第一篇：材料科學基礎課后習題答案1-4章

第一章 原子結構與鍵合

1.主量子數n、軌道角動量量子數li、磁量子數mi和自旋角動量量子數Si。2.能量最低原理、Pauli不相容原理，Hund規則。

3.同一周期元素具有相同原子核外電子層數，但從左→右，核電荷依次增多，原子半徑逐漸減小，電離能增加，失電子能力降低，得電子能力增加，金屬性減弱，非金屬性增強；同一主族元素核外電子數相同，但從上→下，電子層數增多，原子半徑增大，電離能降低，失電子能力增加，得電子能力降低，金屬性增加，非金屬性降低；

4.在元素周期表中占據同一位置，盡管它們的質量不同，然它們的化學性質相同的物質稱為同位素。由于各同位素的含中子量不同（質子數相同），故具有不同含量同位素的元素總的相對原子質量不為正整數。5.52.057 6.73%(Cu);27%(Cu)8.a:高分子材料；b:金屬材料；c:離子晶體

10． a)Al2O3的相對分子質量為M=26.98×2+16×3=101.96 1mm中所含原子數為1.12*10（個）b)1g中所含原子數為2.95*10（個）

11.由于HF分子間結合力是氫鍵，而HCl分子間結合力是范德化力，氫鍵的鍵能高于范德化力的鍵能，故此HF的沸點要比HCl的高。

32063

第2章 固體結構

1．每單位晶胞內20個原子

2．CsCl型結構系離子晶體結構中最簡單一種，屬立方晶系，簡單立方點陣，Pm3m空間群，離子半徑之比為0.167/0.181=0.92265，其晶體結構如圖2-13所示。從圖中可知，在<111> 方向離子相接處，<100>方向不接觸。每個晶胞有一個Cs+和一個Cl-，的配位數均為8。

3．金剛石的晶體結構為復雜的面心立方結構，每個晶胞共含有8個碳原子。

金剛石的密度(g/cm3)對于1g碳，當它為金剛石結構時的體積(cm3)當它為石墨結構時的體積(cm3)故由金剛石轉變為石墨結構時其體積膨脹

10]方向上的線密度為1.4.[16.晶面族{123}=(123)+(132)+(213)+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)+(231)+(321)+(312)+(123)+(132)+(213)+(231)+(321)

1)+(321)+(312)+(312)+(123)+(132)+(213)+(23 晶向族﹤221﹥=[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122]+[221]+[212]+[122] +[221]+[212]+[122]

7.晶帶軸[uvw]與該晶帶的晶面(hkl)之間存在以下關系：hu+kv+lw=0；將晶帶軸[001]代入，則h×0+k×0+l×1=0；當l=0時對任何h,k取值均能滿足上式，故晶帶軸[001]的所有晶帶面的晶面指數一般形式為(hk0)。

8． 在面心立方晶體中，當(hkl)不為全奇或全偶數時，有附加面。

d(100)=0.5a,K(100)=0.785,d(110)=0.345a,K(110)=0.555,d(111)=0.577a,K(111)=0.907 原子排列最密排的(111)晶面其面間距間距最大。11.a=0.3516(nm);ρ=8.967(g/cm)12.r=0.1363(nm)13.ρ=1.9977,故為bcc結構。14． a)In的單位晶胞中有2個原子。b)K=0.6873 315.每單位晶胞內20個原子,K=0.466 16.a)9% b)0.87% c)差別原因：晶體結構不同，原子半徑大小也不同；晶體結構中原子配位數降低時，原子半徑收縮。17.18.a)Al在Ti中可有較大的固溶度。b)w(Al)=5.9% 319.ρ=3.613(g/cm)，K=0.627

0.7?6.94?16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?24.31w(Mg2?)??24%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.7?19w(F?)??44%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)0.3?16w(O2?)??16%0.3?(24.31?16)?0.7?(6.94?19)20．a)w(Li?)?b)固溶體的密度ρ=2.9(g/cm)

321.ρ=4.308(g/cm)，K=0.683 22.ρ=2.597(g/ cm),K=0.728 23.兩離子半徑比為0.386 33

r? 離子晶體配位數CN取決于陽、陰離子半徑之比，查表當負離子多面體形狀為四面體形。

24.a)需要185.7個O離子來平衡該電荷。2-

r?為0.225~0.414時，其CN為4。

185.7?92.9%2-25?8b)O離子占據四面體間隙位置的百分率為

25． K=0.34 26．

由金剛石轉變為石墨結構時其體積膨脹55.8% 27．從內部原子排列的特征來看，晶體結構的基本特征是原子在三維空間呈周期性排列，即存在長程有序；而非晶體中的原子排列卻無長程有序的特點；從性能上看晶體具有固定熔點和各向異性，而非晶體則無固定熔點，并且系各向同性的。

第3章 晶體缺陷

1.在Fe中形成1mol空位的能量為104.675kJ，試計算從20℃升溫至 850℃時空位數目增加多少倍？ :

取A=1

（倍）

2.圖所示某晶體滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯環并受到一均勻切應力t的作用，a)分析各段位錯線所受力的大小并確定其方向；b)在t作用下，若要使它在晶體中穩定不動，其最小半徑為多大？

: a)令逆時針方向為位錯環線的正方向，則A點為正刃型位錯，B點為負刃型位錯，D點為右螺旋位錯，C點為左螺旋位錯，位錯環上其他各點均為混合位錯。

各段位錯線所受的力均為f=tb, 方向垂直于位錯線并指向滑移面的未滑移區。

b)在外力t和位錯線的線張力T作用下，位錯環最后在晶體中穩定不動，此時∴

3.試分析在fcc中，下列位錯反應能否進行? : 位錯反應幾何條件:

b1+b2abcabc

能量條件：

因此

位錯反應能進行。

v7004． ??0.15?10?18?7??10?12?exp??1?2.165?10?23?1.38?10?700??? 13v300

??0.15?10?18??2??10?12?exp??1?2.207?10?1.38?10?23?300??? 135．10個Nb中有47313個空位。6.0.046% 7.8.915(g/cm)8.7.9276(g/cm),7.9283(g/cm),0.6844,0.6845 3

