機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-習(xí)題解答

1、- - -第0章緒論0-1機(jī)器的特征是什么？機(jī)器和機(jī)構(gòu)有何區(qū)別？解1）都是許多人為實(shí)物的組合；2）實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3）能完成有用的機(jī)械功能或轉(zhuǎn)換機(jī)械能0-2構(gòu)件和零件的區(qū)別是什么？指出縫紉機(jī)的通用和專用零件。解構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的基本單元，而零件是制造的基本單元?？p紉機(jī)上的通用零件有：螺絲、螺母、齒輪等，專用零件有：曲軸、凸輪、飛輪、腳踏板等。0-3機(jī)械零件常用的材料有哪幾類？解有鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料等0-4機(jī)械零件的主要計(jì)算準(zhǔn)則有哪些？解有強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則和振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則。0-5機(jī)械零件結(jié)構(gòu)工藝性的基本要求有哪些？解1）選擇合理的毛坯；2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工；3）便

2、于裝折和維修。0-6為什么在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)要盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件？解使用標(biāo)準(zhǔn)零件，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，可以有效地組織現(xiàn)代化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。第一章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度1一個(gè)在平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件有多少個(gè)自由度？解有3個(gè)自由度。2在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)副所產(chǎn)生的約束數(shù)與自由度有何關(guān)系？解約束數(shù)+自由度=33如何判別有構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副組成的系統(tǒng)是否具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？解自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)系統(tǒng)無確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)豐原動(dòng)件數(shù)系統(tǒng)有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)4在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)應(yīng)注意哪幾個(gè)問題？解復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。1-5繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，用什么來表示機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)副？解用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)表

3、示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副。1-6繪制圖1-15所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。解a)n=3,P=4,P=0LHF=3x3-2x4=1b)n=4,P=5,P=1LHF=3x4-2x5-1=1c)n=3,P=4,P=0LHF=3x3-2x4=1d)n=3,P=4,P=0LHF=3x3-2x4=11-7試計(jì)算下列圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束。解a）n=5,P=7,P=0LHF=3x5-2x7=1b）n=5,P=7,P=0（c處為復(fù)合鉸鏈）LHF=3x5-2x7=1c）n=5,P=7,P=0LHF=3x5-2x7=1d）n=5,P=7,P=0（c處為復(fù)合鉸鏈）LHF=3x

4、5-2x7=1e）n=4,P=5,P=1（F處為虛約束）LHF=3x4-2x5-1=1f）n=4,P=5,P=l（c處為局部自由度）LHF=3x3-2x3-2=1g）n=3,P=3,P=2（2、2為虛約束）LHF=3x3-2x3-2=1- - -第二章平面連桿機(jī)構(gòu)1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式有幾種？解有曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)三種。2四桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)與極位夾角的關(guān)系如何確定？解心180。x肘2-3在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，a=60mm,b=15Omm,c=12Omm,d=1O0mm。分別把構(gòu)件a、b、c、d作為機(jī)架，所對(duì)應(yīng)的為何種類型的機(jī)構(gòu)？解曲柄存在的條件60+150P.。實(shí)際時(shí)要避免

5、失真，必須使rk0.8P.kminkmin。3-5試用作圖法設(shè)計(jì)一對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪以等角速順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件行程h=40mm，凸輪的基半徑r0=5Omm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為6=135。,6=30。,6123=120。,6=75。4從動(dòng)件在推程以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）上升，在回程以等加速和等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回。3-6在上題中如果采用一對(duì)心滾子從動(dòng)件，其滾子半徑rk=10mm，其它條k件與上相同。試設(shè)計(jì)此凸輪輪廓曲線。如果采用偏置方式，凸輪軸心偏向從動(dòng)件軸線的右側(cè)，e=10mm，其它條件相同，試設(shè)計(jì)此凸輪的輪廓曲線。3-7試用作圖法設(shè)計(jì)一擺動(dòng)滾子從動(dòng)件

6、盤形凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓曲線。已知凸輪等角速順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，基圓半徑r0=70mm，中心距a=160mm，擺桿長(zhǎng)度l=100mm，滾子半徑rk=10mm，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：從動(dòng)件在推k程和回程均以正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。（以上三題見教材上的凸輪輪廓曲線作圖方法。）第四章齒輪機(jī)構(gòu)1為什么要規(guī)定模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)系列？在直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪，蝸桿蝸輪和直齒圓錐齒輪上何處的模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值？解為了設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用的方便。直齒輪端面模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值；斜齒法面模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值；蝸桿蝸輪中間平面上的模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值；圓錐齒輪大端的模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值。2漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪幾個(gè)？那些是標(biāo)準(zhǔn)的，其標(biāo)準(zhǔn)值是否相同？為什么

7、這些參數(shù)稱為基本參數(shù)？解基本參數(shù)：齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角、齒頂高系數(shù)h*和頂隙系數(shù)c*。a其中后四個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)的，標(biāo)準(zhǔn)值不相同。3分度圓與節(jié)圓有什么區(qū)別？在什么情況下節(jié)圓與分度圓重合？解分度圓是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。節(jié)圓是過節(jié)點(diǎn)所作的兩個(gè)相切的圓。標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)節(jié)圓與分度圓重合。4漸開線的形狀取決于什么？若兩個(gè)齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別相等，但壓力角不同，他們齒數(shù)不同，他們齒廓漸開線形狀是否相同？一對(duì)相嚙合的兩個(gè)齒輪，若它們的齒數(shù)不同，他們齒廓的漸開線形狀是否相同？解漸開線的形狀取決于基圓的大小。若兩個(gè)齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別相等，但壓力角不同，他們齒數(shù)不同，他們齒廓漸開線形狀不同。一對(duì)相嚙合的兩個(gè)齒輪，若

8、它們的齒數(shù)不同，他們齒廓的漸開線形狀不同。4-5何謂齒廓的根切現(xiàn)象？產(chǎn)生根切的原因是什么？是否基圓愈小愈容易發(fā)生根切？根切有什么危害？如何避免根切？解齒輪齒根的漸開線齒廓被切去的現(xiàn)象為根切現(xiàn)象。原因是展成法加工時(shí)，刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)超過了極限點(diǎn)N。不是基圓愈小愈容易發(fā)生根切。只要根切使刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)不超過極限點(diǎn)N,就可避免根切。4-6平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)和直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件與直齒圓柱機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件相比較有何異同？解平行軸斜齒輪是法面（或端面）的模數(shù)和壓力角相等，且p._p；12蝸桿蝸輪是中間面上模數(shù)和壓力角相等且為標(biāo)準(zhǔn)值，且p

