機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課后習(xí)題與答案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1-5至1-12指出（題1-5圖1-12圖）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束，計(jì)算各機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。中時(shí)1-9圖攝場(chǎng)機(jī)送帶機(jī)構(gòu)is1-iom沖風(fēng)機(jī)構(gòu)ISI-12圖機(jī)械J題1-11圖美動(dòng)輪系1-5解F=3n-2Pl-Ph=3X6-2X8-1=11-6解F=3n-2Pl-Ph=38-211-1=11-7解F=3n-2Pl-Ph=38-211-0=21-8解F=3n-2Pl-Ph=36-28-1=11-9解F=3n-2Pl-Ph=34-24-2=21-10解F=3n-2Pl-Ph=39-212-2=11-11解F=3n-2Pl-Ph=3M42父4一2=

2、22-1試根據(jù)題2-1圖所標(biāo)注的尺寸判斷下列較鏈四桿機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。(b)(c)1-12解F=3n-2Pl-Ph=3M32父30=3題2-1圖答：a)40+110=150父70+90=160,且最短桿為機(jī)架，因此是雙曲柄機(jī)構(gòu)。b)45+120=165<100+70=170,且最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。c)60+100=160>70+62=132,不滿(mǎn)足桿長(zhǎng)條件，因此是雙搖桿機(jī)構(gòu)。d)50+100=150<100+90=190,且最短桿的對(duì)邊為機(jī)架，因此是雙搖桿機(jī)構(gòu)。2-3畫(huà)出題2-3圖所示個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角。圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為

3、原動(dòng)件。2-5設(shè)計(jì)一腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如題2-5圖所示，要求踏板CD在水平位置上下各擺10度，且Icd=500mm,Iad=1000mm。(1)試用圖解法求曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度；(2)用式(2-6)和式(2-6)'計(jì)算此機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角題2-5圖解：(1)由題意踏板CD在水平位置上下擺動(dòng)10；就是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿的極限位置，此時(shí)曲柄與連桿處于兩次共線位置。取適當(dāng)比例圖尺，作出兩次極限位置AB1clD和AB2c2D(見(jiàn)圖2.17)。由圖量得：AC1=1037mm,AC2=1193mm。解得：I 八八1II =-AC2-AC1-1193-1037=78mm1一一112AC2A

4、C1-11931037=1115mm22由已知和上步求解可知：11=78mm,12=1115mm,13=500mm,14=1000mm(2)因最小傳動(dòng)角位于曲柄與機(jī)架兩次共線位置，因此取中=0二和邛=180二代入公式(2-6)計(jì)算可得:cos-BCD=1212-112-1221114cos212132_2_22_111525002-782-100022781000cos0=0.576821115500BCD=54,77或:cosBCD=1212-1；-1：21114cos：22_22111525002-782-100022781000cos180=0.297021115500.BCD=72,7

5、2代入公式（2-6）可知Ymin=/BCD=54,773-1題3-1圖所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知AB段為凸輪的推程廓線，試在圖上標(biāo)注推程運(yùn)動(dòng)角*0Ji題3-1圖*題3-1解圖如圖3.10所示，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過(guò)B點(diǎn)作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動(dòng)件在B點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)路的方向線。推程運(yùn)動(dòng)角巾如圖所示。3-2題3-2圖所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪是一個(gè)以C為圓心的圓盤(pán)，試求輪廓上D點(diǎn)與尖頂接觸時(shí)的壓力角，并作圖表示題3-2圖解:如圖3.12所示，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過(guò)D點(diǎn)作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動(dòng)件在D點(diǎn)接觸時(shí)，

