機械設計基礎第2版林偉部分習題答案

單元一機械設計概論1.簡述設計技巧應滿足的基本要求。答：1.使用功能要求；2.經(jīng)濟性要求；3.勞動保護要求；4.可靠性要求；5.其他專用要求。2.簡述設計機械零件應滿足的基本要求。答：1.工作能力要求；2.結構工藝性要求；3.經(jīng)濟性要求；4.質量小的要求；5.可靠性要求。3.機械零件的主要失效形式有哪些？并解釋。答：1.整體斷裂。整體斷裂分為一次斷裂和疲勞斷裂兩類。當零件受外載荷作用,由于危險截面上應力超過零件的強度極限時而發(fā)生的斷裂稱為一次斷裂。當零件在循環(huán)變應力作用下工作較長時間以后,危險截面上的應力超過零件的疲勞極限時所發(fā)生的斷裂稱為疲勞斷裂。2.過大的殘余變形。如果作用于零件上的應力超過了材料的屈服極限,則零件將產(chǎn)生殘余變形。3.表面破壞。機器中的零件都要與別的零件發(fā)生靜接觸或動接觸,或形成配合關系，因此表面破壞是機械零件經(jīng)常發(fā)生的一種失效形式。4.破壞正常工作條件引起的失效。有些機械零件只有在一定的工作條件下才能正常工作。如果這些工作條件被破壞,就將導致零件失效。4.簡述機械零件的計算準則。答：1.強度準則；2.剛度準則；3.壽命準則；4.振動穩(wěn)定性準則。5.簡述機械零件設計的一般步驟。答：1.選擇零件的類型和結構；2.分析和計算載荷；3.選擇合適的材料；4.確定零件的主要尺寸和參數(shù)；5.零件的結構設計；6.校核計算；7.繪制零件的工作圖；8.編寫設計計算說明書。單元二工程材料余鋼的熱處理2-1材料性能通常分幾類?什么叫材料的力學性能?用哪些指標來衡量?材料性能通常分為兩類：1.使用性能；2.工藝性能；材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性是力學性能；指標衡量：強度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強度。2-2一根標準拉伸試樣的直徑為10mm,標距長度為50mm,拉伸試驗時測出試樣在26000N時屈服,出現(xiàn)的最大載荷為45000N。拉斷后的標距長度為58mm,斷口處直徑為7.75mm,試計算σs、σb、δ52-3試述布氏硬度和洛氏硬度在測試方法及應用范圍上的區(qū)別。常用的布氏硬度機是淬火鋼球壓頭；而洛氏硬度機是用金剛石壓頭。因此，它們在測量鋼鐵材料時，其應用范圍是不一樣的：布氏硬度一般用作硬度較低材料的測定，如退火鋼或正火鋼；而洛氏硬度大多用作硬度較高材料的測定，如淬火鋼。2-4金屬材料的工藝性能有哪些?1.鑄造性；2.鍛造性；3.焊接性；4.切削加工性。2-5解釋下列名詞術語:強度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞強度。強度：強度是材料載荷（外力）作用下抵抗塑性變形和破壞的能力；硬度：硬度是指金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃傷的能力。塑性：塑性是材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。沖擊韌性：沖擊韌性是指金屬材料在沖擊載荷的作用下折斷時吸收變形能量的能力，常用沖擊吸取或沖擊韌度來表示。疲勞強度：疲勞強度是表示材料經(jīng)周期性交變載荷作用而不致引起斷裂的最大應力，其大小與應力變化的次數(shù)有關。2-6常用的熱處理方法有哪些?請說明退火、正火、淬火、回火及表面淬火的作用。常用的熱處理方法：1.整體熱處理（普通熱處理）；2.表面熱處理；3.最終熱處理；4.預備熱處理。退火：降低鋼的硬度,提高塑性;細化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷,均勻鋼的組織和成分;消除鋼中的內應力,以防止變形和開裂。正火：使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除材料的內應力，降低材料的硬度。