機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第2版 朱龍英主編課后習(xí)題答案[共76頁]

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1、 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 習(xí) 題 解 答 目錄 第0章 緒論-------------------------------------------------------------------1 第一章 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及其自由度----------------------------------2 第二章平面連桿機(jī)構(gòu)---------------------------------------------------------4 第三章 凸輪機(jī)構(gòu)----------------------------------------

2、---------------------6 第四章 齒輪機(jī)構(gòu)------------------------------------------------------- -----8 第五章 輪系及其設(shè)計(jì)------------------------------------------------------19 第六章 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)------------------------------------------------------26 第七章 機(jī)械的調(diào)速與平衡------------------------------------------------29 第八章

3、帶傳動---------------------------------------------------------------34 第九章 鏈傳動---------------------------------------------------------------38 第十章 聯(lián)接------------------------------------------------------------------42 第十一章 軸------------------------------------------------------------------46 第十二章

4、 滾動軸承--------------------------------------------------50 第十三章 滑動軸承------------------------------------------------ 56 第十四章 聯(lián)軸器和離合器-------------------------- 59 第十五章 彈簧------------------------------------62 第十六章 機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)----------------------65 第0章 緒論 12-3 機(jī)器的特征是什么？機(jī)器和機(jī)構(gòu)有何區(qū)別？ [解]

5、 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運(yùn)動； 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)動的基本單元，而零件是制造的基本單元。 縫紉機(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）

6、結(jié)構(gòu)簡單、便于加工；3）便于裝折和維修。 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，提高勞動生產(chǎn)率。 第一章 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及其自由度 1-1 一個(gè)在平面內(nèi)自由遠(yuǎn)東的構(gòu)件有多少個(gè)自由度？ [解]有3個(gè)自由度。 1-2 在平面內(nèi)運(yùn)動副所產(chǎn)生的約束數(shù)與自由度有何關(guān)系？ [解] 約束數(shù)+自由度=3 1-3 如何判別有構(gòu)件和運(yùn)動副組成的系統(tǒng)是否具有確定的相對運(yùn)動？ [解] 自由度數(shù)=原動件數(shù) 系統(tǒng)無確定的相對運(yùn)動 自由度數(shù)原動件數(shù) 系統(tǒng)有確定的相對

7、運(yùn)動 1-4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)動簡圖時(shí)，用什么來表示機(jī)構(gòu)和運(yùn)動副？ [解]用簡單的線條和符號表示構(gòu)件和運(yùn)動副。 1-6繪制圖1-15所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計(jì)算其自由度。 [解] 1-7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] 第二章平面連桿機(jī)構(gòu) 2-1 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。 2-2 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

8、？ [解] 2-3 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm。分別把構(gòu)件a、b、c、d作為機(jī)架，所對應(yīng)的為何種類型的機(jī)構(gòu)？ [解] 曲柄存在的條件 60+150<120+100 A為機(jī)架，是雙曲柄機(jī)構(gòu)；b、d為機(jī)架，是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；c為機(jī)架，是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 2-4 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如何確定最小傳動角？ [解] 曲柄與機(jī)架共線時(shí)連桿與搖桿之間的夾角，兩位置中夾角較下的為最小傳動角。 2-5 四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的演化方式主要有哪幾種？ [解] 有改變機(jī)構(gòu)的形狀和相對尺寸、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸、選用不同的構(gòu)件為機(jī)架三種。 2-6 已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的

9、搖桿長度l3=150mm,擺角，行程速比系數(shù)k=1.25，試確定曲柄、連桿和機(jī)架的長度l1l2和l4。 [解] lAB=AB=45mm LBC=BC=213mm lAD=AD=165mm 2-7 已知一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊行程H=60mm，偏距e=20mm，行程速比系數(shù)K=1.4。試確定曲柄和連桿的長度l1和l2。 [解] 取作圖，由圖上量得。 解之得lAB=27mm，lBC=55mm 2-8 已知一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的固定件長度l4=1000mm，行程速比系數(shù)k=1.5，試確定曲柄長度和導(dǎo)桿擺角。 [解] 導(dǎo)桿的擺角 由解析法得曲柄長度 2-9 已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，

10、搖桿與機(jī)架之間的夾角分別為固定件長度l4=300mm搖桿長度l3=200mm，試確定曲柄和連桿的長度l1和l2。 [解]取5mm/mm作圖，得l1=72.5mm，l2=287.7mm。 第三章 凸輪機(jī)構(gòu) 3-1 從動件的常用運(yùn)動規(guī)律有哪種？各適用在什么場合？ [解] 1)等速運(yùn)動規(guī)律，使用于低速、輕載的場合；2）等加速等減速運(yùn)動規(guī)律，適用于中速、輕載的場合；3） 余弦加速度運(yùn)動規(guī)律（簡諧運(yùn)動規(guī)律），適用于中、低速；4）正弦加速度運(yùn)動規(guī)律，適用于高速。 3-2 凸輪機(jī)構(gòu)的常用類型有幾種？選擇凸輪的類型時(shí)應(yīng)該考慮哪些因素？ [解] 按凸輪的形狀分：盤形凸輪、移動凸輪和