6、導(dǎo)路的方向線。凸輪與從動(dòng)件在D點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角a如圖所示。3-4設(shè)計(jì)題3-4圖所示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪。已知凸輪以等角速度順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，偏距e=10mm,凸輪基圓半徑m=60mm,滾子半徑rT=10mm,從動(dòng)件的升程及運(yùn)動(dòng)規(guī)律與3-3相同，試用圖解法繪出凸輪的輪廓并校核推程壓力角。題3-4圖根據(jù)3-3題解作圖如圖3-15所示。根據(jù)（3.1）式可知，ds2/dd取最大，同時(shí)s2取最小時(shí),凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角最大。從圖3-15可知，這點(diǎn)可能在推程段的開(kāi)始處或在推程的中點(diǎn)處。由圖量得在推程的開(kāi)始處凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角最大，此時(shí)amax=9.6二口=30。4-2已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心

7、距a=160mm,齒數(shù)zi=20,Z2=60,求模數(shù)和分度圓直徑1.2a2160斛由a=-m(z1+z2)可得模數(shù)m=4mm2z1z22060分度圓直徑d1=mz1=4父20=80mm,d2=mz2=4父60=240mm4-3已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒數(shù)z=25,齒頂圓直徑da=135mm,求齒輪的模數(shù)。解由da=d+2ha=mz+2h；m=mz+2m得m=da/(z+2)=135/(25+2)=5mm4-4已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪口=20"，m=5mm,z=40,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。解分度圓半徑r=mz,2=5M40：；2=1

8、00mm分度圓上漸開(kāi)線齒廓的曲率半徑P=r2-rb2=V1002-93.972=34.2mm基圓半徑分度圓上漸開(kāi)線齒廓的壓力角rb=rcos=二100cos20=93.97mm基圓上漸開(kāi)線齒廓的曲率半徑為0;壓力角為0二。齒頂圓半徑ra=rham=1005=105mm齒頂圓上漸開(kāi)線齒廓的曲率半徑Pa=Ja2_rb2=J1052-93.972=46.85mm齒頂圓上漸開(kāi)線齒廓的壓力角3a=arccos=arccos9397=26.5一ra1054-9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)不相等的漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其分度圓齒厚、齒頂圓齒厚和齒根圓齒厚是否相等，哪一個(gè)較大？解模數(shù)

9、相等、壓力角相等的兩個(gè)齒輪，分度圓齒厚s=nm/2相等。但是齒數(shù)多的齒輪分度圓直徑大，所以基圓直徑就大。根據(jù)漸開(kāi)線的性質(zhì)，漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小，基圓小，則漸開(kāi)線曲率大，基圓大，則漸開(kāi)線越趨于平直。因此，齒數(shù)多的齒輪與齒數(shù)少的齒輪相比，齒頂圓齒厚和齒根圓齒厚均為大值。5-1在題5-1圖所示雙級(jí)渦輪傳動(dòng)中，已知右旋蝸桿I的轉(zhuǎn)向如圖所示，試判斷渦輪2與渦輪3的轉(zhuǎn)向，用箭頭表示。解:5-2在題5-2圖所示輪系中，已知Zi=15,Z2=25,Z2f=15,Z3=30,Z3F=15,Z4=30,Z4*-2（右旋）,Z5=60,Z5，=30(m=4mm),若n=500r/min,求齒條6的線速度v的

10、大小和方向。解:115題5-2圖這是一個(gè)定軸輪系，依題意有:Z2Z3Z4Z525303060乙z2z3z41515152=200,n5%二則=2.5r/mini15200齒條6的線速度和齒輪5分度圓上的線速度相等；而齒輪5的轉(zhuǎn)速和齒輪5轉(zhuǎn)速相等，因此有：v1=v5/n5/二r5/n5/二mz5/2.53.14420-=-=10.5mm/s30302302通過(guò)箭頭法判斷得到齒輪5的轉(zhuǎn)向順時(shí)針，齒條6方向水平向右。905-4在題5-4圖所示行星減速裝置中，已知zi=Z2=17,Z3=51。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò)度時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)H轉(zhuǎn)過(guò)多少角度?解：從圖上分析這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1、3為中心輪，齒輪2為行星輪，構(gòu)

