機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第二版題解

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第二版(陳曉南楊培林)題解課后答案完整版從自由度，凸輪，齒輪，V帶，到軸，軸承第三章部分題解3-5圖3-37所示為一沖床傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案。設(shè)計者的意圖是通過齒輪1帶動凸輪2旋轉(zhuǎn)后,經(jīng)過擺桿3帶動導(dǎo)桿4來實現(xiàn)沖頭上下沖壓的動作。試分析此方案有無結(jié)構(gòu)組成原理上的錯誤。若有，應(yīng)如何修改解畫岀該方案的機(jī)動示意圖如習(xí)題3-5解圖(a),其自由度為：F=3/7-2P、-3Z3-2Z4-1=0其中：滾子為局部自由度計算可知：自由度為零，故該方案無法實現(xiàn)所要求的運(yùn)動，即結(jié)圖3-37習(xí)題3-5圖構(gòu)組成原理上有錯誤。解決方法：增加一個構(gòu)件和一個低副，如習(xí)題3-5解圖(b)所示。其自由度為：F-3n-

2、2R-Pf3z4-2Z5-1=1將一個低副改為高副，如習(xí)題3-5解圖(c)所示。其自由度為：F-3n-2R-Pf3z3-2Z3-2=1習(xí)題3-5解圖(a)習(xí)題3-5解圖習(xí)題3-5解圖(c)3-6畫岀圖3-38所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖(運(yùn)動尺寸由圖上量取)，并計算其自由度。(a)機(jī)構(gòu)模型(d)機(jī)構(gòu)模型圖3-38習(xí)題3-6圖解(a)習(xí)題3-6(a)圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖可畫成習(xí)題3-6(a)解圖(a)或習(xí)題3-6(a)解圖(b)的兩種形式。計算該機(jī)構(gòu)自由度為：F=3l2只-33-24-0=1習(xí)題3-6(a)解圖(a)習(xí)題3-6(a)解圖(b)解(d)習(xí)題3-6(d)圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖可畫成習(xí)題3-6(d

3、)解圖(a)、習(xí)題3-6(d)解圖(b)、習(xí)題3-6(d)解圖(c)等多種形式。-1-計算該機(jī)構(gòu)自由度為F=2P、-Pf3z3-24-0=1習(xí)題3-6(d)解圖(a)習(xí)題3-6(d)解圖(b)習(xí)題3-6(d)解圖(c)3-7計算圖3-39所示機(jī)構(gòu)的自由度，并說明各機(jī)構(gòu)應(yīng)有的原動件數(shù)目。解(a)F-3rr-=37-210-0=1/I、B、C、D為復(fù)合較鏈原動件數(shù)目應(yīng)為1說明：該機(jī)構(gòu)為精確直線機(jī)構(gòu)。當(dāng)滿足B&BBCADE,AB-AD,A圧CF條件時，E點(diǎn)軌跡是精確直線，其軌跡垂直于機(jī)架連心線AF解(b)F-3rr-Pc3Z5-2Z7-0=13為復(fù)合較鏈，移動副E、F中有一個是虛約束原動件數(shù)目應(yīng)為1

4、說明：該機(jī)構(gòu)為飛剪機(jī)構(gòu)，即在物體的運(yùn)動過程中將其剪切。剪切時剪刀的水平運(yùn)動速度與被剪物體的水平運(yùn)動速度相等，以防止較厚的被剪物體的壓縮或拉伸。解(c)方法一：將4/7/看作一個構(gòu)件F=3n-2只-Pf310-214-0=2B、C為復(fù)合較鏈原動件數(shù)目應(yīng)為2方法二：將F/、FH、HI看作為三個獨(dú)立的構(gòu)件F=3n-2只-Pf312-217-0=2B、C、F、H、/為復(fù)合較鏈原動件數(shù)目應(yīng)為2說明：該機(jī)構(gòu)為剪板機(jī)機(jī)構(gòu)，兩個剪刀刀口安裝在兩個滑塊上，主動件分別為構(gòu)件AB和DE。剪切時僅有一個主動件運(yùn)動，用于控制兩滑塊的剪切運(yùn)動。而另一個主動件則用于控制剪刀的開口度，以適應(yīng)不同厚度的物體。解(d)F-(3-