339.0.0369 10．2.14*1011．928℃ 12.1.98(eV)13．20℃：3.395*10,500℃：4.026*10 15．??0.003569527? 16．18.9615(nm)。

14-19 ,6*10-9第4章 固體中原子及分子的運動

1．由得：

對于溫度從298K提高到873K，擴散速率D分別提高4.6×109和9.5×1028倍，顯示出溫度對擴散速率的重要影響。當激活能越大，擴散速率對溫度的敏感性越大。2.（a）Q=175.9KJ/mol，D0=2.62*10（b）D500 =3.31*10-16 2

-4m/s 3.多晶體銀激活能122.4kJ,單晶體銀的擴散激活能194.5KJ。

單晶體的擴散是體擴散，而多晶體存在晶界，晶界的“短路”擴散作用，使擴散速率增大，從而擴散激活能較小。有效降低了擴散的空位形成能，從而加速了擴散速率，使DNa與1/T的關系偏離線性關系。

第二篇：【機械設計基礎】(第五版)課后習題答案10-14章答案

10-1證明 當升角與當量摩擦角 符合 時，螺紋副具有自鎖性。

當 時，螺紋副的效率

所以具有自鎖性的螺紋副用于螺旋傳動時，其效率必小于 50%。10-2解 由教材表10-

1、表10-2查得

，粗牙，螺距，中徑

螺紋升角，細牙，螺距，中徑

螺紋升角

對于相同公稱直徑的粗牙螺紋和細牙螺紋中，細牙螺紋的升角較小，更易實現自鎖。

10-3解 查教材表10-1得

粗牙 螺距 中徑 小徑

螺紋升角

普通螺紋的牙側角，螺紋間的摩擦系數

當量摩擦角

擰緊力矩

由公式

可得預緊力

拉應力

查教材表 9-1得 35鋼的屈服極限

擰緊所產生的拉應力已遠遠超過了材料的屈服極限，螺栓將損壞。

10-4解（1）升角

當量摩擦角

工作臺穩定上升時的效率：

（2）穩定上升時加于螺桿上的力矩

（3）螺桿的轉速

螺桿的功率

（4）因 速下降，該梯形螺旋副不具有自鎖性，欲使工作臺在載荷 作用下等需制動裝置。其制動力矩為

10-5解 查教材表9-1得 Q235的屈服極限，查教材表 10-6得，當控制預緊力時，取安全系數

由許用應力

查教材表 10-1得 的小徑

由公式

得

預緊力

由題圖可知，螺釘個數，取可靠性系數 牽曳力

10-6解 此聯接是利用旋轉中間零件使兩端螺桿受到拉伸 ,故螺桿受到拉扭組合變形。

查教材表 9-1得，拉桿材料Q275的屈服極限，取安全系數，拉桿材料的許用應力

所需拉桿最小直徑

查教材表 10-1，選用螺紋（）。

10-7解 查教材表 9-1得，螺栓35鋼的屈服極限，查教材表 10-

6、10-7得螺栓的許用應力

查教材表 10-1得，的小徑

螺栓所能承受的最大預緊力

所需的螺栓預緊拉力

則施加于杠桿端部作用力 的最大值

10-8解 在橫向工作載荷 作用下，螺栓桿與孔壁之間無間隙，螺栓桿和被聯接件接觸表面受到

擠壓；在聯接接合面處螺栓桿則受剪切。

假設螺栓桿與孔壁表面上的壓力分布是均勻的，且這種聯接的預緊力很小，可不考慮預

緊力和螺紋摩擦力矩的影響。

擠壓強度驗算公式為：

其中 ； 為螺栓桿直徑。

螺栓桿的剪切強度驗算公式

其中 表示接合面數，本圖中接合面數。

10-9解（1）確定螺栓的長度

由教材圖 10-9 a）得：螺栓螺紋伸出長度

螺栓螺紋預留長度

查手冊選取六角薄螺母 GB6172-86，厚度為

墊圈 GB93-87 16，厚度為

則所需螺栓長度

查手冊中螺栓系列長度，可取螺栓長度

螺栓所需螺紋長度，取螺栓螺紋長度

（2）單個螺栓所受橫向載荷

（3）螺栓材料的許用應力

由表 9-1查得 被聯接件HT250的強度極限

查表 10-6取安全系數

被聯接件許用擠壓應力

查教材表 9-1得 螺栓35鋼的屈服極限，查表 10-6得螺栓的許用剪切應力

螺栓的許用擠壓應力

（4）校核強度

查手冊，六角頭鉸制孔用螺栓 GB28-88，其光桿直徑

螺栓的剪切強度

最小接觸長度：

擠壓強度

所用螺栓合適。

10-10解（1）每個螺栓所允許的預緊力

查教材表 9-1得 45鋼的屈服極限，查教材表 10-

6、10-7得，當不能嚴格控制預緊力時，碳素鋼取安全系數

由許用應力

查教材表 10-1得 的小徑

由公式

得

預緊力

（2）每個螺栓所能承擔的橫向力

由題圖可知，取可靠性系數

橫向力

（4）螺栓所需承擔的橫向力

（5）螺栓的個數

取偶數。

在直徑為 155的圓周上布局14個 的普通螺栓，結構位置不允許。

10-11解（1）初選螺柱個數

（2）每個螺柱的工作載荷

（3）螺柱聯接有緊密性要求，取殘余預緊力

（4）螺柱總拉力

（5）確定螺柱直徑

選取螺柱材料為 45鋼，查表9-1得 屈服極限，查教材表 10-6得，當不能嚴格控制預緊力時，暫時取安全系數

許用應力

螺栓小徑

查教材表 10-1，取 是合

螺栓（），由教材表10-7可知取安全系數

適的。

（6）確定螺柱分布圓直徑

由題 10-11圖可得

取。