11、件為行星架。則有：i1HlnH03-Ah馬二-2二-3ni=1+3=4,nH當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò)90:即n1=90：時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的角度nH90=22.5；方向與手柄方向相同。45-8在題5-8圖所示錐齒輪組成的行星輪系中，已知各輪的齒數(shù)為zi=20、Z2=30、Z2，=50、z3=80,ni=50r/min,求nH的大小及方向。題5-8圖解：這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1、3為中心輪，齒輪2、2為行星輪，H為行星H架二史工=三=.也圖一2.4n3n3-nHZ|Z2/2050;n3=0,n1=50r/min,nH=一2.4,，nH=14.7r/min,nH與方向相同0-nH5-9在題5-9圖所示差動(dòng)輪系中，

12、已知各輪的齒數(shù)zi=30、Z2=25、Z2=20、Z3=75,齒輪I的轉(zhuǎn)速為200r/min（箭頭向上），齒輪3的轉(zhuǎn)速為50r/min（箭頭向下），求行星架轉(zhuǎn)速nH的大小及方向。解：這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1、3為中心輪，齒輪2、2為行星輪，H為行星架。H.hnni-Hhz2z32575ii3=h-=二-二-二一3.125n3n3-nHz1z23020,設(shè)齒輪1方向?yàn)檎?，貝Un1=200r/min,n3=-50r/min3?_曳=一3.125-50-HhnH=10.61r/min,nH與方向相同。10-2試計(jì)算M20、M20X1.5螺紋的開(kāi)角，并指出哪種螺紋的自鎖性較好。解由教材表10-1、

13、表10-2查得M20,粗牙，螺距P=2.5mm,中徑d2=18.376mm一、一一.P25螺紋升角=arctg=arctg=2.48二d23.1418.376M20M1.5,細(xì)牙，螺距P=1.5mm,中徑d2=d1+0.026=19.026mmP15螺紋升角=arctg=arctg=1.44二d23.1419.026對(duì)于相同公稱(chēng)直徑的粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋中，細(xì)牙螺紋的升角較小，更易實(shí)現(xiàn)自鎖。11-7設(shè)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)方向及螺旋線方向如題11-7圖所示，試分別畫(huà)出輪為主動(dòng)輪時(shí)和輪2為主動(dòng)輪時(shí)軸向力Fa1和Fa2的方向。輪1主動(dòng)時(shí)輪2主動(dòng)時(shí)題11-7圖輪1為主動(dòng)輪2為主動(dòng)時(shí)題11-7解圖、軸向11-

14、8在題11-7圖中，當(dāng)輪2為主動(dòng)時(shí)，試畫(huà)出作用在輪2上的圓周力力Fa2、和徑向力Fr2的作用線和方向。Fa2；徑解見(jiàn)題11-8解圖。齒輪2為右旋，當(dāng)其為主動(dòng)時(shí)，按右手定則判斷其軸向力方向向力Fr2總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；圓向力Ft2的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反。題11-8解圖低速級(jí)2)11-9設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如題11-9圖所示，試問(wèn)：1)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，加n=5mm1工3=17低速級(jí)螺旋角P應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個(gè)軸向力相互抵消。解（1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級(jí)斜齒輪3的螺旋經(jīng)方向應(yīng)與齒輪2的旋向同為左旋，斜齒

15、輪4的旋向應(yīng)與齒輪3的旋向相反，為右旋。（2）由題圖可知：mn2=3mm、Z2=51、瓦=15、mn3=5mm、Z3=17分度圓直徑d=里3軸向力Fa=T2tanP=-2TsinPcos-dmnz2T.2T要使軸向力互相抵消，則：Fa2=Fa3即sinP2=sinP3mn2Z2mn3Z3_.一mn3Z33=arcsinsin-2mn2Z2517/=arcsinsin15=8.3=81835112-1計(jì)算例12-1的蝸桿和渦輪的幾何尺寸。解：從例12-1已知的數(shù)據(jù)有：m=4mm,d1=40mm,q=10,z1=2,z2=39,¥=11.3099：中心距a=98mm,因此可以求得有關(guān)的幾

