目录
第1章 机械设计概述 ·········································································· 1 第2章 摩擦、磨损及润滑概述 ······························································ 3 第3章 平面机构的结构分析 ································································· 12 第4章 平面连杆机构 ·········································································· 16 第5章 凸轮机构 ················································································ 36 第6章 间歇运动机构 ·········································································· 46 第7章 螺纹连接与螺旋传动 ································································· 48 第8章 带传动···················································································· 60 第9章 链传动···················································································· 73 第10章 齿轮传动 ················································································ 80 第11章 蜗杆传动 ················································································· 112 第12章 齿轮系···················································································· 124 第13章 机械传动设计 ·········································································· 131 第14章 轴和轴毂连接 ·········································································· 133 第15章 轴承······················································································· 138 第16章 其他常用零、部件 ···································································· 152 第17章 机械的平衡与调速 ···································································· 156 第18章 机械设计CAD简介 ··································································· 163
第1章 机械设计概述
1.1 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，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。
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。 1.2 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。 1.3 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。 1.4 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。
第2章 摩擦、磨损及润滑概述
2.1 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
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的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，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。 2.2 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由快变慢；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。 2.3 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。 2.4 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。 2.5 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。 2.6 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。 2.7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形密封圈，以及毡圈。
2.8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
3.1 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由度数时,机构就具有确定的相对运动。 3.2 在计算机构的自由度时，要注意哪些事项？
答：应注意机构中是否包含着复合铰链、局部自由度、虚约束。 3.3 机构运动简图有什么作用？如何绘制机构运动简图？
答：（1）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。
（2）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。
3.4 计算如题3.4图所示各机构的自由度，并说明欲使其具有确定运动，需要有几个原动件？
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题3.4图
答：a）n?9，PL?13，PH?0代入式（3.1）中可得
F?3n?2PL?PH?3?9?2?13?0?1
此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。
b) B处存在局部自由度，必须取消，即把滚子与杆刚化，则n?3，PL?3，PH?2，代入式（3.1）中可得
F?3n?2PL?PH?3?3?2?3?2?1
此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。 c) n?5，PL?7，PH?0代入式（3.1）中可得
F?3n?2PL?PH?3?5?2?7?0?1
此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。
3.5 绘制如题3.5图所示各机构的运动简图，并计算其自由度。
题3.5图
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答：取?L?0.001m/mm，绘制运动简图如题3.5答案图所示：
题3.5答案图
图a)：n?3，PL?4，PH?0 ，则F?3n?2PL?PH?1；
图b)：n?3，PL?4，PH?0，则F?3n?2PL?PH?1。
3.6 试计算如题3.6图所示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（图中绘有箭头的构件为原动件）。
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题3.6图
解：a)：n?7，PL?10，PH?0。
F?3n?2PL?PH?3?7?2?10?1
运动确定。
b) n?5，PL?7，PH?0
F?3n?2PL?PH?3?5?2?7?1
运动确定
c) n?7，PL?10，PH?0。
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陈立德版机械设计基础第1、2、3章课后题答案
