机械设计基础(第三版)课后答案(1-18章全)dhoy.docx

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1、机械设计计概述1.1 机械设计计过程通通常分为为哪几个个阶段？各阶段段的主要要内容是是什么？ 答：机机械设计计过程通通常可分分为以下下几个阶阶段：1.产品品规划主要工工作是提提出设计计任务和和明确设设计要求求。2.方案案设计在满足足设计任任务书中中设计具具体要求求的前提提下，由由设计人人员构思思出多种种可行方方案并进进行分析析比较，从从中优选选出一种种功能满满足要求求、工作作性能可可靠、结结构设计计可靠、结结构设计计可行、成成本低廉廉的方案案。3.技术术设计 完成总总体设计计、部件件设计、零零件设计计等。4.制造造及试验验 制造造出样机机、试用用、修改改、鉴定定。1.2 常见的失失效形式式有哪

2、几几种？答：断裂裂，过量量变形，表表面失效效，破坏坏正常工工作条件件引起的的失效等等几种。1.3 什么叫叫工作能能力？计计算准则则是如何何得出的的？答：工作作能力为为指零件件在一定定的工作作条件下下抵抗可可能出现现的失效效的能力力。对于于载荷而而言称为为承载能能力。根据不同同的失效效原因建建立起来来的工作作能力判判定条件件。1.4 标准化化的重要要意义是是什么？答：标准准化的重重要意义义可使零零件、部部件的种种类减少少，简化化生产管管理过程程，降低低成本，保保证产品品的质量量，缩短短生产周周期。摩擦、磨磨损及润润滑概述述2.1 按摩擦副副表面间间的润滑滑状态，摩摩擦可分分为哪几几类？各各有何特

3、特点？答：摩擦擦副可分分为四类类：干摩摩擦、液液体摩擦擦、边界界摩擦和和混合摩摩擦。干摩擦的的特点是是两物体体间无任任何润滑滑剂和保保护膜，摩摩擦系数数及摩擦擦阻力最最大，磨磨损最严严重，在在接触区区内出现现了粘着着和梨刨刨现象。液液体摩擦擦的特点点是两摩摩擦表面面不直接接接触，被被液体油油膜完全全隔开，摩摩擦系数数极小，摩摩擦是在在液体的的分子间间进行的的，称为为液体润润滑。边边界摩擦擦的特点点是两摩摩擦表面面被吸附附在表面面的边界界膜隔开开，但由由于边界界膜较薄薄，不能能完全避避免金属属的直接接接触，摩摩擦系数数较大，仍仍有局部部磨损产产生。混混合摩擦擦的特点点是同时时存在边边界润滑滑和液

4、体体润滑，摩摩擦系数数比边界界润滑小小，但会会有磨损损发生。2.2 磨损过过程分几几个阶段段？各阶阶段的特特点是什什么？答：磨损损过程分分三个阶阶段，即即跑合摩摩合磨损损阶段、稳稳定磨损损阶段、剧剧烈磨损损阶段。各各阶段的的特点是是:跑合合磨损阶阶段磨损损速度由由快变慢慢；稳定定磨损阶阶段磨损损缓慢，磨磨损率稳稳定；剧剧烈磨损损阶段，磨磨损速度度及磨损损率都急急剧增大大。2.3按磨损损机理的的不同，磨磨损有哪哪几种类类型？答：磨损损的分类类有磨粒粒磨损、粘粘着磨损损、疲劳劳磨损点点蚀、腐腐蚀磨损损。2.4哪种磨磨损对传传动件来来说是有有益的？为什么么？答：跑合合磨损是是有益的的磨损，因因为经跑

5、跑合磨损损后，磨磨损速度度减慢，可可改善工工作表面面的性质质，提高高摩擦副副的使用用寿命。2.5 如何选择择适当的的润滑剂剂？答：选润润滑剂时时应根据据工作载载荷、运运动速度度、工作作温度及及其它工工作条件件选择。当载荷大大时，选选粘度大大的润滑滑油，如如有较大大的冲击击时选润润滑脂或或固体润润滑剂。高高速时选选粘度小小的润滑滑油，高高速高温温时可选选气体润润滑剂；低速时时选粘度度小的润润滑油，低低速重载载时可选选润滑脂脂；多尘尘条件选选润滑脂脂，多水水时选耐耐水润滑滑脂。2.6 润滑油的的润滑方方法有哪哪些？答：油润润滑的润润滑方法法有分散散润滑法法和集中中润滑法法。集中中润滑法法是连续续润

