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第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
1-4机床分配运动的原则是什么？传动形式如何选择？答：机床分配运动的原则： 1）将运动分配给质量小的零部件； 2）运动分配应有利于提高工件的加工精度； 3）运动分配应有利于提高运动部件的刚度； 4）运动分配应视工件形状而定。
传动形式如何选择：机床传动的形式有机械传动、液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，传动功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
液压无极变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机床进给运动的传动多采用机械传动或液压无极传动。
数控机床进给运动采用伺服电动机——齿轮传动——滚珠丝杠副传动。
设计时应根据具体情况，以满足使用要求为原则，合理选定。
1-6怎样减少机床的振动,减少齿轮的噪声值?减少机床的振动:对来自机床外部的振源，最可靠最有效的方法是隔离振源。
对无法隔离的振源或传动链内部形成的振源，则应1)选择合理的传动形式，尽量减短传动链，减少传动件个数，即减少振动源数量。
2)提高传动链内各传动轴组件，尤其是主轴组件的刚度，提高其固有角频率。
3)大传动件应作动平衡或设置阻尼机构。
4)箱体外表面涂刷高阻尼涂层，如机床腻子等，增加阻尼比。
5)提高各部件结合面的表面精度，增强结合面的局部刚度。
减小齿轮的噪声值:1 )缩短传动链，减少传动件的个数。
2)采用小模、硬齿面齿轮，降低传动间的线速度。
3）提高齿轮的精度。
4）采用增加齿数、减小压力角或采用圆柱螺旋齿轮，增加齿轮啮合的重合度，机床齿轮的啮合度不小于1.3。
5）提高传动件的阻尼比，增加支承组件的刚度。
1-8标准公比有哪些？是根据什么确定的？数控机床分级传动的公比是否为标准值？标准公比有7个:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。
（1）限制最大相对速度损失Amax≤50%，因此1<φ≤2（2）为方便记忆和使用，转速数列为10进位，即相隔一定数级使转速成10倍关系，即njφ^E1=10nj，φ=E1^√10（3）转速数列为2进位，即相隔一定数级，使转速成2倍关系以便采用转速成倍数关系的双速电动机，即φ=E2^√2机床主轴的等级数列转速与数学中的等比数列是有区别的，虽然标准公比写成精度为1/100的小数，但标准公比（2除外）都是无理数，机械传动无法实现、、等传动比，尤其是1.26，，但2-1.何谓转速图中的一点三线？机床的转速图表示什么？一点三线：一点是转速点，三线是主轴转速线、传动轴线、传动线；转速图表示：主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。
a目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
现代机械设计方法第三版课后答案
一、填空题：
1、工程常用的投影法分为两类中心投影法和平行投影法，其中正投影法属于平行投影法投影法。
2、在工程技术中为了准确地表达机械、仪器、建筑物等物的形状、结构和大小，根据投影原理标准或有关规定画出的图形，叫做视图。
3、在图纸上必须用粗实线画出图框，标题栏一般应位于图纸的右下方位。
4、图样中，机件的可见轮廓线用粗实线画出，不可见轮廓线用虚线画出，尺寸线和尺寸界限用细实线画出，对称中心线和轴线用细点划线画出。
5、比例是图形与实物相应要素的线性尺寸比，在画图时应尽量采用原值的比例，须要时也可采用放大或缩小的比例，其中1：2为缩小比例，2：1为放大比例。
无论采用哪种比例，图样上标注的应是机件的实际尺寸。
6、机件的真实大小以图样上所标注的尺寸数值为依据与比例及视图大小无关。
7、标注尺寸的三要素尺寸数字、尺寸线和尺寸界线。
8、尺寸标注中的符号：R表示半径，Φ表示直径。
9、标注水平尺寸时，尺寸数字的字头方向应向上；标注垂直尺寸时，尺寸数字的字头方向左。
角度的尺寸数字一律按水平位置书写。
当任何图线穿过尺寸数字时都必须断开。
10、平面图形中的线段有已知线段、中间线段和连接线段三种。
11、绘图板是用来固定图纸，丁字尺是用来画水平线。
12、在机械制图中选用规定的线型，虚线是用于不可见轮廓线，中心线、对称线就用细点划线。
13、标注圆的直径尺寸时，应在数字前加注符号Φ，标注球的直径符号为SΦ。
14、图样上的尺寸，由尺寸线、尺寸界线线、尺寸数字和尺寸起止符号组成。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
4－1（略）
4－2答：
膜厚比λ是指两滑动表面间的最小公称油膜厚度与两表面轮廓的均方根偏差的比值，边界摩擦状态时λ≤1，流体摩擦状态时λ＞3，混合摩擦状态时1≤λ≤3。
4－3（略）
4－4答：
润滑剂的极性分子吸附在金属表面上形成的分子膜称为边界膜。
边界膜按其形成机理的不同分为吸附膜和反应膜，吸附膜是由润滑剂的极性分子力（或分子的化学键和力）吸附于金属表面形成的膜，反应膜是由润滑剂中的元素与金属起化学反应形成的薄膜。
在润滑剂中加入适量的油性添加剂或极压添加剂，都能提高边界膜强度。
4－5答：
