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机械设计基础课程答案天津大学(少学时)李秀珍

机械设计基础课程答案天津大学(少学时)李秀珍
机械设计基础课程答案天津大学(少学时)李秀珍

第一章

1-2、n=5,P L=7;F=1

1-3、a) n=7,P L=10 F=1 ,复合铰链C;

b )n=7,P L=9, P H=1; F=2,局部自由度G,复合铰链C,虚约束EF

f) n=7P L=10; F=1;

h) n=9,P L=12, P H=2; F=1或者n=8,P L=11, P H=1; F=1,

第二章

2-2、单个螺栓允许的为3.372KN,因为为2个螺栓,所以允许的最大静载荷为6.745KN

2-3、螺钉联结允许的最大牵曳力为841.04N

2-6、参考38页例题

2-10、选用挤压应力为110MPa,键的类型为平键A型;能传递的最大扭矩为2.71KNm

第三章

3-2、齿轮齿数:54,模数:2.5,分度圆直径:135mm,顶圆直径:140mm,根圆直径:128.75mm

3-3、1)切向力垂直纸面向外,径向力向上;2)切向力垂直纸面向内,径向力向上;3)切向力垂直纸面向内,径向力向下,轴向力向左;4)切向力垂直纸面向外,径向力向下,轴向力向左;5)切向力垂直纸面向外,径向力向上,轴向力向左。

3-5、按接触疲劳强度计算的最大扭矩为(取K=1.2):18.57Nm,最大功率19.45KW:以齿根弯曲疲劳强度校核:安全系数取1.4,1Fσ=59.79<314.29Mpa, 2Fσ=52.75<234.28Mpa,故减速器能传递的功率为19.45KW。

3-7、斜齿轮的螺旋角:‘’

’24

13 ,分度圆直径:

10

53.88mm,135.99mm,顶圆直径:58.88mm,140.99mm,根圆直径:47.63mm,129.74mm,端面模数:2.566mm,当量齿数:22.75,57.41。

3-8、(1)齿轮2 右旋,齿轮3右旋,齿轮4左旋;(2)齿轮2各分力分别为:径向力:1594N,轴向力:599N,法向力413N。齿轮3各分力: 径向力:2.73K N,轴向力:1.02KN,法向力614.2N

3-12、(1)齿轮3:左旋,螺旋角为“

‘21

13 ;齿轮4:右旋,螺

23

旋角为“

‘21

13 。

23

第四章

4-3、(1)齿轮3右旋;齿轮4左旋;(2)蜗轮切向力=7876.3N,径向力=2866.7N,轴向力=2187.9N。斜齿轮切向力=16.3KN,径向力=6.18KN,轴向力4744.5KN。

4-4、齿轮1左旋,齿轮2右旋,蜗轮顺时针方向;(2)切向力垂直纸面向外,轴向力向右,径向力向上;(3)螺旋角‘’

’19

12 ,

50

导程角‘’

’35

11 ,转矩为439NM

18

第五章

5-3、I 15=200 蜗轮5的转动方向为顺时针 5-4、I ms =1/60,I hm =1/12 5-7、I 1H =10 5-8、I 1H = -8 5-10、I 15=9

习题1-2 F =3n -2P L -P H =3*5-2*7-0=1→运动确定; 习题1-3 a) F=3n-2P L -P H =3*7-2*10=1→运动确定,C 、E 为复合铰链; b) F=3n-2P L -P H =3*7-2*9-1=2→运动确定,G 为局部约束,E 为虚约束; c) F=3n-2P L -P H =3*4-2*4-2=2→运动确定; d) F=3n-2P L -P H =3*4-2*4-2=2→运动不确定; e) F=3n-2P L -P H =3*5-2*7-0=1→运动确定; f) F=3n-2P L -P H =3*7-2*10-0=1→运动确定; g) F=3n-2P L -P H =3*8-2*11-0=2→运动确定; h) F=3n-2P L -P H =3*9-2*12-2=1→运动确定,A 为复合铰链,B 为局部约束,C 为虚约束;

习题5-1

223515'136060(1)(1)92020

Z Z i i Z Z ?==-=-=? 习题5-2

23414''1234030406202020

Z Z Z i i Z Z Z ??====-?? 习题5-3

234515'''123425303060

2001515152Z Z Z Z i i Z Z Z Z ???====??? 习题5-5

22313'1240120(1)120202Z Z i Z Z ?=-==? 1314i i = 33440.23010310Nm 22d M W ==??=? '41121423M M i ηη= '34112142331031.67Nm 0.940.84120M M i ηη?===?? 11131.67316.7N 0.1M W r ===

