國(guó)家開放大學(xué)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》形考任務(wù)1-4參考答案形考作業(yè)1第1章

靜力分析基礎(chǔ)1．取分離體畫受力圖時(shí)，（CEF）力的指向可以假定，（ABDG）力的指向不能假定。A．光滑面約束力B．柔體約束力C．鉸鏈約束力D．活動(dòng)鉸鏈反力E．固定端約束力F．固定端約束力偶矩G．正壓力2．列平衡方程求解平面任意力系時(shí)，坐標(biāo)軸選在(B）的方向上，使投影方程簡(jiǎn)便；矩心應(yīng)選在(G）點(diǎn)上，使力矩方程簡(jiǎn)便。A．與已知力垂直B．與未知力垂直C．與未知力平行D．任意E．已知力作用點(diǎn)F．未知力作用點(diǎn)G．兩未知力交點(diǎn)H．任意點(diǎn)3．畫出圖示各結(jié)構(gòu)中AB構(gòu)件的受力圖。參考答案：4．如圖所示吊桿中A、B、C均為鉸鏈連接，已知主動(dòng)力F＝40kN,AB＝BC＝2m,＝30.求兩吊桿的受力的大小。參考答案：列力平衡方程：ΣFx=0又因?yàn)锳B=BCFA﹒sinα=FC﹒sinαFA=FCΣFY=02FA﹒sinα=F∴FA=FB=F/2sinα=40KN第2章

常用機(jī)構(gòu)概述1．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么?參考答案：當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2．什么是運(yùn)動(dòng)副？什么是高副？什么是低副？參考答案：使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)結(jié)，稱為運(yùn)動(dòng)副。以點(diǎn)接觸或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，以面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。3．計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。參考答案：（1）n=7,PL=10,PH=0F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1C處為復(fù)合鉸鏈（2）n=5,PL=7,PH=0F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1（3）n=7,PL=10,PH=0F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1（4）n=7,PL=9,PH=1F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=2E、Eˊ有一處為虛約束，F(xiàn)為局部自由度第3章

平面連桿機(jī)構(gòu)1．對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長(zhǎng)之和的條件時(shí)，若取___為機(jī)架，將得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。A．最長(zhǎng)桿B．與最短桿相鄰的構(gòu)件C．最短桿D．與最短桿相對(duì)的構(gòu)件2．根據(jù)尺寸和機(jī)架判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型。（a）雙曲柄機(jī)構(gòu)（b）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（c）雙搖桿機(jī)構(gòu)（d）雙搖桿機(jī)構(gòu)3．在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知，lBC=150mm，lCD=120mm，lAD=100mm，AD為機(jī)架；若想得到雙曲柄機(jī)構(gòu)，求lAB的最小值。參考答案：要得到雙曲柄機(jī)構(gòu)，因此AD桿必須為最短桿若AB為最長(zhǎng)桿，則AB≥BC=150mm若BC為最長(zhǎng)桿，由桿長(zhǎng)條件得：lAD+lBC≤lAB+lCDlAB≥lAD+lBC-lCD=130mm因此lAB的最小值為130mm4．畫出各機(jī)構(gòu)的壓力角傳動(dòng)角。箭頭標(biāo)注的構(gòu)件為原動(dòng)件。參考答案：第4章

凸輪機(jī)構(gòu)1．凸輪機(jī)構(gòu)主要由（凸輪），（推桿）和（機(jī)架）三個(gè)基本構(gòu)件組成。2．凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的形式有（尖頂）從動(dòng)件，（滾子）從動(dòng)件和（平底）從動(dòng)件。3．按凸輪的形狀可分為（盤形）凸輪、（圓柱）凸輪和（曲面）凸輪。4．已知圖示凸輪機(jī)構(gòu)的偏心圓盤的半徑R＝25mm，凸輪軸心到圓盤中心的距離L=15mm，滾子半徑rT=5mm。試求：（1）凸輪的基圓半徑RO＝？（2）畫出圖示機(jī)構(gòu)的壓力角（3）推桿的最大行程H＝？（4）圖示位置從動(dòng)件的位移S=？參考答案：（1）R0=R―L+rT=25―15+5=15mm（2）（3）H=L+R+rT―R0=25+15+5―15=30mm（4）S=(R+rT)2―L2―(R―L)―rT=10.98mm第5章

