机械基础（少学时）习题答案.doc

《机械基础（少学时）习题答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械基础（少学时）习题答案.doc（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、习题11-1 答：机械是机器和机构的统称。机器是具备一下三个特征的实物组合：1）它们是许多人为实物的组合；2）各实物之间具有确定的相对运动；3）能代替或减轻人类的劳动，以完成有效的机械功，或进行能量转换。机构只具有机器的前两个特征，机构的作用是传递运动和转换动力。1-2 答：构件是机构中的运动单元，组成机构的各个做相对运动的实物称为构件；零件是机器的制造单元，是机器的基本组成要素。1-3 答：机械零件可分为两大类：一是在各种机器中都能用到的零件叫通用零件，如齿轮、螺栓、轴承、带、带轮等；另一类则是只在特定类型的机器中才能用到的零件，叫专用零件，如汽车发动机的曲轴、吊钩、叶片、叶轮等。1-5 答

2、：作为一部完整的机器就其功能而言，一般由五个部分组成。（1）动力部分 它是驱动整个机器完成预期功能的动力源，各种机器广泛使用的动力源有如电动机、内燃机等。（2）执行部分（又称为工作部分） 它是机器中直接完成工作任务的组成部分，如洗衣机的滚筒、起重机的吊钩、车床的车刀等。其运动形式根据机器的用途不同，可能是直线运动，也可能是回转运动或间歇运动等。（3）传动部分 它介于动力部分和执行部分之间，用于完成运动和动力传递及转换的部分。利用它可以减速、增速、调速（如机床变速箱）、改变转矩以及改变运动形式等，从而满足执行部分的各种要求。（4）操纵部分和控制部分 操纵部分和控制部分都是为了使动力部分、传动部分

3、、执行部分彼此协调工作，并准确可靠地完成整机功能的装置。（5）支撑及辅助部分 包括基础件（如床身、底座、立柱等）、支撑构件（如支架、箱体等）和润滑、照明部分。它用于安装和支承动力部分、传动部分和操作部分等。习题22-1 Q235-A ：屈服强度为235MPa的A级碳素结构钢20： 碳的质量分数为0.20%的优质碳素结构钢65Mn： 碳的质量分数为0.65%，含有小于1.5%锰的优质碳素结构钢 T8： 碳的质量分数为0.8%的碳素工具钢T12A： 碳的质量分为为1.2%的高级优质碳素工具钢45： 碳的质量分数为0.45%优质碳素结构钢08F： 碳的质量分数为0.08%优质碳素沸腾钢 ZG270-

4、500：，的铸造碳钢20CrMnTi：碳的质量分数为0.20%，含有不超过1.5%的Cr、Mn、Ti合金结构钢60Si2Mn： 碳的质量分数为0.6%，含有2%的硅，不超过1.5%锰的合金结构钢9SiCr： 碳的质量分数为0.9%，含有不超过1.5%硅和铬合金工具钢GCr15： 含有15%铬的滚动轴承钢ZGMn13： 碳的质量分数为0.9%1.3%, 含锰量为13%的耐磨钢W18Cr4V：含有18%左右的钨，4%左右的铬，1%左右的钒，其属于高速工具钢1Cr18Ni9：碳的质量分数为0.1%，含有18%铬，9%镍的不锈钢习题33-6 ，指向左下方且与水平成3827 3-7 ，指向左下方且与水平

5、成49.02；，指向左下方且与水平成26.5；(1)Fx =676.9N, Fy =-779.3N FR =1032.2 N =49.02(2)Fx =-364.65N, Fy =-131.8N FR =387.8 N =19.873-8 3-9 ；，方向向左；，方向垂直于3-10 a、；b、；c、；d、；e、；f、） 3-11 FA=FB=405N 3-12 a、；b、；c、；d、习题44-2 （压）；（拉）；（压）。4-3 ； 4-4 ；4-5 4-6 （a）构件1；构件2； （b）；4-7 4-10 ；4-11 （1）；（2）；4-14 4-15 a）AB拉弯组合、BC弯扭组合、CD弯曲

