机械设计基础习题解答

《机械设计基础》 习习 题题 解解 答答 机械工程学院 目录目录 第 0 章 绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章 平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章 凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章 齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章 轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章 间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章 机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章 带传动---------------------------------------------------------------34 第九章 链传动---------------------------------------------------------------38 第十章 联接------------------------------------------------------------------42 第十一章 轴------------------------------------------------------------------46 第十二章 滚动轴承---------------------------------------------------------50 第十三章 滑动轴承-------------------------------------------- ------------ 56 第十四章 联轴器和离合器------------------------------- 59 第十五章 弹簧------------------------------------------62 第十六章 机械传动系统的设计----------------------------65 - 1 - 第第 0 0 章章 绪论绪论 0-1机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ [解] 1）都是许多人为实物的组合； 2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。 0-2 构件和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 [解] 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。 缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零件有：曲 轴、凸轮、飞轮、脚踏板等。 0-3 机械零件常用的材料有哪几类？ [解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。 0-4 机械零件的主要计算准则有哪些？ [解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？ [解]1）选择合理的毛坯；2）结构简单、便于加工；3）便于装折和 维修。 0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？ [解]使用标准零件， 可以简化设计工作， 可以有效地组织现代化生 产，提高产品质量，降低成本，提高劳动生产率。 - 2 - 第一章第一章 平面机构运动简图及其自由度平面机构运动简图及其自由度 1-1 一个在平面内自由远东的构件有多少个自由度？ [解]有 3 个自由度。 1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？ [解] 约束数+自由度=3 1-3 如何判别有构件和运动副组成的系统是否具有确定的相对运动？ [解] 自由度数=原动件数系统无确定的相对运动 自由度数原动件数系统有确定的相对运动 1-4 在计算机构的自由度时应注意哪几个问题？ [解] 复合铰链、局部自由度和虚约束。 1-5 绘制机构运动简图时，用什么来表示机构和运动副？ [解]用简单的线条和符号表示构件和运动副。 1-6 绘制图 1-15 所示的机构运动简图，并计算其自由度。 [解] a)n  3，P L  4，P H  0 F=33-24=1 b)n  4，P L 5，P H 1 F=34-251=1 c)n  3，P L  4，P H  0 F=33-24=1 d)n 3，P L  4，P H  0 F=33-24=1 1-7 试计算下列图示机构的自由度，并指出机构中存在的复合铰链，局部 自由度或虚约束。 - 3 - [解] a)n  5,P L  7,P H  0 F=35-27=1 b)n  5,P L  7,P H  0(c处为复合铰链) F=35-27=1 c)n  5,P L  7,P H  0 F=35-27=1 d)n  5,P L  7,P H  0(c处为复合铰链) F=35-27=1 e)n  4,P L  5,P H 1(F处为虚约束) F=34-251=1 f)n  4,P L  5,P H 1(c处为复合铰链) F=33-232=1 g)n  3,P L  3,P H  2(2、 2为虚约束) F=33-232=1 - 4 - 第二章平面连杆机构第二章平面连杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本形式有几种？ [解]有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。 2-2 四杆机构的行程速比系数与极位夹角的关系如何确定？ [解] 180  K 1 K 1 2-3 在铰链四杆机构中， a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm。分别把 构件 a、b、c、d 作为机架，所对应的为何种类型的机构？ [解] 曲柄存在的条件 60+150 min。实际时要避免时针，必须 使 rk min。 3-5 试用作图法设计一对心尖顶直动草丛洞见行程凸轮机构的凸轮轮廓 曲线。已知凸轮一等角速顺时针方向转动，从动件行程 h=40mm，凸轮的 基圆半径 r0=50mm，从动件运动规律为： 1 135 , 2  30 , 3 120 , 4  75 。从 动件在 推程以余弦加速度运动规律（简谐运动）上升，在回程以等加速 和等减速运动规律返回。 3-6 在上题中 1）如果采用一对心滚子从动件，其滚子半径 rk=10mm，其 它条件与上相同。试设计此凸轮轮廓曲线。2） ：如果采用偏置方式，凸轮 轴心偏向从动件轴线的右侧，其它条件相同，试设计此凸轮的轮廓曲线。 3-7 试用作图法设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线。已知凸 轮等角速顺时针方向回转，基圆半径 r0