机械设计课后题及答案
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-09
机械设计课后题
机械设计是机械工程中非常重要的一环，而课后习题则是巩固所学知识的关键。本文将整理一些机械设计课后题及答案，希望对学生和工程师的学习和工作有所帮助。
第一部分：刚体静力学
刚体静力学是机械工程中的基础知识之一。以下是几道典型的课后题及答案。
1.1 题目
如图所示，A、B、C三个物体的重量分别为WA, WB, WC，三者均可看作质点。已知链接AD为轻杆，角度为β，链接BD为重杆，无限制。如何求出链接CD所受的力的方向和大小？
1.1 答案
链接CD所受的力的方向和大小应该如下计算：
先计算出链接BD所受的力FBD，因为BD是重杆，在竖直方向上所受的力为其重量，即WB，则FBD=WB
由于BD可以看作质点，所以FBD沿着BD链接线的方向作用。根据平衡条件，链接CD所受的力FCD与FBD在同一水平方向上，并且大小相等。
由于首先链接AD为轻杆，且β已知，可以知道C点的坐标：xC=xB-LABcosβ，yC=yB+LABsinβ
根据一般的平衡条件，C所受的合力为0，可以列出两个平衡方程：
在x轴上：FCD=Tcosθ
在y轴上：Tsinθ=WA+WC
其中，T为链接AC所受的张力，θ为链接AC与水平方向的夹角。
解方程组即可计算出FCD和θ的值。
第二部分：材料力学
材料力学是机械工程中另一个重要的知识点。以下是几个常见的课后题及答案。
2.1 题目
某公司需要生产一种受力情况如图所示的螺栓：
假设螺栓材料为45#钢，长度为L，截面直径为d，直角梁截面长度为a，厚度为b。若受力F=3kN，如何计算最大剪应力和最大法向应力？
2.1 答案
最大剪应力和最大法向应力应分别如下计算：
首先计算直角梁所受切向力，设其为F1，F1与受力F的方向相同。由于螺栓处于平衡状态，所以F1的大小也应为3kN。
然后计算螺栓所受的法向力F2和弯曲力F3。根据平衡条件，F2的大小应为F×b/L，而F3的大小则应为F×a/L。
计算最大剪应力。螺栓所受的最大剪应力发生在直角梁的中心处，其大小为τmax=4F1/(πd^2)。
计算最大法向应力。螺栓所受的最大法向应力发生在直角梁的边角处，它由两部分组成：(1)主应力，其大小为σ=m/(πd^2)；(2)剪应力，其大小为τ=Mb/(Iz)0.5，其中M为弯曲力矩，其大小为FL/4；b和z分别为直角梁截面宽度和离心轴距，其取值分别为b=d/π，z=b/2；Iz为直角梁关于y轴的惯性矩，其大小为Iz=b^3/12。
将两个应力大小分别计算出，与45#钢的材料标准比较即可判断螺栓是否安全。
第三部分：机械设计原理
机械设计原理是机械工程中的重要知识之一，涉及到诸如齿轮传动、轴承设计、弹簧设计等一系列问题。以下是一些常见的机械设计原理的课后题及答案。
3.1 题目
如图所示，黄色齿轮和红色齿轮构成一个齿轮传动系统，使用时需求输出轴的转速为500rpm，输入轴的转速为1000rpm。齿轮的齿数分别为60和30，模数为2mm。如何计算两个齿轮的模数、中心距、模数等参数？
3.1 答案
齿轮传动系统的模数、中心距、模数参数应分别如下计算：
由于初步确定输入、输出轴的转速和齿轮的齿数，可以通过齿轮传动公式计算出齿轮的一些参数：输入轴扭矩Ta=P/(2πna/60)，输出轴扭矩Tc=Ta/i；齿比i=Na/Nc=Zc/Za；中心距a=1/2(Ma+Mc)；接触比Ja/c=cosαa/cosαc；其中，P为输出功率，na为输入轴转速，Na，Nc分别为输入、输出齿轮的齿数，Ma，Mc分别为输入、输出齿轮的模数，αa，αc分别为齿轮的压力角。
已知Na/Nc=2、na=1000rpm、nc=500rpm、Za=60、Zc=30，代入上述公式可以解出一些参数的值。
要求中心距a的值，由于该值与齿数、压力角等参数有关，因此可采用经验公式进行计算，即a=Mc*[(Za+Zc)/2+2.2]/2。
模数的确定，一般可以根据齿轮的齿数和中心距的大小来进行适当选择。若中心距较长，则应选用大一些的模数；如果齿数较多则应选用小一些的模数。具体可参考相关标准。
总结
本文介绍了机械设计中的三个重要知识点：刚体静力学、材料力学和机械设计原理，并整理了一些典型的课后题和答案，供学生和工程师参考。要掌握好这些知识，需要对相关理论有充分的理解，同时也需要通过大量的实践来提高自己的能力。
机械设计课程设计答案?