习题5-10

23'453'5'53419(1)119n Z Z i n Z Z ==-==- 即

3'5n n =- H 11122313321288(1)(1)422n n Z Z i n n Z Z -==-=-=-- 因为

25n n = '335n n n ==-

所以 H 1115

2313551288(1)(1)422

n n Z Z i n n Z Z -==-=-=---

15129i i ==

天津大学818结构力学考研参考书资料

天津大学818结构力学考研参考书资料、导师天津大学考研出题比较灵活,虽然容易让人捉磨不透,但是多学多做总是有技巧可循的。做题做的多了,也能够摸清什么公式出现的次数比较多,哪些不是重点。考研的小伙伴们切记要做天大往年专业课的真题,越是最近年份的越好。天大最近几年的试题,题量不大,考生是一定可以完成的,但分值很重,大题只要不出错都是送分的,小题需要好好琢磨,是拿高分的关键。 实际上,天津大学的专业课难度并不大,更考查基础知识是否扎实。怪题偏题很少。所以就是重点把基础打好。 关于参考书,大多数人会选择于玲玲编写的《结构力学》。参考书是这本,外加真题训练才算是复习。我本人更倾向于《天津大学818结构力学历年考研真题》解析适用于对于历年考研真题解答过程不清楚或对答案没有把握的同学,适合跨校、跨专业、在职考生使用,有以下特点: 全面解析(详解真题解题过程,全面分析真题考察知识点,由真题反向回升掌握核心内容) 总结规律(总结出题规律,洞悉出题趋势,举一反三,迅速提升) 技巧点拨(学习答题技巧,突破关键瓶颈,迅速掌握得分要领,增添必胜信心) 考点预测(100%对准目标专业科目出题动向,准确性预测,少走弯路)天津考研网主编的《2017年天津大学818结构力学考研红宝书-全程版》 (一)、根据近几年考题的考点、考分分布情况及历年试题解析(重点) ,包括对专业课试题横向、纵向解析,天津考研网总结其特点、内容、题型、知识点分布等富有启示性的重要信息,做到对命题大胆预测。 (二)、结合真题解析,做到见题如见人,即能够基本理清老师与题目的对应关系,真正把握其命题思路。 还有就是很多人都关注的导师问题。 钢结构:陈志华,丁阳,韩庆华,尹越等

机械设计基础试题及答案(免费下载)

《机械设计基础》试题七答案 一、填空(每空1分,共20分) 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,正确啮合条件是模数相等,压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多,按凸轮形状分类可分为:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有:调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多,按其加工原理的不同,可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中,若各杆长度分别为a=30,b=50,c=80,d=90,当以a为机架,则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题(每个选项0.5分,共20分) ()1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆 ()2、一般来说, a 更能承受冲击,但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承 ()3、四杆机构处于死点时,其传动角γ为A 。 (A)0°(B)90°(C)γ>90°(D)0°<γ<90° ()4、一个齿轮上的圆有 b 。 (A)齿顶圆和齿根圆(B)齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆 (C)齿顶圆,分度圆,基圆,节圆,齿根圆(D)分度圆,基圆和齿根

()5、如图所示低碳钢的σ-ε曲线,,根据变形发生的特点,在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 (A)oab (B)bc (C)cd (D)de ()6、力是具有大小和方向的物理量,所以力是 d 。 (A)刚体(B)数量(C)变形体(D)矢量 ()7、当两轴距离较远,且要求传动比准确,宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动(D)螺纹传动 ()8、在齿轮运转时,若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动,则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系(D)太阳齿轮系 ()9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径(D)半径 ()10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线(D)共轭齿廓 ( B )11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因,并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化(D)带的磨损 ( D)12、金属抵抗变形的能力,称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度(D)刚度 ( B)13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 (A)转动副(B) 高副 (C) 移动副(D)可能是高副也可能是低副 ( B)14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 (A)普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹(D)锯齿形螺纹 ()15、与作用点无关的矢量是 c 。 (A)作用力(B) 力矩 (C) 力偶(D)力偶矩 ()16、有两杆,一为圆截面,一为正方形截面,若两杆材料,横截面积及所受载荷相同,长度不同,则两杆的 c 不同。 (A)轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l(D)横向线应变

