2017-2018华工机械设计基础作业
1. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。
（a）（b）
解：
(a)B是复合铰链,D处是局部自由度,J、K有一处为虚约束.活动构件n=6,低副PL=8,高副PH=1自由度F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1.
(b)D是复合铰链,A处是局部自由度,E、F有一处为虚约束.活动构件n=7,低副PL=9,高副PH=1自由度F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=2.
2．有一钢制液压油缸，如图示。缸内油压P =1.6 MPa，缸体内径D=160mm，螺栓分布圆直径D0=200mm，缸盖外径D1=240mm.。为保证气密性要求, 残余预紧力取为工作载荷的1.8倍，螺栓间弧线距离不大于100mm。已知螺栓的许用应力为[σ]=102MPa。试计算螺栓小径。提示: 螺栓数可取为8 。
解：螺栓的受力分析
在压强P 作用下，螺栓组联接承受的轴向力
91.3216916046.1422
=??=?=π
πD P P V N
在轴向力V P 的作用下，各螺栓所受的轴向工作载荷为
24.4021min
==z P F V N 单个螺栓承受的总拉力
5.112598.1'=+==F F Q Q P N
螺栓危险截面的直径为 []mm Q
d 5.13102
5.112593.143.141=???=?≥πσπ 3. 某轴仅作用平稳的轴向力，由一对代号为6308的深沟球轴承支承。若轴的转速n=3000r/min ，工作温度不超过100℃，预期寿命为10 000h ，试由寿命要求计算轴承能承受的最大轴向力。
解：
由寿命公式ε??
? ??=P C n L h 60106 令h L L h h 10000'
==，则可解出
335410000
3000601040800601036
36=???==h nL C P N 由已知，根据当量动载荷公式
()a a r P YF YF XF F P =+= 故轴向力a F 可求得为
216455
.13354===
Y P F a N 结论：6308轴承可以承受的最大轴向力为2164N 。
合工大机械设计基础作业部分答案
3 凸轮机构 1．【答】 根据形状，可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2．【答】 从动件采用等速运动规律时，运动开始时，速度由零突变为一常数，运动终止时，速度由常数突变为零，因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大（由于材料有弹性变形，实际上不可能达到无穷大），使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击，称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化，产生惯性力的突变，但突变是有限的，其引起的冲击也是有限的，这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3．【答】应注意的问题有： 1）滚子半径：必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力； 2）校核压力角：进行为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律； 3）合理选择基圆半径：凸轮的基圆半径应尽可能小些，以使所设计的凸轮机构可能紧凑，但基圆半径越小，凸轮推程轮廓越陡峻，压力角也越大，致使机构工作情况变坏。基圆半径过小，压力角就会超过许用值，使机构效率太低，甚至发生自锁。 4．【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时，按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况，因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。
2019-2020华工网络机械设计基础作业答案
2019年秋作业答案 1. 运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的联接。 2. 3. 在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作 的构件叫曲柄。 4.请说明下列轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级： 32210E、7312AC、 6203/ P4 （本题12分）请参阅教材210-215页 5. 带传动中，带中的最大应力 是由拉应力、离心 max 6. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态， 7 载能力高，球轴承的极限转速高。 （以上每空3分） 8. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。（本题20分，每小题10分） （a）（b）
F=3n-2p l-p h F=3n-2p l-p h F=3*6-2*8-1 F=3*7-2*9-1 F=1 F=1 9．图中为一压力容器，容器盖与缸体用8个普通螺栓联接，缸 内压强p=1.6 N/mm2，缸径D=160mm。根据联接的紧密性要求，每个 螺栓的残余预紧力Qr=1.8Q F，Q F为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材 料为35#钢，屈服极限σs=300N/mm2，装配时不严格控制预紧力，试计 算所需螺栓的小径d1。（本题11分）提示: 可取[σ] =0.3σs ）
