机械设计基础第2版课后习题及答案

第七单元支承零部件练习题一、名词解释1．轴轴是支承传动件（如齿轮、蜗杆、带轮、链轮等）的零件。

2．曲轴曲轴是指将回转运动转变为往复直线运动（或将往复直线运动转变为回转运动）的轴。

3．软轴软轴是由几层紧贴在一起的钢丝构成，可将扭矩（扭转及旋转）灵活地传递到任意位置的轴。

4．心轴心轴是指工作时仅承受弯矩作用而不传递转矩的轴。

5．转轴转轴是指工作时既承受弯矩又承受转矩的轴。

6．传动轴传动轴是指工作时仅传递转矩而不承受弯矩的轴。

7．轴承轴承是用来支承轴或轴上回转零件的部件。

8．滑动轴承滑动轴承是工作时轴承和轴颈的支承面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承。

9．滚动轴承滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。

二、填空题1．支承零部件主要包括轴和轴承，它们是组成机器不可缺少的重要零部件。

2．轴是支承传动件的零件，轴上被支承的部位称为轴颈，轴的功用是支承回转零部件，并使回转零部件具有确定的位置，传递运动和扭矩。

3．轴承是支承轴颈的支座，轴承的功用是保持轴的旋转精度，减少轴与支承件之间的摩擦磨损。

4．轴按其形状进行分类，可分为直轴、曲轴和软轴（或挠性轴、钢丝软轴）三类。

5．轴的结构包括轴颈、轴头、轴身三部分。

6．根据轴承工作时摩擦性质的不同，轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。

7．滑动轴承根据承受载荷方向的不同，可分为向心滑动轴承和推力滑动轴承两大类。

8．滑动轴承通常由轴承座、轴瓦（或轴套）、润滑装置和密封装置等组成。

9．常用的轴瓦分为整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种结构。

10．滑动轴承的失效形式主要有磨粒磨损、刮伤、胶合（咬粘）、疲劳剥落、腐蚀等。

11．滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

12．常见的滚动体有球、短圆柱滚子、长圆柱滚子、球面滚子、圆锥滚子、螺旋滚子、滚针等多种。

13．滚动轴承的分类方法很多，按滚动轴承所能承受的载荷方向或公称接触角进行分类，可分为向心滚动轴承和推力滚动轴承。

机械设计基础第二版王保华答案一、填空题（每空1分，共30分）1、构件是机器的_运动___单元体；零件是机器的__制造___单元体；部件是机器的__装配___单元体。

2、平面运动副可以分成______高副__和____低副___，高副又可以分成__旋转副_____和___移动副____。

3、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称___定轴轮系____轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称___行星轮系______轮系。

4、为确保拎传动的工作能力，通常规定小带轮的包角α≥___120°_______。

5、若键的标记为键B20×70GB－79，则该键为__B____平键，b＝___20___，L＝_____70___。

6、轴的促进作用就是_____车轴轴上的转动零件________________________。

按轴的贯穿情况相同，可以分成___传达运动和转矩____、___心轴_____、__转轴、传动轴_______。

7、凸轮机构是由_____机架_______、________凸轮____、______从动件______三个基本构件组成的。

8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄SWEEPS旋转时，摇杆往复转动的平均速度相同的'运动特性称作___急回特性_________。

9、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越_______大_____。

10、齿轮压板时，当主动齿轮的____齿根__促进从颤抖齿轮的___齿顶___，一对轮齿已经开始步入压板，所以已经开始压板点应属______从动轮齿顶圆______与压板线的交点；当主动齿轮的___齿顶___促进从颤抖齿轮的___齿根___，两轮齿即将瓦解压板，所以中止压板点为________主动轮齿顶圆____与压板线的交点。

11、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用____基孔制__制，外圈与轴承孔的配合采用基轴制 _______制。

《机械设计基础》部分习题答案第一章1-1.各种机器尽管有着不同的形式、构造和用途，然而都具有下列三个共同特征：①机器是人为的多种实体的组合；②各部分之间具有确定的相对运动；③能完成有效的机械功或变换机械能。

