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机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 完好版源自【攻关学习网】 陈秀宁机械设计基础 课后答案 答：自由度计算公式为F＝3n－2PL－PH，其中n为运动链中运动构件的数目，PL为运动链中低副数目，PH为运动链中高副数目，在未用运动副联接之前，这n个运动构件相对机架的自由度总数应为3n，当用运动副将构件联接起来后，由于引入了约束，运动链中各构件具有的自由度就减少了，若运动链中低副数目为PL个，高副数目为PH个，则运动链中全部运动副所引入的约束总数为2PL＋PH，将运动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数，即为自由度计算公式。计算自由度应该留意：①辨认复合铰链，以免漏算运动副的数目；②扫除部分自由度；③扫除虚约束。 （a）F＝3×5－2×7＝1运动肯定 （b）F＝3×6－2×8－1＝1运动肯定 （c）F＝3×8－2×11－1＝1运动肯定 （d）F＝3×5－2×6－1＝2运动肯定 （e）F＝3×6－2×8－1＝1运动肯定 （f）F＝3×5－2×7＝1运动肯定 （g）F＝3×7－2×10＝1运动肯定 （h）F＝3×4－2×4－2＝2运动肯定 （i）F＝3×3－2×3－2＝1运动肯定 题1-4 试述机件损伤和失效的主要方式及机件工作才干准绳的涵义。 答：机件主要的损伤及失效方式有：机件产生整体的或工作名义的决裂或塑性变形；弹性变形超越允许的限度；工作名义磨损、胶合和其他损坏；靠摩擦力工作的机件产生打滑和松动；超越允许限度的激烈振动等。机件工作才干的主要准绳有强度、刚度、耐磨性、振动稳定性和耐热性。对某一个细致机件，常依据一个或几个可能发作的主要失效方式运用相应的准绳中止计算求得其承载才干，而以其中最小值作为工作才干的极限。 题1-5 机械中常用哪些资料？选用资料的准绳是什么？ 答：机械中常用的资料有钢、铸铁、有色金属合金以及非金属资料。选择资料主要依据以下三个准绳。 （1）运用请求。①普通来说思索机件所受载荷大小、性质及其应力状况；②机件的工作条件；机件尺寸和重量的限制；③机件的重要水平；绿色、环保、可再生循环以及个性化、智能化等需求。 （2）工艺请求。所选资料应与机件结构复杂水平、尺寸大小以及毛坯的制造措施相顺应。 （3）经济请求。选择资料不只需思索资料自身的相对价钱，还要思索资料加工成机件的费用。 题1-6 试述机械设计的基本请求和普通程序。 答：机械设计的基本请求有以下两方面。 （1）运用方面的请求。①满足机器预期的功用请求，如机器工作部分的运动方式、速度、运动精度战争稳性、消费率、需求传送的功率等，以及某些运用上的特定请求（如自锁、联锁、防潮、防爆）；②要经久耐用，具有足够的寿命，在规则的工作期限内牢靠地工作而不发作各种损坏和失效；③具有良好的保安措施和劳动条件，要便于操作和维修，外形美观宜人以及降耗、环保、可持续展开等社会请求。 （2）功用价钱比要高。要在合适市场需求的前提下进步功用、降低总费用，使机械结构力图简单、紧凑，具有良好的工艺性，高效和节能；尽量采用规范化、系列化、通用化的参数和零部件；留意采用新技术、新资料、新工艺以及新的设计理论和措施，创新开发新产品，这些均有利于进步机械产品的功用价钱比。 陈秀宁机械设计基础 课后习题答案 题1-7 某厂批量加工100个法兰盘毛坯，尺寸如图1-4所示，如采用170的热轧圆钢加工，需钢材多少？如将其外径改为156，则可用160的圆钢加工，问可俭省多少钢材？能否可采取其他措施进一步俭省资料？ 阐明：教材中本题语句不通畅，此处已修正。 编辑
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 图1-4 答：此法兰盘毛坯为圆钢车削而来，需求170的热轧圆钢70×100＝7000mm＝7m；需求钢材质量为 m1＝π/4×d2×h×ρ＝3.14/4×0.17×0.17×7×7800≈1240kg 当修正直径后，需求160的圆钢仍为7000mm，需求钢材质量为 m2＝π/4×d2×h×ρ＝3.14/4×0.16×0.16×7×7800≈1098kg 从减重方面来看，俭省钢材质量142kg。俭省资料的措施是台阶处运用焊接的方式，或整体铸构成型。 陈秀宁机械设计基础答案 第1章总论 课后习题答案 题1-1 试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。 答：机械是机器与机构的总称。其中机构是指用来传送与交流运动和力的可动的装置；机器是由若干构件以运动副相联接并具有肯定相对运动，用来完成有用的机械功或转换机械能的组合体；机器用来完成有用的机械功或转换机械能，而机构在习气上主要是指传送运动的机械（如仪表等）以及从运动的观念加以研讨而言的。机器中必包含一个或一个以上的机构。 零件是机器及各种设备的基本组成单元；依据机器功用、结构请求，某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合，成为机器中运动的一个基本单元体，通常称为构件；构件与零件的区别在于：构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元；有时一个单独的零件也是一个最简单的构件。 构件与构件之间经过一定的相互接触与限制，构成坚持肯定相对运动的“可动联接”，这种可动联接称为“运动副”；当构件之间用运动副联接以后，在其联接处，它们之间的某些相对运动将不能完成，这种关于相对运动的限制称为运动副的约束。 题1-2 机械运动简图和装配图有何不同？正确绘制运动简图应抓住哪些关键？请画出图1-1所列机构和机械的运动简图。
