汽車機械基礎(chǔ)習(xí)題答案

汽車機械基礎(chǔ)課后習(xí)題答案

第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)

1、

F2

3、

F3

4、解：以滑輪A為研究對象，畫受力圖(a)(b)

（a）（b）

對（a）列平衡方程求解

C

WFx=O,-FABCOS300-cosl5+FACsin30°=0

<

=0,%sin30°-4sinl5°+%cCOs30°-G=0

:.FAB=-28KNFAC=\5.15KN

對（b）列平衡方程求解

￡FX-0,-F-sin30°+Fcos45°=0

<ABAC

ZFy=0,-F.rcos300+々csin45°—G=0

FAB=22.31KNFAC=38.64KN

5、解：先取滾子B為研究對象，畫受力圖（a）

(a)(b)

對(a)列平衡方程有

ZK=0,sina=0%1m

再以壓塊c為研究對象，畫受力圖(b)

對(b)列平衡方程有

F0,-F+cosa=0K=F/=567KN

4YjyY^，1cFC8K?/tana

增力比：以=—!—,顯然a越小，增力比越大。

/rtana

第二章力矩與平面力偶系

1、(a)Mo(F)=Fl(b)Mo(F)=0(c)Mo(F)=Flsina

22

(d)Vog)=F(/+r)(e)Mo(F)^Fa(f)MO(F)=F>]a+bsina

2、解：先以桿OiB為研究對象，畫受力圖(a)

(a)(b)

對(a)用平面力偶系的平衡方程

2用,=(),必_乃8*0￡=0FAlj=10KN

再以桿02A為研究對象,畫受力圖(b)

對(b)用平面力偶系的平衡方程

工Mj=0-M2+FRAxO2Asm30°=0：.M2=4KN?m

第三章平面任意力系

1、(a)解：畫桿AB的受力圖

15KN.m24KN.m

A二

6m

FNA

分析得屬于平面力偶系的平衡

fMj=0,15-24+7^X6=0FNA=1.5KN,FB^FNA=L5MV

(b)畫桿AD受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

,,

^M/1（F）=0,FBCsin45x2-Fx4=0，％=20&KN（此即為支座B處約束力的大小

ZFx=0,FAX-FBCcos45。=0FAX=20KN

^Fr=0,-/^r+Fecsin450-F=0.?.%=10KN

（c）畫桿AD受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

\M4（F）=0,FBCsin45°x2-Fcos45°x4=0FBC=20KN（此即為支座fi處約束力的大小

ZG=0，%X-%=0:-=203

^FY=O,FAY-F=O：.FAY=\OKN

（d）畫桿AD受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

^^4（?）=0,FflCsin45°x2-Fx4=0/.%?=2。&KN（此即為支座S處約束力的大小

=0,FAX+FBCCOS450=0FAX=-20KN

YFY=0~FAY+FBCSIN45°=0，F(xiàn)“=10KN

2、解：以橫梁AB為研究對象，畫受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

ZMA（戶）=0,尸8sin30°X/-GX%-G,XX=0FCD=—KN（此即為拉桿CD受力的大小）

//3

Za=0,%-FCDCOS30。=0心=嚶KN

O

75

=0,F“+%,sin3（T-G]-G2=0:.FAY=yKN

3、解：先以BC桿為研究對象，畫受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

^MB（F）=0,FD￡sin450xl-Gx2=0，尸旌=20右四（此即為拉桿DE受力的大?。?/p>

Z6=0,~FBX+FDECOS450=0FBX=20KN

Z4=（）,-%+%sin45。-G=0FBY=1（）KN

再以AB桿為研究對象，畫受力圖

列平面任意力系的平衡方程求解

Z%（戶）=0,f￡“0$45。乂1.5+肛-F晟x2.5=0:.MA=20KN.m

Z自=°，8x一%cos45。-FAX=0/.FAX=OKN

=0,4丫-&>sin45。+心=（），F(xiàn).=10KN

第四章摩擦

1、解：先以車后輪為研究對象，畫受力圖

X也伍）=0,M-%xg=O.-.M^^FSBd⑴

再以整車為研究對象，畫受力圖

Z助伍）=0,-GX1200+M-/Xg+%X2400=0（2）

由（1）和（2）得FNB=15KN

^Fy=0,右sina-G+%=0,sina=0.73FNA=10.27A7V

Z,Fx=0,FNACOS。-FSB=0,FSB=7.0TKN

￡=塌=%=0.93M=-FSKd=1.05kN.m

SFNB7.52SB

2、解：以梯子為研究對象，畫受力圖

列平面任意力系的平衡方程

ZG=O，"&=0

,Z4=O，^B—G—G+FNA=O

0

ZMA(F)=°，Gxgcos60"+G,X5cos60-F^Zsin600-/^fl/cos600=0

禰先方程FsA=f、FNA，F(xiàn)sB=f,FNB

求得S=0.456/

3、（1）解：以料斗為研究對象，設(shè)料斗有下滑的趨勢畫受力圖

fFx=0,Fr+Fs-Gsin70°

當(dāng)今=22KN時，％=25sin70°-22=1.49AN

當(dāng)為2=25KN時，用2=-L51KN（方向與圖示相反）

（2）解：以料斗為研究對象，畫勻速上升與勻速下降的受力圖（b）（c）

勻速上升時，對（b）列平衡方程

￡FX=0,0-Gsin70。-心=0

<__

Z4=0，%-GCOS70°=0

補充方程：Fdi=JFNl

求得昂=26.06KN

勻速上升時，對（C）列平衡方程

=O,F-GsmlOa+F=0

<T2d2

Z4=0,￡v2-Gcos70°=0

補充方程：Fd2=fFN2

求得為2=2093KN

第五章剛體定軸轉(zhuǎn)動

1、獲得較大的轉(zhuǎn)動慣量，使柴油機在載荷波動時仍能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。四缸內(nèi)燃機需要飛輪，因