10. 如图示为一标准普通圆柱蜗杆传动，现已知蜗杆为主动件，蜗杆的转动方向和其螺旋线方向如图示，试确定： （a）蜗轮的转动方向和螺旋角的方向 （b）蜗杆蜗轮的圆周力，径向力和轴向力的方向（本题11分） 解：蜗轮顺时针转动，螺旋角的方向为右旋 ←Fa1 ↑Fr1 Ft1背离纸面；→Ft2 ↓Fr2 Fa2指向纸面 11.结构改错题（本题10分） 请用文字指出下图中轴系结构的错误，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。 解：1-----二端轴太长 2---键太长 3---固定轴承的套筒超过轴承内圈的高度 4---二齿轮之间应用轴肩定位 5—安装二齿轮的轴段应小于二齿轮的宽度
机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本
12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承 17 联轴器、离合器及制动器 1、【答】由公式 αα f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有： （1） 预紧力：预紧力越大，工作能力越强，但应适度，以避免过大拉应力； （2） 包角：包角越大越好，一般不小于120度； （3） 摩擦系数：摩擦系数越大越好。 2、【答】由公式A c 2 υσ=可知，为避免过大的离心拉应力，带速不宜太高； 1） 由公式（12-6），带传动的圆周力 υP F 1000= 由公式（12-8），紧边拉力 υ P F F F F 10002001+=+= 因此，为避免紧边的拉应力 A F 11= σ 过大，带速不宜太低。 3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同，导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的，是带传动固有的物理现象。弹性滑动会使带产生磨损，并且使从动轮转速小于主动轮转速。 带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时，带与带轮间将产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。 4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 13 链 传 动
2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保证准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样的条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。 2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形，造成了运动的不均匀性，称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。 减轻链传动多边形效应的主要措施有： 1） 减小链条节距； 2） 增加链轮齿数； 3） 降低链速。 3、【答】滚子链传动的主要失效形式为： 1）链的疲劳破坏：链在工作时，周而复始地由松边到紧边不断运动着，因而它的各个元件都是在变应力作用下工作，经过一定循环次数后，链板将会出现疲劳断裂，或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀（多边形效应引起的冲击疲劳）。 2）链条铰链的磨损：链条在工作过程中，由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力，传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。 3）链条铰链的胶合：当链轮转速高达一定数值时，链节啮入时受到的冲击能量增大，销轴和套筒间润滑油被破坏，使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触，从而导致胶合。因此，胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。 4）链条静力拉断：低速（6.0<υm/s ）的链条过载，并超过了链条静力强度的情况下，链条就会被拉断。 14 轴 1、【答】 工作中只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）的轴称为传动轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。 自行车的前轴和后轴属于心轴，中轴属于转轴。 2、【答】轴的常用周向定位方式有：键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。 轴的常用轴向定位方式有：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。 3、【答】轴的强度不足时，可采取：增大轴的直径；改变材料类型；增大过渡圆角半径；对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；提高表面加工质量；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等措施。 刚度不足时只能采取增大轴径，改变轴外形等措施。 6、
《机械设计基础》离线作业部分参考答案10页
绪论作业： 一、单项选择题： 1．以下四种机械零件中不是通用零件的是（） A．齿轮 B．带轮 C．蜗轮 D．叶轮 二、填空题： 1 2．机器的定义是：由零件组成的执行机械运动的装置。用来完成所赋予的功能，如变换或传递能量、物料或信息 三、简答题： 1．机械一般由哪四部分组成？ 密封件、辅助密封件、压紧件、传动件 2．机械零件设计时有哪四个主要要求？ 功能要求、可靠性要求、经济性要求、操作方便和安全要求 3．机械、机器和机构三者有何区别和联系？ 1）他们都是若干人为实体的组合 2)各实体之间具有确定的相对运动 3）能用来代替人们的劳动去实现机械能与其他形式能量之间的转换或做有用的机械功。具备以上（1）（2）两个特征的成为机构。及其与机构的主要区别在于：机器具有运动和能量（而且总包含有机械能）的转换，而机构只有运动的变换。机器由机构组成，机构是机械的运动部分，机构又是有构建组成，构件时机械运动的基本单元体。 4．构件和零件有何区别和联系？ 零件:组成机器的基本单元称为零件 零件是一个产品最小的组成单元，而构件可以是某个产品的某个组成部分，构件可以是一个零件，也可以由多个零件组成。 第一章作业 三：2、何谓运动链？如何使运动链成为机构？ 构件通过运动服连接而成的系统成为运动链。 当运动链具备以下条件时就成为机构： （1）具有一个机架。 （2）具有足够的给定运动规律的构件。这种构件成为主动件。 4 、在计算机构自由度时，什么是局部自由度？什么是复合铰链？什么是虚约束？ 局部自由度使之机构中某些构件具有的并不影响其他构件运动关系的自由度。由三个或