11、圓柱凸輪；按從動件形狀來分：尖端從動件、滾子從動件和平底從動件；按凸輪與從動件鎖合形式分：力鎖合和幾何鎖合。 選擇凸輪時(shí)，應(yīng)考慮凸輪和從動件的相對運(yùn)動形式 從動件的運(yùn)動形式等。 3-3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，采用了什么原理？簡單敘述此原理的主要內(nèi)容。 [解] 才用反轉(zhuǎn)原理，即給整個(gè)機(jī)構(gòu)加上一個(gè)反向轉(zhuǎn)動，各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動并不改變，根據(jù)這一原理，設(shè)想給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一反向轉(zhuǎn)動（即加上一個(gè)凸輪角速度轉(zhuǎn)向相反、數(shù)值相等繞凸輪回轉(zhuǎn)中心0的角速度（-）的轉(zhuǎn)動），則凸輪處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，從動件一方面隨機(jī)架以角速度（-）繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動，另一方面又按給定的運(yùn)動規(guī)律作往復(fù)移動或擺動。 3-4 何謂凸輪的

12、運(yùn)動失真？滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)針時(shí)，應(yīng)如何解決？ [解] 在凸輪設(shè)計(jì)中 ，由于 實(shí)際輪廓出現(xiàn)交叉現(xiàn)象某加工時(shí)交叉的部分被切去，使得從動件不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律稱為運(yùn)動失真。滾子從動件運(yùn)動失真是由于rk>min。實(shí)際時(shí)要避免時(shí)針，必須使rk>min。 3-5 試用作圖法設(shè)計(jì)一對心尖頂直動草叢洞見行程凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪一等角速順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，從動件行程h=40mm，凸輪的基圓半徑r0=50mm，從動件運(yùn)動規(guī)律為：。從動件在 推程以余弦加速度運(yùn)動規(guī)律（簡諧運(yùn)動）上升，在回程以等加速和等減速運(yùn)動規(guī)律返回。 3-6 在上題中1）如果采用一對心滾子從動件，其滾子半徑rk=10m

13、m，其它條件與上相同。試設(shè)計(jì)此凸輪輪廓曲線。2）：如果采用偏置方式，凸輪軸心偏向從動件軸線的右側(cè)，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)一擺動滾子從動件盤形凸輪機(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，擺桿長度l=100mm，滾子半徑rk=10mm，從動件的運(yùn)動規(guī)律為：。沖動件在推程和回程均以正弦加速度運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動。 （以上三題見教材上的作圖方法） 第四章 齒輪機(jī)構(gòu) 4-1 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)

14、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。 4-2 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)和頂隙系數(shù)。其中后四個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)的，標(biāo)準(zhǔn)值不相同。 4-3 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。 4-4 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

15、，他們齒數(shù)不同，他們齒廓漸開線形狀是否相同？一對相嚙合的兩個(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] 取決于基圓的大小。不同。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焦點(diǎn)超過了被切極限點(diǎn)N。不是。根切使刀具的齒頂線或齒頂圓與捏合線的焦點(diǎn)不超過極限點(diǎn) N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？

16、 [解] 平行軸斜齒輪是法面（或端面）的模數(shù)和壓力角相等，且；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；直齒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)：；圓錐齒輪當(dāng)量齒數(shù)：。當(dāng)量齒數(shù)用于齒輪加工、強(qiáng)度計(jì)算、變位系數(shù)的選擇等處。 4-8 齒輪傳動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。齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則有哪些，他們分別針對何種失效形式？在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，對于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動的設(shè)計(jì)

17、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。在閉式傳動中，若接觸應(yīng)力過大，齒輪工作一段時(shí)間后會出現(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，針對齒面點(diǎn)蝕；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，針對齒根彎曲疲勞折斷。閉式硬齒面齒輪傳動設(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；開式齒輪傳動設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按彎曲疲

18、勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 4-9 現(xiàn)有A、B兩對閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動，A對參數(shù)為；模數(shù)m=2mm，齒數(shù)=40，=90，齒寬b=60mm；B對參數(shù)為：模數(shù)m=4mm，齒數(shù)=20，=45，齒寬b=60mm。兩對齒輪精度為8級，小齒輪轉(zhuǎn)速均為1450r/min，其它條件分別相同。試比較兩對齒輪接觸強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度的高低。 [解] 兩對齒輪接觸強(qiáng)度相同，彎曲強(qiáng)度第二對較高。 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合？ [解] 根據(jù)齒輪的幾何尺寸、毛坯材料、加工工藝等決定等決定齒輪結(jié)構(gòu)型式。結(jié)構(gòu)型式：齒輪軸，用于直徑很小的場合；實(shí)心結(jié)構(gòu)，用