9、+p二90；直齒12圓錐齒輪是大端的模數(shù)和壓力角相等且為標(biāo)準(zhǔn)值。4-7何謂平行軸斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪當(dāng)量齒數(shù)？當(dāng)量齒數(shù)有什么用途？解斜齒圓柱齒輪量齒數(shù)：z二z；圓錐齒輪當(dāng)量齒數(shù)：z二z。當(dāng)vcos35vcos5量齒數(shù)用于齒輪加工、強(qiáng)度計(jì)算、變位系數(shù)的選擇等場(chǎng)合。4-8齒輪傳動(dòng)常見的失效形式有哪些？各種失效形式常在何種情況下發(fā)生？試對(duì)工程實(shí)際中見到的齒輪失效形式和原因進(jìn)行分析。齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則有哪些，他們分別針對(duì)何種失效形式？在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，對(duì)于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是什么？解失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。當(dāng)齒

10、根彎曲應(yīng)力過大或突然過載、沖擊載荷等易產(chǎn)生折斷。在閉式傳動(dòng)中，若接觸應(yīng)力過大，齒輪工作一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕。齒面磨損是由于齒面間的灰塵、硬屑粒等引起的。齒面膠合是在高速、重載傳動(dòng)中，高溫、高壓使兩接觸面熔粘在一起而產(chǎn)生的。塑性變形是在重載情況下產(chǎn)生的。計(jì)算準(zhǔn)則；齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，針對(duì)齒面點(diǎn)蝕；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，針對(duì)齒根彎曲疲勞折斷。閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)；閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核彎曲疲勞強(qiáng)度；開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。4-9現(xiàn)有A、B兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，A對(duì)參數(shù)為；模數(shù)m=2mm,齒數(shù)z=40

11、,z=90,齒寬b=60mm；B對(duì)參數(shù)為：模數(shù)m=4mm,12齒數(shù)z=20,z=45,齒寬b=60mm。兩對(duì)齒輪精度為8級(jí)，小齒輪轉(zhuǎn)速均12為1450r/min,其它條件分別相同。試比較兩對(duì)齒輪接觸強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度的高低。解兩對(duì)齒輪接觸強(qiáng)度相同,彎曲強(qiáng)度第二對(duì)較高。4-10應(yīng)主要根據(jù)哪些因素來決定齒輪的結(jié)構(gòu)型式？常見的齒輪結(jié)構(gòu)型式有哪幾種？它們分別用于何種場(chǎng)合？解根據(jù)齒輪的幾何尺寸、毛坯材料、加工工藝等決定齒輪結(jié)構(gòu)型式。結(jié)構(gòu)型式：齒輪軸,用于直徑很小的場(chǎng)合；實(shí)心結(jié)構(gòu),用于d160mm;腹a板式結(jié)構(gòu),用于d500mm;輪輻式結(jié)構(gòu),用于400d42時(shí)，dd；反之，當(dāng)z42時(shí)，dd。fbfb4-14試

12、根據(jù)漸開線特性說明一對(duì)模數(shù)相等，壓力角相等，但齒數(shù)不等的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其分度圓齒厚、齒頂圓和齒根圓齒厚是否相等，哪個(gè)較大？解分度圓齒厚相等，齒頂圓和齒根圓齒厚不等，因基圓愈小，漸開線愈彎曲，基圓愈大，漸開線愈平直，故齒數(shù)多的齒輪齒頂圓和齒根圓的齒厚大。4-15現(xiàn)需要傳動(dòng)比i=3的一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，有三個(gè)壓力角相等的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，它們的齒數(shù)分別為z1=20，z2=z3=60,齒頂圓直徑分別為d=44mm，d行=124mm，da=139.5mm，問哪兩個(gè)齒a1a2a3輪能用？中心距a等于多少？并用作圖法求出它們的重合度e。解d=mz+2h*m=20m+2h*m=4

13、4a11aad=mz+2h*m=60m+2h*m=124a22aad=mz+2h*m=60m+2h*m=139.5a33aa解得；齒輪1、能用。m=2mm，a=80mm。4-16單級(jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，大齒輪的材料為ZG270500正火，P=4kw，n1=720r/min，m=4mm，- - -zl=25,z2=73,bl=84mm,b2=78mm,向傳動(dòng)，載荷有中等沖擊，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)算此單級(jí)傳動(dòng)的強(qiáng)度。解1.驗(yàn)算接觸強(qiáng)度計(jì)算接觸應(yīng)力=6叫PT=9.55x106=5.3x104Nmm;1n1寸2770卩=2.92詢=0.78;K=1.3（查表4-5）,25

14、dd100其中，則1c=670空汕23=231N/mm2h0.78x1003x2.92（2）查許用應(yīng)力c小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)，HB=217255,H取HB=220；大齒輪ZG270500，正火，HB=156200取HB=180。查圖4-21c得c=560N/mm2；查Hlim1圖4-21b得c=360N/mm2。由表4-6,SH=11。Hlim2Hc=616N/mm2貝Uh11.1c二二327.27N/mm2H21.1（3）結(jié)論c31:K（葉1）（2ZQDH其中：k=1.1（表4-5）,=1（表4-7）,DP10T=9.55x106=9.55x106=9.95x104NDmm1n96011x3.7

15、小9.95x104（3.7+D（_）2=56.44536.36取卩=12。,z=iz=3.7x21沁7&貝U21dcosP56.44cos12。m=t=2.63mmnz211取標(biāo)準(zhǔn)值m=3,貝Ua=151.82mmn2cos12。取a=152mm,貝UcosP=33（21+78）=0.9772x152P=12.32。3x21d=64.485mmcos12.32。qrqd=一J=238.595mmcos12.32。b=d=64.485mm圓整后2d1b=65mm;b=70mm。213.較核彎曲強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)21z=22.52v1(cos12.32。)378z=83.40v2(cos12.32。)3