淬火：提高鋼的硬度和耐磨性；回火：穩(wěn)定組織和尺寸，降低脆性，消除內應力；調整硬度，提高韌性，獲得優(yōu)良的力學性能和使用性能。表面淬火：提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度，而心部仍具有較高的韌性。2-7什么是鑄鐵?它分哪幾類?鑄鐵是含碳質量分數(shù)大于2.11%的鐵碳合金；分類：1.白口鑄鐵；2.灰鑄鐵；3.球墨鑄鐵；4.可鍛鑄鐵。2-8試述鋼的分類。說明下列鋼的牌號的含義及主要用途:Q235、45、T12A、1Cr13、W18Cr4V、GCr15、Cr12、65Mn。鋼的分類：碳素鋼；合金鋼；特殊性能合金鋼。Q235：Q235是中國的普通碳素結構鋼牌號，表示其碳含量為0.2%左右。它具有良好的可塑性、韌性和焊接性能，廣泛用于一般結構件、輕型履帶、管道、車輛制造等領域。45：45是一種碳素結構鋼，含碳量較高，約為0.45%。它具有較高的強度和硬度，常用于制造機械零件、軸承、齒輪、刀具等要求較高強度和耐磨性的零部件。T12A：T12A是一種高速工具鋼牌號，含有較高的碳、鎢、鉬和鉻等元素。它具有良好的耐熱性、耐磨性和硬度，適用于制造切削工具、沖模、鉆頭、銑刀等高速切削工具。1Cr13：1Cr13是一種不銹鋼，含有約13%的鉻元素，具有一定的耐腐蝕性和磁性。它常用于制造刀具、廚具、機械零件等需要較強耐蝕性的應用領域。W18Cr4V：W18Cr4V是一種高速工具鋼牌號，含有較高的鎢、鉻、釩和碳等元素。它具有優(yōu)異的熱硬性、耐熱性和耐磨性，廣泛用于制造刀具、鉆頭、銑刀、切削工具等高速切削工具。GCr15：GCr15是一種軸承鋼牌號，含有約1.5%的鉻元素。它具有良好的硬度、耐磨性和疲勞強度，適用于制造軸承、滾珠、滾子等高精度軸承零件。Cr12：Cr12是一種冷作模具鋼牌號，含有較高的碳和鉻元素。它具有較高的硬度、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，常用于制造冷沖模、剪切刀具、冷擠壓模具等要求較高的模具。65Mn：65Mn是一種碳素彈簧鋼牌號，含有約0.65%的碳元素。它具有良好的彈性和疲勞強度，適用于制造彈簧、彈片、刀條等要求彈性和硬度的零部件。2-9常用的非金屬材料有哪些?試舉出它們在機器中的應用例子。塑料、橡膠、陶瓷、玻璃、纖維材料；塑料應用：機器外殼、面板、齒輪、管道、線纜套等。橡膠應用：密封圈、減震墊、橡膠管等。玻璃應用：觀察窗、儀表面板、光學元件等。陶瓷應用：絕緣體、耐磨件、傳感器、陶瓷刀具等。纖維材料應用：結構件、強化材料、飛機部件、船舶零件等。10-14ADDCA15-19BAADD2-20鋼中常見的有害和有益元素有哪些?分別說明其有害和有益的原因。鋼中常見的有害元素包括硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）和鉛（Pb），而常見的有益元素包括鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、釩（V）、錳（Mn）和鈦（Ti）等。原因：有害元素：硫（S）和磷（P）：它們會降低鋼的韌性和冷加工性能，導致脆性斷裂，并在高溫下引起熱開裂和氣孔形成。氧（O）：氧的存在會導致鋼的氧化和燒結，降低鋼的強度和塑性。氮（N）：氮會在鋼中形成氮化物，使鋼的塑性和韌性下降。鉛（Pb）：鉛會降低鋼的強度和塑性，并對環(huán)境產(chǎn)生污染。有益元素：鉻（Cr）：鉻可以提高鋼的耐腐蝕性、耐熱性和抗磨損性能，增強鋼的強度和硬度。鎳（Ni）：鎳可以提高鋼的韌性、延展性和耐腐蝕性能，使鋼具有較好的低溫沖擊韌性。鉬（Mo）：鉬可以提高鋼的強度、硬度和熱穩(wěn)定性，增強鋼的抗磨損性和耐蝕性。釩（V）：釩可以提高鋼的強度、韌性和耐磨性能，還可以調節(jié)鋼的晶粒細化。錳（Mn）：錳可以提高鋼的強度和韌性，增強鋼的耐磨性和沖擊韌性。鈦（Ti）：鈦可以提高鋼的強度、韌性和抗腐蝕性能，還可以抑制氮的影響，減少氮的含量。