19、于腹板式結(jié)構(gòu)，用于輪輻式結(jié)構(gòu)，用于。 4-11 已知一對外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪m=2mm，z1=20,z2=45,試計(jì)算這對吃亂的分度直徑、齒頂高、齒根高、頂隙、中心距、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、齒距、齒厚和齒槽寬。 [解] 4-12 已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 m=5mm，，z=45，試分別求出分度圓、基圓、齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑和壓力角。 [解] 4-13 試比較正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基圓和齒根圓，在什么條件下基圓大于齒根圓？什么條件下基圓小于齒根圓？ [解] 4-14 試根據(jù)漸開線特性說明一對模數(shù)相等，壓力角相等，但齒數(shù)不

20、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)需要傳動比i=3的一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，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da1=44mm，da2=124mm，da3=139.5mm，問哪兩個(gè)齒輪能用？中心距a等于多少？并用作圖法求出它們的重合度。 [解] 4-16 單級閉式直齒圓柱齒輪傳動中，小齒輪

21、材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，大齒輪的材料為ZG270—500正火，P=4kw，n1=720r/min，m=4mm，z1=25,z2=73,b1=84mm,b2=78mm,單向傳動，載荷有中等沖擊，用電動機(jī)驅(qū)動，試驗(yàn)算此單級傳動的強(qiáng)度。 [解]1.驗(yàn)算接觸強(qiáng)度 （1）計(jì)算接觸應(yīng)力 其中， （2）查許用應(yīng)力[]小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)，HB=217—255，取HB=220；大齒輪ZG270—500，正火，HB=156—200取HB=180。查圖4-21c得=560N/mm2；查圖4-21b 得=360 N/mm2。由表4-6，SH=1.1。 則

22、（3）結(jié)論 <[],故滿足接觸強(qiáng)度要求。 2．驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度 （1）計(jì)算彎曲應(yīng)力 其中，由表4-8得 （2）查許用應(yīng)力[]由圖4-23c，=185N/mm2；由圖4-23b，=130N/mm2。查表4-6，取SF=1.4，則 4-17 已知一對正常齒漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜圓柱齒輪a=250mm,z1=23,z2=98,mn=4mm試計(jì)算其螺旋角、端面模數(shù)、端面壓力角、當(dāng)量齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。 [解] 4-18 設(shè)計(jì)一對外嚙合圓柱齒輪，已知z1=21,z2=32,mn=2,實(shí)際中心距為55mm，問：（1）該對

23、齒輪能否采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動？（2）若采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動來滿足中心距要求，其分度圓螺旋角、反度圓直徑d1、d2和節(jié)圓直徑各為多少？ [解] （1）不能采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動 （2）由 4-19 已知單級閉式斜齒輪傳動P=10kW,n1=960r/min,i=3.7，電動機(jī)驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，雙向傳動，設(shè)小齒輪用40MnB調(diào)質(zhì)，大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，z1=25，試設(shè)計(jì)此單級斜齒輪傳動。 [解] 1.計(jì)算許用應(yīng)力 小齒輪40MnB調(diào)質(zhì)，HB=260；大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)，HB=230（表4-4） 查圖4-21

24、，=680N/mm2，=590N/mm2 查圖4-23，=220N/mm2，=190N/mm2 表4-6，SH=1.1，SF=1.4，則 2．按接觸疲勞設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式 則 3.較核彎曲強(qiáng)度 當(dāng)量齒數(shù) 4-20 標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動的蝸桿軸向齒距p=15.708mm,蝸桿頭數(shù)z1=2,蝸桿齒頂圓直徑da1=60mm,蝸輪的齒數(shù)z2=40,試確定其模數(shù)m、蝸桿鐵性系數(shù)q、蝸輪分度圓直徑d2和中心距a。 [解] 4-21 試判斷圖中所示各蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)向和旋向（蝸桿主動），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，b）蝸桿右旋，轉(zhuǎn)

25、向向下；c)蝸桿蝸輪都為左旋；d)蝸桿蝸輪都為右旋；蝸輪受力圖如圖： 4-22 在圖示的二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器中，已知從Ⅰ軸輸入，Ⅲ軸為輸出軸，其轉(zhuǎn)動方向如圖所示，齒輪4的輪齒旋向?yàn)橛倚?。試解答? （1）標(biāo)出輸入軸Ⅰ和中間軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向 （2）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； （2）輪Ⅰ右旋，輪2左旋，輪3左旋；、 （3）如圖； （4）如圖。 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,

26、z1=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Fr和軸象立Fa的作用線和方向。 [解] （1） （3）如圖。 第五章 輪系及其設(shè)計(jì) 5-1 什么是惰輪？它在輪系中起什么作用？ [解] 其齒數(shù)不影響傳動比大小，但改變從動輪轉(zhuǎn)向的齒輪，其作用是改變從動輪轉(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確定： （2

