精品机械设计基础课后习题解答参考1-2题,7,5===h l P P n107253=-⨯-⨯=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-3题1,11,8===h l P P n1111283=-⨯-⨯=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
1-4题 0,11,8===h l P P n2011283=-⨯-⨯=F机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。
1-5题1,8,6===h l P P n118263=-⨯-⨯=F机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。
2-1题 （a ）双曲柄机构；（b ）曲柄摇杆机构；（c ）双摇杆机构； （d ）双摇杆机构。
2-2题0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时，曲柄条件：BC AB l l <。
2-4题精品极位夹角 ︒=+-⨯︒=+-︒=3636.1612.112.118011180K K θ精品2-7题极位夹角︒=+-⨯︒=+-︒=3615.115.118011180K K θ 3-2题精品4-1题m z m h z d aa )2()2(*+=+=所以 25.21002252==+=z d m a mm主要几何尺寸计算（略）。
4-2题略4-3题分锥角"43'25684287.681743arctan arctan122︒=︒===z z δ "17'34215713.2190221︒=︒=-︒=-∑=δδδ分度圆5117311=⨯==mz d mm ； 12943322=⨯==mz d mm齿顶圆580.565713.21cos 3251cos 2111=︒⨯⨯+=+=δm d d a mm206.1314287.68cos 32129cos 2222=︒⨯⨯+=+=δm d d a mm齿根圆304.445713.21cos 34.251cos 4.2111=︒⨯⨯-=-=δm d d fmm353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=︒⨯⨯-=-=δm d d f mm锥距358.694317232222221=+⨯=+=z z m R mm 齿顶角"44'4237122.3358.693arctan arctan︒=︒===R h a a θ 齿根角"7'2744519.4358.696.3arctanarctan︒=︒===R h f f θ精品根锥角"10'7171194.1711︒=︒=-=f f θδδ"36'58639768.6322︒=︒=-=f f θδδ顶锥角"1'17252835.2511︒=︒=+=a a θδδ"27'8721409.7222︒=︒=+=a a θδδ当量齿数28.18cos 111==δz z v ； 96.116cos 222==δz z v4-4题8011==mz d mm ； 24022==mz d mm80)(2112=-=d d a mm88)2(2111=+=+=z m h d d a a mm 232)2(2222=-=-=z m h d d a a mm 70)5.2(2111=-=-=z m h d d f f mm 250)5.2(2222=+=+=z m h d d f f mm5.1本题为定轴轮系。
由图知 2132d d d += 所以602213=+=z z z35.52226202034306020)1(43215432315-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=''-=z z z z z z z z i5-2题本题为定轴轮系。
547.426275756)1(2132214=⨯⨯='-=z z z z i手轮转1周时，砂轮架的移动距离为660.0547.4/3/14===i P L mm5-3题60886460)1(46352=⨯⨯=-=z z z z i SM 12682424)1(11912102=⨯⨯=-=z z z z i MH精品5-4题本题为周转轮系。
由图知 2132d d d += 所以 452/)(132=-=z z zhh h h h hi ωωωωωωωωω11311310-=--=--=而 715105)1(2132113-=-=-=z z z z i h 所以 25.36712901131=+=-=hh iωω rad/s5-5题 图示轮系，已知各齿轮的齿数为151=z ，252=z ，202='z ，603=z ，轮1的角速度9.201=ωrad/s ，轮3的角速度2.53=ωrad/s 。
（1）当1ω、3ω转向相同；（2）当1ω、3ω转向相反时，试分别求系杆H 的角速度H ω的大小和方向。
解答：本题为周转轮系。
520156025)1(2132113-=⨯⨯-='-=z z z z i H 而H H Hi ωωωω--=3113所以 6515511313131313ωωωωωωω+=----=--=HHH i i 设轮1的转向为正（1）当1ω、3ω转向相同时8.769.202.556513=+⨯=+=ωωωH rad/s 转向与轮1相同。
