机械设计基础参考答案

1试题1参考答案填空：1双曲柄机构曲柄摇杆机构2曲柄与连杆共线时为3传动角4凸轮轮廓曲线5大小6摩擦力7B型键宽度b=18mm，长度L=80mm8利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动9外径细牙螺纹外径12mm，螺距1.510双头螺栓联接三角形细牙螺纹11212YZABCDEB型基准长度2240mm130.022141015节圆167817分度圆与节圆重合18越多平稳19模数齿数204000N1455.9N21深沟球轴承直径系列2内径75mm22滚子轴承球轴承23额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷24既承受弯矩也承受扭矩只承受扭矩25轴头轴颈轴身简要回答：11具有确定运动2图示3图示4速度大离心力过大绕转的圈数多寿命低计算1m=5d1=100d2=220da1=100+10=110da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5p=3.14*5=15.7s=e=7.852n3=n4(n4/n6)=(z6/z4)=3nH=n6(n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4i16=-7试题2参考答案填空：11213极位夹角θ=0K=14110mm≤d≤190mm5不存在6实际轮廓线上的最小7凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向8沿周向固定并传递扭矩9两侧面的挤压力10b-c-a-d211安装一对平键12升角和牙型角13可拆联接14扭转15拉断1645017传动效率高18传递的功率19增大20减小21减小22带的紧边与松边拉力不等232.2﹪24b-a-e-c-f-d-g25模数26齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆2778计算11具有确定运动2图示3z2-z1=z3-z2'z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48(n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2n3=0i1H=1-48*48/20*20=-4.764i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5z4=40试题3参考答案一、填空：1构件2最短杆整周回转3主动件从动件4凸轮轮廓曲线5126B基准长度（公称）7主要依据正比8法面法面螺旋角相反9头数正切10弯矩扭矩二、判断1错2对3错4对5错三、简答1压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮2范成法加工齿轮齿数低于17发生根切3直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）4传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也由δ1减小为δ2。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了（δ1-δ2），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度，这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。5例牛头刨床空程速度快提高生产率计算1n2=480a=75p=6.282(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20nH=7533*5-2*7=14S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=11843S1+FxS21620+22001184Fa2=S2=1184Fa1=S1+Fx=3820Fa1/Fr1=3800/5200=0.73e=0.37Fa2/Fr2=1184/3800=0.31e=0.37P1=0.4*5200+0.4ctg140*3820=8208P2=Fr2=3800继续做试题4试题4参考答案一、填空：1原动件数等于机构的自由度数213双曲柄机构4不存在5大小6周向固定传递运动和转矩7安装一对平键8外径左旋细牙螺纹公称直径129扭转101/311YZABCDE基准长度2240mm12带和两轮接触面之间的摩擦力13小于40度14变小15基圆16模数相等，压力角相等17多平稳187619齿面接触疲劳齿根弯曲疲劳强度20定轴轮系行星轮系二、简答1图2图3螺旋升角小于当量摩擦角由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差4离心力大转数多5大小齿轮材料及热处理硬度差50左右，由于小齿轮转数多，更快失效三、计算题1m=420/(40+2)=10d1=400d2=800da2=800+20=820df1=400-2*1.25m=375df2=800-2*1.25m=775a=10/2(40+80)=600p=3.14*m=31.42(n1-nH)/(0-nH)=z2z3/z1z2'(-n1/nH)+1=z2z3/z1z2'i1H=1-(39*39/41*41)=0.095试题5参考答案一、填空：1直接接触联接2最短杆对面3K14主动从动5凸轮廓线6A型平键宽度b=20mm