其他常用機(jī)構(gòu)1．常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有（棘輪機(jī)構(gòu)），（槽輪機(jī)構(gòu)）和（不完全齒機(jī)構(gòu)）等幾種。2．螺紋的旋向有（左旋）和（右旋），牙形有（三角形），（矩形），（梯形）和（鋸齒形）。3．螺紋的導(dǎo)程S與線數(shù)n及螺距P之間的關(guān)系是什么？參考答案：導(dǎo)程S：在同一螺紋線上相鄰兩螺紋牙之間距離。線數(shù)n：在同一圓柱面上制造螺紋線的數(shù)目。螺距p：相鄰兩螺紋牙平行側(cè)面間的軸向距離。因此S=np形考作業(yè)2第六章

構(gòu)件內(nèi)力分析1．什么是構(gòu)件的強(qiáng)度？什么是構(gòu)件的剛度？參考答案：強(qiáng)度是構(gòu)件抵抗破壞的能力，滿足強(qiáng)度要求是指在外力作用下構(gòu)件不發(fā)生破壞。剛度是構(gòu)件抵抗變形的能力，滿足剛度要求是指在外力作用下構(gòu)件的彈性變形量不超過(guò)允許的限度。2．畫出圖示各桿的軸力圖，并計(jì)算最大軸力Nmax。參考答案：最大軸力Nmax=40KN

最大軸力Nmax=3P3．畫出圖示圓軸的扭矩圖，已知MA=5kN·m，MB=2kN·m。參考答案：4．畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并計(jì)算最大Q

max

和M

max

。（a）參考答案：（b）參考答案：（c）參考答案：第7章

構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度1．在作低碳鋼的拉伸試驗(yàn)時(shí)，整個(gè)拉伸過(guò)程大致可分為四個(gè)階段,依次為（彈性階段）（屈服階段）（強(qiáng)化階段）（縮徑斷裂階段）2．通常塑性材料的極限應(yīng)力?。ㄇO限），脆性材料的極限應(yīng)力?。◤?qiáng)度極限）。3．如圖7-35所示變截面桿AC，在A、B兩處分別受到50kN和140kN的力的作用，材料E＝200GPa。試求：（1）畫出軸力圖；（2）求各段正應(yīng)力；（3）求總變形量。參考答案：，，，。，，，。4．一矩形截面梁，承受載荷F=10KN，材料的許用應(yīng)力[]=160MPa，試確定橫截面尺寸。參考答案：5．如圖所示的圓形橫截面的梁，承受載荷F＝10kN，M＝20kN·m，梁長(zhǎng)a＝2m，材料的許用應(yīng)力[σ]＝160MPa，試求：（1）梁A、B端的約束力；（2）畫出剪力圖和彎矩圖；（3）若d＝70mm，校核梁的強(qiáng)度。參考答案：形考任務(wù)3第8章

齒輪傳動(dòng)1．漸開線齒廓形狀取決于________直徑大小。A．節(jié)圓B．分度圓C．基圓D．齒頂圓2．對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，決定齒廓形狀的基本參數(shù)是（齒數(shù)），（壓力角），（變位系數(shù)）3．標(biāo)準(zhǔn)外嚙合斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是：兩齒輪的（法面）模數(shù)和（法面壓力角）都相等，齒輪的（螺旋）角相等、旋向（相反）。4．采用展成法加工正常齒齒輪時(shí)，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是（17）。5．一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，兩齒輪的（）始終相切。A．分度圓B．基圓C．節(jié)圓D．齒根圓6．已知一標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，其齒頂圓直徑da1＝77.5mm，齒數(shù)z1＝29?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)大齒輪與其相嚙合，傳動(dòng)的安裝中心距a＝145mm，試計(jì)算這個(gè)大齒輪的主要尺寸。（分度圓直徑d2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2、基圓直徑db2）參考答案：。。7．兩級(jí)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)如圖所示，高速級(jí)mn＝3mm，1＝15°Z2＝51；低速級(jí)mn＝5mm，Z3＝17試問(wèn)：（1）低速級(jí)斜齒輪旋向如何選擇才能使中間軸上兩齒輪軸向力的方向相反?（2）低速級(jí)齒輪取多大螺旋角2才能使中間軸的軸向力相互抵消?參考答案：8．單級(jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，大齒輪材料為ZG45，正火處理，已知傳遞功率Pl＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，zl＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪在軸上對(duì)稱布置，中等沖擊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。試校核此齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度。參考答案：第9章

