精密机械设计基础5-2

习题讲解题5-5 当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多解，若要有唯一确定解，可以附加哪些条件？给定连杆三个位置答：可附加以下条件之一：曲柄与摇杆的长度固定铰链A或D的位置，A、D间的距离主、从动件的转角……可以有唯一确定解。

题5-7何谓机构的原理误差？如果推杆行程和摆杆长度相同时，正弦机构和正切机构误差各为多少？若正弦机构的原理误差比正切机构小，为什么在高精度的光学比较仪中都采用正切机构？答：所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求的传动特性不相符而引起的仪器误差。

若推杆行程和摆杆长度均相同时，正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理误差为-aα3/3。

虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换为角位移，即S=a tanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。

题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中，已知L BC=50mm，L CD=35mm，L AD=30mm，AD为机架。

问：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求L AB的最大值。

2）若此机构为双曲柄机构，求L AB的最小值。

3）若机构为双摇杆机构，求L AB的值（取值围）。

解：1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄存在的必要条件（杆长条件），有：L+ L BC ≤ L CD + L ADAB即L AB +50 ≤ 35+30LAB≤15mm∴L AB的最大值为15mm。

2）当此机构为双曲柄机构时，应有：机架AD为最短杆且L AD + L BC≤ L CD + L AB即 30+50≤ L AB +35LAB≥45mm∴L AB的最小值为45mm。

3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况：（1）AB为最短杆，即L AB≤30mm不存在曲柄，即无法满足曲柄存在的必要条件，有：L+ 50 > 35 + 30，L AB > 15mmAB∴15mm< L AB≤30mm（2）AB为最长杆，即L AB > 50mm，此时AD为最短杆则30 + L AB > 50 + 35，L AB > 55mm又 ∠AB的值不应大于其余三杆长度之和∴55mm< L AB <115mm（3）AB既不是最短杆，也不是最长杆。

精密机械设计答案庞振基-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1精密机械设计答案庞振基【篇一：精密机械设计第11章答案】s=txt>①很高的旋转精度②承受重载、冲击、振动③尽可能小的尺寸和可拆卸④低速、轻载、不重要的支承。

11-2滑动支承的轴瓦材料应具有什么性能？试举几种常用的轴瓦材料。

①疲劳强度②抗压强度③减摩性、耐磨性，摩擦系数小④抗胶合性⑤润滑油有较好吸附能力⑥适应性和嵌藏性⑦导热性，热膨胀系数小⑧经济性，加工工艺性。

11-3滚动轴承基本元件有哪些各起什么作用外圈1、内圈2，滚动体3，保持架4。

滚动体形成滚动摩擦，保持架均匀地隔开滚动体。

11-5球轴承和滚子轴承各有什么特点适用于什么场合球轴承转速快、低噪音，承载能力小。

滚子轴承转速相对来说比较低，承载能力大，适用于大载荷。

11-6滚动轴承的寿命和额定寿命是什么含义何谓基本额定动载荷何谓当量动载荷轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承寿命。

额定寿命是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命。

基本额定寿命为106r时轴承所能承受的恒定载荷取为基本额定动载荷。

滚动轴承同时承受径向和轴向联合载荷，经过折算后的某一载荷。

11-7角接触轴承的内部轴向力是怎样产生的？角接触轴承的滚动体与滚道的接触线与轴承轴线之间夹一个接触角，使轴承对轴的反力并不完全指向径向，既有径向力又有轴向分力。

11-8轴在工作中会产生热胀冷缩，为此两端轴承应采取何措施？⑴采用一端固定，一端游动的方式，温度较高长轴。

⑵两端固定，但在外圈留出少量膨胀量，温度不高的短轴。

11-9为什么要调整轴承游隙如何调整轴承游隙过大，将使承受载荷的滚动体数量减小，轴承的寿命降低，同时还会降低轴承的旋转精度，引起振动和噪声，轴承游隙过小，轴承容易发热和磨损，降低轴承寿命。

调整：使轴承内外圈作适当的相对轴向位移。

第一章 结构设计中的静力学平衡1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。

1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。

取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解：则载荷q(x) 对A 点的矩为1()()(2)66.7()A M q q x x dx KN m =⋅-≈⋅⎰1-4 解：1）AB 杆是二力杆，其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作用力和反作用力。

显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 1sin 300A F OA m ⋅⋅︒-=代入OA = 400mm ，m 1 = 1N ⋅m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ，即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡，所以有 210B m F O B -⋅= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。

1-5 解：1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。

有：1sin N P α⋅= 则 1/sin N P α=2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 1()cos 0A M F T l N AD α=⋅⋅-⋅=3）根据几何关系有(1cos )sin tan sin a a a AD αααα+=+=Xq(x)F B ’ ABF A ’ F Am 1 OF Om 2O 1F BF O1N 1 N 2A D N 1’TαBDF AYF AX最后解得：2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα+=⋅=⋅- 当2cos cos αα-最大，即α＝60°时，有T min ＝4Pa l。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。

精密机械设计基础(Fundamentals of Precision Machinery Design)课程编号：03410034学分：3.5学时：56 (其中：讲课学时：50实验学时：6上机学时：0)先修课程：工程图学、工程力学适用专业：测控技术与仪器，光信息科学与工程等专业教材：《精密机械设计》，庞振基，机械工业出版社，2004年3月第1版一、课程性质与课程目标(-)课程性质《精密机械设计基础》主要讲授精密机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理、适用范围、结构、设计计算方法，以及工程材料、零件几何精度的基础知识等。

具体内容包括精密机械设计的基础知识，工程材料和热处理，零件的几何精度，平面机构的结构分析，平面连杆机构，凸轮机构、摩擦轮和带轮传动，齿轮传动，轴、联轴器、离合器，支承。

本课程强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练，强调理论与实际的结合，提高分析问题、解决问题的能力。

止匕外，由于本课程是一门理论与实践密切结合的设计性课程，在教学过程中，除进行理论讲课外，还安排有习题课、实验课及课程设计等实践性教学环节。

为培养复合型人才奠定了工程基础。

(-)课程目标.能正确描述机械和精密机械的基本概念，及零件的设计方法；1.根据材料的分类，能正确划分常用工程材料；根据各种热处理方法的不同，在实际应用中能正确选用合适的热处理手段；2.能正确计算孔和轴配合的各种尺寸；能在图纸上正确标注形位公差和粗糙度等；.能正确绘制出给定实际机构的运动简图；能对给定的高副机构进行低代处理；能利用机构的组成原理正确进行结构分析；3.根据钱链四杆机构中曲柄存在的条件，由已知条件能求出未知杆长范围；能运用常见钱链四杆机构的设计方法，进行合理设计；.根据凸轮机构从动件常用运动规律，由给定的条件能用图解法设计常见的凸轮机构;4.能正确进行带传动中带的受力分析，能根据给定的工作条件正确选择合适的带传动;.能合理地设计直齿圆柱齿轮传动，并能正确进行校核；能利用适当的方法，正确计算各种轮系的传动比。