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(yè)]

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(dòng)簡(jiǎn)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)-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(dòng)機(jī)構(gòu)-26第七章 機(jī)械的調(diào)速與平衡-29第八章 帶傳動(dòng)-34第九章 鏈傳動(dòng)-38第十章 聯(lián)接-42第十一章 軸-46第十二章 滾動(dòng)軸承-50第十三章 滑動(dòng)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(dòng)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 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。 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(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1-1 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(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=31-3 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(wú)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 自由度數(shù)原動(dòng)件數(shù) 系統(tǒng)有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(wèn)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(lái)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？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(duì)應(yīng)的為何種類型的機(jī)構(gòu)？解 曲柄存在的條件 60+150<120+100A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(dòng)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(dòng)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(duì)尺寸、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)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)的搖桿長(zhǎng)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(zhǎng)度l1l2和l4。解lAB=AB=45mm LBC=BC=213mm lAD=AD=165mm2-7 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(zhǎng)度l1和l2。解取作圖，由圖上量得。解之得lAB=27mm，lBC=55mm2-8 已知一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的固定件長(zhǎng)度l4=1000mm，行程速比系數(shù)k=1.5，試確定曲柄長(zhǎng)度和導(dǎo)桿擺角。解導(dǎo)桿的擺角 由解析法得曲柄長(zhǎng)度2-9 已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿與機(jī)架之間的夾角分別為固定件長(zhǎng)度l4=300mm搖桿長(zhǎng)度l3=200mm，試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)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(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律有哪種？各適用在什么場(chǎng)合？解 1)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使用于低速、輕載的場(chǎng)合；2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用于中速、輕載的場(chǎng)合；3） 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律），適用于中、低速；4）正弦加速度運(yùn)動(dòng)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(dòng)凸輪和圓柱凸輪；按從動(dòng)件形狀來(lái)分：尖端從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件和平底從動(dòng)件；按凸輪與從動(dòng)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(dòng)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式等。3-3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，采用了什么原理？簡(jiǎn)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(dòng)，各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dòng)（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(dòng)），則凸輪處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，從動(dòng)件一方面隨機(jī)架以角速度（-）繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。3-4 何謂凸輪的運(yùn)動(dòng)失真？滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(dòng)件不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為運(yùn)動(dòng)失真。滾子從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)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(duì)心尖頂直動(dòng)草叢洞見(jiàn)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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件行程h=40mm，凸輪的基圓半徑r0=50mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：。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1）如果采用一對(duì)心滾子從動(dòng)件，其滾子半徑rk=10mm，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(dòng)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(dòng)滾子從動(dòng)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?lè)较蚧剞D(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：。沖動(dòng)件在推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(jiàn)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)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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？ 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(dòng)常見(jiàn)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(jiàn)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(kāi)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)齒根彎曲應(yīng)力過(guò)大或突然過(guò)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(guò)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(kāi)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)=40，=90，齒寬b=60mm；B對(duì)參數(shù)為：模數(shù)m=4mm，齒數(shù)=20，=45，齒寬b=60mm。兩對(duì)齒輪精度為8級(jí)，小齒輪轉(zhuǎn)速均為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(lái)決定齒輪的結(jié)構(gòu)型式？常見(jiàn)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)，用于腹板式結(jié)構(gòu)，用于輪輻式結(jié)構(gòu)，用于。4-11 已知一對(duì)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(duì)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(kāi)線齒廓的曲率半徑和壓力角。解 4-13 試比較正常齒制漸開(kāi)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(kāi)線特性說(shuō)明一對(duì)模數(shù)相等，壓力角相等，但齒數(shù)不等的漸開(kāi)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(kāi)線愈彎曲，基圓愈大，漸開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(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，z1=25,z2=73,b1=84mm,b2=78mm,單向傳動(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 （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=217255，取HB=220；大齒輪ZG270500，正火，HB=156200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（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(duì)正常齒漸開(kāi)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(duì)外嚙合圓柱齒輪，已知z1=21,z2=32,mn=2,實(shí)際中心距為55mm，問(wèn)：（1）該對(duì)齒輪能否采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)？