《机械设计基础课程形成性考核作业及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础课程形成性考核作业及答案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计基础课程形成性考核作业（第1章静力分析基础1 .取分离体画受力图时，_CEF_力的指向可以假定， _ABDG_力的指向不能假定。A.光滑面约束力 B.柔体约束力C.钱链约束力 D.活动较链反力E.固定端约束力 F.固定端约束力偶矩G.正压力2 .列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在_B_的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。A.与已知力垂直 B.与未知力垂直 C.与未知力平行 D.任意E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点3 .画出图示各结构中 AB构件的受力图。4 .如图所示吊杆中 A、B、C均为较链连接，已知主动力F=40kN,A
2、B =BC = 2m, =30 .求两吊杆的 受力的大小解：受力分析如下图列力平衡方程：Fx 0又因为AB=BCFasinFC sinFaFy 02Fa sinFaFb2sin40KN第2章常用机构概述1 .机构具有确定运动的条件是什么答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动2 .什么是运动副？什么是高副？什么是低副?.以点接触或线接触的运动副称为高答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副 副，以面接触的运动副称为低副3 .计算下列机构的自由度，并指出复合校链、局部自由度和虚约束(3)F n = 5, Pl=7, Ph=0(1)n = 7, Pl= 10, Ph
3、=0F 3n 2 PL PHF 3n 2Pl Ph3 7 2 101c处为复合较链n = 7, Pl =10, Ph = 0(4)n= 7,Pl = 9,Ph= 13n 2Pl Ph3 7 2 101F 3n 2Pl Ph3 7 2 9 12E、E有一处为虚约束F为局部自由度C处为复合较链第3章平面连杆机构1 .对于钱链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取 _C_为机架，将得到双曲柄机构。B.与最短杆相邻的构件D.与最短杆相对的构件2 .根据尺寸和机架判断较链四杆机构的类型。SJcd)a）双曲柄机构b）曲柄摇杆机构c）双摇杆机构 d）双摇杆机构3 .在图示较链四杆机构中，已知，lBc=150
4、mm , lcD=120mm,lAD=100mm, AD为机架；若想得到双曲柄机构，求1AB的最小值。解:要得到双曲柄机构，因此AD杆必须为最短杆若AB为最长杆，则ABBC = 150mm若BC为最长杆，由杆长条件得:1 AD 1 BC 1 ABlCD1 AB 1 AD 1 BC1CD 130mm因此1AB的最小值为130mm4 .画出各机构的压力角传动角。箭头标注的构件为原动件。23传动匐r3第4章凸轮机构1.凸轮主要由凸轮,推杆和 机架 三个基本构件组成。5 .凸轮机构从动件的形式有 _尖顶从动件，滚子从动件和_平底从动件。6 .按凸轮的形状可分为盘形凸轮、圆柱凸轮和 曲面凸轮。4.已知图
5、示凸轮机构的偏心圆盘的半径R= 25mm,凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm ,滚子半径rT=5mm。试求:(1)凸轮的基圆半径Ro=?i?： (1)R0R L rT25 15 5 15mm(2)(4)S (R t)2 L2 (R L) T 10.98mm(2)画出图示机构的压力角(3)推杆的最大行程H = ?(3)H L RrTR025155 15 30mm(4)图示位置从动件的位移 S=?S(R rT)2L2 (R L) rT10.98mm第5章其他常用机构1 .常用的间歇运动机构有 _棘轮机构_, _槽轮机构_和_不完全齿机构_等几种.2 .螺纹的旋向有_左旋_和_右旋_,牙形有_三角
6、形_,_矩形梯形一和一锯齿形3 .螺纹的导程S与线数n及螺距P之间的关系是什么？答：导程S:在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离 .线数n:在同一圆柱面上制造螺纹线的数目。螺距p：相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离.因止匕S np机械设计基础课程形成性考核作业（二）第六章构件内力分析1 .什么是构件的强度？什么是构件的刚度？强度是构件抵抗破坏的能力，满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏刚度是构件抵抗变形的能力，满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度。2 .画出图示各杆的轴力图，并计算最大轴力Nmax.P I 3P 2)最大轴力N 40KNmax最大轴力N max 3PM
