品种并便于滚刀的标准化5-27齿轮机构类型基本参数（用符号表示）正确啮合条件（用符号表示）直齿圆柱齿轮机构m、z 、平行轴斜齿圆柱齿轮机

5、构交错轴斜齿圆柱齿轮机构蜗杆蜗轮机构蜗杆蜗轮直齿锥齿轮机构三、计算题5-28 解：5-29 解： 假设 、得 m = 4mm，符合标准假设 、得 m = 4.13mm，不符合标标准5-30 解：设为模数制齿轮，由，不符合模数制标准；设为径节制齿轮 ，符合径节制标准5-31传动比分度圆半径节圆半径分度圆压力角啮合角顶隙侧隙重合度不变不变不变不变变大变大变大变大变大变小变小5-32 解：5-33 1）由 得2）3）由图知 由于重合度的所以这对齿轮的运动是连续5-34 蜗杆直径系数蜗杆轴向齿距 由得 蜗杆齿顶圆直径 蜗杆齿根圆直径 蜗轮分度圆直径 蜗轮齿顶圆直径 蜗轮齿根圆直径蜗轮的传动角 传动的中

6、心距 5-35 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 锥距 顶锥角 根锥角 当量齿数 第六章 轮系一、选择题6-1D 6-2A 6-3B 6-4C二、判断题6-5错 6-6正确三、计算题6-7 解：6-8 解：6-9 解： 由 ，得：6-10 解：由题知： 又由图知：，则：得： 由图知： 将代入， 得：6-11 解：1） 由图知、的转向相同，则有： 得：2） 由图知、的转向相反，则有： 得：6-12 解： （1）由图知，则由可得：由图知 （2）由已知：，可得出当齿轮5转一圈而齿轮1转1000m时齿轮1转了 圈可计算出，则 （3）由（1）、（2）、（3）得：6-13 解：由图知： 又由题知 则有：

7、 由图知1、2、3为定轴轮系，则有： 得： （1） 由图知4、5、6、H为周转轮系，则有： 又由图知，则有： 得： （2） 由（1）、（2）得：6-14 解：由图知1、2为定轴轮系，4、3、5、H为周转轮系 定轴轮系： 由题知： 得： 周转轮系： 由图知：， 则有：得：与的转速相反，则C轴顺时针转动6-15 解： 由图知：， 得：第七章 其他常用机构一、选择题7-1 B 7-2 B 7-3 C 7-4 A 7-5 C二、判断题7-6 正确 7-7 正确 7-8 正确三、分析、计算题7-9 解：由题知 则有： 又由题知槽轮的停歇时间，而 则有： 可得： 则槽轮的运动时间 拨盘的转速7-10 由题

8、知： 由题知：则有：，得圆销数目：7-11 解：1）构件1与链轮连接，构件4则与后车轮连接2）自行车倒蹬时棘爪滑过内棘轮的背面并不会影响自行车后轮的转动，所以不会倒行。3）如果自行车前进的惯性大于人踩蹬的速度就相当于构件4的转速大于构件1的转速，则这时棘爪就不会驱动内棘轮转动，所以只有人踩蹬的速度大于自行车惯性前进的速度时自行车才会加速行驶。第八章 回转体的平衡和机器的调速一、填空题8-1 分布于该回转体上各个质量的离心力<或质径积>的矢量和等于零，即回转体的质心与回转轴线重合。8-2 回转体上各个质量的离心力的矢量和等于零，而且离心力所引起的力偶矩的矢量和也等于零。8-3 加飞轮

9、 加装调速器二、选择题8-4 A 8-5 D 8-6 D三、判断题8-7 错误 8-8 正确 8-9正确 8-10错误四、计算题8-11 解：根据静平衡的方程有： 1) 计算4个偏心质量的质径积2) 根据比例尺，并以来代替各质径积。则：作的矢量多边形，从图中量出封闭多边形边故质径积：8-12 解：1) 将不平衡质量向两个校正平面内分解，得：2) 在I平面平衡 方向与圆盘质心方向相反，竖直向上。3) 在平面平衡 方向竖直向下8-13、解：1）将不平衡质量向两个校正平面分解2）在A平面内平衡计算各质径积的大小：取比例尺，并以来代替各质径积，则：作的矢量多边形，如图所示，量出故：，位置则在的矢端。3

10、)在B平面内平衡，则有：计算各质径积的大小：取相同比例尺，并以来代替各质径积，则：作矢量多边形如图所示，量取故：，位置在的矢端第九章 机械系统方案设计概述一、简答题9-1 答：机械系统方案设计的内容主要包括以下几点： 1）选择执行机构的原理和机构形式。 2）选择原动机的类型。 3）拟定传动方案。 4）画出机构运动简图。9-2、答：遵循的基本要点：1）尽量简化和缩短运动链 2）原动机数目的确定应尽可能使运动链简化 3）机构选型应力求简单 4）注意提高机械效率 5）合理安排功率传递顺序 6）合理安排机构的顺序 7）合理分配传动比二 分析题9-3 第二个比较容易实现自由度（工作行程）分别为 ：第十章