（2）若采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)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(dòng) （2）由 4-19 已知單級(jí)閉式斜齒輪傳動(dòng)P=10kW,n1=960r/min,i=3.7，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，雙向傳動(dòng)，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(jí)斜齒輪傳動(dòng)。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，=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(dòng)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(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；蝸輪受力圖如圖：4-22 在圖示的二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器中，已知從軸輸入，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Ｔ嚱獯穑海?）標(biāo)出輸入軸和中間軸的轉(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,z1=25,z2=60,齒寬b=50mm;斜齒輪mn=6mm,z3=21,z4=84。（1） 欲使軸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(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(lái)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）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(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（-）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(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 又周轉(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)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 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(guò)給整個(gè)輪系加上一個(gè)公共的角速度（-）的方法來(lái)計(jì)算整個(gè)輪系的傳動(dòng)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(dòng)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。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z1=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 5-10 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5-11 如圖所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為：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(dòng)比i1H。解定軸輪系1-2-3 行星輪系3-4-4-55-13 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(dòng)比i1H。解 差動(dòng)輪系1-2-2 -3-H-65-14 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(dòng)輪系1-2-2 -3 差動(dòng)輪系3-2 -45-15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(dòng)比i1H。（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(wèn)輸出軸H轉(zhuǎn)一周需要多長(zhǎng)時(shí)間？解 （1）定軸輪系1-2-6 定軸輪系1-5-5-4-6 差動(dòng)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=24h5-16 汽車自動(dòng)變速器中的預(yù)選式行星變速器如圖所示。軸為主動(dòng)軸，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(kāi)狀態(tài)；（2）P壓緊齒輪6。S處于松開(kāi)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(qǐng)寬下的傳動(dòng)比。 解 （1）1-2-3-6組成行星輪系 4（1）-5-6-H組成差動(dòng)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)。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(dòng)比，并說(shuō)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(dòng)輪系: 第六章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6-1 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。6-2 常見(jiàn)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?lè)较驍[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?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一定的角度；當(dāng)擺桿逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，棘爪在棘輪的齒背上滑過(guò)，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)。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(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稱為運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)。6-4 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(guò)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(wú)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(guò)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。6-5 不完全齒輪機(jī)構(gòu)與普通齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合過(guò)程有何異同點(diǎn)？解 在不完全齒輪機(jī)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(kāi)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。6-6 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=0.75m=7.5mm 棘爪長(zhǎng)度 L2P=62.8mm6-7 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(dòng)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 凸圓弧張開(kāi)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(dòng)？為什么機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生速度波動(dòng)？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(dòng)。機(jī)械在外力作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)功大于阻力功時(shí)，出現(xiàn)盈功，機(jī)械的動(dòng)能將增加；當(dāng)驅(qū)動(dòng)功小于阻力功時(shí)，出現(xiàn)虧功，則使機(jī)械的動(dòng)能減小。機(jī)械動(dòng)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(dòng)。7-2 機(jī)械速度波動(dòng)的類型有哪幾種？分別用什么方法來(lái)調(diào)試？解 類型：周期性速度波動(dòng)和非周期性波動(dòng)。周期性速度波動(dòng)用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)；非周期性波動(dòng)用調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)。7-3 飛輪的作用有哪些？能否用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)？解 飛輪不僅可以調(diào)節(jié)周期性波動(dòng)，還有儲(chǔ)能作用，可以克服短期過(guò)載。非周期性速度波動(dòng)不能用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)。7-4 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度用什么來(lái)表示？飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)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(lái)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(dòng)壓力，減輕有害的機(jī)械振動(dòng)。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)的平衡兩類。7-7剛性回轉(zhuǎn)的動(dòng)平衡和靜平衡，而動(dòng)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(dòng)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(guò)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(huì)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(lái)進(jìn)一步平衡。平衡試驗(yàn)有靜平衡試驗(yàn)和動(dòng)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(guò)試驗(yàn)后可將不平衡慣性力以及其引起的動(dòng)力效應(yīng)減小到相當(dāng)?shù)偷某潭?，但回轉(zhuǎn)件一般不可能達(dá)到完全平衡。在實(shí)際工作中對(duì)回轉(zhuǎn)見(jiàn)的平衡要求高是沒(méi)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(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、上調(diào)整，求應(yīng)加的平衡質(zhì)徑積及其方向。解 在、面內(nèi)加的質(zhì)徑積為面 面7-12 圖示A、B兩根曲軸，曲拐在同一平面中，其質(zhì)徑，長(zhǎng)度。試分析其平衡狀態(tài)（不平衡、靜平衡、動(dòng)平衡）B軸：平衡。（靜平衡、動(dòng)平衡）7-13 高速水泵的凸輪軸由三個(gè)互相錯(cuò)開(kāi)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(dòng)8-1 V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。