16、由表48得，Y=2.705,Y=1.573,Y=2.215,Y=1.773F1S1F2S2則1.6KTYY1.6x1.1x9.95x104x2.705x1.573xcos12.32。C=1F1S=F1bmdn1=57.89MPa65x3x64.485YYc=cf2s2=53.43MPaF2F1YYF1S1彎曲強(qiáng)度滿足要求。4-20標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)的蝸桿軸向齒距p=15708mm,蝸桿頭數(shù)=2,蝸桿齒頂蝸輪分度圓直徑d2和中心距a。2解p15.708m=因d=d+2m,則da111q=d=10m=602x5=50mmd=mz=5x40=200mm22ma=(q+z)=125mm224-21試判斷圖中

17、所示各蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)向和旋向（蝸桿主動(dòng)），并畫出各蝸輪所受三個(gè)分力的方向。解a）蝸輪右旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，b）蝸桿右旋，轉(zhuǎn)向向下；c）蝸桿蝸輪都為左旋；d）蝸桿蝸輪都為右旋；蝸輪受力根據(jù)左右手定則確定。4b）C）G（）4-22在圖示的二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器中，已知從I軸輸入，HI軸為輸出軸，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，齒輪4的輪齒旋向?yàn)橛倚?。試解?）標(biāo)出輸入軸I和中間軸II的轉(zhuǎn)向確定并標(biāo)出齒輪1、2和3的齒輪旋向，要求使II軸上所受軸向力盡可能小。3）標(biāo)出各個(gè)齒輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力的方向。4）畫出II軸聯(lián)同齒輪2和3一體的空間受力圖。解（1）輸入軸中間軸的轉(zhuǎn)向（2）輪I右旋，輪2左旋，輪3左旋;、

18、3）受力根據(jù)左右手定則確定；4）受力根據(jù)左右手定則確定。4-23在圖示直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器中，已知錐齒輪m=5mm,Z=25,z2=60,齒寬b=50mm;斜齒輪mn=6mm,z3=21,z4=84。（1）欲使軸II上的軸向力在軸承上的作用完全抵消，求斜齒輪3的螺旋角的大小和旋向。（2）試畫出作用在斜齒輪3和錐齒輪2上的圓周力Ft、徑向力F和軸向力F的作用線和方向。ra解1）1）-i9-i9-F=F即TOC o 1-5 h za2a32T2iTitanacoso=itanpd1dmi3得sinp=0.1667,p=9.6齒輪3為右旋3）受力根據(jù)左右手定則確定第五章輪系及其設(shè)計(jì)5-1什么

19、是惰輪？它在輪系中起什么作用？解其齒數(shù)不影響傳動(dòng)比大小，但改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的齒輪，其作用是改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向。5-2在定軸輪系中，如何來確定首、末兩輪轉(zhuǎn)向間的關(guān)系？解（1）當(dāng)所有齒輪軸線平行時(shí)，可用（-1）m來確定;（2）也可以用畫箭頭的方法來確定。5-3什么叫周轉(zhuǎn)輪系的“轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)”？它在計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比中起什么作用？解給整個(gè)輪系加上一個(gè)附加的角速度（-o）后所得的機(jī)構(gòu)。H轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)”可以使周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)化成用定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法計(jì)算。5-4在差動(dòng)輪系中，若兩個(gè)基本機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向，如何確定第三個(gè)基本構(gòu)件的轉(zhuǎn)向？- - -解由周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式確定。5-5周轉(zhuǎn)輪系中兩輪傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)該周轉(zhuǎn)

20、輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中兩輪傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)相同嗎？為什么？解周轉(zhuǎn)輪系中兩輪傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)該周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中兩輪傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)不同。因?yàn)橹苻D(zhuǎn)輪系中兩輪的傳動(dòng)比是真實(shí)角速度之比，而轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中兩輪的傳動(dòng)比是相對(duì)角速度之比。5-6計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比的基本思路是什么？能否通過給整個(gè)輪系加上一個(gè)公共的角速度（-3）的方法來計(jì)算整個(gè)輪系的傳動(dòng)比？為什么？H解基本思路：（1）區(qū)分基本輪系（2）分別列出基本輪系的計(jì)算公式；（3）找出基本輪系間的關(guān)系；（4）聯(lián)立各式，求出要求的傳動(dòng)比。不能通過給整個(gè)輪系加上一個(gè)公共的角速度（-3）的方法來計(jì)算整個(gè)H輪系的傳動(dòng)比，因?yàn)榛旌陷喯挡皇且粋€(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系。5-7如何從復(fù)雜的混合輪系

21、中劃分出各個(gè)基本輪系？解先找行星輪，再找支持行星輪的系桿及其中心輪，則行星輪、系桿、中心輪和基價(jià)組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系。重復(fù)上述方法，直至找出所有的周轉(zhuǎn)輪系后，剩余的便是定軸輪系5-8什么樣的輪系可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解？解差動(dòng)輪系。5-9在圖中所示的車床變速箱中，已知各輪齒數(shù)為zl=42,z2=58,z3=38,z4=42,z5=50,z6=48，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min，若移動(dòng)三聯(lián)滑移齒輪a使齒輪3和4嚙合,又移動(dòng)雙聯(lián)滑移齒輪b使齒輪5和6嚙合,試求此時(shí)帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向。解ff.n/、zzzi=(1)364216n6zzz6531=1450=989.76r/min1.46548842%

22、58=-1.46550838842則SV5-10在圖5-16所示的滾齒機(jī)工作臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，已知各齒輪的齒數(shù)為z1=15,z2=28,z3=15,z4=55,z9=40，被加工齒輪B的齒數(shù)為2,試計(jì)算傳動(dòng)比i75。解nz72=A=B=/2ABnzBAzzzz15855z840乂i=1479=ABzzzz28815z8123585貝0/=n=乂=15855840=1.0975nz28815872575-11如圖所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1z3,nH=100r/min,n1=20r/min,試求下列兩種情況下輪3的轉(zhuǎn)速n3：（1）當(dāng)n3與nH同向時(shí)；（2）當(dāng)片與nH相反時(shí)。解nn20100(

23、1H=也=113n一nn一1003H3n=180r/min與n同向31nn20+100.(2)zh=也=113n一nn+1003H3n=220r/min與n反向315-12在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=30,z2=30,z3=90,z3=40,z4=30,z4=40,z5=30,試求此輪系的傳動(dòng)比篇。解對(duì)定軸輪系1-2-3-5：ni=1=13n3z33=3z1行星輪系3-4-4-5：nnzz30 x30iH=H=35nnzz5H34n因n，貝=1.312551HnH5-13在圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=24,z2=48,z2=30,z3=102,z3=20,40 x40一16z4