三个以上构件同时在一处用转动副连接，称此结构为复合铰链。某些情况下，机构中有些运动副引入的约束与其他运动副引入的约束相重复，此时，这些运动副对构件的约束，形式上虽然存在而实际上并不起作用，一般把这类约束成为虚约束。 6 、写出平面机构自由度计算公式，并说明式中各符号的意义 F=3n-2P5-P4；n为自由度不为零的运动构件个数；P4高副个数；P5为低副个数。 四：1．计算图1-1所示机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明） F=3n-2P5-P4=3X5-2X6-1=2 有复合铰链和虚约束 3、计算图1-3所示机构的自由度。（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明） F=3n-2P5-P4=3X6-2X7-3=1 有复合铰链和虚约束 4、求图1-4所示实现直线轨迹机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束时请加以说明）。 F=3n-2P5-P4=3X6-2X9=0 5:略 第二章作业 一、单项选择题： 1．最简单的平面连杆机构是（）机构。 A．一杆B．两杆C．三杆D．四杆 2．机构在死点位置时（）。 A．γ= 90°B．γ= 45°C．γ= 0°D．α= 0° 3．为使平面连杆机构具有急回特性，要求行程速比系数（） A．K=0 B．K=1 C．K>1 D．K<1 三、简答题： 2．什么是机构的急回特性？ 做往复运动的构件，其往复运动区间的两个极端位置称为极限位置。工程实际中，往往要求机器中做往复运动的从动件在工作行程时速度慢些，而在空回程时则速度快些，以缩短辅助时间，提高机器的生产率，这种特性称为急回特性。 四：略 第三章作业： 一、单项选择题： 1．凸轮的基圆半径是指（）半径。 A．凸轮转动中心至实际轮廓的最小 B．凸轮转动中心至理论轮廓的最小 C．凸轮理论轮廓的最小曲率 D．从动件静止位置凸轮轮廓的 2．凸轮机构从动件常用运动规律中，有刚性冲击的运动规律是（）。
华南理工大学801材料力学2014-2016年考研真题试卷
801 华南理工大学 2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 （试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：材料力学 适用专业：力学；机械制造及其自动化；机械电子工程；机械设计及理论；车辆工程； 船舶与海洋工程；生物医学工程；机械工程(专硕)；生物医学工程(专硕)；车辆工程(专 硕)共4页 一、某拉伸试验机的结构示意图如图1所示。设试验机的CD 杆与试样AB 材料同为 低碳钢，其MPa 200P =σ，MPa 240S =σ，MPa 400b =σ。试验机最大拉 力为100kN 。试问： （1）用这一试验机作拉断试验时，试件直径最大可达多少？ （2）若设计时取试验机的安全因素n =2，则CD 杆的横截面面积为多少？ （3）若试件直径d =10mm ，欲测弹性模量E ，则所加荷载最大不能超过多少？ （15分） 图1 二、多跨等截面梁由AC 和CD 组成，受力及尺寸如图2所示。梁截面上、下两层厚 度相等，且为同一钢质材料，许用应力MPa 200][=σ， 中间层为轻质填充材料。（1）试作多跨梁的剪力图和弯矩图； （2）若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响，试校核多跨梁的弯曲正应 力强度。（15分）
图2 三、如图3所示，梁AB 长为2a ，弯曲刚度为EI ，A 端固定，B 端由长为a 的杆BC 支撑，拉压刚度为EA 。系统在无外力作用的初始状态下，杆BC 的内力为零。 当梁AB 跨中D 处作用集中荷载F 时，C 处基础发生沉降至C '处，沉降量为s ， 若不考虑杆BC 的稳定性，试求杆BC 的内力。（20分） 图3 四、一外径为A d ， 壁厚为A t 的空心圆管A 右端套接安装于另一外径为B d ，壁厚为B t 的空心圆管B 的左端，如图4所示。A 、B 两管的A 端和B 端均为固定端。初始， 圆管B 两孔连线与圆管A 两孔连线夹角为β。扭转圆管B 至各孔对齐，孔内放 入直径为p d 的销钉C 。松开圆管B ，系统处于平衡状态。假设切变模量G 是常 量。试求 （1）A 、B 端的约束反力偶A T 和B T ； （2）若销钉C 的许用切应力为][p τ，求β角的最大值。（20分） 图4
《机械设计基础》答案
《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 1－2 1－3 1－4 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件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s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 1－15：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21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双
