機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)3

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè) 35 輪系思考題5- 1 定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系的主要區(qū)別是什么？行星輪系和差動(dòng)輪系有何區(qū)別？5- 2 定軸輪系中傳動(dòng)比大小和轉(zhuǎn)向的關(guān)系？5- 3 什么是惰輪？它有何用途？5- 4 什么是轉(zhuǎn)化輪系？如何通過(guò)轉(zhuǎn)化輪系計(jì)算出周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比？5- 5 如何區(qū)別轉(zhuǎn)化輪系的轉(zhuǎn)向和周轉(zhuǎn)輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向？5- 6 怎樣求混合輪系的傳動(dòng)比？分解混合輪系的關(guān)鍵是什么？如何劃分？5- 7 觀察日常生活周?chē)臋C(jī)器，各舉出一個(gè)定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系，并計(jì)算出傳 動(dòng)比和轉(zhuǎn)向。習(xí)題5-1 在圖示的輪系中， 已知 z1=15，z2=23，z2=15，z3=31，z3=15，z4=33，z4=2（右 旋），z5=6

2、0，z5=20,（m =4 mm）,若n1 =500r/min, 求齒條 6線速度 u的大 小和方向。題圖 5-25-2 在圖示齒輪系中，已知 z1=z2=19，z3 =26，z4=30，z4=20，z5=78，齒輪 1 與齒輪 3 同軸線，求齒輪 3 的齒數(shù)及傳動(dòng)比 i 15。題圖 5-3題圖 5-45-3 在圖示的鐘表傳動(dòng)示意圖中， E為擒縱輪，N為發(fā)條盤(pán)，S，M及 H分別為 秒針，分針和時(shí)針。設(shè) z1=72，z2=12，z3=64，z4=8， z5=60，z6=8，z7=60， z8=6，z9=8，z10=24，z11=6，z12=24，求秒針與分針的傳動(dòng)比 i SM及分針與時(shí) 針的傳動(dòng)

3、比 i MH。5-4 圖示車(chē)床變速箱中，移動(dòng)三聯(lián)齒輪 a 可使齒輪 3和4嚙合，又移動(dòng)雙聯(lián) 齒輪 b，可使齒輪 5和 6嚙合。已知各輪的齒數(shù)為 z1=42，z2=58，z3=38， z4=42，z5 =50，z6=48，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1450r/min 。試求此種情況下輸出 軸轉(zhuǎn)速的大小和方向。5-5 在圖示的行星減速裝置中，已知 z1=z2=17，z3=15。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò) 90時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán) H轉(zhuǎn)過(guò)多少度？題圖 5-5題圖 5-6題圖 5-75-6 在圖示的差動(dòng)齒輪系中，已知各輪齒數(shù) z1=15，z2=25，z2 =20，z3=60。若 n1 = 200r/min ， n3 = 50r/min ，且轉(zhuǎn)

4、向相同，試求行星架 H的轉(zhuǎn)速 nH。5-7 在 圖 示 的 手 動(dòng) 葫 蘆 中 ， S 為 手 動(dòng) 鏈 輪 ， H 為 起 重 鏈 輪 。 已 知 z1=21, z2=29, z2=14, z3=55,求傳動(dòng)比 i SH。5-8 在圖示極大傳動(dòng)比減速器中，蝸桿 1 和齒輪 1 為同一構(gòu)件，蝸桿 5 及齒 輪 5也為同一構(gòu)件，蝸桿 1 和 5 均為單頭右旋， z1=101，z2=99，z2=z4， z4=100，z5 =100。求傳動(dòng)比 i 1H。5-9 求圖示輪系的傳動(dòng)比 i14，已知 z1=z2=25，z2=z3=20，zH=100， z4=20。5-10 圖示齒輪系中，動(dòng)力由軸 輸入，軸

5、輸出。已知 z1=12，z2=51，z2=49， z3=75，z4=12，z5=73。求 1)iI II ；2)若齒輪 2的齒數(shù)改為 z2=50，求 iI II。5-11 在圖示鏜床鏜桿進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，各輪的齒數(shù) z1=60，z4=z3 =z2=30，螺桿的導(dǎo) 程 pz=6mm，且為右旋螺紋，設(shè)所有齒輪的模數(shù)相同，當(dāng)被切工件的右旋螺紋的導(dǎo)程 pz 2mm時(shí)，齒輪 2 和 3 的齒數(shù)各為多少？題圖 5-8題圖 5-9題圖 5-105-12 在圖示混合齒輪系中，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，試計(jì)算其傳動(dòng)比i I II題圖 5-116 其它常用機(jī)構(gòu)思考題6- 1 常見(jiàn)的棘輪機(jī)構(gòu)有哪幾種型式？各具有什么特點(diǎn)？6- 2

