最新機械設計基礎第2版朱龍英主編課后習題答案(已修改)

　

【正文】 《機械設計基礎》習題解答 目錄第0章 緒論1第一章 平面機構運動簡圖及其自由度2第二章平面連桿機構4第三章 凸輪機構6第四章 齒輪機構 8第五章 輪系及其設計19第六章 間歇運動機構26第七章 機械的調速與平衡29第八章 帶傳動34第九章 鏈傳動38第十章 聯接42第十一章 軸46第十二章 滾動軸承50第十三章 滑動軸承 56第十四章 聯軸器和離合器 59第十五章 彈簧62第十六章 機械傳動系統的設計65第0章 緒論123 機器的特征是什么？機器和機構有何區別？[解] 1）都是許多人為實物的組合；2）實物之間具有確定的相對運動；3）能完成有用的機械功能或轉換機械能。02 構件和零件的區別是什么？指出縫紉機的通用和專用零件。[解] 構件是運動的基本單元，而零件是制造的基本單元。 縫紉機上的通用零件有：螺絲、螺母、齒輪等，專用零件有：曲軸、凸輪、飛輪、腳踏板等。03 機械零件常用的材料有哪幾類？[解] 有鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料等。04 機械零件的主要計算準則有哪些？[解] 有強度準則、剛度準則、壽命準則和振動穩定性準則。05 機械零件結構工藝性的基本要求有哪些？[解] 1）選擇合理的毛坯；2）結構簡單、便于加工；3）便于裝折和維修。06 為什么在設計機械時要盡量采用標準零件？[解]使用標準零件，可以簡化設計工作，可以有效地組織現代化生產，提高產品質量，降低成本，提高勞動生產率。第一章 平面機構運動簡圖及其自由度11 一個在平面內自由遠東的構件有多少個自由度？[解]有3個自由度。12 在平面內運動副所產生的約束數與自由度有何關系？[解] 約束數+自由度=313 如何判別有構件和運動副組成的系統是否具有確定的相對運動？[解] 自由度數=原動件數 系統無確定的相對運動 自由度數原動件數 系統有確定的相對運動14在計算機構的自由度時應注意哪幾個問題？[解] 復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。15 繪制機構運動簡圖時，用什么來表示機構和運動副？[解]用簡單的線條和符號表示構件和運動副。16繪制圖115所示的機構運動簡圖，并計算其自由度。[解]17試計算下列圖示機構的自由度，并指出機構中存在的復合鉸鏈，局部自由度或虛約束。[解]第二章平面連桿機構21 鉸鏈四桿機構的基本形式有幾種？[解]有曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種。22 四桿機構的行程速比系數與極位夾角的關系如何確定？[解]23 在鉸鏈四桿機構中，a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm。分別把構件a、b、c、d作為機架，所對應的為何種類型的機構？[解] 曲柄存在的條件 60+150120+100A為機架，是雙曲柄機構；b、d為機架，是曲柄搖桿機構；c為機架，是雙搖桿機構。24 在曲柄搖桿機構中，如何確定最小傳動角？[解] 曲柄與機架共線時連桿與搖桿之間的夾角，兩位置中夾角較下的為最小傳動角。25 四桿鉸鏈機構的演化方式主要有哪幾種？[解] 有改變機構的形狀和相對尺寸、擴大轉動副尺寸、選用不同的構件為機架三種。26 已知一曲柄搖桿機構的搖桿長度l3=150mm,擺角，行程速比系數k=，試確定曲柄、連桿和機架的長度l1l2和l4。[解]lAB=AB=45mm LBC=BC=213mm lAD=AD=165mm27 已知一曲柄滑塊機構的滑塊行程H=60mm，偏距e=20mm，行程速比系數K=。試確定曲柄和連桿的長度l1和l2。[解]取作圖，由圖上量得。解之得lAB=27mm，lBC=55mm28 已知一導桿機構的固定件長度l4=1000mm，行程速比系數k=，試確定曲柄長度和導桿擺角。[解]導桿的擺角 由解析法得曲柄長度29 已知一曲柄搖桿機構，搖桿與機架之間的夾角分別為固定件長度l4=300mm搖桿長度l3=200mm，試確定曲柄和連桿的長度l1和l2。[解]取5mm/mm作圖，得l1=，l2=。第三章 凸輪機構31 從動件的常用運動規律有哪種？各適用在什么場合？[解] 1)等速運動規律，使用于低速、輕載的場合；2）等加速等減速運動規律，適用于中速、輕載的場合；3） 余弦加速度運動規律（簡諧運動規律），適用于中、低速；4）正弦加速度運動規律，適用于高速。32 凸輪機構的常用類型有幾種？選擇凸輪的類型時應該考慮哪些因素？[解] 按凸輪的形狀分：盤形凸輪、移動凸輪和圓柱凸輪；按從動件形狀來分：尖端從動件、滾子從動件和平底從動件；按凸輪與從動件鎖合形式分：力鎖合和幾何鎖合。