曲柄机构还是双摇杆机构。 （1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得： 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时： （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-7 设计一曲柄滑块机构，如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=，偏距 mm e 16=，行程速度变化系数2.1=K ，求曲柄和连杆的长度。 解：由K=1.2可得极位夹角 第三章 凸轮机构 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB 段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角Φ。 3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘，试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。
机械设计基础课程形成性考核作业(三)
机械设计基础课程形成性考核作业（三） 第8章齿轮传动 1．渐开线齿廓形状取决于________直径大小。 A．节圆B．分度圆C．基圆D．齿顶圆 2．对于标准直齿圆柱齿轮，决定齿廓形状的基本参数是________，________，________。 3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的_________模数和_________都相等，齿轮的_________角相等、旋向_________。 4．采用展成法加工正常齿齿轮时，不发生根切的最少齿数是_______ 5．一对齿轮啮合时，两齿轮的________始终相切。 A．分度圆B．基圆C．节圆D．齿根圆 6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a1＝77.5mm，齿数z1＝29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a＝145mm，试计算这个大齿轮的主要尺寸。（分度圆直径d2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2） 7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，高速级m n＝3mm，β1＝15°Z2＝51；低速级m n＝5mm，Z3＝17试问： （1）低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反? （2）低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消? 8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮材料为45钢，调质处理，大齿轮材料为ZG45，正火处理，已知传递功率P l＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，z l＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，双向运转，齿轮在轴上对称布置，中等
冲击，电动机驱动。试校核此齿轮传动的强度。 第9章蜗杆传动 1．为什么将蜗杆分度圆直径d l规定为蜗杆传动中的标准参数？ 2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1，却不能以i＝d2/d1来表示？ 3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向，并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向。 （a）（b） 第10章作业题 1．图示所示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2、Z4=40，求该轮系的传动比，并判断蜗轮4的转向。 2．在图示轮系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求传动比i16。
华工机械设计基础2021年春作业
2021年春作业 1. 运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的可动连接。 2. 斜齿圆柱齿轮的齿形系数是按齿轮系数表查图表确定。 3. 在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整圆运动的连架杆叫曲柄。 4.请说明下列轴承的类型、尺寸、系列、结构特点及精度等级： 32210E、7312AC、 6203/ P4 （本题12分） 答：32210E--.圆锥滚子轴承、宽2轻2系列、内径50、加强型； 7312AC-角接触球轴承、窄0中2系列、內径60、接触角α=25° 6203/P4--.沟轴承、窄0轻2系列、内径17、4级精度。 5. 带传动中，带中的最大应力 由拉应力弯曲应力和由离 max 心力产生的拉应力组成。 6. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承两种主要类型。 7．相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，滚子轴承的承载能力高，球轴承的极限转速高。 （以上每空3分） 8. 计算下图的自由度，若有复合铰链，局部自由度和虚约束应具体指出。（本题20分，每小题10分）
（a）（b） 9．图中为一压力容器，容器盖与缸体用8个普通螺栓联接，缸内压强p=1.6 N/mm2，缸径D=160mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力Qr=1.8Q F，Q F为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材料为35#钢，屈服极限σs=300N/mm2，装配时不严格控制预紧力，试计算所需螺栓的小径d1。（本题11分）提示: 可取[σ] =0.3σs ）
10. 如图示为一标准普通圆柱蜗杆传动，现已知蜗杆为主动件，蜗杆的转动方向和其螺旋线方向如图示，试确定： （a）蜗轮的转动方向和螺旋角的方向 （b）蜗杆蜗轮的圆周力，径向力和轴向力的方向（本题11分）
机械设计基础课程形成性考核作业及答案
