機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)答案(西工大版)

1、第一章前面有一點(diǎn)不一樣，總體還行1-1.機(jī)械零件常用的材料有哪些？為零件選材時(shí)應(yīng)考慮哪些主要要求？解：機(jī)械零件常用的材料有：鋼(普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼)，鑄鐵，有色金屬（銅及銅合金、鋁及鋁合金）和工程塑料。為零件選材時(shí)應(yīng)考慮的主要要求：1.使用方面的要求：1）零件所受載荷的大小性質(zhì)，以及應(yīng)力狀態(tài)，2）零件的工作條件，3）對(duì)零件尺寸及重量的限制，4）零件的重要程度，5）其他特殊要求。2.工藝方面的要求。3.經(jīng)濟(jì)方面的要求。1-2.試說明下列材料牌號(hào)的意義：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4.解：Q235是指當(dāng)這

2、種材料的厚度（或直徑）16mm時(shí)的屈服值不低于235Mpa。45是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬分之四十五。40Cr是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬分之四十并且含有平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.5%的Cr元素。65Mn是指該種鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬分之六十五并且含有平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1.5%的Mn元素。ZG230-450表明該材料為鑄鋼，并且屈服點(diǎn)為230，抗拉強(qiáng)度為450.HT200表明該材料為灰鑄鐵，并且材料的最小抗拉強(qiáng)度值為200Mpa.ZCuSn10P1鑄造用的含10%Sn、1%P其余為銅元素的合金。LC4表示鋁硅系超硬鋁。1-6.標(biāo)準(zhǔn)化在機(jī)械設(shè)計(jì)中有何重要意義？解：有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕設(shè)計(jì)

3、工作量，便于零部件的互換和組織專業(yè)化的大生產(chǎn)，以及降低生產(chǎn)成本，并且簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)方法，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程，具有先進(jìn)性、規(guī)范性和實(shí)用性，遵照標(biāo)準(zhǔn)可避免或減少由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足而出現(xiàn)的偏差。第二章2-7.為什么要提出強(qiáng)度理論？第二、第三強(qiáng)度理論各適用什么場(chǎng)合？解：材料在應(yīng)用中不是受簡(jiǎn)單的拉伸、剪切等簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)，而是各種應(yīng)力組成的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，為了判斷復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料的失效原因，提出了四種強(qiáng)度理論，分別為最大拉應(yīng)力理論、最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論、最大切應(yīng)力理論、畸變能密度理論。第二強(qiáng)度理論認(rèn)為最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變是引起斷裂的主要因素，適用于石料、混凝土、鑄鐵等脆性材料的失效場(chǎng)合。第三強(qiáng)度條件：認(rèn)為最

4、大切應(yīng)力是引起屈服的主要因素，適用于低碳鋼等塑性材料的失效場(chǎng)合。2-15.畫出圖示梁的彎矩圖。解：解：第三章3-4.計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。3-5.圖示為一簡(jiǎn)易沖床的擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者思路是：動(dòng)力由齒輪1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出其機(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，如其運(yùn)動(dòng)不確定，試提出修改措施。由于F=0,故不能運(yùn)動(dòng)修改措施為： 3-6.試?yán)L出圖示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。第四章4-6.在圖4-11所示的差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)中，螺桿1與機(jī)架3在A處用右旋

5、螺紋連接，導(dǎo)程，當(dāng)搖柄沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)5圈時(shí)，螺母2向左移動(dòng)5mm，試計(jì)算螺旋副B的導(dǎo)程，并判斷螺旋副B的旋向。解：由題意判斷B為右旋，A、B同向，固有：第五章5-7.根據(jù)圖中所注尺寸，試問如何才能獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？解：根據(jù)曲柄存在的條件：（1）最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度其他兩桿長(zhǎng)度之和；（2）最短桿為連架桿。根據(jù)題意：140+200<170+180，故滿足第一條件。當(dāng)最短桿AD為連架桿時(shí)，即AB、CD固定時(shí)，極限位置如圖所示，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)最短桿AD為機(jī)架時(shí)，極限位置如下圖所示，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)AD為連桿時(shí)，極限位置如下圖所示，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。5-8圖示鉸鏈四桿機(jī)

