机械设计基础答案

机械设计基础答案

第一章

前面有一点不一样，总体还行~~~

1-1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？

解：机械零件常用的材料有：钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢)，铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。 为零件选材时应考虑的主要要求： 1.使用方面的要求：

1）零件所受载荷的大小性质，以及应力状态， 2）零件的工作条件，

3）对零件尺寸及重量的限制， 4）零件的重要程度， 5）其他特殊要求。 2.工艺方面的要求。 3.经济方面的要求。

1-2.试说明下列材料牌号的意义：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4. 解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。 45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。

40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr元素。

65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn元素。

ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为230，抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa. ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。

LC4表示铝硅系超硬铝。

1-6.标准化在机械设计中有何重要意义？

解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。

第二章

2-7.为什么要提出强度理论？第二、第三强度理论各适用什么场合？

解：材料在应用中不是受简单的拉伸、剪切等简单应力状态，而是各种应力组成的复杂应力状态，为了判断复杂应力状态下材料的失效原因，提出了四种强度理论，分别为最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。

第二强度理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素，适用于石料、混凝土、铸铁等脆性材料的失效场合。 第三强度条件：认为最大切应力是引起屈服的主要因素，适用于低碳钢等塑性材料的失效场合。

2-15.画出图示梁的弯矩图。

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?F?0,FA?FB?F?0,解：?MA?0,FB*3a?M?F*a?0

FB?0,FA?F

?F?0，F1?F2?F?2F?F?0解：?MA?0,F*2a?2F*a?F*4a?F2*3a?0

F2?8/3F,F1??2/3F

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第三章

3-4.计算图示各机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

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3-5.图示为一简易冲床的拟设计方案。设计者思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固定在轴A上的凸轮2和杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下往复运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图，计算机构的自由度，并分析其运动是否确定，如其运动不确定，试提出修改措施。

n?3,PL?4,PH?1F?3n?2PL?PH?3?3?2?4?1?0由于F=0,故不能运动

修改措施为：

3-6.试绘出图示机构的运动简图，并计算其自由度。

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n?3,PL?4F?3n?2PL?PH?3?3?2?4?1

n?5,PL?7,PH?0F?3n?2PL?PH?3?5?2?7=1

n?5,PL?7,PH?0F?3n?2PL?PH?3?5?2?7=1

第四章

4-6.在图4-11所示的差动螺旋机构中，螺杆1与机架3在A处用右旋螺纹连接，导程

SA=4mm，当摇柄沿顺时针方向转动5圈时，螺母2向左移动5mm，试计算螺旋副B的

导程SB，并判断螺旋副B的旋向。

解：由题意判断B为右旋，A、B同向，固有：

l2?(SA?SB)?1(4?SB)10?，故?5?2?2?SB?5mm