5、1)/?-(2-1)=(3-1)z3-(2-1)z5=1原動件數(shù)目應(yīng)為1說明：該機(jī)構(gòu)為全移動副機(jī)構(gòu)(楔塊機(jī)構(gòu))，其公共約束數(shù)為1,即所有構(gòu)件均受到不能繞垂直于圖面軸線轉(zhuǎn)動的約束。解(e)F=2A-Pf3，3-2Z3-0=3原動件數(shù)目應(yīng)為3說明：該機(jī)構(gòu)為機(jī)械手機(jī)構(gòu)，機(jī)械手頭部裝有彈簧夾手，以便夾取物體。三個構(gòu)件分別由三個獨(dú)立的電動機(jī)驅(qū)動，以滿足彈簧夾手的位姿要求。彈簧夾手與構(gòu)件3在機(jī)構(gòu)運(yùn)動時無相對運(yùn)動，故應(yīng)為同一構(gòu)件。23-10找岀圖3-42所示機(jī)構(gòu)在圖示位置時的所有瞬心。若已知構(gòu)件1的角速度w,試求圖中機(jī)構(gòu)所示位置時構(gòu)件3的速度或角速度(用表達(dá)式表示)。解(a)尸產(chǎn)w/(-)解v=u=w/(X

6、)解(c)Tu=w/=w/(T)解(d)尸產(chǎn)w/(T)/()w3=w1第六章部分題解參考6-9試根據(jù)圖6-52中注明的尺寸判斷各較鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型。圖6-52習(xí)題6-9圖解(a)T/z+/“=110+40=150S/Mt=90+70=160最短桿為機(jī)架該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)I/+/,n=120+45=165S/川=70+60=130該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)/+/.n=100+50=50VS/“=90+70=160最短桿對邊為機(jī)架該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)6-10在圖6-53所示的四桿機(jī)構(gòu)中，若=17存在它是哪個構(gòu)件c二8,d二21。貝IJ6在什么范圍內(nèi)時機(jī)構(gòu)有曲柄解分析：根據(jù)曲柄存在條件，若存在曲柄，則b不能小

7、于c；若b=c,則不滿足曲柄存在條件。所以b定大于Co若bc、則四桿中c為最短桿，若有曲柄，則一定是CQ桿。bd:+二快cWS/二a+d圖6-53習(xí)題6-10圖bWa*d_c=17+21-8=30bd+Am=d+cS/Mt=a+6bAdYa=21+8-17=12結(jié)論：12W6W30時機(jī)構(gòu)有曲柄存在，CQ桿為曲柄6-13設(shè)計一腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。血？在鉛垂線上，要求踏板在水平位置上下各擺動10,且/e=500mm,/=1000mmo試用圖解法求曲柄S3和連桿的長度。解作圖步驟：按m/mm比例，作出A.D、C、G和G點(diǎn)。連接Aa.Aa.以A為圓心A&為半徑作圓交力0于F點(diǎn)。作FG的垂直平分線

8、nn交EG千F點(diǎn)，則FQ的長度為曲柄AB的長度。作岀機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖ABCD雙B、2點(diǎn)。測量必要的長度尺寸，得到設(shè)計結(jié)果。注：以上作圖步驟可以不寫岀，但圖中必須保留所有的作圖線條。f8=m=80mm(計算值：mm).I.、圖6-56習(xí)題613圖4fBC=112=m=1120mm(計算值：mm)習(xí)題6-13解圖6-14設(shè)計一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知搖桿長度A=100mm,擺角尸45,行程速比系數(shù)K=。試根據(jù)g”解M40的條件確定其余三桿的尺寸。q=180-1=180-1.25-11.25+1=20。/=m./15=m=29mm（計算值：29mm）4=m.BC=m=147mm（計算值：mm）g二33（計算值