6、構(gòu)，若要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，試問機(jī)架長(zhǎng)度范圍為多少？解：根據(jù)曲柄存在的條件：（1）最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度其他兩桿長(zhǎng)度之和；（2）最短桿為連架桿。根據(jù)題意：（1）若為最長(zhǎng)桿（300），+，300400.（2）若為最長(zhǎng)桿（300），+，200300.故200400.5-10.設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知搖桿長(zhǎng)度，擺角，行程速比系數(shù)K=1.2。試用圖解法根據(jù)最小傳動(dòng)角的條件確定其余三桿的尺寸。解：由.故，先畫出CD和,使得=.由于，故過和作和=，以O(shè)點(diǎn)為圓心作圓過C做DCA=交圓O于A點(diǎn)。AC=133mm，=91.89mm，AD=94.23mm,計(jì)算得AB=20.555mm,BC=112.445mm所以其

7、他三桿長(zhǎng)度為：AD=94.23mm，AB=20.555mm,BC=112.445mm5-11.設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊行程H=50mm,偏距e=20mm,行程速比系數(shù)K=1.5.試用圖解法求出曲柄和連桿的長(zhǎng)度。解：由首先，畫出=50mm，作=，過O作圓交偏心線于A，連接AC, 測(cè)得長(zhǎng)度如圖所示，算出AB=21.505，BC=46.515.5-12.設(shè)計(jì)一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。已知機(jī)架長(zhǎng)度，行程速比系數(shù)K=1.4，試求曲柄長(zhǎng)度。解：,即=.ABBC,ACB=,AC=.AB=25.88mm5-13.設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)作為加熱爐爐門的啟閉機(jī)構(gòu)。已知爐門上兩活動(dòng)鉸鏈間距離為50mm，爐門打開后成水平位置時(shí)，要

8、求爐門溫度較低的一面朝上（如虛線所示）。設(shè)固定鉸鏈在O-O軸線上，其相關(guān)尺寸如圖所示，求此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)其余三桿的長(zhǎng)度。解：因?yàn)辄c(diǎn)A、D在O-O軸線上，由于AB=,所以運(yùn)用垂直平分線定理，連接，分別作其中垂線交O-O軸線于點(diǎn)A、D，因此找到A點(diǎn)和D點(diǎn)。AB=67.34,CD=112.09,AD=95.74第六章6-2.四種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律各有何特點(diǎn)？各適用何種場(chǎng)合？什么是剛性沖擊和柔性沖擊？解：（1）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)是：在從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)和終了點(diǎn)都有速度的突變，使加速度趨于無限大，因此會(huì)引起強(qiáng)烈的剛性沖擊。這種沖擊對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工作影響很大，所以勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般只適用于低速或從動(dòng)件質(zhì)量較小的場(chǎng)合。

9、（2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)是：在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度逐步增大又逐步減小，避免了運(yùn)動(dòng)速度的突變；但在從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終了點(diǎn)仍存在著加速度的有限突變，還會(huì)有一定的柔性沖擊。所以這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于凸輪為中、低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件質(zhì)量不大的場(chǎng)合。（3）余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)是：推桿的加速度按余弦規(guī)律變化，且在起始點(diǎn)和終點(diǎn)推桿的加速度有突變，有一定的柔性沖擊。一般只適用于中速場(chǎng)合。 （4）正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)是：推桿的加速度按正弦規(guī)律變化，但其加速度沒有突變，可以避免柔性沖擊和剛性沖擊，適用于高速場(chǎng)合。剛性沖擊：由于加速度有突變，并且加速度值理論上為無窮大，但由于材料具有彈

10、性，使得加速度和慣性達(dá)到很大（不是無窮大），從而產(chǎn)生很強(qiáng)烈的沖擊，把這一類沖擊稱為剛性沖擊。柔性沖擊：由于加速度有突變，但這一突變?yōu)橛邢拗?，引起的沖擊較為平緩，故稱這一類為柔性沖擊。6-7.盤形凸輪基圓半徑的選擇與哪些因素有關(guān)？解：由于，故盤形凸輪基圓半徑的選擇與推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推桿的工作行程和推桿的許用壓力角和推程運(yùn)動(dòng)角有關(guān)。一般在滿足 的條件下，合理地確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過大。6-8.試設(shè)計(jì)一對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線，已知凸輪作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)、推桿行程h=30mm，基圓半徑,滾子半徑，凸輪各運(yùn)動(dòng)角為：，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可自選。解：由題意得：凸輪理論