，长度L=70mm7C型公称长度28008棘轮机构9基圆半径的反比10200，标准值相等二、判断41对2对3错4错5错6对7对8对三、回答1有急回特性极位夹角不等于零2运动时克服，固定夹紧时利用3有影响4向径、高度无变化5Ft1=2T1/d1Fr1=Ft1tg200四、计算11278=m(24+2)m=3a=m/2(z1+z2)135=3/2(24+z2)z2=66da2=3*66+2*3=204df2=3*66-2*1.25*3=190.5i=66/24=2.753i16=z2z4z5z6/z1z2'z4'z5'4z2-z1=z3-z2'z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48(n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2n3=0i1H=1-48*48/20*20=-4.765S=0.68FrS1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244NS2=0.68Fr2=0.68*1000N=680NS2+Fx=680+900=1580NS1Fa1=S1=2244NFa2=S1-Fx=2244-900=1344NFa1/Fr1=2244/3300=0.68=eFa2/Fr2=1340/1000=1.344eP1=3300NP2=0.41*1000+0.87*1344=1579N试题6参考答案一、填空：11213双曲柄机构4110≤d≤1905凸轮廓线6实际轮廓线上的最小7沿周向固定并传递扭距8B9安装一对平键10导程角和牙型角11双头螺柱联接12拉断13传动效率高14YZABCDEYA型标准长度1000mm15与负载无关16减小17传动轴18基圆20齿顶圆，齿根圆，分度圆，基圆21模数和压力角相等22蜗轮蜗杆传动23轮系传动24m=525齿根弯曲疲劳强度模数二、判断1错2错3错4错5对三、回答1b2图示32不具有确定的运动4升角小于等于当量摩擦角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，5三角螺纹最差。5轴上零件的轴向、周向定位，装拆，加工工艺四、计算1.144=4/2(Z1+iZ1)Z1=18Z2=3*18=54d1=4*18=72d2=4*54=216da1=72+2*4=80ra1=(72+2*4)/2=40da2=216+2*4=224ra2=(216+2*4)/2=112df1=72-2*1,25*4=62rf1=(72-2*1,25*4)/2=31df2=216-2*1,25*4=206rf2=(216-2*1,25*4)/2=1032(n2-nH1)/(n5-nH1)=-Z1Z5/Z2Z1'n5=0n2/nH1=1+Z1Z5/Z2Z1'nH1=100求出n2=305.6(n2-nH2)/(n4-nH2)=-Z4/Z2'n2/nH2=1+Z4/Z2'305.6/nH2=1+25/25nH2=152.8试题7参考答案一、填空：1确定运动机械功能量2曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构3基圆4棘轮、槽轮机构5600外径6YZABCDE4007抖动老化（失效）8大2009法面模数和压力角相等，螺旋角大小相等，方向相反。10轴径11角接触3、7（6）向心6、N12周向、轴向二、判断1错2对3错4对5错三、计算及绘图112图3图4(n1-nH)/(n3-nH)=-Z3/Z1n3=0i1H=1+Z3/Z1=1+56/20=3.8试题8参考答案一、填空：1原动件数等于自由度数2扭转强度3不存在4大、小5凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向6B型长度50mm7ABC8BCAD9外径细牙螺纹外径16螺距210三角形细牙螺纹11212YZABCDEB型长度2280mm13带和两轮之间接触面之间的摩擦力14增大1540度160.022171018基圆19模数压力角相等20节圆分度圆重合21多平稳22Zm623深沟球轴承直径系列3内径6024L=1(106转)时承受的载荷25滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。二、判断正误1对2错3对4错5错三、简要回答1图2由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。3范成法加工齿轮齿数少于17发生根切4配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度50左右因为小齿轮受载次数多，齿根薄四计算题12具有确定的运动2n3=0(n1-nH)/(-nH)=-Z2Z3/Z1Z2'n1/nH=2.64nH=37.88试题9参考答案一、填空：1有两个2最短杆3齿顶圆、齿根圆分度圆、基圆4等于零5Z176轮毂的挤压强度7先按接触强度条件计算8轴面9连杆与摇杆之间所夹锐角10减小滚子半径二、计算题112Z2=iZ1=4*20=80m=2a/(z1+z2)=2*150/120=2.5da2=mZ2=200da2=200+2*2.5=205df2=200-2*1.25*2.5=193.53i17=Z2Z3Z4Z5Z6Z7/Z1Z2'Z3'Z4'Z5'Z6=50*40*20*18*22/2*1*30*26*46=220.7四、简答题1.疲劳点蚀2.三角螺纹用于联接，梯形、锯齿、矩形螺纹用于传动3.小带轮上4.考虑轴上零件轴向定位、装拆5.轴承轴向、周向定位，装拆，润滑密封等