机械设计基础课程形成性考核作业（一） 第1章静力分析基础 1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。 A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力 2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。 A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意 E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点 3．画出图示各结构中AB构件的受力图。 4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30?.求两吊杆的受力的大小。
∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？ 答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。 3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
（1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 （3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度
机械设计基础作业集
0 绪论 1．【答】 机器的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动；（3）在生产过程中能完成有用的机械功（如：机床的切削加工）或转换机械能（如：内燃机、电动机）。 机构的共同特征是：（1）它们是一种人为实物的组合；（2）它们各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动。如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。 机器与机构的区别是前者在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能。 2．【答】 构件与零件的区别是：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。 零件的实例有：齿轮，键，轴，弹簧。 构件的实例有：连杆，齿轮、键、轴组成的装配体。 3、【答】 在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
1 平面机构及其自由度 1．【答】 运动副是由两构件直接接触形成的一种可动联接。 面接触的运动副称为低副，点接触或线接触的运动副称为高副。 在平面机构中低副引入2个约束，高副引入1个约束。 低副容易加工制造，并且承载能力大。 2．【答】 机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于0，且机构的原动件数等于机构的自由度数。 若不满足这一条件，机构会出现三种情况： （1）当机构的自由度数大于原动件数时，从动件的运动不确定； （2）当机构的自由度大于0，但小于原动件数时，会发生运动干涉而破坏构件； （3）当机构的自由度小于或等于0时，不能形成机构，是不能产生相对运动的静定或超静定刚性结构。 3．【答】 机构的自由度是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动数目。 计算自由度时应注意：（1）复合铰链；（2）局部自由度；（3）虚约束。 4．【a解】Array活动构件数5 n,低副数量7 = P，高副数量 = L = P，故自由度为 H - ? F ? = 3= 1 - 7 2 5 该机构无复合铰链、局部自由度和虚约束。 a）
华南理工大学机械设计基础考试试题一
华南理工大学机械设计基础考试试题一 华南理工大学《机械设计基础》试题 班级学号姓名 题号一二三四五部分分数20 20 6 45 9 100 得分 一、选择题（每小题2分） 1. 优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于。 A. 含有害杂质少 B. 机械性能良好 C. 保证化学成分和机械性能 2. 带传动中V带是以作为公称长度的。 A. 外周长度 B. 内周长度 C. 基准长度 3. 按齿面接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮材料的许用接触应力[]H1≠[]H2，在计算公式中应代入进行计算。 A. 大者 B. 小者 C. 两者分别代入 4. 链传动设计时，链条的型号是通过而确定的。 A. 抗拉强度计算公式 B. 疲劳破坏计算公式 C. 功率曲线图 5. 平键联接中的平键截面尺寸b×h是按选定的。 A. 转矩T B. 功率P C. 轴径d 6. 一根转轴承受一径向静载荷时，此转轴产生的弯曲应力是。 A. 静应力 B. 脉动循环变应力 C. 对称循环变应力 7. 滚动轴承的额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其中轴承发生破坏时所达到的寿命（运转转数或工作小时数） A. 1％ B. 5％ C. 10％ 8. 螺栓的强度计算是以螺纹的来计算的。 A. 小径 B. 中径 C. 大径 9. 非液体摩擦滑动轴承主要失效形式是 A. 点蚀 B. 胶合 C. 磨损 10. 为了提高轴的刚度，一般采用的措施是。 A. 用合金钢代替碳素钢 B. 增大轴的直径 C. 采用降低应力集中的结构措施 二、填空题（每小题2分） 1. 机构要能够动，自由度必须，机构具有确定运动的条件是。 2. 机构中的相对静止件称为，机构中按给定运动规律运动的构件称为。 3. 工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫轴；只传递扭矩不受弯矩的轴叫轴；同时承受弯矩和扭矩的轴叫轴。
机械设计基础答案解析
《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 1－2 1－3 1－4 1－5 自由度为： 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L