工程力学(天津大学)第3章答案

习 题 3-1 如图(a )所示,已知F 1=150N ,F 2=200N ,F 3=300N ,N 200='=F F 。求力系向O 点简化的结果,并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。 解:(1)将力系向O 点简化 N 6.4375 2300 10 1 200 2 1 150 521012 13 21R -=---=---=∑='F F F F F x x N 6.1615 1300 10 3 200 2 1150 511032 13 21R -=+--=+--=∑='F F F F F y y ()()N F F F y x 5.4666.1616.4372 22R 2R R =-+-='+'=' 设主矢与x 轴所夹锐角为θ,则有 61206 .4376 .161arctan arctan R R '?=--=''=x y F F θ 因为0R <'x F ,0R <'y F ,所以主矢F 'R 在第三象限。 将力系向O 点简化的结果如 m N 44.2108 .02002.05 1 300 1.02 1 150 08.02.0511.02 1)(3 1 ?=?-?+?=?-?+?==∑F F F M M O O F 1 O 1 'F F 1 200mm F 3 F F 2 y x 1 100mm 80mm 3 1 2(a) 习题3 -1图 (b) (c) M O F ′R θ x y O d F R x y O

图(b )。 (2)因为主矢和主矩都不为零,所以此力系可以简化为一个合力如图(c ),合力的大小 mm 96.4504596.05 .46644 .21N 5.466R R R ==== ='=m F M d F F o 3-2重力坝的横截面形状如图(a )所示。为了计算的方便,取坝的长度(垂直于图面)l =1m 。 已知混凝土的密度为×103 kg/m 3,水的密度为1×103 kg/m 3,试求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的合力F R ,并计算F R 的作用线与x 轴交点的坐标x 。 解:(1)求坝体的重力W 1,W 2和水压力P 的大小 kN N dy y dy y q P m N y dy y dy y q 5.9922105.99222 45108.9)45(108.9)()45(108.9)45(8.91011)(32 3 453 4533=?=??=?-?=?=-?=-?????=?? (2)将坝体的重力W 1,W 2和水压力P 向O 点简化,则 kN 5.9922R ==∑='P F F x x kN 3057621168940821R -=--=--=∑='W W F F y y ()kN 7.32145305765.99222 22R 2R R =-+='+'='y x F F F kN N W kN N W 2116810211688.9104.2136)545(2 1 94081094088.9104.218)545(332331=?=?????+= =?=?????+=习题3-2 图 O M O F ′R x y (a) (b) (c) 5m 36m P 15m W 1 W 212m 4m 8m y x 45m O O x y F R x

机械设计基础课后习题答案全

7-1解:(1)先求解该图功的比例尺。 (2 )求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,,,,,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-” 号,然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.6)如下:首先自向上做 ,表示区间的盈功;其次作向下表示区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功,其绝对值为: (3 )求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度:; 系统的运转不均匀系数:; 则飞轮的转动惯量:

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解:(1)驱动力矩。因为给定为常数,因此为一水平直线。在一个运动循环中,驱

动力矩所作的功为,它相当于一个运动循环所作的功,即: 因此求得: (2)求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下:首先自向上做,表示区间的盈功; 其次作向下表示区间的亏功;然后作向上表示区间的盈功,至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求,先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点,那么在中, 相当于该三角形的中位线,可知。又在中,,因此有: ,则

根据所求数据作出能量指示图,见图7.8,可知最大盈亏功出现在段,则 。 (3)求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解:原来安装飞轮的轴的转速为,现在电动机的转速为,则若将飞轮 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为: 7-4解:(1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此: 则飞轮的转动惯量: (2)求飞轮的最大转速和最小转速。

天津大学结构力学考研真题资料含答案及详细讲解

天津大学结构力学考研真题资料含答案及详细讲解天津大学结构力学考研真题作用十分重大,能从中琢磨考研老师出题思路,然后给自己的考研复习一个定位。所以,特别是后期的考研复习阶段,尤其需要真题资料,所以不能太急往下做。每一套真题都很宝贵。专业课方面,天津大学结构力学考研真题资料是很重要的,但是总听见一些考生们被假资料所累,被错误的信息引导,影响了复习质量,实在是得不偿失了。为了帮助大家更好的使用天津大学结构力学考研真题资料,且明辨真伪,下面天津考研网小编就仔细和大家说说。 天津大学结构力学考研真题资料什么时候做? 建议:考前1~2个月,可以做几遍,最近年份的真题建议在临近考试前做一下,不为检测考多少分,只为找找感觉。注意总结,真题是最好的资源,在真题中往深挖掘,反思,这样才能有所提高,《天津大学818结构力学考研真题复习宝典》对考研真题进行了详细讲解并做深度分析,总结出题规律,进行必要的答题技巧点拨,同时在关键时刻做考点预测。 天津大学818结构力学考研真题试卷的卷面分析: 以下内容摘录自《天津大学818结构力学考研红宝书》: 天大的结构题型分为判断题,填空题以及解答题。满分150分,其中判断题6个,每个5分;选择题6个,每个5分;解答题3个,每个30分。 其中判断题主要是对概念的理解,基本上无关计算;选择题一般是简单的计算题;而3个解答题则分别考察力法,位移法以及动力学知识。 结构力学的卷面构成相对简单,常见题型包括填空、判断和分析计算题。考察内容多为基础知识及各知识点的灵活运用。 这里以2010年结构力学考试中的一道分析计算题为例,分析答题思路和要点: 图示连续梁,EI为常数。支座B是弹性抗转支座,抗转刚度为,支座C处弹簧刚度为。试用位移法求解此梁,并绘制弯矩图。(本大题30分)