（7）驗證螺柱間距

所選螺柱的個數和螺柱的直徑均合適。

10-12解（1）在力時每個

作用下，托架不應滑移，設可靠性系數，接合面數，此螺栓所需的預緊力

（2）在翻轉力矩 勢，上

作用下，此時結合面不應出現縫隙。托架有繞螺栓組形心軸線O-O翻轉的趨邊兩個螺栓被拉伸，每個螺栓的軸向拉力增大了 小了，下邊兩個螺栓被放松，每個螺栓的軸向力減，則有力的平衡關系，故可得

為使上邊兩個螺栓處結合面間不出現縫隙，也即殘余預緊力剛為零，則所需預緊力

（3）每個螺栓所需總的預緊力

（4）確定螺栓直徑

選取螺栓材料為 35鋼，查教材表9-1屈服極限，查教材表 10-6得，當不能嚴格控制預緊力時，暫時取安全系數

許用應力

螺栓小徑

查教材表 10-1，取 也是合適

螺栓（），由教材表10-7可知取安全系數 的。

10-13解(1)計算手柄長度

查手冊 ,梯形螺紋GB5796-86，公稱直徑，初選螺距 ,則中徑，小徑

螺紋升角

當量摩擦角

所需的轉矩

則 ,手柄的長度

(2)確定螺母的高度

初取螺紋圈數 ,則

螺母的高度

這時 處于1.2～2.5的許可范圍內。

10-14解 選用梯形螺紋。

（1）根據耐磨性初選參數

初選

查表 10-8 螺旋副的許用壓強，取

查手冊，選取梯形螺紋 GB5796-86，選取公稱直徑，中徑，小徑，螺距。

（2）初選螺母

初步計算螺母的高度

則螺栓與螺母接觸的螺紋圈數，取

螺母的高度

系數

（3）校核耐磨性

螺紋的工作高度

則螺紋接觸處的壓強

合適。

（4）校核螺桿的穩定性

起重器的螺母端為固定端，另一端為自由端，故取，螺桿危險截面的慣性半徑，螺桿的最大工作長度，則 螺桿的長細比

臨界載荷

取 安全系數，不會失穩

（5）校核螺紋牙強度

對于梯形螺紋

對于青銅螺母

10-15解（1）初選螺紋直徑，合適。

查手冊，選取梯形螺紋 GB5796-86，選取公稱直徑，中徑，小徑，螺距。

（2）驗證其自鎖性 螺紋升角

當量摩擦角，所以滿足自鎖條件。

（3）校核其耐磨性

設 螺栓與螺母參加接觸的螺紋圈數，則 螺母的高度 內。，處于1.2～2.5的許可范圍螺紋的工作高度

則螺紋接觸處的壓強

查教材表 10-8，鋼對青銅許用壓強，合適。

（4）校核螺桿強度

取，則所需扭矩

則危險截面處的強度

對于 45 鋼正火，其許用應力，故合適。

（5）校核螺桿的穩定性

壓力機的螺母端為固定端，另一端為鉸支端，故取，螺桿危險截面的慣性半徑，螺桿的最大工作長度，則螺桿的長細比，不會失穩。

（6）校核螺紋牙強度

對于梯形螺紋

對于青銅螺母，合適。

（7）確定手輪的直徑

由 得

10-16解（1）選用A型平鍵，查教材表10-9，由軸的直徑 可得平鍵的截面尺寸，；由聯軸器及平鍵長度系列，取鍵的長度。其標記為：鍵

GB1096-79（2）驗算平鍵的擠壓強度

由材料表 10-10查得，鑄鐵聯軸器的許用擠壓應力

A型鍵的工作長度，使用平鍵擠壓強度不夠，鑄鐵軸殼鍵槽將被壓潰。這時可使軸與聯軸器孔之間采用過盈配

合，以便承擔一部分轉矩，但其缺點是裝拆不便。也可改用花鍵聯接。

10-17解（1）選擇花鍵

根據聯軸器孔徑 花鍵，查手冊可知花鍵小徑 最接近，故選擇矩形花鍵的規格為

GB1144-87 花鍵的齒數、小徑，大徑，鍵寬，鍵長取，倒角

.（2）驗算擠壓強度

取載荷不均勻系數

齒面工作高度 平均半徑

查教材表 10-11，在中等工作條件Ⅱ、鍵的齒面未經熱處理時，其許用擠壓應力，故合適。

解 1）由公式可知：

輪齒的工作應力不變，則

則，若，該齒輪傳動能傳遞的功率

11-2解 由公式

可知，由抗疲勞點蝕允許的最大扭矩有關系：

設提高后的轉矩和許用應力分別為、當轉速不變時，轉矩和功率可提高 69%。

11-3解 軟齒面閉式齒輪傳動應分別驗算其接觸強度和彎曲強度。

（1）許用應力

查教材表 11-1小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪ZG270-500正火硬

度：140～170HBS，取155HBS。

查教材圖 11-7，查教材圖 11-10 ，查教材表 11-4取，故：

（2）驗算接觸強度，驗算公式為：

其中：小齒輪轉矩 載荷系數 查教材表11-3得

齒寬

中心距

齒數比

則：、，能滿足接觸強度。

（3）驗算彎曲強度，驗算公式：

其中：齒形系數：查教材圖 11-9得、則 ：

滿足彎曲強度。

11-4解 開式齒輪傳動的主要失效形式是磨損，目前的設計方法是按彎曲強度設計，并將許用應力

降低以彌補磨損對齒輪的影響。

（1）許用彎曲應力 查教材表11-1小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪 45鋼正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材圖11-10得 ，查教材表 11-4，并將許用應用降低30%