或： 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－10 自由度为：
1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或： 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1－11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω 1 4 1314133431==P P P P ωω
1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1－15：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21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω 1 2 12141224212r r P P P P ==ωω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=， s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中， BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ，52sin = ∠BCA ，5 23cos =∠BCA ，
机械设计基础课程作业
机械设计基础课程作业 作者:
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A.周转轮系 B.定轴轮系 郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程作业 （一） ?选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号 码填在题干的括号内，每小题 1分，共20分） 1 .在平面机构中，每增加一个低副将引入（ C ）。 A. 0个约束 B . 1个约束 C . 2个约束 D . 3个约束 2. 铰链四杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，CD 为摇杆，BC 为连杆。若杆长 l AB =30mm, l Bc =70mm , l cD =80mm ，则机架最大杆长为（ C ） A.80mm B.IOOmm C.120mm D.150mm 3 .在凸轮机构中，当从动件以 ________ 运动规律运动时，存在刚性冲击。 （A ） A .等速 B .摆线 C .等加速等减速 D .简谐 C .齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度 D .热平衡 6. 在一对标准直齿轮传动中，大、小齿轮的材料及热处理方式相同时，小齿轮的齿面接 触应力 H 1和大齿轮的齿面接触应力 H 2的关系为 _____ A . H 1 > H 2 B . H1
机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及 参考答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
机械设计基础习题集及参考答案 一、判断题（正确 T，错误 F） 1. 构件是机械中独立制造的单元。（） 2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。（） 3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。（） 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（） 二、单项选择题 1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。 A 机构 B 零件 C 部件 D 构件 2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成， 本课程主要研究（）。 A 原动机 B 传动部分 C 工作机 D 控制部分 三、填空题 1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。 2. 机械是______和______的总称。 参考答案 一、判断题（正确 T，错误 F） 1. F 2. T 3. T 4. F 二、单项选择题 1. B 2. B 三、填空题 1. 制造 2. 机构机器 第一章平面机构的自由度 一、判断题（正确 T，错误 F） 1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（） 2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（） 3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（） 4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。（） 5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（） 6. 对独立运动所加的限制称为约束。（） 7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（） 8. 在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。（） 二、单项选择题 1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。 A 面 B 点或线 C 点或面 D 面或线 2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（）。 A 复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 D 机构自由度 3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。 A 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 所谓机架是指（）的构件。 A 相对地面固定 B 运动规律确定