6、；b）AB、CD拉伸、BC拉弯组合；c）AB弯曲、BD弯扭组合。 习 题 55-5 a）b）c）d）e）f）或上述几个习题的自由度等于原动件个数均具有确定相对运动。5-6 a）b）c）习题66-4 （1）因 满足长度和条件，当取4为机架时，是有曲柄存在。（2）若各构件2为机架，可获得双曲柄机构；若构件3为机架，可获得双摇杆机构。6-5 （1）因 满足长度和条件，且最短杆邻边为机架，为曲柄摇杆机构。（2）作图测得其极位夹角，此机构存在急回特性。6-6 （1）lAB150mm；（2）lAB450mm；（3）150lAB450mm，550lAB1150mm习题77-1 答：理论轮廓是指从动件尖顶的运

7、动轨迹就是凸轮轮廓曲线。实际轮廓是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。7-2 7-3 7-5答：该机构由曲柄摇杆机构和凸轮机构组成；若曲柄作匀速转动时，凸轮作往复摆动运动。习题99-2 答：螺纹的主要参数：1）大径(d)；2）小径 (d1)；3）中径 (d2) ；4）线数n ；5）螺距P；6）导程S；7）螺旋升角；8）牙型角；9）牙侧角。螺距与导程的关系为： 9-3 答：滚动螺旋机构又称为滚珠丝杠是将回转运动转换为直线运动用得最广泛的一种新型理想传动装置。它具有以下特点：1）摩擦系数小，传动效率高，所需传动转矩小；2）磨损小，寿命长，精度保持性好；3）灵敏度高，传动平稳，不易产生爬行；4）丝杠和螺

8、母之间可通过预紧和间隙消除措施提高轴向刚度和反向精度；5）运动具有可逆性，既可将回转运动变成直线运动，又可将直线运动变成回转运动。6）制造工艺复杂，成本高；7）在垂直安装使不能自锁，需附加制动机构；8）承载能力比滑动螺旋机构传动差。滚珠丝杠被广泛应用于数控机床的进给机构，车辆、转向机构等高精度、高效传动的机械中。9-5 螺母移动的距离为l=2mm，螺母向右移动。习题 1010-1 ，。10-2 m=1.5mm。10-3齿轮齿数大于42齿时，齿根圆大于基圆；齿轮齿数小于42齿时，基圆大于齿根圆。10-4两个齿轮模数都为m=10mm，能正确啮合传动。10-5 m=3.75mm，z4=60。10-6

9、 10-7 习题1111-2带轮的转速为989.6 r/min，转向与齿轮1相反。11-3 （1） i14180；（2）若重物上升，加在手把上的力应使轮1向下转动。11-4 v91.9610-3m/s、向上。11-5 iH110。11-6 （1）nH119.4r/min，与n1转向相同；（2）nH41.9r/min，与n1转向相同。习题1212-5方案（2）最合理。12-6虽然张紧轮放在了带的内侧，可以避免胶带产生周期性的双向弯曲，延长胶带的使用寿命，但张紧轮应布置在松边，并且靠近大带轮，这样才能避免过分影响小带轮的包角。习题1313-3 GB/T 1096键 22148013-4 从以下几个

10、方面考虑：螺纹的规定画法、装配工艺、制造工艺习题 1414-1 回答下列问题（1）轴上零件的周向和轴向定位和固定方式有哪些？各适用于什么场合？轴上零件轴向固定的目的是为了防止轴上零件在轴向力的作用下发生轴向窜动，常用的固定方式有轴肩（或轴环）、套筒、圆螺母、轴端挡圈、轴承端盖、圆锥面和止动垫圈等。轴上零件周向固定的目的是防止轴上零件与轴产生相对运动。常用的固定方式有键联接、花键联接和轴与零件的过盈配合等。（2）轴头和轴颈的区别是什么？与轴上零件相配合，区别又是什么？轴上与传动零件（带轮、齿轮或联轴器等）相配合的部分称为轴头，其直径与应与轮毂直径相一致，并满足GB2822-81（表14-3）；与

