机械设计基础王大康主编重点章节答案

第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么？答：蜗杆传动的特点是：结构紧凑，传动比大。

一般在传递动力时，10~80i =；分度传动时只传递运动，i 可达1 000；传动平稳，无噪声；传动效率低；蜗轮一般用青铜制造，造价高；蜗杆传动可实现自锁。

使用条件：蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。

用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW 。

11.2 蜗杆传动的传动比如何计算？能否用分度圆直径之比表示传动比？为什么？答：蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算，即1221i n n z z ==；不能用分度圆直径之比表示传动比，因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。

11.3 与齿轮传动相比较，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？答：蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。

但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。

这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大，发热严重，润滑油易变稀。

当散热不良时，闭式传动易发生胶合。

在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中，轮齿磨损较快。

11.4 何谓蜗杆传动的中间平面？中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义？ 答：蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。

中间平面上的参数是标准值，蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。

在设计、制造中，皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。

11.5 试述蜗杆直径系数的意义，为何要引入蜗杆直径系数q ?答：蜗杆直径系数的意义是：蜗杆的分度圆直径与模数的比值，即1q d m =。

引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。

对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制，规定了1~4个标准值，则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。

11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对蜗杆传动有何影响？答：蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=，蜗杆与蜗轮啮合传动时，在轮齿节点处，蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角，所以蜗杆与蜗轮啮合传动时，齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ，其大小为s 1cos v v λ==。

机械设计基础_课后答案（1-18章）[1]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。

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：14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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：115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 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=-⨯-⨯=--=P P n F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=-⨯-⨯=--=P P n F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=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。

当满足BE =BC =CD =DE ，AB =AD ，AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b) 1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。

《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1 —1自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或：F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或：F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为：F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或：F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。

1 - 14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设 •= =10rad/s ，求构件3的速度v 3 。

v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比「1/「2。

构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ，求『-00和『-1800时，从动件角速度-'2的数值和方向。

《机械设计基础》习题解答机械工程学院目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承---------------------------------------------------------50 第十三章滑动轴承-------------------------------------------- ------------ 56 第十四章联轴器和离合器------------------------------- 59 第十五章弹簧------------------------------------------62 第十六章机械传动系统的设计----------------------------65第0章绪论0-1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。

《第2章》教材习题2.1请绘出题2.1图所示机构的运动简图。

（a）（b）（c）题图2.1知识点：机构运动简图参考页: 20-21学习目标: 1GAGGAGAGGAFFFFAFAF题型：图解难度:2解：按表2.1选择、确定机构运动副的符号；将运动副部件的符号按图中同样比例绘制在纸上。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF（a）（b）（c）题解图2.2指出题2.2图中运动机构的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算这些机构自由度，并判断它们是否具有确定的运动（其中箭头所示的为原动件）。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF（a）（b）（c）（d）GAGGAGAGGAFFFFAFAF（e）（f）图2.16答：（a）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

（b）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

（c）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

（d）机构原动件数为2，大于机构自由度，故机构运动不确定。

（e）机构原动件数为1，小于机构自由度，故机构运动不确定。

（f）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

知识点：自平面机构自由度计算、机构具有确定运动的条件、复合铰链、局部自由度、虚约束GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF参考页: 23-27学习目标：3、4、5题型：计算难度：3解：（a ）9n =，12l P =，2h P =，339212121l h F n P P =--=⨯-⨯-⨯=B 处为复合铰链，D 处为局部自由度，机构原动件数为1个，等于机构自由度，故机构运动确定。

（b ）4n =，5l P =，1h P =，33425111l h F n P P =--=⨯-⨯-⨯=A 处为虚约束。

机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

（c ）9=n ，12=l P ，2=h P ，121229323=-⨯-⨯=--=h l P P n FM 处为复合铰链，C 处为局部自由度，G 处为虚约束，因机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。

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：14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F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：115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。

其自由度为：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F3-6 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=-⨯-⨯=--=P P n F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=-⨯-⨯=--=P P n F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)1010*******=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。

当满足BE =BC =CD =DE ，AB =AD ，AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b)1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。