11、廓線基圓半徑為40mm,實(shí)際半徑為30mm.等速推程時(shí)，由公式得：凸輪轉(zhuǎn)角0306090120推桿位移s/mm07.51522.530等加速等減速回程時(shí)，由公式等加速公式得：凸輪轉(zhuǎn)角150180210240270300推桿位移s/mm3027.620.49.62.40故根據(jù)反轉(zhuǎn)法畫出下圖：第七章7-1.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？解：由于相嚙合的齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線與連心線交于固定點(diǎn)，故齒廓曲線上任意一點(diǎn)的法線與連心線都交于固定點(diǎn) 。7-2.節(jié)圓與分度圓、嚙合角與壓力角有什么區(qū)別？解：分度圓是指定義齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（并且壓力角為20°時(shí)）乘以齒數(shù)所求得的直徑。

12、以輪心為圓心，過節(jié)點(diǎn)所作的圓稱為節(jié)圓。也就是說分度圓在齒輪確定時(shí)是確定不變的，節(jié)圓是只有兩齒輪嚙合時(shí)才存在，單個(gè)齒輪沒有節(jié)圓，并且節(jié)圓是隨著中心距變化而變化的。漸開線齒廓上某點(diǎn)的法線（壓力線方向），與齒廓上該點(diǎn)速度方向線所夾的銳角稱為壓力角，漸開線齒廓上各點(diǎn)的壓力角不等。嚙合角是在一般情況下（不指明哪個(gè)圓上的嚙合角，一般就是指分度圓上的壓力角），兩相嚙合齒輪的端面齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線與兩節(jié)圓在節(jié)點(diǎn)處公切線所夾的銳角。7-4.標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，下列參數(shù)：傳動(dòng)比、嚙合角、分度圓半徑、節(jié)圓半徑、基圓半徑、頂隙等中哪些發(fā)生變化？哪些不變？解：標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中

13、心距時(shí)，由于a變大，節(jié)圓半徑變大,，傳動(dòng)比不發(fā)生變化，頂隙變大，嚙合角也變大。分度圓半徑與基圓半徑與齒輪本身相關(guān)，故不會(huì)發(fā)生變化。7-8.模數(shù)和齒數(shù)相同的正變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，下列參數(shù)d、p、s、e、中哪些參數(shù)變大了？哪些參數(shù)變小了？哪些參數(shù)沒有變？解：變大的參數(shù)：變小的參數(shù)：不變的參數(shù)：d、p、7-11.現(xiàn)有一閉式直齒輪傳動(dòng)，已知輸入功率，小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面平均硬度為230HBS，大齒輪材料為ZG310-570，正火處理，齒面平均硬度為180HBS。齒輪雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷有中等沖擊，取K=1.6，齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱布置。試校核該齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度。解：1.確定許用壓力小齒輪的齒面

14、平均硬度為230HBS。查表得：大齒輪的齒面平均硬度為180HBS。查表得：2.計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)題目中，不能滿足齒面疲勞強(qiáng)度要求。4.按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由，查表得由于較大，故將其帶入下式中：由以上計(jì)算結(jié)果可見，滿足齒根彎曲強(qiáng)度要求。故不能滿足強(qiáng)度要求。7-12.設(shè)計(jì)一單級(jí)減速器中的直齒輪傳動(dòng)。已知傳遞的功率P=10KW，小齒輪轉(zhuǎn)速，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置。解：1.材料選擇單級(jí)減速器工作載荷相對(duì)平穩(wěn)，對(duì)外廓尺寸也沒有限制，故為了加工方便，采用軟齒面齒輪傳動(dòng)。小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面平均硬度為240HBS；大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面平均硬