16、何尺寸如下：蝸輪的分度圓直徑：d2=mz2=439=156mm蝸輪和蝸桿的齒頂高：h=m=4mma蝸輪和蝸桿的齒根高：hf=1.2m=1.24mm=4.8mm蝸桿齒頂圓直徑：da1=mq2=4102=48mm蝸輪喉圓直徑：da2=mz22=4392=164mm蝸桿齒根圓直徑：df1=mq-2.4）；=410-2.4）=30.4mm蝸輪齒根圓直徑：df2=mz2-2.4：=439-2.4：尸146.4mm蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：Pa1=R2=Px=nm=3.14父4=12.56mm徑向間隙：c=0.2m=0.24=0.8mm12-2如題12-2所示，蝸/f主動(dòng)，T=20N.m,m=4mm,z

17、1=2,d=50mm,渦輪齒數(shù)Z2=50,傳動(dòng)的嚙合效率n=0.75o試確定：（1）渦輪的轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿與渦輪上的作用力的大小和方向。題12-2圖W),大拇指W2,可以解：(1)從圖示看，這是一個(gè)左旋蝸桿，因此用右手握桿，四指得到從主視圖上看，蝸輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。(2)由題意，根據(jù)已知條件，可以得到蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為T(mén)2=T1i=T1z2.z1=200,75502=375N.m蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即：Q2Ft1=Fa2=2工d1=220/5010=800N蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即：Fa1=Ft2=2Tjd2=2x375/(4x50x102=3750N

18、蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，即：Fr1=Fr2=Ft2tan：=3750tan20=1364.89N12-3如題12-3所示為蝸桿傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)的組合，已知輸出軸上的錐齒輪Z4的轉(zhuǎn)向n,(1)欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動(dòng)的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；(2)在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。題12-3圖解：（1）先用箭頭法標(biāo)志出各輪的轉(zhuǎn)向，如圖12.5所示。由于錐齒輪軸向力指向大端，因此可以判斷出蝸輪軸向力水平向右，從而判斷出蝸桿的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，如圖12.5所示。因此根據(jù)蝸輪和蝸桿的轉(zhuǎn)向，用手握法可以判定蝸桿螺旋線為右旋。（2）各輪軸軸向力方向如圖12.5所示。13-

19、1一平帶傳動(dòng)，已知兩帶輪直徑分別為150mm和400mm，中心距為1000mm,小輪主動(dòng)、轉(zhuǎn)速為1460r/min。試求（1）小輪包角；（2）帶的幾何長(zhǎng)度；（3）不考慮帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)時(shí)彈性滑動(dòng)時(shí)大輪的轉(zhuǎn)速；（4）滑動(dòng)率名=0.015時(shí)大輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速。d2-d1400-150斛(1)cos=0.125,o(=165.63=2.89rad22a21000二d2-d1L=2ad1d224a2二400-150=21000-150400241000=2879.13mm（3）不考慮帶的彈性滑動(dòng)時(shí)，曳=電血d1dmn2-d21501460400=547.5r/min(4)滑動(dòng)率e=0.015時(shí),d1nl1

20、-；15014601-0.015n2-d2400=539.29r/min13-2題13-1中。若傳遞功率為平帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量q=0.35kg/m5KW,帶與鑄鐵帶輪間的摩擦系數(shù)f=0.3。所用試求（1）帶的緊邊、松邊拉力；（2）此帶傳動(dòng)所需的初拉力；（3）作用在軸上的壓力。二dn二d1nl二1460150v601000(3)14-1f0.32.89e-=e2.38ef-2.38Fi=F-f=436.26=752.39Ne-12.38-111F2=F-n=436.26=316.13Nef-12.38-1,、11(2)F0F1F2752.39316.13=534.26N221c一.165.63Fq=