6、滑，可可实现压压力润滑滑。分散散润滑法法可以是是间断的的或连续续的。间间断润滑滑有人工工定时润润滑、手手动油杯杯润滑、油油芯油杯杯润滑、针针阀油杯杯润滑、带带油润滑滑、油浴浴及飞溅溅润滑、喷喷油润滑滑、油零零润滑等等几种。2.7接接触式密密封中常常用的密密封件有有哪些？答：接触触式密封封常用的的密封件件有O形形密封圈圈，J形、UU形、VV形、YY形、LL形密封封圈，以以及毡圈圈。2.8非非接触式式密封是是如何实实现密封封的？答:非接接触式密密封有曲曲路密封封和隙缝缝密封，它它是靠隙隙缝中的的润滑脂脂实现密密封的。第3章平平面机构构的结构构分析3.1 机构具具有确定定运动的的条件是是什么?答：机

7、构构的主动动件数等等于自由由度数时时,机构就就具有确确定的相相对运动动。3.2 在计算算机构的的自由度度时，要要注意哪哪些事项项？答：应注注意机构构中是否否包含着着复合铰铰链、局局部自由由度、虚虚约束。3.3 机构运运动简图图有什么么作用？如何绘绘制机构构运动简简图？答：（11）能抛抛开机构构的具体体结构和和构件的的真实外外形，简简明地表表达机构构的传动动原理，并并能对机机构进行行方案讨讨论和运运动、受受力分析析。（2）绘绘制机构构运动简简图的步步骤如下下所述：认真研研究机构构的结构构及其动动作原理理，分清清机架，确确定主动动件。循着运运动传递递的路线线，搞清清各构件件间相对对运动的的性质，确

8、确定运动动副的种种类。测量出出运动副副间的相相对位置置。选择视视图平面面和比例例尺，用用规定的的线条和和符号表表示其构构件和运运动副，绘绘制成机机构运动动简图。3.4 计算如如题3.4图所所示各机机构的自自由度，并并说明欲欲使其具具有确定定运动，需需要有几几个原动动件？题3.44图答：a）代入式式（3.1）中中可得此机构要要具有确确定的运运动，需需要有一一个原动动件。b)处存存在局部部自由度度，必须须取消，即即把滚子子与杆刚刚化，则则代入式式（3.1）中中可得此机构要要具有确确定的运运动，需需要有一一个原动动件。c)代入入式（33.1）中中可得此机构要要具有确确定的运运动，需需要有一一个原动动

9、件。3.5 绘制如如题3.5图所所示各机机构的运运动简图图，并计计算其自自由度。题3.55图答：取，绘绘制运动动简图如如题3.5答案案图所示示：题3.55答案图图图a)： ，则则； 图b)：，则。3.6 试计算算如题33.6图图所示机机构的自自由度，并并判断该该机构的的运动是是否确定定（图中中绘有箭箭头的构构件为原原动件）。题3.66图解：a)：。运动确定定。b) 运动确定定c) 。运动确定定d) 。运动确定定。e) 。运动确定定。f) 。运动确定定。g) 。运动确定定h) 。运动确定定。3.7试试问如题题3.77图所示示各机构构在组成成上是否否合理？如不合合理，请请针对错错误提出出修改方方案

10、。题3.77图答：图示示机构的的自由度度为零，故故都不合合理，修修改方案案如下：对于题题3.77图a的机构构，在处处改为一一个滑块块，如题题3.77图a所示。对于题33.7图图b的机构构，在构构件4上上增加一一个转动动副，如如题3.7答案图图b所示；或在构构件4的的处添加加一滑块块，如题题3.77答案图图c所示。题3.77答案图图第4章 平面连杆杆机构4.1 机构运运动分析析时的速速度多边边形与加加速度多多边形特特性是什什么？答：同一一构件上上各点的的速度和和加速度度构成的的多边形形与构件件原来的的形状相相似，且且字母顺顺序一致致。4.2 为什么么要研究究机械中中的摩擦擦？机械械中的摩摩擦是否

11、否全是有有害的？答：机械械在运转转时，其其相邻的的两构件件间发生生相对运运动时，就就必然产产生摩擦擦力，它它一方面面会消耗耗一部分分的输入入功，使使机械发发热和降降低其机机械效率率，另一一方面又又使机械械磨损，影影响了机机械零件件的强度度和寿命命，降低低了机械械工作的的可靠性性，因此此必须要要研究机机械中的的摩擦。机械中的的摩擦是是不一定定有害的的，有时时会利用用摩擦力力进行工工作，如如带传动动和摩擦擦轮传动动等。4.3 何谓摩摩擦角？如何确确定移动动副中总总反力的的方向？答：（11）移动动或具有有移动趋趋势的物物体所受受的总反反力与法法向反力力之间的的夹角称称为摩擦擦角。（2）总总反力与与相