9、：）不滿足g.s$4（r傳力條件，重新設(shè)計=m=109mm=m/4=z17=34mm（計算值：mm）=m.BC（計算值：mm）g.,.=40（計算值：）滿足40。傳力條件試用圖解法求曲柄的長度。6-15設(shè)計一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。已知機(jī)架長度A=100mm，行程速比系數(shù)K=、q=180=180=30oKAB=13=m=26mm（計算值:6-576-16設(shè)計一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。如圖6-57所示，已知滑塊的行程s=50mm,偏距=10mmo行程速比系數(shù)K=。試用作圖法求出曲柄和連桿的長度。ACCK1aCC1.41cca=180=180*=30。aK+11.4+1/=m./45=z=m=mm（計算值：mm）4=m.

10、fiC=m=mm（計算值：mm）第七章部分題解參考7-10在圖7-31所示運(yùn)動規(guī)律線圖中，各段運(yùn)動規(guī)律未表示完全，請根據(jù)給定部分補(bǔ)足其余部分（位移線圖要求準(zhǔn)確畫出，速度和加速度線圖可用示意圖表示）。圖7-31習(xí)題7-10圖解7-11一滾子對心移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為一偏心輪，其半徑R=30/7,偏心距e=5呦，滾子半徑心亦,凸輪順時針轉(zhuǎn)動，角速度w為常數(shù)。試求：畫出凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。作出凸輪的理論廓線、基圓以及從動件位移曲線sj圖。7-12按圖7-32所示位移曲線，設(shè)計尖端移動從動件盤形凸輪的廓線。并分析最大壓力角發(fā)生在何處（提示：從壓力角公式來分析）。，解由壓力角計算公式：tana=

11、s）w乃、門、w均為常數(shù)s=0ta=an,a=40mm。為了縮小中心距，要改用昭4mm的一對齒輪來代替它。設(shè)載荷系數(shù)K.齒數(shù)刀、/及材料均不變。試問為了保持原有接觸疲勞強(qiáng)度，應(yīng)取多大的齒寬b解由接觸疲勞強(qiáng)度：s=ZZZ5QQKT（uabu載荷系數(shù)K、齒數(shù)刁、爲(wèi)及材料均不變a/V=aCbni406即Z?C=/77=4=90mm8-25一標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，測得齒輪頂圓直徑冷208mm,齒根圓直徑172mm,齒數(shù)廠24,試求該齒輪的模數(shù)m和齒頂高系數(shù)h：o解dm（z+2hhmd若取/F貝ljm=d=24208-t-T1=8mmm=n+2z+2貝lj/77=zyh=24+20=mm（非標(biāo)，舍）若

12、取h,=答：該齒輪的模數(shù)滬8mm,齒頂高系數(shù)加=。8-26一對正確安裝的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（正常齒制）。已知模數(shù)加4mm,齒數(shù)z.=25,z2=125o求傳動比/,中心距4。并用作圖法求實際嚙合線長和重合度eo解/=zjz,=125/25=5m4a=_(z+乙)=_(25+125)=300mm22d=mzy=425=100mmdFmzF4Z125=500mmc仏=mzycosa=4Z5cos20=mmd尸mz,cosa=4Z25cos20=mmdi=(z.+2/?；)m=(25+2Zz4=108mm(z+2h：)m=(125+24=508mmm=21mm（計算值：mm）BBBB21p/ro

