機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)答案(西工大版).doc

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1、......第一章前面有一點(diǎn)不一樣，總體還行~~~1-1.機(jī)械零件常用的材料有哪些？為零件選材時(shí)應(yīng)考慮哪些主要要求？解：機(jī)械零件常用的材料有：鋼(普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼)，鑄鐵，有色金屬（銅及銅合金、鋁及鋁合金）和工程塑料。為零件選材時(shí)應(yīng)考慮的主要要求：1.使用方面的要求：1）零件所受載荷的大小性質(zhì)，以及應(yīng)力狀態(tài)，2）零件的工作條件，3）對(duì)零件尺寸及重量的限制，4）零件的重要程度，5）其他特殊要求。2.工藝方面的要求。3.經(jīng)濟(jì)方面的要求。1-2.試說(shuō)明下列材料牌號(hào)的意義：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT2

2、00,ZcuSn10P1,LC4.解：Q235是指當(dāng)這種材料的厚度（或直徑）≤16mm時(shí)的屈服值不低于235Mpa。45是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬(wàn)分之四十五。40Cr是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬(wàn)分之四十并且含有平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.5%的Cr元素。65Mn是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬(wàn)分之六十五并且含有平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.5%的Mn元素。ZG230-450表明該材料為鑄鋼，并且屈服點(diǎn)為230，抗拉強(qiáng)度為450..學(xué)習(xí)參考.......HT200表明該材料為灰鑄鐵，并且材料的最小抗拉強(qiáng)度值為200Mpa.ZCuSn10P1鑄造用的含10%Sn、1%P

3、其余為銅元素的合金。LC4表示鋁硅系超硬鋁。1-6.標(biāo)準(zhǔn)化在機(jī)械設(shè)計(jì)中有何重要意義？解：有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕設(shè)計(jì)工作量，便于零部件的互換和組織專(zhuān)業(yè)化的大生產(chǎn)，以及降低生產(chǎn)成本，并且簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)方法，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程，具有先進(jìn)性、規(guī)范性和實(shí)用性，遵照標(biāo)準(zhǔn)可避免或減少由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足而出現(xiàn)的偏差。第二章2-7.為什么要提出強(qiáng)度理論？第二、第三強(qiáng)度理論各適用什么場(chǎng)合？解：材料在應(yīng)用中不是受簡(jiǎn)單的拉伸、剪切等簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)，而是各種應(yīng)力組成的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，為了判斷復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料的失效原因，提出了四種強(qiáng)度理論，分別為最大拉應(yīng)力理論、最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論

4、、最大切應(yīng)力理論、畸變能密度理論。第二強(qiáng)度理論認(rèn)為最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變是引起斷裂的主要因素，適用于石料、混凝土、鑄鐵等脆性材料的失效場(chǎng)合。第三強(qiáng)度條件：認(rèn)為最大切應(yīng)力是引起屈服的主要因素，適用于低碳鋼等塑性材料的失效場(chǎng)合。2-15.畫(huà)出圖示梁的彎矩圖。.學(xué)習(xí)參考.......解：解：第三章3-4.計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。.學(xué)習(xí)參考........學(xué)習(xí)參考.......3-5.圖示為一簡(jiǎn)易沖床的擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者思路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固定在軸A上的凸輪2和杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到?jīng)_壓的

5、目的。試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并分析其運(yùn)動(dòng)是否確定，如其運(yùn)動(dòng)不確定，試提出修改措施。由于F=0,故不能運(yùn)動(dòng)修改措施為：.學(xué)習(xí)參考.......3-6.試?yán)L出圖示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。第四章4-6.在圖4-11所示的差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)中，螺桿1與機(jī)架3在A處用右旋螺紋連接，導(dǎo)程，當(dāng)搖柄沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)5圈時(shí)，螺母2向左移動(dòng)5mm，試計(jì)算螺旋副B的導(dǎo)程，并判斷螺旋副B的旋向。.學(xué)習(xí)參考.......解：由題意判斷B為右旋，A、B同向，固有：第五章5-7.根據(jù)圖中所注尺寸，試問(wèn)如何才能獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？解：根據(jù)曲柄存在的

6、條件：（1）最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度≤其他兩桿長(zhǎng)度之和；（2）最短桿為連架桿。根據(jù)題意：140+200<170+180，故滿足第一條件。當(dāng)最短桿AD為連架桿時(shí)，即AB、CD固定時(shí)，極限位置如圖所示，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)最短桿AD為機(jī)架時(shí)，極限位置如下圖所示，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。.學(xué)習(xí)參考.......當(dāng)AD為連桿時(shí)，極限位置如下圖所示，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。5-8．圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，若要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，試問(wèn)機(jī)架長(zhǎng)度范圍為多少？解：根據(jù)曲柄存在的條件：（1）最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度≤其他兩桿長(zhǎng)度之和；（2）最短桿為連架桿。根據(jù)題意：（1）若為最長(zhǎng)桿（≥300），+≤+，300≤

7、≤400.（2）若為最長(zhǎng)桿（≤300），+≤+，200≤≤300.故200≤≤400.5-10.設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知搖桿長(zhǎng)度，擺角.學(xué)習(xí)參考.......，行程速比系數(shù)K=1.2。試用圖解法根據(jù)最小傳動(dòng)角的條件確定其余三桿的尺寸。解：由.故，先畫(huà)出CD和,使得∠=.由于，故過(guò)和作∠和∠=，以O(shè)點(diǎn)為圓心作圓過(guò)C做∠DCA=交圓O于A點(diǎn)。AC=133mm，=91.89mm，AD=94.23mm,計(jì)算得AB=20.555mm,BC=112.445mm所以其他三桿長(zhǎng)度為：AD=94.23mm，AB=20.555mm,BC=112.445mm5-11.設(shè)計(jì)一曲柄滑

8、塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊行程H=50mm,偏距e=20mm,