機(jī)械力學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院課程作業(yè)1 （共次作業(yè)）學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科 涉及章節(jié)：第一章 一一第五章第一章機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1-1構(gòu)件和零件有何不同？機(jī)器和機(jī)構(gòu)的異同點(diǎn)是什么？答：零件是制造的最小單元，構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的最小單元，不同構(gòu)件之間必須具有相 對(duì)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)構(gòu)件可以由若干個(gè)零件組成，這些零件剛性地連接在一起，機(jī)器運(yùn) 動(dòng)時(shí)作為一個(gè)整體來(lái)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件組成的一個(gè)人為組合體，功用在于傳遞運(yùn)動(dòng)或改變運(yùn)動(dòng)的形 式。機(jī)器是由若干機(jī)構(gòu)組成的，用來(lái)變換或傳遞能量、物料和信息。機(jī)器雖然類(lèi) 型很多，但組成機(jī)器的常用機(jī)構(gòu)類(lèi)型并不多。1-3什么是機(jī)械零件的工作能力？常

2、用的計(jì)算準(zhǔn)則有哪幾種？答：機(jī)械零件的工作能力是指在一定的運(yùn)動(dòng)、載荷和環(huán)境情況下，在預(yù)定的使用期限內(nèi)，不發(fā)生失效的安全工作限度。衡量零件工作能力的指標(biāo)稱(chēng)為零件的工作能力準(zhǔn)則。常用的計(jì)算準(zhǔn)則有：強(qiáng)度準(zhǔn) 則、剛度準(zhǔn)則、耐磨性準(zhǔn)則、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則和耐熱性準(zhǔn)則等。1-6試說(shuō)明下列材料牌號(hào)的意義：Q235, 45, 40Cr, 65Mn, ZG230-450, HT200,ZCuSn10P1, LC4答：Q235:普通碳素鋼，屈服點(diǎn)235Mpa；45:優(yōu)質(zhì)碳素鋼，含碳量大約 0.45%;40Cr:合金鋼，含碳量0.40%左右，含Cr量1%左右；65Mn：合金鋼，含碳量 0.65%左右，含Mn量1%左右；Z

3、G230-450:鑄鋼，屈服點(diǎn)230Mpa,抗拉強(qiáng)度450Mpa；HT200:灰鑄鐵，抗拉強(qiáng)度 200Mpa；ZCuSn10Pb1:鑄造錫青銅，含錫量10%左右；LC4:超硬鋁第二章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及平面機(jī)構(gòu)自由度2-4計(jì)算題2-4圖所示（a）、（c）、（ d）、（ f）各機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合校 鏈、局部自由度和虛約束。(a)推土機(jī)鏟土機(jī)構(gòu)(c)縫紉機(jī)送布機(jī)構(gòu)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院(d)篩料機(jī)機(jī)構(gòu)凸輪連桿機(jī)構(gòu)解：(a)該機(jī)構(gòu)有5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，7個(gè)低副，其中6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副、一個(gè)移動(dòng)副，沒(méi) 有高副，沒(méi)有復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束，所以自由度 F為：F=3n-2PLPH = 3 X52

4、X7 = 1有一個(gè)原動(dòng)件，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。(c)該機(jī)構(gòu)有4個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，4個(gè)低副均為6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，2個(gè)高副，沒(méi)有復(fù)合校 鏈，在滾子處有局部自由度，凸輪和從動(dòng)件處兩處接觸構(gòu)成虛約束，所以自由度 F為：F=3n-2PLPH = 3X42M 2 = 2有2個(gè)原動(dòng)件，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。(d)該機(jī)構(gòu)有7個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，9個(gè)低副，其中7個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，2個(gè)移動(dòng)副，1個(gè)高 副，C處有復(fù)合錢(qián)鏈，滾子G處存在局部自由度，沒(méi)有虛約束，所以自由度 F 為：F=3n-2PL PH = 3 X7 2 x(7+2) 1=2有2個(gè)原動(dòng)件，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)有4個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，5個(gè)低副，其中3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，2個(gè)移動(dòng)副，1

5、個(gè)高副, 滾子B處存在局部自由度，沒(méi)有復(fù)合俊鏈和虛約束，所以自由度F為：F=3n-2PL PH = 3 X4 2 x(3+2) 1 = 1有1個(gè)原動(dòng)件，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-5題2-5圖所示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是動(dòng)力由齒輪輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)，而固定在軸 A上的凸輪2和杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到?jīng)_壓的目的。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由 度，并分析其運(yùn)動(dòng)是否確定，如運(yùn)動(dòng)不確定，試提出修改措施。解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下所示：由圖可見(jiàn)，機(jī)構(gòu)有高副，所以自由度3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，4個(gè)低副，其中3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副,F為：1個(gè)移動(dòng)副，1個(gè)F=3n-2PL PH = 3

6、2 X(3+1) 1 = 0即機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，故修改如下：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院第三章螺旋機(jī)構(gòu)3-1試比較普通螺紋與梯形螺紋有哪些主要區(qū)別？為什么普通螺紋用于連接而梯 形螺紋用于傳動(dòng)？答：普通螺紋與梯形螺紋的主要區(qū)別在于牙型斜角 B的不同。普通螺紋牙型斜角 為30°,梯形螺紋牙型斜角為15°。普通螺紋因牙型斜角較大，自鎖性好，效率較 低，故常用于連接；梯形螺紋因牙型斜角較小，效率較高，故常用于傳動(dòng)。3-5在圖3-9所示的螺旋千斤頂中，若螺桿長(zhǎng)度 d=24mm,中徑d2=22.5mm,導(dǎo)程 s=3mm,牙型角a =30；手柄的有效長(zhǎng)度L=200mm ,螺旋副的摩

