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1、机械基础部分习题解答3-2 （a） （b） （c）（d） （e） （f）3-4 4-1 答 （1）主矢是指力系中各力的矢量和，以表示。 （2）主矩是指力系中各力对简化中心之矩的代数和。 （3）当简化中心改变时，主矢不变，主矩要改变。4-4 解 以整体为研究对象，其中BC为二力构件，受力图如图所示。 4-6 解 各受力图分别如下（a） （b） （c）力偶与力偶平衡，所以 （d） 4-11解 以CD为研究对象，受力图如图所示 以整体为研究对象，受力图如图所示 （与图示方向相反）受力分析也可以杆AC、杆CD为研究对象进行分析计算。4-13解 分别以OA、滑块B为研究对象，由于AB杆为二力构件，则受力
2、图如图所示。滑块B AB杆为二力构件，杆OA 4-14解 分别以整体、BC为研究对象，受力图如图所示 整体： 整体： BC： （与图示方向相反）整体： BC： BC： 5-2 答（a）杆受拉力，杆受压力 （b）、杆受拉力，杆受压力5-6（a） （b） （c） （d） 5-8 解 内力N=100kN5-10 解 5-11 解（1） （2）（3） 杆内最大的线应变为5-13 解 以整体为研究对象，受力图如图所示 对于AC杆 所以，AC杆的强度足够。对于BC杆 所以，BC杆的强度足够。6-1 答（1）圆轴受扭时横截面上各点的剪应力垂直于该点处的半径，绕圆心的转向与扭矩的转向相同；沿半径成线性规律分布
3、，在截面中心处的剪应力为零。对于空心截面，空心部分无材料，因而无应力。（2）（a）、（d）是正确的；（b）、（c）是错误的，（b）绕圆心的转向与扭矩的转向不相同，（c）没有沿半径成线性规律分布。6-5 解（a） （b） （a） （b）6-6 解 （1） （2）从强度观点看，应将主动轮放在两个从动轮之间的布置比较合理。将轮1和轮2位置互换，有 7-2 答 在弯曲中，当载荷确定，其抗弯截面模量W值也确定不变的情况下，选择的截面形状，应使截面面积A尽可能小，从而使W/A比值较大。而型钢的截面面积往往较小，所以在同等情况下可以节省材料。当横截面面积相等时，工字形截面的值最大，矩形截面的W值最小，所以选
4、择工字形截面作为梁的截面最为合理。7-6 解 受力分析图如图所示（a） 剪力 弯矩 （b） 剪力 弯矩 7-7 解 由于水平方向不受力，则水平方向没有约束反力，则受力图如图所示。（c） （与图示方向相反） ，在CD段；，在D截面。（d） ，在A截面；，在C截面。8-2 答 运动简图反映机构各构件间相对运动关系的简单图形，装配图则反映机器或部件工作原理的结构图。由于实际构件的外形和结构往往很复杂，而构件之间的相对运动仅与运动副的形式和运动副之间的相对位置有关，为便于分析，可以不考虑那些与运动无关的因素，所以才化仅用简单线条和规定符合所组成的机构简图。8-3 答 运动副是组成机构的基本要素之一，是
5、指通过点、线或面直接接触的两构件所组成的可动联接。常见的平面运动副有：转动副、移动副、齿轮副、凸轮副。8-5 答 机构运动简图如下9-1 答 压力角是指作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。传动角是指作用在从动件上的驱动力与该力法向分力之间所夹的锐角。曲柄摇杆机构以曲柄为主动件时，最小传动角总是发生于曲柄与机架拉直共线和重叠共线的两位置之一。9-2 答 在曲柄摇杆机构中，若以原来的摇杆为机架，可得到双摇杆机构。9-7 答 由1、2、3和6组成的曲柄导杆机构；由3、4、5和6组成的对心曲柄滑块机构。10-2 答 基圆半径增大会使凸轮机构的压力角减小。在设计凸轮机构时，应在压力
6、角最大值不超过允许值的前提下尽量减小基圆半径，使机构紧凑。10-3 答 机械式手表中的棘轮机构，起控制运动的作用，就是将主传动的运动锁定，即限制发条嗖的一下就将能量释放完。自行车后轴上的棘轮机构，如图所示，由内棘轮1，与后轴3（看成与后轴联接）固联的转盘2，与转盘2铰接的棘爪4所组成。所起作用：(1) 单向转动作用。双脚向前蹬时，使棘轮逆时针转动，从而通过棘爪、转盘带动车轮转动。双脚向后蹬时，棘轮顺时针转动，棘爪滑过棘轮齿面，不使车轮转动。 (2)超越离合作用。如果在骑行中双脚不动，即棘轮相对不动，但车轮照样带着棘爪转动（棘爪在棘轮齿面滑过），这就是超越转动的作用。 10-5 解 如下图10-