6、 觀察自行車(chē)后輪軸上的棘輪機(jī)構(gòu)和牛頭刨床上用于進(jìn)給的棘輪機(jī)構(gòu)，分別 說(shuō)出各是哪種棘輪機(jī)構(gòu)及其工作原理。6- 3 槽輪機(jī)構(gòu)中槽輪槽數(shù)與撥盤(pán)上圓柱銷(xiāo)數(shù)應(yīng)滿足什么關(guān)系？為什么要在撥盤(pán) 上加上鎖止??？6- 4 選定一機(jī)器，分析其中槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)和圓柱銷(xiāo)數(shù)？說(shuō)明為什么在此要用 槽輪機(jī)構(gòu)？可否采用其它機(jī)構(gòu)替換？6- 5 舉出一不完全齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)例，說(shuō)明其工作原理及作用。6- 6 圓柱形凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與蝸桿形凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有何區(qū)別？6- 7 凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何確定？如何實(shí)現(xiàn)？設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)應(yīng)注 意哪些問(wèn)題？6-8 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是常用的四種 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，

7、通過(guò)對(duì)比，說(shuō)出在運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、加工工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方 面各具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？6-9 組合機(jī)構(gòu)的組合方式有哪幾種？請(qǐng)各舉出一應(yīng)用實(shí)例。習(xí)題6-1 已知棘輪齒數(shù) z=15，棘輪直徑 D=100mm，原動(dòng)件擺動(dòng)角為 30，每次擺 動(dòng)滑過(guò)棘輪上兩齒，試確定棘輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸。6-2 已知槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù) z=5，撥盤(pán)的圓銷(xiāo)數(shù) K=1，轉(zhuǎn)速 n1=75 r/min，求槽輪 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 tm 和靜止時(shí)間 ts。7 機(jī)械的動(dòng)力性能思考題7- 1 為什么要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡？7- 2 靜平衡和動(dòng)平穩(wěn)有何不同？各用于何種轉(zhuǎn)子？7- 3 如何進(jìn)行平衡計(jì)算？如何進(jìn)行平衡實(shí)驗(yàn)？7- 4 從日常生活中找出兩個(gè)

8、動(dòng)平衡實(shí)例。7- 5 機(jī)械的速度為什么會(huì)波動(dòng)？7- 6 機(jī)械的周期性速度波動(dòng)和非周期性速度波動(dòng)有何不同？可用什么方法來(lái)調(diào) 節(jié)？7- 7 如何計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)器的機(jī)械效率？如何計(jì)算復(fù)雜機(jī)器的機(jī)械效率？8 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論思考題8- 1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求是什么？8- 2 什么叫失效？機(jī)械零件的主要失效形式有幾種？各舉一例說(shuō)明。8- 3 什么是設(shè)計(jì)準(zhǔn)則？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的通式是什么？8- 4 復(fù)習(xí)材料及熱處理問(wèn)題。復(fù)習(xí)公差與配合問(wèn)題。8- 5 什么是零件的工藝性問(wèn)題？主要包含哪幾方面的問(wèn)題？8- 6 什么是變應(yīng)力的循環(huán)特性？對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力和脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力的循環(huán)特性為多 少？8- 7 什么是疲勞強(qiáng)度問(wèn)題？如何確定

9、疲勞極限和安全系數(shù)？8-8 主要的摩擦狀態(tài)有哪四種？8-9 磨損過(guò)程分幾個(gè)階段？常見(jiàn)的磨損有哪幾種？8-10 常見(jiàn)的潤(rùn)滑油加入方法有哪種？9 聯(lián)接思考題9- 1 螺紋的主要參數(shù)有哪些？螺距與導(dǎo)程有何不同？螺紋升角與哪些參數(shù)有 關(guān)？9- 2 為什么三角形螺紋多用于聯(lián)接，而矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋多用 于傳動(dòng)？為什么多線螺紋主要用于傳動(dòng)？9- 3 螺紋副的自鎖條件是什么？理由是什么？9- 4 試說(shuō)明螺紋聯(lián)接的主要類(lèi)型和特點(diǎn)。9- 5 螺紋聯(lián)接為什么要預(yù)緊？預(yù)緊力如何控制？9- 6 螺紋聯(lián)接為什么要防松？常見(jiàn)的防松方法有哪些？9- 7 在緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算中，為何要把螺栓所受的載荷增加 30%

