下载文档原格式
第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。
2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝5000N.m ，摩擦系数μ=0.15，可靠性系数f k =1.2，试确定螺栓直径。
3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝0.15，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行？题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。
为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm 。
试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，45=α。
结合面的摩擦系数为0.15，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。
试求螺栓的计算直径。
第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =1.5d ，工作时有轻微冲击。
试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。
题5图第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。
求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。
机械基础(第五版)习题册第四章齿轮传动§4-1 齿轮传动的类型及应用§4-2 渐开线齿廓1、齿轮传动是利用主动轮、从动轮之间轮齿的啮合来传递运动和动力的。
2、齿轮传动与带传动、链传动、摩擦传动相比，具有功率范围宽，传动效率高，传动比恒定，使用寿命长等一系列特点，所以应用广泛。
3、齿轮传动的传动比是指主动轮与从动轮转速之比，与齿数成反比，用公式表示为 i12=n1/n2=z2/z1。
4、齿轮传动获得广泛应用的原因是能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确等。
5、按轮齿的方向分类，齿轮可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和认字齿圆柱齿轮传动。
6、渐开线的形状取决于基圆的大小。
7、形成渐开线的圆称为基圆。
8、一对渐开线齿轮啮合传动时，两轮啮合点的运动轨迹线称为啮合线。
9、以两齿轮传动中心为圆心，通过节点所作的圆称为节圆。
10、在机械传动中，为保证齿轮传动平稳，齿轮齿廓通常采用渐开线。
11、以同一基圆上产生的两条反向渐开线作齿廓的齿轮称为渐开线齿轮。
12、在一对齿轮传动中，两齿轮中心距稍有变化，其瞬时传动比仍能保持不变，这种性质称为传动的可分离性。
§4-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算1、齿数相同的齿轮，模数越大，齿轮尺寸越大，轮齿承载能力越强。
2、渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远的齿形角越大，基圆上的齿形角等于零度。
3、国家标准规定，渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角等于200。
4、国家标准规定，正常齿的齿顶高系数ha*=1 。
5、模数已经标准化，在标准模数系列表中选取模数时，应优先采用第一系列的模数。
6、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数必须相等；两齿轮分度圆上的齿轮角必须相等。
7、为了保证齿轮传动的连续性，必须在前一对轮齿尚未结束啮合时，使后继的一对轮齿已进入啮合状态。
§4-4 其他齿轮传动简介1、斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮承载能力强，传动平稳性好，工作寿命长。
滑动轴承概述轴承轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度。
根据轴承工作的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
滑动轴承具有工作平稳、无噪音、径向尺寸小、耐冲击和承载能力大等优点。
而滚动轴承是标准零件，成批量生产成本低，安装方便，广泛应用。
对于初学者来讲，滚动轴承的类型选择；寿命计算；组合设计是比较难掌握。
因此，滚动轴承的寿命计算和组合设计是本章讨论的重点。
§11—1 滑动轴承概述一、滑动轴承的类型滑动轴承按其承受载荷的方向分为：（1）径向滑动轴承，它主要承受径向载荷。
（2）止推滑动轴承，它只承受轴向载荷。
滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为液体摩擦（润滑）轴承和非液体摩擦（润滑）轴承。
（1）液体摩擦轴承（完全液体润滑轴承）液体摩擦轴承的原理是在轴颈与轴瓦的摩擦面间有充足的润滑油，润滑油的厚度较大，将轴颈和轴瓦表面完全隔开。
因而摩擦系数很小，一般摩擦系数=0.001～0.008。
由于始终能保持稳定的液体润滑状态。
这种轴承适用于高速、高精度和重载等场合。
（2）非液体摩擦轴承（不完全液体润滑轴承）非液体摩擦轴承依靠吸附于轴和轴承孔表面的极薄油膜，单不能完全将两摩擦表面隔开，有一部分表面直接接触。
因而摩擦系数大，=0.05～0.5。
如果润滑油完全流失，将会出现干摩擦。
剧烈摩擦、磨损，甚至发生胶合破坏。
二、滑动轴承的特点优点：（1）承载能力高；（2）工作平稳可靠、噪声低；（3）径向尺寸小；（4）精度高；（5）流体润滑时，摩擦、磨损较小；（6）油膜有一定的吸振能力缺点：（1）非流体摩擦滑动轴承、摩擦较大，磨损严重。
（2）流体摩擦滑动轴承在起动、行车、载荷、转速比较大的情况下难于实现流体摩擦；（3）流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费用较高。
§11—2 滑动轴承的结构和材料一、径向滑动轴承1．整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构如图所示，由轴承座1和轴承衬套2组成，轴承座上部有油孔，整体衬套内有油沟，分别用以加油和引油，进行润滑。