蝸桿傳動(dòng)1．為什么將蝸桿分度圓直徑dl規(guī)定為蝸桿傳動(dòng)中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)？參考答案：為便于加工渦輪刀具的標(biāo)準(zhǔn)化，一般將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。2．為什么蝸桿的傳動(dòng)比i只能表達(dá)為i＝z2/z1，卻不能以i＝d2/d1來(lái)表示？參考答案：因?yàn)闇u輪蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比與蝸桿的直徑無(wú)關(guān)。3．圖示的各蝸桿傳動(dòng)均以蝸桿為主動(dòng)件。試標(biāo)出圖中未注明的蝸輪或蝸桿的轉(zhuǎn)向及旋向，并畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點(diǎn)和三個(gè)分力的方向。（a）參考答案：（a）

（b）（b）第10章作業(yè)題1．圖示所示輪系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2、Z4=40，求該輪系的傳動(dòng)比，并判斷蝸輪4的轉(zhuǎn)向。參考答案：2．在圖示輪系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求傳動(dòng)比i16。參考答案：3．如圖所示的輪系，已知z15,z25,z15,z30,z15,z30,z21223344551向。參考答案：4．圖示行星輪系，已知Z1=Z2’=41，Z2=Z3=39，試計(jì)算傳動(dòng)比iH1。參考答案：（右旋）若，求齒條線速度（右旋）若，求齒條線速度的大小和方,4,20,60mmmzzmin/500rn6v形考任務(wù)4第11章

帶傳動(dòng)1．帶傳動(dòng)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)和打滑的原因是什么?對(duì)傳動(dòng)各有什么影響?參考答案：由于帶是彈性體，帶緊邊與松邊拉力不同，由于帶的彈性變形量的變化而引起的帶與帶輪間的相對(duì)滑動(dòng)。打滑時(shí)帶傳遞的圓周力大于帶能傳遞的做大有效圓周力，引起的帶在帶輪上全面滑動(dòng)的。彈性滑動(dòng)將引起：（1）降低傳動(dòng)效率；（2）從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪，造成傳動(dòng)比誤差；（3）帶的磨損；（4）發(fā)熱使帶溫度升高。打滑造成帶的磨損加劇，無(wú)法傳遞動(dòng)力，致使傳動(dòng)失效。2．試分析增速帶傳動(dòng)工作時(shí)，其最大應(yīng)力在哪里?參考答案：帶緊邊剛繞出小帶輪處。3．V帶傳動(dòng)n1=1450r/min，fv=0.51，包角＝150°，預(yù)緊力F0=360N。試問(wèn)：1）該傳動(dòng)所能傳遞的最大有效拉力是多少?2）若d1=100mm，其傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為多少?3）若傳動(dòng)的效率為0.95，彈性滑動(dòng)忽略不計(jì)，從動(dòng)輪輸出功率為多少?參考答案：第12章

聯(lián)

接1．普通平鍵的截面尺寸b×h按（軸徑）選取，長(zhǎng)度L按（輪轂的長(zhǎng)度）確定。2．花鍵聯(lián)接的主要類型有（矩形）花鍵、（漸開線）花鍵和（三角形）花鍵。3．為什么多數(shù)螺紋聯(lián)接工作前均要預(yù)緊？如何控制預(yù)緊力？螺紋聯(lián)接的主要防松方法有哪些？參考答案：預(yù)緊的目的是為了增加聯(lián)接的剛性、緊密型和防松能力。用測(cè)力矩扳手和定力矩扳手。機(jī)械防松、摩擦防松、其他防松。第13章

軸1．按軸的受力分類，軸可以分為（心軸）、（轉(zhuǎn)軸）和（傳動(dòng)軸）。2．請(qǐng)判斷圖示四個(gè)軸中，哪一個(gè)軸的結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)的是什么錯(cuò)誤，應(yīng)如何改正。a）

b）

c）

d）參考答案：C軸承無(wú)法拆卸，應(yīng)將軸肩高度低于軸承內(nèi)圈。第14章

軸

承1．寫出下列軸承代號(hào)表示的內(nèi)容，說(shuō)明該軸承適用的場(chǎng)合。7208，32314，6310／P5，7210B，N2222參考答案：2．如圖所示,軸的兩端用兩個(gè)角接觸球