各缸傳遞到曲軸的能量不是穩(wěn)定和連續(xù)的。

2、汽車的質(zhì)量小，慣性小，運動狀態(tài)容易改變，在相同作用力下能獲得較大的加速度，故

加速到百米的時間就短些。

3、由￡=/>/丫知，掛低速擋可獲得大的牽引力，而汽車爬坡需要大的牽引力。

第六章材料力學(xué)基礎(chǔ)

1、(a)FNI=-FFN2=F

(b)FNI=FFN2=0FN3=2F

X

(c)FNI=-2KNFN2=2KNFN3=-4KN

(d)FNI=-5KNFN2=10KNFN3=-10KN

2、解：軸力圖如下

AB段：FNI=-50KN,&=區(qū)=_歐MPa

Si

BC段：FN2=90KN,R2=^-^90MPa

$2

3、解：由題意知，F(xiàn)N=%

F

按軸向拉伸強度條件有，R=FN/S=/^S<[R\,-.F<3O52O.87V

4、解：以AB桿為研究對象，畫受力圖

Y,MA（F）=0,FCDxa-Fx2a=0:.FCD=S0KN

Fci2

對桿CD應(yīng)用軸向拉伸的強度條件，R=FN/S=y^<[R].-.s>571.4/^

5、解：以CD桿為研究對象，畫受力圖

ZMc0)=O，%sin3O。xl-Gx2=0FAB=2AQKN

對桿AB應(yīng)用軸向拉壓的強度條件，R=FN/S=FA%=6MPa<[R\=\QMPa

故木制支柱的強度夠用。

6、解：由題意知單個聊釘所受的剪力分=%

按剪切強度條件，T=FQIS=%s=8846"Pa>[r]^80MPa

故硼釘?shù)膹姸炔粔颉?/p>

7、解：由題意知鋼板所受的剪力與=產(chǎn)

對鋼板應(yīng)用剪切破壞條件，T=FQ/S=^dt>\r]:.F>\69.56KN

8、解：(1)扭矩圖如(a)

(a)0.6KN.m

(b)

(2)若Ml與M2互換位置，扭矩圖如(b),可見最大的扭矩變小了，這樣布置較為合理。

9、解：對空心段進行校核，GM=J=02(1-,4卜gY同=60Mpa

對實心段進行校核，7，max=工=—=556MpaY卜]=

2maxW“2O.2x3Q3LJ

綜上，該軸的扭轉(zhuǎn)強度是夠的。

10、解：(1)先求外力偶矩

P40

M.=9550」=9550-^-=764N”

n500

p25

M、=9550」=9550——=477.57V./T2

?n500

M3=Ml-M2=?^6.5N.m

AB段：T[=M1=7MN.m

764x1()3

按扭轉(zhuǎn)強度條件，4>3=40mm

.0240.2x60

BC段：T2=M,=2S6.5N.m

按扭轉(zhuǎn)強度條件，％ax2=二=?R]J286.5x1()3

=28.8〃”九

max2

Wn20.2姆L」V0.2x60

(2)如果兩段用一樣的直徑，J=40mm

(3)從經(jīng)濟角度出發(fā)，A輪應(yīng)與B輪對調(diào)。因為這樣軸段上最大的扭矩為477.5N.m,從而

使設(shè)計的直徑變小，節(jié)約材料。

11、解：以梁AB為研究對象，畫受力圖

列平衡方程求得，F(xiàn)A=2KMFB=4KN

作彎矩圖如上。Mmax=2KN.m

12、解：對單根鋼管，由題意可求得|Mmax|=L1x2.4=2.64MV.m

按彎曲強度條件:

R-Wmax|_12.64、_FR]I2.64xlQ6

mL%-0.1(l-0,64)D3-LJ~[0.1(1-06)x40=91mm

故鋼管的外徑取D=92mm,d=0.6x92=56〃〃%

13、解：當(dāng)起吊位置處于梁的中點時，彎矩最大。

MmaK=0.25GlKN.m

按彎曲強度條件，｛ax="詠=0.25G/w因.GV85.5KN

3LJ

maxWz1140X10

14、解：畫受力圖，求出A、B兩支座的反力。

畫彎矩圖（略）求得|"max|=20KV.m（C截面的左側(cè)）

3

（1）橫截面豎直放置，WZ1=144000mm

“max20X106

=l3S.9MPaY因=160MPa

maxi

WZi144000

3

（2）橫截面水平放置，V^2=72000mm

R.==20x10=277.8MP3[R]=[60MPa

，ax2

"WZ272000L」

綜上，橫截面豎直放置要比水平放置時梁的彎曲強度高，故實際當(dāng)中矩形截面梁都采用豎直

放置。

第七章汽車的常用材料

1、金屬材料的工藝性能指在制造零件的過程中，采用某種加工方法制造成品的難易程度，

包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能和切削加工性能。

金屬材料的使用性能指在使用條件下所表現(xiàn)出來的性能，包括物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性