12、对运运动方向向或相对对运动趋趋势的方方向成一一钝角，据据此来确确定总反反力的方方向。4.4 何谓摩摩擦圆？如何确确定转动动副中总总反力的的作用线线？答：（11）以转转轴的轴轴心为圆圆心，以以为半径径所作的的圆称为为摩擦圆圆。 （22）总反反力与摩摩擦圆相相切，其其位置取取决于两两构件的的相对转转动方向向，总反反力产生生的摩擦擦力矩与与相对转转动的转转向相反反。4.5 从机械械效率的的观点看看，机械械自锁的的条件是是什么？答：机械械自锁的的条件为为。4.6 连杆机机构中的的急回特特性是什什么含义义？什么么条件下下机构才才具有急急回特性性？答：（11）当曲曲柄等速速转动时时，摇杆杆来回摇摇动的速速

13、度不同同，返回回时速度度较大。机机构的这这种性质质，称为为机构的的急回特特性。通通常用行行程速度度变化系系数K来表示示这种特特性。（2）当当时，则则，机构构具有急急回特性性。4.7 铰链四四杆机构构中曲柄柄存在的的条件是是什么？曲柄是是否一定定是最短短杆？答：（11）最长长杆与最最短杆的的长度之之和小于于或等于于其余两两杆长度度之和；最短杆杆或相邻邻杆应为为机架。（2）曲曲柄不一一定为最最短杆，如如双曲柄柄机构中中，机架架为最短短杆。4.8 何谓连连杆机构构的死点点？举出出避免死死点和利利用死点点的例子子。答：（11）主动动件通过过连杆作作用于从从动件上上的力恰恰好通过过其回转转中心时时的位置

14、置，称为为连杆机机构的死死点位置置。（2）机机车车轮轮在工作作中应设设法避免免死点位位置。如如采用机机车车轮轮联动机机构，当当一个机机构处于于死点位位置时，可可借助另另一个机机构来越越过死点点；飞机机起落架架是利用用死点工工作的，当当起落架架放下时时，机构构处于死死点位置置，使降降落可靠靠。4.9 在题题4.99图示中中，已知知机构的的尺寸和和相对位位置，构构件1以以等角速速度逆时时针转动动，求图图示位置置C点和和D点的的速度及及加速度度，构件件2的角角速度和和角加速速度。题4.99图解：取长长度比例例尺，绘绘制简图图如题44.9答答案图aa所示。题4.99答案图图解：（11）速度度分析。求.

15、由由图可知知，方方向垂直直于ABB，指向向与的转转向一致致。求.因因B点与C点同为为构件22上的点点，故有有：大小 ？ ？方向 水平平 取速度比比例尺（）,作速度度矢量图图如题44.9答答案图bb所示，则则代表；代表，其大小小为，。求。因因，则方向为顺顺时针转转。求。因因为B、C、D为同一一构件上上的三点点，所以以可利用用速度影影像原理理求得dd点，连连接代表表，如题题4.99答案图图b所示，其其大小为为，方向向同。（2）加加速度分分析。求。由由已知条条件可知知：，方方向为BBA；。求。根根据相对对运动原原理，可可选立下下列方程程式大小 ？ ？方向 水平平 取加速度度比例尺尺，作加加速度矢矢量

16、如题题4.99答案图图c，则代表表，代表。由图可知知，方向向同（水水平向左左）；，方方向同。求。因因，则（方向为为逆时针针）求。大小？ ？ ？方向 ？ 作矢量图图，如题题4.99答案图c所示，可可见代表表。由图可可见，=，方向向同。4.100 如题题4.110图所所示的铰铰链四杆杆机构中中，已知知，构件件1以等等角速度度顺时针针转动。现现已作出出该瞬时时的速度度多边形形（题44.100图b）和加加速度多多边形（题题4.110图 c）。试试用图解解法求：（1）构构件2上上速度为为零的点点E的位位置，并并求出该该点的加加速度；（2）为为加速度度多边形形中各矢矢量标注注相应符符号：（33）求构构件2

17、的的角加速速度。题4.110图解：取，作作结构简简图，如如题4.10答答案图aa所示。（1）求求构件22上速度度为零的的点E及及E点的的加速度度。题4.110答案案图求。，方方向如题题4.110答案案图a所示，且且。求。大小 ？ ？方向 水平 取，作速速度矢量量图如题题4.110答案案图b所示。因，故在在速度图图中，ee与极点点p相重合合，即三三角符号号为BCEE的影像像，其作作图过程程为：过过B点作，过过C点作，其其交点即即为E点，如如题4.10答答案图aa所示。求、及及。由图可知知，。又因 则 ，方向向为逆时时针。，方向为为逆时针针。大小 ？ ？方向 取，作作加速度度矢量图图，如题题4.1