7、B=2kN - m。/N,3 .画出图示圆轴的扭矩图，已知MA=5kN - m,4 .画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并计算最大Qmax和M maxF=1(AN(a)(1)解:求支反力4RB M 2F 04RA M 2F 0RA6.25kNRB3.75 kN0得知支反力计算无误.下面我们开始求在下列几由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像 处的剪力值:在A点左截面,在A点右截面,RA6.25 kN在c点左截面,Ra6.25 kN在c点右截面,Rb3.75 kN在B点左截面,Rb3.75 kN在B点右截面，Q0 画出剪力图，如下图:同理我们根据几何关系求处几处弯矩值:在A
8、点，MMg Ra2 12.5KNMC右 RA 2 M 7.5KN在D点，M 0画出弯矩图，如下图:最大 Qmax 6.25KNM max 12.5KN Mg=10kN2m(b)解：此题解法和上个题步骤基本相同，我们也可以用另外一种方法解题，下面我们用另外一种解法 进行求解:求支反力Ma4RB 2q 2Mb4Ra 2qRA 10 kNRB 10 kN0得知支反力计算无误。由于各段受力情况不同可以分段求解AC段Q RA 10KNM RAx 10xCD段：Q RA q(x 1) 20 10xMRAx q(x 1)2/2 10x 5(x 1)2DB段：Q RA 2q 10KNMRAx 2q(x 2)1
9、0x 40根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下Mmax 15KN M最大 Qmax10KN(c)解：求支反力Ma 0Rb l2qaMbRa l2qaql 1 -l2 4Ra8ql2qalRb3ql2qal0得知支反力计算无误。根据几何关系我们知道剪力图 AC为一水平直线,CB为一条斜线，我们求出关键的点就可以画出线图。在A点稍左，Q在A点稍右，QRa8ql2qal在B点稍左，QRaqi238ql2qal在B点稍右，Q根据上面数值可做剪力图根据几何关系，AC段没有载荷作用,弯矩图为一条斜直线；在C点有集中力偶，弯矩图有突变,CB段有均布载荷作用,弯矩图是一条抛物线。为了做弯矩图，只需求出梁在下
10、面各截面处的弯矩值在C点左截面1. 2一ql 162qa2在c点右截面l 21,2 qaMRaqa ql2162在点B,此外由剪力图知道，在 CB段内有一截面的剪力为零，这个截面的弯矩是梁 CB段内弯矩的极值即该点的剪力Qd = 0,令点D的坐标为x,即:Qd Ra q(x 1/2) 0x 518此点的弯矩值为:RAx qa2q(x 1/2)2且靖3qa 1288qa4 212根据上面数值可做剪力图弯矩图如下:取大Qmax-23 qa一 ql- kn81M max128q12328qa第7章构件的强度和刚度，依次为弹性阶段，屈服阶段1 .在作低碳钢的拉伸试验时， 整个拉伸过程大致可分为四个阶段
11、 强化阶段，缩径断裂阶段.2 .通常塑性材料的极限应力取_屈服极限-脆性材料的极限应力取强度极限3 .如图735所示变截面杆 AC,在A、B两处分别受到50kN和140kN的力的作用，材料E= 200GPa.试求:（1）画出轴力图；（2）求各段正应力；（3）求总变形量。A 产 10cm?解：（1）F50 10(2)AB 段 1- 100MPaAi5 10F 90 10bc 段 27 90MPaA210 102(3) AB 段:0.5mm （缩短）FN1l150 103 1000EA200 103 500BC 段 l2FN2l 2ea290103 1000200 103 10000.45mm(伸
12、长)l11l20.5 0.450.05mm (缩短)4 . 一矩形截面梁，承受载荷F=10KN,材料的许用应力=160MPa,试确定横截面尺寸。7777解:求支反力M max 5 KNm6截面宽 b = 36mm 高 h = 2b = 72mm= 160MPa,试求:(1)梁A、B端的约束力；(2)画出剪力图和弯矩图;(3)若d =70mm,校核梁的强度MB02 F 1 0Ma02 F 1 05KNRb5KNmax_ 23b (2b)24b3u .16 5 106 b 3.436 5 106 36mm4 1605.如图所示的圆形横截面的梁，承受载荷6 51066 5 106F= 10kN,M =20kN - m,梁长a= 2m,材料的许用应力打M5KN mbh2解:(1)求约束力MbMaRB 4 F 2 M 0Ra 10KNRb0(2)画剪力图，弯矩图:10KNEOKN.r
