精密机械设计基础(1-2章) (裘祖荣 著) 机械工业出版社 1-2章课后答案

《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6第四章齿轮机构------------------------------------------------------------8第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29第八章带传动---------------------------------------------------------------34第九章链传动---------------------------------------------------------------38第十章联接------------------------------------------------------------------42第十一章轴------------------------------------------------------------------46第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

2015/12/22几页纸学会精密机械设计基础绪论“机械”是机器和机构的总称特征：①它们是人为的实物组合；②各实物之间具有确定的相对运动；③用来代替或减轻人类的劳动。

机器由各种机构组合而成，而机构是由构件组成的。

构件和零件是不同的概念，构件是“运动单元”，而零件是“制造单元”。

机械中的零件可分为两类：通用零件、专用零件第1章 受力分析和平衡力是物体间相互的作用，使得物体的运动状态发生变化，同时物体也发生了变形。

使物体的运动状态发生变化成称为力的外效应，使物体产生变形称为力的内效应。

力的三要素：大小、方向、作用点所谓“刚体”，就是在任何力的作用下，物体的大小和形状都保持不变的物体。

平衡：物体相对于地球静止或做匀速直线运动。

平衡是物体机械运动的特殊形式。

静力学公理：二力平衡理论、加减平衡力系理论、力的平行四边形法则、三力平衡汇交定理、作用与反作用定律 约束与反约束力：把零件在某些方向的运动加以限制，就是约束；构成约束的周围物体称为约束体；约束体作用于研究对象上的力称为约束反力。

常见约束类型：柔索约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束（固定铰链支座、活动铰链支座、中间铰链） 物体受力平衡的条件：①力系中各力沿任一方向的分力的代数和应等于零；②力系中各力对于任意一点的力矩的代数和应等于零。

第2章 变形和应力分析强度：构件抵抗破坏的能力刚度：构件抵抗变形的能力按力的来源分类——主动力和约束反力按力的作用范围分类——表面力和体积力按力与时间的关系分类——静载荷和动载荷（交变载荷、冲击载荷）内力：弹性杆件在外力作用下发生变形，同时，杆件内部各部分之间产生相互作用力，这种力称为内力。

求杆件内力的方法称为 截面法拉伸或压缩时横截面正应力σ = N A = P A。

拉伸取+，压缩取- 胡克定律σ = Eε，AE Pl Δl =，弹性模量E ，应变l Δl ε= 杆中最大应力σ≤ [σ] = σlim S剪切剪应力τ = Q A 。

机械精度设计与检测基础课后习题答案一．1、按优先数的基本系列确定优先数： （1） 第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。

解：后五项优先数是16，25，40，63，100。

（2） 第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。

解：后三项优先数是200，400，800。

2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。

解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。

3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。

试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。

三．1、孔的基本尺寸D=50mm ，最大极限尺寸D max =50.087mm ，最小极限尺寸D min =50.025mm ，求孔的上偏差ES ，下偏差EI 及公差T D ，并画出公差带图。

解：根据公式可得孔的上偏差 ES=D max -D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=D min -D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差 T D =︱D max - D min ︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。

解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966+ 0 -+0.087+0.02550(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙()0385.021min max +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。

《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

精密机械设计基础课后习题简答全天津⼤学出版社C 2 2-1 表征⾦属材料的⼒学性能时，主要有哪⼏项指标？解：表征⾦属材料的⼒学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。

2-2 常⽤的硬度指标有哪些？解：常⽤的硬度指标有三种：布⽒硬度（HBS）、洛⽒硬度（HRC－洛⽒C标度硬度）、维⽒硬度（HV）。

2-3 低碳钢，中碳钢，⾼碳钢的含碳量范围是多少？解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；⾼碳钢（C＞0.6%）2-4 什么是合⾦钢？钢中含合⾦元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？解：冶炼时⼈为地在钢中加⼊⼀些合⾦元素所形成的钢就是合⾦钢。

其中加⼊Mn可以提⾼钢的强度和淬透性；加⼊Cr可以提⾼钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加⼊Ni 可以提⾼钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。

2-5 ⾮铁⾦属共分⼏⼤类？具有哪些主要特性？解：有⾊⾦属主要分为以下⼏类：1）铜合⾦：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。

2）铝合⾦：⽐强度⾼，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。

3）钛合⾦：密度⼩，机械强度⾼、⾼低温性能好，抗腐蚀性良好。

2-6 常⽤的热处理⼯艺有哪些类型？解：常⽤的热处理⼯艺有：退⽕、正⽕、淬⽕、回⽕、表⾯热处理和化学热处理。

2-7 钢的调质处理⼯艺过程是什么？其主要⽬的是什么？解：钢的调质处理⼯艺指的是淬⽕加⾼温回⽕。

⽬的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。

2-8 镀铬和镀镍的⽬的是什么？解：镀铬的⽬的是为了使材料表层获得⾼的化学稳定性，并具有较⾼的硬度和耐磨性。

镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。

2-9 选择材料时应该满⾜哪些基本要求？解：选择材料时主要满⾜使⽤要求、⼯艺要求和经济要求。

C44-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进⾏分类？解：由两个构件直接接触⽽组成的可动的连接称为运动副。