答：第一题：答案：第二题：答案：
机械设计课后题及答案
答：机械设计原理是机械工程中的重要知识之一，涉及到诸如齿轮传动、轴承设计、弹簧设计等一系列问题。以下是一些常见的机械设计原理的课后题及答案。3.1 题目 如图所示，黄色齿轮和红色齿轮构成一个齿轮传动系统，使用时需求输出轴的转速为500rpm，输入轴的转速为1000rpm。齿轮的齿数分别为60和30，模数为2mm。...
机械设计基础第六版课后习题答案?
答：1、答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：产品规划 主要工作是提出设计任务和明确设计要求。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。技术设计 完成总体...
机械设计基础课后答案(陶平)
答：第2章习题2-5计算题2-5图所示各机构的自由度。并指出图中的复合铰、局部自由度和虚约束。解答：a)n=7;Pl=10;Ph=0，F=37-210=1C处存在复合铰链b)n=7;Pl=10;Ph=0，F=37-210=1c)n=3;Pl=3;Ph=2，F=33-23-2=1D处存在局部自由度，d)n=4;Pl=5;Ph=1，F=34-25-1=1e)n=6...
郑州大学机械设计基础第三版课后作业答案
答：回答：1-3平面机构具有确定的运动条件是什么?答:必须使原动件数目等于机构的自由度数。1-5试确定下列平面机构的自由度(图中绘有箭头的活动构件为原动件):a)推土机的推土机构;d)渣口堵塞机构;f)筛料机机构。解:a)推土机的推土机构活动构件数n=5,低副PL=7(6个转动...
机械设计第八版第五章课后习题答案
答：机械设计第五章课后习题 5-1 分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举一例说明它们的应用 _5-2 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？___5-3 分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况，它的最大应力，最小应力如何得出？当气缸内的最高压...
机械设计题库(含答案)---3
答：机械设计---3一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋的自锁条件为。2、三角形螺纹的牙型角α＝60度，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝30度，适用于传动。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永久防松。4...
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块五
答：模块五一、填空1、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈小，机构传动性能愈好。2、凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线，实现各种复杂的运动。3、一对齿轮啮合时,两齿轮的节圆始终相切。4、齿轮传动的标准安装是指分度圆与节圆重合。5、齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多，齿轮...
机械设计基础第3章习题及答案
答：第3章习题解答3-1题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知AB段为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角t。3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮是一个以C为中心的圆盘，问轮廓上D点与尖顶接触时其压力角为多少？试作图加以表示。3-3题3-3图所示为...
机械设计基础高建中 刘芬 版本 课后习题答案
答：练习题答案第一章 平面连杆机构1-1 什么叫曲柄?在铰链四杆机构中,曲柄的存在条件是什么?曲柄是否一定是最短杆?答:⑴ 能绕固定铰链中心作整周转动的连架杆称为曲柄。 ⑵ 曲柄存在的条件:①、最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其它两杆长度之和; ②、最短杆或其临杆做机架。 ⑶ 曲柄不一定是最短杆。(...