24、=40,z5=100。試求該輪系的傳動(dòng)比心解差動(dòng)輪系1-2-2-3-H-6：zznniH=H厶n13nnzz3H12定軸輪系345648x102=6.824x30.nz20i=t=0.253，nz10035n因，n=n，貝Ui=i=41.85H1HnH5-14在圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：Z=26,z2=32,z2=22,z3=80,z4=80,又ni=300r/min，n3=50r/min兩者轉(zhuǎn)向相反，試求齒輪4的轉(zhuǎn)速n4的大小和方向。解差動(dòng)輪系1-2-2-3：nniH=H13nn3H300n即H50nHzz1232x80=4.48n=13.9H一26x22差動(dòng)輪系3-2-4z-=7z33

25、680解(1)定軸輪系1-2-6z=inz12定軸輪系1,-5,-5-4,-6zzn=-15n4zzr5，4.n-niH=H34n-n4H20即-50匕n-n4H聯(lián)立二式得n=155.97r/min415在圖示的大速比減速器中，已知蝸桿1和5的頭數(shù)為1，且均為右旋，各輪齒數(shù)為Z,=101,z2=99,z2=z4,z4=100,z5=100o(1)試求傳動(dòng)比咕。(2)若主動(dòng)蝸桿1的轉(zhuǎn)速為1375r/min的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，問輸出軸H轉(zhuǎn)周需要多長(zhǎng)時(shí)間？差動(dòng)輪系2-3-4-H-6n-nziH=H=-=12，4n-nz4H2，由于2的回轉(zhuǎn)方向與4，的回轉(zhuǎn)方向相反，則101x1=1980000ni=111H

26、n1H99100 x100上式表明H轉(zhuǎn)一周時(shí)，蝸桿1轉(zhuǎn)1980000周，故H轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為1980000/60 x1375=24h16汽車自動(dòng)變速器中的預(yù)選式行星變速器如圖所示。1軸為主動(dòng)軸,II軸為從動(dòng)軸，S,P為制動(dòng)帶，其轉(zhuǎn)動(dòng)有良種情況：(1)S壓緊齒輪3,P處于松開狀態(tài)；(2)P壓緊齒輪6。S處于松開狀態(tài)。已知各齒輪數(shù)為z1=30,z2=30,z3=z6=90,z4=40,z=25。試求兩種情況下的傳動(dòng)比/o解(1)1-2-3-6組成行星輪系TOC o 1-5 h z.n-nzi6=6=313n-nz361nz11=3nz614（1）-5-6-H組成差動(dòng)輪系TOC o 1-5 h znn

27、ziH=3H=434nnz4H3nnnnz9iH=H=H=6=46nnnnz46H6H4求聯(lián)立得i=2.081HnH(2)4-5-6-H組成行星輪系nnz9IH=IH=H=&=46160nz4H4得i=3.251H17如圖所示自行車?yán)锍瘫頇C(jī)構(gòu)中，C為車輪軸，P為里程表指針。已知各齒輪數(shù)為：z1=17,z2=23,z4=19,z4=20,z5=24。設(shè)輪胎受壓變形后使28英寸車輪的有效直徑約為07m，當(dāng)車行1km時(shí)，表上的指針剛好回轉(zhuǎn)一周。試求齒輪2的齒數(shù)。解定軸輪系1-2nz22行星輪系3-4-4-5(P)-2(H)- - -z-z120X231i=112=143=1=-5252z-z24X1

28、911454聯(lián)立二式得i=52=2X51iz114122當(dāng)車行一公里時(shí)C軸的轉(zhuǎn)數(shù)為n-1000轉(zhuǎn)，此時(shí)5轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，1兀x0.7則i亠=宀751n100011000X171得zx沁682兀x0.71145-18如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：zl=34,z2=40,z2=30,z3=18,z3,=38,z1=24,z4=36，z4=22。試求該輪系的傳動(dòng)比U并說明軸A與軸H的轉(zhuǎn)向是否相同。解4-1和4,-3,組成定軸輪系：nz34i-tAA1nz3614nz38iT-A3，nz22341-2-2-3-H組成差動(dòng)輪系：nnzz40 x18iH1H2313n一nzz24x303H12因n和n，則用同

29、號(hào)代入第三式得13i-a1.15ahnHH與A同向第六章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1在間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，怎樣保證從動(dòng)件在停歇時(shí)間確實(shí)靜止不動(dòng)？解采用止動(dòng)構(gòu)件或利用幾何形狀鎖住。2常見的棘輪機(jī)構(gòu)有哪幾種？試述棘輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)解常用類型：?jiǎn)蝿?dòng)式、雙動(dòng)式；單向式、雙向式；外嚙合、內(nèi)嚙合摩擦式等。如圖6-1，當(dāng)擺桿1順時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，棘爪2將插入棘輪齒槽中，并帶動(dòng)棘輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一定的角度；當(dāng)擺桿逆時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，棘爪在棘輪的齒背上滑過，這時(shí)棘輪不動(dòng)。為防止棘輪倒轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)中裝有止回棘爪5，并用彈簧使止回爪與棘輪齒始終保持接觸。這樣，當(dāng)白干1連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了棘輪的單向間歇運(yùn)動(dòng)。3槽輪機(jī)構(gòu)有哪幾種基本型式？槽

30、輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)是如何定義的？解基本型式：外接式和內(nèi)接式。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間tb與撥盤運(yùn)動(dòng)時(shí)間tj之比值kt稱為bjt運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)。4試述凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。解工作原理：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過其曲線溝槽（或凸脊）撥動(dòng)從動(dòng)盤上的圓柱銷，使從動(dòng)盤作間歇運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、轉(zhuǎn)位精確，無需專門的定位裝置，易實(shí)現(xiàn)工作對(duì)動(dòng)程和動(dòng)停比的要求。通過適當(dāng)選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和合理設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，可減小動(dòng)載荷和避免沖擊，以適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。主要缺點(diǎn)是精確度要求較高，加工比較復(fù)雜，安裝調(diào)整比較困難。5不完全齒輪機(jī)構(gòu)與普通齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合過程有何異同點(diǎn)？解在不完全齒輪機(jī)