27、）用畫箭頭的方法。 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（-）后所得的機(jī)構(gòu)。 “轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)”可以使周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算轉(zhuǎn)化成用定軸輪系傳動比的計(jì)算方法計(jì)算。 5-4 在差動輪系中，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] 又周轉(zhuǎn)輪系傳動比計(jì)算公式確定。 5-5 周轉(zhuǎn)輪系中兩輪傳動比的正負(fù)號該周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中兩輪傳動比的正負(fù)號相同嗎？為什么？ [解] 不同。因?yàn)橹苻D(zhuǎn)輪系中兩輪的傳動比是真實(shí)角速度之比，而轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中兩輪的傳動比是相對角速度之比。 5-6 計(jì)算混合輪系傳動比

28、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（-）的方法來計(jì)算整個(gè)輪系的傳動比？為什么？ [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，求出要求的傳動比。 不能。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論，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。

29、5-8 什么樣的輪系可以進(jìn)行運(yùn)動的合成和分解？ [解] 差動輪系。 5-9 在圖中所示的車床變速箱中，已知各輪齒數(shù)為z1=42,z2=58,z3=38,z4=42,z5=50,z6=48,電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min，若移動三聯(lián)滑移齒輪a使齒輪3’和4’嚙合,又移動雙聯(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] 5-10 在圖5-16所示的滾齒機(jī)工作臺的傳動系統(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)算傳動比i75。 [解] 5-11 如圖所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為：

30、z1 = z3,nH=100r/min,n1=20 r/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)n1與nH相反時(shí)。 [解] 5-12 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,試求此輪系的傳動比i1H。 [解] 定軸輪系1-2-3 行星輪系3’-4-4’-5 5-13 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, z4=40, z5=100。試求該輪系的傳動比i1H。 [解] 差動輪系1-

31、2-2’ -3-H-6 5-14 在圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=26,z2=32, z2’=22,z3=80,z4=80，又n1=300 r/min，n3=50 r/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] 差動輪系1-2-2’ -3 差動輪系3-2’ -4 5-15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z1’=101,z2=99, z2’= z4, z4’=100，z5’=100。（1）試求傳動比i1H。（2）若主動蝸桿1的轉(zhuǎn)速為1375r/min的電動機(jī)帶動，問輸出軸H轉(zhuǎn)一周需要多長時(shí)間？ [解

32、] （1）定軸輪系1-2-6 定軸輪系1’-5’-5-4’-6 差動輪系2’-3-4-H-6 (2) 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1980000/601375=24h 5-16 汽車自動變速器中的預(yù)選式行星變速器如圖所示。Ⅰ軸為主動軸，Ⅱ軸為從動軸，S，P為制動帶，其轉(zhuǎn)動有良種情況：（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。試求良種請寬下的傳動比。 [解] （1）1-2-3-

33、6組成行星輪系 4（1）-5-6-H組成差動輪系 (2)4-5-6-H組成行星輪系 5-17 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0.7m，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)。

34、 [解] 定軸輪系1-2 行星輪系3-4-4’-5(P)-2(H) 5-18 如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=34,z2=40, z2’=30, z3=18, z3’=38, z1’=24,z4=36，z4’=22。試求該輪系的傳動比，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： 1’-2-2’-3-H組成差動輪系: 第六章 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 6-1 在間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)中，怎樣保證從動件在停歇時(shí)間確實(shí)靜止不動？

35、 [解] 采用止動構(gòu)件或利用幾何形狀鎖住。 6-2 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：單動式、雙動式；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)針方向擺動時(shí)，棘爪2將插入棘輪齒槽中，并帶動棘輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一定的角度；當(dāng)擺桿逆時(shí)針方向擺動時(shí)，棘爪在棘輪的齒背上滑過，這時(shí)棘輪不動。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)擺動時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了棘輪的單向間歇運(yùn)動。 6-3 槽輪機(jī)構(gòu)有哪幾種基本型式？槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)是如何定義的？ [解] 基本型式：

36、外接式和內(nèi)接式。 在一個(gè)運(yùn)動循環(huán)內(nèi)，槽輪運(yùn)動時(shí)間tb與撥盤運(yùn)動時(shí)間tj之比值kt稱為運(yùn)動特性系數(shù)。 6-4 試述凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)動特點(diǎn)。 [解]工作原理：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動時(shí)，通過其曲線溝槽（或凸脊）撥動從動盤上的圓柱銷，使從動盤作間歇運(yùn)動。 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、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)工作對動程和動停比的要求。通過適當(dāng)選擇從動件的運(yùn)動規(guī)律和合理設(shè)計(jì)凸輪 的輪廓曲線，可減小動載荷和避免沖擊，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。 6-5 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]

37、 在不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，主動輪1連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，從動輪2開始轉(zhuǎn)動，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)從動齒輪2的間歇轉(zhuǎn)動。而普通齒輪嚙合是連續(xù)的，從動輪的運(yùn)動也是連續(xù)的。 6-6 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，試設(shè)計(jì)該棘輪機(jī)構(gòu)。 [解] 棘輪最小齒數(shù) 齒頂圓直徑 D=mz=300mm 周節(jié) P=m=10=7.5mm 齒槽夾角 齒項(xiàng)厚 h=0.75