15、度為190HBS。2.參數(shù)選擇1）齒數(shù) 由于采用軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，故取2）齒寬系數(shù) 由于是單級(jí)齒輪傳動(dòng)，兩支承相對(duì)齒輪為對(duì)稱布置，且兩輪均為軟齒面，查表得3）載荷系數(shù) 因?yàn)檩d荷比較平穩(wěn)，齒輪為軟齒面，支承對(duì)稱布置，故取K=1.4.4）齒數(shù)比 對(duì)于單級(jí)減速傳動(dòng)，齒數(shù)比3.確定需用應(yīng)力小齒輪的齒面平均硬度為240HBS。許用應(yīng)力根據(jù)線性插值計(jì)算：大齒輪的齒面平均硬度為190HBS，許用應(yīng)力根據(jù)線性插值計(jì)算：4.計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩5.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算取較小應(yīng)力帶入計(jì)算，得小齒輪的分度圓直徑為齒輪的模數(shù)為6.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算由齒數(shù)查表得，復(fù)合齒形系數(shù)由于較大，故帶入下式：7.確定模數(shù)由上述結(jié)果可見

16、，該齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度較薄弱，故應(yīng)以m3.065mm為準(zhǔn)。取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm8.計(jì)算齒輪的主要幾何尺寸7-14.圖示為一雙級(jí)斜齒輪傳動(dòng)。齒輪1的轉(zhuǎn)向和螺旋線旋向如圖所示，為了使軸上兩齒輪的軸向力方向相反，是確定各齒輪的螺旋線旋向，并在嚙合點(diǎn)處畫出齒輪各力的方向。解：1和3為左旋，2和4為右旋。7-17. 若要求兩輪的中心距a=105mm，試求其螺旋角。解：由7-19.一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)，已知試計(jì)算兩輪的主要幾何尺寸及當(dāng)量齒輪數(shù)。解：7-21.圖示蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿均為主動(dòng)件。試在圖中標(biāo)出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)處畫出蝸桿和蝸輪各分力的方向。解：7-24.為什么在圓柱齒輪

17、傳動(dòng)中，通常取小齒輪齒寬（大齒輪齒寬）；而在錐齒輪傳動(dòng)中，卻??？解：在圓柱齒輪傳動(dòng)中裝配、制造都可能有軸向偏差。如果等寬就有可能使接觸線長(zhǎng)度比齒寬要?。ㄝS向有有錯(cuò)位）。因此有一個(gè)齒輪應(yīng)寬些以補(bǔ)償可能的軸向位置誤差帶來的嚙合長(zhǎng)度減小的問題。加寬小輪更省材料和加工工時(shí)。在錐齒輪傳動(dòng)中，安裝時(shí)要求兩齒輪分度圓的錐頂重合，大端對(duì)齊，所以取。第八章8-9.在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)，試計(jì)算傳動(dòng)比（大小及轉(zhuǎn)向關(guān)系）。解：8-10.圖示為一手動(dòng)提升機(jī)構(gòu)。已知各輪齒數(shù)及蝸輪的頭數(shù)=2（右旋），與蝸輪固連的鼓輪Q的直徑，手柄A的半徑。當(dāng)需要提升的物品W的重力時(shí)，試計(jì)算作用在手柄A上的力F（不考慮機(jī)構(gòu)中德摩擦損失

18、）。解：8-11.在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)，齒輪1的轉(zhuǎn)速。試求行星架的轉(zhuǎn)速。解：8-12.圖示為行星攪拌機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，已知各輪齒數(shù)，當(dāng)行星架H以的角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，求攪拌葉片F(xiàn)的角速度的大小及轉(zhuǎn)向。解：8-13.圖示為一礦井用電鉆的行星輪系，已知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。試求鉆頭H的轉(zhuǎn)速。解：8-14.在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)及齒輪1的轉(zhuǎn)速，行星架H的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求齒輪4的轉(zhuǎn)速。解： 第九章9-1.帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)與打滑有什么區(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？解：由于緊邊和松邊的力不一樣導(dǎo)致帶在兩邊的彈性變形不同而引起的帶在帶輪上的滑動(dòng)，稱為帶的彈性滑動(dòng)，是不可避免的。打滑