故

（2）其彎曲強度設計公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得

取齒寬系數

齒數

，取

齒數比

齒形系數 查教材圖 11-9得、因

故將

代入設計公式

因此

取模數

中心距

齒寬

11-5解 硬齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是折斷，設計方法是按彎曲強度設計，并驗算其齒面接觸

強度。

（1）許用彎曲應力

查教材表 11-1，大小齒輪材料40Cr 表面淬火硬度：52～56HRC，取54HRC。查教材圖11-10得，查材料圖11-7得。查教材表11-4，因齒輪傳動是雙向工作，彎曲應力為對稱循環，應將極限值乘 70%。

故

（2）按彎曲強度設計，設計公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得

取齒寬系數

齒數

，取

齒數比

齒形系數 應將齒形系數較大值代入公式，而齒形系數值與齒數成反比，將小齒輪的齒形系數代入設計公

式，查教材圖 11-9得

因此

取模數

（3）驗算接觸強度，驗算公式：

其中：中心距

齒寬

，取

滿足接觸強度。

11-6解 斜齒圓柱齒輪的齒數與其當量齒數 之間的關系：

（1）計算傳動的角速比用齒數。

（2）用成型法切制斜齒輪時用當量齒數 選盤形銑刀刀號。

（3）計算斜齒輪分度圓直徑用齒數。

（4）計算彎曲強度時用當量齒數 查取齒形系數。

11-7解 見題11-7解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當齒輪1為主動時按左手定

則判斷其軸向力 ；當齒輪2為主動時按右手定則判斷其軸向力。

輪1為主動

輪2為主動時

圖 11.2 題11-7解圖

11-8解 見題11-8解圖。齒輪2為右旋，當其為主動時，按右手定則判斷其軸向力方向 向力

；徑總是指向其轉動中心；圓向力 的方向與其運動方向相反。

圖 11.3 題11-8解圖

11-9解（1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋經方向應與齒輪2的

旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應與齒輪3的旋向相反，為右旋。

（2）由題圖可知：、、、、分度圓直徑

軸向力

要使軸向力互相抵消，則：

即

11-10解 軟齒面閉式齒輪傳動應分別校核其接觸強度和彎曲強度。（1）許用應力

查教材表 11-1小齒輪40MnB調質硬度：240～280HBS取260HBS；大齒輪35SiMn調質硬度：200～

260HBS，取230HBS。

查教材圖 11-7： ；

查教材圖 11-10： ；

查教材表 11-4 取，故：

（2）驗算接觸強度，其校核公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得 齒寬

中心距

齒數比

則：

滿足接觸強度。

（3）驗算彎曲強度，校核公式：

小齒輪當量齒數

大齒輪當量齒數

齒形系數 查教材圖 11-9得、滿足彎曲強度。

11-11解 軟齒面閉式齒輪傳動應按接觸強度設計，然后驗算其彎曲強度：（1）許用應力

查教材表 11-1小齒輪40MnB調質硬度：240～280HBS取260HBS；大齒輪45鋼調質硬度：210～

230HBS，取220HBS。

查教材圖 11-7： ；

查教材圖 11-10： ；

查教材表 11-4 取，故：

（2）按接觸強度設計，其設計公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得 齒寬系數 取

中心距

齒數比

將許用應力較小者 代入設計公式

則：

取中心距

初選螺旋角

大齒輪齒數

，取

齒數比：

模數

，取

螺旋角

（3）驗算其彎曲強度，校核公式：

小齒輪當量齒數

大齒輪當量齒數

齒形系數 查教材圖 11-9得、滿足彎曲強度。

11-12解 由題圖可知：，高速級傳動比

低速級傳動比

輸入軸的轉矩

中間軸轉矩

輸出軸轉矩

11-13解 硬齒面閉式齒輪傳動應按彎曲強度設計，然后驗算其接觸強度。

（1）許用應力

查教材表 11-1齒輪40Cr表面淬火硬度：52～56HRC取54HRC。

查教材圖 11-7：

查教材圖 11-10：

查教材表 11-4 取，故：

（2）按彎曲強度設計，其設計公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得

齒寬系數 取

大齒輪齒數

，取

齒數比：

分度圓錐角

小齒輪當量齒數

大齒輪當量齒數

齒形系數 查教材圖 11-9得、則平均模數：

大端模數

取

（3）校核其接觸強度，驗算公式：

其中：分度圓直徑

錐距

齒寬

取

則：

滿足接觸強度。

11-14解 開式齒輪傳動只需驗算其彎曲強度

（1）許用彎曲應力

查教材表 11-1小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪ZG310-570正火硬度：160～

200HBS取190HBS。

查教材圖 11-10： ；

查教材表 11-4 取，故：

（2）校核彎曲強度，驗算公式：

其中：小齒輪轉矩

載荷系數 查教材表11-3得

分度圓錐角

小齒輪當量齒數

大齒輪當量齒數

齒形系數 查教材圖 11-9得、分度圓直徑

錐距

齒寬系數

平均模數

則：

滿足彎曲強度。

11-15解（1）圓錐齒輪2的相關參數

分度圓直徑

分度圓錐角

平均直徑

軸向力

（2）斜齒輪3相關參數

分度圓直徑

軸向力

（3）相互關系

因 得：

（4）由題圖可知，圓錐齒輪2的軸向力 向上，轉

指向大端，方向向下；斜齒輪3的軸向力 方向指動方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動齒輪，根據左右手定則判斷，其符合右手定則，故