能。

金屬工藝性能的好壞，關(guān)系零件加工的質(zhì)量、成本和壽命，影響到汽車的安全使用和品牌的

聲譽；金屬材料的機械零件大多以力學(xué)性能為設(shè)計依據(jù)的，掌握金屬材料的力學(xué)性能至關(guān)重

要。

2、金屬抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強度。常用的強度指標(biāo)如下：

（1）上屈服強度ReH

金屬材料在拉伸試驗時，試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力。

（2）下屈服強度ReL

在屈服期間，不計初始瞬時效應(yīng)時的最低應(yīng)力。

（3）抗拉強度Rm

表示金屬材料抵抗塑性變形不致斷裂的最大應(yīng)力。

金屬局部體積內(nèi)表面抵抗塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度。（1）布氏硬度符號為

HBW?（2）洛氏硬度根據(jù)所用壓頭和標(biāo)尺不同，洛氏硬度符號有HRA、HRB、HRC、HRD、

HRE、HRF、HRG、HRH、HRK等,其中HRC最為常用。

金屬材料在載荷的作用下，斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力稱為塑性。常用拉伸試樣斷裂前的最

大相對變形量來表示塑性好壞的指標(biāo)，該指標(biāo)分為斷后伸長率和斷面收縮率兩種。

（1）斷后伸長率用A來表示；（2）斷面收縮率用Z來表示。

金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。用沖擊韌度如表示。

材料承受無數(shù)次交變循環(huán)應(yīng)力而不破壞的最大應(yīng)力值，稱為疲勞強度。用等表示。

3、(1)低碳鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.25%

(2)中碳鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.25%~0.6%之間

(3)高碳鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.60%

4、灰鑄鐵的抗拉強度低，塑性和韌性差，但具有良好的切削性、耐磨性、潤滑性、減振性

和鑄造性。不可以鑄造。

5、相同點：都是用鑄造的方法形成毛坯；不同點：含碳量不同、力學(xué)性能不同等。如，當(dāng)

零件的形狀較為復(fù)雜，或零件的質(zhì)量較大，而零件的力學(xué)性能要求又較高，不能選用鑄鐵代

替，用型鋼或鍛造又不能實現(xiàn)時，只能采用鑄鋼。

6、鋼的熱處理是將鋼加熱到一定的溫度，并保持一定的時間，然后快速冷卻到室溫的工藝

方法。

熱處理目的：可以改善鋼的內(nèi)部組織，提高鋼的力學(xué)性能，延長使用壽命，是強化鋼材、發(fā)

揮潛在能力。

鋼的熱處理分為普通熱處理和表面熱處理兩種。表面熱處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩

種。

7、普通熱處理分為退火、正火、淬火和回火四種，通稱為“四火”。

將鋼件加熱到材料內(nèi)部組織變化的臨界溫度保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻的的熱處理工藝

稱為退火。目的：退火目的是為了改善組織，消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的硬度，提高

塑性和韌性，便以切削加工和冷沖壓，并為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備

將鋼件加熱到材料內(nèi)部組織變化的臨界溫度以上，保溫一段時間出爐后放在空氣中冷卻的的

熱處理工藝稱為正火。目的：正火的目的與退火基本相同。

正火與退火的區(qū)別：正火與退火的加熱溫度相同，但冷卻的方式不同，正火是將鋼件放在空

氣中冷卻，冷卻的速度比退火的冷卻速度快，生產(chǎn)率高、成本低，正火得到力學(xué)性能比退火

有所提高。

8,將鋼件加熱到材料內(nèi)部組織變化的臨界溫度以上，保溫一段時間后，快速冷卻的熱處理

工藝稱為淬火。目的：淬火的目的是為了提高工件的硬度、耐磨性和強度，經(jīng)過回火處理的

淬火零件，還具有較好的韌性和塑性。

將淬火后的鋼件加熱到材料內(nèi)部組織變化的臨界溫度以下某個溫度，保溫一段時間后，以一

定的方式冷卻下來的熱處理工藝稱為回火。目的：回火的目的是為了穩(wěn)定組織，消除淬火應(yīng)

力，降低材料的脆性，提高韌性，以得到更好的力學(xué)性能。

9、先退火是為了改善組織，消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的硬度，提高塑性和韌性，便

以切削加工，再進行淬火是為了提高工件的硬度、耐磨性和強度，經(jīng)過回火處理的淬火零件,

還具有較好的韌性和塑性。

10、(1)低溫回火應(yīng)用：常應(yīng)用于刃具、模具、量具、滾動軸承等。

(2)中溫回火應(yīng)用：常應(yīng)用于彈性零件，如彈簧、發(fā)條等。

(3)高溫回火應(yīng)用：調(diào)質(zhì)處理應(yīng)用于重要的機械零件的熱處理，如軸、連桿、齒輪、

曲軸。

11、表面淬火提高了材料表面的硬度和耐磨性，而材料心部仍保持較好的塑性和韌性。

(1)火焰加熱表面淬火特點：火焰加熱表面淬火的設(shè)備簡單、經(jīng)濟，但溫度不易控制，容

易產(chǎn)生過熱，淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。

(2)感應(yīng)加熱表面淬火特點：感應(yīng)加熱表面淬火的生產(chǎn)率高，工件變形小，質(zhì)量穩(wěn)定。但

感應(yīng)加熱需要有專門的加熱設(shè)備，設(shè)備較貴，一般應(yīng)用于大批量的生產(chǎn)，如成批的齒輪表面

淬火。

12、適用范圍：鋼的滲碳適用于受強烈沖擊作用的載重汽車變速箱中的低碳合金鋼齒輪材料

的化學(xué)熱處理。

目的：提高了工件的表面硬度和耐磨性，而材料的心部仍保持原有較高的韌性和良好的抗彎

曲強度。

滲碳爐等設(shè)備。

13、略

14、把淬火鋼經(jīng)過高溫回火的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。

應(yīng)用：調(diào)質(zhì)處理應(yīng)用于重要的機械零件的熱處理，如軸、連桿、齒輪、曲軸。

特點：硬度可達到25~35HRC,具有良好的綜合力學(xué)性能。

15、汽車上常用的有色金屬主要有鋁、銅及其合金。

有色金屬具有許多特殊的性能，如較高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較低的密度和熔化溫度，良好的

