机械设计基础-习题解答.doc

《机械设计基础》 习 题 解 答 机械工程学院 目录 第0章 绪论 第一章 平面机构运动简图及其自由度 第二章平面连杆机构 第三章 凸轮机构 第四章 齿轮机构 第五章 轮系及其设计 第六章 间歇运动机构 第七章 机械的调速与平衡 第八章 带传动 第九章 链传动 第十章 联接 第十一章 轴 第十二章 滚动轴承 第十三章 滑动轴承 第十四章 联轴器和离合器 第十五章 弹簧 第十六章 机械传动系统的设计 第0章 绪论 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。 第一章 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] 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。 [解] 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] 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+150 120+100 A为机架，是双曲柄机构；b、d为机架，是曲柄摇杆机构；c为机架，是双摇杆机构。 2-4 在曲柄摇杆机构中，如何确定最小传动角？ [解] 曲柄与机架共线时连杆与摇杆之间的夹角，两位置中夹角较下的为最小传动角。 2-5 四杆铰链机构的演化方式主要有哪几种？ [解] 有改变机构的形状和相对尺寸、扩大转动副尺寸、选用不同的构件为机架三种。 2-6 已知一曲柄摇杆机构的摇杆长度l3 150mm,摆角，行程速比系数k 1.25，试确定曲柄、连杆和机架的长度l1l2和l4。 [解] lAB AB 45mm LBC BC 213mm lAD AD 165mm 2-7 已知一曲柄滑块机构的滑块行程H 60mm，偏距e 20mm，行程速比系数K 1.4。试确定曲柄和连杆的长度l1和l2。 [解] 取作图，由图上量得。 解之得lAB 27mm，lBC 55mm 2-8 已知一导杆机构的固定件长度l4 1000mm，行程速比系数k 1.5，试确定曲柄长度和导杆摆角。 [解] 导杆的摆角 由解析法得曲柄长度 2-9 已知一曲柄摇杆机构，摇杆与机架之间的夹角分别为固定件长度l4 300mm摇杆长度l3 200mm，试确定曲柄和连杆的长度l1和l2。 [解]取5mm/mm作图，得l1 72.5mm，l2 287.7mm。 第三章 凸轮机构 3-1 从动件的常用运动规律有哪种？各适用在什么场合？ [解] 1 等速运动规律，使用于低速、轻载的场合；2）等加速等减速运动规律，适用于中速、轻载的场合；3） 余弦加速度运动规律（简谐运动规律），适用于中、低速；4）正弦加速度运动规律，适用于高速。 3-2 凸轮机构的常用类型有几种？选择凸轮的类型时应该考虑哪些因素？ [解] 按凸轮的形状分：盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮；按从动件形状来分：尖端从动件、滚子从动件和平底从动件；按凸轮与从动件锁合形式分：力锁合和几何锁合。 选择凸轮时，