21、2F0sin=2532sin1060.13N在題14-1圖中I、H、m、IV軸，是心軸、轉(zhuǎn)軸、還是傳動(dòng)軸?題14-1圖為傳動(dòng)軸，II、IV為轉(zhuǎn)軸，III為心軸。14-6已知一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，用電動(dòng)機(jī)直拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率P=22KW,轉(zhuǎn)速n二1470r/min,齒輪的模數(shù)m=4mm,齒數(shù)z二18、Z2=82,若支承間跨距l(xiāng)=180mm（齒輪位于跨距中央），軸的材料用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，試計(jì)算輸出軸危險(xiǎn)截面處的直徑doT1=9.55106-=9.5510622000=1.429108N/mn1470Fr二Ftan空tan-2-429108tan20=1445NmZ14181000Frl414450

22、.18二65.025NmMed-3-H1=中,0.1e='M2+(”T12=<65.0252乂106+(0.6父1.429M1052=107.609乂103Nmm1.076110526.17583mm0.160故d28mm16-1說(shuō)明下列型號(hào)軸承的類(lèi)型、尺寸系列、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、公差等級(jí)及其適用場(chǎng)合。6005,N209/P6,7207C,30209/P5解由手冊(cè)查得6005深溝球軸承，窄寬度，特輕系列，內(nèi)徑d=25mm,普通精度等級(jí)（0級(jí)）。主要承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷；可用于高速傳動(dòng)。N209/P6圓柱滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑d=45mm,6級(jí)精度。只能承受徑向載荷

23、，適用于支承剛度大而軸承孔又能保證嚴(yán)格對(duì)中的場(chǎng)合，其徑向尺寸輕緊湊。7207c角接觸球軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑d=35mm,接觸角3=15：鋼板沖壓保持架，普通精度等級(jí)。既可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷，適用于高速無(wú)沖擊，一般成對(duì)使用，對(duì)稱(chēng)布置。30209/P5圓錐滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑d=45mm,5級(jí)精度。能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。適用于剛性大和軸承孔能?chē)?yán)格對(duì)中之處，成對(duì)使用，對(duì)稱(chēng)布置。16-6根據(jù)工作條件，決定在某傳動(dòng)軸上安裝一對(duì)角接觸球軸承，如題16-6圖所示。已知兩個(gè)軸承的載荷分別為Fr1=1470N,F2=2650N,外加軸向力Fa=1000N,軸頸d=40mm,轉(zhuǎn)

24、速n=5000r/min,常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，有中等沖擊,預(yù)期壽命Lh=2000h,試選擇軸承的型號(hào)題16-6圖解(1)按題意，外加軸向力Fa已接近Fr1,暫選支=25：的角接觸軸承類(lèi)型70000AG（2）計(jì)算軸承的軸向載荷（解圖見(jiàn)16.4b）由教材表16-13查得，軸承的內(nèi)部派生軸向力F；=0.68Fr1=0.68x1470=1000N,方向向左F；=0.68Fr2=0.68x2650=1802N,方向向右因Fa+F；=1000+1802=2802N>F；=1000N,軸承1被壓緊Fa1=FA+F；=1000+1802=2802N軸承2被放松Fa2=F；=1802N(3)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷查教材表

25、16-12,e=0.68Fa2Fr2F1=2802=1.91>e,查表16-12得X1=0.41,丫=0.87Fr114701802=0.68=e，查表16-12得3650F=X1Fr1Y1Fa1=O4114700.872802=3040NP2=X2Fr2Y2Fa2=1265001802=2650N(3)計(jì)算所需的基本額定動(dòng)載荷查教材表16-9,常溫下工作，ft=1；查教材表16-10,有中等沖擊，取fp=1.5;球軸承時(shí)，6=3；并取軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)C；1;1.5304013=38.46KN50002000,106查手冊(cè)，根據(jù)C；和軸頸d=40mm,選用角接觸球軸承7308