38、m=7.5mm 棘爪長度 L2P=62.8mm 6-7 某自動機(jī)床工作轉(zhuǎn)臺要求有6個(gè)工作位置，轉(zhuǎn)臺靜止時(shí)完成加工工序，最長的工序時(shí)間為5s，原動機(jī)轉(zhuǎn)動速度為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) z=7 圓銷數(shù) z’=1 運(yùn)動系數(shù) 取中心距 a=160mm 圓銷回轉(zhuǎn)半徑 槽頂高 取圓銷半徑 r=20mm 槽底高

39、 凸圓弧張開角 槽頂側(cè)壁厚 e=6mm 第七章 機(jī)械的調(diào)速與平衡 7-1 什么是速度波動？為什么機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生速度波動？ [解] 機(jī)械主軸的角速度發(fā)生不斷的變化稱為間歇的速度波動。 機(jī)械在外力作用下運(yùn)動，當(dāng)驅(qū)動功大于阻力功時(shí)，出現(xiàn)盈功，機(jī)械的動能將增加；當(dāng)驅(qū)動功小于阻力功時(shí)，出現(xiàn)虧功，則使機(jī)械的動能減小。機(jī)械動能的變化使得機(jī)械主軸的角速度發(fā)生變化，從而形成機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動。 7-2 機(jī)械速度波動的類型有哪幾種？分別用什么方法來調(diào)試？ [解] 類型：周期性速度波動和非周期性波動

40、。 周期性速度波動用飛輪來調(diào)節(jié)；非周期性波動用調(diào)速器來調(diào)節(jié)。 7-3 飛輪的作用有哪些？能否用飛輪來調(diào)節(jié)非周期性速度波動？ [解] 飛輪不僅可以調(diào)節(jié)周期性波動，還有儲能作用，可以克服短期過載。非周期性速度波動不能用飛輪來調(diào)節(jié)。 7-4 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度用什么來表示？飛輪的轉(zhuǎn)動慣量與不均勻系數(shù)有何關(guān)系？ [解] 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度用不均勻系數(shù)來表示。 關(guān)系： 7-5 機(jī)械平衡的目的是什么？ [解] 目的：完全或部分地消除慣性力的影響，減小或消除附加的動壓力，減輕有害的機(jī)械振動。 7-6 機(jī)械平衡有哪幾類？ [解] 機(jī)械平衡可以分為回轉(zhuǎn)件的平衡和機(jī)構(gòu)的平

41、衡兩類。 7-7剛性回轉(zhuǎn)的動平衡和靜平衡，而動平衡不僅是慣性力平衡，而且要慣性力矩也平衡。 [解] 靜平衡條件：慣性力的合力等于零。 動平衡條件：慣性力的合力偶矩都等于零。 7-8 為什么要進(jìn)行平衡試驗(yàn)平衡試驗(yàn)有哪幾種？ [解] 雖然經(jīng)過平衡計(jì)算的回轉(zhuǎn)件在理論上是完全平衡的，但由于制造和安裝誤差及材質(zhì)不均勻等原因，還會存在不平衡現(xiàn)象，這種不平衡現(xiàn)象只能用試驗(yàn)的方法來進(jìn)一步平衡。 平衡試驗(yàn)有靜平衡試驗(yàn)和動平衡試驗(yàn)兩種。 7-9 為什么設(shè)計(jì)一個(gè)剛性回轉(zhuǎn)件時(shí)要確定它的不平衡量？ [解] 回轉(zhuǎn)件通過試驗(yàn)后可將不平衡慣性力以及其引起的動力效應(yīng)減小到相當(dāng)?shù)偷某潭龋剞D(zhuǎn)件一般

42、不可能達(dá)到完全平衡。在實(shí)際工作中對回轉(zhuǎn)見的平衡要求高是沒有必要的，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該確定許用不平衡量。 7-10 有四個(gè)不平衡質(zhì)量m1=3kg,m2=6kg,m3=7kg,m4=9kg，它們位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，向徑分別為r1=20mm、r2=12mm、r3=10mm、r4=8mm，其夾角依次互為，如圖所示。現(xiàn)要求在回轉(zhuǎn)半徑rb=10mm處加一平衡質(zhì)量mb，試求mb的大小和方位。 [解] X方向： Y方向： 7-11 有一薄壁轉(zhuǎn)盤質(zhì)量為m，經(jīng)靜平衡試驗(yàn)測定其質(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、Ⅱ上調(diào)整，求應(yīng)加的平衡質(zhì)徑積及其方向

