精密机械设计基础课后习题简答全天津大学出版社

精密机械设计基础课后习题简答全天津大学出版社

C2

2-1 表征金属材料的力学性能时,主要有哪几项指标？

解:表征金属材料的力学性能时,主要指标有:强度(弹性极限、屈服极限、强度极限),刚度、塑性、硬度。

2-2 常用的硬度指标有哪些？

解:常用的硬度指标有三种:布氏硬度(HBS)、洛氏硬度(HRC－洛氏C标度硬度)、

维氏硬度(HV)。 2-3 低碳钢,中碳钢,高碳钢的含碳量范围就是多少？

解:低碳钢(C≤0、25%);中碳钢(0、25%＜C≤0、6%);高碳钢(C＞0、6%) 2-4 什么就是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解:冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就就是合金钢。 其中加入Mn可以提高钢的强度与淬透性;加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性与淬透性;加入Ni可以提高钢的强度、耐热性与耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解:有色金属主要分为以下几类:

1)铜合金:良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2)铝合金:比强度高,塑性好,导热、导电性良好,切削性能良好。 3)钛合金:密度小,机械强度高、高低温性能好,抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？

解:常用的热处理工艺有:退火、正火、淬火、回火、表面热处理与化学热处理。 2-7 钢的调质处理工艺过程就是什么？其主要目的就是什么？

解:钢的调质处理工艺指的就是淬火加高温回火。目的就是为了获得良好的综合

机械性能,即好的强度、韧性与塑性。

2-8 镀铬与镀镍的目的就是什么？

解:镀铬的目的就是为了使材料表层获得高的化学稳定性,并具有较高的硬度与耐

磨性。镀镍就是为了获得良好的化学稳定性,并具有良好的导电性。

2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？

解:选择材料时主要满足使用要求、工艺要求与经济要求。 C4

4-1 何谓运动副与运动副要素？运动副如何进行分类？

解:由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。

两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。

运动副有多种分类方法: 按照运动副的接触形式分类:

面与面接触的运动副在接触部分的压强较低,被称为低副,而点、线接触的运动副称为高副。 按照相对运动的形式分类:

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构成运动副的两个构件之间的相对运动若就是平面运动则为平面运动副,若为空间运动则称为空间运动副,两个构件之间只做相对转动的运动副被称为转动副,两个构件之间只做相对移动的运动副称为移动副。

4-2 机构运动简图有何用处？能表达原机构哪些方面的特征？

解:作用:表示机构的结构与运动状况;作为运动分析与动力分析的依据。能表达

运动副间的相对位置与机构各构件间相对运动关系。

4-3 机构具有确定运动的条件就是什么？当机构的原动件数少于或多于机构自

由度时机构的运动将发生什么情况？

解:条件:机构自由度F>0;原动件数目等于机构自由度。原动件数少于机构自由

度时机构运动不确定。原动件数多于机构自由度时机构将遭到破坏。

4-4 在计算机构自由度时,应注意哪些事项？

解: 复合铰链:若有m个机构用复合铰链连接时,则应含有(m-1)个转动副;局

部自由度:某些构件所产生的局部运动,并不影响其她构件的运动,计算机构自由度时应除去局部自由度;虚约束:有些运动副的约束可能与其她运动副的约束重复,因而这些约束对机构的活动实际上并无约束作用,计算机构自由度时应除去虚约束。

4-5 为何要对平面机构“高副低代”？“高副低代”时,应满足的条件就是什么？ 解: 为了便于对含有髙副的平面机构进行研究,也使平面低副机构的运动分

析方与动力分析方法,能适用于一切平面机构。条件:为了使机构的运动保持不变,代替机构与原机构的自由度、瞬时速度与瞬时加速度必须完全相同。

4-6 画出所示机构的运动简图,计算其自由度 解:

F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×4-0 = 1

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F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×4-0 = 1

4-7 计算平面机构的自由度 解:

F = 3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 = 1

F = 3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 = 1

4-8 计算平面机构的自由度 解:

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F = 3n-2PL-PH = 3×3-2×3-2 = 1

F = 3n-2PL-PH = 3×6-2×8-1 = 1

4-9 计算平面机构的自由度。将其中高副化为低副。确定机构所含杆组的数目与级别以及该机构的级别。 解:

髙副低代

F = 3n-2PL-PH = 3×8-2×11-1 = 1

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高副低代:

虚约束

局部自由度

F = 3n-2PL-PH = 3×6-2×8-1 = 1

C5

5-1 四杆机构的基本型式有哪几种？

A:曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构,曲柄滑块机构,异杆机构。 5-2 四杆机构存在的条件就是什么？

A:最短杆与最长杆的长度之与小于或等于其余两杆长度之与,以最短杆为机架,则构成双曲柄机构,以最短杆相对的杆为机架,则构成双摇杆机构,以最短杆任一相邻杆为机架,则构成曲柄摇杆机构。 5-3 何谓四杆机构的压力角与传动角？

A:若不考虑各构件的重力,惯性力及运动副中摩擦力的影响,当主动件为曲柄时,力通过连杆作用与从动件上,连杆与从动件交点的力沿连杆方向,交点的速度与力作用线之间所其锐角称压力角;以连杆与从动轴线之间所其锐角为传动角。

5-4 四杆机构中可能产生死点位置的机构有哪些？它们发生死点位置的条件就是什么？

A:机构:曲柄摇杆机构,以摇杆为主动件;曲柄滑块机构,以滑块为主动件。 死点位置:连杆与从动件曲柄处于其线位置时。

5-5 当给定连杆两个位置时,设计的四杆机构可以有无穷多,若要唯一确定解,可以附加哪些条件？

A:附加条件:曲柄与摇杆长度:固定铰链A或D的位置;AD间距离;主、从动件的转角。

5-6 写出正弦机构与正切机构的传动特性式,从结构上如何区别正弦机构与正切机构？

A:正弦机构 传动特性 s=a(sin φ-sin φ0) 传动比 i=d φ/ds=1/cos φ 正切机构 传动特性 s=a(tan φ-tan φ0)

传动比 i=d φ/ds=(1/a)*(1/cos 2φ)

区别:正弦机构的从动机构件与主动构件的接触点到转轴的距离就是固定的。正切机构从动机构件与主动构件的到转轴的距离随主动构件位移变化。

5-7 何谓机构的原理误差？如果推杆行程与摆杆长度均相同,正弦机构与正切机构的原理误差各为多少？若正弦机构的原理误差比正切机构小,为什么在高精度的比较仪中却采用正切机构？

A:正弦机构 Δs= aφ-a(φ-φ3/6)=aφ3/6