斜齒輪3為右旋。

圖11.6 題11-16 解圖

11-16解 見題 11-16解圖。徑向力總是指向其轉動中心；對于錐齒輪2圓周力與其轉動方向相同，對于斜齒輪3與其圓周力方向相反。

解 ：從例 12-1已知的數據有：，，，中心距，因此可以求得有關的幾何尺寸如下：

蝸輪的分度圓直徑：

蝸輪和蝸桿的齒頂高：

蝸輪和蝸桿的齒根高：

蝸桿齒頂圓直徑：

蝸輪喉圓直徑：

蝸桿齒根圓直徑：

蝸輪齒根圓直徑：

蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：

徑向間隙：

12-2

圖12.3

解 ：（1）從圖示看，這是一個左旋蝸桿，因此用右手握桿，四指，大拇指，可以

得到從主視圖上看，蝸輪順時針旋轉。（見圖12.3）

（2）由題意，根據已知條件，可以得到蝸輪上的轉矩為

蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即：

蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即：

蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，即：

各力的方向如圖 12-3所示。

12-3

圖 12.4

解 ：（1）先用箭頭法標志出各輪的轉向，如圖12.5所示。由于錐齒輪軸向力指向大端，因此可以判

斷出蝸輪軸向力水平向右，從而判斷出蝸桿的轉向為順時針，如圖12.5所示。因此根據蝸輪和蝸桿的轉

向，用手握法可以判定蝸桿螺旋線為右旋。

（2）各輪軸軸向力方向如圖12.5所示。

12-4解 ：（1）根據材料確定許用應力。

由于蝸桿選用，表面淬火，可估計蝸桿表面硬度。根據表12-4，（2）選擇蝸桿頭數。

傳動比，查表12-2，選取，則

（3）確定蝸輪軸的轉矩

取，傳動效率

（4）確定模數和蝸桿分度圓直徑

按齒面接觸強度計算

由表 12-1 查得，。

（5）確定中心距

（6）確定幾何尺寸

蝸輪的分度圓直徑：

蝸輪和蝸桿的齒頂高：

蝸輪和蝸桿的齒根高：

蝸桿齒頂圓直徑：

蝸輪喉圓直徑：

蝸桿齒根圓直徑：

蝸輪齒根圓直徑：

蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：

徑向間隙：

（7）計算滑動速度。

符合表 12-4給出的使用滑動速度

（說明：此題答案不唯一，只要是按基本設計步驟，滿足設計條件的答案，均算正確。）

12-5解 ：一年按照 300天計算，設每千瓦小時電價為 因此

元。依題意損耗效率為，用于損耗的費用為：

12-6解（1）重物上升，卷筒轉的圈數為： 轉；

由于卷筒和蝸輪相聯，也即蝸輪轉的圈數為 圈；因此蝸桿轉的轉數為：

轉。（2）該蝸桿傳動的蝸桿的導程角為：

而當量摩擦角為

比較可見，因此該機構能自鎖。

（3）手搖轉臂做了輸入功，等于輸出功和摩擦損耗功二者之和。

輸出功

焦耳；

依題意本題摩擦損耗就是蝸輪蝸桿嚙合損耗，因此嚙合時的傳動效率

則輸入功應為

焦耳。

由于蝸桿轉了 轉，因此應有：

即：

可得：

圖 12.6 12-7解 蝸輪的分度圓直徑：

蝸輪和蝸桿的齒頂高：

蝸輪和蝸桿的齒根高：

蝸桿齒頂圓直徑：

蝸輪喉圓直徑：

蝸桿齒根圓直徑：

蝸輪齒根圓直徑：

蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：

徑向間隙：

圖 12.7 12-8解，取，則

則油溫，小于，滿足使用要求。

解（1）

（2）

=

=2879.13mm

（3）不考慮帶的彈性滑動時，（4）滑動率 時，13-2解（1）

（2）

=

（3）

= =

13-3解 由圖 可知

=

圖 13.6 題 13-3 解圖 13-4解（1）

=

（2）由教材表 13-2 得

=1400mm

（3）

13-5解

由教材表 13-6 得

由教材表 13-4 得： △ =0.17kW, 由教材表 13-3 得： =1.92 kW, 由教材表 13-2 得： ,由教材表 13-5 得：

取 z=3 13-6解 由教材表 13-6 得

由圖 13-15 得選用 A 型帶

由教材表 13-3 得

選

初選

取

=

=1979.03mm

由教材表 13-2 得 =2000mm

由教材表 13-3 得： =1.92 kW，由教材表 13-4 得： △ =0.17kW 由教材表 13-2 得：，由教材表 13-5 得：

取 z=4

13-7解 選用 A 型帶時，由教材表 13-7 得，依據例 13-2 可知：，=2240mm，a =757mm，i =2.3。

由教材表 13-3 得 =2.28 kW，由教材表 13-4 得： △ =0.17kW，由教材表 13-2 得：

取 z =5 由此可見，選用截面小的 A 型帶較截面大的 B 型帶，單根帶的承載能力減小，所需帶的根數增多。

13-8 解略。

13-9解 由教材表 13-9 得 p =15.875mm，滾子外徑

15.875(0.54+cot =113.90mm

15.875(0.54+cot =276.08mm

=493.43mm

13-10解（1）由圖 13-33得

查教材表 13-11，得

取

由式（13-18）得

P ≤

（2）由圖 13-33 得可能出現鏈板疲勞破壞

（3）

由圖 13-34 查得可用滴油潤滑。

13-11解

（1）鏈輪齒數

假定，由教材表 13-10，取，選

實際傳動比

鏈輪節數

初選中心距

=

取

由教材表 13-13查得 取

估計此鏈傳動工作位于圖 13-33所示曲線的左側，由教材表13-11得

采用單排鏈，≤

由教材圖 13-33得當 =960r/min時，08A鏈條能傳遞的功率 滿足要求，節距 p =12.7mm。

（4）實際中心距

（5）驗算鏈速

由式 13-19得，符合原來假定。

第三篇：會計學基礎 課后習題答案

《會計學基礎》（第五版）課后練習題答案

第四章

習題一

1、借：銀行存款

400 000

貸：實收資本——A企業

400 000

2、借：固定資產

400 000

貸：實收資本——B企業

304 000

資本公積——資本溢價

000

3、借：銀行存款

000

貸：短期借款

000

4、借：短期借款

000

應付利息（不是財務費用，財務費用之前已經記過）

000

貸：銀行存款