19、是由于超載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，是可以避免的。由于彈性滑動(dòng)的存在，使得從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度，使得傳動(dòng)效率降低。影響打滑的因素有：預(yù)緊力大小、小輪包角、當(dāng)量摩擦因素。避免打滑：及時(shí)調(diào)整預(yù)緊力，盡量使用摩擦因素大的、伸縮率小的皮帶，對(duì)皮帶打蠟。9-3.試分析參數(shù)的大小對(duì)帶傳動(dòng)的工作能力有何影響？解：越小，帶的彎曲應(yīng)力就越大。 的大小影響帶與帶輪的摩擦力的大小，包角太小容易打滑（一般取）越大，單根V帶的基本額定功率的增量就越大。9-4.帶和帶輪的摩擦因數(shù)、包角與有效拉力有何關(guān)系？解：，最大有效拉力與張緊力、包角和摩擦系數(shù)f有關(guān)，增大、和f均能增大最大有效拉力。9-9.設(shè)計(jì)一由

20、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，傳動(dòng)比，傳動(dòng)比允許偏差為±5%，雙班工作，載荷平穩(wěn)。解：1.計(jì)算功率查表得，則2.選擇帶的截型根據(jù)。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑參考圖9-9和表9-3取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=100mm，大帶輪的基準(zhǔn)直徑。查表取標(biāo)準(zhǔn)值。滿足條件。4驗(yàn)算帶的速度v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)度初定中心距為.則帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為按表9-2選取=2240mm,則V帶傳動(dòng)實(shí)際中心距為6.驗(yàn)算小帶輪上的包角7.帶的根數(shù)z根據(jù)表9-4a、b,當(dāng)查表9-5得取z=68.確定帶的張緊力根據(jù)表9-1查得q=0.10kg/m9.計(jì)算壓軸力第十

21、一章11-1.常用的連接有哪些類型？它們各有哪些優(yōu)點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？解：常用的連接有螺紋連接、鍵連接、銷連接、鉚釘連接、焊接、膠接、過盈配合連接以及型面連接等。螺紋連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、連接可靠、互換性強(qiáng)等特點(diǎn)。鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械的軸類連接中應(yīng)用。銷連接主要用于確定零件間的相互位置，并可傳遞不大的載荷，也可用于軸和輪轂或其他零件的連接。鉚接具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝過程比較容易控制，質(zhì)量穩(wěn)定，鉚接結(jié)構(gòu)抗振、耐沖擊，連接牢固可靠，對(duì)被連接件材料的力學(xué)性能沒有不良影響等特點(diǎn)。在承受嚴(yán)重沖擊或劇烈振動(dòng)載荷的金屬結(jié)構(gòu)連接中應(yīng)用。焊接是具有結(jié)構(gòu)成本低、質(zhì)量輕，節(jié)約

22、金屬材料，施工方便，生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。主要應(yīng)用在五拆卸要求的對(duì)受力要求不太高的場(chǎng)合。膠接具有連接后重量輕，材料利用率高，成本低，在全部膠接面上應(yīng)力集中小，抗疲勞性能好，密封性和絕緣性好等特點(diǎn)。主要用于應(yīng)力要求不高，對(duì)密封性要求較高的場(chǎng)合。11-6.在螺紋連接中，為什么要采用防松裝置？解：11-8.平鍵的截面尺寸b×h和鍵的長(zhǎng)度L如何確定？平鍵連接的失效形式是什么？如何進(jìn)行強(qiáng)度校核？解：b×h根據(jù)軸徑d有表中查標(biāo)準(zhǔn)得。鍵長(zhǎng)L按輪轂的長(zhǎng)度確定，一般略短于輪轂長(zhǎng)度，并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長(zhǎng)度系列。平鍵的主要失效形式是側(cè)面工作面的壓潰。按進(jìn)行強(qiáng)度校核。11-14.圖示剛性

23、聯(lián)軸器用螺栓連接，螺栓性能等級(jí)為8.8，聯(lián)軸器材料為鑄鐵（HT250），若傳遞載荷T=1500T·N。1）采用4個(gè)M16的鉸制孔用螺栓，螺栓光桿處的直徑，受壓的最小軸向長(zhǎng)度，試校核其連接強(qiáng)度。2）若采用M16的普通螺栓連接，當(dāng)接合面摩擦因素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）其連接強(qiáng)度滿足條件。2）由得，由得，故取z=811-15.一鋼制液壓油缸，缸內(nèi)油壓p=4Mpa，油缸內(nèi)徑D=160mm（參看圖11-12），沿凸緣圓周均布8個(gè)螺栓，裝配時(shí)控制預(yù)緊力。試確定螺栓直徑。解：1.確定單個(gè)螺栓的工作載荷F2.確定螺栓的總拉伸載荷考慮到壓力容器的密封性要