單元三互換性技術3-1在機械制造中,按互換性原則組織生產(chǎn)有什么優(yōu)越性?是否在任何情況下按互換性原則組織生產(chǎn)都有利?答：優(yōu)越性：互換性簡化了生產(chǎn)流程：互換性要求零件具有相同的尺寸、形狀和功能，可以在不需要額外加工的情況下互相替換使用。這簡化了生產(chǎn)流程，減少了零件加工和調試的工作量。提高了生產(chǎn)效率：互換性使得零件的加工和裝配更加標準化和自動化，降低了人工操作的難度和出錯的可能性。同時，互換性還便于批量生產(chǎn)和快速更換零件，提高了生產(chǎn)效率。降低了生產(chǎn)成本：互換性減少了因為零件不匹配而導致的調試和修正成本。同時，互換性也便于批量生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟效益，降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。便于維修和更換：互換性使得維修更加簡便，可以直接更換具有相同功能的零件，減少了維修時間和成本。然而，并不是在任何情況下按照互換性原則組織生產(chǎn)都有利。有些特殊的機械設備或產(chǎn)品需要定制化的零件，無法完全符合互換性要求。另外，一些高精度、高可靠性的設備或產(chǎn)品可能需要特殊的加工和裝配工藝，互換性可能會受到一定的限制。3-2舉例說明在日常生活中具有互換性的零部件給人們帶來的方便。答：電池：不同品牌的電子設備通常可以使用相同類型和規(guī)格的電池。例如，常見的AA電池和AAA電池可以被多種不同品牌的電子設備所使用，這種互換性使得電池的更換和購買變得簡單方便。燈泡：標準化的燈泡可以在各種燈具中互相替換使用。不同型號的燈泡可以根據(jù)需要選擇，而無需更換燈具本身，這為人們提供了更多的選擇和便利。螺紋連接件：螺釘、螺母和螺紋管件等螺紋連接件具有互換性。它們的標準化尺寸和螺紋規(guī)格使得不同品牌和型號的產(chǎn)品可以使用相同類型的連接件，方便了裝配、拆卸和維修。USB接口：USB接口已成為廣泛應用于計算機、手機、相機等設備之間的標準接口。具有相同類型的USB接口的設備可以使用相同的數(shù)據(jù)線和充電器，實現(xiàn)互換性，方便了數(shù)據(jù)傳輸和充電。3-3完全互換與不完全互換的區(qū)別是什么?各應用于何種場合?答：完全互換是指在設計和生產(chǎn)過程中，零部件之間的尺寸、形狀、功能等參數(shù)完全一致，可以在不需要任何調整或加工的情況下互相替換使用。換句話說，完全互換的零部件具有絕對一致的互換性，可以實現(xiàn)零誤差的互換。不完全互換則是指雖然零部件之間有一定的互換性，但在使用過程中可能需要進行一些適應性的調整、配合或加工，才能實現(xiàn)互相替換使用。不完全互換的零部件可能在尺寸、配合間隙、表面質量等方面存在一定的差異。完全互換適用于對尺寸精度要求較高、需要快速裝配、快速更換零部件的場合。例如，精密儀器、機床等領域常常要求零部件具有完全互換性，以便快速更換損壞或需要維修的零部件。不完全互換適用于對尺寸精度要求相對較低、在使用過程中可以通過調整或加工實現(xiàn)互換的場合。例如，某些機械設備的關鍵零部件可能因為特定的工作環(huán)境或特殊的功能要求而需要進行定制或調整，無法實現(xiàn)完全互換。3-4加工誤差、公差、互換性三者的關系是什么?答：加工誤差會對零部件的尺寸產(chǎn)生影響，公差的設定是為了控制加工誤差在允許范圍內，而互換性則是在滿足公差要求的前提下，實現(xiàn)零部件的替換和互換使用。公差的設定是為了保證互換性的實現(xiàn)，使得零部件在制造和裝配過程中能夠達到預期的功能和性能要求。3-5利用標準公差和基本偏差數(shù)值表,查出公差帶的上、下偏差。(1)Φ28K7(2)Φ40M8(3)Φ25Z6(4)Φ30js6(5)Φ60J6答：(1)解:由公稱尺寸Φ28和偏差代號K查表得ES=6um,由公稱尺寸Φ28和公差等級IT7查的Th=21um,∵Th=ES-EI;∴EI=-15um(2)~(5)如上。