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机械课后习题答案第13章习题及解答

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第13章习题参考答案

13.1螺纹的主要参数有哪些？螺距和导程有什么区别？如何判断螺纹的线数和旋向？

答：螺纹的主要参数有：1）大径d(D)；2）小径d1(D1);3)中径d2(D2);4)螺距P;5)螺纹

线数n；6）导程S;7)螺纹升角

；8）牙型角；9)牙型斜角

。

螺距与导程的区别在于：导程S表示在同一条螺旋线上相邻两螺纹牙同侧齿廓之间的

轴向距离，而螺距则仅表示相邻螺纹牙同侧齿廓之间的轴向距离。如果对于单线螺纹，导程

等于螺距，但对于多线螺纹，导程和螺距满足关系式S=nP，其中n表示线数。

螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹称单线螺纹，沿两条或两条以上在

轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹，称多线螺纹。

螺纹有右旋和左旋之分。当螺纹旋进时为顺时针方向旋转的，称为右旋螺纹；逆时针

方向旋转的，称为左旋螺纹。

13.2试述螺旋传动的主要特点及应用，比较滑动螺旋传动和滚动螺旋传动的优缺点。

答：螺旋传动的特点是把旋转运动转变为直线运动。它应用于机床，螺旋压力机和螺旋千

斤顶等传动。

滑动螺旋结构比较简单，螺母和螺杆的啮合连续，工作平稳，易于自锁。但螺纹之间摩

擦大、磨损大、效率低（一般在0.25～0.7，自锁效率低于50%），不适宜用于高速和大功率

传动。

滚动螺旋摩擦阻力小，传动效率高（90%以上），磨损小，精度易保持，但结构复杂，

成本高，不能自锁。

13.3试比较螺旋传动和齿轮齿条传动的特点与应用。

答：螺旋传动和齿轮、齿条传动都可以用于将旋转运动转换为轴向的直线运动。其特点为：

1）降速比大；2）可具有自锁性；3）机械作用力大；4)结构简单，传动平稳，噪声低；5）

磨损大，效率低。因此，螺旋传动主要应用于起重机、压力机以及功率不大的进给系统和微

调装置中。而齿轮齿条多用于进给机构等。

13.4螺纹主要有哪几种类型？根据什么选用螺纹类型？

答：按功能区别，螺纹分为连接螺纹和传动螺纹，其中连接螺纹又分为普通连接螺纹和管连

接螺纹，应用最广的是普通连接螺纹；按螺纹的牙形角区分，有三角螺纹，矩形螺纹，梯形

螺纹，锯齿型螺纹等，其中三角螺纹用于连接，其它三种用于传动，应用最广的是梯形传动螺纹。各种类型螺纹特点和应用场所不同，应根据各自的特点和应用范围选择。

13.5螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉分别应用于什么场合？

答：1）螺栓：结构简单，装拆方便，对通孔加工精度要求低，不受连接材料限制，常用于

被连接件不太厚，且有足够安装空间的情况，应用最广泛。

2）双头螺柱：两头都有螺纹，常用于被连接件之一太厚不宜加工通孔，且需经常拆装

或结构上受到限制不能采用螺栓连接的场合。

3）螺钉：直接拧入螺纹孔，不用螺母，常用于被连接件之一较厚，不需经常装拆的场

合；

4）紧定螺钉：用以固定两个零件的相对位置，并可传递较小的力或力矩，多用于轴上

零件连接。

13.6螺纹连接防松的本质是什么？螺纹连接防松主要有哪几种方法？

答：螺纹连接防松的本质是防止螺纹副的相对运动。主要防松方法有：摩擦防松（弹簧垫圈，

弹性圈螺母，对顶螺母），机械防松（槽形螺母和开口销，圆螺母用带翅垫片，止动垫片），

冲点防松法，粘合防松等。

13.7受拉螺栓的松连接和紧连接有何区别？它们的设计计算公式是否相同？

答：受拉螺栓的松连接：装配时，不拧紧，不受预紧力。工作中只承受轴向工作拉力F，如起重吊钩或滑轮。其设计计算公式为：

2

1[]

/4Q

d

（N/mm2）

受拉螺栓的紧连接：安装时预紧，已经受到了预紧力，工作中又受到工作拉力。例如，气缸盖上的螺栓即属此类。其设计计算公式为：

2

11.3

[]

/4Q

d

（N/mm2）

13.8什么情况下使用铰制孔用螺栓？

答：当要求连接件与被连接件有很高的对中性，两者之间不发生相对滑动时，或者螺栓需要

承受较大挤压力和横向剪切力，采用铰制孔用螺栓。

13.9在受拉螺栓连接强度计算中，总载荷是否等于预紧力与拉伸工作载荷之和？答：不是。螺栓受到工作载荷后，被压连接件受压缩产生变形量。然后，螺栓受拉伸后伸

长，又迫使被压缩连接件回弹，变形量减小，在此状态下相对应的压力称为残余预紧力，小于预紧力。总拉伸载荷等于拉伸工作载荷与残余预紧力之和，即。故不是拉伸工作载荷与预紧力之和。