7、擦因數(shù)f=0.1, 現(xiàn)要舉起FW=12000N的重物，需要在手柄端部施加多少作用力？其機(jī)械效率為 多少？該千斤頂在重物作用下是否會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn)？解：在公式 F FW tanf v）中：匚 arctans3 arctan 243 d23.14 225v arctanfOJ arctan 5.91 cos cos 15所以：F rw lain v） 12000 taii（2,43 591） 1739.3又由T d22 F L F得：手柄端部施加的力：F F M225 175%99N2 12 200機(jī)械效率：taii2.430411皿v）tan（243 5,91）由于Z=2.43< v 5.91

8、，該千斤頂自鎖，在重物作用下不會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn)。第四章平面連桿機(jī)構(gòu)4-6畫(huà)出題4-6圖所示各機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角。圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院題4-6圖題解4-6圖：c)d)4-7題4-7圖所示校鏈四桿機(jī)構(gòu)11 l(J0mm,L2 2Wmm3 3UUmm,若要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，試問(wèn)機(jī)架長(zhǎng)度14的范圍是多少？題4-7圖解：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最短桿為連架桿，所以最短桿為H 100mm,分兩種情況討論：(1)若最長(zhǎng)桿為13 300mm,則由桿長(zhǎng)條件：11 13 12 14,得Ic)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院14 100 300 200 200mm,則 200m

9、ni 14 300mm(2)若14為最長(zhǎng)桿，則由桿長(zhǎng)條件：11 14 2乩得14 200 300 W0 4勵(lì)皿，則制加網(wǎng) 14 400mm綜合得：200mm 14 400mm第五章凸輪機(jī)構(gòu)及間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5-2四種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律各有何特點(diǎn)？各適用與何種場(chǎng)合？什么是剛性沖擊和柔性 沖擊？答：(1)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：推桿在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始和終了的瞬時(shí)，因速度突變， 推桿的加速度及由此產(chǎn)生的慣性力在理論上將出現(xiàn)瞬時(shí)的無(wú)窮大。實(shí)際上由于材 料具有彈性，加速度和慣性力不會(huì)達(dá)到無(wú)窮大，但仍非常大，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖 擊。因此，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速、輕載的場(chǎng)合。理論上無(wú)窮大的慣性力產(chǎn)生的沖擊，稱(chēng)為剛性沖擊。(2)等加速等

10、減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：在行程的起始點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)，推桿的加速度和 慣性力有有限值的突變，引起的沖擊也較為平緩。因此，適用于中速、低速的場(chǎng) 合。有限值的慣性力產(chǎn)生的沖擊，成為柔性沖擊。(3)余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：在行程的起始點(diǎn)和終點(diǎn)，推桿的加速度和慣性力也 存在突變，一般適用于中速場(chǎng)合。(4)正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：推桿的加速度和慣性力沒(méi)有突變，適用與高速場(chǎng) 合。5-3何謂凸輪機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)？它對(duì)于凸輪廓線的設(shè)計(jì)有何意義？答：凸輪機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)是凸輪輪廓線設(shè)計(jì)的基本方法。為了繪制凸輪輪廓線，需要凸輪相對(duì)固定。設(shè)凸輪以角速度 繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加 上一個(gè)公共角速度-繞凸輪軸心回轉(zhuǎn)。根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原

11、理，這時(shí)凸輪與推桿之間 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并未改變，但是凸輪 固定不動(dòng)”，而推桿一方面隨導(dǎo)路以角速度-繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面相對(duì)于導(dǎo)路做預(yù)期的往復(fù)移動(dòng)。由于推桿頂和凸輪 輪廓線始終接觸，因此推桿頂在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中所描繪的軌跡就是凸輪的輪廓曲 線。這種設(shè)計(jì)凸輪輪廓線的方法稱(chēng)為反轉(zhuǎn)法。5-10寫(xiě)出題5-10圖所示凸輪機(jī)構(gòu)的名稱(chēng)，并在圖中作出（或指出）：1）基圓r0, 2）理論廓線；3）實(shí)際廓線；4）行程h; 5）圖示位置從動(dòng)件的位移量s； 6） 從動(dòng)件與凸輪上A點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院實(shí)際廓線理論廓線題5-10圖題解5-10圖課程作業(yè)2 （共次作業(yè)）學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科 涉

12、及章節(jié)：第六章 第八章第六章齒輪傳動(dòng)6-1對(duì)于定傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)，其齒廓曲線應(yīng)滿足的條件是什么？答：過(guò)齒廓嚙合點(diǎn)的公法線與兩齒輪的連心線交于一定點(diǎn)。6-2節(jié)圓與分度圓，嚙合角與壓力角有什么區(qū)別？答：分度圓是對(duì)一個(gè)齒輪而言，在齒頂和齒根之間有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的 圓；節(jié)圓是對(duì)一對(duì)嚙合齒輪而言，過(guò)節(jié)點(diǎn)相切的兩個(gè)圓。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí), 節(jié)圓和分度圓重合，分度圓相切，否則分度圓不相切。壓力角是對(duì)一個(gè)齒輪而言，法線壓力方向與速度方向的夾角；嚙合角是一對(duì)齒輪 嚙合時(shí)，嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角。嚙合角在數(shù)值上等于分度圓上的壓力 角。6-5 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的中心距 a=160mm,齒數(shù)Z1=24,Z2

13、=56。試求模數(shù)和兩輪的 分度圓直徑。解：由a m(Zl Z2)2a2 160 mm 4mm、得：m (Z1 22)24 562所以分度圓直徑為：dl mZl 4 24mm 96mm d2 mZ2 4 56mm 224mm中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院6-10 單級(jí)直齒輪減速器，已知Z1=25,Z2=73,b1=72mm,b2=70mm,m=4mm,n1=720r/min,齒輪材料的6 H1 580Mpa, (T H2=540Mpa,b F1=280Mpa,b F2=240Mp船單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平 穩(wěn)。試計(jì)算該傳動(dòng)所允許傳遞的功率。解：由齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式：dl 76BKTliE