26、AC合適(基本額定動(dòng)載荷Cr=38.5KN）。機(jī)械基礎(chǔ)8.8 試?yán)L出如圖8.17所示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖I圖8.178.9 試計(jì)算如圖8.18所示各運(yùn)動(dòng)鏈的自由度（若含有復(fù)合銀鏈、局部自由度或虛約束，應(yīng)明確指出），并判斷其能否成為機(jī)構(gòu)（圖中繪有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件）。9.8某校鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿的長(zhǎng)度如圖時(shí)，將各得到什么類(lèi)型的機(jī)構(gòu)？若將圖8.189.20所示，試問(wèn)分別以a,b,c,d為機(jī)架500改為560,又為何種機(jī)構(gòu)？400解：a為機(jī)架b為機(jī)架c為機(jī)架d為機(jī)架15050：0150500150500150500圖9.203004a最短桿為機(jī)架，因此是雙曲柄機(jī)構(gòu)。3004a最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄

27、搖桿機(jī)構(gòu)。3004a最短桿的對(duì)邊為機(jī)架，因此是雙搖桿機(jī)構(gòu)。300皿最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若將500改為560時(shí)，150+560>300十400,不滿(mǎn)足桿長(zhǎng)條件，因此無(wú)論哪個(gè)桿為機(jī)架，都是雙搖桿機(jī)構(gòu)。9.9在如圖9.21所示的錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知lBC=50mm,lCD=35mm,lad=30mm,AD為機(jī)架。試求：1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB桿為曲柄，求Iab的最大值;2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求Iab的最小值；3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求Iab的數(shù)值。圖9.21解：1）因?yàn)闄C(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB桿為曲柄，所以，AB桿為曲柄必為最短桿，有公式Iab+50E35

28、+30得，Iab的最大值為15mm2）因?yàn)闄C(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，所以，AD桿必為最短桿，有公式Iab+35>503,01ab的最大值為45mm。3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求1ab的數(shù)值。10.3凸輪機(jī)構(gòu)常用的4種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，哪種運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊？哪種運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊？哪種運(yùn)動(dòng)規(guī)律沒(méi)有沖擊？如何來(lái)選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？答：剛性沖擊：等速運(yùn)動(dòng)。柔性沖擊：等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律；余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。沒(méi)有沖擊：正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律?？梢愿鶕?jù)機(jī)構(gòu)所承受的載荷以及運(yùn)動(dòng)速度來(lái)選擇。1 如圖10.22所示為尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)線圖，但給出的運(yùn)動(dòng)線圖尚不完全，試在圖上補(bǔ)全各段的曲線，并指出哪

29、些位置有剛性沖擊？那些位置有柔性沖擊？os圖10.22圖11.32所示的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖中，II軸上裝有2個(gè)斜齒輪，試問(wèn)如何合理的選擇齒輪的旋向？圖11.32答：根據(jù)R軸上所受的軸向力為最小來(lái)選擇齒輪的旋向。假如I軸轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，則n軸齒輪的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，n軸的小斜齒輪假設(shè)軸向力向外，根據(jù)左手定則，小斜齒輪的旋向?yàn)樽笮?，同理，另一個(gè)大齒輪的旋向也是左旋。試分析如圖11.33所示的蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并繪出蝸桿和渦輪嚙合點(diǎn)作用力的方向。圖11.33如圖11.34所示為一手搖蝸桿傳動(dòng)裝置。已知傳動(dòng)比i=50,傳動(dòng)效率4=0.4,卷筒直徑D=0.6m。若作用手柄上的力F=200N,則它能夠提升的重量

30、G是多少？圖11.34某斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距a=300mm,小齒輪的齒數(shù)Z二40,傳動(dòng)比i=2.7,試確定該對(duì)斜齒輪的模數(shù)m,螺旋角P及主要幾何尺寸。已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒數(shù)Z二21,Z2=22,«n=20,mn=2mm,a=55mm。要求不用變位而湊中心距，這對(duì)斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少？某外圓磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)如圖12.18所示，已知各輪的齒數(shù)為4=28,Z2=56,Z3=38,Z4=57,手輪與齒輪1相周連，橫向絲桿與齒輪4相周連，其絲桿螺距為3mm,試求當(dāng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/100轉(zhuǎn)時(shí)，砂輪架的橫向進(jìn)給量S12.5在如圖Z4=20若n1=n4=120r/min,且“與門(mén)4轉(zhuǎn)向相反