11、轴承配合的部分称为轴颈，其直径应符合轴承内径标准。（3）在轴的材料中，哪种应用最普遍？为什么？碳素钢对应力集中的敏感性较低且价格相对低廉，经热处理后可改善其综合力学性能，因此应用广泛。（4）轴的结构要素有哪些？可查哪些标准？1）轴肩处圆角半径R及倒角。2）轴头标准直径按优先数系制定。3）螺纹退刀槽的尺寸和结构参加GB/T3-1997。4）砂轮越程槽的尺寸和结构参加GB/T6403-2008。5）轴肩的最小高度，轴承内圈定位轴肩的高度。（5）轴的哪些直径应符合零件标准和标准尺寸，哪些直径可随结构而定？1）与滚动轴承相配合的轴颈直径，必须符合滚动轴承内径的标准系列；2）轴上车制螺纹部分的直径，必须

12、符合外螺纹大径的标准系列；3）安装联轴器的轴头直径应与联轴器的孔径范围相适应；4）与零件（如齿轮、带轮等）相配合的轴头直径，应采用按优先数系制定的标准尺寸。5）轴身和轴环的直径可随结构而定。（6）为什么多级齿轮减速器高速轴的直径总比低速轴的直径小？由可知：功率一定时，高速轴因速度高而传递的转矩小、低速轴转速低而传递的转矩大，故高速轴的直径总比低速轴的直径小。14-2 参考答案（1）实心轴 （2）空心钢管。14-3 （a）轴肩处圆角半径r须小于零件孔端的圆角半径R1或倒角C1，否则无法贴紧（b）轴上零件无法装配（c）为了保证零件在轴上可靠的固定，与轴上零件相配轴段的长度应比轮毂长度短23 mm。

13、14-4 提示：（a）共有15处错误，解题时可从以下四个方面进行考虑：1）转动零件是否与静止件接触；2）轴上零件是否定位和固定；3）工艺是否合理，如是否满足加工工艺要求和装配工艺要求；4）润滑与密封是否合理。习题1515-1 答：滑动轴承按承受载荷的方向不同，可分为径向滑动轴承（主要承受径向载荷）和推力滑动轴承（只承受轴向载荷）。1）径向滑动轴承用于承受径向载荷，整体式滑动轴承，其结构简单、制造方便，但轴套磨损后轴承间隙无法调整，装拆时轴或轴承需轴向移动，故只适用于低速、轻载和间歇工作的场合；剖分式滑动轴承，接合面要做成阶梯形或设止动销钉，为防止轴承座与轴承盖间相对横向错动，提高安装的对心精度

14、。这种结构装拆、间隙调整和更换新轴瓦都很方便，故应用广泛；调心式滑动轴承结构，其轴承盖与轴瓦和轴承座之间以球面形成配合，使得轴瓦和轴相对于轴承座可在一定范围内摆动，从而避免在安装误差或轴的弯曲变形较大时，造成轴径与轴瓦端部的局部接触所引起的剧烈偏磨和发热。调心式滑动轴承，用于支承挠度较大或多支点的长轴。2）推力滑动轴承主要承受轴向载荷。它由轴承座、防止轴瓦转动的止动销钉、止推轴瓦、和径向轴瓦等组成。止推轴瓦与轴承座做成球面配合，起自动调位作用，径向轴瓦有一定的承受径向载荷的能力。15-2答：滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合，有时也会有疲劳损伤、刮伤等，因此对轴承材料的要求是：具有良好的减摩、

15、耐磨性和磨合性；良好的抗胶合能力、足够强度及可塑性等；此外还应具备良好的导热性和稳定性，对润滑油的吸附能力强、易加工和价格便宜等。15-3答：1）为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内表面上浇铸一层或两层减摩材料，称为轴承衬；2）为防止轴瓦在轴承中产生轴向移动和周向转动，可将其两端做出凸缘，用于轴向定位；3）为了使润滑油能顺利导入轴承，并能分布到整个摩擦表面而保持较好的润滑状态，常在轴瓦的非承载区开设油孔和油槽。15-4答：滑动轴承润滑的方法有间歇供油润滑和连续供油润滑两种。采用何种供油方式主要决定于轴承的工作状态。间歇供油润滑用于低速、轻载或间歇工作等不重要场合的轴承，一般采用手工油壶或油枪向