43、。 [解] 在Ⅰ、Ⅱ面內(nèi)加的質(zhì)徑積為 Ⅰ面 Ⅱ面 7-12 圖示A、B兩根曲軸，曲拐在同一平面中，其質(zhì)徑，長度。試分析其平衡狀態(tài)（不平衡、靜平衡、動平衡） B軸：平衡。（靜平衡、動平衡） 7-13 高速水泵的凸輪軸由三個(gè)互相錯(cuò)開的偏心輪組成。每一偏心輪的質(zhì)量為0.4kg，其偏心距為12.7mm。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 第八章 帶傳動

44、 8-1 V帶傳動為什么比平帶傳動承載能力大？ [解] 因?yàn)閂帶安裝在楔形面內(nèi)，V帶傳動產(chǎn)生的摩擦大于平帶傳動產(chǎn)生的摩擦力，這種現(xiàn)象也稱V帶傳動的楔面摩擦效應(yīng)。另外，V帶傳動通常是多根帶同時(shí)工作，所以V帶傳動與平帶傳動相比可以傳遞更大的功率。 8-2 傳動帶工作時(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)力分布如圖8-13。最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊繞入小帶輪處。 8-3 影響帶傳動承載能力的因素有哪些？如何提高帶傳動的承載能力？ [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

45、。 8-4什么是彈性滑動？什么是打滑？在工作中彈性滑動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)生的相對滑動現(xiàn)象稱為彈性滑動。 打滑是由于過載所引起的帶在帶輪上的全面滑動。打滑是可以避免的，而彈性華東是不可避免的。 8-5 帶傳動的失效形式有：①打滑；②疲勞破壞。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶傳動不發(fā)生打滑的前提下，充分發(fā)揮帶傳動的能力，使傳動具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 8-6 為什么V帶剖面的楔角為，而帶輪的槽角則為？ [解] 由于帶在帶輪上彎曲時(shí)要產(chǎn)生橫向的楔角邊小。 8-7 已知帶傳動的功率為7.5kW,平均帶速為10，緊邊拉力是

46、松邊拉力的兩倍，試求緊邊拉力、有效工作拉力及初拉力。 [解] 8-8 一V帶傳動，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，轉(zhuǎn)速為1440。試求：（1）小帶輪的包角；（2）帶長；（3）不考慮帶傳動的彈性滑動時(shí)大帶輪的轉(zhuǎn)速；（4）滑動率為0.015時(shí)大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速。 [解] 8-9 設(shè)計(jì)一作減速傳動的普通V帶傳動，每天工作8h，載荷較平穩(wěn)，已知電動功率為5kW，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1440，從動帶輪的輸出轉(zhuǎn)速為650。 [解] 第九章 鏈傳動 9-1 套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)如何組成的，鏈的節(jié)距和排數(shù)對承載能力有何影響？ [解]

47、 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。 增大鏈節(jié)距p可提高承載能力。鏈傳動的承載能力與鏈的排數(shù)成正比。 9-2 鏈傳動工作時(shí)受有哪些力，這些力如何確定？ [解] 有效圓周力、離心拉力和懸垂拉力。 9-3 分別寫出鏈傳動的平均傳動比和瞬時(shí)傳動比表達(dá)式。 [解] 平均傳動比 瞬時(shí)傳動比 9-4 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] 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。 9-5 鏈傳動為何小鏈輪的齒數(shù)不宜過少

48、？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，加劇了傳動的不均勻性，工作條件惡化，加速鉸鏈的磨損。所以為了使傳動平穩(wěn)及減少動載荷，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，所以鏈節(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)。 9-6 一滾子鏈傳動，鏈輪z1=23,z2=63,鏈條型號為08A，鏈長Lp=100節(jié)。試求連鏈輪的分

49、度圓、齒頂圓和齒根圓直徑及中心距。 [解] 9-7 設(shè)計(jì)一滾子鏈傳動。已知電動機(jī)轉(zhuǎn)速n1=960,試確定大、小鏈輪齒數(shù)、鏈條節(jié)距、傳動中心距、鏈節(jié)數(shù)以及作用在鏈輪軸上的壓力。 [解] 1. 選擇鏈輪的齒數(shù) 設(shè)V=3，由表9-5取小鏈齒輪數(shù)z1=67，所以大鏈輪數(shù)z2=iz1=3.221=67.2，取z2=67。 2．初步確定中心距 3. 鏈條節(jié)數(shù) 4． 計(jì)算功率Pca 由表9-2查得KA=1.0，故有 5． 鏈條節(jié)距p 由式9-10得 估計(jì)此鏈傳動工作于圖9-11所以曲線的左側(cè)，由表9-3得

50、 6．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 7．驗(yàn)算鏈速 由式（9-14）， 符合要求。 8.選擇潤滑方式 按p=15.875mm,v=5.34ms-1, 由圖9-15查得應(yīng)采用油浴或飛濺潤滑。 9．計(jì)算壓軸力FQ 由式（9-15），F(xiàn)Q=KQF，取KQ=1.15 10．鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 略。 第十章 聯(lián)接 10-1 螺紋的主要類型有哪幾種？如何合理地選用？ [解] 類型：矩形螺紋、三角螺紋（普通）、梯形螺紋和鋸齒螺紋。 應(yīng)用見表10-2