第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。
2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝5000N.m ，摩擦系数μ=0.15，可靠性系数f k =1.2，试确定螺栓直径。
3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝0.15，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行？题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。
为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm 。
试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，45=α。
结合面的摩擦系数为0.15，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。
试求螺栓的计算直径。
第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =1.5d ，工作时有轻微冲击。
试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。
题5图第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。
求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。
习题参考答案第一章1-1. 略。
1-2. 杆BC 为二力杆，N BC =8.64kN ，BC 杆受压。
梁AB 在铰链A 处所受约束反力：N A X =-6.11kN ，N A Y =2.89Kn 。
1-3. 1.575kN （压力）。
1-4. N A X =G/2，N A Y =G ；N BX =G/2，N B Y =0；N C X =G/2，N C Y =G 。
1-5. 11.25kN 。
1-6. 杆EF 和CG 均为二力杆，N EF =0.943kN ，N CG =-0.167kN ；A 处约束反力：N A Y =0.667kN ，N A Y =0.5kN 。
1-7. γGbl 2=。
1-8. 51.76N 。
1-9. 22kN 。
1-10. 固定铰链给予轮子一个大小为P 方向向上的约束反力，与轮边缘作用的向下的力P 形成一个力偶，这样才能与轮子所受的力偶相平衡。
1-11. (1)塔底约束反力：N A x =17.4kN ，N A y =243.5kN ，M =202.2kN ·m ；(2)N A x =6.39kN ，N A y =23.5kN ；N B x =6.39kN ，N B y =0。
第二章2-1. 两边200mm 段中的应力为100MPa ，应变为0.0005，伸长量为0.1mm ；中段应力为60MPa ，应变为0.0003，伸长量为0.06mm ；总伸长为0.26mm 。
2-2. 略。
2-3. 细段应力127.4 MPa ，粗段应力38.2 MPa ，总伸长量为0.733mm 。
2-4. AB 杆中的应力110.3 MPa ，BC 杆中的应力31.8 MPa ，均小于许用应力，故支架是安全的。
2-5.（1）x=1.08m ；（2）杆1中的应力44 MPa ，杆2中的应力33 MPa 。
2-6. 活塞杆直径d ≥62mm ，可取d =62mm ，螺栓个数n ≥14.8，取n=16（偶数）。
第1章复习思考题：1.机器的基本组成要素是_______机械零件。
2.在各种机器中经常用到的零件称为____通用零件____。
只在特定型式的机器中出现的零件称为___专用零件_____。
由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为__部件_____。
3.下列零部件中不是标准件的是___B____。
A.V带B.齿轮C.滚动轴承D.滚子链4.机械零件与机器的关系是__局部___和__整体____的关系。
5.下列零件中不是通用零件的是___C___。
A.链轮B.花键C.曲轴D.螺旋6.所谓一般尺寸和参数的通用零件是指____除开巨型、微型及在高压、高温、低温条件下工作的通用零件_____________。
第2章复习思考题：1.一部完整的机器的三个基本组成部分是__原动机部分____、__传动部分___、__执行部分2.设计机器时应满足的基本要求有_避免在预定寿命内失效____、__结构工艺要求__、_经济性要求___、__质量小要求_、__可靠性要求。
3.影响零件寿命的主要因素有__.材料的疲劳____、_材料的腐蚀____以及相对运动零件接触表面的磨损等三个方面。
4.机器的可靠度是指___在规定的使用时间内和预定的环境条件下机器能正常工作的概率_______。
零件的可靠度是__时间__的函数。
5.机械零件的设计准则一般有___强度准则刚度准则寿命准则振动稳定性准则可靠性准则__6.机器由于某种故障而不能完成其预定的功能称为___失效____。
7. ___腐蚀磨损__、和___疲劳____是引起零件失效的主要原因。
8.影响零件材料疲劳强度的主要因素有__应力集中零件尺寸大小零件表面品质_及环境状况。
9.下列标准代号的含义分别为：ISO-__国际标准____、GB/T -___ 国家推荐使用标准___、JB -___机械工业部颁标准___、QB -__企业标准____。
第3章复习思考题：1.___材料经过N次应力循环后，不发生破坏的应力最大值____称为材料的疲劳极限。
机械设计基础习题集（高职）西京学院机械教研室第2章 平面机构的运动简图及自由度2-1 题2-1图所示为一手摇唧筒， 试绘制其机构运动简图。
2-2 题2-2图所示为一缝纫机下针机构， 试绘制其机构运动简图。
2-3 试绘制如题2-3图所示四种机构的运动简图。
2-4 简易冲床机构如题2-4图所示， 原动件1通过固定在其上面的圆销A 带动滑块2绕固定轴心O 1点转动，滑块2又带动导槽3′（与圆盘3固定连接）绕固定轴心O 2点转动，通过连杆4带动冲头5在机架6中作上下 题2-1图 手摇唧筒题2-2图 缝纫机下针机构题2-3图 四种机构的运动图题2-4图 简易冲床机构往复运动。