14、l=得：u d HRdl2 d H2uTl 0 76.6K(u 1)而：dl mZl 4 25mm 100mm, £Z2/Z.O3/25Z232：d b/dl 70/100 0.07因(rH2R小，(THm(tH2因單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，K取1.4。dl3 d HPli10030.7 5402 2.92F1 00 N mm 241639.5N mm766K(u 1)76.614 (252 1)由齒根彎曲強(qiáng)度得計(jì)算公式|m L263K'nTS，得：dZJ2 ijm3 dZ12| 1;|T1 () ， 1.26KYFS而F128機(jī) J24066.5MPaF260.15MPa,所以選

15、取 F2計(jì)算，貝U：YFS2YFS14.21YFS23.99430.7 252 60J5TI 0 N mm 6013S6.MN mm 1.261.4因此，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度的公式確定傳遞的功率。由T1 955 1U6P1T1 口 1241639.5 720 得，P KW 182KW166nl9.55 109.55 W6-14題6-14所示為一雙級(jí)斜齒輪傳動(dòng)。齒輪1的轉(zhuǎn)向和螺旋線旋向如圖所示，為 了使軸H上兩齒輪的軸向力方向相反，試確定各齒輪的螺旋線旋向，并在嚙合點(diǎn) 處畫(huà)出齒輪各分力的方向。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院題6-14圖解： L4®0題解6-14圖6-17一對(duì)斜齒輪

16、的齒數(shù)為Z1=21, Z2=37,法向模數(shù)mn=35 若要求兩輪的中心距a= 105mm,試求其螺旋角 3解：由 |a mn(Zl Z2)得：2cosmn(Zl 72)35 (21 37) ) arccosO.96667 14.8-2STD5 一6-21題6-21圖所示蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿為主動(dòng)件。試在圖中標(biāo)示未注明的蝸桿或蝸 輪的轉(zhuǎn)向及螺旋線的旋向，在嚙合點(diǎn)處畫(huà)出蝸桿和蝸輪各分力的方向。(a) (b)題6-21圖解：t2(a)(b)題解6-21圖中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院(a)圖中，蝸輪2左旋；(b)圖中，蝸桿1右旋。6-22有一阿基米德蝸桿傳動(dòng)，已知模數(shù) m=10mm,蝸桿分度圓直

17、徑d1 = 90mm,蝸桿頭數(shù)Z1 = 2,傳動(dòng)比i12=15.5。試計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要幾何尺寸及 蝸輪的螺旋角3解：dl 90由il2 Z2 155得 Z1 13： 2 15,5 31Z1(12 m/2 10 31mm 310mmdaldl2 ham(見(jiàn))2 1IO)mm11 Ommda2d22hmn(3102 110)mm330mmdlldl2(hac )m(902 (10.2) 10)mm66min廠出2d22(hac )m(31U2 (10.2) Wjmm286mm |la dl d29。310 mmrnZHU 222 ，所以arctan 12.5 dl9099tan tan第七章輪系

18、7-7在題7-7所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)，試計(jì)算傳動(dòng)比i14 (大小和轉(zhuǎn)向關(guān)系)。0401022(45)04033(30)題7-7圖題解7-7圖解：由公式7-1有：H4由箭頭知，首尾兩輪轉(zhuǎn)向相同。Z2Z3Z445 30 34 12ZlZ21Z3r15 15 17中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院7-8在題7-8圖所示的輪系中，已知各標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的齒數(shù)為Z1=Z2=20,Z3 ' =28Z4=24,Z4' =18,Z5=34試計(jì)算齒輪3的齒數(shù)及傳動(dòng)比i15。234415題7-8圖解：由圖可看出，3 2己,因齒輪1、2和3模數(shù)相同，則可以得出：R Z1 2Z2 由公式 7-1

19、 有：|115 （ 1）首尾兩輪轉(zhuǎn)向相反。7-9題7-9圖所示錐齒輪組成得行星輪系中，已知 Z1 = 25, Z2 = 21,32, Z3= 41, n1 = 960r/min,求轉(zhuǎn)臂 H 得轉(zhuǎn)速 nH。323Z2Z3Z4Z5Q0 2 20） 24 34186Z1Z2Z374 20 28 18題7-9圖解：在行星輪系中，n3=0o由圖示箭頭知，在轉(zhuǎn)化輪系中，齒輪 1、3轉(zhuǎn)向相反，所以：iHBSiiBCn0 41 H irFnHZIZT2532n3nInlnl21 41 I 2.076nH462.4r/minnH25 322.0767-11題7-11圖所示為一礦井用電鉆得行星輪系，已知 Z1 =

20、 15、Z3=45,電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速n1=3000r/min。試求鉆頭 H的轉(zhuǎn)速nH。32電機(jī)12題7-11圖中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院解：在此輪系中，齒輪3固定不動(dòng)，即n3=0,由公式7-2有illl3Znlllnl nll45 II 33 0 nll/.H5nj ：ilhnl3000 r/min 750r/min44第八章帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)8-1帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑有何區(qū)別？對(duì)傳動(dòng)有何影響？影響打滑的因素有 哪些？如何避免打滑？答：由于帶的緊邊與松邊拉力不等，使帶的兩邊彈性變形不等而引起的帶與輪面 的微量相對(duì)滑動(dòng)稱(chēng)為彈性滑動(dòng)。當(dāng)外載荷所產(chǎn)生的圓周力大于帶與小帶輪接觸弧 上的全部摩擦

21、力時(shí)，彈性滑動(dòng)就轉(zhuǎn)化為打滑。打滑是由過(guò)載引起的，是可以而且 應(yīng)該盡量避免的。由于彈性滑動(dòng)是由于緊邊和松邊拉力不等而引起的，而帶傳動(dòng)是靠緊邊和松邊的 拉力差工作的，所以彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有的現(xiàn)象，是不可避免的。彈性滑動(dòng)使 帶傳動(dòng)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。打滑是帶的失效形式，使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪 轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效。影響打滑的主要因素有工作載荷、初始張緊力、包角和摩擦因數(shù)。減小工作載荷、增大初始張緊力、減小小帶輪包角、增加摩擦因數(shù)，可以避免打滑。8-2帶傳動(dòng)失效形式有哪些？其計(jì)算準(zhǔn)則如何？計(jì)算的主要內(nèi)容是什么？答：帶傳動(dòng)的主要失效形式有打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：在保 證帶傳動(dòng)