华南理工大学材料力学考研经验谈
华南理工大学材料力学考研经验谈 材料力学是华工机械与汽车工程学院很多专业都要考的专业科目，例如机械制造及其自动化、机械电子 工程、机械设计及理论、车辆工程和机械工程等专业，这些都是华工机汽学院热门的专业，我报的是第一个（国家重点专业，非常热门）。先说一些数据，每年华工机汽学院的考研人数约2000人，招生340个左右（学术和专硕各占一半）。但是这340个是包括保研人数的，保研人数超过100人，所以招考的只有240人左右，考研成功的概率仅约10%，竞争压力是非常大的。尤其是机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程和机械工程的竞争更剧烈，录取率更低。好了，说到这可能很多人已经犹豫要不要放弃或者转考其他学校了。其实不必紧张，热门学校必然有值得你去拼搏的地方。考研决心很重要，尽管很多人考研，但是真正认真备考坚持下来的并不多。 考研是一个苦差事，如果没有一个理由，没有一个动力去支撑自己是很难坚持走下去的。我的理由之一 就是实现我高考遗落的目标——华南理工大学。我是本科是普通二本学校，考的是机械制造及其自动化，初试总分385(政治70/英语56/数学124/材料力学135)，排名第27。因为保研的人数比较多（近20个），一等 奖学金都被他们占了，我得了二等，可以不用交学费，还挺爽。回想当时考研复习的时光，尽管是一段辛酸历程，仍然记忆犹新。之前看过别人写的经验，讲自己考研挺轻松，没花多少时间，那大多数是假的，当然我也不否定有些天才的存在。近来越来越多师弟师妹问我复习经验和考研资料的问题，便写下这篇心得，仅 供各位参考。若还有其他问题可以加q1506512573跟我探讨一下，相互学习，共同进步（但是不要骚扰哦，呵呵）。 一、学校指定的专业课考试参考书目 《材料力学》刘鸿文等编,高等教育出版社或《材料力学》单辉祖编,高等教育出版社或《材料力学》苏翼林编,高等教育出版社。 心得：三本参考书目都差不多，所以有个“或”字。我主要以刘鸿文的为主，同时也兼顾了另外两部。 其实这些书都就是自己本科学的专业教材或者相似教材。很多人就会问，每本都要考吗，那么多怎么复习啊，有没有重点呀？事实上，看过历年真题就知道，考的多数是很基础的内容，但是想考高分还是得每本都好好复习，这样不仅可以全面点，还可以加深印象。另外，可以购买一些考研资料，配合书本复习，复习起来也没那么枯燥，效率也比较高。
机械设计基础课程形成性考核平时作业四要点
机械设计基础课程形成性考核平时作业（四） 第11章带传动 1．带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么?对传动各有什么影响? 2．试分析增速带传动工作时，其最大应力在哪里? 3．V带传动n1=1450r/min，f v=0.51，包角＝150°，预紧力F0=360N。试问： 1）该传动所能传递的最大有效拉力是多少? 2）若d1=100mm，其传递的最大转矩为多少? 3）若传动的效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出功率为多少? 第12章联接 1．普通平键的截面尺寸b×h按________选取，长度L按_________确定。 2．花键联接的主要类型有_____花键、___ __花键和___ _花键。 3．为什么多数螺纹联接工作前均要预紧？如何控制预紧力？螺纹联接的主要防松方法有哪些？ 第13章轴 1．按轴的受力分类，轴可以分为_______轴、__________和___________。 2．请判断图示四个轴中，哪一个轴的结构有错误，出现的是什么错误，应如何改正。 a）b）c）d）
第14章轴承 1．写出下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。 7208，32314，6310／P5，7210B，N2222 2．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装。常温下工作。工作中有中等冲击。转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是Fr I＝3400N，Fr II ＝1050N，轴的轴向载荷Fa＝870N，方向指向轴承2，试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命。 第15章联轴器与离合器 联轴器与离合器的主要功用和区别是什么?
机械设计基础课程形成性考核作业答案（四） 第11章 带传动 1．由于带是弹性体，带紧边与松边拉力不同，由于带的弹性变形量的变化而引起的带与带轮间的相对滑动。打滑是带传递的圆周力大于带能传递的最大有效圆周力，引起的带在带轮上全面滑动的。 弹性滑动将引起： （1）降低传动效率； （2）从动轮的圆周速度低于主动轮，造成传动比误差； （3）带的磨损； （4）发热使带温度升高。 打滑造成带的磨损加剧，无法传递动力，致使传动失效。 2．带紧边刚绕出小带轮处 3．解：（1）N e e F F f f 7.1801 120max =+-=αα （2）mm N Fd T .90352 1007.18021=?== （3）s m n d v /6.71000601 1=?=π kW Fv P 304.195.06.77.180=??==η 第12章 联 接 1．轴径 轮毂的长度 2．矩形 渐开线 三角形 3．预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密性和防松能力。 用测力矩扳手和定力矩扳手 机械防松 摩擦防松 其他防松
机械设计基础课程设计(作业范例)
武汉理工大学 机械设计基础课程设计报告 专业班级： 课题名称：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 姓名： 学号： 指导老师： 完成日期：