13.10影响螺栓连接强度的主要因素有哪些？可以采用哪些措施提高螺栓连接强度？

答：影响螺纹连接强度的主要因素有材料类型、螺纹加工精度、螺纹连接长度以及螺纹的牙

型。提高螺纹连接强度的途径有：（1）改善螺纹牙间的载荷分布；（2）减少或避免附加应力、

减少应力集中，等。

13.11已知一普通粗牙螺纹，大径mmd24，中径mmd051.22

2，螺纹副间的摩擦系

数17.0f。试求：（1）螺纹升角；（2）该螺纹副能否自锁？若用于起重，其效率为多少？

解：（1）由机械设计手册国家标准（GB/T196-2003）查得，M24普通粗牙螺纹的螺距，其线数。由

（1）普通螺纹牙侧角，当量摩擦角为

故该螺纹副可以自锁。

若用于起重（正行程），其效率为

解毕。

13.12如图13.28所示，带式运输机的凸缘联轴器，用4个普通螺栓连接，mmD120

0，

传递扭矩mNT180，接合面摩擦系数为16.0f，试计算螺栓的直径。

图13.28

解：（1）横向总载荷F

22180

3000

0.12T

FN

D



（2）每个螺栓受到的预紧力

0Q

取可靠性系数1.2

fK，由式（13.12）得



01.23000

5625

40.161fKF

QN

zfm





（3）螺栓直径

选取螺栓材料为45钢，初估选用规格小于16M的螺栓，选机械性能等级为4.8，由表13.7，

得2300/

sNmm，装配时不严格控制预紧力，按表13.8，螺栓许用应力为

2/13530045.045.0][mmN

s

由式（13.11），得螺纹的小径为

mmd3.8

13514.356253.14

1



符合要求。

查国家标准规范（GB-T196-2003），选用M10的螺栓。

10-13如图13.29所示，液压油缸的缸体与缸盖用8个双头螺栓连接，油缸内径

mmD260，缸体内部的油压为MPap2.1，螺栓材料为45号钢，采用石棉

铜皮垫，试计算螺栓的直径。

图13.29

解：（1）螺栓工作载荷Q

e

每个螺栓承受的平均轴向工作载荷Q

e为

2621.2103.140.26

Q7960

4848epD

N





（2）螺栓总拉伸载荷Q

根据密封性要求，对于压力容器，残余预紧力Q1.8Q

re



Q=QQ796079601.822288

erN

（3）螺栓直径

选取螺栓材料为45钢，初估选用规格小于16M的螺栓，选机械性能等级为4.8，由表13.7，

得2300/

sNmm，装配时不严格控制预紧力，按表13.8，螺栓许用应力为



20.30.330090/

sNmm

由式（13.11），得螺纹的小径为

141.322288

20.316

3.1490d



故不符合要求。改选8.8级小于16M的螺栓，有表13.7，2640/

sNmm

141.322288

13.816

3.140.3640d





符合要求。

查国家标准规范（GB-T196-2003），选用16M的螺栓。

13.14如图13.30所示差动螺旋传动，机架1与螺杆2在A处用右旋螺纹连接，导程

mmS

A4，螺母3相对机架1只能移动，不能转动；摇柄4沿箭头方向转动5圈时，螺母

3向左移动5mm，试计算螺旋副B的导程S

B，并判断螺纹的旋向。

图13.30

解：差动螺旋传动机构，螺母3的位移L与螺杆2的转角有如下关系：当左、右两段螺纹旋向相同时：



2)(

BASSL当左、右两段螺纹旋向相反时：



2)(

BASSL

由题意知：手柄逆时针转动5圈（从右向左看，题中的图未标清箭头方向），螺母3向左移

动位移5Lmm,

AS

=4mm,

=10

。可知前后端螺纹旋向相同，且

BS

=5mm。

解毕。

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机械原理复习试题及答案1

机械原理复习试题及答案1

机械原理 第 1 页 共 19 页 机械原理

一、填空题：

1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 。

2.同一构件上各点的速度多边形必 于对应点位置组成的多边形。

3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 相对地表示。

4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量，其上作用有 的等效构件。

5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于 ，行程速比系数等于 。

6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。

7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于 。

8.为减小凸轮机构的压力角，应该 凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作 运动，后半程

作 运动。

10.增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。

11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相 ，内啮合的两齿轮转向相 。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是 轮系。