（2）当1ω、3ω转向相反时85.069.202.556513-=+⨯-=+=ωωωH rad/s 转向与轮1相反。
9-1 解答3.6级螺栓 180=s σMPa查表9-2，M20的螺栓不控制预紧力时，取724.0][==s σσMPa精品查螺纹标准，M20的普通螺纹294.171=d mm 由][3.1421σπσ≤⨯=dQ pca 得到130033.1472294.1714.33.14][221=⨯⨯⨯=⨯≤σπd Q p N由R K fm zQ f p ≥得到32512.1115.0130032=⨯⨯⨯≤≤fp K fm zQ R N上式中取15.0=f 、2.1=f K因此允许传递的最大静载荷R 为3251牛顿。
9-2题解答8.8级螺栓 640=s σMPa ，则3.2133640][===SsσσMPa 螺栓组所受轴向载荷282605.212014.325.04122=⨯⨯⨯==∑p D F πN每个螺栓所受轴向载荷4710628260===∑z F F N （1） 根据螺栓的强度条件求最大预紧力m ax p Q查螺纹标准，M16的普通螺纹835.131=d mm 由][3.1421σπσ≤⨯=d Qca 得到 246533.143.213835.1314.33.14][221=⨯⨯⨯=⨯≤σπd Q N查表9-1，金属垫片，取25.0)/(=+F L L C C C 由F C C C Q Q FL Lp ++=得到23476471025.024653max max =⨯-=+-=F C C C Q Q FL Lp N精品（2） 根据剩余预紧力求最小预紧力m in p Q5.10597471025.2)25.01(5.1=⨯=-+≥++'=F F F C C C Q Q FL Fpp N 因此，预紧力p Q 的取值范围为10597.5牛顿~23476牛顿。
9-3题解答（1）按螺栓的剪切强度条件确定螺栓直径 每个螺栓所受的工作剪力为1880)2/195(62/195101.12612max=⨯⨯⨯==∑=zi is rTr F N设螺栓的性能等级为5.6级，则300=s σMPa 查表9-3得，1203004.04.0][=⨯==s στMPa 由螺栓的剪切强度条件得到467.412014.318804][401=⨯⨯=≥τπs F d mm （2）按贴合面挤压强度条件确定螺栓直径查表9-3，取铸铁HT200的9020045.045.0][=⨯==B p σσMPa ，螺栓的2403008.08.0][=⨯==s p σσMPa 根据螺杆与孔壁的挤压强度条件][min0p sp L d F σσ≤=由0min 25.1d L ≥得到][25.120min 0p ss p d F L d F σσ≤≤=因此， 088.49025.11880][25.102=⨯=≥p s F d σmm因此467.4},max {02010=≥d d d mm 。
9-4题解答每个螺栓的轴向载荷83336100050=⨯==∑z F F N 查表9-1，铜皮石棉垫片，取8.0)/(=+F L L C C C 油缸缸盖属于有气密性要求的连接，因此取剩余预紧力1250083335.15.1=⨯=='F Q p N精品则20833833312500=+=+'=F Q Q p N 设螺栓的性能等级为5.6级，则300=s σMPa 查表9-2，控制预紧力，取2107.0][==s σσMPa则 817.1221014.3208333.14][3.141=⨯⨯⨯=⨯≥σπQd mm按GB196-81，选用M16的螺栓，835.131=d mm>12.817mm 。
9-5题解答由TK Dfm Q f p ≥21得到 34667150215.010006003.1221=⨯⨯⨯⨯⨯=≥fmD TK Q f p N因此，257.259014.3346673.14][3.141=⨯⨯⨯=⨯≥σπpQ d mm按GB196-81，选用M30的普通粗牙螺纹，211.261=d mm 257.25>mm 。
9-6题解答（1）螺栓的受力分析在水平载荷R 作用下，螺栓组联接承受横向力和翻转力矩作用：横向力 5000=R N翻转力矩 6105.130********⨯=⨯=⨯=R M N.mm在横向力R 作用下，为保证接合面间不产生滑移，则各螺栓所需的预紧力为（取15.0=f 、2.1=f K ）10000115.0450002.1=⨯⨯⨯=≥zfmR K Q f p N在翻转力矩作用下，右侧两螺栓受到加载作用，左侧两螺栓受到减载作用，故右侧两螺栓受力较大，所受的载荷为21431754175105.12262/12max =⨯⨯⨯==∑=z i iL ML F N查表9-1，无垫片，取2.0)/(=+F L L C C C螺栓所受的总拉力为1042921432.010000=⨯+=++=F C C C Q Q FL Lp N（2）确定螺栓的直径精品8.8级螺栓的640=s σMPa查表9-2，控制预紧力，取4487.0][==s σσ MPa 则 209.644814.3104293.14][3.141=⨯⨯⨯=⨯≥σπQd mm按GB196-81，选用M8的螺栓，8=d mm ，647.61=d mm 209.6>mm 。