22、不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和實(shí)用壽命。計(jì)算的主要內(nèi)容包 括：帶的選型、根數(shù)和基準(zhǔn)長(zhǎng)度，帶輪的基準(zhǔn)直徑，中心距，帶的速度、小帶輪 包角的驗(yàn)算等。8-5試分析鏈輪齒數(shù)過(guò)大或過(guò)小對(duì)鏈傳動(dòng)有何影響？答：小鏈輪的齒數(shù)對(duì)鏈傳動(dòng)平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響。齒數(shù)少可減小外廓 尺寸，但齒數(shù)過(guò)少，會(huì)使鏈傳動(dòng)傳遞的圓周力增大，多邊形效應(yīng)顯著，傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增加，錢(qián)鏈磨損加劇，故規(guī)定小鏈輪的最少齒數(shù)Zmin> 1%齒數(shù)過(guò)大，大鏈輪齒數(shù)將更多，這樣除增加了傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量外，也易于因鏈條節(jié) 距的伸長(zhǎng)而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象，同樣會(huì)縮短鏈條的使用壽命。因此，通常限定 大鏈輪最大齒數(shù)Zma溫1148-9

23、設(shè)計(jì)一由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的普通 V帶減速傳動(dòng)，已知電動(dòng)機(jī)功率 P=7KW,轉(zhuǎn)速 n1=1440r/min,傳動(dòng)比i12=3,傳動(dòng)比允許偏差i5%,雙班工作，載荷平穩(wěn)。解：(1)計(jì)算功率：查表 8-7 得：KA = 1.1, WJ Pca=KAP=1.1X7=7.7(2)選擇帶的截型：根據(jù) Pca=7.7KW和 n1=1440r/min,查圖 8-8，選 A 型帶。(3)確定帶輪得基準(zhǔn)直徑 D1和D2:由圖 8-8和表 8-3,選 D1=125mm, WJ D2 = i12D1 =3X125mm= 375mm 由表8-3, 375mm為標(biāo)準(zhǔn)值。(4)驗(yàn)算帶的速度VVDlnl3J4 125 1440 m

24、/s 9.42ms60 100060 100011中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院帶速介于525m/s之間，合適。(5)確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld:初定中心距a0= 500mm,則帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld為(1)2 Dl)2 0仆 125)2 |L 2a (DI 1)2)(2 SOO (37? 125) )mm 1816.3mm24a24 500/qd查表8-2,選取Ld= 1800mm,則V帶得實(shí)際中心距為：Ld L/ Jd1800 1816.3a aO (500 )min 492mli122(6)驗(yàn)算小帶輪的包角1：I 118。 2180 I(7)帶的根數(shù)Z:D2DI 375 12557

25、318057.3150,9120 (合適)a492PcaPca POKPO P0)K KLZ查表 8-4、8-5、8-6、8-2 得：POL91，POJ7, K二0見(jiàn)典 LOI,所以z Pca7J 3,98 (P0 P0)K KLU.91 0,17) 0.92 LOI選取帶白根數(shù)Z = 4根。課程作業(yè)3 (共次作業(yè))學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科 涉及章節(jié)：第九章 第十四章第九章連接9-5普通螺栓連接和絞制孔用螺栓連接在結(jié)構(gòu)、承載原理上各有什么特點(diǎn)？答：普通螺栓連接是將一端有六角頭、另一端制有螺紋的螺栓，穿過(guò)被連接件的 通孔，旋上螺母，擰緊后將被連接件連成一體，螺桿與被連接件之間有間隙，螺 母與被連接件之間常

26、放置墊片?？柯菟〝Q緊后被連接件結(jié)合面之間的摩擦力來(lái)承 受橫向載荷。絞制孔用螺栓連接螺桿與被連接件之間多采用基孔制過(guò)渡配合，主要通過(guò)螺桿與 被連接件之間的擠壓和螺桿的剪切來(lái)承受橫向載荷，可承受較大的橫向載荷。二者被連接件上均不必切制螺紋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于被連接件不太厚，并有足 夠拆裝空間的場(chǎng)合。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院9-13在題9-13圖所示夾緊螺栓連接中，已知螺栓數(shù)為 2,螺紋為M12,螺栓的力 學(xué)性能等級(jí)為8.8級(jí)，軸徑D = 50mm,杠桿長(zhǎng)L = 400mm,軸與夾殼間的摩擦系 數(shù)f=0.15,試求施加于杠桿端部的作用力 FW的允許值。題9-13圖解：取半夾殼作受力分析

27、，得預(yù)緊力 Fp W2, F為正壓力。根據(jù)軸與轂之間不滑移條件有：KsFwL 2fFDQ 和曲 1進(jìn)得：fp K吐vL2iD由螺栓得力學(xué)性能等級(jí)為8.8知：s 640Mp國(guó)，取Ks= 1.2,查表9-1知螺栓 小徑 d1=10.106mmo將 Fp LSFPKsFwL中，得代入 2fD dl2/4s /4 d!2 2f D640/4 10.1062 2 0.15 50Fw 1233.4（N）UKsLU 1,2 400所以施加于杠桿端部的作用力 FW的允許值為1233.4N。9-14題9-14圖所示剛性連軸器用螺栓連接，螺栓性能等級(jí)為8.8,連軸器材料為鑄鐵（HT200）,若傳遞載荷 T=150