力學(xué)性能和工藝性能。

16、主要特點是具有良好的鑄造性能，且密度小、耐腐蝕性和力學(xué)性能都比較好。

應(yīng)用：鑄造鋁合金廣泛應(yīng)用于鑄造形狀復(fù)雜、強度要求較高的耐腐蝕零件，例如汽車上的冷

卻風(fēng)扇、離合器外殼、前蓋、氣缸蓋的蓋板、外罩、機油濾清器底座、活塞、轉(zhuǎn)子罩、轉(zhuǎn)子

體等。

17、H70普通黃銅特性：有極為良好的塑性（是黃銅中最佳者）和較高的強度，切削加工性

能好，易焊接，對一般腐蝕非承安定，但易產(chǎn)生開裂。

應(yīng)用：在汽車上普通黃銅用于制作螺釘、管接頭、墊圈、化油器零件、分水管、散熱管、冷

卻管、水箱、進水管、水箱蓋、通風(fēng)管等。

特殊黃銅又叫特種黃銅，它強度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性強。

在汽車上特殊黃銅用于制作耐磨損的零件，如化油器配針、主量孔、放水閥本體、安全閥座、

行星齒輪等。

18、又稱軸瓦合金。用于制造滑動軸承的材料。軸承合金的組織是在軟相基體上均勻分布著

硬相質(zhì)點，或硬相基體上均勻分布著軟相質(zhì)點。

特點：良好的耐磨性能和減磨性能；有一定的抗壓強度和硬度，有足夠的疲勞強度和承載能

力；塑性和沖擊韌性良好；具有良好的抗咬合性；良好的順應(yīng)性；好的嵌鑲性；要有良好的

導(dǎo)熱性、耐蝕性和小的熱膨脹系數(shù)。

用于汽車滑動軸承材料。

第八章汽車運行材料

1、（1）較好的揮發(fā)性和抗爆性。（2）良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。（3）不含雜質(zhì)、水分，燃

燒后無沉淀、污染少。

2、汽油的使用應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：

（1）不同牌號的汽油不能混放，汽油中不能摻入其他油，不能使用變質(zhì)汽油.

（2）汽車在高原地區(qū)應(yīng)選用較低牌號的汽油，或調(diào)前點火提前角。

（3）改用高牌號的汽油時，應(yīng)適當(dāng)調(diào)前點火提前角。

3、天燃氣是代替汽油和車用柴油的好燃料，具有價格低、污染小、熱值高等優(yōu)點。

4、主要是成分、性能特點、牌號、選擇與使用等方面不同.

潤滑油用在發(fā)動機機件的潤滑，齒輪油用在變速箱與后橋差速器齒輪的潤滑，而潤滑脂主要

用在汽車的輪轂軸承、球節(jié)、水泵軸承、凸輪、轉(zhuǎn)盤、底盤、發(fā)電機和水泵等處的潤滑。

5、汽車制動液通稱剎車油，應(yīng)用于汽車液壓制動系統(tǒng)和離合器的液壓操作系統(tǒng)中，以傳遞

壓力來實現(xiàn)汽車的制動和離合器的分離與變速。而液壓油是汽車及工程機械等的液壓系統(tǒng)使

用的工作介質(zhì)，這類液壓系統(tǒng)中油液的流速不大而壓力較高，稱為靜壓傳動。

不能互換。因為兩者用的地方不樣，性能要求也不一樣。

6、在內(nèi)燃機的冷卻水套內(nèi)注入防凍液是解決冷卻水結(jié)冰的有效方法。防凍液既有防止凍冰

的效果，能大幅度降低冷卻水的冰點，保證冷卻水在使用的地區(qū)不會結(jié)冰，同時還起到冷卻

水的作用。

7、目前應(yīng)用較多的制冷劑是R12和RI34a兩種?？照{(diào)設(shè)備的制冷效果不好，很可能是制冷

劑R12的存量不夠，應(yīng)及時檢查補充到規(guī)定的用量。制冷劑R12會凍傷皮膚，使用時要注

意安全，防止進入眼睛。

第九章平面連桿機構(gòu)

1、機器都具有以下三個特征

（1）任何機器都是由許多實物人為的組合而成的。

（2）組成機器的各部分實物之間具有確定的相對運動。

（3）所有的機器都能作有效的機械功，代替或減輕人類的勞動，或進行能量的轉(zhuǎn)換。

而機構(gòu)只具有以上前兩個特征。機器一般由一種或多種機構(gòu)組成。由于機器的執(zhí)行運動要求

不同，組成機器的機構(gòu)也不相同。從結(jié)構(gòu)和運動的角度來看，機器與機構(gòu)沒有本質(zhì)上的區(qū)別,

習(xí)慣上將機器與機構(gòu)統(tǒng)稱為機械。

構(gòu)件是機器中每一個獨立的運動單元；零件是組成機器的每一個單獨的實體，是機器制造的

基本單元；構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是多個零件組成的剛性連接體。

2、曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)。

銀鏈四桿機構(gòu)屬于哪--種類型，不僅取決于機構(gòu)中各桿件的長度關(guān)系，還與選取哪一個桿件

作機架有關(guān)。

首先，要看四桿機構(gòu)各桿件的長度，如果最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿之和，則