18、10答案案图所示示，则代代表。，方向。求。利利用加速速度影像像原理，即即。作图图过程为为：作，其其交点即即为，则则代表。（2）各各矢量标标准符号号如题44.100答案图图c所示。（3）求求构件22的角加加速度。由图可知知，又又因则。4.111 如题题4.111图所所示为一一四杆机机构，设设已知，求当平平行于且且垂直于于AB时的的和。题4.111图解：取，画画出机构构的位置置图，如如题4.11答答案图aa所示。题4.111答案案图（1） 速度分析析。求。 ，方方向垂直直于。求。因因B点与与A点同同为构件件2上的的点，故故有：大小？ 0.4？方向取速度度比例尺尺，作速速度矢量量如题44.111答案

19、图图b所示，由由图可知知：求。因因为所以以构件22在此瞬瞬时作平平动，即即方向为顺顺时针转转。（2）加加速度分分析。 求。由已已知条件件可知：，方向向，。求。根根据相对对运动原原理，可可建立下下列方程程式大小？ ？ 0.88 0 ？方向？ 取作加速速度矢量量图如题题4.111答案案图c所示，则则代表。求。根根据影像像原理可可得出：，作图图如题44.111答案图图c所示，可可得出代代表。，方向垂垂直向下下。4.122 如题题4.112图所所示为摆摆动导杆杆机构，设设已知曲曲柄ABB以等角角速度顺顺时针转转动。求求：（11）当时时，构件件3的角角速度和和角加速速度；（22）当时时，构件件3的角角速

20、度和和角加速速度；（33）当（BB点转于于AC之之间）时时，构件件3的角角速度和和角加速速度。题4.112图解：（11）当时时，取,画出机机构的位位置图，如如题4.12答答案图（一一）a所示。题4.112答案案图（一一）求。（11）大小 ？方向 取，作速速度矢量量图如题题4.112答案案图（一一）b所示，由由图可知知：代表表，则方向为顺顺时针，且且。求。（22）大小？ ？方向式中取，作加加速度矢矢量图如如题4.12答答案图（一一）c所示，由由图可知知：代表表，将移至至B点，得得：方向为逆逆时针转转。（2）当当时，取取，画出出机构的的位置图图，如题题4.112答案案图（二二）所示示。题4.112

21、答案案图（二二）求。依依据矢量量方程（11），作作速度矢矢量图如如题4.12答答案图（二二）b所示，取取 。由由图可知知：代表表，则。求。依依据矢量量方程（22），作作加速度度矢量图图如题44.122答案图图（二）c所示，取。由图可知：代表，则方向为逆逆时针转转。（3）当当时，取取，画出出机构的的位置图图，如题题4.112答案案图（三三）所示示。 aa) b) c)题4.112答案案 求。依据据矢量方方程（11），作作速度矢矢量图如如题4.12答答案图（三三）b所示，取取。由图图可知：代表，又又、重合，则则代表，则则方向为逆逆时针转转。求。依依据矢量量方程（22），作作加速度度矢量如如题4.1

22、2答答案图（三三）c所示，取取。由图图可知：因、重合，则则。4.133 如题题4.113图所所示，设设已知构构件逆时时针转动动，求求及。题4.113图解：取，画画出机构构的位置置图，如如题4.13答答案图所所示。题4.113答案案图(1) 速度分析析（求）。,即，方方向垂直直于。大小？0.1？方向水平 铅铅垂取，作速速度矢量量图如题题4.113答案案图b所示，由由图可知知：代表表代表,则方向为水水平。（2）加加速度分分析（求求）。大小？ ？方向 水平 水平向向右 垂垂直式中取，作加加速度矢矢量图如如题4.13答答案图cc所示，由由图可知知：代表表，则方向为水水平向右右。4.144 如题题4.1

23、14图所所示为一一机床的的矩形-V形导导轨，已已知拖板板1的运运动方向向垂直于于纸面，重重心在SS处，几几何尺寸寸如图所所示，各各接触面面间的滑滑动摩擦擦系数。求求V形导导轨处的的当量摩摩擦系数数。题4.114图解：作用用于导轨轨上压力力为、。根据力矩矩平衡条条件可知知：作用在左左右导轨轨上的摩摩擦力为为、所以4.155 如题题4.115图所所示，已已知为驱驱动力，为工作阻力，转动副A、B的轴颈半径为r，当量摩擦系数为，滑动摩擦系数为，忽略各构件的重力和惯性力。试作出各运动副中总反力的作用线。 题4.115图答：（11）求、。忽略略各构件件的重量量和惯性性力，杆杆2为二二力杆，作作用在杆杆2上