000

5、借：銀行存款

400 000

貸：長期借款

400 000

6、借：長期借款

000

應付利息000

貸：銀行存款

000

習題二1、4月5日購入A材料的實際單位成本＝（53 000＋900）/980＝55（元/公斤）

4月10日購入A材料的實際單位成本＝（89 000＋1 000）/1 500＝60（元）

2、本月發出A材料的實際成本＝（600×50＋600×55）＋（380×55＋1 020×60）＝63 000＋82 100＝145 100（元）

3、月末結存A材料的實際成本

＝（600×50）＋[（53 000+900）＋（89 000＋1 000）]－145 100＝28 800（元）

習題三

1、借：生產成本——A產品

000

——B產品

000

貸：原材料——甲材料

000

——乙材料

000

2、借：生產成本——A產品

000 ——B產品

000

制造費用

000

貸：應付職工薪酬

000

3、借：制造費用

500

貸：原材料——丙材料

500

4、借：制造費用

000

貸：銀行存款

000

5、借：制造費用

000

貸：累計折舊

000

6、本月發生的制造費用總額＝5 000＋500＋2 000＋1 000＝8 500（元）

制造費用分配率＝8 500/（20 000＋10 000）×100％＝28.33％

A產品應負擔的制造費用＝20 000×28.33％＝5 666（元）

B產品應負擔的制造費用＝8 500－5 666＝2 834（元）

借：生產成本——A產品

——B產品

貸：制造費用

7、借：庫存商品——A產品

貸：生產成本——A產品

習題四

1、借：銀行存款

貸：主營業務收入

2、借：應收賬款——Z公司

貸：主營業務收入

銀行存款

3、借：主營業務成本

貸：庫存商品——A產品

——B產品

4、借：營業稅金及附加

貸：應交稅費——應交消費稅

5、借：營業稅金及附加

貸：應交稅費

6、借：銷售費用

貸：銀行存款

7、借：銷售費用

貸：銀行存款

8、借：銀行存款

貸：其他業務收入

借：其他業務成本

貸：原材料——乙材料

9、借：管理費用

貸：應付職工薪酬

10、借：管理費用

貸：累計折舊

11、借：管理費用

貸：庫存現金

12、借：財務費用

貸：銀行存款

13、借：銀行存款

貸：營業外收入

14、借：主營業務收入

其他業務收入

營業外收入

666 2 834 500 47 666 47 666 80 000 80 000 201 000

200 000 000 142 680 42 680

000 14 000 14 000 1 400 400 3 000 000 1 000 000 4 000 000 3 000 000 4 560 560 2 000 000

300

300

400

400 3 000 000 280 000 4 000 3 000

貸：本年利潤

287 000

借：本年利潤

172 340

貸：主營業務成本

680

其他業務成本000

營業稅金及附加400

銷售費用

000

管理費用

860

財務費用

400 本月實現的利潤總額＝287 000－172 340＝114 660（元）

本月應交所得稅＝114 660×25％＝28 665（元）

本月實現凈利潤＝114 660－28 665＝85 995（元）

習題五

1、借：所得稅費用

貸：應交稅費——應交所得稅

借：本年利潤

貸：所得稅費用2、2007的凈利潤＝6 000 000－1 500 000＝4 500 000（元）

借：本年利潤

貸：利潤分配——未分配利潤

3、借：利潤分配——提取法定盈余公積

貸：盈余公積——法定盈余公積

4、借：利潤分配——應付現金股利

貸：應付股利

第五章

習題一

1、借：銀行存款

固定資產

貸：實收資本——M公司

——N公司

2、借：原材料——A材料

——B材料

貸：銀行存款

3、借：應付賬款——丙公司

貸：銀行存款

4、借：銀行存款

貸：短期借款

5、借：固定資產

貸：銀行存款

6、借：生產成本——甲產品

——乙產品

貸：原材料——A材料

——B材料 500 000

500 000 1 500 000

500 000 4 500 000 4 500 000

450 000

450 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 50 000 50 000

000 50 000 50 000

500 000

500 000

200 000

200 000

000 80 000

000 80 000

7、借：其他應收款——王軍000

貸：庫存現金

000

8、借：制造費用

000

管理費用

000

貸：原材料——A材料

000

9、借：管理費用

500

貸：庫存現金

500

10、借：原材料——A材料

000

貸：應付賬款

000

11、借：應付職工薪酬

200 000

貸：銀行存款

200 000

12、借：銀行存款

320 000

貸：主營業務收入——甲產品

320 000

13、借：應收賬款

250 000

貸：主營業務收入——乙產品

250 000

14、借：短期借款

200 000

應付利息000

財務費用000

貸：銀行存款

209 000

15、借：銷售費用

000

貸：銀行存款

000

16、借：管理費用300

貸：其他應收款——王軍000

庫存現金

300

17、借：生產成本——甲產品

000

——乙產品

000

制造費用

000

管理費用

000

貸：應付職工薪酬

200 000

18、借：制造費用

000

管理費用

000

貸：累計折舊

000

19、借：生產成本——甲產品000

——乙產品000

制造費用000

管理費用000

貸：應付職工薪酬000 20、借：主營業務成本

381 000

貸：庫存商品——甲產品

196 000

——乙產品

185 000

21、制造費用總額＝5 000＋10 000＋35 000＋1 000＝51 000（元）

制造費用分配率＝51 000/（90 000＋70 000）×100％＝31.875% 甲產品應分配的制造費用＝90 000×31.875%＝28 687.5（元）