51、 10-2 螺紋聯(lián)接的種類有哪些？它們個(gè)用在何種場合？ [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10-4 10-3 螺紋的主要參數(shù)：（1）大徑d（D）（2）小徑d1（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 10-4 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] 方法：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轉(zhuǎn)動。 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

52、預(yù)緊力和拉伸載荷之和？ [解] 因?yàn)槁菟ê捅宦?lián)接見都是彈性體。 10-6 螺紋副的效率與哪些因素有關(guān)？為什么多線羅紋多用于傳動，普通三角螺紋主要用于聯(lián)接，而梯形、矩形、鋸齒形螺紋主要用語傳動？ [解] 與線數(shù)、螺距和當(dāng)量摩擦角有關(guān)。 因數(shù)越多，效率越高。當(dāng)量摩擦角，在摩擦因數(shù)一頂?shù)那闆r下，牙型斜角越大，則當(dāng)量摩擦角越大，效率越低，自鎖性能越好，所以在螺旋傳動中，為了提高效率，采用牙型斜角小的螺紋，如矩形螺紋、梯形螺旋傳動中，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。 10-7 螺紋副的自鎖條件是什么？ [解] 螺紋副的自鎖條件為

53、10-8 如圖10-40 所示為某機(jī)構(gòu)上拉桿頭用普通粗牙螺紋聯(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 松螺紋設(shè)計(jì)公式 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)接件接合面的摩擦因數(shù)為0.2。若防滑系數(shù)取為.2，試計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷FR。 [解] 每個(gè)螺栓的預(yù)緊力 10-10 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（公稱直徑d=60mm,中徑d2=56mm,螺距p=8mm,牙

54、型角），螺紋副中的摩擦因數(shù)f=0.1，若忽略不計(jì)支撐載荷的托杯與螺旋上部見的滾動摩擦阻力。試求（1）當(dāng)操作者作用與手柄上的力為150 N時(shí)，舉起額定載荷時(shí)作用點(diǎn)至螺旋軸線的距離l;（2）當(dāng)力臂l不變時(shí)，下降額定載荷所需的力。 [解] 10-11 圖10-43所示為一差動螺旋機(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相對機(jī)架4只能移動，不能轉(zhuǎn)動；構(gòu)件2沿箭頭方向轉(zhuǎn)動5圈，螺母3向左移動5mm。試求螺旋副的導(dǎo)程SB和旋向。 [解] 構(gòu)件2按箭頭方向轉(zhuǎn)動5圈時(shí)，構(gòu)件2向右移動 L2=5SA=20mm 螺母3向左移動L=5mm，L

55、B與螺旋副A旋向相同，皆為右旋。則 第十一章 軸 11-1 軸按承載情況可分為哪三種軸？試從實(shí)際機(jī)器中舉例說明其特點(diǎn)。 [解] 類型：心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動軸。自行車前軸、滑輪軸都是心軸。機(jī)床主軸、齒輪軸是轉(zhuǎn)軸。汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸是傳動軸。 11-2 試述設(shè)計(jì)軸的一般步驟。 [解] （1）選擇軸的材料；（2）初估軸的直徑；（3）軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；（4）軸的強(qiáng)度計(jì)算。 11-3 軸對材料有哪些要求？軸的常用材料有哪些？ [解] 要求：足夠的疲勞強(qiáng)度，對應(yīng)力集中敏感性小，易于加工，價(jià)格合理。

56、常用的材料：碳素鋼和合金鋼。35、15、50、Q235、Q275、20Cr等 11-4 公式有何用途？其中A值取決于什么？計(jì)算出的d應(yīng)作為軸的哪一部分？ [解] 按轉(zhuǎn)矩估算軸的直徑。A值取決于材料的御用切應(yīng)力。計(jì)算出的d作為軸的最小直徑。 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] 步驟：（1）作出軸的空間受力圖；（2）作出水平玩具圖和垂直平面彎矩圖；（3）計(jì)算合成彎矩圖；（4）作扭矩圖；（50計(jì)算當(dāng)量彎矩（6）計(jì)算危險(xiǎn)截面的軸徑。 11-7 計(jì)算當(dāng)量彎矩的公式中，意義如何？取值如何確定？ [解] 為由扭矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)。 對于不變轉(zhuǎn)

57、矩=0.3；對于脈動循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩=0.6；對于對稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩=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號鋼，試按轉(zhuǎn)矩初步確定兩軸的直徑。 [解] 軸Ⅱ轉(zhuǎn)速 11-9 圖示為單級直齒圓柱齒輪減速器的 輸出軸簡圖，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 圓周力 徑向力 （2）求

58、彎矩 （4）求當(dāng)量彎矩 （5）求軸徑 又表11-3，45鋼調(diào)質(zhì)[]=55MPa 11-10 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，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）精加工年太長，左軸承拆卸困難，沒有非定位州肩； 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，成對安裝； 10）右軸承未軸向固定