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 陈秀宁机械设计基础教材答案 答：把复杂的机械采用一些简单的线条和规则的符号将其传动系统、传动机构间的相互联络、运动特性表示出来，表示这些内容的图称为机械运动简图；装配图是表示机器或部件的图样，它是消费中的主要技术文件之一；从机械运动简图中能够明晰地看出原动机的运动和动力经过哪些机构、采用何种方式，使机器工作部分完成怎样的运动；依据运动简图再配上某些参数便可中止机器传动计划比较、运动剖析和受力剖析，并为机械系统设计、主要传动件工作才干计算、机件（构件和零件之统称）结构细致化和绘制装配图提供条件。 依据实践机械绘制其运动简图时，首先应分清各种机构，判别固定构件与运动构件，数出运动构件的数目，并依据构件间相对运动性质肯定其运动副的类型；丈量各个构件上的运动尺寸，然后依据这些尺寸选择恰当的长度比例尺和视图平面用规则的或习用的机构、构件和运动副的代表符号绘制简图；最后认真检查运动构件的数目、运动副的类型和数目及其相对位置与联接关系等能否正确，否则将不能正确反映实践机械的真实运动。 （a）
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ （b）
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ （c）
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ （d）
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 题1-3 试述平面机构自由度计算公式的涵义及计算时应留意的问题。请计算图1-3所列平面机构的自由度，并判别该机构能否有肯定运动（图中注有箭头的构件为主动构件）。 图1-3
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 题1-8 你能否思索将平面运动链自由度计算公式用于机构创新设计？ 答：经过平面机构自由度计算公式能够计算运动链中原动件的数目，当原动件数目与机构自由度数目相等时，机构具有肯定的运动。应用此计算公式中止机构创新设计的例子是刻字、成形机构（如图1-5所示），经过计算该机构自由度为2，当原动件数目为2时，此机构具有肯定的运动，执行机构即可依照请求完成工作任务。 图1-5
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 题1-9 试述干摩擦、边疆摩擦、流体摩擦、混合摩擦的特性；在减少摩擦和应用摩擦这两方面有些什么思索和创意？ 答：干摩擦是指两摩擦名义间无任何润滑剂而直接接触的纯真名义间的摩擦状态，其性质取决于摩擦副配对资料的性质，金属资料间的干摩擦系数普通为0.3 ～1.5，干摩擦招致大量的摩擦功耗和严重的磨损，应尽可能避免；边疆摩擦是摩擦副名义各吸附一层厚度小于0.1微米的边疆膜，两名义依旧有凸峰接触，边疆摩擦的性质取决于边疆膜和名义吸附性能，其摩擦系数小于干摩擦系数；流体摩擦是两摩擦名义完整被流体层（液体或气体）分隔开，名义凸峰不直接接触的摩擦状态，流体摩擦的摩擦系数极小，理论上可以为摩擦副名义没有磨损；混合摩擦是干摩擦、边疆摩擦、流体摩擦处于混合共存状态下的摩擦状态，名义间的微凸部分仍有直接接触，磨损依旧存在，但是其摩擦系数比边疆摩擦时小得多。 在机械设备中，滑动轴承、导轨等动联接和啮合传动处需求减少摩擦以进步效率；一些应用摩擦传送动力的（如带传动、摩擦轮传动、摩擦离合器）、制动（如摩擦制动器）或吸收能量起缓冲阻尼作用（如环形弹簧、多板弹簧）等需求应用摩擦来进步效率。目前研制新型减摩资料以及摩阻资料以保障机械正常的工作，延短命命。 题1-10 试分别论述磨损的涵义及其四种基本方式和正常磨损的三个阶段各自的状态与特性；在减少磨损和应用磨损这两方面有些什么思索和创意？ 答：磨损是相互接触物体在相对运动中表层资料不时发作损耗的过程，包含磨粒磨损、粘着磨损、接触疲倦磨损以及磨蚀磨损四种基本方式，正常磨损的过程能够分为磨合、稳定磨损和猛烈磨损三个阶段，磨合阶段初期机加工零件的摩擦名义上存在上下不等的凸峰，摩擦副实践接触面积较小，压强较大，磨损速度快。随着磨合中止，峰尖高度降低，名义粗糙度减小，实践接触面积增加，磨损速度逐步减缓；稳定磨损阶段磨损曲线的斜率近似为一常数；斜率愈小，磨损率越小；猛烈磨损阶段即为机件的失效阶段，此时在机件工作若干时间后，精度降落，间隙增大，润滑状态恶化，磨损急剧增大，从而产生振动、冲击和噪声，迫使机件疾速破坏而报废。 