机械设计基础试题答案[1]

一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心,它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成(1)紧边和松边拉力产生的拉应力、(2)离心力产生的拉应力、(3)弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是:模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中,传动效率最高的是矩形 螺纹,自锁性最好的是三角形螺纹,只能用于单向传动的是锯齿形 螺纹。 6螺纹的公称直径是大径,确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面,楔键的工作面为键的_上下表___面,普 通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承,其类型名称为深沟球轴承,内径为 40 mm,2 为宽度系列代号, 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中,等速运动规律有刚性冲击;等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性 冲击;正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时,软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效,故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算齿轮的 ____齿根弯曲疲劳____ 强度。 二、问答题 1.按轴工作时所承受的载荷不同,可把轴分成几类如何分类 答:根据轴工作时承受的载荷情况,可以将轴分成三类: 一、转轴:既承受转矩也承受弯矩; 二、心轴:只承受弯矩不承受转矩; 三、传动轴:只承受转矩不承受弯矩

天津大学工程力学习题答案

3-10 求图示多跨梁支座A 、C 处的约束力。已知M =8kN ·m ,q =4kN/m ,l =2m 。 解:(1)取梁BC 为研究对象。其受力如图(b)所示。列平衡方程 (2)取整体为研究对象。其受力如图(c)所示。列平衡方程 3-11 组合梁 AC 及CD 用铰链C 连接而成,受力情况如图(a)所示。设F =50kN , q =25kN/m ,力偶矩M =50kN ·m 。求各支座的约束力。 F B kN 1842494902 332, 0=??===? ?-?=∑ql F l l q l F M C C B kN 62431830 3, 0=??+-=+-==?-+=∑ql F F l q F F F C A C A y m kN 32245.10241885.1040 5.334, 022?=??+??-=+?-==??-?+-=∑ql l F M M l l q l F M M M C A C A A

解:(1)取梁CD 为研究对象。其受力如图(c)所示。列平衡方程 (2)取梁AC 为研究对象。其受力如图(b)所示,其中F ′C =F C =25kN 。列平衡方程 F C (b) (c) ′C kN 254 50 252420124, 0=+?=+= =-??-?=∑M q F M q F M D D C kN 254 50256460324, 0=-?=-= =-??+?-=∑M q F M q F M C C D ) kN(252 25225250222021212, 0↓-=?-?-='--= =?'-??-?+?-=∑C A C A B F q F F F q F F M kN 1502 25425650246043212, 0=?+?+='++==?'-??-?-?=∑C B C B A F q F F F q F F M