28、0N.m。110題9-14圖中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院1)采用4個(gè)M16的校制孔用螺栓，螺栓光桿處的直徑 ds= 17mm,受壓的最小軸 向長(zhǎng)度 A 14mm,試校核具連接強(qiáng)度；(2)若采用M16的普通螺栓連接，當(dāng)接合面問(wèn)摩擦因數(shù) f=0.15,安裝時(shí)不控制 預(yù)緊力，試確定所需螺栓數(shù)目(取偶數(shù))。解：1)采用絞制孔用螺栓連接單個(gè)螺栓的工作載荷：F T1500 N 播8,7N4 D/2 10 34 155/2 10 3許用剪切應(yīng)力：s/'S640/2.5MPa 256Mpa因被連接件是鑄鐵，需要擠壓應(yīng)力為：網(wǎng) b/2.5 25025MP2 100 MPa(1)剪切強(qiáng)度的校核：

29、|4F4 4837.7 MPa 21.3MPa ,所以剪切強(qiáng)度足夠。22 ds3.14 17(2)擠壓強(qiáng)度的校核：匚依1'4837.7 MPa 20.3VIPa bs,所以剪切強(qiáng)度 足夠ds 17 14所以螺栓強(qiáng)度足夠。2)若采用普通螺栓連接總的橫向載荷：F /T1500 N 193518N 3 3D/2 10155/2 10查表 9-2,取安全系數(shù) S=3,則s/S (640/3)MPa 213.3MPa1.3FPKsF/把fp帶入 中，得：2zf 4 dl1,3 4 Ksb/IJ 4 L2 19354,87b,28 22f dl JO. 15 3.14 13*35 213.3因螺栓

30、一般取偶數(shù)，故取所需螺栓數(shù)目z=8。9-16試為題9-14圖所示連軸器選擇平鍵連接的尺寸并校核其強(qiáng)度。解：(1)選鍵的類(lèi)型和確定鍵的尺寸選B型普通平鍵，鍵的材料為 45鋼。查表9-3,由d=60mm和B=100mm,確定 鍵的尺寸為：鍵寬 b=18mm,鍵高h(yuǎn)=11mm,鍵長(zhǎng)L=100mm。(2)校核鍵連接的強(qiáng)度輪轂(連軸器)材料為鑄鐵，由表 9-4查得許用應(yīng)力(rbs70-80Mpa,工作長(zhǎng) 度 l=L=100mm o根據(jù)公式9-11得中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院也 4T4 15M 103姒處4Pa)>70 80Mpa=Whsdhl6O II 100所以該連接強(qiáng)度不夠。采用兩

31、個(gè)鍵，兩個(gè)鍵要按1.5個(gè)鍵計(jì)算強(qiáng)度，則：I by909 6O£(MPa)<7080Mpa= (rbs 1新以采用兩個(gè)B型平鍵，標(biāo)記為：鍵 B18 X100 GB/T 1096 2003。第H一章支承11-1滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)有哪幾種？有何本質(zhì)區(qū)別？答：滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)有干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)、液體摩擦狀態(tài)和混合摩 擦狀態(tài)四種。干摩擦狀態(tài)兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面沒(méi)有任何介質(zhì)，兩表面直接接觸，摩擦因數(shù)大，摩損 快，摩擦損耗功率大。邊界摩擦狀態(tài)在兩摩擦表面上吸附有一層極薄的潤(rùn)滑介 質(zhì)，在載荷作用下，有部分表面會(huì)直徑接觸，摩擦因數(shù)和磨損較大。液體摩擦狀 態(tài)兩摩擦表面完全被潤(rùn)滑介質(zhì)所隔開(kāi)，摩擦

32、來(lái)自潤(rùn)滑液內(nèi)部，所以摩擦因數(shù)和磨 損很小?；旌夏Σ翣顟B(tài)介于液體摩擦狀態(tài)和邊界摩擦狀態(tài)之間，兩摩擦表面一些 地方形成液體摩擦，一些地方形成邊界摩擦。11-5說(shuō)明下列滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義：N208/P5,7321C,6101,30310,5207答：N208/P5:圓柱滾子軸承，寬度系列為0系列，直徑系列為2系列，內(nèi)徑d=40mm, 5級(jí)公差等級(jí)；7321C:角接觸球軸承，寬度系列為 0,直徑系列為2,內(nèi)徑105mm,接觸角為 15°,公差等級(jí)為0級(jí)；6101:深溝球軸承，寬度系列為 0,直徑系列為1,內(nèi)徑為12mm,公差等級(jí)為0 級(jí)；30310:圓錐滾子軸承,寬度系列為 0,直徑系列為3

33、,內(nèi)徑為50mm,公差 等級(jí)為0級(jí)；5207:推力球軸承，寬度系列為0,直徑系列為2,內(nèi)徑為 35mm,公差等級(jí)為0級(jí)。11-7有一非液體徑向滑動(dòng)軸承，軸頸直徑d=50mm,軸頸轉(zhuǎn)速n=960r/min ,軸瓦材料為ZPbSb16Cu2,寬徑比為1.2,試求軸承所能承受的最大載荷。解：由寬徑比為1.2,軸徑d=50mm,得軸承寬度B為：B=1.2 >50=60mm查表 11-1 得:P=15Mpa, Pv=10Mpa.m/s由公式 11-1 P F PJ,得：BdI1 EdP = 60X50X15 = 4500 (N)由公式 11-2 得：Pv Fn Pv,得：19100BF 19100

34、BPv19100 60 1011937.5 (N) n960中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院4500N< 11937.5N所以軸承所能承受的最大載荷是 4500N。11-9某設(shè)備采用了一深溝球軸承，軸頸直徑為 35mm,轉(zhuǎn)速為3000r/min,已知徑 向載荷為Fr=1800N,軸向載荷為Fa=750N,預(yù)期工作壽命8000h,試選擇此軸承的型號(hào)。解：(1)初選軸承型號(hào)根據(jù)工作條件，初選軸承為6207,查附表4,基本額定動(dòng)載荷C=25 500N,基本 額定靜載荷C0=15 200N。(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由 Fa/Fr=750/15200=0.049 查表 11-7,得：e= 0.2