13、osa4cos208-29設(shè)在圖8-54所示的齒輪傳動中，zi=20,zz=20,乃二30。齒輪材料均為45鋼調(diào)質(zhì)，HBS匚240,HBS2=260,HBSF220。工作壽命為2500h。試確定在下述兩種情況中，輪2的許用接觸疲勞應(yīng)力s和許用彎曲疲勞應(yīng)力。輪1主動,轉(zhuǎn)速為20r/min；輪2主動,轉(zhuǎn)速為20r/min。圖8-45題8-29圖解輪1主動：gH2=gH=1（輪2的接觸應(yīng)力為脈動循壞，彎曲應(yīng)力為對稱循壞）60agt=60z20zr2500=310。p164圖8-34：K.=p165圖8-35：2p164表8-8：.=,S“（失效概率W1/100）p162圖8-32（c）:230=16

14、1MPa（輪齒受雙向彎曲應(yīng)力作用）p163圖8-33（c）:二480MPap162式8-27：s=sK161z2-一-p162式8-28：s.J=g乙產(chǎn)輪2主動：gK2=gF2=2（輪2的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力均為脈動循環(huán)）Nf60處g厶二6020T2500=6Zp164圖8-34：K,=p165圖8-35：2；.=p164表8-8：5=,S2（失效概率1/100）p162圖8-32（c）:230MPap163圖8-33（c）:480MPaYsr=p162式8-27：s二sFQ2302-一p162式8-28：s,J=杯書/8-30一閉式單級直齒圓柱齒輪減速器。小齒輪1的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，齒

15、面硬度250HBS；大齒輪2的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度220HBSo電機(jī)驅(qū)動，傳遞功率Q10kW,n,=960r/nin,單向轉(zhuǎn)動，載荷平穩(wěn)，工作春命為5年(每年工作300天，單班制工作)。齒輪的基本參數(shù)為：昭3mm,Zi=25,z2=75,5二65mm,4=60mm。試驗算齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。解幾何參數(shù)計算：dy=mz、=325=75mm=(z+2h：)m=(25+2Zz3=81mmacos1(Zcosa/oCi)=cos1(75cos20/81)=d二乙二375=225mm必二(z2+2h：)m=(75+2Zz3=231runq竝二cos_T(d2cosa/必)二co

16、s1(225cos20/231)=m38二(zi+z2)=_z(25+75)=150mm221e二z(tana.i-tanaC)+zCtan-tanaC)T二250-tan20)+75,0-tan20)=2qu=zjz、=75/25=3m二z、nJz2=25z960/75=320r/min載荷計算：p152表8-5：Ka-v二7596Q二m/s6000060000p153表8-6：齒輪傳動精度為9級，但常用為68級，故取齒輪傳動精度為8級p152圖8-21：K=TOC o 1-5 h z涇_60fr=d!75p154圖8-24：(軟齒面，對稱布置)p154圖8-25：Kftx，*AP10T、=

17、9550=9550=Nmm960許用應(yīng)力計算：N=6QngL=60z960zV(5Z300z8)=10“二60gL=60z320V(53008)=z105P164圖8-34：Y八、Y”p165圖8-35：Z八、Z八p164表8-8：S罰=,S二(失效概率W1/100)p162圖8-32(c):sw二220MPa,s皿？二270MPap163圖8-33(c):siini=550MPa,s“說=620MPap162式8-27：s=sK220z2-一MPasnisYY270z2z=MPa6p162式8-28：s=吶乙=539MPaSs=sZ=620=MPa1驗算齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度：p160表8-7：

18、Z=MPa圖8-31：Z尸p160式8P6：p160式8-25：s.sj齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠驗算齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度：p157圖8-28：滄二,怡二p158圖8-29：Ys滬p158式8-23：K二+二+p158式8-22：Sa=2000/Cr2000=MPad、bm75z653s=2000A7k2000=MPadbmIS60,3snsj齒輪1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠s.sJ齒輪2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠第九章部分題解9-6圖9-17均是以蝸桿為主動件。試在圖上標(biāo)出蝸輪(或蝸桿)的轉(zhuǎn)向，蝸輪齒的傾斜方向，蝸桿、蝸輪所受力的方向。圖9-17習(xí)題9-6圖解(虛線箭頭表示判定得到的旋轉(zhuǎn)方向)9-18已知一蝸桿