選擇凸輪時，應考慮凸輪和從動件的相對運動形式從動件的運動形式等。33 圖解法設計凸輪時，采用了什么原理？簡單敘述此原理的主要內容。[解] 才用反轉原理，即給整個機構加上一個反向轉動，各構件之間的相對運動并不改變，根據這一原理，設想給整個凸輪機構加上一反向轉動（即加上一個凸輪角速度轉向相反、數值相等繞凸輪回轉中心0的角速度（）的轉動），則凸輪處于相對靜止狀態，從動件一方面隨機架以角速度（）繞0點轉動，另一方面又按給定的運動規律作往復移動或擺動。34 何謂凸輪的運動失真？滾子從動件盤形凸輪機構運動時針時，應如何解決？[解] 在凸輪設計中 ，由于 實際輪廓出現交叉現象某加工時交叉的部分被切去，使得從動件不能實現預期的運動規律稱為運動失真。滾子從動件運動失真是由于rkmin。實際時要避免時針，必須使rkmin。35 試用作圖法設計一對心尖頂直動草叢洞見行程凸輪機構的凸輪輪廓曲線。已知凸輪一等角速順時針方向轉動，從動件行程h=40mm，凸輪的基圓半徑r0=50mm，從動件運動規律為：。從動件在 推程以余弦加速度運動規律（簡諧運動）上升，在回程以等加速和等減速運動規律返回。36 在上題中1）如果采用一對心滾子從動件，其滾子半徑rk=10mm，其它條件與上相同。試設計此凸輪輪廓曲線。2）：如果采用偏置方式，凸輪軸心偏向從動件軸線的右側，其它條件相同，試設計此凸輪的輪廓曲線。37 試用作圖法設計一擺動滾子從動件盤形凸輪機構的輪廓曲線。已知凸輪等角速順時針方向回轉，基圓半徑r0=70mm，中心距a=160mm，擺桿長度l=100mm，滾子半徑rk=10mm，從動件的運動規律為：。沖動件在推程和回程均以正弦加速度運動規律運動。（以上三題見教材上的作圖方法）第四章 齒輪機構41 為什么要規定模數的標準系列？在直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪，蝸桿蝸輪和直齒圓錐齒輪上何處的模數是標準值？[解] 為了設計、制造、檢驗和使用的方便。直齒輪端面模數是標準值；斜齒法面模數是標準值；蝸桿蝸輪中間平面上的模數是標準值；圓錐齒輪大端的模數是標準值。42 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數有哪幾個？那些是標準的，其標準值是否相同？為什么這些參數稱為基本參數？[解] 基本參數：齒數z、模數m、壓力角、齒頂高系數和頂隙系數。其中后四個是標準的，標準值不相同。43 分度圓與節圓有什么區別？在什么情況下節圓與分度圓重合？[解] 分度圓是齒輪上具有標準壓力角的圓。節圓是過節點所作的兩個相切的圓。標準安裝時節圓與分度圓重合。44 漸開線的形狀取決于什么？若兩個齒輪的模數和齒數分別相等，但壓力角不同，他們齒數不同，他們齒廓漸開線形狀是否相同？一對相嚙合的兩個齒輪，若它們的齒數不同，他們齒廓的漸開線形狀是否相同？[解] 取決于基圓的大小。不同。不同。45 何謂齒廓的根切現象？產生根切的原因是什么？是否基圓愈小愈容易發生根切？根切有什么危害？如何避免根切？ [解] 齒輪齒根的漸開線齒廓被切去的現象為根切現象。原因是展成法加工時，刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的焦點超過了被切極限點N。不是。根切使刀具的齒頂線或齒頂圓與捏合線的焦點不超過極限點 N可避免根切。46 平行軸斜齒圓柱齒輪機構、蝸桿蝸輪機構和直齒圓錐齒輪機構的正確嚙合條件與直齒圓柱機構的正確嚙合條件相比較有何異同？ [解] 平行軸斜齒輪是法面（或端面）的模數和壓力角相等，且；蝸桿蝸輪是中間面上模數和壓力角相等且為標準值，且；直齒圓錐齒輪是大端的模數和壓力角相等且為標準值。47 何謂平行軸斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪當量齒數？當量齒數有什么用途？[解] 斜齒圓柱齒輪量齒數：；圓錐齒輪當量齒數：。當量齒數用于齒輪加工、強度計算、變位系數的選擇等處。48 齒輪傳動常見的失效形式有哪些？各種失效形式常在何種情況下發生？試對工程實際中見到的齒輪失效形式和原因進行分析。齒輪傳動的設計計算準則有哪些，他們分別針對何種失效形式？在工程設計實踐中，對于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動的設計計算準則是什么？[解] 失效形式：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。當齒根彎曲應力過大或突然過載、沖擊載荷等易產生折斷。在閉式傳動中，若接觸應力過大，齒輪工作一段時間后會出現點蝕。齒面磨損是由于齒面間的灰塵、硬屑粒等引起的。齒面膠合是在高速、重載傳動中，高溫、高壓使兩接觸面熔粘在一起而產生的。塑性變形是在重載情況下產生的。計算