《机械设计基础》教材答案第1章机械概述一、判断题1.√2.×二、选择题1．C三、填空题1．它们是各种实物的组合体；各实物之间具有确定的相对运动2. 机器；机构四、简答题1. 它们是各种实物的组合体；各实物之间具有确定的相对运动；能代替或减轻人类的劳动，能利用机械能做功或进行能量转换。

2. 机构的自由度数大于0，且等于原动件个数；第2章常用机械工程材料一、判断题1.×2.×3.×4.×二、填空题1．钢；纯铁；铸铁；2. 结构钢；优质钢；碳素钢3．工具钢；高级优质钢；碳素钢4．调质5. 锌6．黄铜；青铜；白铜7．轴瓦；内衬8．塑料；橡胶；陶瓷；复合材料9．热塑性；热固性三、简答题1.铸铁的强度、塑性、韧性等力学性能不如钢材，但它具有良好的铸造性能、切削加工性能、减振性、耐磨性，而且价格低廉。

因此，铸铁被广泛应用于工业中，用来制造一些力学性能要求不高、形状复杂、锻造困难的零件。

2.退火、正火、淬火、回火、调质、时效；表面热处理分为：表面淬火和化学热处理。

表面淬火又分为火焰淬火和感应淬火；化学热处理又分为渗碳、渗氮和碳氮共渗。

第3章静力学基础知识一、判断题1.×2.×3.×4.×5.×1．D 2．B ． 3．C ． 4．D三、填空题1．刚体2. 大小；方向；作用点3. 柔性约束；光滑面约束；铰链约束；固定端约束4. 转动；05. 大小；转向；作用面6. 静止；匀速直线7. 各分力在x 轴上投影的代数和等于零；各分力在y 轴上投影的代数和等于零8. 力偶系中各分力偶矩的代数和等于零9. 力系的主矢和对任意一点的主矩都等于零四、简答题1. 不计自重，只受两个力而处于平衡状态的构件称为二力构件，简称二力杆。

二力杆的受力特点是：两个力沿着两个作用点的连线，且大小相等，方向相反。

2. 不对。

若两分力大小相等，方向相反，在一条直线上，则合力为0，此时分力大于合力。

机械设计基础王大康第四版课后答案1,用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹()。

[单选题] *A.强度高，自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好(正确答案)D.自锁性能差2.螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，目的是()。

[单选题] *A.提高强度B.提高刚度(正确答案)C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力3.螺纹的危险截面应在()上。

[单选题] *A.大径B.小径(正确答案)C.中径D.直径4•当两个被连接件不太厚时，宜采用()。

[单选题] *A.双头螺柱连接(正确答案)B.螺栓连接C.螺钉连接D.紧定螺钉连接5.受预紧力的螺栓连接中，螺栓危险截面的应力状态为(). [单选题] *A.纯剪切B.简单拉伸C.弯扭组合D.拉扭组合(正确答案)6.有一螺杆回转、螺母作直线运动的螺旋传动装置，起螺杆为双线螺纹，导程为12mm,当螺杆转两周后，螺母位移量为( ) [单选题] *A.12B.24(正确答案)C.48D.567.( )多用于车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合. [单选题] *A.滚珠螺旋传动(正确答案)B.差动螺旋传动B.普通螺旋传动D.都不确定8.车床横刀架的移动釆用了()的传动形式 [单选题] *A.螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动B.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动C.螺杆回转，螺母移动(正确答案)D.螺杆移动，螺母不动9.9.调节机构中，如螺纹为双线，螺距为3nm,平均直径为14.7 mm,当螺杆转3转时，螺母轴向移动（）mm。

[单选题] *A.14.7B.29.4C.18(正确答案)D.610.台虎钳属于( )螺旋形式。

[单选题] *A.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动(正确答案)B.螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动C.螺杆回转，螺母移动D.螺杆移动，螺母不动11.()是带传动的特点之一。

[单选题] *A.传动比准确B.在过载时会产生打滑现象(正确答案)C.应用在传动准确的场合D.过载时无打滑12.按国家标准普通V带有()种型号。