8-2 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(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。8-4什么是彈性滑動(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(guò)載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)。打滑是可以避免的，而彈性華東是不可避免的。8-5 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。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(dòng)的功率為7.5kW,平均帶速為10，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 8-8 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。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0.015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(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1440，從動(dòng)帶輪的輸出轉(zhuǎn)速為650。解第九章 鏈傳動(dòng)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(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。 增大鏈節(jié)距p可提高承載能力。鏈傳動(dòng)的承載能力與鏈的排數(shù)成正比。9-2 鏈傳動(dòng)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(dòng)的平均傳動(dòng)比和瞬時(shí)傳動(dòng)比表達(dá)式。解 平均傳動(dòng)比 瞬時(shí)傳動(dòng)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(guò)渡鏈節(jié)，過(guò)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(dòng)為何小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)少？而大鏈輪齒數(shù)又不宜過(guò)多？解 鏈輪齒數(shù)過(guò)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(guò)多，過(guò)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(lái)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(dòng)，鏈輪z1=23,z2=63,鏈條型號(hào)為08A，鏈長(zhǎng)Lp=100節(jié)。試求連鏈輪的分度圓、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(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1=960,試確定大、小鏈輪齒數(shù)、鏈條節(jié)距、傳動(dòng)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(dòng)工作于圖9-11所以曲線的左側(cè)，由表9-3得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(rùn)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(rùn)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(jiàn)表10-210-2 螺紋聯(lián)接的種類有哪些？它們個(gè)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(jiàn)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(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)緊力和拉伸載荷之和？解 因?yàn)槁菟ê捅宦?lián)接見(jiàn)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(dòng)，普通三角螺紋主要用于聯(lián)接，而梯形、矩形、鋸齒形螺紋主要用語(yǔ)傳動(dòng)？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(dòng)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(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。10-7 螺紋副的自鎖條件是什么？ 解 螺紋副的自鎖條件為 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(jiàn)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(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。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)L2=5SA=20mm 螺母3向左移動(dòng)L=5mm，L<L2 說(shuō)明螺旋副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(shuō)明其特點(diǎn)。解 類型：心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)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(dòng)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(duì)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(duì)應(yīng)力集中敏感性小，易于加工，價(jià)格合理。 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(shuō)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(duì)于不變轉(zhuǎn)矩=0.3；對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩=0.6；對(duì)于對(duì)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，由軸輸入的功率P=20kW，軸的轉(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 軸轉(zhuǎn)速11-9 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圓周力徑向力（2）求彎矩（4）求當(dāng)量彎矩（5）求軸徑 又表11-3，45鋼調(diào)質(zhì)=55MPa11-10 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(wú)法裝入； 2）左邊零件軸向未定位 3）沒(méi)有調(diào)整墊片，無(wú)法調(diào)整軸承游隙；4）左端蓋與軸間無(wú)間隙，沒(méi)有密封裝置；5）左邊軸承裝反了； 6）精加工年太長(zhǎng)，左軸承拆卸困難，沒(méi)有非定位州肩；7）套筒太厚，超過(guò)軸承內(nèi)圈，軸承無(wú)法拆卸；8）齒輪寬度過(guò)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）右軸承未軸向固定；11）齒輪無(wú)潤(rùn)滑，軸承脂潤(rùn)滑無(wú)擋油環(huán)。 第十二章 滾動(dòng)軸承12-1 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.12-2 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,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.12-4 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(guò)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=1Xr 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%12-5 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)載荷很大或有沖擊載荷時(shí)要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。12-5 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?。一般在速度較低時(shí)（dn值較?。x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12-7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+S>F+S; (2) F+S<+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=S12-9 查手冊(cè)，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(dòng)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(dòng)載荷48.4KN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(dòng)載荷12.3KN，額定靜載荷5.78KN，極限轉(zhuǎn)速7500（9500）r/min. N206外圈無(wú)擋邊的圓柱滾子軸承，內(nèi)徑為30mm，外徑62mm，寬度16mm，額定動(dòng)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(dòng)載荷48.4KN靜載荷36.3KN限轉(zhuǎn)速6000（7500）r/min.30206/P5-內(nèi)徑為30mm外徑62 mm，寬度16mm，額定動(dòng)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(dòng)載荷C值。解 由表12-9 ;表12-10 =1.5 P=R=7500N則=1.5×7500×=88084.5N12-11 一深溝球軸承6304 承受的徑向力R4kN,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(shuō)明能達(dá)到或超過(guò)、此壽命的概率。若載荷改為R2kN ,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(dòng)載荷為12.8KN，表12-10取 Ln=h能達(dá)到或超過(guò)此壽命的概率是90%若R=2KN，則壽命為568.9的8倍，即4551.2h12-12根據(jù)工作條件，某機(jī)械傳動(dòng)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R2000N，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C19729.2N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(dòng)軸上安裝一對(duì)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，R22650N，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(hào)。解 1)初選7000AC軸承，由表12-13，S=0.68R 則；S1=0.68R1=0.681470=999.6NS2=0.68R2=0