机械设计基础(第三版)课后答案(1-18章
全)
机械设计概述
机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?
答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段: 1.产品规划 主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计 在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,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。
3.技术设计 完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验 制造出样机、试用、修改、鉴定。 常见的失效形式有哪几种?
答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。 什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?
答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?
答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
摩擦、磨损及润滑概述
按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?
答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。 磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么?
答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧
烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型?
答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么? 答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。 如何选择适当的润滑剂?
答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。
当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。 润滑油的润滑方法有哪些?
答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 接触式密封中常用的密封件有哪些?
答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L
非接触式密封是如何实现密封的?
答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。 第3章 平面机构的结构分析 机构具有确定运动的条件是什么
答:机构的主动件数等于自度数时,机构就具有确定的相对运动。 在计算机构的自度时,要注意哪些事项? 答:应注意机构中是否包含着复合铰链、局部自度、虚约束。 机构运动简图有什么作用?如何绘制机构运动简图?
答:能抛开机构的具体结构和构件的真实外形,简明地表达机构的传动原理,并能对机构进行方案讨论和运动、受力分析。
绘制机构运动简图的步骤如下所述:
①认真研究机构的结构及其动作原理,分清机架,确定主动件。
②循着运动传递的路线,搞清各构件间相对运动的性质,确定运动副的种类。 ③测量出运动副间的相对位置。 ④选择视图平面和比例尺,用规定的线条和符号表示其构件和运动副,绘制成机构运动简图。
计算如题图所示各机构的自度,并说明欲使其具有确定运动,需要有几个原动件?
题图
答:a)n9,PL13,PH0代入式中可得 F3n2PLPH3921301
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。 PH2,b) B处存在局部自度,必须取消,即把滚子与杆刚化,则n3,P代L3入式中可得 F3n2PLPH332321
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。 c) n5,P代入式中可得 L7,PH0F3n2PLPH352701
此机构要具有确定的运动,需要有一个原动件。 绘制如题图所示各机构的运动简图,并计算其自度。 题图
答:取L/mm,绘制运动简图如题答案图所示: 题答案图
图a):n3,PL4,PH0 ,则F3n2PLPH1; 图b):n3,PL4,PH0,则F3n2PLPH1。
试计算如题图所示机构的自度,并判断该机构的运动是否确定。 题图
解:a):n7,PL10,PH0。 F3n2PLPH372101 运动确定。