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第2章 习题
2-5 计算题2-5图所示各机构的自由度。并指出图中的复合铰、局部自由度和虚约束。
A B
C
D
E
解答：a) n=7; Pl=10; Ph=0，F=37-2 10 = 1 C处存在复合铰链
b) n=7; Pl=10; Ph=0，F=37-2 10 = 1
B
D E
C
A
c) n=3; Pl=3; Ph=2，F=33 -2 3-2 = 1 D处存在局部自由度，
d) n=4; Pl=5; Ph=1，F=34 -2 5-1 = 1
A B C
D E
F G
G' H A B D C
E
F G H
I
J
e) n=6; Pl=8; Ph=1，F=36 -2 8-1 = 1 B处存在局部自由度，G或G'处存在虚约束,
f) n=9; Pl=12; Ph=2，F=39 -2 12-2 = 1 C处存在局部自由度，I处存在复合铰链,
1 / 1 第3章 习 题
3-3 题3-3图所示铰链四杆机构中，已知 BC=100mm， CD=70mm， AD=60mm，AD为机架。试问：
（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求AB的最大值；
（2）若此机构为双曲柄机构，求AB最小值；
（3）若此机构为双摇杆机构，求AB的取值范围。
解：（1）根据题意：AB为最短杆，且满足杆长之和条件，即：
AB+ BC≤CD+ AD，得：AB≤30mm，AB杆最大值为30 mm。
（2）若此机构为双曲柄机构，那么AD一定为最短杆，即：
AD+ BC≤CD+ AB，得：AB≥90mm，AB杆最小值为90 mm。
（3）若此机构为双摇杆机构，则可判定该机构不满足杆长之和条件，
分三种情况讨论:
4-1机床夹具有哪几部分组成各部分起什么作用
答：（1）定位元件———使工件在夹具中占有准确位置，起到定位作用。
（2）夹紧装置———提供夹紧力，使工件保持在正确定位位置上不动。
（3）对刀元件———为刀具相对于夹具的调整提供依据。
（4）引导元件———决定刀具相对于夹具的位置。
（5）其他装置———分度等。
（6）连接元件和连接表面———将夹具连接到工作台上。
（7）夹具体———将各夹具元件装配为一个整体。
4-2工件在机床上的装夹方法有哪些其原理是什么
答：（1）用找正法装夹工件——原理：根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧，也可先按加工要求进行加工面位置的划线工序，然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。
（2）用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确的加工位置，而且夹具对机床保证有准确的相对位置，而夹具结构保证定位元件的定位，工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸。
4-3何为基准试分析下列零件的有关基准。
答基准——零件上用来确定点、线、面位置时作为参考的其他点、线、面。（1）设计基准——内孔轴线，装配基准——内孔轴线，定位基准——下端面和内孔，测量基准——内孔轴线。（2）设计基准——断面1，定位基准——大头轴线，测量基准——端面1。
4-4什么事“六点定位原理”
答：用六个支撑点，去分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为工件的六点定位原理。
4-5什么是完全定位，不完全定位，过定位以及欠定位。
答：完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位，不完全定位——按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，欠定位——按工序的加工要求，工件应该限制自由度而未予限制的定位，过定位——工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位。
第 1 页 共 4 页 机械设计第四章习题
课程名：机械设计基础 （第四章） 题型 计算题、作图题
考核点：齿轮机构的尺寸计算和齿轮啮合的特性
难度系数 低难度 中等难度 高难度
题号加＊表示 ＊ __
分值 6 分 10 分 15 分
1. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮 m=3mm
z1=19z2=41试计算这
对齿轮的分度圆直径、中心距。
(6 分)
2.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=160mm齿数 z1=20,z2=60
求模数和分度圆直径。
(6 分)
3.已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数 z=25齿顶圆直径
Da=135mm 求该齿
轮的模数。（6 分）
_4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮 α=20° m=10mm,z=40
试分别求出分度
圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
(10 分) 第 2 页 共 4 页 _5 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮 (外齿轮 )的基圆和齿根圆在什么条件
下基圆大于齿根圆 ?什么条件下基圆小于齿根圆 ?(10 分)
_6. 有一半径为 Rb=30mm 的基圆求渐开线上半径为 Rk=40mm
处的压力角 αk 和曲
率半径 ρK 各为多少？ (10 分)
_7. 今测得一标准齿轮齿顶圆直径 Da=208mm , 齿根圆直径
Df=172mm, 齿数 Z＝24
试求该齿轮的模数与齿顶高系数、分度圆的齿厚。
（10 分）
__8 在技术革新中拟使用现有两个标准直齿圆柱齿轮已测得一个齿轮的参数为：
Z1＝22齿顶圆直径 Da1=240mm 另一个齿轮为： Z2＝98全齿高 ha=22.5mm
试判断这两个齿轮能否正确啮合传动？（ 15 分）
_9. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距
a=360mm传动比 i=3模数
m=10mm 试求两轮的齿数与分度圆直径。
（10 分）
_10 试根据渐开线特性说明一对模数相等压力角相等但齿数不等的渐开线标准 第 3 页 共 4 页 直齿圆柱齿轮其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否相等哪一个较大。
机械设计基础教材
习题参考解答
（第一章~第五章 ）
2012.8
目录
第1章机械设计概论 _______________________________ 2
第2章机械零件尺寸的确定 _________________________ 3
第3章平面机构运动简图及平面机构自由度 ___________ 4
第4章平面连杆机构 _______________________________ 6
第5章凸轮机构 __________________________________ 11
第1章机械设计概论
思考题和练习题
1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。
解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等；
继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。
1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？
解：产品的性能、产品的
1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？
解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则：
1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况
2)零件的工作条件
3)零件的尺寸及质量
4)经济性
1-4解：机械设计的内容和步骤？
解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。
