机械设计基础第七版课后习题答案第一章1-1什么是运动组合？高对和低对有什么区别？答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。

平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。

平面高副-与点或线接触的运动副。

1-2什么是机构运动图？它是做什么的？答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。

如此绘制的简明图形称为机构运动图。

功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性(位移、速度和加速度)。

在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。

1-3平面机构有确定运动的条件是什么？答:如果机构的自由度f大于0且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。

(复习关于自由度的四个结论P17)第2章2-1曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。

反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。

死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。

当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力f刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。

该机构的位置称为死点位置。

也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置(从动件的驱动角？=0).第三章3-2通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。

形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。

3-3什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。

理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。

该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。

柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。

这种由有限突变引起的冲击比由无限惯性力引起的刚性冲击要软得多，所以它被称为柔性冲击。

避免刚性冲击的方法:为了避免刚性冲击，已知运动规律的两段运动，即开始和结束，经常被修改以逐渐增加和降低速度。

让随动件按照正弦加速度运动(既不是刚性运动也不是柔性冲击)第4章4-1棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的运动特点是什么？给出了这些间歇运动机构的应用实例。

答:槽轮机构特点:结构简单，运行可靠。

它通常用于只需要恒定旋转角度的分度机构。

停止运动主要取决于槽的数量和圆柱销的数量(运动系数)用途:适用于低转速、间歇旋转的设备。

例如:电影放映机纺织机械的自动传动链装置棘轮机构的特点:这种齿形棘轮至少有一个齿距的过程变化，工作时会发出噪音。

应用:起重机绞车成型机横向进给机构计数器不完全齿轮机构的特点:普通齿轮传动，只是轮齿不是分布在整个圆周上。

主动轮上的锁定弧和从动轮上的锁定弧相互配合锁定，保证从动轮停在预定位置。

应用:各种计数器多站自动机半自动机第6章6-1设计机械零件时应满足哪些基本要求？答:足够的强度和刚度、摩擦和耐磨性、耐热性和抗振性(衡量机械零件工作能力的标准)。

根据时间和压力的关系，压力可以分为几类？实际应力、极限应力和容许应力之间有什么区别？答:根据时变特性，应力可分为静态应力和可变应力。

许用应力:是零件设计时的条件应力。

[σ]极限应力:零件设计中使用的极限值，即材料的屈服极限值。

实际压力:工作时零件实际承受的压力。

(在静态应力下:[σ] =σS /s [σ] =σB /s)s= s1 s2 s3)6-4表示由下列符号代表的材料:Q235、35、65Mn、20CrMnTi、ZG310-570、HT200。

Q235:普通碳钢，屈服强度为235，抗拉强度为375-460，延伸率为26%。

35:优质碳钢(数字表示平均碳含量)65Mn:优质碳钢，平均碳含量为0.65%，锰含量约为1%。

20铬锰钛:含碳量为0.20%的合金钢，铬、锰和钛的平均含量约为1%。

ZG310-570:屈服强度为310兆帕，抗拉强度为570兆帕，伸长率为15%，硬度为40-50HRC铸钢HT200:灰铸铁，抗拉强度为200，硬度为170-241HBS。

6-5如何确定强度计算中的许用应力？答:通常有两种方法来确定许用应力:检查许用应力表:对于由某种材料制成并在某种条件下工作的零件，根据以往的机械制造实践和理论分析，将它们能安全工作的最大应力制成一个特殊的表。

这种形式简单、具体、可靠，但每种形式的适用范围都很窄。

分项系数法:用几个系数的乘积来确定总安全系数s=s1s2s3S1系数考虑了计算荷载和应力的准确性，一般s1=1-1.5。

考虑材料力学性能均匀性的S2系数。

考虑零件重要性的S3系数。

6-8？-1？0？每个代表什么？答:-1:在对称循环可变应力下，疲劳极限为-1。

0:在波动循环可变应力下，疲劳极限为0。

1.静态应力下的疲劳极限。

第七章7-1普通螺栓中的螺纹是右旋还是左旋、单线还是多线？如何区分？多线程和单线程的特点是什么？答:普通螺栓的螺纹是右旋和单螺纹的。

根据螺旋缠绕的方向区分右手和左手。

根据螺旋的数量，可以区分一条线或多条线。

特点:单螺纹的螺距等于导程，多螺纹的导程等于螺距和螺纹数的乘积。

单螺纹因其螺旋角小而用于锁紧螺纹，而多螺纹因其螺旋角大而用于传递动力和运动。

7-2线程的主要类型是什么？解释它们的特性和用途。

答:机械制造中的主要螺纹类型:三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和半圆形螺纹。

三角形螺纹:普通螺纹:具有高抗拉强度和可靠的连接自锁功能，一般适用于薄壁零件和受冲击零件的连接。

管螺纹(半圆螺纹):螺纹深度浅，专用于连接管道。

矩形螺纹:其特点是缺少矩形平面等点，螺母和螺钉对中精度差，螺纹根部强度弱。

没有自锁。

梯形螺纹:特点是梯形平面，效率低于矩形螺纹，无自锁。

大部分用于车床螺杆的传动螺杆和升降螺杆等。

锯齿形螺纹:效率略低于矩形螺纹，强度更高，无自锁。

它常用于起重螺旋和重载螺旋压力机。

(三角形螺纹用于连接；锯齿、梯形和矩形用于传输。

)哪些参数与7-3螺旋对的效率相关？每个参数的变化如何影响效率？螺纹轮廓的角度如何影响效率？甲:A2？？第一等的当摩擦角不变时，螺旋副的效率是升程角的函数。

齿形角减小，效率提高。

齿廓角度变大，效率变小。

(例如，矩形螺纹变成三角形螺纹)7-4螺旋对的自锁条件和意义是什么？常用的链环螺纹是自锁的吗？tg？tg是上升角，ρ是摩擦角答:自锁条件:一般情况越小，自锁性能越好):螺纹上升角ρ:等效摩擦角。