31、構(gòu)中，主動(dòng)輪1連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，從動(dòng)輪2開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)輪1上的輪恥退出嚙合時(shí)，由于兩輪的凸、凹鎖止弧的定位作用，齒輪2可靠停歇，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)齒輪2的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。而普通齒輪嚙合是連續(xù)的，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)也是連續(xù)的。6設(shè)計(jì)一外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，已知棘輪的模數(shù)m=10mm,棘輪的最小轉(zhuǎn)角9=12。，試設(shè)計(jì)該棘輪機(jī)構(gòu)。max解棘輪最小齒數(shù)z-3600-30。max周節(jié)P=m兀=10兀=7.5mm齒槽夾角0=60。齒項(xiàng)厚h=0.75m=7.5mm棘爪長(zhǎng)度Lu2P=62.8mm齒頂圓直徑D=mz=300mm6-7某自動(dòng)機(jī)床工作轉(zhuǎn)臺(tái)要求有6個(gè)工作位置，轉(zhuǎn)臺(tái)靜止時(shí)完成加工工序，最長(zhǎng)的工序時(shí)間為5s,原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速

32、度為720r/min,槽輪與撥盤之間的中心距a200mm,試設(shè)計(jì)此槽輪機(jī)構(gòu)。解槽數(shù)圓銷數(shù)運(yùn)動(dòng)系數(shù)z=7z=1kz(z-2)1k二t2z3取中心距圓銷回轉(zhuǎn)半徑a=160mm.兀1r-asin=160 x=80mm122槽頂高兀L=acos-160cos30。-138.6mm2取圓銷半徑槽底高凸圓弧張開角r=20mmhr2=12mm、r3=10mm、r4=8mm,其1234夾角依次互為，如圖所示?，F(xiàn)要求在回轉(zhuǎn)半徑rb=10mm處加一平衡質(zhì)量bm，試求m的大小和方位。解X方向：mrcosa=mr一mr=3x20一7x10=-10bb1133即mcosa=1bY方向：mrsina=mrmr=6x129

33、x8=0bb2244即msina=0b則得m=1kg,a=0b7-11有一薄壁轉(zhuǎn)盤質(zhì)量為m，經(jīng)靜平衡試驗(yàn)測(cè)定其質(zhì)心偏距為r，方向如圖垂直向下。由于該回轉(zhuǎn)面不允許安裝平衡質(zhì)量，只能在平面I、11上調(diào)整，求應(yīng)加的平衡質(zhì)徑積及其方向。解在1、11面內(nèi)加的質(zhì)徑積為mr和mr八bbbbI面YM=0mra=mr(ba)bb得mr=mr-與mr同向bbb-aII面工M=0mrb=mr(b-a)bb得mr-mra與mr反向bbb-a7-12圖示A、B兩根曲軸，曲拐在同一平面中，其質(zhì)徑mr二mr二mr二mr，11223344長(zhǎng)度l二l二l。試分析其平衡狀態(tài)（不平衡、靜平衡、動(dòng)平衡）123解A軸：是靜平衡。B軸：

34、是動(dòng)平衡。7-13高速水泵的凸輪軸由三個(gè)互相錯(cuò)開120。的偏心輪組成。每一偏心輪的質(zhì)量為04kg,其偏心距為127mm。設(shè)在校正平面A和B中各裝一個(gè)平衡質(zhì)量mA和mB使之平衡，其回轉(zhuǎn)半徑為10mm,其它尺寸如圖（單位為mm）試求的大小和位置。解將mA、mB、mc分解到A、B兩平面，得,190m=mcc230,115m=mdd23040m=mcc230115m=mdd23040190m=mm=mEE230EE230取OD為X軸建立坐標(biāo)系，在平面A中一mrcosa=mrcos120。+mr+mrcos240。aaAccDDEE19141=12.7(0.4xx(-)+2+0.4xx(-)232232

35、=0+0.4x上x23-mrsina=mrsinl20。+0+mrsin240。aaAccEE19=12.7(0.4xx23=2.869kgmm2.869mA二10=02869kg=270。因A、B兩面對(duì)稱，故m=0.2869kgB因sina為負(fù)值，故a=aAADAa=-270。=90。DB第八章帶傳動(dòng)1V帶傳動(dòng)為什么比平帶傳動(dòng)承載能力大？解因?yàn)閂帶安裝在楔形面內(nèi)，V帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦大于平帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力，這種現(xiàn)象也稱V帶傳動(dòng)的楔面摩擦效應(yīng)。另外，V帶傳動(dòng)通常是多根帶同時(shí)工作，所以V帶傳動(dòng)與平帶傳動(dòng)相比可以傳遞更大的功率。2傳動(dòng)帶工作時(shí)有哪些應(yīng)力？這些應(yīng)力是如何分布的？最大應(yīng)力點(diǎn)在何處？解有

36、拉應(yīng)力、離心應(yīng)力和彎曲應(yīng)力三種應(yīng)力。應(yīng)力分布如課本上的圖13所示。最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊繞入小帶輪處。3影響帶傳動(dòng)承載能力的因素有哪些？如何提高帶傳動(dòng)的承載能力？解有摩擦系數(shù)、包角和初拉力。摩擦系數(shù)、包角和初拉力越大，帶的承載能力越大。4什么是彈性滑動(dòng)？什么是打滑？在工作中彈性滑動(dòng)和打滑是否都能避免？為什么？解因材料的彈性變形而引起的帶與帶輪輪緣表面之間產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象稱為彈性滑動(dòng)。打滑是由于過載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)。打滑是可以避免的，而彈性滑動(dòng)是不可避免的。5帶傳動(dòng)的失效形式有：打滑；疲勞破壞。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶傳動(dòng)不發(fā)生打滑的前提下，充分發(fā)揮帶傳動(dòng)的能力使傳動(dòng)具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

37、8-6為什么V帶剖面的楔角為40。，而帶輪的槽角則為32。、4。、6。及38。?解由于帶在帶輪上彎曲時(shí)要產(chǎn)生橫向變形，引起楔角變小。8-7已知帶傳動(dòng)的功率為75kW平均帶速為10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求緊邊拉力、有效工作拉力及初拉力。解P=竺,F=1X=750N100010F=F-F=F122則F=2F=1500N1F=F-=1125N01-28-8一V帶傳動(dòng)，已知兩帶輪的直徑分別為125mm和315mm，中心距- #- -為600mm,小帶輪為主動(dòng)，轉(zhuǎn)速為1440廠/min。試求：（1）小帶輪的包角;（2）帶長(zhǎng)；（3）不考慮帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)時(shí)大帶輪的轉(zhuǎn)速；（4）滑動(dòng)率為0.01