机器是由一个或几个机构组成的，机构仅具有机器的前两个特征，它被用来传递运动或变换运动形式。

若单纯从结构和运动的观点看，机器和机构并无区别，因此，通常把机器和机构统称为机械。

1-2. 都是机器。

1-3.①杀车机构；有手柄、软轴、刹车片等。

②驱动机构；有脚踏板、链条、链轮后轴，前轴等。

第二章2-2.问题一：绘制机构运动简图的目的是便于机构设计和分析。

问题二：(1)分析机构的运动原理和结构情况，确定其原动件、机架、执行部分和传动部分。

(2)沿着运动传递路线，逐一分析每个构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。

(3)选择视图平面，通常可选择机械中多数构件的运动平面为视图平面，必要时也可选择两个或两个以上的视图平面，然后将其画到同一图面上。

(4)选择适当的比例尺，定出各运动副的相对位置，并用各运动副的代表符号、常用机构的运动简图符号和简单的线条来绘制机构运动简图。

(5)从原动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。

在原动件上标出箭头以表示其运动方向。

问题三：机构具有确定运动的条件是：F＞0,机构原动件的数目等于机构自由度的数目。

2-3.答：铰链四杆机构有三种类型：它们是曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

铰链四杆机构具有曲柄的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

根据曲柄存在条件还可得到如下推论：1）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，都只能得到双摇杆机构。

2）若四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，当最短杆的邻边是机架时，机构成为曲柄摇杆机构；当最短杆本身为机架时成为双曲柄机构；当最短杆是连杆时成为双摇杆机构。

《机械设计基础》习题解答目录第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12-3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。

《机械设计基础》习题解答目录第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12-3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。

机械设计基础第二版(陈晓南_杨培林)题解课后答案完整版从自由度，凸轮，齿轮，v 带，到轴，轴承第三章部分题解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？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：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3´3- 2´4-1= 0 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，即结图 3-37 习题 3-5 图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：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3´4- 2´5-1=1②将一个低副改为高副，如习题 3-5 解图(c)所示。

其自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3´3- 2´3- 2 =1习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b) 习题 3-5 解图(c)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。

(a)机构模型 (d) 机构模型图 3-38 习题 3-6 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。

计算该机构自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3´3- 2´4-0 =1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)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c) 等多种形式。

- 1 -计算该机构自由度为：F = 3n- 2P5 - P4 = 3´3- 2´4-0 =1习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c)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。

《机械设计基础》部分习题答案第一章1-1.各种机器尽管有着不同的形式、构造和用途，然而都具有下列三个共同特征：①机器是人为的多种实体的组合；②各部分之间具有确定的相对运动；③能完成有效的机械功或变换机械能。

机器是由一个或几个机构组成的，机构仅具有机器的前两个特征，它被用来传递运动或变换运动形式。

若单纯从结构和运动的观点看，机器和机构并无区别，因此，通常把机器和机构统称为机械。

1-2. 都是机器。

1-3.①杀车机构；有手柄、软轴、刹车片等。

②驱动机构；有脚踏板、链条、链轮后轴，前轴等。

第二章2-2.问题一：绘制机构运动简图的目的是便于机构设计和分析。

问题二：(1)分析机构的运动原理和结构情况，确定其原动件、机架、执行部分和传动部分。

(2)沿着运动传递路线，逐一分析每个构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。

(3)选择视图平面，通常可选择机械中多数构件的运动平面为视图平面，必要时也可选择两个或两个以上的视图平面，然后将其画到同一图面上。

(4)选择适当的比例尺，定出各运动副的相对位置，并用各运动副的代表符号、常用机构的运动简图符号和简单的线条来绘制机构运动简图。

(5)从原动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。

在原动件上标出箭头以表示其运动方向。

问题三：机构具有确定运动的条件是：F＞0,机构原动件的数目等于机构自由度的数目。

2-3.答：铰链四杆机构有三种类型：它们是曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

铰链四杆机构具有曲柄的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

根据曲柄存在条件还可得到如下推论：1）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，都只能得到双摇杆机构。