乙產品應分配的制造費用＝70 000×31.875%＝22 312.5（元）

借：生產成本——甲產品

687.5

——乙產品

312.5

貸：制造費用

000

22、甲產品的實際成本＝120 000＋150 000＋90 000＋9 000＋28 687.5＝397 687.5（元）

借：庫存商品——甲產品

397 687.5

貸：生產成本——甲產品

397 687.5

23、借：主營業務收入——甲產品

320 000

——乙產品

250 000

貸：本年利潤

借：本年利潤

貸：主營業務成本

管理費用

銷售費用

財務費用

24、本月利潤總額＝570 000－487 800＝82 200（元）

本月應交所得稅＝82 200×25％＝20 550（元）

借：所得稅費用

貸：應交稅費——應交所得稅

借：本年利潤

貸：所得稅費用

25、本月凈利潤＝82 200－20 550＝61 650（元）

提取法定盈余公積＝61 650×10％＝6 165（元）

借：利潤分配——提取法定盈余公積

貸：盈余公積——法定盈余公積

26、借：利潤分配——應付現金股利

貸：應付股利

570 000 487 800

381 000 53 800 50 000 000 20 550 20 550 20 550 20 550 6 165 165 30 825 30 825

第四篇：《機械設計基礎》課后習題答案

模塊 八

一、填空

1、帶傳動的失效形式有 打滑 和 疲勞破壞。

2、傳動帶中的的工作應力包括 拉應力、離心應力 和 彎曲應力。

3、單根V帶在載荷平穩、包角為180°、且為特定帶長的條件下所能傳遞的額定功率P0主要與 帶型號、小輪直徑 和 小輪轉速 有關。

4、在設計V帶傳動時，V帶的型號根據 傳遞功率 和 小輪轉速 選取。

5、限制小帶輪的最小直徑是為了保證帶中 彎曲應力 不致過大。

6、V帶傳動中，限制帶的根數 Z≤Zmax，是為了保證 每根V帶受力均勻（避免受力不均）。

7、V帶傳動中，帶繞過主動輪時發生 帶滯后于帶輪 的彈性滑動。

8、帶傳動常見的張緊裝置有 定期張緊裝置、自動張緊裝置 和張緊輪等幾種。

9、V帶兩工作面的夾角?為 40°，V帶輪的槽形角?應 小于?角。

10、鏈傳動和V帶傳動相比，在工況相同的條件下，作用在軸上的壓軸力 較小，其原因是鏈傳動不需要 初拉力。

11、鏈傳動張緊的目的是 調整松邊鏈條的懸垂量。采用張緊輪張緊時，張緊輪應布置在松 邊，靠近小輪，從外向里張緊。

二、選擇

1、平帶、V帶傳動主要依靠（D）來傳遞運動和動力。

A．帶的緊邊拉力；B．帶的松邊拉力；C．帶的預緊力；D．帶和帶輪接觸面間的摩擦力。

2、在初拉力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因為V帶（C）。A．強度高；B．尺寸小；C．有楔形增壓作用；D．沒有接頭。