38、5時(shí)大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速。解DD(1口=180。ix57.3。=161.85。1aL=k(D2+D1)+2a+(D2-DP=1905.8mm4an=nD=1440 x竺=571.4r/min21D3152n=n_=562.86r/min21D29設(shè)計(jì)一作減速傳動(dòng)的普通V帶傳動(dòng)，每天工作8h,載荷較平穩(wěn)，已知電動(dòng)功率為5kW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，從動(dòng)帶輪的輸出轉(zhuǎn)速為r/min。解- - #-(1)確定計(jì)算功率P=KP=5kwcaA其中K=1(表8-3)A2)選擇帶的型號(hào)為A型。)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑由表8-4，取D=90mm，設(shè)滑動(dòng)率8=0.02，得1n1440D=D(1-8)=x90 x

39、0.98=195.4mm2n16502由表8-4，取D=200mm。2)驗(yàn)算帶速兀Dn兀x90 x1440,兀/v=1_1=6.78m/s60 x100060 x1000在5-25m/s范圍內(nèi)，所以帶速合適。確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld初選中心距a=450mm,符合00.7(D+D)a2(D+D)12012由式（8-1）得帶長(zhǎng)由式（8-1）得帶長(zhǎng)略。- #-略。- -Tc兀c、(D-D)2c“c3.14/cc“c、(20090)1362mmL=2a+(D+D)+12=2x450+x(90+200)+=02124a22x4500由表8-2對(duì)工A型帶選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1400mm,然后計(jì)算實(shí)際中心

40、距,d由式(8-34)得a=450+(1400-1362)2=469mm中心距變動(dòng)范圍：a=4690.015x1400=448mmmina=469+0.015x1400=490mmmaxD-D小帶輪包角a=180。12=57.3。1a20090=180。x57.3。=166.5。120。469確定帶的根數(shù)zD因D=90mm,i=2=3.621D(18)1n=1440r/min,查表85得1P=1.07kw0查表86得AP=0.17kw0因a=166.5。查表871K=0.958a因L=1400mm,查表8-8得dK=0.96L由式(8-37)得z=ca=4.38(P+AP)KK(1.07+0.

41、17)x0.958x0.9600aL取z=5根。(8)確定初拉力查表8-1,q=0.10kg-1,并由式(3-380得單根普通V帶的處拉力為500p(2.5F=ca(一1)+qv20zvka500 x52.5=x(1)+0.1x6.782x6.780.958=123.3N計(jì)算壓軸力由式(8-39)得壓軸力為F=2zFsin(a/2)=2x5x123.3xsin(166.5，；2)=1224.5NQ0帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- - -第九章鏈傳動(dòng)1套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)如何組成的，鏈的節(jié)距和排數(shù)對(duì)承載能力有何影響？解套筒滾子鏈由滾子1、套筒2、銷軸3、內(nèi)鏈板4和外鏈斑5組成正比。im增大鏈節(jié)距p可提高承載能力

42、。鏈傳動(dòng)的承載能力與鏈的排數(shù)成正比。2鏈傳動(dòng)工作時(shí)受有哪些力，這些力如何確定？解鏈傳動(dòng)工作時(shí)受有效圓周力、離心拉力和懸垂拉力3分別寫出鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比和瞬時(shí)傳動(dòng)比表達(dá)式。解鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比n1鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比.RcosrdcosrTOC o 1-5 h z1cLZZ瞬時(shí)RcosPdcosP2114鏈條節(jié)數(shù)一般取為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)一般取為奇數(shù)，其中有什么理由？解鏈條節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，要采用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)有附加彎曲載荷。鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，是為了使磨損均勻。5鏈傳動(dòng)為何小鏈輪的齒數(shù)不宜過少？而大鏈輪齒數(shù)又不宜過多？解鏈輪齒數(shù)過少時(shí)，多邊形效應(yīng)的影響嚴(yán)重，加劇了傳動(dòng)的不均勻性，工作條件惡化，加速鉸鏈

43、的磨損。所以為了使傳動(dòng)平穩(wěn)及減少動(dòng)載荷，小鏈輪的齒數(shù)宜取多些。鏈輪的齒數(shù)也不宜過多，過多將縮短鏈的使用壽命。因?yàn)殒湽?jié)磨損后，套筒和滾子都被磨薄而且中心偏移，這時(shí)鏈與輪齒實(shí)際嚙合的節(jié)距將增大，因而分度圓的直徑也增大。鏈輪齒數(shù)越多，分度圓直徑的增量就越大，導(dǎo)致鏈節(jié)越向外移，因而鏈從鏈輪上脫落下來的可能性也就越大，鏈的使用壽命也就越短，因此通常限制大鏈輪的齒數(shù)zPc0KKKzLP估計(jì)此鏈傳動(dòng)工作于圖9-11所以曲線的左側(cè)，由表9-3得rK=(工)1.04二()1.04二1.11,z1919L126K二j)0.25二()0.25二1.06,L19100K二1.0,則有P4P二3.4kW01.11x1.

44、06x1.0由圖9-11查得當(dāng)n二960r/min時(shí)，選用10A鏈條，節(jié)距p=15.875mm。16實(shí)際中心距為便于張緊，將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，所以不必計(jì)算實(shí)際中心距，可取aua二40p二40 x15.875二635mm07驗(yàn)算鏈速由式（9-14），nzp960 x21x15.87560 x100v=I=5.34ms-160 x100符合要求。N寸二9皐6寸卜X2工寸ESN6rLHXOOI4/dOOOI工寸6。欒出.6ffiunuszQOlnd拇套養(yǎng)囂QO- - -第十章聯(lián)接1螺紋的主要類型有哪幾種？如何合理地選用？解螺紋的主要類型有：矩形螺紋、三角螺紋(普通)、梯形螺紋和鋸齒螺紋。應(yīng)用見課

45、本上的表10-2。2螺紋聯(lián)接的種類有哪些？它們分別用在何種場(chǎng)合？解類型：螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接和緊定螺釘連接。選用見表10-43螺紋的主要參數(shù)有哪幾種？解螺紋的主要參數(shù)：(1)大徑d(D)；(2)小徑dl(D1)；(3)中徑d2(D2)；(4)螺距p；(5)導(dǎo)程s；(6)螺紋升角；(7)牙型；(8)牙型斜角；(9)螺紋牙的工作高度h。螺距和導(dǎo)程的關(guān)系：s=np，單線時(shí)相等。4螺紋聯(lián)接常用的防松方法有哪幾種？它們防松的原理是怎么樣的？解螺紋聯(lián)接常用的防松方法有：摩擦防松、機(jī)械防松、破壞紋副的防松。防松原理都是防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。10-5受拉伸載荷作用的緊螺栓聯(lián)接中，為什么總載荷不是預(yù)緊