19、傳動，蝸桿主動，ZF4,蝸桿頂圓直徑必二48mm,軸節(jié)必二，轉(zhuǎn)速nFl440r/min,蝸桿材料為45鋼，齒面硬度HRCN45,磨削、拋光；蝸輪材料為錫青銅。試求該傳動的嚙合效率。P1解Tp尸pmm=4mmT*=2himdmm4g=arctanW/zd=arctan(4)=d40d2pn,402pz1440K匸200060=20060=_mAcosgcosgcos0p199表9-5:線性插值+二j尸arctan(Q=h=tan=tan=tan(g+jJtan+9-20手動絞車的簡圖如圖9T9所示。手柄1與蝸桿2固接，蝸輪3與卷筒4固接。已知滬8mm、Z-Z=63mnvZ2=50,蝸桿蝸輪齒面間

20、的當(dāng)量摩擦因數(shù)手柄1的臂長Z.=320mm,卷筒4直徑也二200幀，重物FIOOONo求：在圖上畫出重物上升時蝸桿的轉(zhuǎn)向及蝸桿、蝸輪齒上所受各分力的方向；蝸桿傳動的嚙合效率；若不考慮軸承的效率，欲使重物勻速上升，手柄上應(yīng)施加多大的力說明該傳動是否具有自鎖性圖9-19習(xí)題9-20圖解蝸桿的轉(zhuǎn)向及蝸桿、蝸輪齒上所受各分力的方向如圖嚙合效率：z、z8g=arctan(zni)=arctan(1)=d63j,=arrtan行二arctan=tangh=s_n(gjjtan4手柄上的力：200PdVid幾=/f=1000500dmz28Z50F!=tan(g+j”)T=FL2或：7；=7；/h自鎖性：/

21、3tan(g+jr)=500tan+=N63FdF=N2L-2f320Wdg.二Sgj，機(jī)構(gòu)具有自鎖性第十章部分題解參考10-4在圖10-23所示的輪系中，已知各輪齒數(shù)，3C為單頭右旋蝸桿，求傳動比/no10-6圖10-25所示輪系中，所有齒輪的模數(shù)相等，且均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，若200r/min,心=50r/min。求齒數(shù)血及桿4的轉(zhuǎn)速厶。當(dāng)1)“、久同向時；2)6、處反向時。mm解”3-久ZiZzc15z20a=（a+5a）/6設(shè)為“+”貝lj1）r?i%處同向時：a=S+5e）/6=（200+550）/6=+75r/min（m與同向）2）小、處反向時：ru=S+5心）/6二（200-550）/6

22、=r/min（m與處反向）10-8圖10-27所示為卷揚(yáng)機(jī)的減速器，各輪齒數(shù)在圖中示出。求傳動比人。解1-2-3-4-7周轉(zhuǎn)輪系，5-6-7定軸輪系T匸lz5278=-169久-eziz324z2121斥三id一=-=_=nze二rhri2767S與處同向）TOC o 1-5 h z/iz=6310-9圖10-28所示輪系，各輪齒數(shù)如圖所示。求傳動比7uo13=NnnH-ZZF-1890=-5解in/=lFz右339055mm“87z3658rh=0n:./=614n/-58=116（/?i與燦同向）/=n/310-11解1-2圖10-30示減速器中，已知蝸桿1和5的頭數(shù)均為1(右旋)，Za,