试求：（1）绘制机构的运动简图；（2）计算机构自由度，判断机构从动件是否具有确定的相对运动？2-5 如题2-5图所示的冲床机构中，主动齿轮1′与偏心轮1固联成一个构件，绕转轴O1作顺时针转动；齿轮6′与槽凸轮6固联成一个构件，绕转轴O2作逆时针转动。
原动件的运动分两路传递：一路由偏心轮1经连杆2、推杆3传递给杆件4；另一路由齿轮1′经齿轮6′、槽凸轮6、题2-5图冲床机构滚子5传递给杆件4。
两路运动经过杆件4的合成，由滑块7传递给压头8，实现上下移动。
试绘制机构的运动简图，计算机构的自由度。
2-6 指出题2-6图中四种机构运动简图的复合铰链、局部自由度和虚约束，试计算其自由度，并判断机构是否具有确定运动（图中绘有箭头的机构为主动件）。
题2-6图四种机构运动简图第3章 平面连杆机构3-1 在题3-1图所示的冲床刀架装置中，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心摆动，同时推动后者带着刀架3上下移动，B 为偏心轮的几何中心。
问该装置是何种机构？它是如何演化出来的？3-2 题3-2图所示的四杆机构各构件长度为a ＝240mm ，b ＝600mm ，c ＝400mm ，d ＝500 mm ，试问：（1） 当取AD 为机架时，是否有曲柄存在？（2）若各构件长度不变，能否以选不同构件为机架的办法获得双曲柄机构或双摇杆机构？如何获得？3-3 在某铰链四杆机构中，已知两连杆的长度l AB ＝80，l CD ＝120和连杆长度l BC ＝150。
机械设计习题及答案第一章绪论一．分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。
1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
第二章2-1 (3) 2-2 (4) 2-3 (2) 2-4 (2) 2-5 (2)第二章机械设计总论一．选择题2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。
(1) 专用零件的部件 (2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件(3)在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。
其中有_____是专用零件。
(1) 3种 (2) 4种 (3) 5种(4)6种2-3变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。
(1) 一个(2) 两个(3) 三个(4) 四个2-4 零件的工作安全系数为____。
(1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力(3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。
(1) 屈服点(2) 疲劳极限 (3) 强度极限(4) 弹性极限机械零件的强度二．选择题3-1 零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸)增大，疲劳强度将随之_____。
(1) 增高 (2) 不变 (3)降低3-2 零件的形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。
(1) 较高 (2) 较低 (3)相同3-3 零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度_______。
(1) 增高 (2) 降低 (3) 不变 (4) 增高或降低视处理方法而定三．分析与思考题3-1 图示各零件均受静载荷作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力；并确定应力比r的大小或范围。
《机械设计基础》课程教学大纲课程代码：课程名称：机械设计基础/The basics of machinery design教材：刘江南、郭克希主编《机械设计基础》湖南大学出版社学时/学分：88 /4.5先修课程：高等数学、机械制图、工程材料、工程力学等适用专业：机械类专业一、本课程的性质、目的机械设计基础是一门介绍常用机械和通用零件的基础知识及基本设计方法的技术基础课。
教学内容着重基本知识、基本理论和基本方法，以及有关的设计技能的基本训练。
教学目的：1．培养学生掌握机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，使之初步具有分析、选用和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。
2．培养学生掌握通用零件的工作原理、特点、维护和设计计算的基本知识，使之初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。
3．培养学生初步应用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
二、本课程的教学内容和基本要求第1章绪论(一)教学基本要求：1．明确本课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。
2．了解机械设计基础在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
(二) 重点与难点本章的学习重点是课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械设计基础课程的性质和特点。
(三) 教学内容1 本课程的研究对象2 本课程的研究内容3 本课程的地位及学习本课程的目的(四) 学时分配：2课时第2章机械及机械零件设计基础知识(一) 基本要求：建立机械设计的总体概念，了解机械零件的失效形式及计算准则，了解机械零件的设计方法，了解机械零件设计的一般步骤，理解机械设计中的标准化原则。
(二) 重点与难点机械零件的主要失效形式与计算准则；机械零件的设计方法和设计步骤；机械零件材料的选用原则和标准化。
(三) 教学内容1.机械零件设计概论2．机械零件的强度3.机械零件的接触强度4.机械零件的耐磨性5.机械零件的工艺性及标准化(四) 学时分配：3课时第3章平面机构基础知识(一) 基本要求1、掌握运动副、约束和自由度等概念。