机械设计是机械工程中非常重要的一环，而课后习题则是巩固所学知识的关键。本文将整理一些机械设计课后题及答案，希望对学生和工程师的学习和工作有所帮助。
第一部分：刚体静力学
刚体静力学是机械工程中的基础知识之一。以下是几道典型的课后题及答案。
1.1 题目
如图所示，A、B、C三个物体的重量分别为WA, WB, WC，三者均可看作质点。已知链接AD为轻杆，角度为β，链接BD为重杆，无限制。如何求出链接CD所受的力的方向和大小？
1.1 答案
链接CD所受的力的方向和大小应该如下计算：
先计算出链接BD所受的力FBD，因为BD是重杆，在竖直方向上所受的力为其重量，即WB，则FBD=WB
由于BD可以看作质点，所以FBD沿着BD链接线的方向作用。根据平衡条件，链接CD所受的力FCD与FBD在同一水平方向上，并且大小相等。
由于首先链接AD为轻杆，且β已知，可以知道C点的坐标：xC=xB-LABcosβ，yC=yB+LABsinβ
根据一般的平衡条件，C所受的合力为0，可以列出两个平衡方程：
在x轴上：FCD=Tcosθ
在y轴上：Tsinθ=WA+WC
其中，T为链接AC所受的张力，θ为链接AC与水平方向的夹角。
解方程组即可计算出FCD和θ的值。
第二部分：材料力学
材料力学是机械工程中另一个重要的知识点。以下是几个常见的课后题及答案。
2.1 题目
某公司需要生产一种受力情况如图所示的螺栓：
假设螺栓材料为45#钢，长度为L，截面直径为d，直角梁截面长度为a，厚度为b。若受力F=3kN，如何计算最大剪应力和最大法向应力？
2.1 答案
最大剪应力和最大法向应力应分别如下计算：
首先计算直角梁所受切向力，设其为F1，F1与受力F的方向相同。由于螺栓处于平衡状态，所以F1的大小也应为3kN。
然后计算螺栓所受的法向力F2和弯曲力F3。根据平衡条件，F2的大小应为F×b/L，而F3的大小则应为F×a/L。
计算最大剪应力。螺栓所受的最大剪应力发生在直角梁的中心处，其大小为τmax=4F1/(πd^2)。
计算最大法向应力。螺栓所受的最大法向应力发生在直角梁的边角处，它由两部分组成：(1)主应力，其大小为σ=m/(πd^2)；(2)剪应力，其大小为τ=Mb/(Iz)0.5，其中M为弯曲力矩，其大小为FL/4；b和z分别为直角梁截面宽度和离心轴距，其取值分别为b=d/π，z=b/2；Iz为直角梁关于y轴的惯性矩，其大小为Iz=b^3/12。
将两个应力大小分别计算出，与45#钢的材料标准比较即可判断螺栓是否安全。
第三部分：机械设计原理
机械设计原理是机械工程中的重要知识之一，涉及到诸如齿轮传动、轴承设计、弹簧设计等一系列问题。以下是一些常见的机械设计原理的课后题及答案。
3.1 题目
如图所示，黄色齿轮和红色齿轮构成一个齿轮传动系统，使用时需求输出轴的转速为500rpm，输入轴的转速为1000rpm。齿轮的齿数分别为60和30，模数为2mm。如何计算两个齿轮的模数、中心距、模数等参数？
3.1 答案
齿轮传动系统的模数、中心距、模数参数应分别如下计算：
由于初步确定输入、输出轴的转速和齿轮的齿数，可以通过齿轮传动公式计算出齿轮的一些参数：输入轴扭矩Ta=P/(2πna/60)，输出轴扭矩Tc=Ta/i；齿比i=Na/Nc=Zc/Za；中心距a=1/2(Ma+Mc)；接触比Ja/c=cosαa/cosαc；其中，P为输出功率，na为输入轴转速，Na，Nc分别为输入、输出齿轮的齿数，Ma，Mc分别为输入、输出齿轮的模数，αa，αc分别为齿轮的压力角。
已知Na/Nc=2、na=1000rpm、nc=500rpm、Za=60、Zc=30，代入上述公式可以解出一些参数的值。
要求中心距a的值，由于该值与齿数、压力角等参数有关，因此可采用经验公式进行计算，即a=Mc*[(Za+Zc)/2+2.2]/2。
模数的确定，一般可以根据齿轮的齿数和中心距的大小来进行适当选择。若中心距较长，则应选用大一些的模数；如果齿数较多则应选用小一些的模数。具体可参考相关标准。
总结
本文介绍了机械设计中的三个重要知识点：刚体静力学、材料力学和机械设计原理，并整理了一些典型的课后题和答案，供学生和工程师参考。要掌握好这些知识，需要对相关理论有充分的理解，同时也需要通过大量的实践来提高自己的能力。
答：第一题：答案：第二题：答案：
答：机械设计原理是机械工程中的重要知识之一，涉及到诸如齿轮传动、轴承设计、弹簧设计等一系列问题。以下是一些常见的机械设计原理的课后题及答案。3.1 题目 如图所示，黄色齿轮和红色齿轮构成一个齿轮传动系统，使用时需求输出轴的转速为500rpm，输入轴的转速为1000rpm。齿轮的齿数分别为60和30，模数为2mm。...
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