两个构件上参与接触⽽构成运动副的点、线、⾯等元素被称为运动副要素。

精密机械设计基础(Fundamentals of Precision Machinery Design)课程编号：03410034学分：3.5学时：56 (其中：讲课学时：50实验学时：6上机学时：0)先修课程：工程图学、工程力学适用专业：测控技术与仪器，光信息科学与工程等专业教材：《精密机械设计》，庞振基，机械工业出版社，2004年3月第1版一、课程性质与课程目标(-)课程性质《精密机械设计基础》主要讲授精密机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理、适用范围、结构、设计计算方法，以及工程材料、零件几何精度的基础知识等。

具体内容包括精密机械设计的基础知识，工程材料和热处理，零件的几何精度，平面机构的结构分析，平面连杆机构，凸轮机构、摩擦轮和带轮传动，齿轮传动，轴、联轴器、离合器，支承。

本课程强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练，强调理论与实际的结合，提高分析问题、解决问题的能力。

止匕外，由于本课程是一门理论与实践密切结合的设计性课程，在教学过程中，除进行理论讲课外，还安排有习题课、实验课及课程设计等实践性教学环节。

为培养复合型人才奠定了工程基础。

(-)课程目标.能正确描述机械和精密机械的基本概念，及零件的设计方法；1.根据材料的分类，能正确划分常用工程材料；根据各种热处理方法的不同，在实际应用中能正确选用合适的热处理手段；2.能正确计算孔和轴配合的各种尺寸；能在图纸上正确标注形位公差和粗糙度等；.能正确绘制出给定实际机构的运动简图；能对给定的高副机构进行低代处理；能利用机构的组成原理正确进行结构分析；3.根据钱链四杆机构中曲柄存在的条件，由已知条件能求出未知杆长范围；能运用常见钱链四杆机构的设计方法，进行合理设计；.根据凸轮机构从动件常用运动规律，由给定的条件能用图解法设计常见的凸轮机构;4.能正确进行带传动中带的受力分析，能根据给定的工作条件正确选择合适的带传动;.能合理地设计直齿圆柱齿轮传动，并能正确进行校核；能利用适当的方法，正确计算各种轮系的传动比。

第第章第、选选选 1-5 ACCCD 65 ACCCD 6--10 BBADB 10 BBADB二、名名名名弹弹弹弹： 带带弹中，由由由带由弹弹由由由带由带由由由由由由弹弹。

打弹：带带弹中，存存弹弹打弹，若若若若若若若若，则带由带由由由则则则则弹弹由则象。

三、填填选 1.1. 打弹，带传带由传传传传； 2.2. 若； 3.3. 弯弯弯弯； 4.4. 松，内，若；小，松，若； 四、计计选1.带弹传i ＝n1／n2＝D2（从弹由从从）／D1（主弹由从从）＝250／100＝5∶2 α≈验计验验：180°－－D2－D1×﹚57.3°／a （中中中）＝163.5°≥90°V 带由带带带带：L ＝2a ＋Pi －D1＋D2﹚／2＋－D2－D1﹚∧2／4a ≈1600.32㎜ 2.2.n2n2＝n1／i ＝1450 ／2.5＝580 r ／min minV 带带带带v ＝Pi ×d1×n1／（60×1000）＝7.6 m ／s五、思思选 2.2. V V 带带弹中，胶带胶则胶验胶：40° 带由带验带四带；V 带带验弯若由带由带带4. 三验带（V 带）两两则胶验：普通由三验带胶验通40° 带由由由带带验带带带：32°、34°、36°、38°减带传减若减，小由由带验传减若，因通减带传传减若减，小由由弯弯弯弯传减若，使带验楔楔带，然然带验然然若然第二章第二章第、填填选1、两两由两带两两由两两两两弯验两两两两由两2、两由由齿齿，吃两则由吃吃、磨磨两胶磨3、按按小然若由按则两按带弹传、按按小按按按则两按带弹传、按按小按弹按按按则两按带弹传、4、两由两两两两弯验两两由两，并并并通若并磨减，两由由两两验弯若小由两，方方由方。

5、主主则内主主由主方两中px1（px1=πmx1）由与由由与则两中pt2(pt2=πmt2)由两，并并主由由与则两弯验2t α两由主主由主方两弯验1x α6、两圆主主带弹、环则主主带弹、锥主主带弹7、主主两带两从从d1由两两m 由传的8、波波则波、柔由两柔由9、定主由定、周按由定10、差弹由定、行行由定11、不不不由定带弹传，只不不只由带方由两由12、并主弹由方方按弹减从弹由当然由第带则象13、销销销销、两销销销、键销销二、名名名名1、两带两：存两在两由两在两由由在定第从从通d由两。