35、5Fa/Fr=750/1800=0.42> e查表 11-7得 X = 0.56, Y = 1.74則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷：P XFr YFa 0.56 1800 174 750 23UN(3)校核基本額定動(dòng)載荷查表 11-5,取 fc=1,查表 11-6，取 fp=1.1由公式11-6，得:fpP60nL/H60 3000 8OOOC () L1 2313。28731 (N) 25500N 66ftl010 所以選取6207不合適，需要增加強(qiáng)度，可以選取 6307,其C = 33200N, C0 =19200N。11-10根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在某一軸上安裝一對(duì)70000AC軸承(題11-10圖)

36、，已知兩個(gè)軸承的徑向載荷分別為：Fr1=2000N, Fr2=1000N,外加軸向載荷FA =880N,軸徑d = 40mm,轉(zhuǎn)速n = 5 000r/min,常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，有中等沖擊，預(yù)期壽 命Lh = 5 000h,試選擇軸承型號(hào)。0。一X="網(wǎng)F* 二FA=880N/題11-10圖解：(1)初選軸承型號(hào)：初選 7208AC,查附表5得：C = 35.2KN, C0= 24.5KN。(2)計(jì)算軸向載荷7208AC的接觸角為25°,由表11-8查得軸承的派生內(nèi)部軸向力為：I sl 068m 0,68 20心 1360N l s2 068M2 04 WOON 680N因?yàn)椋篎

37、A l's2 (880 6仙N 1560N 加所以軸承2被壓緊，軸承1被放松，則兩軸承的軸向載荷為：Fai Fsl 1360NFa2 Fsl FA (1360 880JN 480N(3)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院查表11-7得：e=0.68，而Fa11360F480_0.68_e a2 _148 _eFr12000Fr21000查表11-7可得：的X2 L0JY1 Y2 0。所以當(dāng)量動(dòng)載荷為：PIXIFrlYlFal12000N2000NP2X2Fr2Y2Fa21WOONWOON(4)計(jì)算所需的基本額定動(dòng)載荷C因Pl P2,應(yīng)以軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷P1計(jì)算所需的

38、基本額定動(dòng)載荷。查表11-5 得ji 1,查表11-6得m L5,則由公式11-6得：fpP60nL/h360 5000 5000C1 0 1.5 2000 ON 34341N 35200N 66E010所以所選軸承合適。第十二章軸12-2接受載情況分類(lèi)，軸有哪幾種？答：按受載情況，軸可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸三種。心軸工作時(shí)知承受彎矩， 不承受扭矩；轉(zhuǎn)軸工作時(shí)即承受彎矩又承受扭矩；傳動(dòng)軸工作時(shí)主要承受扭矩， 不承受彎矩或承受很小的彎矩。12-2軸上零件的軸向、周向定位和固定各有哪幾種方法？答：軸上零件的軸向定位和固定方法有：軸肩、軸環(huán)、套筒、鎖緊擋圈、圓螺母、彈性擋圈、軸端擋圈、軸承端蓋及圓錐

39、面等。軸向零件的周向定位和固定方法有：鍵、花鍵、型面連接、銷(xiāo)、過(guò)盈配合和緊定螺釘?shù)取?2-5題12-5圖所示為二級(jí)斜齒輪減速器（Z1=22, Z2=77, Z3=21,Z4=78）由高速軸I輸入的功率P=40KW,轉(zhuǎn)速n1=590r/min,軸的材料為45鋼。試按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算三根軸的最小直徑（不考慮摩擦損失）。214 m n 31中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院題12-5圖解：ill Z277Z7S43.71 Z122/321查表12-1,材料45鋼調(diào)質(zhì)，取r=36MPa由公式12-2di 9.55 106P9.55 106 40 rnm 44smm0.2 nl0.2 36 590圓整取

40、d I = 45mm。另由公式12-2可得：dn nnHinn 12 35 L518dinidm nmllnnm 34 3.71 L548dnnn1所以 d n =1.518 M5mm=68.3mm 圓整取 d H =70mmdm =1.548 70mm= 108.4mm 圓整取 dm=110mm機(jī)械力學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合測(cè)試1學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科時(shí)間：90分鐘一.選擇題1 .對(duì)于雙搖桿機(jī)構(gòu)，最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件長(zhǎng)度之和_ B_大于其它兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和。A. 一定B.不一定C. 一定不2 .四桿機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)，機(jī)構(gòu)的壓力角B。A.為0o B.為90o C.與構(gòu)件尺寸有關(guān)3 .對(duì)于滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)

41、構(gòu)，滾子半徑 _A_理論輪廓曲線外凸部分的最小 曲率半徑。A.必須小于B.必須大于C.可以等于4 .設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，平鍵的截面尺寸（b>h）是按照A軸上轉(zhuǎn)矩C軸的轉(zhuǎn)速C軸的直徑D輪轂長(zhǎng)度5 .帶傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是因?yàn)椤帶的預(yù)緊力不夠B帶和帶輪間摩擦力不夠C帶繞過(guò)帶輪時(shí)有離心力D帶的緊邊和松邊拉力不等中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院6 .在圓柱齒輪傳動(dòng)中，常使小齒輪齒寬略大于大齒輪齒寬，原因是A提高小齒輪齒面接觸強(qiáng)度B提高小齒輪齒根彎曲強(qiáng)度C補(bǔ)償安裝誤差，保證全齒寬接觸 D減少小齒輪載荷分布不均7 .傳動(dòng)軸所受的載荷是。A只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩B只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩C既受轉(zhuǎn)矩又受彎矩D主