10、？9-8 試分析比較普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接的特點(diǎn)、 失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。9-9 簡(jiǎn)述受軸向工作載荷緊螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力和殘余預(yù)緊力的區(qū)別，并說(shuō)明螺 栓工作時(shí)所受的總拉力為什么不等于預(yù)緊力和工作載荷之和。9-10 簡(jiǎn)述滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用。9-11 平鍵聯(lián)接有哪些失效形式？普通平鍵的截面尺寸和長(zhǎng)度如何確定？9-12 為什么采用兩個(gè)平鍵時(shí)，一般布置在沿周向相隔 180的位置，采用兩個(gè) 楔鍵時(shí)，相隔 90 120，而采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，卻布置在軸的同一母 線上？9-13 試比較平鍵和花鍵的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。9-14 簡(jiǎn)述銷(xiāo)聯(lián)接、焊接、粘接、過(guò)盈聯(lián)接、彈性環(huán)聯(lián)接和成形聯(lián)接的主要特點(diǎn) 和應(yīng)用場(chǎng)

11、合。習(xí)題9-1 試證明具有自鎖性螺旋傳動(dòng)的效率恒小于 50%。9-2 試計(jì)算 M24、M241.5 螺紋的升角，并指出哪種螺紋的自鎖性好。9-3 圖示為一升降機(jī)構(gòu)， 承受載荷 F =150 kN，采用梯形螺紋， d = 60 mm，d2 = 56 mm，P = 8 mm，線數(shù) n = 3。支撐面采用推力球軸承，升降臺(tái)的上下移 動(dòng)處采用導(dǎo)向滾輪，它們的摩擦阻力近似為零。試計(jì)算：(1) 工作臺(tái)穩(wěn)定上升時(shí)的效率(螺紋副當(dāng)量摩擦系數(shù)為 0.10)。(2) 穩(wěn)定上升時(shí)加于螺桿上的力矩。(3) 若工作臺(tái)以 720 mm/min 的速度上升，試按穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)條件求螺桿所需轉(zhuǎn)速和 功率。(4) 欲使工作臺(tái)在載荷

12、F 作用下等速下降，是否需要制動(dòng)裝置？加于螺桿上的制 動(dòng)力矩是多少？題 9-3 圖 題 9-4 圖題 9-5 圖9-4 圖示起重吊鉤最大起重量 F = 50 kN ，吊鉤材料為 35 鋼。試確定吊鉤尾部 螺紋直徑。9-5 圖示為一用兩個(gè) M12 螺釘固定的牽曳鉤，若螺釘材料為 Q235 鋼，裝配時(shí)控制預(yù)緊力，結(jié)合面摩擦系數(shù) f = 0.15，求其允許的最大牽曳力。9-6 圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器，材料為 Q215 鋼，傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 1400 N. m （靜載荷）。聯(lián)軸器用 4個(gè) M16 的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓材料為 Q235 鋼，試選擇合適 的 螺栓長(zhǎng)度，并校核該聯(lián)接的強(qiáng)度。題 9-6 圖

13、 題 9-7 圖9-7 圖示為一用兩個(gè)螺栓聯(lián)接的鋼制扳手。 已知扳緊力 F = 200 N，有關(guān)尺寸如 圖所示。試分別采用普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接兩種方案設(shè)計(jì)此螺栓 組，并分析比較設(shè)計(jì)結(jié)果。9-8 在圖示夾緊螺栓中，已知螺栓數(shù)為 2，螺紋為 M20，螺栓材料為 35 鋼，軸 徑 d=50 mm，桿長(zhǎng) l=300 mm，軸與夾殼之間的摩擦系數(shù) f=0.15，試求桿端 部作用力 F 的最大允許值。9-9 圖示為一鋼制液壓油缸，采用雙頭螺柱聯(lián)接。已知油壓 p= 8 MPa，油缸內(nèi) 徑D = 250 mm ，為保證氣密性要求，螺柱間距 l 不得大于 4.5d（d為螺紋 大徑），試設(shè)計(jì)此雙頭螺柱聯(lián)接。F題 9-8 圖題 9-9 圖9-10 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接件間采用橡膠墊片。已知螺栓預(yù)緊力F = 15000 N，當(dāng)受軸向工作載荷 F = 10000 N 時(shí)，求螺栓所受的總拉力及被聯(lián)接件之間的殘余預(yù)緊力。9-11 圖示為一差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。 螺桿與機(jī)架固聯(lián)， 其螺紋為右旋， 導(dǎo)程 SA=4 mm， 滑塊在機(jī)架上只能左右移動(dòng)。 差動(dòng)桿內(nèi)螺紋與螺桿形成螺紋副 A，外螺紋與 滑塊形成螺紋副 B，當(dāng)沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng) 5 圈時(shí)，滑塊向左移動(dòng) 5 mm。試求 螺紋副 B 的導(dǎo)程 SB 和旋向。題 9-11 圖題 9-12 圖9-12 圖示為一小型壓床，