零件的磨损过程大致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段以及剧烈磨损阶段。
磨合阶段使接触轮廓峰压碎或塑性变形，形成稳定的最佳粗糙面。
磨合是磨损的不稳定阶段，在零件的整个工作时间内所占比率很小。
稳定磨损阶段磨损缓慢，这一阶段的长短代表了零件使用寿命的长短。
剧烈磨损阶段零件的运动副间隙增大，动载荷增大，噪声和振动增大，需更换零件。
4－6答：
根据磨损机理的不同，磨损分为粘附磨损，磨粒磨损，疲劳磨损，冲蚀磨损，腐蚀磨损和微动磨损等，主要特点略。
4－7答：
润滑油的粘度即为润滑油的流动阻力。
润滑油的粘性定律：在液体中任何点处的切应力均与该处流体的速度梯度成正比（即y u ∂∂=ητ－ ）。
在摩擦学中，把凡是服从粘性定律的流体都称为牛顿液体。
4－8答：
粘度通常分为以下几种：动力粘度、运动粘度、条件粘度。
按国际单位制，动力粘度的单位为Pa ·s （帕·秒），运动粘度的单位为m 2/s ，在我国条件粘度的单位为E t （恩氏度）。
运动粘度νt 与条件粘度ηE 的换算关系见式（4－5）；动力粘度η与运动粘度νt 的关系见式（4－4）。
4－9答：
润滑油的主要性能指标有：粘度，润滑性，极压性，闪点，凝点，氧化稳定性。
润滑脂的主要性能指标有：锥入度（稠度），滴点。
4－10答：
在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用如下：
1） 提高润滑油的油性、极压性和在极端工作条件下更有效工作的能力。
2） 推迟润滑剂的老化变质，延长润滑剂的正常使用寿命。
3） 改善润滑剂的物理性能，例如降低凝点，消除泡沫，提高粘度，改善其粘－温特性等。
4－11答：
流体动力润滑是利用摩擦面间的相对运动而自动形成承载油膜的润滑。
流体静力润滑是从外部将加压的油送入摩擦面间，强迫形成承载油膜的润滑。
流体静力润滑的承载能力不依赖于流体粘度，故能用低粘度的润滑油，使摩擦副既有高的承载能力，又有低的摩擦力矩。
流体静力润滑能在各种转速情况下建立稳定的承载油膜。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
4－1（略）
4－2答：
膜厚比λ是指两滑动表面间的最小公称油膜厚度与两表面轮廓的均方根偏差的比值，边界摩擦状态时λ≤1，流体摩擦状态时λ＞3，混合摩擦状态时1≤λ≤3。
4－3（略）
4－4答：
润滑剂的极性分子吸附在金属表面上形成的分子膜称为边界膜。
边界膜按其形成机理的不同分为吸附膜和反应膜，吸附膜是由润滑剂的极性分子力（或分子的化学键和力）吸附于金属表面形成的膜，反应膜是由润滑剂中的元素与金属起化学反应形成的薄膜。
在润滑剂中加入适量的油性添加剂或极压添加剂，都能提高边界膜强度。
4－5答：
零件的磨损过程大致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段以及剧烈磨损阶段。
磨合阶段使接触轮廓峰压碎或塑性变形，形成稳定的最佳粗糙面。
磨合是磨损的不稳定阶段，在零件的整个工作时间内所占比率很小。
稳定磨损阶段磨损缓慢，这一阶段的长短代表了零件使用寿命的长短。
剧烈磨损阶段零件的运动副间隙增大，动载荷增大，噪声和振动增大，需更换零件。
4－6答：
根据磨损机理的不同，磨损分为粘附磨损，磨粒磨损，疲劳磨损，冲蚀磨损，腐蚀磨损和微动磨损等，主要特点略。
4－7答：
润滑油的粘度即为润滑油的流动阻力。
润滑油的粘性定律：在液体中任何点处的切应力均与该处流体的速度梯度成正比（即y u ∂∂=ητ－ ）。
在摩擦学中，把凡是服从粘性定律的流体都称为牛顿液体。
4－8答：
粘度通常分为以下几种：动力粘度、运动粘度、条件粘度。
按国际单位制，动力粘度的单位为Pa ·s （帕·秒），运动粘度的单位为m 2/s ，在我国条件粘度的单位为E t （恩氏度）。
运动粘度νt 与条件粘度ηE 的换算关系见式（4－5）；动力粘度η与运动粘度νt 的关系见式（4－4）。
4－9答：
润滑油的主要性能指标有：粘度，润滑性，极压性，闪点，凝点，氧化稳定性。
润滑脂的主要性能指标有：锥入度（稠度），滴点。
4－10答：
在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用如下：
1） 提高润滑油的油性、极压性和在极端工作条件下更有效工作的能力。
2） 推迟润滑剂的老化变质，延长润滑剂的正常使用寿命。
3） 改善润滑剂的物理性能，例如降低凝点，消除泡沫，提高粘度，改善其粘－温特性等。
4－11答：
流体动力润滑是利用摩擦面间的相对运动而自动形成承载油膜的润滑。
流体静力润滑是从外部将加压的油送入摩擦面间，强迫形成承载油膜的润滑。
流体静力润滑的承载能力不依赖于流体粘度，故能用低粘度的润滑油，使摩擦副既有高的承载能力，又有低的摩擦力矩。
流体静力润滑能在各种转速情况下建立稳定的承载油膜。
流体动力润滑通常研究的是低副接触零件之间的润滑问题。
弹性流体动力润滑是研究在相互滚动（或伴有滑动的滚动）条件下，两弹性体之间的润滑问题。
流体动力润滑把零件摩擦表面视为刚体，并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。
弹性流体动力润滑考虑到零件摩擦表面的弹性变形对润滑的影响，并考虑到润滑剂的粘度随压力变化对润滑的影响。
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