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机械课后习题答案第10章习题及解答

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第10章 习题及解答

10.1 答：根据所承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三类。转轴：既承受转矩又承受弯矩，如减速箱中各轴、机床主轴等；传动轴：主要承受转矩，不承受或承受很小的弯矩， 如汽车的传动轴、螺旋浆轴等；心轴：只承受弯矩而不承受转矩，如自行车轮轴、火车轮轴、滑轮轴等。

10.2 答：转轴所受弯曲应力通常是对称循环变应力。转轴所受扭转应力则常常不是对称循环变应力，有可能是静应力、脉动循环变应力或对称循环变应力，根据实际受力状况判断。

10.3 答：轴的常用材料有碳素钢、合金钢、铸钢和球墨铸铁。按轴的工作场合、受载情况、

使用状况和制造成本等选用材料。

10.4 答：从公式33362.01055.9npCnpd可以看出，在采用相同材料并忽略功率损耗的条件下，轴的最小直径与转速成反比，低速轴的转速远远要小于高速轴的转速，故低速轴的直径要比高速轴粗很多。

10.5 答：因为开始设计时，支承的距离、受力大小、方向及作用位置均属未知。

10.6 答：轴的结构设计任务是在满足强度和刚度要求的基础上，确定轴的合理结构和全部

几何尺寸。轴的结构设计应满足的要求是：轴及安装轴上的零件要有确定的工作位置；轴上零件要便于装拆、定位和调整；轴的结构不仅要有良好的工艺性，而且有利于提高轴的强度、刚度以及节省材料，减轻重量。

10.7 答：轴上零件周向固定方式有：

1） 键：广泛采用；

2） 花键：用于传递载荷大、高速、对中性好、导向性好、对轴的削弱程度小等场合；

3） 过盈配合：用于对中性好、承受冲击载荷等场合。

轴上零件周向固定方式有：

1） 轴肩：可承受大的轴向力，结构简单、可靠；

2） 轴环：可承受大的轴向力，结构简单、可靠；

3） 套筒：可承受较大的轴向力，用于相邻两零件之间距离较短、转速较低的场合；

4） 圆螺母：可承受较大的轴向力，用于便于零件装拆、轴的强度要求不高的场合；

5） 轴端挡圈：可承受较大的轴向力，用于轴端；

6） 弹性挡圈：只能承受较小的轴向力，用于不太重要场合；

7） 圆锥面：通常与轴端挡圈或圆螺母联合使用，用于高速、受冲击载荷等场合。

10.8 解： 6633339.55109.55104036.28()0.20.2401000pdmmn

取 d = 38 (mm )

10.9 解：33660.20.23514505571.61()9.55109.5510dnPKW

10.10 解：因轴的材料为45号钢，调质处理，由表16-1查得B=650 MPa，由表16-3查得许用弯曲应力[1b]=60 MPa，取=0.3，则 2262623311()(710)(0.31510)500.17()0.10.155eeMMTMPaWd因 e＞[1b]，故不能满足强度要求。