在减少磨损方面，力图缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟猛烈磨损期的到来；在应用磨损方面，研磨、抛光等机械加工措施和机械设备在运用前或运用初期的“跑合”都是有益的磨损实例；目前一些新型万能磨损实验机以及磨损检测装置曾经研发胜利，用于预测机器关键零部件的磨损水平。 题1-11 润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？什么是润滑油的黏度和油性？黏度大油性一定好吗？温度和压力对黏度有何影响？选用润滑剂、润滑方式有些什么思索和创意？ 答：润滑油的主要性能指标有黏度、油性、极压性、闪点、凝点等；润滑脂的主要性能指标有针入度和滴点。润滑油的黏度是指流体抵御剪切变形的才干，它表征流体内摩擦阻力的大小；润滑油的油性是指润滑油在金属名义的吸附才干，吸附才干愈强，油性愈好；黏度大油性不一定好，反例：当润滑油内的有些杂质含量増大，润滑油的黏度大大增加，但是油性较低。润滑油的黏度随着温度的升高而降落，且影响十分显著；润滑油的黏度随压力的升高而增大。 选用润滑剂应思索细致机件对润滑性能的请求，同时又须留意实践工况对润滑剂的影响。下表1-1为各种润滑剂的性能比较，可供选择润滑剂类型时的参考。目前新型的润滑方式包含油气润滑以及油雾润滑等。
表1-1 题1-12 试述机械中密封的作用以及动密封与静密封、接触密封与非接触式密封的涵义；机械中何处需求密封？密封设计时有些什么思索和创意。 答：密封的作用是：①避免润滑剂以及存储于密封容器中液、气介质的走漏；②避免外部杂质（灰尘、水、气等）侵入润滑部位和需密闭的容器中。密封不只能节约润滑剂，保障机械设备正常工作，进步其运用寿命；而且对避免污染、改善环境、保障保险也有很大作用。 动密封是指两个具有相对运动分离面的密封；静密封是指两个相对静止的分离面间的密封；接触密封是指密封件与轴或其他配合件直接相接触的密封；非接触式密封是指密封装置不与轴接触，不产生摩擦，有油槽，甩油环和迷宫密封等类型，装置应用微小间隙或向心力起到密封作用的，适用于高速旋转及高温场所。 机械中的滚动轴承、减速器、液压传动衔接等位置常常需求密封。密封设计时要思索分离面处能否存在相对运动以及相对运动速度大小、分离面处的压力以及温度范围等要素。新型密封方式包含陶瓷密封、蜂窝式密封以及磁力密封等。 陈秀宁机械设计基础 课后题答案 题1-13 试述复合资料、功用资料、智能资料的内涵及其在机械创新设计中的意义。 答：将两种或两种以上不同性质的资料经过不同的工艺措施人工合成多相而成的资料称为复合资料，这种资料能够坚持组成资料各自最佳特性，又可具有组合后的新特性；这样就可依据机件对资料性能的请求中止资料设计，从而最合理天时用资料；功用资料是指经过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功用的资料，功用资料关于开发尖端范畴（航空航天、分子电子学、高速信息、新能源、海洋技术和生命科学等）以及在极端条件下（超高压、超高温、超低温、高烧蚀、高热冲击、强腐蚀、高真空、强激光、高辐射、粒子云、原子氧和核爆炸等）下工作的机械创新设计中意义严重；智能资料实质是一种能感知外部刺激，能够判别并恰当处置且自身可执行的新型功用资料；智能资料具有感知、驱动和控制三个基本要素，是资料学最前沿的范畴，其中形态记忆合金因可记忆变形量功用强大以及性能稳定被普遍应用于航空航天、自控系统以及医学器械范畴，敏感资料更是由于自身的高稳定性以及高机械质量因子被普遍应用于新型传感器的研发；电流变体以及磁流变体的因自身的多物理场特性被普遍应用于离合器、液压阀、减振器以及机器人的研发。 题1-14 图1-6所示为一简易冲床的初拟设计计划，其思绪是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转，而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以抵达冲压的目的。试中止：1）绘制其机械运动简图；2）检查其能否能完成设计企图，为什么？3）提出修正计划并绘制各修正计划的运动简图。
图1-6 答：（1）机械运动简图见下图1-7所示。
机械设计基础课后习题题库及答案考研资料！ 图1-7 （2）不能完成，由于其自由度F＝3×3－2×4－1＝0（滚子处为部分自由度）。 （3）修正计划如下图1-8所示。
图1-8 第1章 总 论 第2章 联 接 第3章 带传动 第4章 链传动 第5章 齿轮传动 第6章 蜗杆传动 第7章 轮系、减速器及机械无级变速传动 第8章 螺旋传动 第9章 连杆传动 第10章 凸轮传动 第11章 棘轮传动、槽轮传动和其他步进传动 第12章 轴 第13章 滑动轴承 第14章 滚动轴承 第15章 联轴器、离合器和制动器 第16章 弹簧、机架和导轨 第17章 机械速度动摇的调理 第18章 回转件的均衡 第19章 液压传动和气压传动 第20章 机械的展开和创新设计 ……
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