7、6 解 由于在一个运动周期中，有40%的时间静止，则显然，槽数只能为正整数，且大于或等于3，所以12-1 答 细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的好。是因为细牙螺纹的螺距比粗牙螺纹的小，则其导程也比粗牙螺纹的小，所以其螺纹升角就小了：，螺纹升角小的自锁性好。12-2 答 多线螺纹的效率高。是因为具有相同直径和螺距的螺旋副的效率与螺纹升角成正比：，而螺纹升角与螺纹线数成正比：。12-3 答 螺栓主要受到轴向力的作用，轴承盖与轴承座之间的“止口”的作用：一是承受横向力的作用，二是起定位的作用。13-1 答 带传动的常用类型有平带传动、V带传动、多楔带传动、圆带传动。平带传动多用于传动中心距较大，传动速度较
8、高的场合。V带传动多用于传动比较大、要求结构紧凑的场合。多楔带传动多用于传动功率要求大的场合。圆带传动多用于小功率传动的场合。13-2 答 带轮的基准直径是指在V带轮上，与所配用的节面宽度相对应的带轮直径。 带的基准长度是指V带在规定的张紧力作用下，位于带轮基准直径上的周线长度。13-5 答 （1）带传动中的弹性滑动是因为带具有弹性，在传动中又有拉力差，摩擦力使带在松、紧两边发生不同性质的拉伸变形，引起与轮面的相对滑动。（2）打滑是由于过载，需要传递的圆周力超过最大摩擦力所引起。（3）弹性滑动是局部带在局部轮面上（所谓动弧区）发生弹性滑动，可以正常工作。打滑是整个带在整个轮面上发生弹性滑动，不
9、能正常工作。 （4）打滑首先发生在大带轮上。是因为过载首先传递给从动的大带轮。14-2 答 是因为一对互相啮合的渐开线齿轮的传动比等于基圆半径成反比，而基圆半径已经确定，所以其传动比不变。14-7 答 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是：模数和压力角分别相等，且为标准值。14-9 答 由于，而余弦函数为减函数，所以当，则；当，则。14-15 解 ，且即齿轮1与齿轮4的转向相反。如果想改变的符号，可在齿轮3和齿轮4之间增加一个惰轮。14-16 解 该轮系为行星轮系，则 而，代人得，与n1的转向相反。14-18 解 齿轮1、2、3及系杆H组成行星轮系，则 齿轮1、2、2、4及系杆H组成行星轮系，则 与
10、电动机的转向相反。15-1 答 按承载情况分，轴可分为：转轴、心轴和传动轴。15-5 解 由于深沟球轴承6205安装在C段，则 查表15-4，则； 定位轴肩，查附表1知，轴承6205的安装尺寸 则查表15-3，取，查表15-3，取非定位轴肩， 查表15-3，取， 查表15-3，取螺纹退刀槽， 查表15-3，取15-7 答 （1）两端轴承端盖处应增加调整垫片；（2）左轴承处的轴长过大，应不超过轴承宽度；右端轴肩高度过高，应比轴承厚度小，考虑到右端是齿轮的定位轴环，所以该处应增加一台阶。（3）齿轮的键过长，应小于齿轮宽度；同时轴长应小于齿轮宽度23mm。（4）右端轴承应增加一个台阶，使轴承内圈配合
11、的长度不超过轴承宽度；同时使左端的套筒的厚度小于轴承内圈厚度。（5）联轴器处应增加一个定位台阶；且键槽应与齿轮处的键槽设计在同一素线上。（6）右端轴承透盖不能和轴接触，应加大孔径。（7）箱体应设计成剖分式的。16-1 答 滑动轴承有四种摩擦状态。（1）干摩擦：两摩擦表面间不加任何润滑剂而直接接触的摩擦。干摩擦的摩擦功损耗大，磨损严重，温升很高，会导致轴瓦烧毁。所以，在滑动轴承中不允许出现干摩擦。（2）边界摩擦：两摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油对金属表面的吸附作用，在金属表面上形成一层极薄的油膜（厚度1m，即边界油膜）。由于边界油膜的厚度很小，不能将两金属表面完全分隔开，所以相互运动时，金属
12、表面的微观峰顶仍将相互搓削，摩擦、磨损现象仍然存在。边界摩擦状态虽不能完全消除但能有效地减轻磨损。（3）液体摩擦：若两摩擦表面间有充足的润滑油，在一定的条件下，两摩擦表面间能形成足够厚的润滑油膜，将两金属表面完全隔开。这是一种理想的摩擦状态。（4）混合摩擦：是指摩擦表面间的摩擦状态介于边界摩擦和液体摩擦之间，或称为非液体摩擦。这种摩擦状态能有效地降低摩擦，减轻磨损。大多数滑动轴承属于混合摩擦状态。16-6 答 61806 表示内径为30mm，深沟球轴承，尺寸系列18，0级公差，0组游隙。1209 表示内径为45mm，推力调心滚子轴承，尺寸系列02，0级公差，0组游隙。N2310表示内径为50mm，外圈无挡边的圆柱滚子轴承，尺寸系列23，0级公差，0组游隙。7305ACJ 表示内径为25mm，角接触球轴承，尺寸系列03，公称接触角为25O ，0级公差，0组游隙。32909表示内径为45mm，圆锥滚子轴承，尺寸系列29，0级公差，0组游隙。51408表示内径为40mm，双向推力球轴承，尺寸系列14，0级公差，0组游隙。16-7 答 轴的位置是通过调节垫片组的厚度来调整的，轴承间隙是通过螺母来调节的。