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机械设计基础(第三版)课后答案(1-18章全)

【综合文库】

机械设计概述

1.1 机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?

答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:

1.产品规划 主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计 在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计 完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验 制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2 常见的失效形式有哪几种?

答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?

答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么?

答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

摩擦、磨损及润滑概述

2.1 按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?

答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么?

答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型?

答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么?

答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。 2.5 如何选择适当的润滑剂?

答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。

当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。 2.6 润滑油的润滑方法有哪些?

答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些?

答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以及毡圈。

2.8非接触式密封是如何实现密封的?

答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。

第3章 平面机构的结构分析

3.1 机构具有确定运动的条件是什么?

答:机构的主动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。 3.2 在计算机构的自由度时,要注意哪些事项?

答:应注意机构中是否包含着复合铰链、局部自由度、虚约束。 3.3 机构运动简图有什么作用?如何绘制机构运动简图?

答:(1)能抛开机构的具体结构和构件的真实外形,简明地表达机构的传动原理,并能对机构进行方案讨论和运动、受力分析。

(2)绘制机构运动简图的步骤如下所述:

①认真研究机构的结构及其动作原理,分清机架,确定主动件。

②循着运动传递的路线,搞清各构件间相对运动的性质,确定运动副的种类。 ③测量出运动副间的相对位置。

④选择视图平面和比例尺,用规定的线条和符号表示其构件和运动副,绘制成机构运动简图。

3.4 计算如题3.4图所示各机构的自由度,并说明欲使其具有确定运动,需要有几个原动件?

题3.4图

答:a)n?9,PL?13,PH?0代入式(3.1)中可得

F?3n?2PL?PH?3?9?2?13?0?1

此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。

,PH?2,b) B处存在局部自由度,必须取消,即把滚子与杆刚化,则n?3,P代L?3入式(3.1)中可得

F?3n?2PL?PH?3?3?2?3?2?1

此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。 c) n?5,P代入式(3.1)中可得 L?7,PH?0F?3n?2PL?PH?3?5?2?7?0?1

此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。

3.5绘制如题3.5图所示各机构的运动简图,并计算其自由度。

题3.5图

答:取?L?0.001m/mm,绘制运动简图如题3.5答案图所示:

题3.5答案图

图a):n?3,PL?4,PH?0 ,则F?3n?2PL?PH?1;

图b):n?3,PL?4,PH?0,则F?3n?2PL?PH?1。

3.6 试计算如题3.6图所示机构的自由度,并判断该机构的运动是否确定(图中绘有箭头的构件为原动件)。

题3.6图

解:a):n?7,PL?10,PH?0。

F?3n?2PL?PH?3?7?2?10?1

运动确定。

b) n?5,PL?7,PH?0

F?3n?2PL?PH?3?5?2?7?1

运动确定

c) n?7,PL?10,PH?0。

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