3、帶傳動正常工作時不能保證準確的傳動比，是因為（D）。A．帶的材料不符合虎克定律；B．帶容易變形和磨損； C．帶在帶輪上打滑；D．帶的彈性滑動。

4、帶傳動在工作時產生彈性滑動，是因為（B）。A．帶的初拉力不夠；B．帶的緊邊和松邊拉力不等； C．帶繞過帶輪時有離心力；D．帶和帶輪間摩擦力不夠。

5、帶傳動發生打滑總是（A）。

A．在小輪上先開始；B．在大輪上先開始；C．在兩輪上同時開始；D不定在哪輪先開始。

6、帶傳動中，v1為主動輪的圓周速度，v2為從動輪的圓周速度，v為帶速，這些速度之間存在的關系是（B）。

A．v1 = v2 = v ；B．v1 ＞v＞v2；C．v1＜v＜ v2；D．v1 = v＞ v2。

7、一增速帶傳動，帶的最大應力發生在帶（D）處。

A．進入主動輪；B．進入從動輪；C．退出主動輪；D．退出從動輪。

8、用（C）提高帶傳動傳遞的功率是不合適的。A．適當增加初拉力F0 ；B．增大中心距a ；

C．增加帶輪表面粗糙度；D．增大小帶輪基準直徑dd ；

9、V帶傳動設計中，選取小帶輪基準直徑的依據是（A）。A．帶的型號；B．帶的速度；C．主動輪轉速；D．傳動比。

10、帶傳動采用張緊裝置的目的是（D）。A．減輕帶的彈性滑動；B．提高帶的壽命； C．改變帶的運動方向；D．調節帶的初拉力。

11、確定單根V帶許用功率P0的前提條件是（C）。A．保證帶不打滑；B．保證帶不打滑，不彈性滑動； C．保證帶不打滑，不疲勞破壞；D．保證帶不疲勞破壞。

12、設計帶傳動的基本原則是：保證帶在一定的工作期限內（D）。A．不發生彈性滑動；B．不發生打滑；

C．不發生疲勞破壞；D．既不打滑，又不疲勞破壞。

13、設計V帶傳動時，發現帶的根數過多，可采用（A）來解決。

A．換用更大截面型號的V帶；B．增大傳動比；C．增大中心距；D．減小帶輪直徑。

14、與齒輪傳動相比，帶傳動的優點是（A）。

A．能過載保護；B．承載能力大；C．傳動效率高；D．使用壽命長。

15、設計V帶傳動時，選取V帶的型號主要取決于（C）。

A．帶的緊邊拉力 ；B．帶的松邊拉力；C．傳遞的功率和小輪轉速；D．帶的線速度。

16、兩帶輪直徑一定時，減小中心距將引起（B）。A．帶的彈性滑動加劇；B．小帶輪包角減小； C．帶的工作噪聲增大；D．帶傳動效率降低。

17、帶的中心距過大時，會導致（D）。A．帶的壽命縮短；B．帶的彈性滑動加劇； C．帶的工作噪聲增大；D．帶在工作中發生顫動。

18、V帶輪是采用實心式、輪輻式或腹板式，主要取決于（C）。

A．傳遞的功率；B．帶的橫截面尺寸；C．帶輪的直徑；D．帶輪的線速度。

19、與齒輪傳動相比，鏈傳動的優點是（D）。

A．傳動效率高；B．工作平穩，無噪聲；C．承載能力大；D．傳動的中心距大，距離遠。20、鏈傳動張緊的目的主要是（C）。A．同帶傳動一樣；B．提高鏈傳動工作能力； C．避免松邊垂度過大；D．增大小鏈輪包角。

21、鏈傳動的張緊輪應裝在（A）。

A．靠近小輪的松邊上；B．靠近小輪的緊邊上； C．靠近大輪的松邊上；D．靠近大輪的緊邊上。

22、鏈傳動不適合用于高速傳動的主要原因是（B）。

A．鏈條的質量大；B．動載荷大；C．容易脫鏈；D．容易磨損。

23、鏈條因為靜強度不夠而被拉斷的現象，多發生在（A）的情況下。A．低速重載；B．高速重載；C．高速輕載；D．低速輕載。

三、簡答

1、在多根V帶傳動中，當一根帶失效時，為什么全部帶都要更換？

答：在多根V帶傳動中，當一根帶失效時，為什么全部帶都要更換？新V帶和舊V帶長度不等，當新舊V帶一起使用時，會出現受力不均現象。舊V帶因長度大而受力較小或不受力，新V帶因長度較小受力大，也會很快失效。

2、為什么普通車床的第一級傳動采用帶傳動，而主軸與絲杠之間的傳動鏈中不能采用帶傳動？

答：帶傳動適用于中心距較大傳動，且具有緩沖、吸振及過載打滑的特點，能保護其他傳動件，適合普通機床的第一級傳動要求；又帶傳動存在彈性滑動，傳動比不準，不適合傳動比要求嚴格的傳動，而機床的主軸與絲杠間要求有很高的精度，不能采用帶傳動。

3、為什么帶傳動的中心距都設計成可調的？

答：因為帶在工作過程中受變化的拉力，其長度會逐漸增加，使初拉力減小。因此需要經常調整中心距，以調整帶的初拉力。因此便將中心距設計成可調的。

四、分析與計算

1、如圖所示為一兩級變速裝置，如果原動機的轉速和工作機的輸出功率不變，應按哪一種速度來設計帶傳動？為什么？

題8-4-1圖

解：帶傳動應按照減速傳動要求進行設計，因為應該按照傳遞有效圓周力最大的工況設計帶傳動，而減速傳動時傳遞的有效圓周力比增速傳動時大。

根據： v??n1d160 和 Fe?P v當帶傳動傳遞的功率不變，帶速越小，傳遞的有效圓周力就越大。當原動機轉速不變時，帶速取決于主動輪直徑。主動輪直徑越小，帶速越低。綜上，按按照減速傳動要求進行設計。

2、已知：V帶傳遞的實際功率P = 7 kW，帶速 v=10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求有效圓周力Fe 和緊邊拉力F1。

解：根據：

得到： P?Fe?v

Fe?P7000??700 N v10聯立： ?Fe?F1?F2?700 ?F?2F2?1解得： F2?700N，F1?1400N

3、已知：V帶傳動所傳遞的功率P = 7.5 kW，帶速 v=10m/s，現測得初拉力F0 = 1125N，試求緊邊拉力F1和松邊拉力F2。

解：Fe?P7500??750 N v10Fe750?1125??1500 N 22Fe750?1125??750 N 22F1?F0?F2?F0?

第五篇：材料科學基礎課后習題答案

第1章習題

1-10 純鐵點陣常數0.286nm，體心立方結構，求1cm3中有多少鐵原子。解：體心立方結構單胞擁有兩個原子，單胞的體積為 V＝(0.286×10-8)3 cm3，所以1cm3中鐵原子的數目為

nFe? 122?2?8.55?10(2.86?10?8)3

1-11 一個位錯環能否各部分都是螺型位錯，能否各部分都是刃型位錯？為什么？ 解：螺型位錯的柏氏矢量與位錯線平行，一根位錯只有一個柏氏矢量，而一個位錯環不可能與一個方向處處平行，所以一個位錯環不能各部分都是螺型位錯。刃位錯的柏氏矢量與位錯線垂直，如果柏氏矢量垂直位錯環所在的平面，則位錯環處處都是刃型位錯。這種位錯的滑移面是位錯環與柏氏矢量方向組成的棱柱面，這種位錯又稱棱柱位錯。

1-15 有一正方形位錯線，其柏氏矢量及位錯線的方向如圖1-51所示。試指出圖中各段位錯線的性質，并指出刃型位錯額外串原子面所處的位置。

D C

A B

解：由柏氏矢量與位錯線的關系可以知道，DC是右螺型位錯，BA是左螺型位錯。由右手法則，CB為正刃型位錯，多余半原子面在紙面上方。AD為負刃型位錯，多余半原子面在紙面下方。