31、，試求iH1。，1圖12.22軸的功用是什么？答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。試說(shuō)明下列幾種軸材料的適用場(chǎng)合：Q235A,45,40Cr,20CrMnTi,QT600-2。答：Q235A用于載荷不大、轉(zhuǎn)速不高的一般不重要的軸。45用于應(yīng)用于應(yīng)力集中敏感性小的場(chǎng)合，一般用于用途和較重要的軸。40Cr應(yīng)用于強(qiáng)度高而尺寸小、重量輕的重要的軸或特殊性能要求的軸。20CrMnTi用于齒輪，軸類(lèi)，活塞類(lèi)零配件等用于汽車(chē)，飛機(jī)各種特殊零件部位，良好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性能相當(dāng)好。QT600-2應(yīng)用于制作形狀復(fù)雜的軸。在齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑要比高速軸粗得多？答：因?yàn)榈?/p>

32、速軸的扭矩大高速軸的扭矩小所以低速軸要選擇粗一些。在軸的結(jié)構(gòu)工藝性來(lái)看，在作軸的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？答：(1)、軸上零件有準(zhǔn)確的位置和可靠的相對(duì)固定。(2)、良好的制造和安裝公益性。(3)、形狀、尺寸應(yīng)有利于減少應(yīng)力集中。15.5如圖15.13所示為幾種軸上零件的軸向定位和固定方式，試指出其設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，并畫(huà)出改正圖。16.1滾動(dòng)軸承一般由哪些基本元件組成？各有什么作用？答：滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成，內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)；外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動(dòng)體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動(dòng)軸承的使

33、用性能和壽命；保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)體脫落，引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。16.5試說(shuō)明下列軸承代號(hào)的含義，并說(shuō)明哪個(gè)軸承不能承受徑向載荷？330862107200AC/P6N409/P55307/P6答：33083圓錐滾子軸承(0)3寬度系列為0,3為直徑系列代號(hào)08內(nèi)徑為40mm62106深溝球軸承(0)2寬度系列為0,2為直徑系列代號(hào)10-內(nèi)徑為50mm7200AC/P67角接觸球軸承(0)2寬度系列為0,2為直徑系列代號(hào)00-內(nèi)徑為10mmAC公稱(chēng)接觸角a=25°P6-一軸承公差等級(jí)為6級(jí)N409/P5N圓柱滾子軸承(0)4寬度系列為0,4為直徑系列代號(hào)09-一-內(nèi)徑

34、為45mmP5-一軸承公差等級(jí)為5級(jí)5307/P65-推力球軸承(0)3寬度系列為0,3為直徑系列代號(hào)07-內(nèi)徑為35mmP6-一軸承公差等級(jí)為6級(jí)5307/P6不能承受徑向載荷。16.7試說(shuō)明滾動(dòng)軸承的基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷、當(dāng)量動(dòng)載荷的意義。答：基本額定壽命：一批同樣的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中百分之九十的軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)所能達(dá)到的壽命?；绢~定動(dòng)載荷：滾動(dòng)軸承若同時(shí)承受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計(jì)算軸承壽命時(shí)在相同條件下比較，在進(jìn)行壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷，用P表示。當(dāng)量動(dòng)載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所

35、能承受的載荷值，稱(chēng)為軸承的基本額定動(dòng)載荷，用C表示。對(duì)向心軸承，指的是純徑向載荷，用Cr表示；對(duì)推力軸承，指的是純軸向載荷，用Ca表示。16.11已知一傳動(dòng)軸上的深溝球軸承，承受的徑向載荷Fr=1200N,軸向載荷Fa=300N,軸承轉(zhuǎn)速n=1460r/min,軸頸直徑d=40mm,要求使用Lh=8000h,載荷有輕微沖擊，常溫下工作，試選擇軸承的型號(hào)尺寸汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)4-1軸的功用是什么？根據(jù)所受的載荷不同，軸分為哪幾種類(lèi)型？各舉一例說(shuō)明。答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。轉(zhuǎn)軸：電動(dòng)機(jī)的輸入軸。心軸：火車(chē)的輪軸。傳動(dòng)軸：連接汽車(chē)變速器與后橋的軸。4-5某傳動(dòng)軸所傳遞的功率P=

