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机械设计基础课程形成性考核作业答案（一）
第1章静力分析基础
1．C、E、FA、B、D、G
2．BF、G

4．解：受力分析如下图

列力平衡方程：

又因为AB=BC

第2章常用机构概述

1．答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。
2．答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．机构的自由度计算
（1）n＝7，PL＝10，PH＝0（2）n＝5，PL＝7，PH＝0

C处为复合铰链
（3）n＝7，PL＝10，PH＝0（4）n＝7，PL＝9，PH＝1

E、E’有一处为虚约束F为局部自由度
C处为复合铰链
第3章平面连杆机构
1．C
2．a）双曲柄机构b）曲柄摇杆机构c）双摇杆机构d）双摇杆机构
3．解：要得到双曲柄机构，因此AD杆必须为最短杆；
若AB为最长杆，则AB≥BC＝150mm
若BC为最长杆，由杆长条件得：

因此的最小值为130mm
4．如下图：第4章凸轮机构
1．凸轮推杆机架
2．尖顶滚子平底
3．盘形圆柱曲面
4．解：（1）
（2）
（3）
（4）

第5章其他常用机构
1．棘轮机构槽轮机构不完全齿机构
2．左旋右旋三角形矩形梯形锯齿形
3．答：导程S：在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离。
线数n：在同一圆柱面上制造螺纹线的数目。
螺距p：相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
因此
机械设计基础课程形成性考核作业答案（二）

第6章构件内力分析
1．强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏。
刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。
2．

最大轴力最大轴力

3．

4．（1）解：求支反力

kNkN
由得知支反力计算无误。
由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像。下面我们开始求在下列几处的剪力值：
在A点左截面，
在A点右截面，kN
在C点左截面，kN
在C点右截面，kN
在B点左截面，kN
在B点右截面，画出剪力图，如下图：
同理我们根据几何关系求处几处弯矩值：
在A点，

在D点，画出弯矩图，如下图：

最大

（2）解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解法进行求解：
求支反力

kNkN
由得知支反力计算无误。
由于各段受力情况不同可以分段求解
AC段

CD段：

DB段：

根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下

最大
同学可按第一题做法自己做一遍本题

（3）解：求支反力

由得知支反力计算无误。
根据几何关系我们知道剪力图AC为一水平直线，CB为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。
在A点稍左，
在A点稍右，
在B点稍左，
在B点稍右，
根据上面数值可做剪力图。
根据几何关系，AC段没有载荷作用，弯矩图为一条斜直线；在C点有集中力偶，弯矩图有突变，CB段有均布载荷作用，弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：
在点A，
在C点左截面
在C点右截面
在点B,
此外由剪力图知道，在CB段内有一截面的剪力为零，这个截面的弯矩是梁CB段内弯矩的极值。即该点的剪力QD＝0，令点D的坐标为x，,即：
得

此点的弯矩值为：

根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：

最大KNKN.M

第7章构件的强度和刚度
1．弹性阶段屈服阶段强化阶段缩径断裂阶段
2．屈服极限强度极限
3．解：（1）

（2）AB段
BC段
（3）AB段：（缩短）
BC段（伸长）
（缩短）
4．解：求支反力。

截面宽b＝36mm高h＝2b＝72mm

5．解：（1）求约束力

（2）画剪力图，弯矩图：

（3）＞
所以此梁不安全。

机械设计基础课程形成性考核作业答案（三）
第8章齿轮传动
1．C
2．齿数压力角变位系数
3．法面法面压力角螺旋角相等相反
4．17
5．C
6．解：

7．解：（1）低速级斜齿轮旋向为左旋，才能使中间轴上两齿轮轴向力相反。
（2）

→

8.27°

8．解：
小齿选用45号钢，轮调质处理，查表硬度220HBS大齿轮ZG45硬度180HBC
查表得

查表得：

计算转矩：

由于原动机为电动机，中等冲击，对称布置，故得K=1.2
由于是闭式齿轮，我们先较核齿面接触疲劳强度，我们按标准中心距进行较核：

∴（安全）

下面，我们再较核齿根弯曲疲劳强度。
查表得：

＜＜(安全)

第9章齿轮传动
1．为便于加工蜗轮刀具的标准化，一般将蜗杆的分度圆直径规定为标准值。
2．因为蜗轮蜗杆传动的传动比与蜗杆的直径无关。
3．
（a）

（b）