天津大学结构力学题库03

用 图 乘 法 可 求 得 各 种 结 构 在 荷 载 作 用 下 的 位 移 。( ) 在 非 荷 载 因 素 ( 支 座 移 动 , 温 度 变 化 , 材 料 收 缩 等 ) 作 用 下 , 静 定 结 构 不 产 生 内 力 , 但 会 有 位 移 , 且 位 移 只 与 杆 件 相 对 刚 度 有 关 。( ) 在 荷 载 作 用 下 , 刚 架 和 梁 的 位 移 主 要 由 于 各 杆 的 弯 曲 变 形 引 起 。 ( ) 变 形 体 虚 功 原 理 仅 适 用 于 弹 性 问 题 , 不 适 用 于 非 弹 性 问 题 。( ) 若 刚 架 中 各 杆 均 无 内 力 , 则 整 个 刚 架 不 存 在 位 移 。( ) 变 形 体 虚 功 原 理 也 适 用 于 塑 性 材 料 结 构 与 刚 体 体 系 。( ) 弹 性 体 系 虚 功 的 特 点 是 : ( 1 ) 在 作 功 过 程 中 , 力 的 数 值 保 持 不 变 ; ( 2 ) 作 功 的 力 与 相 应 的 位 移 无 因 果 关 系 , 位 移 由 其 他 力 系 或 其 它 因 素 所 产 生 。( ) 变 形 体 虚位移原理的虚 功 方 程 中 包 含 了 力 系 与 位 移 ( 及 变 形 ) 两 套 物 理 量 , 其 中 : A . 力 系 必 须 是 虚 拟 的 , 位 移 是 实 际 的 ; B . 位 移 必 须 是 虚 拟 的 , 力 系 是 实 际 的 ; C . 力 系 与 位 移 都 必 须 是 虚 拟 的 ; D . 力 系 与 位 移 两 者都是实际的 。 ( ) 图 示 梁 上 , 先 加 P 1 , A 、B 两 点 挠 度 分 别 为 ?1 、?2 , 再 加 P 2 , 挠 度 分 别 增 加 '?1 和 '?2 , 则 P 1 做 的 总 功 为 : A . P 112?; B . P 1112(')??+; C . P 111(')??+; D . P P 11112??+'。 ( ) 1 2 功 的 互 等 定 理 : A . 适 用 于 任 意 变 形 体 结 构 ; B . 适 用 于任 意 线 弹 性 体 结 构 ; C . 仅适 用 于线 弹 性 静 定 结 构 ; D . 仅适 用 于 线 弹 性 超 静 定 结 构 。 ( ) 用 图 乘 法 求 位 移 的 必 要 条 件 之 一 是 : A . 单 位 荷 载 下 的 弯 矩 图 为 一 直 线 ; B . 结 构 可 分 为 等 截 面 直 杆 段 ; C . 所 有 杆 件 E I 为 常 数 且相同; D . 结 构 必 须 是 静 定 的 。 ( ) 图 示 为 刚 架 的 虚 设 力 系 , 按 此 力 系 及 位 移 计 算 公 式 可 求 出 杆 A C 的 转 角 。 ( ) C 1P 图 示 梁 的 跨 中 挠 度 为 零 。 ( ) 图 示 梁 A B 在 所 示 荷 载 作 用 下 的 M 图 面 积 为 ql 3 3 。 ( ) l A l /2 图 示 刚 架 A 点 的 水 平 位 移 ?AH Pa =3 2 ( 方 向 向 左 ) 。 ( ) a 将 刚 架 中 某 杆 E I 增 大 , 则 刚 架 中 某 点 水 平 位 移 有 时 反 而 增 大 。 ( ) 图 示 桁 架 中 腹 杆 截 面 的 大 小 对 C 点 的 竖 向 位 移 有 影 响 。 ( ) 图 示 桁 架 结 点 C 水 平 位 移 不 等 于 零 。 ( ) 桁 架 及 荷 载 如 图 , B 点 将 产 生 向 左 的 水 平 位 移 。 ( )

机械设计基础习题与答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中,1为机架,2为偏心轮,3为滑块,4为摆轮。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构,当偏心轮1绕固定中心A 转动时,构件2绕活动中心C 摆动,同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心,构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图,并计算其自由度。 题1—3 计算题1-3图a )与 图b )所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出)。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1-1 图

题1-3图a)题1-3图b) 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并判断机构的运动是否确定,图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度(若有复合铰链,局部自由度或虚约束应明确指出),并标出原动件。 题1—5图题解1—5图

题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中,已知 l BC =100mm ,l CD =70mm ,l AD =60mm ,AD 为机架。试问: (1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB 为曲柄, 求l AB 的最大值; (2)若此机构为双曲柄机构,求l AB 最小值; (3)若此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构: (1)曲柄为主动件,滑块朝右运动为工作 行程,试确定曲柄的合理转向,并简述其理由; (2)当曲柄为主动件时,画出极位夹角θ,最小传动角g min ; (3)设滑块为主动件,试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构,当以曲柄为原动件时,在图中标出传动角的位置, 并给出机构传动角的表达式,分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图

机械设计基础试题(含答案)