該機構(gòu)不可能存在曲柄，只能是雙搖桿機構(gòu)。

其次，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿之和，則該機構(gòu)可能存在曲柄，

但還要看取哪一個桿件作為機架，才能確定是否存在曲柄。

（1）如果取最短桿的相鄰桿作為機架，最短桿作為曲柄，另一連架桿作為搖桿，則該機構(gòu)

存在曲柄，稱為曲柄搖桿機構(gòu)。

（2）如果取最短桿作為機架，相鄰兩桿件均為曲柄，則該機構(gòu)存在兩個曲柄，稱為雙曲柄

機構(gòu)。

（3）如果取最短桿的對面桿件作為機架，則該機構(gòu)無曲柄存在，稱為雙搖桿機構(gòu)。

3、急回特性、傳力特性。連桿與從動件共線或重合，壓力角等于90度。

4、略

5、因150+50（X300+400,故滿足構(gòu)件長度和條件。取長為150桿為機架，為雙曲柄機構(gòu)；

取長為400或500桿為機架，為曲柄搖桿機構(gòu)；取長為300的桿為機架為雙搖桿機構(gòu)。

6、K=2

7、略

8、（1）S=80nun,（2）存在死點位置

第十章凸輪機構(gòu)

1、與組成錢鏈四桿機構(gòu)至少需要四個構(gòu)件相比，凸輪機構(gòu)具有構(gòu)件數(shù)少，結(jié)構(gòu)緊湊的特點。

但由于凸輪與從動件之間接觸處為點、線狀的高副連接，接觸的面積小、壓強大，容易磨損,

所以凸輪機構(gòu)只能應(yīng)用于傳遞功率不大的自動機械，儀表以及自動控制裝置中，不適于在重

載荷的條件下工作；

按凸輪的外部形狀分類（1）盤形凸輪（2）移動凸輪（3）圓柱凸輪

按從動件的端部形狀分（D尖頂從動件（2）滾子從動件（3）平底從動件

按從動件的運動形式分（1）直動從動件（2）擺動從動件

2、等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律等；因為加速度越大則慣性力越大，對機構(gòu)的強

度和耐磨性要求也越高。

3、平底從動件；因為潤滑效果好，傳力效果最佳，壓力角為零度。

5、略

第十一章常用連接

1、螺栓連接（普通螺栓連接和校制孔螺栓連接）、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連

接。

螺栓連接用于被聯(lián)接件上制有通孔，孔與螺栓桿之間可以留有間隙（普通螺栓連接），

也可以將螺栓桿上的沒有螺紋部分做成與孔的過渡配合聯(lián)接形式（較制孔聯(lián)接）場合：雙頭

螺柱連接主要用于被聯(lián)接件較厚或受到空間位置尺寸限制，而又需要經(jīng)常拆卸的情況下使

用；螺釘聯(lián)接主要用在空間位置受到限制，而且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆卸的地方；緊定螺釘聯(lián)

接主要用來固定被聯(lián)接件的相對位置的。

2、由于聯(lián)接的工作條件千變?nèi)f化、各不相同的具體實際場合，不可避免地存在沖擊、振動、

變載荷作用。在這些工況條件下，螺紋副之間的摩擦力會出現(xiàn)瞬時消失或減??；同時在高溫

或溫度變化比較大的場合，材料會發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會使摩擦力減小。在多次作用下,

就會造成聯(lián)接的逐漸松脫。

常用的防松方法有：摩擦力防松、機械防松和永久防松。

3、用左旋螺紋是左側(cè)車輪在前進時螺紋越轉(zhuǎn)越緊，有細牙螺紋是因其自鎖性較粗牙好。

4、管螺紋的牙型頂部是弧形，其公稱直徑指管子的內(nèi)徑。

5、松螺紋聯(lián)接計算、普通螺紋聯(lián)接承受橫向載荷計算、錢制孔用螺栓承受橫向載荷計算

松螺紋連接的強度效核和設(shè)計計算公式分別為

R=—?—<[/?]

nd：/4

普通螺紋聯(lián)接承受橫向載荷計算

/取.論勺￡R=產(chǎn)心[R]

錢制孔用螺栓承受橫向載荷計算

：

7id5

6、dl>35.69,查標(biāo)準(zhǔn)取M42

7、最大靜載荷為7224N；若改為校制孔用螺栓，需要M6,ds=7mm的兩個即可。

第十二章帶傳動與鏈傳動

1、平帶、V帶、多楔帶和圓帶。汽車上常用的是V帶。

2、與其它的傳動相比，摩擦帶傳動具有以下優(yōu)點：1）中心距變化范圍大，適宜遠距離傳

動；2）過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可以防止其它重要零件的損壞；3）制造和安

裝精度不高，結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉；4）能起到緩沖和吸收振動，傳動平穩(wěn)，噪音小.5）

維護方便，不需要潤滑等。缺點：1）摩擦型帶傳動不能保持準(zhǔn)確的瞬時傳動比，傳動效

率較低；2）傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和對軸的壓力較大；3）帶的壽命較短。

3、按截面尺寸由小到大不同，V帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。

V帶在規(guī)定的張緊力下，位于測量帶輪的基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為基準(zhǔn)長度。