2）若四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，当最短杆的邻边是机架时，机构成为曲柄摇杆机构；当最短杆本身为机架时成为双曲柄机构；当最短杆是连杆时成为双摇杆机构。

机械设计基础(第二版)部分习题参考答案第2章2-1 答：两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

平面高副是以点火线相接触，其接触部分的压强较高，易磨损。

平面低副是面接触，受载时压强较低，磨损较轻，也便于润滑。

2-2 答：机构具有确定运动的条件是：机构中的原动件数等于机构的自由度数。

2-3 答：计算机构的自由度时要注意处理好三个关键问题，即复合铰链、局部自由度、虚约束。

2-4 答：虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束。

而局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动，对整个机构的自由度不产生影响，这种局面运动的自由度称为局部自由度。

说虚约束是不存在的约束，局部自由度是不存在的自由度是不正确的，它们都是实实在在存在的，构件对构件的受力，运动等方面起着重要的作用。

2-5 答：用规定的线条和符号表示构件和运动副，对分析和研究机构的运动件性，起到一个简明直观的效果。

绘制机构运动简图时，对机构的观察、分析很重要，首先要明确三类构件：固定构件（机架）、原动件、从动件；其次，要弄清构件数量和运动副类型；最后按规定符号和先取比例绘图。

2-6 解：运动简图如下：C2-7 答： F=3n-2P L -P H`=3×3-2×4-0=1运动简图如下：2-8答：F=3n-2P L -P H`=3×3-2×4-0=1 该机构的自由度数为1 图（a ）运动简图如下：BC答： F= F=3n-2P L -P H`=3×3-2×4-0=1 该机构的自由度数为1 图（b ）运动简图如下：B 2-9 答：（a）n=9 PL =13 PH=0F=3n-2PL -PH`=3×9-2×13-0 =1该机构需要一个原动件。

（b）n=3 PL =3 PH=2F=3n-2PL -PH`=3×3-2×3-2=1该机构需要一个原动件。

机械设计第二版习题集答案机械设计是一门重要的工程学科，涉及到机械结构的设计、分析和优化等方面。

而习题集则是学习机械设计的重要辅助工具，通过解答习题可以加深对知识的理解和应用。

本文旨在为《机械设计第二版习题集》中的一些习题提供答案和解析，帮助读者更好地掌握机械设计的相关知识。

1. 第一章：机械设计基础习题1：什么是机械设计？答案：机械设计是指通过对机械结构的设计、分析和优化，实现机械产品的功能需求和性能要求的过程。

习题2：机械设计的基本原理有哪些？答案：机械设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理、热力学原理和流体力学原理等。

2. 第二章：机械零件的设计习题1：如何选择合适的材料进行零件设计？答案：在进行零件设计时，需要考虑材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、成本等因素，并根据具体应用场景选择合适的材料。

习题2：如何进行零件的尺寸设计？答案：零件的尺寸设计需要根据零件的功能需求和装配要求，合理确定尺寸，确保零件的性能和可靠性。

3. 第三章：机械传动设计习题1：什么是机械传动？答案：机械传动是指通过传递和转换运动和动力的方式，实现机械装置的运动和工作。

习题2：常见的机械传动方式有哪些？答案：常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动、链传动等。

4. 第四章：机械结构设计习题1：机械结构设计的基本原则有哪些？答案：机械结构设计的基本原则包括合理布局、简化结构、提高刚度和强度、降低重量等。

习题2：如何进行机械结构的优化设计？答案：机械结构的优化设计需要通过建立数学模型、进行分析和计算，找到最优的设计方案。

5. 第五章：机械零件的强度计算习题1：什么是零件的强度计算？答案：零件的强度计算是指通过对零件的应力和变形进行计算和分析，判断零件是否满足强度和刚度要求。

习题2：常用的零件强度计算方法有哪些？答案：常用的零件强度计算方法包括静力学方法、材料力学方法和有限元方法等。

通过以上几个章节的习题解答，读者可以对机械设计的基础知识、零件设计、传动设计、结构设计和强度计算等方面有一个初步的了解。