二、填空题 16.槽轮机构的主要参数是 和 。 17.机械速度的波动可分为 和 两类。 18.轴向尺寸较大的回转件,应进行 平衡,平衡时要选择 个回转平面。 19.当一对齿轮的材料、齿数比一定时,影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取 处的接触应力为计算依据,其载荷由 对轮齿承担。 21.蜗杆传动作接触强度计算时,铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力;锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力。 22.若带传动的初拉力一定,增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23.滚子链传动中,链的 链速是常数,而其 链速是变化的。 24.轴如按受载性质区分,主要受 的轴为心轴,主要受 的轴为传动轴。 25.非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时,为了防止过度磨损,必须使 ; 而为了防止过热必须使 。 16.槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18.动 两 19. 分度圆直径d 1(或中心距a ) 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22.包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24.弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26. 图1所示链铰四杆机构中,各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问:该机构是哪种铰链四杆机构,并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和(250+650)小于其余两杆长度之和(450+550),满足存在曲柄的 必要条件,且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27. 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,I 轴为输入轴,已知小齿轮1的转向n 1和齿

天津大学版工程力学习题答案

3-10求图示多跨梁支座 A 、C 处的约束力。已知 M =8 kN - m q = 4kN/m , l =2m (b) 习题3 - 10图 解:(1)取梁BC 为研究对象。其受力如图(b )所示。列平衡方程 M B o, F c 21 q 31 色 0 2 9ql 9 4 2 F C 18kN 4 4 (2)取整体为研究对象。其受力如图 (c )所示。列平衡方程 F y 0, F A F C q 3l 0 F A F C 3ql 18 3 4 2 6kN M A 0, M A M F C 4l q 3l 3.5l 0 M A M F C 4l 10.5ql 2 8 18 4 2 10.5 4 22 32kN m 3- 11组合梁 AC 及CD 用铰链C 连接而成,受力情况如图(a )所示。设 F =50kN , q = 25kN/m ,力偶矩 M = 50kN - m 求各支座的约束力。 U UnJl. 1 r C F C 1 ------ 1 —2l _— 亠 (c) (a ) q F A I I F C I~I I ■* ------ 21 ------- ----------- 2L -------- l 亠

2 2 2 2 F wiuiMab " " "B'l" " " " L 「B C D F D 习题3- 11图 解:(1)取梁 CD 为研究对 象。 其受力如图 (c)所示。列平衡方程 M C 0, F D F D 2q M 2 25 50 25kN M D 0, F C F C 6q 4 2 5 50 25kN (2)取梁AC 为研究对象。 其受力如图 (b)所示,其中 F ' c =F c =25kN 。列平衡方程 M B 0, 2 1 F C 2 F A F 2q 2F C 50 2 25 2 25 25kN() M A 0, F B 3 F C 4 0 F B 6q 4F C 50 6 25 4 25 150kN

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

工程力学(天津大学)第14章答案教学提纲

第十四章 组合变形 习 题 14?1 截面为20a 工字钢的简支梁,受力如图所示,外力F 通过截面的形心,且与y 轴成φ角。已知:F =10kN ,l =4m ,φ=15°,[σ]=160MPa ,试校核该梁的强度。 解:kN.m 104104 1 41=??== Fl M kN.m;58821510kN.m;65991510.sin φsin M M .cos φcos M M y z =?===?==οο 查附表得:3 3 cm 531cm 237.W ;W y z == 122.9MPa Pa 10912210 5311058821023710569966 3 63=?=??+??=+=--....W M W M σy y z z max []σσmax <,强度满足要求。 14?2 矩形截面木檩条,受力如图所示。已知:l =4m ,q =2kN/m ,E =9GPa ,[σ]=12MPa , 4326'=οα,b =110mm ,h =200mm ,200 1][=l f 。试验算檩条的强度和刚度。 z

解:kN.m 4428 1 8122=??== ql M kN.m;789143264kN.m;578343264.sin φsin M M .cos φcos M M y z ='?==='?==οοm ...W ;m ...W y z 424210033411022061 10333722011061--?=??=?=??= MPa 329Pa 1032910 033410789110333710578364 343......W M W M σy y z z max =?=??+??=+=-- []σσmax <,强度满足要求。 m ...sin EI φsin ql f m ...cos EI φcos ql f y y z z 33 943433 943410931411022012 1 1093844326410253845100349220110121 1093844326410253845--?=?????'????==?=?????' ????= =οο mm ..f f f y z 4517104517322=?=+= - 200 1 2291< =l f ,所以挠度满足要求。 14?3 一矩形截面悬臂梁,如图所示,在自由端有一集中力F 作用,作用点通过截面的形心,与y 轴成φ角。已知:F =2kN ,l =2m ,φ=15°,[σ]=10MPa ,E =9GPa ,h/b =1.5,容许挠度为l /125,试选择梁的截面尺寸,并作刚度校核。 解: =M kN.m;0351154kN.m;8643154.sin φsin M M .cos φcos M M y z =?===?==οο []62 3 2310106 110035*********?=≤?+?=+=σhb .bh .W M W M σy y z z max 将h/b=1.5代入上式得:mm b 113≥;则mm h 170≥。 取b=110mm;h=170mm z