23、zC4=100,=100,求傳動比ino定軸輪系，-5、5-4定軸輪系，2-3-4-/周轉(zhuǎn)輪系nz99n/i2=L=一=99=1(X)rhZy199=101,乙二99,/=F1001QQ10000-=!101n(t)久ZrzJ01z110110000/=lrf=一z=-Waf_1(/?)rrnzl11n101”n_(/7)二十一Y=22991000019800001980000心=冊第十一章部分題解11-11設(shè)V帶傳動中心距5=2000mn,小帶輪基準(zhǔn)直徑d.=125mm,/?.=960r/min,大帶輪基準(zhǔn)直徑山二500mm,滑動率s=2%o求：（1）V帶基準(zhǔn)長度；（2）小帶輪包角勿；（3）

24、大帶輪實際轉(zhuǎn)速。解（DV帶基準(zhǔn)長度：pamp（5oo-i25）二82500-3,140k+J?2500-3,14%)-8,140門8小帶輪包角ap-d-=p-=p-=2.989rad=17262a+_（比+dJ+=2Z2000+_（125+500）+=mm24a242000p255查表11-5：5000mm小帶輪包角a,:W500-1253i=p二p-=rad32000大帶輪實際轉(zhuǎn)速：ndn2比(1-e)n=dl(l-e)n=12-960=r/mjndoi50011-13某V帶傳動傳遞功率片kW,帶速u-10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的2倍，求緊邊拉力斤及有效工作拉力F,Fv解TXXKT/82

25、L-3pd+J（2厶3pd）8d82,2500-3,180b+J?2500-3,18%）-8,180OO4n=匕匕二821.0mm8小帶輪包角ap-=p-。-二p聲=2.922rad=821p253表11-3：PgkWp255表11-4：Km卜=（線性插值）P=（嚴(yán)DR）KK二+K,差值:D=P=kW第十二章部分題解12-7某自動機(jī)上裝有一個單撥銷六槽外槽輪機(jī)構(gòu)，已知槽輪停歇時進(jìn)行工藝動作，所需工藝時間為30秒，試確定撥盤轉(zhuǎn)速。解六槽外槽輪機(jī)構(gòu)兩槽間夾角：2JF36O0/6=60主動撥盤對應(yīng)轉(zhuǎn)過角度：2ai=180-2j2=120主動撥盤轉(zhuǎn)過360-2aF240時，槽輪處于停歇階段，所用時間為

26、30秒，設(shè)撥盤勻速轉(zhuǎn)動，則其轉(zhuǎn)速：。_6Qn=240=r/min3036012-9在牛頭刨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，設(shè)進(jìn)給絲杠的導(dǎo)程為5mm,而與絲杠固結(jié)的棘輪有28個齒。問該牛頭刨床的最小進(jìn)給量是多少解棘輪轉(zhuǎn)過28個齒時，絲杠轉(zhuǎn)一周，進(jìn)給機(jī)構(gòu)移動一個導(dǎo)程(5mm)故牛頭刨床的最小進(jìn)給量為：=mm第十四章部分題解14-11在圖14-19中，行星輪系各輪齒數(shù)為z,、Z2、刀，其質(zhì)心與輪心重合，又齒輪1、2對其質(zhì)心gQ的轉(zhuǎn)動慣量為4、4系桿/對。的的轉(zhuǎn)動慣量為%齒輪2的質(zhì)量為血，現(xiàn)以齒輪1為等效構(gòu)件，求該輪系的等效轉(zhuǎn)動慣量J.O解由公式(14-18)：上aee/z9一k-rd+aew一d-ruu必9dv/w

27、d-r4-0+6eeeue99ewv/求w：V/-WW-V/uu圖14-19習(xí)題14-11圖求WWWw：w-w即:dwouukd-ruu+9W-r-rd15機(jī)器一個穩(wěn)定運(yùn)動循環(huán)連桿所組成的轉(zhuǎn)動副Azzbz)與主軸兩轉(zhuǎn)相對應(yīng)。以曲柄與的中心為等效力的作用點(diǎn)，等W.y乙w?Wizoaegzzo-r故J二J+J+(mf-J)ae9二ZO9?e2+z-r09eZZ-r0eWWZ2+ZZ(2+Z)效阻力變化曲線幾廠，如圖14-22所示。等效驅(qū)動力幾為常數(shù)，等效構(gòu)件（曲柄）的平均角速度值3F25rad/s,不均勻系數(shù),曲柄長/訐，求裝在主軸（曲柄軸）上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。解求總：WdsF&仁ds,FJ4p/