46、力和拉伸載荷之和？解因?yàn)槁菟ê捅宦?lián)接件都是彈性體。10-6螺紋副的效率與哪些因素有關(guān)？為什么多線螺紋多用于傳動(dòng)，普通三角螺紋主要用于聯(lián)接，而梯形、矩形、鋸齒形螺紋主要用于傳動(dòng)？解與線數(shù)、螺距和當(dāng)量摩擦角有關(guān)。系數(shù)越多，效率越高。當(dāng)量摩擦角P，在摩擦系數(shù)一定的情況下，牙v型斜角0越大，則當(dāng)量摩擦角P越大，效率越低，自鎖性能越好，所以在v螺旋傳動(dòng)中，為了提高效率，采用牙型斜角0小的螺紋，如矩形螺紋、梯形螺紋；螺旋傳動(dòng)中，為了提高效率，采用了提高自鎖性能，應(yīng)采用牙型斜角大的螺紋，如三角形螺紋。7螺紋副的自鎖條件是什么？解螺紋副的自鎖條件為：仁Pv10-8如圖10-40所示為某機(jī)構(gòu)上拉桿頭用普通粗牙螺

47、紋聯(lián)接。已知拉桿所受最大載荷Q=10kgN,載荷平穩(wěn)拉桿桿頭的材料為Q235,試確定拉桿螺紋直徑。解松螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)公式：d1Q235鋼，表10-5,表10-6,a=2s=nc=240MPas240=171.42MPa1.44x10000貝Ud=8.62mm1兀171.42由表10-3得選用M12的螺桿。10-9如圖10-41所示為一螺栓聯(lián)接，螺栓的個(gè)數(shù)為2,螺紋為M20,許用拉應(yīng)力=160MPa。被聯(lián)接件接合面的摩擦系數(shù)為0.2o若防滑系數(shù)取為0.2,試計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷FRo解d2qF=411.3/c;160=28910.5N每個(gè)螺栓的預(yù)緊力外載荷Fr二竽28910.5x2x0.21

48、2=19.2KN10-10如圖10-42所示千斤頂，其額定起重量Q=20KN,采用螺紋副用單線標(biāo)準(zhǔn)螺紋線t60 x8（公稱直徑d=60mm,中徑d2=56mm,螺距p=8mm,牙型角a=30。），螺紋副中的摩擦系數(shù)f=0.1，若忽略不計(jì)支撐載荷的托杯與螺旋上部間的滾動(dòng)摩擦阻力。試求（1）當(dāng)操作者作用與手柄上的力為150N時(shí)，舉起額定載荷時(shí)作用點(diǎn)至螺旋軸線的距離1；（2）當(dāng)力臂l不變時(shí)，下降額定載荷所需的力解s8(1)tan九=0.045,九=2.6。兀d兀562f0.1f=0.1035=tanpcospcos15。vp=tan-1f=5.9。v旋轉(zhuǎn)螺母所需力矩T=F2=Qtan(九+p)綸=2

49、09.25Nmt22力臂l=1.4mF(2)旋轉(zhuǎn)螺母所需的力矩T=Fd2=Qtan(九-p)d2=-80.5Nmt22手柄T，F(xiàn)=-57.5N力方向相反tl10-11圖10-43所示為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，螺桿1與機(jī)架4固聯(lián)，其螺紋為- - -右旋,導(dǎo)程sA=4mm;螺母3相對(duì)機(jī)架4只能移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)；構(gòu)件2沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)5圈，螺母3向左移動(dòng)5mm。試求螺旋副的導(dǎo)程SB和旋向。B解構(gòu)件2按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)5圈時(shí)，構(gòu)件2向右移動(dòng)L=5S=20mm2A螺母3向左移動(dòng)L=5mm，La3止有何用途？其中A值取決于什么？計(jì)算出的d應(yīng)作為n軸的哪一部分？解按轉(zhuǎn)矩估算軸的直徑。A值取決于材料的許用切應(yīng)力。計(jì)算出的d作為

50、軸的最小直徑。11-5軸上零件為什么要作軸向固定？試說明其定位方法及特點(diǎn)。解軸上零件必需定位。其定位方法:當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位.11-7計(jì)算當(dāng)量彎矩的公式中，意義如何？取值如何確e定？解a為由扭矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)。對(duì)于不變轉(zhuǎn)矩a=0.3;對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩a=06;對(duì)于對(duì)稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩a=1。11-8一直齒圓柱減速器如圖11-15所示，z2=22,z3=77,由軸I輸入的功率P=20kW,軸I的轉(zhuǎn)速n1=600r/min，兩軸材料均為45號(hào)鋼，試按轉(zhuǎn)矩初步確定兩軸的直徑。解n=22x600=171.43r/min277由表11-2,取A=110,則d

51、11013；T0600=35.4mmd110.匹=53.75mm2171.43圓整后d=36mm,d=54mm129圖示為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的輸出軸簡(jiǎn)圖,齒輪的分度圓直徑及支點(diǎn)間的距離如圖11-16所示,齒輪與兩軸支承對(duì)稱分布。如軸的轉(zhuǎn)速為323r/min,傳遞的功率為22KW,軸的材料為45號(hào)鋼，試按當(dāng)量彎矩計(jì)算該危險(xiǎn)截面的直徑。解（1）求作用在軸上的力扭矩t=9.55xl06?=9.55x106x=650 x103N-mmn323圓周力F=2T=2x65xi5td328=3960N徑向力F=Ftana=3960 xtan20=1440Nrt- - -2）求彎矩FL1440 x180M=