4、標(biāo)注B1600的含義：基準(zhǔn)長度為1600mm的B型V帶。

5、帶的包角不能小于120度，否則將會降低傳動摩擦力，影響傳動。

6、帶速v太高則離心力大，使帶與帶輪之間的正壓力減小，傳動能力下降，容易打滑。帶

速太低，則要求有效拉力越大，使帶的根數(shù)過多（或易出現(xiàn)打滑）。一般取v=5?25m/s之

間。

7、因為帶傳動工作時必有拉力差，再加上帶的彈性，一定會發(fā)生彈性滑動，是物理現(xiàn)象，

故不可避免。

8、安裝帶傳動時應(yīng)注意以下事項：

（1）兩帶輪的軸線應(yīng)當(dāng)平行，兩帶輪的端面要在同一個平面內(nèi)；

（2）安裝前檢查帶與帶輪的型號是否一致，多根V帶的實際長度應(yīng)當(dāng)把偏差控制在規(guī)定的

范圍內(nèi)；

（3）安裝前先縮小中心距，待V帶進入輪槽后，再調(diào)整帶的松緊程度。如果撬入V帶，應(yīng)

從大輪處進入，務(wù)必小心夾手。

帶傳動維護時要求：

（1）帶傳動裝置必須安裝防護罩；

（2）V帶主要材料是橡膠，應(yīng)避免橡膠帶與酸、堿、油等化學(xué)物質(zhì)接觸；

（3）V帶的使用壽命較短，發(fā)現(xiàn)V帶出現(xiàn)裂紋、過度變長，應(yīng)及時更換；

（4）及時調(diào)整帶的張力，保證帶傳動的正常工作。

從生產(chǎn)安全角度考慮，帶傳動一定要加防護罩。

9、略。參照書中例題。

10、與帶傳動相比較，鏈傳動具有以下特點：

（1）鏈傳動的平均傳動比準(zhǔn)確，沒有彈性滑動和打滑；

（2）承載的能力較大，傳動效率較高。適合于低速重載的傳動；

（3）由鋼材制成的鏈節(jié)能在高溫、水或油等惡劣的條件下工作；

（4）高速運動時噪聲較大，磨損后容易發(fā)生脫鏈。

11、由于多邊形效應(yīng)影響，平均鏈速與平均傳動比恒定，但瞬時鏈速與瞬時傳動比不恒定，

而是呈周期性變化。

12、鏈傳動的鏈條上緊下松，有利于傳動，若上松下緊傳動，由于鏈條的下垂，可能導(dǎo)致

卡死現(xiàn)象；帶傳動采用上松下緊傳動，有利于增大小帶輪的包角，保證帶傳動有足夠的傳動

能力。

13、常用鏈傳動的張緊方法有：調(diào)整中心距、縮短鏈長和采用張緊輪

調(diào)整中心距是最簡便的張緊方法。

14、人工潤滑、滴油潤滑、油浴潤滑、飛濺潤滑、噴油潤滑；

推薦使用全損耗系統(tǒng)潤滑油，牌號為L-AN32、L-AN46.L-AN68。溫度低時，選擇粘度小

的潤滑油；對于開式傳動和低速重載傳動，選擇粘度較大的潤滑油。

第十三章齒輪傳動與蝸桿傳動

1、漸開線有如下特性

（1）發(fā)生線沿基圓邊緣滾過的長度等于基圓上被滾過的圓弧長；

（2）漸開線上任一點K的法線必與基圓相切，切點B是漸開線上K點的曲率中心，線段

KB是K點的曲率半徑；

（3）漸開線上各點的壓力角不變化的，離基圓愈遠，壓力角愈大；

（4）漸開線的形狀取決于基圓的大??；

（5）基圓內(nèi)無漸開線。

齒輪傳動主要特點：（1）瞬時傳動比準(zhǔn)確，傳動平穩(wěn)。結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍廣。

（2）傳動精度高；傳動效率高，可達99%；工作可靠，壽命長。

（3）可實現(xiàn)兩軸平行、交叉、交錯的傳動。

（4）齒輪需要專用制造設(shè)備，成本較高。

2^基本參數(shù)：m、z,a、居、c*

見圓柱齒輪幾何尺寸計算公式。

3、標(biāo)準(zhǔn)齒輪：具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)壓力角，且5=6,%、C*取標(biāo)準(zhǔn)值。

4、模數(shù)相等，壓力角相等。

5、因為仿形法加工屬近似齒形加工，是間斷切削，而展成法是利用一對齒輪嚙合傳動的原

理來加工輪齒的，一把齒輪刀具可以加工與其模數(shù)、壓力角相同的所有齒數(shù)齒輪，都是精確

齒形，且能實現(xiàn)連續(xù)切削，所以展成法加工齒輪的精度和效率比仿形法加工的齒輪高。

漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是17個齒。

6、輪齒疲勞折斷、齒面點蝕、齒面膠合和齒面塑性變形。

一對齒輪的傳動精度由四個方面組成，即運動精度、工作平穩(wěn)性、接觸精度和齒輪副的側(cè)隙。

常用測量齒輪的公法線長度W值的指標(biāo)來控制齒輪的加工精度。

7、為了防止油阻損耗。過多時阻力增大，功率損耗大，傳動效率下降，油溫上升，也影響

潤滑效果；過少，潤滑不夠，增大了機件的磨損。

8、z2=i?Z]=88,&=mZ[=176/〃/”，〃“-m=8m/n,hf=\Qmm,da]=&+2ha=194mm

dc=d]-2hf=156mm,d2-mz2=704mm,九=720/Mm;t/y2=684nun等。

按齒頂圓的大小選擇齒輪結(jié)構(gòu)，小齒輪采用實心式結(jié)構(gòu)，大齒輪采用輪輻式結(jié)構(gòu)。

da^m(z+2ha)*_*

9、**彳導(dǎo)/=1.0,m=79mm,取標(biāo)準(zhǔn)值為4=1.0,m=8/麗

df-m(z—2h：—2c*)