24、求，取殘余預(yù)緊力，則3.求螺栓直徑選取螺栓性能等級(jí)為8.8，則由式確定許用應(yīng)力時(shí)需查找安全系數(shù)S，當(dāng)不控制預(yù)緊力時(shí)，S與螺栓直徑d有關(guān)，故需用試算法。由表暫取S=3（假定d=20mm），則螺栓許用應(yīng)力為螺栓小徑為由表查得d=20mm時(shí)，能滿足強(qiáng)度要求，且與原假設(shè)相符，故取M20合適。第十二章12-2.剛性聯(lián)軸器與撓性聯(lián)軸器的主要區(qū)別是什么？解：剛性聯(lián)軸器各零件及連接件都是剛性的，它們之間不能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力，用于剛性支承的場(chǎng)合。若兩軸有偏移，將產(chǎn)生附加載荷，影響傳動(dòng)性能和使用壽命。撓性聯(lián)軸器分兩種，一種是由可作相對(duì)移動(dòng)的剛性件組成，用連接元件間的相對(duì)可動(dòng)性來補(bǔ)償被連接兩

25、軸之間的相對(duì)移動(dòng)，用于彈性支承且載荷大的場(chǎng)合；另一種是連接件都是彈性的，通過連接件的彈性變形來補(bǔ)償被連接兩軸之間的相對(duì)移動(dòng)，用于彈性支承需要緩沖和減振的場(chǎng)合。12-5.試分析自行車“飛輪”中離合器的工作原理。解：自行車后輪有個(gè)內(nèi)棘輪機(jī)構(gòu)，起到了離合器的作用，稱為超越離合器,。工作原理是當(dāng)鏈條帶動(dòng)棘輪的鏈齒外圈時(shí)， 中心轉(zhuǎn)軸上的棘爪通過彈簧與棘輪保持接觸，棘爪將力矩傳遞給中心轉(zhuǎn)軸，后輪就轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)。當(dāng)棘輪的轉(zhuǎn)速低于中心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，或騎車者停止腳踏時(shí)，棘爪能夠在棘輪上滑動(dòng)，超越外圈棘輪轉(zhuǎn)速，此時(shí)就會(huì)聽見發(fā)出的“嗒嗒”聲響。因?yàn)榧喼荒軉蜗騻鬟f轉(zhuǎn)矩，不能雙向傳遞轉(zhuǎn)矩，使得自行車具有正常行駛功能，不能后

26、退行駛。因此也稱為單向超越離合器.第十三章13-5.說明下列滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義：N208/P5,7321C，6101,30310，5207.解：N208/P5表示圓柱滾子軸承，寬度系列為0系列，直徑系列為2系列，內(nèi)徑為40mm，5級(jí)公差等級(jí)；7321C表示角接觸球軸承，寬度系列為0系，直徑系列為3系列，內(nèi)徑為105mm，公稱接觸角，0級(jí)公差等級(jí)；6101表示深溝球軸承，寬度系列為0系，直徑系列為1系列，內(nèi)徑為12mm，0級(jí)公差等級(jí)；30310表示圓錐滾子軸承，寬度系列為0系，直徑系列為3系列，內(nèi)徑為50mm，0級(jí)公差等級(jí)；5207表示推力球軸承，寬度系列為0系，直徑系列為2系列，內(nèi)徑為35mm，0級(jí)公差等級(jí)；13-8.試設(shè)計(jì)一提升機(jī)用非液體摩擦滑動(dòng)軸承，已知每個(gè)軸承的徑向載荷為N，軸頸直徑為100mm，轉(zhuǎn)速為1200r/min.解：1.選擇軸承類型和軸瓦材料因軸承承受徑向載荷，并考慮使用條件，選用剖分式徑向軸承。此軸承載荷大，轉(zhuǎn)速高，根據(jù)表13-1選擇軸瓦材料為ZPbSb16Sn16Cu2，其