广播电视大学机械设计基础作业附答案

1、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，力的指向可以假定，力的指向不能假定。A.光滑面约束力B.柔体约束力C.钱链约束力D.活动钱链反力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，坐标轴选在的方向上，使投影方程简便；矩心应选在点上，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均为钱链连接，已知主动力F=40kN,AB=BC=2m,覆=30口.求两吊杆的受力的大小。

2、第2章常用机构概述1 .机构具有确定运动的条件是什么？2 .什么是运动副？什么是高副？什么是低副?第3章平面连杆机构1 .对于钱链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取为机架，将得到双曲柄机构。A.最长杆B,与最短杆相邻的构件C.最短杆D,与最短杆相对的构件2 .根据尺寸和机架判断银链四杆机构的类型。3 .在图示钱链四杆机构中，已知，lBc=150mm,lcD=120mm,lAD=100mm,AD为机架；若想得到双曲柄机构，求Iab的最小值。4 .画出各机构的压力角传动角。箭头标注的构件为原动件2第4章凸轮机构1 .凸轮主要由,?口三个基本构件组成。2 .凸轮机构从动件的形式有从动彳_从动彳和

3、从动件。3 .按凸轮的形状可分为凸轮、凸轮和曰轮。4 .已知图示凸轮机构的偏心圆盘的半径R=25mm,凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm,滚子半径rT=5mm。试求：(1)凸轮的基圆半径=?(2)画出图示机构的压力角0(3)推杆的最大行程H=?(4)图示位置从动件的位移S=?窕第5章其他常用机构1 .常用的间歇运动机构有,?口等几种。2 .螺纹的旋向有?口,牙形有,和03 .螺纹的导程S与线数n及螺距P之间的关系是什么?机械设计基础课程形成性考核作业（二）第六章构件内力分析1.什么是构件的强度？什么是构件的刚度?2.画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力Nmaxo3.画出图示圆轴的扭矩图，已知

4、MA=5kN-m,MB=2kN-m。4.画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大Qmax和Mmax。(a)BC=150mm若BC为最长杆，由杆长条件得：lAD.lBC-lAB.lCDlab-ladlbc7cd=130mm因此Iab的最小值为130mm4 .如下图:第4章凸轮机构1 .凸轮推杆机架2 .尖顶滚子平底3 .盘形圆柱曲面4 .解：(1)Ro=RL+%=2515+5=15mm(2) H=LRrT-R0=25155-15=30mm(3) S=,(RrT)2-L2=25.98mm第5章其他常用机构1 .棘轮机构槽轮机构不完全齿机构2 .左旋右旋三角形矩形梯形锯齿形3 .答：导程S:在同一螺

5、纹线上相邻两螺纹牙之间距离。线数n：在同一圆柱面上制造螺纹线的数目。螺距P：相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。因止匕S=np机械设计基础课程形成性考核作业答案（二）第6章构件内力分析1.强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏。刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。最大轴力Nmax=40KN最大轴力Nmax=3P3.4.(1)解：求支反力4RbM-2F=0三MB=0-4RaM2Fu0Ra=6.25kNRb=3.75kN由工Y=0得知支反力计算无误。由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。卜面

6、我们开始求在下列几处的剪力值：在A点左截面，Q=0在A点右截面，Q=Ra=6.25kN在C点左截面，Q=Ra=6.25kN在C点右截面，Q=Rb=-3.75kN在B点左截面，Q=Rb=-3.75kN在B点右截面，Q=0画出剪力图，如下图:同理我们根据几何关系求处几处弯矩值:在A点，M=0Mg=Ra2=12.5KNMm=Ra父2M=7.5KN在D点，M=0画出弯矩图，如下图:最大Qmax=6.25KN、Ma=04Rb-2q2=0、Mb=0-4Ra2q2=0Ra=10kNRB=10kNMmax=12.5KNM(2)解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解

7、法进行求解：求支反力由Y=0得知支反力计算无误。由于各段受力情况不同可以分段求解AC段Q=Ra=10KNM=RAx=10xCD段:Q=Ra-q(x-1)-20-10xM=RAx-q(x-1)2/2=10x-5(x-1)2DB段:Q=Ra_2q=-10KNM=RAx-2q(x-2)=-10x40根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大Qmax=10KNMmax=15KNM同学可按第一题做法自己做一遍本题(3)解：求支反力二.MA=0RBl-yl24qa2-02ql1,_Ral-qa-l2Rb=ql81,qaRA=8ql一7由Y=0得知支反力计算无误。根据几何关系我们知道剪力图AC为一水平直线，

8、CB为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。在A点稍左，Q=01 2在A点稍右，Q=RA=1qlqa-2在B点稍左，q=Ra星=9qlqa-2 8l在B点稍右，Q=0根据上面数值可做剪力图。根据几何关系，AC段没有载荷作用，弯矩图为一条斜直线；在C点有集中力偶，弯矩图有突变，CB段有均布载荷作用，弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁在下面各截面处的弯矩值:M=0在点A,在C点左截面M二Raql2162qa在C点右截面M=Ra221.2qaqa二一ql162在点B,M=0此外由剪力图知道，在CB段内有一截面的剪力为零，这个截面的弯矩是梁CB段内弯矩的极值。即该点的剪力Qd=0,令点D

9、的坐标为x,即:Qd=Ra-q(x-l/2)=0得x=5l8此点的弯矩值为:2MD=RAxqa_2q(x-l/2)Aq|23qa1288根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：艮“I)32所以此梁不安全机械设计基础课程形成性考核作业答案第8章齿轮传动1 .C2 .齿数压力角变位系数3 .法面法面压力角螺旋角相等相反4 .175 .C6 .解：da1=(z1+2ha*)mm=2.5mma二m(乙z2)/2d2=mz2=2.587=217.5mmda2=(z22ha*)m=222.5mmdf2=(z2-2ha*-2c*)m=211.25mmdb=d2cos:=204.38mm7 .解：(1)低速级斜齿轮

10、旋向为左旋，才能使中间轴上两齿轮轴向力相反(2) Ft2tg3=Ft3tgp2Ft22TiiFt32Tiid32Tiid2tg-12Tiid3tg-2tg：1cos1_tg:2cos2mn2Z2mn3Z3_sin：1mn3Z3mN2:8.2708.解:小齿选用45号钢，轮调质处理，查表硬度220HBS大齿轮ZG45硬度180HBC查表得-Fnm1=190MPa、：Flim2=140MPa、Hlim1=555MPa、Hlim2=47MPa查表得：Sh=1.1Sf=1.4iJ=iHJLn=555=5045mPaSh1.1二Hl2n_470Sh一1.1=427.3MPa!=Sf190,1135.7M

11、Pa2=1.4二Flin2SF140=100MPa1.4计算转矩:T1=9.55103*67204.=5.310Nmm由于原动机为电动机，中等冲击，对称布置，故得K=1.2由于是闭式齿轮，我们先较核齿面接触疲劳强度，我们按标准中心距进行较核:a=m(z1z2)/2=196mmZ2u=Zi鼻2.9225;入=355Yfsi=4.22Yfs2=3.88Yfsi2KTiYfsi,F1=m?YFS2=17.2MPa100714N左边轴承被放松，右边轴承被压紧。A,=S1=2312NA2=SFa=3182NA1r123123400=0.68=e21=以竺=2.98e通过查表R21050x1=1y1=0x2=0.44y2=1.19P1=x1R1Y1Al=3400KNP2=x2R2Y2A2=4184.3KNP2大，我们用它计算查表得C