42、要受轉(zhuǎn)矩8 .在蝸桿傳動(dòng)中，引入蝸桿直徑系數(shù) q的目的在于C oA.有利于蝸桿尺寸參數(shù)的計(jì)算B.有利于采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)C.有利于加工蝸輪的刀具標(biāo)準(zhǔn)化 D.易于實(shí)現(xiàn)中心距標(biāo)準(zhǔn)化二.判斷題1 .雙搖桿機(jī)構(gòu)一定不存在整轉(zhuǎn)副。（錯(cuò)）2 .軸肩用于軸上零件的周向定位和固定。（錯(cuò)）3 .基圓越小漸開(kāi)線越彎曲。（對(duì)）4對(duì)齒輪材料的要求是齒面和齒芯都要硬。（錯(cuò)）5 .行星輪系中必須有一個(gè)中心輪是固定不動(dòng)的。（錯(cuò)）6 .螺紋的小徑一般稱(chēng)為螺紋的公稱(chēng)直徑。（錯(cuò)）7 .漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的嚙合角等于節(jié)圓上的壓力角（對(duì)）三、填空題（14分）1 .機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 機(jī)構(gòu)的自由度等于原動(dòng)件的數(shù)目且大于一 。2 .內(nèi)螺紋的公

43、稱(chēng)直徑是 螺紋牙根所在處假象圓柱體的直徑。3 .螺旋副的自鎖條件是 開(kāi)角小于當(dāng)量摩擦角。4 .一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是使兩輪的和分別相等。5對(duì)閉式齒輪傳動(dòng)，若其中至少有一齒輪為硬度小于 350HBs的軟齒面，要按 齒 面接觸疲勞強(qiáng)度 的設(shè)計(jì)公式確定齒輪的主要尺寸；若為一對(duì)硬齒面齒輪，則按 齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式確定齒輪的主要尺寸。6 .普通平健連接，當(dāng)采用雙鍵時(shí)，兩鍵應(yīng)在周向相隔度。7 .兩個(gè)互相配合的螺紋，它們的旋向一定 。8 .斜齒輪在法面上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角。四.計(jì)算和回圖題 （56分）1 .圖4-1所示傳動(dòng)系統(tǒng)中，1為蝸桿，2為蝸輪，3和4為斜齒圓柱齒輪，5和6

44、 為直齒錐齒輪。若蝸桿主動(dòng)，要求輸出齒輪 6的回轉(zhuǎn)方向如圖所示。若要使R、田軸上 所受軸向力互相抵消一部分，說(shuō)明蝸桿、蝸輪及斜齒輪 3和4的螺旋線方向及I、H、田軸 的回轉(zhuǎn)方向（在圖中標(biāo)示），以及H、田軸上各輪嚙合點(diǎn)處受力方向（在圖中畫(huà)出）。題4-1中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院題解4-12 .計(jì)算圖4-2所示機(jī)構(gòu)的自由度。若該機(jī)構(gòu)有復(fù)合校鏈、局部自由度或虛約束, 請(qǐng)指出。圖4-2解：n = 4 PL= 3 + 2 = 5 PH=1F=3n2PL PH = 3M 2X5 1X1 = 1原動(dòng)件個(gè)數(shù)為1,所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件4與機(jī)架5構(gòu)成虛約束，滾子6處具有局部自由度，沒(méi)有復(fù)合錢(qián)鏈

45、。3 .圖 4-3所示輪系中，Z1=20, Z2=40, Z2/= 50, Z3=60, n1= n3=100轉(zhuǎn)/分,假設(shè) n1與n3轉(zhuǎn)向相反，求nH的大小及轉(zhuǎn)向。圖4-3解：iH13Z2Z340>60n1-nH=2.4 n3 nHZ1Zz/20 >50假設(shè)n1方向?yàn)檎?，則n3為負(fù)，所以100nH=2.4 所以 nH = 243,與 n1 轉(zhuǎn)向相反。 一100 nH4.圖4-4所示剛性聯(lián)軸器中，螺栓孔分布直徑 D=160mm,其傳遞扭矩T=1200N?m,若用四個(gè)M12的校制孔螺栓鏈接，已知螺栓材料p =92MP；a6 P=120MPa,螺栓光桿處直徑中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)

46、教育學(xué)院d=13mm,桿孔尺寸h1=15mm, h2=20mm,試校核螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度圖4-4解：由r4FsD得：2T1200Fs375 103 32D2 160 1。校核擠壓強(qiáng)度條件：Fs355 103p 19.2p HOMPadEm? q校核剪切強(qiáng)度條件：時(shí) 3,75 103 28,3 92Mpl122 dm 13 1所以螺栓強(qiáng)度足夠。5.在斜齒圓柱齒輪減速器的輸出軸上安裝有一對(duì) 70000AC角接觸球軸承 (FS=0.7FR)。已知FR1=3500N, FR2=1800N,斜齒圓柱齒輪的軸向力Fa=1000N,求圖中的裝配方案，軸承I、軸承II所受軸向力Fa1, Fa2分別為多大？ (10

47、分)解：Fsl m 0.7 3500 2450NFsO7FR2ZEOEDO260NlFs1, Fs2方向如上圖所示hl Fa 245U WUU 345U Fs2 126UN 0 （放松端）儂 l;sl 也 3450N （壓緊端）Fai I'sl 245N中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院機(jī)械力學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合測(cè)試2學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科時(shí)間：90分鐘1 .選擇題（16分）1 .齒輪的漸開(kāi)線形狀取決于它的 C直徑。A.齒頂圓B.分度圓C.基圓D.齒根圓2 .與傳動(dòng)用的螺紋比較，三角形螺紋用于連接的原因是B。A.強(qiáng)度高B.自鎖性能好B.效率高；C.防震性能好3 . 一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪在標(biāo)準(zhǔn)