16、油孔进行间歇供油。连续供油润滑一般用于载荷和速度较高的轴承。连续供油常见的方法有滴油润滑、油环润滑、飞溅润滑和压力油润滑等。采用脂润滑时，只能间歇供油，广泛采用黄油杯，旋拧杯盖即可装在杯中的润滑脂压送到轴承内。对于压强大、有冲击、变化载荷及工作温度较高时宜用大粘度润滑油，轴颈速度较高时宜用小粘度润滑油。压强大、低速或不便加油、要求不高时可用润滑脂。15-5答：按滚动体的形状分类可分为两类（1）球轴承 滚动体是球形，它与轴承套圈或垫圈之间是点接触，摩擦小，但承载能力和承受冲击能力也小；由于球的质量轻，离心力也小，因而球轴承的极限转速也高。（2）滚子轴承 滚动体是滚子，其形状有圆柱、圆锥、鼓形和滚

17、针等。它与轴承套圈或垫圈之间是线接触，摩擦大，但承载能力和承受冲击能力也大，由于滚子的质量大，离心力也大，因而球轴承的极限转速也低。15-6答：深沟球轴承在结构上每个套圈均具有连续沟型滚道，主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙增大时，具有角接触球轴承的性质，可承受两个方向交变的轴向载荷。与尺寸相同的其它类型轴承相比，该类轴承摩擦系数小，极限转速高，精度高，应用最广。15-7答：因只能承受径向和单向载荷，接触角越大，则承受轴向载荷能力也越大，一般应成对使用。15-8答：6205“6”类型代号，深沟球轴承；“2”直径系列代号（宽度系列代号为“0”，不标出）；“05”内径代

18、号，表示。7308C“7”类型代号，角接触轴承；“3”直径系列代号（宽度系列代号为“0”，不标出）；“08”内径代号，表示；“C”公称接触角N409/P6 “N”类型代号，圆柱滚子轴承；“4”直径系列代号（宽度系列代号为“0”，不标出）；“09”内径代号，表示；“P6”公差等级为6级。30206/P4 “3”类型代号，圆锥滚子轴承；“0”宽度系列代号；“4”直径系列代号；“06”内径代号，表示；“P4”公差等级为4级。32310B“3”类型代号，圆锥滚子轴承；“2”宽度系列代号；“3”直径系列代号；“10”内径代号，表示；“B ”接触角。23224/P52 “2”类型代号，调心滚子轴承；“3”

19、宽度系列代号；“2”直径系列代号；“24”内径代号，表示；“P5”公差等级为5级；“2”径向游隙2组。7210AC “7”类型代号，角接触轴承；“2”直径系列代号（宽度系列代号为“0”，不标出）；“10”内径代号，表示；“AC ”接触角。NU207E“N”类型代号，圆柱滚子轴承；“U”内圈无挡边；“2”直径系列代号（宽度系列代号为“0”，不标出）；“07”内径代号，表示；“E ”加强型。15-9答：1）疲劳点蚀；2）塑性变形；3）磨损。15-10答：为保证轴承在机器中正常工作，除合理选择轴承类型、尺寸外，还应正确进行轴承的组合设计，处理好轴承与其周围零件之间的关系。即要解决轴承的轴向位置固定、

20、轴承与其他零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等一系列问题。15-10 答：常见的轴向固定组合方式有：两端固定方式，一端固定一端游动和两端游动三种方式。1）两端固定 它适用于工作温度变化不大的短轴。2）一端固定一端游动 它适用于温度变化较大或轴承的支承跨度较大的轴。3）两端游动 它适用于要求能左右双向游动的轴。15-11答：要使轴上零件（如齿轮、带轮等）具有准确的工作位置时，需调整轴的轴向位置。主要是通过加减垫片的厚度来调整。习题1616-2 答：使两轴的动力分离，实现换挡。属于操纵式摩擦离合器。16-3 答：A选择凸缘联轴器；B选择弹性柱销联轴器。16-4 答：滚柱超越离合器16-5 答：A选择凸缘联轴器；B选择齿式联轴器；C、D选择万向联轴器。16-6 答：（2）和（3）16-7 LT7型弹性套柱销联轴器。16-8 LT7型弹性套柱销联轴器。