一=%械4+Z2)得4

10、=24/2=96,尺寸計算略

z2=izx

11、接觸疲勞強度取決于中心距，中心距愈大，接觸強度愈高；齒根彎曲疲勞強度取決于

模數(shù)，模數(shù)愈大，彎曲強度愈高。第一種方案的中心距為240mm,模數(shù)為4mm,第二種

方案中心距為240mm,模數(shù)為2mm,故兩種方案下接觸強度相同，第一種方案的彎曲強

度高些。

12、略

--~赤

13、略

14、如圖中所標(biāo)

15、分針與時針轉(zhuǎn)速之比：烏紇=12,秒針與分針轉(zhuǎn)速之比：％=60

按秒分傳動線路1（S）—2=3—4（M）有八=區(qū)=9=60，可求得％=8

Z]Z3

按分時傳動線路5(M)—6=7—8(H)有晨=&■="=12可求得z7=8

nHZ5Z7

d3=mz3

16、按題意知，齒條向右移動，且有八12=叢=三代入數(shù)值求得u=O.lm/s

■〃24

v=-----——

60x1000

17、蝸桿傳動具有以下特點：

（1）傳動比大，一般為28?80。傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。

（2）蝸桿傳動具有自鎖功能，只能蝸桿帶動蝸輪，反之不能傳動。

（3）蝸輪與蝸桿齒面的滑動速度大，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，傳動效率較低，僅為0.7?0.9。

因蝸輪與蝸桿齒面的滑動速度大，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，傳動效率較低，磨損嚴(yán)重，為此應(yīng)選用抗

磨材料制作蝸輪，常采用抗磨性能好的青銅材料。

ZI

18、q

tan

心=,%+24=]8()板仁=>￡=干得334知/向

19、

20、按表13-13中公式計算。此略。

21、

第十四章軸與軸承

1、轉(zhuǎn)軸工作時既承受彎矩又承受扭矩的作用；傳動軸工作時主要承受扭矩的作用，不承受

或承受較小轉(zhuǎn)矩；心軸工作時只承受彎矩作用。

2、由于軸工作時主要受交變應(yīng)力作用，所以軸的材料應(yīng)當(dāng)具有較好的強度、韌性和足夠的

抗疲勞能力，較小的應(yīng)力集中敏感性，良好的機械加工性能，而中碳鋼通過合適的熱處理滿

足這些要求。

3、一是符合等強度理論，二是便于軸上零件的定位與拆裝。

4、轉(zhuǎn)軸能同時傳遞彎矩和扭矩，而傳動軸只傳遞扭矩。軸上與軸承相配合的軸段稱為軸頸。

5、軸上零件的軸向固定方法有軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、彈性擋圈、軸端壓板、緊定螺

釘、過盈、銷等。特點是防止工作時軸上零件發(fā)生軸向移動。

軸上零件的周向固定方法有普通平鍵、花鍵、銷、過盈等連接形式。特點是防止工作時軸上

零件與軸之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

利用軸肩和軸環(huán)對軸上零件進行軸向定位方便可靠、承載能力強且不需其他定位元件，故應(yīng)

用廣泛。

6、滑動軸承具有工作平穩(wěn)、回轉(zhuǎn)精度高、無噪聲、而沖擊、承載能力大、徑向尺寸小的特

點；滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，起動時摩擦阻力小，維護、更換方便等特點。

因為滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較

高，在工作條件滿足時，盡可能使用滾動軸承。

7、為了保證承載區(qū)油膜的連續(xù)性和高的承載能力。

8、62303：內(nèi)徑為17mm,寬度系列為寬，直徑系列為中，深溝球軸承。

71322：內(nèi)徑為110mm,寬度系列為正常，直徑系列為中，角接觸球軸承。

32214/P6：內(nèi)徑為70,寬度系列為寬，直徑系列為輕，精度等級為P6級，圓錐滾子軸

承。

9、安裝時不能直接錘擊軸承端面和非受力面，應(yīng)以壓塊、套筒或其它安裝工具（工裝）使軸

承均勻受力，切勿通過滾動體傳力安裝。如果安裝表面涂上潤滑油，將使安裝更順利。如配

合過盈較大，應(yīng)把軸承放入礦物油內(nèi)加熱至80~90℃后盡快安裝，嚴(yán)格控制油溫不超過

100℃,以防止回火效應(yīng)硬度降低和影響尺寸恢復(fù)。在拆卸遇到困難時，建議您使用拆卸工

具向外拉的同時向內(nèi)圈上小心的澆灑熱油，熱量會使軸承內(nèi)圈膨脹，從而使其較易脫落。

10、圓錐滾子軸承屬于分離型軸承，軸承的內(nèi)、外圈均具有錐形滾道。安裝維護方便，價

格適中，承載能力強，在承受主要徑向載荷時能承受一定的軸向載荷，較其他軸承應(yīng)用更廣

泛。

11、填充潤滑脂不是越多越好，過多的潤滑脂會成為軸承轉(zhuǎn)動的阻力，并容易變質(zhì)，一般

只要填滿空間的1/3~1/2。

第十五章聯(lián)軸器與離合器

1、要從兩軸對中的情況、載荷情況、速度情況及環(huán)境情況等方面考慮選用聯(lián)軸器類型。

2、區(qū)別：聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，要分開必須通過停車拆卸才能實現(xiàn)；而離合器聯(lián)接的兩軸可