13.三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于 。

14.铰链四杆机构中传动角为，传动效率最大。

15.连杆是不直接和 相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为 。

16.偏心轮机构是通过 扩大转动副半径 由铰链四杆机构演化而来的。

17.机械发生自锁时，其机械效率 。

18.刚性转子的动平衡的条件是 。

19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在 与 两次共线的位置时。

机械原理复习试题及答案1 2

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机械原理 第 1 页 共 19 页 机械原理

一、填空题：

1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 。

2.同一构件上各点的速度多边形必 于对应点位置组成的多边形。

3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 相对地表示。

4.机械系统的等效力学模型是具有 ，其上作用有 的等效构件。

5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于 ，行程速比系数等于 。

6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。

7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于 。

8.为减小凸轮机构的压力角，应该 凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作 运动，后半程

作 运动。

10.增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。

11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相 ，内啮合的两齿轮转向相 。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是 轮系。

13.三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于 。

14.铰链四杆机构中传动角为，传动效率最大。

15.连杆是不直接和 相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为 。

16.偏心轮机构是通过 由铰链四杆机构演化而来的。

17.机械发生自锁时，其机械效率 。

18.刚性转子的动平衡的条件是 。

机械制造工程学课后习题--部分参考答案

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教 学 文 件

机械制造工程学

课后习题解答

教 师：郑德星

第一章 绪论

1-1、制造：可以理解为制造企业的生产活动，输入的是生产要素，输出的是具有使用价值的产品。

1-2、制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和。包括运用一定的知识和技术，操作可以利用的物质和工具，采取各种有效的方法等。

第二章金属热加工成型工艺简介

2-1.影响充型能力的因素?

答：影响充型能力的因素：

1、合金的流动性，与合金本身材质有关。合金的流动性越好，充型能力越强。

2、浇注条件：浇注温度和充型压力。浇注温度对充型能力有决定性影响，越高越好；压力约大，能力越强。

3、铸型填充条件：铸型材料，铸型温度，铸型中气体

2-2.砂型铸造浇注位置的选择原则？

答：铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置，这个位置选择正确与否、对铸件质量影响很大。选择浇江位置时应考虑下列原则：

1、铸件的重要加工面或主要工作面应朝下。

2、铸件的大平面应朝下。

3、为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应尽量将大面积的菠壁部分放在铸型的下部或正直、倾斜，这对于流动性差的合金尤为重要。

4、容易形成缩孔的铸件，浇注附应该把厚的部分放在分型面附近的上部或侧面，这样便于在铸件厚处直接安置冒口，使之自下而上地顺序凝固、进行补缩以防止缩孔。如上述起重机卷扬筒铸件(图2—8)，厚端放在上那是合理的；反之，若厚端在下部，则难以补缩。应能减少型芯的数量，便于型芯的固定和排气。

2-3.砂型铸造分型面的选择原则？

答：1、应使铸型有最少的分型面，并尽量做到只有一个分型面。

2、分型面的选择应尽量使型芯和活块数量少以使制模、造型和合箱等工序简化。

3、应尽量使铸件全部或大部放在同一砂箱内，这样易于保证铸件精度。若铸件的加工面多，也应尽量使其加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内。

4、为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。但下箱型腔也不宜过深，并力求避免使用吊芯和大的吊砂。

大学物理(第四版)课后习题及答案-机械振动

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推荐精选 13 机械振动解答

13-1 有一弹簧振子，振幅A=2.0×10-2m，周期T=1.0s，初相=3π/4。试写出它的运动方程，并做出x--t图、v--t图和a--t图。

13-1

分析 弹簧振子的振动是简谐运动。振幅A、初相、角频率是简谐运动方程tAxcos的三个特征量。求运动方程就要设法确定这三个物理量。题中除A、已知外，可通过关系式T2确定。振子运动的速度和加速度的计算仍与质点运动学中的计算方法相同。

解 因T2，则运动方程

tTtAtAx2coscos

根据题中给出的数据得

]75.0)2cos[()100.2(12tsmx

振子的速度和加速度分别为

]75.0)2sin[()104(/112tssmdtdxv

75.0)2cos[()108(/112222tssmdtxda

x-t、v-t及a-t图如图13-l所示

13-2 若简谐运动方程为4)20(cos)01.0(1tsmx，求：（1）振幅、频率、角频率、周期和初相；（2）t=2s 时的位移、速度和加速度。

13-2

分析 可采用比较法求解。 将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式tAxcos作比较，即可求得各特征量。 运用与上题相同的处理方法，写出位移、速度、加速度的表达式，代入t值后，即可求得结果。

解 （l）将]25.0)20cos[()10.0(1tsmx与tAxcos比较后可得：振幅A= 0.10

m，角频率120s，初相25.0，则周期 sT1.0/2，频率HzT10/1。

（2）t= 2s时的位移、速度、加速度分别为

mmx21007.7)25.040cos()10.0(