24、的的两个力力和应等值值、共线线、反向向。当考考虑摩擦擦后，该该二力不不通过铰铰链中心心，而与与摩擦圆圆相切。滑滑块3向向下移动动，连杆杆2与垂垂直导路路的夹角角增大，连连杆2相相对于滑滑块3的的转速为为顺时针针方向。所所以，对对轴心产产生的摩摩擦力矩矩为逆时时针方向向。因而而应切于于摩擦圆圆上方。同同时，滑滑块1左左移，角角减小，为顺时针方向，所以对轴心产生的摩擦力为逆时针方向。因而应切于摩擦圆下方。由于与应共线，因此，它们的作用线应是A、B两点摩擦圆的内公切线，如题4.15答案图所示。题4.115答案案图（2）求求。取滑滑块3为为单元体体，其上上作用力力为、，且三三力汇交交于一点点。与滑滑块

25、3的的速度的的夹角大大于，如如题4.15答答案所示示。（3）求求。取滑滑块1为为单元体体，其上上作用力力为、，且三三力汇交交于一点点，与的夹角角大于，如如题4.15答答案图所所示。4.166 一铰铰链四杆杆机构中中，已知知，AD为机机架。试试问：（1） 若此机构构为双曲曲柄机构构，且AAB为曲曲柄，求求的最大大值。（2） 若此机构构为双曲曲柄机构构，求的的最小值值。（3） 若此机构构为双摇摇杆机构构，求的的取值范范围。解：结构构简图如如题4.16答答案图所所示。（1）若若为曲柄柄拴杆机机构，则则AB为为最短，且且代入已知知量求解解得，则则的最大大值为1150mmm。（2）若若为双曲曲柄机构构，

26、则AAD应为为最短，且且： 当AB为为最长时时，由于于，可得得出。当ABB不是最最长时，由由于，可可得出要满足上上述二种种情况，的最小值应为450mm。（3）若若为双摇摇杆机构构，则只只能是不不满足杆杆长之和和的条件件，即为为最短杆杆与最长长杆长度度之和大大于其它它两杆长长度之和和。当为最最短时，由由于，可可得出；当为最最长时，由由于，可可得出，又又由于，可可得出。当时，由由于，可可得出要满足足上述三三种情况况，的取取值范围围为或。4.177 已知知铰链四四杆机构构（如题题4.117图所所示）各各构件的的长度，试试问：（1） 这是铰链链四杆机机构基本本形式中中的何种种机构？（2） 若以ABB为

27、原动动件，此此机构有有无急回回特性？为什么么？（3） 当以ABB为原动动件时，此此机构的的最小传传动角出出现在机机构何位位置（在在图上标标出）？题4.117图答：（11）因为为，且又又以最短短杆ABB的邻边边为机架架，则此此机构为为曲柄摇摇杆机构构。（2） 有。因为为以ABB为原动动件时，此此机构为为曲柄摇摇杆机构构。（3） 出现现在曲柄柄与机架架共线时时的位置置，如题题4.117答案案图所示示，取比比例尺，由由图可得得出或者者。题4.117答案案图4.188 如题题4.118图所所示的偏偏置曲柄柄滑块机机构，已已知行程程速度变变化系数数K=1.55，滑块块行程hh=50mmm，偏偏距e=20

28、mmm，试试用图解解法求：（1） 曲柄长度度和连杆杆长度.（2） 曲柄为原原动件时时机构的的最大压压力角和和最大传传动角。（3） 滑块为原原动件时时机构的的死点位位置。题4.118图解：（11）求、。板位夹角角作图如题题4.118答案案所示，取取，可测测得：。又代入入、值后，联联立求得得：。（说明：设，。将原原位置图图旋转后后作图）题4.118答案案图结论：（2）求求和。由图图可知：当时，为为最大值值，即当时，为为最小值值，即（3）滑滑块为原原动件时时，机构构的死点点位置为为和。4.199 设计计铰链四四杆机构构（如题题4.119图所所示），已已知机架架长要求求两连架架杆的三三组对应应位置为为

29、：和、和、和，连架架杆ABB的长度度，连架架杆CDD上的标标线DEE的长度度可取为为，试设设计此四四杆机构构。题4.119图解：（11）取，按按给定条条件作出出AB、DDE的三三组位置置，并连连接和。（2）用用反转法法将、分别绕绕D点反反转，得得出、点。（3）分分别作、垂直平平分线、交于点，连连接，即即为该铰铰链四杆杆机构，如如题4.19答答案图所所示。题4.119答案案图（4）由由题4.19答答案图测测得：。杆杆、CDD的长度度、为4.200 如题题4.220图示示所示为为一双联联齿轮变变速装置置，用拔拔叉DEE操纵双双联齿轮轮移动。现现拟设计计一四杆杆机构AABCDD操纵拔拔叉的摆摆动。已