3-6查出下列配合中孔和軸的上、下偏差,說明配合性質,畫出公差帶圖和配合公差帶圖,標明其公差,求出最大,最小極限尺寸,求出最大、最小間隙（或過盈）。（1）Φ40H8/f7（2）Φ40H8/js7（3）Φ40H8/t7答：略。3-7設三個配合的基本尺寸和允許的極限間隙或極限過盈如下，若均選用基孔制，試確定各孔、軸的公差等級及配合種類，并畫出公差帶圖、配合公差帶圖。（1）D(d)=Φ40mm，Xmax=+70um，Xmin（2）D(d)=Φ95mm，Ymax=＋130um，Ymin（3）D(d)=Φ10mm，Ymax=?+10um，Ymin答：略。3-8試根據(jù)題3-8表中的已知數(shù)據(jù)，填寫表中的空格，并按適當比例繪制各孔和軸的公差帶圖。答：略。3-9根據(jù)題3-9表中三對配合的已知數(shù)據(jù)，填寫表中的空格，并按適當比例繪制各對配合的尺寸公差帶圖和配合公差帶圖。答：略。3-10設基本尺寸為Φ40mm的孔、軸配合，要求裝配后的間隙或過盈值在+0.025~～0.020mm范圍內，試確定孔、軸的配合代號（采用基孔制配合），并繪制尺寸公差帶圖與配合公差帶圖。答：略。3-11某基軸制配合，孔的下偏差為—11pum，軸公差為16pm，最大間隙為30um，試確定配合公差。答：略。3-12基本尺寸為30mm的N7孔和m6軸相配合，已知N和m的基本偏差分別為-7um和+8pm，IT7=21um，IT=13um。試計算極限間隙(或過盈)、平均間隙(或過盈)及配合公差，并繪制孔﹑軸配合的公差帶圖（說明何種配合類型）。答：略。3-13設有一孔、軸配合,基本尺寸為25mm，要求配合的最大過盈為一0.028rmm，最大間隙為0.006mm，試確定公差等級，選擇適當?shù)呐浜喜⒗L制公差帶圖。答：略。3-14一對基軸制的同級配合，基本尺寸為25mm，按設計要求配合的間隙應在066m范圍內變動，試確定孔、軸公差，寫出配合代號并繪制公差帶圖。答：略。3-15一對基孔制配合基本尺寸為25mm，要求配合過盈為-0.014～-0.048mm，試確定孔軸公差等級、配合代號并繪制公差帶圖。答：略。3-16設計基本尺寸為50mm的孔、軸配合，要求裝配后的間隙在8～51urm范圍內，確定合適的配合代號，并繪出公差帶圖。答：略。3-17判斷下列各對配合的配合性質是否相等,并說明理由。（1）Φ25H7/g6與Φ25G7/h6（2）Φ60H8/f8與Φ6OF8/h8（3）Φ40K7/h6與Φ40H7/k6（4）Φ50K6/h6與Φ50H/6k6（5）Φ40H7/s7與Φ40S7/h7（6）Φ60H7/s6與Φ60S7/h6答：略。3-18有一孔、軸配合，要求鍍鉻后應滿足的Φ50H8/f7的配合要求，鍍鉻層厚度為0.068~0.012mm。試確定鍍鉻前孔、軸加工的公差帶代號。答：略。3-19圓度和徑向圓跳動公差帶，有何相同點和不同點?答：相同點：兩者都是用于描述圓形零件的幾何特征誤差。它們都是通過公差帶的形式來表示誤差范圍，通過上下限值來限制圓形零件的偏差。不同點：圓度描述的是圓形零件表面與一個理想圓之間的偏差，它關注的是整體圓度程度。徑向圓跳動公差帶描述的是圓形零件上各個點與一個理想圓的徑向偏差，它關注的是局部徑向跳動情況。3-20圓柱度和徑向全跳動公差帶，有何相同點和不同點?答：相同點：兩者都是用于描述圓柱零件的幾何特征誤差。它們都是通過公差帶的形式來表示誤差范圍，通過上下限值來限制圓柱的偏差。不同點：圓柱度描述的是圓柱零件表面與一個理想圓柱之間的偏差，它關注的是圓柱表面的整體圓度程度。徑向全跳動公差帶描述的是圓柱零件表面上各個點與一個理想圓柱軸線之間的徑向偏差，它關注的是圓柱表面上的局部跳動情況。3-21平面度公差帶與平面對基準平行度公差帶，有何相同點及不同點?答：相同點：兩者都是用于描述平面零件的幾何特征誤差。它們都是通過公差帶的形式來表示誤差范圍，通過上下限值來限制平面的偏差。