28、八80（p/w+P/Q2故F、f30N圖14-22習(xí)題14-15圖作等效力曲線、能量指示圖（見習(xí)題14-15解圖）；求必：習(xí)題14-15解圖圖中：ab=-50p/Nm、be=30p/“Nm、cd=-25p/eNm、da=45pNm故必二50p/.=50pz=25pNmIV252求J:Jkginwxi2514-19圖14-26所示回轉(zhuǎn)構(gòu)件的各偏心質(zhì)量加=00g、饑=150g、處二200g、/nFlOOg,它們的質(zhì)心至轉(zhuǎn)動軸線的距離分別為廠i=400mm、rrSOOmm%r3=200mm,各偏心質(zhì)量所在平面間的距離為/n=1訐/滬200価，各偏心質(zhì)量的方位角a,=120、a“二60、aM=90如加

29、在平衡面V和T中的平衡質(zhì)量mf及mf的質(zhì)心至轉(zhuǎn)動軸線的距離分別為廠和廠，且廠=Z=500mm,試求mf和卅的大小及方位。圖14-26習(xí)題14-19圖解T平衡面：mCr,=mry=100z400=40000gmm*/200+200/7?C1T2=/”347727*2=150300-Qnnnnamm/.+/.+/.,200+200廣200mCr5=z200z200=13333gmm/也+/+/“200+200+20r平衡面：meHr-gr產(chǎn)c15(T300=15000gmm人+人+人200+200+200+/2mCC門=F劉佩門二200z200=26667gmm/“+/紆+/.200+200+20

30、0加工r4=/7ir4=100z300=30000gmm習(xí)題14-19解圖-2-圖解法結(jié)果見習(xí)題14-19解圖由解圖可得：加=z1000=28500gmm（計算值：）忒CrCC=381000=38000gmmcc/=C2Ff22二MPaC+Gpdp材料疲勞極限：S2=z800=256MPap347取：e=1（表15-3）,K.=、S=2（控制預(yù)緊力）、K=（表15-4）許用應(yīng)力幅：s=eKKs、二T256=MPaShK2Zs,s,安全15-13一托架用6個較制孔用螺栓與鋼柱相聯(lián)接，作用在托架上的外載荷5X104No就圖15-48所示的三種螺栓組布置形式，分析哪一種布置形式螺栓受力最小。圖15-

31、48習(xí)題15-13圖（托架與機(jī)架連接螺栓組三種不同布置方案）解外載荷向螺栓組中心簡化，則各螺栓組受橫向力斤和旋轉(zhuǎn)力矩&300F,斤作用下，各螺栓組中單個螺栓所受剪力：26在旋轉(zhuǎn)力矩廠作用下，各螺栓組中單個螺栓所受最大剪力分析:圖(a)：螺栓仁3、5受剪力最大：7rTr3QQF1003門+廠3+n+廠5+幾圖(b):螺栓組中各螺栓受剪力相等：3(門+n)3Z廠JTT(1003)+(503)15TrTrT300A1廣+廠+廠+廣+廠+廠6廠6r圖C)：螺栓仁3、4、6受剪力最大6,1503F一F_F-F-F2亦f廠+廠+廠+廠+廠+廠4廠+2廠4,(75屈+2,75_11在橫向力F和旋轉(zhuǎn)力矩廠作用