10.11 解：由22131()0.1ebMTd，取=0.3，得

322325261(0.1)()(0.18060)(0.32310)1.58410()bMdTNmmg

由材料力学得 FaMxax

故 661.58410300426()90003001.58410MaxmmFaM

10.12 解：参考教材例12-1

10.13 解：（1）选材料，确定许用应力

材料为45号钢，调质处理，由表16-1查得B=650 MPa，由表16-3查得许用弯曲应力[1b]=60 MPa，

（2）求作用在输出轴上的力

1212181470323()82znnrpmz

66322229.55109.551065010()323PTNmmng

6222226.5103960()482tTFNd

223960201440()rtFFtgtgN

（3）求 d

32396018017810()44tHFlMNmm

32144018064.810()44rVFlMNmm

222217864.8189()HVMMMNm

当扭煎应力为脉动循环变应力时，取=0.6，则

2222()189(0.6650)434()eMMTNmm

33314341041.6()0.10.160ebMdmm

考虑键槽 1.0441.643.3()dmm 取45()dmm

10.14 提示：按629.5510PTnC分别求出2tF、3tF，然后求出2rF、2aF、3rF、3aF，参考10.13求解。

10.15 解：（1）求Ⅱ轴上的作用力

25.595509550297()23960125PTNmmn

22'2125253.38()coscos922nmzdmm

33131sin(10.5)620(10.5)105()4mbddbdmmR

3142014.0440zarctgarctgz

3222323322297102350()253.3822297105660()105ttmTFNdTFNd

22331235020867()coscos922'cos566020cos14.042000()tnrrtnFtgtgFNFFtgtgN

223312350922'388()sin566020sin14.04499()atatnFFtgtgNFFtgtgN

（2）确定许用用力

45钢正火 B=600 MPa，[1b]=55 MPa，

（3）分别求出齿轮2处和轴Ⅱ右支承处当量弯矩，然后求d，略。

10.16 解：按扭转强度：316dT

按扭转刚度条件：432GdTlg

故： 433216Gddlg

422180050257.8()0.5810180ldmmG

取d =258 mm。

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机械制造技术基础（第2版）课后习题答案

机械制造技术基础（第2版）课后习题答案

1 《机械制造技‎术基础》部分习题参‎考解答

第四章 机械加工质‎量及其控制‎

4-1 什么是主轴‎回转精度？为什么外圆‎磨床头夹中‎的顶尖不随‎工件一起回‎转，而

车床主轴‎箱中的顶尖‎则是随工件‎一起回转的‎？

解：主轴回转精‎度——主轴实际回‎转轴线与理‎想回转轴线‎的差值表示‎主轴回转精‎

度，它分为主轴‎径向圆跳动‎、轴向圆跳动‎和角度摆动‎。

车床主轴顶‎尖随工件回‎转是因为车‎床加工精度‎比磨床要求‎低，随工件回转‎可减小摩

擦‎力；外圆磨床头‎夹中的顶尖‎不随工件一‎起回转是因‎为磨床加工‎精度要求高‎，顶尖不转

可‎消除主轴回‎转产生的误‎差。

4-2 在镗床上镗‎孔时（刀具作旋转‎主运动，工件作进给‎运动），试分析加工‎表面产

生椭‎圆形误差的‎原因。

答：在镗床上镗‎孔时，由于切削力‎F的作用方‎向随主轴的‎回转而回转‎，在F作用下‎，

主轴总是以‎支承轴颈某‎一部位与轴‎承内表面接‎触，轴承内表面‎圆度误差将‎反映为主轴‎

径向圆跳动‎，轴承内表面‎若为椭圆则‎镗削的工件‎表面就会产‎生椭圆误差‎。

4-3 为什么卧式‎车床床身导‎轨在水平面‎内的直线度‎要求高于垂‎直面内的直‎线度要

求？

答：导轨在水平‎面方向是误‎差敏感方向‎，导轨垂直面‎是误差不敏‎感方向，故水平

面内‎的直线度要‎求高于垂直‎面内的直线‎度要求。

4-4 某车床导轨‎在水平面内‎的直线度误‎差为0.015/1000m‎m，在垂直面内‎的直线度

误‎差为0.025/1000m‎m，欲在此车床‎上车削直径‎为φ60m‎m、长度为15‎0mm的工‎件，试计

算被加‎工工件由导‎轨几何误差‎引起的圆柱‎度误差。

解：根据p15‎2关于机床‎导轨误差的‎分析，可知在机床‎导轨水平面‎是误差敏感‎方向，

导轨垂直面‎是误差不敏‎感方向。 水平面内：0.015

1500.00225

1000Rymm； 垂直面内：22

7()0.025

新版《机械设计基础》课后习题参考答案

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机械设计基础

习题参考答案

机械设计基础课程组编

武汉科技大学机械自动化学院

第 2 章 平面机构的自由度和速度分析

2-1 画运动简图。

4

3

5

2 1

2-2 图 2-38 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮 1 输入，使轴 A 连

续回转；而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头 4 上下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

3 4

2

1

5

解答：原机构自由度 运动产生干涉

F=3 3- 2 4-1 = 0 ，不合理 ， 改为以下几种结构均可：

2-3 试计算图 2-42 所示凸轮 —连杆组合机构的自由度。

K L F

J

C D

M E

D B

F A A

C

I

E B

a) b)

解答： a) n=7; Pl=9; Ph=2，F=3 7-2 9-2 =1 L 处存在局部自由度， D 处存在虚约束

b) n=5; Pl=6; P h=2， F=3 5-2 6-2 =1 E、 B 处存在局部自由度， F、C 处存在虚约束

2-4 试计算图 2-43 所示齿轮 —连杆组合机构的自由度。

C

A C

B B

D

A D

(a) (b)

解答： a) n=4; Pl=5; Ph=1，F=3 4-2 5-1=1 A 处存在复合铰链

b) n=6; Pl=7; P h=3， F=3 6-2 7-3=1 B 、 C、 D 处存在复合铰链

2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

B

A

C

D

E

解答： a) n=7; Pl h

(完整版)机械设计基础课后习题答案.

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- 1 - 第三章部分题解参考

3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有，应如何修改？

习题3-5图

习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c)

解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：

0 14233 2345PPnF

其中：滚子为局部自由度

计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。其自由度为：

1 15243 2345PPnF

②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。其自由度为：

1 23233 2345PPnF

3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。

习题3-6(a)图 习题3-6(d)图

解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

1042332345PPnF - 2 -

习题3-6(a)解图(a)

习题3-6(a)解图(b)

解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。

自由度计算：

1042332345PPnF

习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)

3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。

解(a) 10102732345PPnF

机械工程测试技术基础课后习题答案汇总

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机械工程测试技术基础第三版熊诗波

绪论

0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2 如何保证量值的准确和一致？

解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）

1、对计量单位做出严格的定义；

2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；

3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？

解答：（教材P8~10，八、测量误差）

0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV

②(25.04894±0.00003)g

③(5.482±0.026)g/cm2

解答：

①

②

③

0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？

解答：

(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。

0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？

解答：

(1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而

引用误差=绝对误差/引用值

其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。