59、； 11）齒輪無潤滑，軸承脂潤滑無擋油環(huán)。 第十二章 滾動軸承 12-1 選擇滾動軸承應(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;滾動軸承極限轉(zhuǎn)速 低,而承載能力較高. 12-2 滾動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,膠合和保持架破損等. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:壽命計(jì)算,針

60、對疲勞點(diǎn)蝕;靜載荷計(jì)算,針對塑性變形. 12-4 試述滾動軸承基本額定壽命,基本額定動載荷及當(dāng)量動載荷的含義.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). 基本額定動載荷:軸承基本額定壽命 L=1Xr 時(shí)，軸承所能承受的載荷值。 當(dāng)量動載荷：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)量動載荷。 在壽命期限內(nèi)軸承可能會出現(xiàn)點(diǎn)蝕。出現(xiàn)點(diǎn)蝕的概率為10% 12-5 在什么情況下滾動軸

61、承要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算？ [解] 在低速或擺動時(shí)，當(dāng)載荷很大或有沖擊載荷時(shí)要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。 12-5 滾動軸承的潤滑和密封意義何在？什么情況下選用脂潤滑？ [解] 潤滑的目的：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АＲ话阍谒俣容^低時(shí)（dn值較?。?，選用潤滑脂。 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;

62、 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 12-7滾動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（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+S>F+S; (2) F+S<+

63、S; (3) F+S=F+S. [解] （1）軸承1被“放松”，則 A=S 軸承2被“壓緊” 則 A= F+S- F （2）軸承2被“放松”，則 A=S 軸承1被“壓緊”A= F+ S- F （3）A=S A=S 12-9 查手冊，給出下列軸承的名稱，并找出他們的內(nèi)，外徑與寬度尺寸，以及額定動載荷，額定靜載荷與極限轉(zhuǎn)速；6028 ，63706/P4，1206/P5，N206，7206C，30206/P5，51206。 [解] 6310 –深溝球軸承，內(nèi)徑為50mm外徑110mm，寬度27mm， 額定動載荷48.4KN

64、靜載荷36.3KN限轉(zhuǎn)速6000（7500）r/min. 1206—調(diào)心球軸承，內(nèi)徑為30mm，外徑為620mm，寬度16mm，額定動載荷12.3KN，額定靜載荷5.78KN，極限轉(zhuǎn)速7500（9500）r/min. N206—外圈無擋邊的圓柱滾子軸承，內(nèi)徑為30mm，外徑62mm， 寬度16mm，額定動載荷18.8KN，額定靜載荷11.4 KN極限轉(zhuǎn)速8500（11000）r/min 7206C- 內(nèi)徑為50mm外徑110mm，寬度27mm， 額定動載荷48.4KN靜載荷36.3KN限轉(zhuǎn)速6000（7500）r/min. 30206/P5--內(nèi)徑為30mm外

65、徑62 mm，寬度16mm， 額定動載荷19.5KN靜載荷17.5KN限轉(zhuǎn)速7000（9000）r/min. 12-10 一深溝球軸承受徑向負(fù)荷R=7500N，轉(zhuǎn)速N=2000r/min，預(yù)期壽命LN=4000h，中等沖擊，溫度小于100℃。試計(jì)算軸承應(yīng)有基本額定動載荷C值。 [解] 由表12-9 ;表12-10 =1.5 P=R=7500N則 =1.5×7500×=88084.5N 12-11 一深溝球軸承6304 承受的徑向力R＝4kN,載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速n=960r/min.室溫下工作，試求該軸承的基本額定壽命，并說明能達(dá)到或超過、此壽命的概率。若載荷改為R＝2kN

66、 ,軸承的基本額定壽命雖多少？ [解] 由附表2，6304軸承的基本額定動載荷為12.8KN，表12-10取 Ln=h 能達(dá)到或超過此壽命的概率是90% 若R=2KN，則壽命為568.9的8倍，即4551.2h 12-12根據(jù)工作條件，某機(jī)械傳動裝置中軸的兩端各采用一個(gè)深溝球軸承支承，軸頸d=35mm.轉(zhuǎn)速n=2000r/min,每個(gè)軸承承受徑向負(fù)荷R＝2000N，常溫下工作，載荷平穩(wěn)，預(yù)期壽命Lh=8000h,試選擇軸承。 [解]由表12-10，取=1則 C≥＝19729.2N 由表2，6207軸承C=25.5KN，可以滿足要求。 12-13根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對接觸軸承，如圖12-15所示，已知兩個(gè)軸承的載荷分別為R1-1470N，R2＝2650N，總軸向力Fa=1000N，方向向左，軸承直徑D=40mm,轉(zhuǎn)速N=5000r/min常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，有中等沖擊，預(yù)期壽命2000h,試選擇軸承型號。 [解] 1)初選7000AC軸承，由表12-13，S=0.68R 則； S1=0.68R1=0.681470=999.6N S2=0.68R2=0