30、已知条件件是：机机架，铰铰链A、DD的位置置如题44.200图所示示，拔叉叉滑块行行程为330mmm，拔叉叉尺寸，固固定轴心心D在拔拔叉滑块块行程的的垂直等等分线上上。又在在此四杆杆机构AABCDD中构件件AB为为手柄，当当手柄垂垂直向上上位于位位置时，拔拔叉处于于位置，当当手柄逆逆时针转转过处于于水平位位置ABB2时，拔拔叉处于于位置。试试设计此此四杆机机构。题4.220图解：如题题4.220答案案图所示示，取，利利用刚化化反转法法，连接接，令绕AA点反转转角得点，作作的垂直直平分线线，交位位置1于于点，连连接即为为该四杆杆机构。由题4.20答答案图测测得题4.220答案案图第5章 凸轮机构

31、构5.1 滚子从从动件盘盘形凸轮轮的基圆圆半径如如何度量量？答：是在在理论轮轮廓上度度量的。5.2 平底垂垂直于导导路的直直动从动动件盘形形凸轮机机构的压压力角等等于多大大？设计计凸轮机机构时，对对压力角角有什么么要求？答：（11）等于于零。（2）从从传力合合理，提提高传动动效率来来看，压压力角越越小越好好。设计计时规定定：5.3 凸轮机机构常用用的四种种从动件件运动规规律中，哪哪种运动动规律有有刚性冲冲击？哪哪些运动动规律有有柔性冲冲击？哪哪种运动动规律没没有冲击击？如何何来选择择从动件件的运动动规律？答：匀速速运动规规律有刚刚性冲击击；等加加速-等等减速和和余弦加加速度运运动规律律有柔性性

32、冲击；正弦加加速度运运动规律律没有冲冲击。在选择择从动件件的运动动规律时时，应根根据机器器工作时时的运动动要求来来确定。5.4 工程上上设计凸凸轮机构构时，其其基圆半半径一般般如何选选取？答：先根根据结构构条件初初定基圆圆半径。若若出现，则则需增大大基圆半半径，再再重新进进行设计计。5.5 如题55.5图图所示为为尖顶直直动从动动件盘形形凸轮机机构的运运动图线线，但图图题5.5给出出的运动动线图尚尚不完全全，试在在图上补补全各段段的曲线线，并指指出哪些些位置有有刚性冲冲击，哪哪些位置置有柔性性冲击。题5.55图答：（11）补全全各段的的曲线，如如题5.5答案案图所示示。（2）在在O、bb、c、

33、e、处有有刚性冲冲击；在在a、d处有柔柔性冲击击。题5.55答案图图5.6 试作图图法法设设计一个个对心直直动从动动件盘形形凸轮。已已知理论论轮廓基基圆半径径，滚子子半径，凸凸轮顺时时针匀速速转动。当当凸轮转转过时，从从动件以以等速运运动规律律上升330mm；再转转过时，从从动件以以余弦加加速度运运动规律律回到原原位；凸凸轮转过过其余时时，从动动件静止止不动。解：取。（1）绘绘制曲线线，如题题5.66答案图图a所示，并并将推程程、回程程各分为为6等份份。（2）以以相同的的比例绘绘制凸轮轮基圆及及从动件件的初始始位置，如如题5.6答案案图b所示。题5.66答案图图（3）在在题.6答案案图b上，按

34、按逆时针针方向画画出推程程角，回回程角，近近休止角角，并在在相应段段与位移移线图对对应划分分为6等等份，得得分点、。（4）过过各分点点作径向向线，并并从基圆圆上的点点、。开开始向外外量取相相应的位位移量得得、，即即得到到反转后后滚子中中心的位位置。（5）将将、连成成光滑曲曲线，得得凸轮理理论轮廊廊。（6）以以上各点点为圆心心，rT为半径径作一系系列圆，此此圆的包包络线为为凸轮的的实际轮轮廊，如如题5.6答案案图b所示。5.7 用作图图法求出出下列各各凸轮从从如题55.7所所示位置置转到BB点而与与从动件件接触时时凸轮的的转角。（可可在题55.7图图上标出出来）。题5.77图答：如题5.7答案案

