机械设计基础习题集答案.doc

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1、 1 机械设计基础练习题集解 2 二 OO八年三月 机械设计基础(本科)习题集答案 绪论 一、 填空 1.( 1)是构件系统,( 2)传递运动和力。 ( 3)包含电气、液压等其他装置,( 4)具有变换和传递能量、物料、信息的功能。 2.机械 3.连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构 二、 选择题 1 B 2 .C; B 3.D 4. D 三、 判断题 1. 2. 3. 4. 第一章 平面机构的自由度和速度分析 一、填空题 1. 两构件直接接触形成的可动联结 2. 由点、线接 触构成;由面接触构成的 3. 用简单的线条和规定的运动副符号,按一定的比例尺绘制的;表示机构各构件间相对运动

2、关系的简单图形 4. 原动件、从动件、机架 5. 原动件数等于机构的自由度 F 的数目,且 F 0 二、选择题 1.A, B 2.C 3.D; C; B 三、判断题 1. 2. 3. 四、 计算 1-5. F=3 6 2 8 1=1 具有一处局部自由度 1-6. F=3 8 2 11 1=1 具有一处局部自由度 1-7. F=3 8 2 11=2 1-8. F=3 6 2 8 1=1 1-9. F=3 4 2 4 2=2 具有一处局部自由度 1-10. F=3 9 2 12 2=1 具有一处局部自由度;一处复合铰链;一3 处虚约束 1-11. F=3 4 2 4 2=2 具有一处复合铰链; 1

3、-12. F=3 3 2 3=3 第二章 平面连杆机构(作业一) 一、 填空题 1. 曲柄的极位夹角 0,且曲柄为主动件 2. 行程速比系数; K=( 180o+) /( 180o) 3. 摇杆;连杆和曲柄 二、 选择 1.C 2.B; F 3.A, B, 4.A; D 三、 判断题 1. 2. 3. 四、 计算题 1、 4.162.2 2.018011180 kk 正弦定理:e llllll )(s ins in50 122121 (21sin lle ) 余弦定理:)(2 )()(c o s 12212212221llll sllll 1l 2l 2、 304.2 4.018011180

4、kk 对于导杆机构, mml 882.252s in1001 s s 1l 2l 21l L 4 第二章 平面连杆机构(作业二) 一、 填空题 1. 最短杆与最长杆长度之和小于等于另两杆长度之和 2. 双曲柄;曲柄摇杆;双摇杆;双摇杆 3. 曲柄摇杆或曲柄滑块;曲柄长 二、 选择题 1.D; C,E; A; C,E 3.B, C, G 4.A, B, C, D, F, G 5.F; E 6.C(见右图) 7.C 三、判断题 1. 2. 3. 4. 5. 五、 作图计算 极位夹角BDCAC 2E 2E 1C 1FF 2EF 1压力角行程 1l 2l 5 S 3 2 1 460 120 180 2

5、40 300 3601. F=3 5 2 7=1 应有一个主动件 2.曲柄摇杆机构,摇杆滑块机构 3. AFE 4.机构具有急回特征, = C2AC1 5.最大行程为 F1F2=L 6.存在死点, F 处于极限位置时, ABC 共线,有两处。 7.L=2DE=48 第三章 凸轮机构(作业一) 一、 填空题 1. 盘形凸轮;移动凸轮;圆柱凸轮 2. 尖顶从动件;平顶从动件;滚 子从动件 3. 等速运动、等加速等减速、简谐;开始;终了;刚性;柔性 4. 的最小向径 rmin 5. 3 ; 2 ; 1; 4 ; 二、 选择题 1.C; D 2.B 3.B 4.C 第三章 凸轮机构(作业二) 一、 填

6、空题 1. 紧凑;过大 ;降低; 自锁 ; 尖点或交叉 2. 大; 小于理论轮廓线外凸部分的最小曲率半径 3. 从动件运动方向和接触轮廓的法线方向之间所夹的锐角 4. 从动件导路偏离凸轮回转中心得距离;从动件导路向推程相对速度瞬心得同侧偏置 二、 选择题 1.F 2.B 三、 判断题 1. 2. 3. 4. 四、 作图题 6 第六章 间歇运动机构 一、 选择题 1.B 2.D 3.B 4.B 二、 填空题 1. 槽轮、拨盘、机架 2. 棘轮机构、槽轮机构 3. 构造简单、机械效率高、运动平稳。 O CD 轮廓的法线方向从动件运动方向压力角基圆半径7 第十章 联接(作业一) 一、 选择题 1.A

7、 2.B 3.B, D; G 4.C 5.B 6.D 7.C, E, B 8.B 9.C 二、 填空题 1. 普通螺纹;管螺纹 2. 紧固联接;紧密联接 3. 单向传动;双向传动 4. )ta n (ta n2 TSF a; 高; 45o 2 5. 管子的公称通径 三、 简答题 普通细牙螺纹:升角小,小径大,自锁性好,强度高,但不耐磨,易滑扣;适用于薄壁零件,受动载荷的联接,微调机构的调整。 粗牙螺纹:升角大于细牙螺纹,小径小于细牙螺纹,不 易滑扣,较耐磨,拆卸方便,广泛应用于紧固联结中 四、 计算题 1. ( P161 题 10-1) %50212t a n1t a n1t a n2t a