以隨時拼命或分離。不能用離合器代替聯(lián)軸器使用。

第十六章液壓傳動的基本知識

1、液壓傳動是以液體作為傳遞運動和動力的工作介質(zhì)，經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，先把機械能轉(zhuǎn)

化為便于輸送的液體的壓力能，再把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能對外做功。其由動力部分、

執(zhí)行部分、控制部分和輔助部分四部分組成。

2、液體單位面積上所受到的法向力稱為壓力；單位時間內(nèi)流過液壓缸或管道某一過流斷面

的液體體積稱為流量0

3、壓力損失分為沿程壓力損失和局部壓力損失兩類。

常用的減小壓力損失的措施：

（1）縮短管道的長度，減少管道的彎曲，盡量避免管道截面的突然變化；

（2）減小管道內(nèi)壁的表面粗糙度值，使管道內(nèi)壁光滑，選用適當(dāng)油液黏度;

（3）選用足夠大的管道通流面積，限制油液的流速。

pP

4、由。1=。2，才=/,代入數(shù)值可求得E=4.8KN（小活塞上應(yīng)施加的力）

通過四桿機構(gòu)的增力特性來產(chǎn)生更大的作用力。

5、減少泄漏的措施：

（1）控制液壓系統(tǒng)的壓力、油溫；

（2）盡量減少管接頭；

（3）選擇合適的液壓元件，提高元件的表面精度；

（4）在易于進入粉塵、灰塵的液壓元件或密封處，增加擋塵裝置，如防塵環(huán)、擋塵罩等;

（5）保持油液的清潔，定期更換油液。

第十七章液壓元件

1、液壓泵分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵；一般情況下，齒輪泵最高壓力為2.5MPa、

葉片泵最高壓力為30MPa、柱塞泵最高壓力為40MPa、螺桿泵最高壓力為2.5MPa。

2、若沒有采取其他增壓措施，液壓泵是不能工作的。

3、當(dāng)齒輪按圖中的方向轉(zhuǎn)旋時，左方的吸油腔由于相互嚙合

的輪齒逐漸脫開，密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，

油箱中的油液在外界大氣壓力作用下，經(jīng)吸油管進入吸油腔

充滿齒槽。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，油液被帶到右方的壓油腔內(nèi)，

由于輪齒的逐漸嚙合，密封工作腔的容積不斷減小，油液被

擠出來，從壓油口進入壓力管路供液壓系統(tǒng)使用。兩齒輪的

旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速不變，齒輪的流量保持不變，稱為定量泵。

特點：齒輪泵的結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，工作可靠，價格低廉,

工作示意圖

應(yīng)用較廣。但是，齒輪泵的最大壓力僅能達到2.5MPa,所

以經(jīng)常應(yīng)用在壓力要求不高的工作場合。

4、共同點：在結(jié)構(gòu)上，都是由閥體、閥芯和驅(qū)動閥芯運動的元、部件等組成；在工作原理

上，所有閥的閥口大小、進出口的壓差以及通過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，

僅是各種閥控制的參數(shù)不同而已。

基本要求：（1）動作靈敏、使用可靠，工作時沖擊和振動要?。?/p>

（2）油液通過時，壓力損失要小；

（3）密封性能好；

（4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)節(jié)、使用及維護方便，且通用性和互換性要好，使用壽命長。

5、一般溢流閥接反了不起溢流作用，系統(tǒng)壓力不斷升高，超過規(guī)定壓力,損壞終端液壓元件。

6、作用：在主閥芯上、下制造壓力差；

若阻尼孔完全阻塞，油壓傳遞不到主閥芯上腔和導(dǎo)閥前腔，導(dǎo)閥就會失去對主閥的壓力

調(diào)節(jié)作用，這時調(diào)壓手輪失效。因主閥芯上腔的油壓無法保持恒定的調(diào)定值，當(dāng)進油腔壓力

很低時就能將主閥打開溢流，溢流口瞬時開大后，由于主閥芯上腔無油液補充，無法使溢流

口自行關(guān)小，因此主閥常開，系統(tǒng)建立不起壓力。若溢流閥先導(dǎo)錐閥座上的阻尼小孔堵塞，

導(dǎo)閥失去對主閥壓力的控制作用，調(diào)壓手輪無法使壓力降低，此時主閥芯上下腔壓力相等，

主閥始終關(guān)閉不會溢流，系統(tǒng)壓力隨負載的增加而上升，溢流閥起不到安全保護作用。

若加大阻尼孔會導(dǎo)致主閥芯上下腔的壓差過小而無法開啟溢流閥，系統(tǒng)壓力隨負載的增

加而上升，溢流閥起不到安全保護作用。

7、溢流閥作用：溢流閥的主要作用是調(diào)定或限制液壓系統(tǒng)的最大工作壓力，可用作溢流、

安全、卸荷和背壓閥使用。

減壓閥作用：用來降低液壓系統(tǒng)中某一個局部油液的壓力，使這個局部的壓力比整個液壓系

統(tǒng)設(shè)定的壓力低，以滿足不同執(zhí)行元件的工作壓力要求。

順序作用：利用油路中壓力的變化來控制閥門的開、關(guān)，實現(xiàn)各部分油路的順序動作。

8、三位四通換向閥中位機能：常見的有五種，。型、H型、Y型、P型、M型。

0型特點：換向精度高，但有沖擊，缸被鎖緊，泵不卸荷，并聯(lián)缸可運動。

H型特點：換向平穩(wěn)，沖擊量小，缸浮動，泵卸荷，其他缸不能并聯(lián)使用。

Y型特點：換向較平穩(wěn)，沖擊量較小，缸浮動，泵不卸荷，并聯(lián)缸可運動。