36、750Kw,轉(zhuǎn)速n=400r/min。若采用45鋼正火，該軸所需的最小直徑是多少？4-6圖4-10中，若軸的支承跨距L=400mm,主動(dòng)齒輪分度圓直徑d=180mm,螺旋角P=15“，傳遞功率Pi=7KW,轉(zhuǎn)速ni=300r/min,軸的材料采用45鋼調(diào)質(zhì)。試確定軸的危險(xiǎn)截面上的直徑。指出圖4-10中主動(dòng)軸結(jié)構(gòu)的不合理之處，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。圖4-10主動(dòng)軸5-8滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)載荷和當(dāng)量動(dòng)載荷有何關(guān)系？答：在進(jìn)行壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷。5-9滾動(dòng)軸承壽命設(shè)計(jì)計(jì)算的基本思想是什么？什么情況下需要作滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算？答：滾動(dòng)軸承壽命設(shè)計(jì)

37、計(jì)算的基本思想是軸承壽命不小于滾動(dòng)軸承的預(yù)期壽命。對(duì)于承受連續(xù)載荷或間斷載荷而不旋轉(zhuǎn)的軸承；在載荷作用下緩慢旋轉(zhuǎn)的軸承；承受正常載荷但受到短時(shí)沖擊的軸承，要考慮靜強(qiáng)度計(jì)算。5-10說(shuō)明以下幾個(gè)代號(hào)的含義：7210B、7210AC、N210E、51210、30316、7305B/P4。答：7210B3-一角接觸球軸承(0)2寬度系列為0,2為直徑系列代號(hào)10內(nèi)徑為50mm7200AC7角接觸球軸承(0)2寬度系列為0,2為直徑系列代號(hào)00內(nèi)徑為10mmAC公稱(chēng)接觸角a=25°N210EN圓柱滾子軸承(0)2寬度系列為0,2為直徑系列代號(hào)10內(nèi)徑為50mmE軸承公差等級(jí)為6級(jí)512105

38、推力球軸承1寬度系列為1,2為直徑系列代號(hào)10內(nèi)徑為50mm303163圓錐滾子軸承0寬度系列為0,3為直徑系列代號(hào)16內(nèi)徑為82mm7305B/P47角接觸球軸承(0)3寬度系列為0,3為直徑系列代號(hào)05內(nèi)徑為25mmB公稱(chēng)接觸角a=40P4軸承公差等級(jí)為4級(jí)5-11一深溝球軸承需要承受的徑向載荷為10000N,軸向載荷為2000N,預(yù)期壽命為10000h,軸彳全為50mm。試選擇兩種型號(hào)的軸承并作比較。6-1試說(shuō)明聯(lián)軸器和離合器在軸連接中起到什么作用？答：聯(lián)軸器和離合器都是機(jī)械傳動(dòng)中常用件，用于軸與軸(或其它回轉(zhuǎn)零件)的連接，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，也可作為安全裝置。區(qū)別在于聯(lián)軸器將兩軸連接后，機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)中兩軸不能分離，只有停機(jī)后才能拆開(kāi)。而離合器在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中能隨時(shí)結(jié)合與分離，實(shí)現(xiàn)機(jī)械操作系統(tǒng)的斷續(xù)、變速、換向。聯(lián)軸器一般用于動(dòng)力機(jī)(如電機(jī))與工作機(jī)之間的鏈接，離合器用于操作機(jī)構(gòu)中，比如汽車(chē)離合器是傳動(dòng)系中起到動(dòng)力傳遞的結(jié)合和分離及過(guò)載保護(hù)作用。6-2某發(fā)動(dòng)機(jī)需要電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行正常后，兩機(jī)脫開(kāi)，試問(wèn)兩機(jī)問(wèn)該采用哪種離合器？答：6-4萬(wàn)向節(jié)有什么作用？由其結(jié)構(gòu)