机械设计基础习题答案

平面机构及其自由度 1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案,设计者的思路是: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上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。 解 1)取比例尺 绘制其机构运动简图(图b)。 l 图 b) 2)分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知,3=n ,4=l p ,1=h p ,0='p ,0='F 故:00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。 3)提出修改方案(图c )。 为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c 给出了其中两种方案)。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 图 c 1) 图 c 2) 2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。 解:3=n ,4=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F 解:4=n ,5=l p ,1=h p ,123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解:7=n ,10=l p ,0=h p ,123=--=h l p p n F

机械设计基础试题含答案

机械设计基础试卷 1 一、选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的 四个选项中,只有一项符合题目的要求,把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是 B A.双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C.双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2.平面连杆机构中,当传动角γ较大时,则 A A.机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C.可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不 变,原因是:D A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C.节圆半径不变 D. 基圆半径不变 【】 4.渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为D A.ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为B A.σB B. σs C. σ0 D. σ-1【】 6. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是B A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 【】 7.普通平键联接在选定尺寸后,主要是验算其A A.挤压强度 B. 剪切强度 C.弯曲强度 D. 耐磨性 【】 8.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是C A.σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等,也可能不等 【】 9.实际齿数相同时,直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间

的关系为A A.直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C.直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同 【】 10.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为:C A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】 11. 带传动中,弹性滑动D A.在张紧力足够时可以避免 B.在传递功率较小时可以避免 C.在小带轮包角足够大时可以避免 D.是不可避免 【】 12.带传动作减速传动时,带的最大应力σmax等于A A.σ1+σb1+σc B. σ1+σb2+σc C. σ2+σb1+σ c D. σ2+σb2+σc 【】 13. 转轴的变曲应力为A A.对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C.非对称循环变应力 D.静应力 【】 14.在基本额定动载荷C作用下,滚动轴承的基本额定寿命为106转时,其可靠度为C A.10% B. 80% C.90% D.99% 【】 15.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指D A.弹簧外径与簧丝直径之比值 B.弹簧内径与簧丝直径之比值 C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D.弹簧中径与簧丝直径之比值 【】 二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。把答案填在题中横 线上。 16.槽轮机构的主要参数是槽数z 和拨盘圆销数K 。

工程力学(天津大学)第4章答案

工程力学(天津大学)第4章答案

4-1 如图所示,铅垂轴上固结一水平圆盘,圆盘半径为R ,OB =h 。在圆盘的边缘上C 、D 两点分别作用力F 1和F 2,F 2平行于yBz 面,ED 平行于y 轴,α、β均为已知。试分别写出力F 1及F 2对各坐标轴之矩。 解: ) cos cos sin (cos sin cos )(2222βαβα ββ-=?+?-=R F R F h F M x F α βα βsin sin sin sin )(222R F R F M y =?=F α βα βsin cos sin cos )(222R F R F M z =?=F 4-2 匀质矩形平板重G =20kN ,用过其重心铅垂线上D 点的三根绳索悬在水平位置。设DO =60cm ,AB =60cm ,BE =80cm ,C 点为EF 的中心。求各绳所受的拉力。 E x y F F A B h O C α β 习题 z D 0 )(0 )()(1111==-=F F F z y x M M h F M

解:取矩形平板为研究对象,其上受一汇交于D 点的空间汇交力系作用,连接DH 、DI 、DJ ,如图b 所示。列平衡方程 习题 ( (

由(1)(2)(3)式联立解得 4-3图示空间构架由三根无重直杆组成,在D 端用球铰链连接,A 、B 和C 端则用球铰链固定在水平地面上。如果挂在D 端的物重P =10kN ,试求铰链A 、B 和C 的约束力。 kN 02.12kN 51.6===C B A F F F () () () 302052 106061106061106000 205210406110406110400, 01, ,0, 0=-++=-++==-+=-+==∴===-=∑∑∑C B A C B A z C B A C B A x B A B A y F F F G DC DO F DB DO F DA DO F F F F F DO CO F BD BJ F AD AI F F F F BD AD BH AH BD BH F AD AH F F

机械设计基础习题及答案

机械设计基础复习题(一) 一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号× 1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。( ) 4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5.带传动中,打滑现象是不可避免的。( ) 6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8.平键的工作面是两个侧面。( ) 9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。() 11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。( ) 13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16.周转轮系的自由度一定为1。( ) 17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。( ) 19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。 2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3.在V带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的 加以限制。 4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。