意思是:没有支撑力，重量不会自动下滑。

也就是说，螺旋副不会自动松开。

当螺母拧紧时，螺旋副的效率总是小于50%。

普通链环螺纹的自锁。

7-5为什么锁定装置用于螺纹连接？以几种典型的防松装置为例，绘制其结构图，说明其工作原理和机构图。

答:螺纹连接的自锁功能只有在静态载荷下才可靠。

在振动和可变载荷作用下，螺纹副会相对转动，从而导致自动松动现象。

因此，需要一个防松装置。

例如:(1)利用摩擦力的防松装置:原理:螺纹之间始终保持一定的摩擦力，附加摩擦力的大小尽可能不随载荷的大小而变化。

(1)弹簧垫圈:工作原理:弹簧垫圈被压平后，利用其回弹力保持螺纹间的压力和摩擦力。

(2)双螺母:工作原理:横梁螺母与顶部相反，螺栓总是受到附加压力和附加摩擦力的作用。

结构简单，适用于低速重载。

(2)机械防松装置:原理:螺母和螺栓通过机械方式连接成一体，消除了它们之间相对转动的可能性。

(1)开口销:开口销穿过螺母的槽口和螺栓尾部的孔，以防止松动。

效果很好。

(2)止动垫圈:将垫圈的内翅片插入螺栓的凹槽中，拧紧螺母后，将垫圈的一个外翅片折叠到螺母的一个凹槽中。

止动件的折边分别弯向螺母和连接件的侧边，起到防松作用。

7-6松动螺栓连接合金螺栓连接(承受横向外力和轴向变形)的强度计算一起列出，进行比较和区别，得出必要的结论。

7-10平键链接的可能故障模式是什么？如何确定平键的大小？答:失效模式:挤压失效和剪切确定尺寸:根据挤压和剪切的强度，再根据工作要求，确定键的类型；然后根据轴的直直径d检查标准键的尺寸，键的长度取l？1.5d，比轴上的轮毂短。

第八章8-2皮带传动中的弹性滑动是如何发生的？它们如何影响皮带传动？答:弹性滑动:皮带和车轮表面之间的轻微相对滑动是弹性滑动，因为皮带的紧边和松边之间的张力不相等，导致皮带两侧的弹性变形不相等。

弹性滑动是不可避免的，对皮带传动影响很小。

当机器过载时，摩擦力无法克服从动轮上的阻力矩。

皮带沿轮面滑动，从动轮转速急剧下降，甚至不动。

这种现象称为滑动，滑动是皮带传动的主要故障模式之一，可以避免。

8-3皮带传动的主要故障模式是什么？设计中如何考虑？答:主要故障模式:1。

张力不足引起的打滑；2.过度张力造成的疲劳损坏；3.疲劳寿命。

设计必须考虑在保证不打滑(保证工况系数)的情况下，皮带应具有一定的疲劳强度或使用寿命。

第九章9-1档变速器最基本的要求是什么？什么条件下齿形能满足上述要求？答:基本要求是:恒定的传动比。

齿形形状为渐开线、摆式和弧形，满足上述要求。

(齿廓的形状必须满足这样的要求，即无论车轮的齿廓在任何位置接触，通过接触形成的齿廓的公共法线都必须穿过节点。

)9-2分度圆和节圆、压力角和啮合角有什么区别？答:分度圆:为了便于计算齿廓各部分的尺寸，选择齿轮上的一个圆作为计算的参考。

这个圆叫做齿轮的分度圆。

(标准齿轮的分度圆与节圆重合，s=e)齿轮上具有标准压力角和模数的圆称为分度圆。

节圆:穿过节点的两个圆具有相同的圆周速度，并在它们之间进行纯滚动。

这两个圆叫做齿轮节圆。

分度圆和节圆的区别:分度圆在铸造后属于齿轮本身，节圆是根据两个齿轮运动和啮合时的速度来确定的。

压力角:渐开线上任何一点的法向压力方向线(即该点的渐开线法向线)与该点的速度方向之间的角度称为该点的压力角。

啮合角:穿过节点的两个圆的公共切线与两个齿廓的公共法线之间的角度。

压力角与啮合角的差异:压力角因选择点的不同而不同；只要确定了两个齿轮的尺寸，啮合角就会相应地确定。

9-3一对渐开线标准齿轮正确啮合的条件是什么？回答:1。

两个齿轮的模数必须相等2.两个齿轮分度圆上的压力角必须相等。

9-4为什么应该限制最小齿数？对于α=20的标准直圆柱齿和正常齿一个轮子的最小齿数是多少？答:限制最少齿数的目的是确保不会发生咬边。

当标准正齿轮的α=20o时，为了使设计齿数大于不产生根切的最小齿数，H？A =1，zmin =17。

9-12档齿轮的失效模式是什么？开式传动和闭式传动的故障模式是否相同？如何在设计和使用中防止这些故障？答:失效模式有:(1)轮齿断裂；(2)齿面胶合；(3)齿面磨损；(4)齿面点蚀；(5)塑性变形。