8、n2t a nt a n)t a n (t a n 22具有自锁性能2. 00 59.630c o s 1.0a r c t a nc o sa r c t a n f 大于 M20, M20 1.5 的螺纹升角,故 M20, M20 1.5 均可自锁。 3.( P161 题 10-2) M20: 2tan dnP 查 P137 表 10-1 P=2.5, d2=18.376, n=1 0479.20 4 3 3.0t a n M20 1.5: P=1.5,查表 10-1 计算式, d2=20-0.6459P=19.026 04 3 8.10 2 6.19 5.1t a n 故00 517.1

9、479.2 M20 1.5 自锁性能较好 4. ( P161 题 10-3) 8 5. ( P161 题 10-4) ( 1)7 1 1.510.0a r c ta na r c ta n0 8 8.116514.3 104a r c ta na r c ta n2fdnp %9.643 0 2.0 1 9 6.0)7 1 1.50 8 8.11t a n ( 0 8 8.11t a n)t a n (t a n ( 2) NmdFdFTa 5.981)711.5088.11t a n (265100)t a n (22 22 ( 3) m in/20/104 m in/8 0 0 rrmmm

10、msvn wvFpa 4 4 3.2 0 5 4%9.64608 0 01 0 0/ ( 4)NmdF a 899.305)711.5088.11t a n (265100)t a n (2T 2a 置不能自锁,需要制动装 fcaa rfFdFTTT )t a n (2 221 oof 59.630c o s1.0a r c t a nc o sa r c t a n odP 17.31 8 8.7 1a r c t a na r c t a n2 该螺纹具有自锁性。 NddfdlFrfdTFwcafca9.24330495.1112.0)59.617.3t a n (2188.7240125

11、4)t a n (2)t a n (2/02螺栓会发生损坏。 MP aMP adFdF sassa 3 2 01 4 0 36 4 7.6 9.2 4 3 3 08824 22121 9 第十章 联接(作业二) 一、 选择题 1.A, C, B 2.B 3.A 4.C, A 5.A,C, D, F 二、 填空题 1. 螺栓联结,双头螺柱、螺钉、紧定螺钉 2. 不加工,方便,低;没有,横向 3. 421 dFa; 43.121 dFa mfCFF0 4. 螺栓剪切面的数目;螺栓剪切面的直径;螺栓杆与被联接件孔壁间接触受压的最小轴向长度 三、 简答题 1. 小直径的螺栓装配时,如拧紧力过大易将螺栓

12、拉断,对重要的有强度要求的螺栓联接,若拧紧程度仅凭工人经验,无控制拧紧力矩措施,则不宜选用小于 M20 M16 的螺栓。 2. 螺栓杆拉断,螺纹的压溃或剪断,经常拆卸时因磨损而发生滑扣 3. ( 1)利用附加摩擦力防松,如弹簧垫片、对顶螺母、尼龙锁紧螺母 ( 2)采用专 门防松元件:如开口销、带翅垫片,止动垫片 ( 3)其他防松:如冲点、粘合 4. 在静载荷或工作温度变化不大时不会松脱,但在冲击、振动、交变载荷作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,使联接松脱,此外工作温度较高,也可能由于变形而发生松脱,故必须考虑防松问题。 四、 计算题( P161 题 10-5) 4/3.1 21 d Fa 13

13、.7 2 6 643.1 3 7 6.84.1/2 4 043.1 221 dF a N 按公式( 10-13):mfCRFa 25.18162.1 15.0113.726622 C fmFR a N 答:牵引力不得大于 1816.5N。 10 第十章 联接(作业三) 一、 填空题 1. 拉断;压溃或剪断;因磨损而滑扣。疲劳断裂;应力集中;螺栓头部、螺纹收尾部和支承面所处的螺纹部 2. F0Fa;螺纹刚度,拉伸载荷 Fa 3. 增加;减少;避免 4. 预紧力 5. 受预紧力所产生的拉应力和螺纹力矩所引起的扭切应力;受预紧力所产生的压应力 6. 螺纹副相对转动的阻力矩 T1;螺母支承面上的摩擦阻力矩 T2 7. 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;改善螺纹各圈间的载荷分布;避免或减少附加应力。 二、 简答题 普通螺母轴向载荷在旋合螺纹各圈间的 分布是不均匀的,旋合圈数越多,载荷分布的不均匀程度越显著,到第 810 圈之后,螺纹几乎不受载荷,故螺母圈数不宜大于 10。 三、 计算作图 1.( 1)残余预紧力 2210 QQrKN ( 2)螺栓所受总轴向载荷: 6230 QQKN ( 3)螺栓所受工作载荷: 40 QQe KN ( 4)载荷与变形的关系图如右所示: 242QQeQrQ06变形力

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