11、 机械零件设计概述一、选择题10-1D 10-2A 10-3A 10-4A 10-5D 10-6A第十一章 带传动一、选择题11-1D 11-2C 11-3C 11-4D 11-5A 11-6C 11-7A 11-8A 11-9D 11-10B 11-11A 11-12A第十二章 链传动一、选择题12-1A 12-2A 12-3C 12-4A 12-5B 12-6B 12-7C 12-8D第十三章 齿轮传动一、选择题13-1B 13-2A 13-3B 13-4A 13-5D 13-6A 13-7A 13-8A 13-9C 13-10A 13-11B 13-12B 13-13 C A 13-14

12、A 13-15A 13-16 A 13-17 B 13-18B 13-19C 13-20 A 13-21D 13-22C 二、作图分析题13-231）标出蜗杆1的转向（如下图所示）2）标出斜齿轮3、4的螺旋方向（如图所示）3）在II、III轴的分离体图上，画出各齿轮的三个正交分力，用箭头、叉、点符号表示力的方向。（如下图所示）第十四章 机械传动系统总论一、填空题14-1 效率 功率 速度 传动比14-2 高过载保护14-3 低14-4 减小制动力矩14-5 高 低第十五章 联接一、选择题15-1C 15-2A 15-3D 15-4B 15-5B 15-6C 15-7A 15-8D 15-9C

13、15-10B 15-11B 15-12D 15-13A 15-14D 15-15A 15-16A 15-17D 15-18B 二、计算题15-20 解：已知 且知吊钩的性能等级为4.6则由表15-9知： 得： 得：=14.4 mm 查手册，选取M20，5-21 解：1）确定单根螺栓所需的预紧力（取C=1.15） 2)选择螺栓、螺母性能等级，确定许用应力。 选择螺栓性能等级为4.6级，由表15-9可知，屈服点。 3）假设螺栓为M24 mm，查标准。由表15-11查安全系数S = 4.5，则得： 4）公称直径为： 故M24的螺栓合格。15-22 1）确定单个螺栓的工作拉力 2)选取合适的残余预紧力

14、 由表15-8选取残余预紧系数K=1.7，则残余预紧力为： 3)确定单个螺栓的总拉力38151 N 4）由于已知螺栓性能等级为5.6级则由表15-9表得，由表15-11取安全系数S = 1.5，则有： 5)螺栓的公称直径为： 查标准可知，M20，可行。15-23 1）计算单个螺栓所承受剪力2)确定螺栓性能等级及需用应力。 选择螺栓性能等级为4.6，由表15-9可查的，由表15-11可查,铸铁，由铸铁牌号HT300可知，许用应力。则得： 3）确定螺栓直径。可得螺杆直径 查标准M10螺栓的 故此凸缘联轴器在联接时使用M10的配合螺栓即可。第十六章 轴一、选择题 16-1B 16-2D 16-3B

15、A C A D二、结构分析16-8轴端无倒角，不便于轴承转配。轴肩高过轴承内圈，不便于拆卸轴承缺少键，齿轮未周向固定套筒高过轴承内圈，不便于拆轴段过长，不便于安装齿轮，轴承轴向定位也不可靠缺少轴肩，周成装拆不便无间隙，接触处有摩擦；缺少密封圈，易漏油，灰尘易进入，轴承磨损快缺少键，联轴器未周向固定缺少调整垫片，轴承游隙无法调整第十七章 滑动轴承一、选择题17-1 D 17-2D 17-3D 17-4A A 17-5C二、计算题解：由于轴瓦的材料为铝青铜则其 1） 2） 3）第十八章 滚动轴承一、选择题18-1C 18-2D 18-3A 18-4D 18-5D 18-6B 18-7D二、简答题1

16、8-8轴承代号7315AC/P6/C3中每个符号的含义如下7角接触球轴承（0）宽度系列3直径系列15轴承内径为75mmAC接触角P66级公差C33组游隙三、作图题18-9四、结构改错题18-10轴太长轴太长多余应正装应正装轴肩过高键太长轴太长无轴肩套筒过高无间隙和密封圈不应接触无轴肩画法错误两键不在同一母线无调整垫片无调整垫片第十九章 联轴器和离合器一、选择题19-1A 19-2B 19-3B 19-4C 19-5D 19-6B 19-7B 19-8B第二十章 弹簧一、选择题20-1B 20-2B 20-3B 20-4 C 20-5 B 20-6C 20-7B 20-8D 20-9B 20-10A 20-11A二、填空题20-12 A A三、计算题20-13 解：1）确定弹簧丝材料、直径d和弹簧中径 初选C = 7，由C =得： d = 3.75 mm 由表20-3查的，查表20-2知 弹簧丝直径为：求得弹簧丝直径4.18 mm与原来假设值相差较大，应重新设计计算。 改选d = 4 mm，此时则 由表查得，则 2） 求弹簧的工作圈数n 式子中，G = 80000 MPa（查表20-2），d = 4 mmm，D2 = 26 mm，F=50