35、图5.8 用作图图法求出出下列各各凸轮从从如题55.8图图所示位位置转过过后机构构的压力力角。（可可在题55.8图图上标出出来）题5.88图答：如题5.8答案案图5.9 在如题题5.99图所示示偏置直直动滚子子从动件件盘形凸凸轮机构构中，已已知圆盘盘半径RR，圆心心与转轴轴中心间间的距离离，偏距距，滚子子半径为为。（1） 求在如题题5.99图所示示位置时时机构的的压力角角。（2） 如分别增增大半径径、偏距距e、圆心心与转轴轴中心间间的距离离OA（三三个数值值每次只只改变一一个），试试问从动动件的上上升距离离和压力力角有无无变化？为什么么？题5.99图解：（11）因二二者接触触点的法法线OBB与

36、方向向一致，故故。（2）如如题5.9答案案图所示示，设在在某瞬时时，从动动件占据据位置。由图图可知。当增大时时，点上上移至使使得角减减小；当e增大大时，增增大，增增大； 当OA增增大时，不变。从动件的的上升距距离是不不变化的的。题5.99答案图图5.100 一对对心直动动滚子从从动件盘盘形凸轮轮机构，凸凸轮顺时时针匀速速转动，基基圆半径径，行程程，滚子子半径，推推程运动动角，从从动件按按正弦加加速度规规律运动动，试用用极坐标标法求出出凸轮转转角、时凸轮轮理论轮轮廊与实实际轮廓廓上对应应点的坐坐标。解：当从从动件按按正弦加加速度规规律运动动时，它它的位移移方程为为当、时时的位移移、分别为为（1）

37、用用极标法法求理论论轮廊上上对应点点的坐标标值。选取凸凸轮转轴轴中心为为坐标原原点，OOX通过过从动件件的运动动起始点点，则理理论轮廊廊上某点点的极坐坐标方程程为因该凸轮轮机构为为对心直直动从动动件，故故、可求得当时：当时：当时：（2）用用极坐标标方法出出实际轮轮廓上对对应点的的坐标值值。极坐标方方程为式中：根据题意意可得出出当时：当时：当时：式中：当时：当时：当时：因此可得得出当时：当时：当时：第6章 间歇运动动机构6.1 某牛头头刨床工工作台横横向进给给丝杆的的导程为为5 mmm，与丝丝杆联动动的棘轮轮齿数为为40，求求此牛头头刨床的的最小横横向进给给量是多多少？若若要求此此牛头刨刨床工作

38、作台的横横向进给给量为00.5mmm，则则棘轮每每次能转转过的角角设应为为多少？答：牛头头刨床的的横向进进给量最最小为若要求其其横向进进给量为为0.55mm，则则棘轮每每次转过过的角度度应为6.2 某外啮啮合槽轮轮机构中中槽轮的的槽数zz=6，圆圆销的数数目k=1，若若槽轮的的静止时时间，试试求主动动拨盘的的转速。答：主动动拨盘的的转速为为：6.3 在六角角车床上上六角刀刀架转位位用的外外啮合槽槽轮机构构中，已已知槽轮轮槽数zz=6，槽槽轮停歇歇时间，运运动时间间，求槽槽轮机构构的运动动系数及及所需的的圆柱销销数目。答：运动动系数所需圆柱柱销数目目6.4内内啮合槽槽轮机构构能不能能采用多多圆柱

39、销销拨盘？答：不能能。第七章 螺纹连连接与螺螺旋传动动7.1常常用螺纹纹的种类类有哪些些？各用用于什么么场合？答：常用用螺纹的的种类有有普通螺螺纹、管管螺纹、矩矩形螺纹纹、梯形形螺纹和和锯齿形形螺纹，前前两种主主要用于于联接，后后三种主主要用于于传动。7.2螺螺纹的主主要参数数有哪些些？怎样样计算？答：螺纹纹的主要要参数有有：（11）大径径d；（2）小径径d1；（3）中径d2；（4）螺距距P；（5）导程程S；（6）升角角；（77）牙型型角、牙型型斜角。7.3 螺纹的的导程和和螺距有有何区别别？螺纹纹的导程程S和螺距距P与螺纹纹线数nn有何关关系？答：螺距距是螺纹纹相邻两两牙在中中径线上上对应两

40、两点间的的轴向距距离，导导程则是是同一螺螺旋线上上相邻两两牙在中中径线上上对应两两点间的的轴向距距离。导程S、螺螺距P、螺纹纹线数nn之间的的关系：。7.4 根据牙牙型的不不同，螺螺纹可分分为哪几几种？各各有哪些些特点？常用的的连接和和传动螺螺纹都有有哪些牙牙型？答：根据据牙型的的不同，螺螺纹可分分为普通通螺纹、管管螺纹、矩矩形螺纹纹、梯形形螺纹和和锯齿形形螺纹。各各种螺纹纹特点：普通螺螺纹的当当量摩擦擦系数较较大，自自锁性能能好，强强度高，广广泛应用用于各种种紧固连连接；管管螺纹分分圆柱管管螺纹和和圆锥管管螺纹。圆圆柱管螺螺纹用于于水、煤煤气、润润滑管路路系统等等低压场场合。圆圆锥管螺螺纹适