32、下，各螺栓組中螺栓受力如圖所示。TrTr冃冃冃二冃二=F各螺栓組中受最大剪力螺栓上所受合力：圖(a)：螺栓3受力最大:a=30(Fco%)+(Fsir)圖:螺栓4受力最大:FFFF=一+代+=663圖(c)：螺栓3、4受力最大:751匕_Vl50+75V51502C0Sb=777T=結(jié)論：比較三種螺栓組布置形式中螺栓組中受最大剪力的螺栓可知：圖(b)布置形式螺栓受力最小14圖15-49是由兩塊邊板焊成的龍門式起重機(jī)導(dǎo)軌托架。兩塊邊板各用4個螺栓與立柱(工字鋼)相連接，支架所承受的最大載荷為20000N,試設(shè)計：采用普通螺栓聯(lián)接(靠摩擦傳力)的螺栓直徑d;采用較制孔用螺栓聯(lián)接(靠剪切傳力)的螺栓

33、直徑d設(shè)已知螺栓的t為28MPao圖15-49習(xí)題15-14圖解外載荷向螺栓組中心簡化貝IJ：螺栓組受橫向力應(yīng)=20kN螺栓組受旋轉(zhuǎn)力矩20X300=6X103kNmmF_20在橫向力作用下，單個螺栓受24在旋轉(zhuǎn)力矩廠作用下，單個螺栓所受力：F二F=F=F二-=7.07kN引V75+75螺栓組受力如圖所示，其中螺栓2、3所受載荷最大，最大載荷為：戶=+Fcos45。）+（Fsir45。）二J25+7.07，+707,TrT8r8r=9.01kN采用普通螺栓連接(靠摩擦傳力)的螺栓直徑d由摩擦力與載荷平衡條件：fFCm二K?。篺=(p353表15-7)、K=480=240MPap343式15-9

34、：dj_=j=mmpspz240采用較制孔用螺栓連接(靠剪切傳力)的螺栓桿剪切面直徑&Pp348式15-20：t=Wt4，F(xiàn)4,9.01,10.好E珂P28=唄第十六章部分題解16-9設(shè)圖16-40中在軸上A段上裝一齒輪，采用（/7/s7）配合；在3段上裝兩個圓螺母用以固定齒輪的軸向位置；在C段上裝一向心球軸承。試選定軸上/、么、門和3段螺紋的型式及其公稱直徑（外徑）。圖3-37習(xí)題3-5圖解（1）軸頭長度/:/=28mm（軸頭長度應(yīng)比零件輪轂寬度小12mm）(2)直徑d:如24mm（軸承內(nèi)圈d、軸承內(nèi)徑+2廠=17+2X=20mm）(3)圓角ri：n=1mm(ri40mm）強(qiáng)度校核：S=MP

35、aWs=110MPa第十七章部分題解17-12已知某礦山機(jī)械減速器的中間軸非液體摩擦徑向滑動軸承的載荷Q86000N,轉(zhuǎn)速/=192r/min,軸頸直徑0160mm,軸承寬度企190mm,軸材料為碳鋼，軸承材料為軸承合金ZChPbSb16-16-2o試驗算該軸承是否合用。注：軸承合金ZChPbSb16-16-2新牌號為：ZPbSb16Sn16Cu2解p410表7-1：p=15MPa,k=12m/s,pk=10MPa-m/sdB160190-86000M92-45519100819100,190dnd、160,192F86000驗算軸承的平均壓力p：q=Wq驗算軸承的p”值：puMPa-m/spy驗算滑動速度/=S|/60z100060z1000軸承合用20某機(jī)械設(shè)備中一根軸支承在一對深溝球軸承上，構(gòu)成兩端單向固定支承，已知軸承所受徑向載荷為幾二6000N,片2=4500N,軸上的軸向中心外載荷莊M250N、指向軸承2,軸的轉(zhuǎn)速為/=970r/min,工作中有中度沖擊，要求軸頸直徑尺70mm,試選取軸承型號。解查機(jī)械設(shè)計手冊，初選軸承：6214,Q=kN,心二45kN軸承1不受軸向載荷幾二0斤2=1250Np440表17-8