工程力学(天津大学)第10章答案

习题 10?1 一工字型钢梁,在跨中作用集中力F ,已知l =6m ,F =20kN ,工字钢的型号为20a ,求梁中的最大正应力。 解:梁内的最大弯矩发生在跨中 kN.m 30max =M 查表知20a 工字钢 3 cm 237=z W 则 MPa 6.126Pa 106.12610 237103066 3 max max =?=??==-z W M σ 10?2 一矩形截面简支梁,受均布荷载作用,梁的长度为l ,截面高度为h ,宽度为b ,材料的弹性模量为E ,试求梁下边缘的总伸长。 解:梁的弯矩方程为 ()22 1 21qx qlx x M -= 则曲率方程为 ()()?? ? ??-==2212111qx qlx EI EI x M x z z ρ 梁下边缘的线应变 ()()?? ? ??-= = 22121 22qx qlx EI h x h x z ρε 下边缘伸长为 ()23 020221212Ebh ql dx qx qlx EI h dx x l l z l = ?? ? ??-==?? ?ε 10?3 已知梁在外力作用下发生平面弯曲,当截面为下列形状时,试分别画出正应力沿横截面高度的分布规律。 解:各种截面梁横截面上的正应力都是沿高度线性分布的。中性轴侧产生拉应力,另一侧产生压应力。 10?4 一对称T 形截面的外伸梁,梁上作用均布荷载,梁的尺寸如图所示,已知l =1.5m,q =8KN/m ,求梁中横截面上的最大拉应力和最大压应力。 b h

解: 1、设截面的形心到下边缘距离为y 1 则有 cm 33.74 108410 4104841=?+???+??= y 则形心到上边缘距离 cm 67.433.7122=-=y 于是截面对中性轴的惯性距为 4 2323cm 0.86467.24101241033.3841284=? ?? ? ????+?+???? ????+?=z I 2、作梁的弯矩图 设最大正弯矩所在截面为D ,最大负弯矩所在截面为E ,则在D 截面 MPa 08.15Pa 1008.15100.8641033.710778.16 8 231max t,=?=????==--y I M z D σ MPa 61.9Pa 1061.910 0.8641067.410778.168 2 32max c,=?=????==--y I M z D σ 在E 截面上 MPa 40.5Pa 1040.5100.8641067.4100.16 8 232max t,=?=????==--y I M z E σ MPa 48.8Pa 1048.810 0.8641033.7100.168 2 31max c,=?=????==--y I M z E σ 所以梁内MPa 08.15max t,=σ,MPa 61.9max c,=σ 10?5 一矩形截面简支梁,跨中作用集中力F ,已知l =4m ,b =120mm ,h =180mm ,弯曲时材料的许用应力[ C

新版《机械设计基础》课后习题参考答案

机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 武汉科技大学机械自动化学院

第2章 平面机构的自由度和速度分析 2-1画运动简图。 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是: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上下运动以达到冲压的目的。 4 3 5 1 2 解答:原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0,不合理 ,

2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 b) a) A E M D F E L K J I F B C C D B A 解答:a) n=7; P l=9; P h=2,F=3?7-2 ?9-2 =1 L处存在局部自由度,D处存在虚约束 b) n=5; P l=6; P h=2,F=3?5-2 ?6-2 =1 E、B处存在局部自由度,F、C处存在虚约束2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答:a) n=4; P l=5; P h=1,F=3?4-2 ?5-1=1 A处存在复合铰链 b) n=6; P l=7; P h=3,F=3?6-2 ?7-3=1 B、C、D处存在复合铰链 2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。

A B C D E 解答: a) n=7; P l =10; P h =0,F=3?7-2 ?10 = 1 C 处存在复合铰链。 b) n=7; P l =10; P h =0,F=3?7-2 ?10 = 1 B D E C A c) n=3; P l =3; P h =2,F=3?3 -2 ?3-2 = 1 D 处存在局部自由度。 d) n=4; P l =5; P h =1,F=3?4 -2 ?5-1 = 1 A B C D E F G G' H A B D C E F G H I J e) n=6; P l =8; P h =1,F=3?6 -2 ?8-1 = 1 B 处存在局部自由度,G 、G'处存在虚约束。 f) n=9; P l =12; P h =2,F=3?9 -2 ?12-2 = 1 C 处存在局部自由度,I 处存在复合铰链。

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