41、用用于高温温、高压压及密封封要求较较高的管管路连接接中。常常用的连连接螺纹纹的牙型型是三角角形牙型型。常用用的传动动螺纹的的牙型是是矩形、梯梯形和锯锯齿形牙牙型。7.5螺螺柱连接接的基本本形式有有哪几种种？各适适用于何何种场合合？有何何特点？答：螺纹纹连接有有四种基基本类型型。(1) 螺柱连连接。其其结构特特点是被被连接件件的孔中中不切制制螺纹，装装拆方便便，结构构简单，适适用于经经常拆卸卸、受力力较大的的场合。(2) 双头螺螺栓连接接。其结结构特点点是被连连接件中中薄件制制光孔，厚厚件制螺螺纹孔，结结构紧凑凑。适用用于连接接一厚一一薄零件件，受力力较大、经经常拆卸卸的场合合。(3) 螺钉连接

42、接。其结结构特点点是螺钉钉直接旋旋入被连连接件的的螺纹孔孔中，结结构简单单。适用用于连 接一一厚一薄薄件，受受力较少少、不经经常拆卸卸的场合合。(4) 紧定螺螺钉连接接。其结结构特点点是紧定定螺钉旋旋入一零零件的螺螺纹孔中中，螺钉钉端部顶顶住另一一零件，以以固定两两零件的的相对位位置。适适用于传传递不大大的力或或转矩的的场合。7.6为为什么螺螺纹连接接通常要要采用防防松措施施？常用用的防松松方法和和装置有有哪些？答：连接接用的三三角形螺螺纹都具具有自锁锁性，在在静载荷荷或温度度变化不不大、冲冲击振动动不大时时不会自自行脱落落。但在在冲击、振振动或变变载的作作用下，螺螺纹连接接会产生生自动松松脱

43、现象象。因此此，设计计螺纹连连接，必必须考虑虑防松问问题。常用的的防柱方方法有摩摩擦防松松、机械械防松、永永入防松松和化学学防松四四大类。7.7常常见的螺螺栓失效效形式有有哪几种种？失效效发生的的部位通通常在何何处？答：常见见的螺栓栓失效形形式有：（1）螺螺栓杆拉拉断；（22）螺纹纹的压溃溃和剪断断；（33）经常常装拆时时会因磨磨损而发发生滑扣扣现象。失效发发生的部部位通常常在螺纹纹处。7.8被被连接件件受横向向载荷时时，螺栓栓是否一一定受到到剪切力力？答：被连连接件受受横向载载荷时，螺螺栓不一一定全受受到剪切切力。只只有受横横向外载载荷的铰铰制孔螺螺栓连接接，螺栓栓才受剪剪切力。7.9松松螺

44、栓连连接与紧紧螺栓连连接的区区别何在在？它们们的强度度计算有有何区别别？答：松螺螺栓连接接在承受受工作载载荷前，不不需把螺螺母拧紧紧，即不不受预紧紧力。而而紧螺栓栓连接在在承受工工作载荷荷前，必必须把螺螺母拧紧紧，螺栓栓承受预预紧力。松螺栓栓连接的的强度按按拉伸强强度条件件进行强强度计算算。紧螺栓栓连接中中，螺纹纹部分受受轴向力力作用产产生拉伸伸正应力力，因螺螺纹摩擦擦力矩的的作用产产生扭转转剪应力力，螺栓栓螺纹部部分产生生拉伸与与扭转的的组合变变形，根根据强度度理论建建立强度度条件进进行强度度计算。7.100铰制孔孔用螺栓栓连接有有何特点点？用于于承受何何种载荷荷？答：铰制制孔用螺螺栓连接接在装配配时螺栓栓杆与孔孔壁间采采用过渡渡配合，没没有间隙隙，螺母母不必拧拧得很紧紧。工作作时螺栓栓连接承承受横向向载荷，螺螺栓在连连接结合合面处受受剪切作作用，螺螺栓杆与与被连接接件孔壁壁相互挤挤压。7.111在进行行紧螺栓栓连接的的强度计计算时，为为什么要要将螺栓栓拉力增增加300%？答：当螺螺栓拧紧紧后，其其螺纹部部分不仅仅受因预预紧