一 、电动机的设计 1．电动机类型选择 按工作要求和条件选取Y 系列一般用途的全封闭（自扇）冷笼型三相异步电动机。 2．选择电动机容量 (1)计算工作机所需功率Pw P w = = 4000×1.2/1000×0.98 Kw ≈ 11Kw 其中，带式输送机的效率:ηw =0.98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。 (2)计算电动机输出功率P 0 按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V 带传动效率ηb = 0.96，一对滚动球轴承效率ηr = 0.99，一对圆锥齿轮传动效率ηg = 0.97，联轴器效率ηc = 0.98。 （其中，η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V 带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等的效率）。 传动装置总效率为： η =ηb ηr 2ηg ηc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894， 电动机所需功率为： P 0 = η w P = 4.90/0.894 Kw ≈ 5.48 Kw 。 根据P 0 选取电动机的额定功率Pm ，使Pm = (1～1.3) P 0 = 5.48 ～ 7.124 Kw 。为降低电动机重量和成本，由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw 。 (3)确定电动机的转速 工作机主轴的转速n w ，即输送机滚筒的转速： n w = D v π100060?= 60×1.2×1000/3.14×400 r/min ≈ 57.30 r/min
机械设计基础形成性考核作业(二)
机械设计基础课程形成性考核作业（二） 第六章 构件内力分析 1．什么是构件的强度？什么是构件的刚度？ 强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏。 刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。 2．画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力N max 。 最大轴力KN N 40max = 最大轴力P N 3max = 3．画出图示圆轴的扭矩图，已知M A =5kN ·m ，M B =2kN ·m 。
4．画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大max Q 和max M 。 （a ） （b ） （c ） （1）解：求支反力 0=∑A M 024=-+F M R B
0=∑B M 024=++-F M R A 25.6=A R kN 75.3=B R kN 由 0=∑Y 得知 支反力计算无误。 由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。下面我们开始求在下列几处的剪力值： 在A 点左截面，0=Q 在A 点右截面，25.6==A R Q kN 在C 点左截面，25.6==A R Q kN 在C 点右截面，75.3-==B R Q kN 在B 点左截面，75.3-==B R Q kN 在B 点右截面，0=Q 画出剪力图，如下图： 同理我们根据几何关系求处几处弯矩值： 在A 点，0=M KN R M A C 5.122=?=左 KN M R M A C 5.72=-?=右 在D 点，0=M 画出弯矩图，如下图： 最大KN Q 25.6max = M KN M ?=5.12max （2）解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法
《机械设计基础》答案
《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 1 - 2 1 —3 1 —4 1 —5
自由度为： F 3n (2P L P H P') F' 3 7 (2 9 1 0) 1 21 19 1 1 或： F 3n 2P L P H 3 6 2 8 1 1 1-6 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 1 1 —10
自由度为： F 3n (2P L P H P') F' 3 10 (2 1 4 1 2 2) 1 30 28 1 1 或： F 3n 2P L P H 3 9 2 12 1 2 27 24 2 1 1 —11 F 3n 2P L P H 3 4 2 4 2 2 1 —13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件 1 R4R3 3 卩34只3 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1 10rad/s，求构件3的速度v3。 100 v3v P13 1P14P310 200 2000mm/s 1- 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 1 R4p 2 2 B4R2
IP 24R 2I 2r 2 IR 4P 12I r 1 1 10rad /s ，求机构全部瞬心、滑块速度 g 和连杆角速度 1 P 4P 3I 10 AC tan BCA 916.565mm/s R 4R2 1 _ 100_10_ 2.9rad P 24R2 2 AC 100 1 — 17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮 1为半径r 20的圆盘, 圆盘中心 C 与凸轮回 转中心的距离l AC 15mm , l AB 90mm , 1 10rad /s ，求 00和 1800时，从 动件角速度 2的数值和方向。 1 — 16 :题1-16图所示曲柄滑块机构，已知: 1AB 100mm /s , I BC 250mm/s , 在三角形ABC 中, BC sin 45° AB ------------- ,sin sin BCA BCA —, 5 cos BCA AC sin ABC BC sin 45° ，AC 310.7mm V 3 V p13 1 R4p 2 2 P 24 P 2〔