48、安裝情況下，兩齒輪分度圓的相對(duì)位置應(yīng)該是A.相交的B.相切的C.分離的4 .計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比時(shí)，公式是錯(cuò)誤的。A. i = 1/ 2 BMn1/n2; C. i=d2/d1 D. i=z2/z15 .工作時(shí)以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，不承受彎矩或彎矩很小的軸，稱(chēng)為A、心軸B、轉(zhuǎn)軸C、傳動(dòng)軸6 .在軸的初步計(jì)算中，軸的直徑是按 B來(lái)初步確定的。A.彎曲強(qiáng)度B.扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度C.彎扭合成強(qiáng)度D.軸段上零件的孔徑7 .增大軸在直徑過(guò)渡處的圓角半徑，其優(yōu)點(diǎn)是B。A.使零件軸向定位比較可靠 B.降低應(yīng)力集中C.使軸的加工方便8 . 30125型號(hào)滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑d應(yīng)該是。A. 5 B. 12 C. 25 D. 1252

49、 .填空題（18分）1 .構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件是制造的單元。2 . 一對(duì)漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是3 .受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，螺栓所承受的總拉力等于工作載荷與殘余預(yù)緊力之和。4 .為避免根切，正常齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)應(yīng)>17,5 .蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)，在中間平面上，蝸桿的軸面模數(shù)和軸向壓力角 應(yīng)分別與蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力角 相等6 .齒輪的主要失效形式有、7 .為了保證零件的拆裝，軸通常做成 。3 .簡(jiǎn)答題（13分）1 .分度圓和節(jié)圓，壓力角和嚙合角有何異同？答：分度圓是對(duì)一個(gè)齒輪而言，在齒頂和齒根之間有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的 圓；節(jié)圓是對(duì)一對(duì)嚙合齒輪而言，過(guò)節(jié)點(diǎn)相切的兩個(gè)圓。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)

50、標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，節(jié)圓和分 度圓重合，分度圓相切，否則分度圓不相切。壓力角是對(duì)一個(gè)齒輪而言，法線壓力方向與速度方向的夾角；嚙合角是一對(duì)齒輪 嚙合時(shí)，嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角。嚙合角在數(shù)值上等于分度圓上的壓力角。2 .彈性滑動(dòng)和打滑二者有何本質(zhì)上的區(qū)別？為什么說(shuō)彈性滑動(dòng)是不可避免的？ 答：由于帶的緊邊與松邊拉力不等，使帶的兩邊彈性變形不等而引起的帶與輪面 的微量中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院相對(duì)滑動(dòng)稱(chēng)為彈性滑動(dòng)。當(dāng)外載荷所產(chǎn)生的圓周力大于帶與小帶輪接觸弧上的全 部摩擦力是，彈性滑動(dòng)就轉(zhuǎn)化為打滑。打滑是由過(guò)載引起的，是可以而且應(yīng)該盡 量避免的。由于彈性滑動(dòng)是由于緊邊和松邊拉力不等而引起的，而

51、帶傳動(dòng)是靠緊邊和松邊的 拉力差工作的，所以彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有的現(xiàn)象，是不可避免的。4 .計(jì)算題（53分）1 .判斷圖示錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)屬哪種基本形式？并計(jì)算說(shuō)明。解：（1） 40+ 110= 150V 75+90= 165,符合桿長(zhǎng)條件，有曲柄存在。又最短桿為機(jī) 架，所以該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。（2） 30+ 130= 160V 100+ 120= 220,符合桿長(zhǎng)條件，有曲柄存在。最短桿為連 架桿，所以該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。2 .計(jì)算圖4-2所示機(jī)構(gòu)的自由度。若該機(jī)構(gòu)有復(fù)合校鏈、局部自由度或虛約束， 請(qǐng)指出。圖4-2解：n=7, PL = 7 + 2=9, PH=1,所以：F=3n2PL PH =

52、 3M 2>9 1X1=2有兩個(gè)原動(dòng)件，所以該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)在C處具有復(fù)合較鏈，E處有虛約束，F(xiàn)處滾子具有具備自由度。3 .已知一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，Z1=30, Z2=100, mn=5mm,試問(wèn)其螺旋角應(yīng)為多少時(shí) 才能滿足中心距為360mm的設(shè)計(jì)要求？若小齒輪為右旋，則大齒輪應(yīng)為左旋還 是右旋。解：由 a£2)得： rnn(30 100) ) arcc。此姐 ”5 2a2 360若小齒輪為右旋，則大齒輪是左旋。/4.圖 4-4示為一手搖提升裝置。其中： Z1=20, Z2=50, Z2/=15, Z3=30, Z3=1, Z4=40, Z4=18,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)

53、遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院Z5=52O(1)傳動(dòng)比i15。(2)設(shè)蝸桿為右旋，當(dāng)提升重物時(shí)，在圖上用箭頭畫(huà)出各對(duì)齒輪(蝸桿、蝸 輪)的轉(zhuǎn)向。手柄圖4-4重物手柄解：i15 Z2Z37.4Z550 30 40 52577,8 7172.737.4 20 15 I 185.有一非液體摩擦徑向yt動(dòng)軸承，軸徑直徑 d=100mm,寬度l=120mm,軸承材 料為ZCuSn6Zn6Pb6,其許用壓強(qiáng)p=8MPa, pv=12MPa?m/s。試問(wèn)：當(dāng)軸的轉(zhuǎn) 速為480r/min時(shí)，軸承能承受的載荷為多少？Fr 解：由 p=&p倡：dlFr< p XdXl=8 x 100X 120=9.6N頭 104pv=Frnpv X19100X1 得pVJr191001n12 M9100 M20Fr=5.7 104（N） 480所以，軸能承受的載荷為5.7 X0N。4中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院機(jī)械力學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合測(cè)試3學(xué)習(xí)層次：專(zhuān)科時(shí)間：90分鐘一.填空題（17分）1 .凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有沖擊，等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有柔性沖擊。2 . 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合時(shí)，過(guò)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)相切的節(jié)圓，若屬非標(biāo)準(zhǔn)安裝，則兩齒 輪的分度圓不相切，也即分度圓與節(jié)圓