52、64.8x103N-mmTOC o 1-5 h zv44FL3960 x180M=178x103N-mmh44M=.：M2+M2=J64.82+1782x103=434x103N-mmvH3）求當(dāng)量彎矩M=y,：M2+(aT)2=p1892+(0.6x650)2x103=434x103N-mme求軸徑由表11-3,45鋼調(diào)質(zhì)&=55MPa434x103=42.9mmO.lx55-lb3d0.1b-lb考慮鍵槽d=1.04x42.9=44.6mm取d=45mm11-10指出圖11-7中所示軸系結(jié)構(gòu)上的主要錯(cuò)誤，并改正。解1）左鍵太長(zhǎng)，端蓋無法裝入；2）左邊零件軸向未定位3）沒有調(diào)整墊片，無法調(diào)整

53、軸承游隙；4）左端蓋與軸間無間隙，沒有密封裝置；5）左邊軸承裝反了；6）精加工部分太長(zhǎng)，左軸承拆卸困難，沒有定位軸肩；7）套筒太厚，超過軸承內(nèi)圈，軸承無法拆卸；8）齒輪寬度過短，套筒抵不住齒輪；9）右軸承應(yīng)與左軸承同型號(hào)，成對(duì)安裝；10）右軸承沒有軸向固定；第十二章滾動(dòng)軸承1選擇滾動(dòng)軸承應(yīng)考慮哪些因素?球軸承和滾子軸承在極限轉(zhuǎn)速和承載能力方面各有什么特點(diǎn)?解選擇滾動(dòng)軸承時(shí)應(yīng)考慮軸承所受的載荷情況,軸承轉(zhuǎn)速,調(diào)心性能和結(jié)構(gòu)等要求.球軸承一般極限轉(zhuǎn)速較高,但承載能力較低;滾動(dòng)軸承極限轉(zhuǎn)速低,而承載能力較高.2滾動(dòng)軸承的主要失效形式有那幾種？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？解主要失效形式：疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形、磨損、

54、膠合和保持架破損等。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:壽命計(jì)算,針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕;靜載荷計(jì)算,針對(duì)塑性變形。3試述滾動(dòng)軸承基本額定壽命,基本額定動(dòng)載荷及當(dāng)量動(dòng)載荷的含義.在壽命期限內(nèi)軸承是否出現(xiàn)點(diǎn)蝕?解基本額定壽命:一批同型號(hào)的軸承,在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn),其可靠度為90%時(shí),能夠達(dá)到或超過的總轉(zhuǎn)速或工作小時(shí)數(shù).基本額定動(dòng)載荷:軸承基本額定壽命L=1x106轉(zhuǎn)時(shí),軸承所能承受的載荷值。當(dāng)量動(dòng)載荷：在某一恒定的徑向（或軸向）載荷，在該載荷作用下，軸承具有與實(shí)際載荷作用下相同的壽命，此載荷稱當(dāng)量動(dòng)載荷。在壽命期限內(nèi)軸承可能會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕。出現(xiàn)點(diǎn)蝕的概率為10%4在什么情況下滾動(dòng)軸承要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算？解在低速或擺動(dòng)時(shí)，當(dāng)載荷很大或有沖擊

55、載荷時(shí)要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。5滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封意義何在？什么情況下選用脂潤(rùn)滑？解潤(rùn)滑的目的：減少摩擦，降低磨損，具有冷卻，吸振，防銹等作用。密封的目的：防止灰塵，水分等進(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇?。般在速度較低時(shí)（dn值較?。?，選用潤(rùn)滑脂。12-6如何計(jì)算角接觸向心軸承的軸向載荷？其計(jì)算方法可歸納為哪幾點(diǎn)？解：角接觸向軸承在受徑向載荷時(shí),會(huì)產(chǎn)生派生軸向力,其所受的軸向載荷應(yīng)由整個(gè)軸上的軸向載荷根據(jù)平衡條件得出.計(jì)算方法:1）求軸承受的徑向載荷;2）求派生軸向力;3）判斷哪個(gè)軸承“放松,哪個(gè)軸承壓緊;4）放松的軸承只能承受其派生軸向力壓緊的軸承的軸向力等于除本身派生上軸向力外其余各軸向力的代數(shù)和1

56、2-7滾動(dòng)軸承支承軸系的常用固定形式有那幾種?各在什么條件下應(yīng)用?解：1）兩端固定（雙支撐單向固定），用于工作溫度變化不大的短軸.2）一端固定，一端游動(dòng)（單支點(diǎn)雙向固定），用于溫度變化較大的軸。12-8試計(jì)算12-14所示1、2兩角接觸軸承的軸向力。設(shè)1)F+SF+S;a11a22(2)F+SS,故軸承2“放松”軸承1“壓緊”則2a1A=S+F=1802+1000=2802N12aA2=S2=1802N3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由表12-12查的e=068,而ai=2802=1.91eR11470A2=1802=0.68=eR26502由表12-12得，X二0.41；Y二0.87；X二1；Y二0,故當(dāng)

57、量動(dòng)載荷為1122P=XR+YA=0.41x1470+0.87x2802=3040.44N11111P=XR+YA=1x2650+0 x1802=2650N222224）計(jì)算軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷因pp，故以1軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷p為依據(jù)。由表12-10查12得f=1.5，則pCMfP(60npfl106t1.5x3040.4(60 x50001l106x2000丿=384656N5）由手冊(cè)或軸承樣本得，7308AC軸承的基本額定動(dòng)載荷C=3920ON,可以滿足要求。第十三章滑動(dòng)軸承13-1滑動(dòng)軸承與滾動(dòng)軸承的根本區(qū)別是什么？解根本區(qū)別：滑動(dòng)軸承可以在一些特殊場(chǎng)合，如高速，重載，結(jié)構(gòu)上要求等場(chǎng)合。2滑動(dòng)軸承的主要失效形式有哪些？其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是否對(duì)失效形式而定出？解失效形式：磨損和膠合。13-3常用的軸瓦及軸承襯材料有哪些？各有何點(diǎn)？解常用材料：（1）軸承合金摩擦系數(shù)小，抗膠合性能好，耐蝕性能好，易跑合。2）青銅強(qiáng)度高，有較好的耐磨性和減摩性?？伤苄?，不易跑合。3）特殊性能的軸承材料（含油軸承）一次加油可以使用很長(zhǎng)時(shí)間。但較脆，不宜承受沖擊載荷。4非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)形式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？解（1）徑向滑動(dòng)承：有整體式和剖分式。整體式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低，但無法調(diào)整間隙。剖分式裝拆方便，磨損后間隙可調(diào)節(jié)。調(diào)心式可自動(dòng)調(diào)位。2）止推滑動(dòng)軸承：承油孔和油溝受軸向載荷。