不同點：平面度公差帶描述的是平面零件表面與一個理想平面之間的偏差，它關注的是平面表面的整體平整程度。平面對基準平行度公差帶描述的是平面零件表面與一個基準平面之間的平行關系，它關注的是平面表面與基準平面的平行度。3-22形狀公差的公差帶與方向公差的公差帶，主要區(qū)別是什么?答：主要區(qū)別如下：描述的誤差類型不同：形狀公差的公差帶描述的是零件的形狀和輪廓誤差，如平面度、圓度、直線度等。它關注的是零件表面的形狀和輪廓與理想形狀之間的偏差。方向公差的公差帶描述的是零件的方向誤差，如平行度、垂直度、傾斜度等。它關注的是零件中線或表面的方向與理想方向之間的偏差。限制的幾何特征不同：形狀公差的公差帶用于限制零件的形狀和輪廓，例如一個平面的平面度、一個圓的圓度等。方向公差的公差帶用于限制零件的方向和位置關系，例如兩個平面的平行度、一個表面與軸線的垂直度等。表示方法和符號不同：形狀公差的公差帶通常使用直線、圓形或其他曲線來表示，可以用具體數(shù)值或符號表示形狀誤差的大小。方向公差的公差帶通常使用箭頭或指示線來表示，箭頭的方向和長度表示方向誤差的方向和大小。3-23端面對軸線的軸向全跳動公差帶與端面對軸線的垂直度公差帶，有何相同點及不同點?答：相同點：兩者都是用于描述零件端面與軸線之間的幾何關系。它們都是一種二維公差帶，用于限制零件端面的偏移量或傾斜度。不同點：軸向全跳動公差帶描述的是零件端面與軸線之間的平行度誤差，即端面在軸向上的偏移量。垂直度公差帶描述的是零件端面與軸線之間的垂直度誤差，即端面的傾斜度。3-24某被測平面的平面度誤差為0.04mm，則它對基準平面的平行度的誤差是否小于0.04mm?答：不一定。平面度誤差指的是被測平面與理想平面之間的偏差，表示平面的整體平坦程度。平行度誤差指的是兩個平面之間的平行關系偏差，表示平面之間的夾角誤差。平面度誤差和平行度誤差是兩個不同的概念。雖然平面度誤差的大小可以間接影響平行度誤差，但不能直接斷定平面度誤差的值就是平行度誤差的值。因此，無法簡單地根據(jù)被測平面的平面度誤差來判斷其對基準平面的平行度誤差是否小于0.04mm。要準確評估平行度誤差，需要進行專門的測量和分析。3-25試將下列各項幾何公差要求標注在題3-25圖上。（1）Φ100h8圓柱面對Φ40H7孔軸線的徑向圓跳動公差為0.025mm。（2）Φ40H7孔圓柱度公差為0.007mm。（3）左右兩凸臺端面對幣Φ40H7孔軸線的圓跳動公差為0.012mm。（4）輪轂鍵槽（中心面）對Φ40H7孔軸線的對稱度公差為0.02mn。答：略。3-26試將下列各項幾何公差要求標注在題3-26圖上。（1）ΦD中心線對2×ΦD1（2）ΦD中心線對2×ΦD1（3）ΦD中心線的直線度公差為0.006mm。答：略。3-27試將下列各項幾何公差要求標注在題3-27圖上。（1）圓錐面A的圓度公差為0.008mm、圓錐面素線的直線度公差為0.005mm，圓錐面A的中心線對Φd軸線的同軸度公差為Φ0.015mm。（2）Φd圓柱面的圓柱度公差為0.009mm，Φd中心線的直線度公差為Φ0.012mm。（3）右端面B對Φd軸線的圓跳動公差為0.01mm。答：略。單元四工程力學基礎4-1“分力一定小于合力”這種說法對不對?為什么?試舉例說明。答："分力一定小于合力"這種說法是正確的。這是因為分力是合力在某個特定方向上的分量，其大小不能超過合力的大小。舉個簡單的例子來說明。假設有一個物體被兩個力同時作用，一個力向左施加10牛的力，另一個力向右施加15牛的力。在這種情況下，合力為這兩個力的矢量和，即15牛-10牛=5牛。分力是合力在不同方向上的分量，即向左的分力是10牛，向右的分力是15牛。可以看到，分力的大小分別小于合力的大小。因此，根據(jù)向量合成的原理，分力的大小一定小于合力的大小。4-2如題4-2圖所示,試將作用于A點的力F依據(jù)下述條件分解為兩個力:（1）沿AB、AC方向（見題4-2圖（a））；（2）已知分力F（見題4-2圖（b））；（3）一分力沿已知方向MN，另一分力為數(shù)值最?。ㄒ婎}4-2圖（c））。答：略。4-3如題4-3圖,試解釋當桿AB與轉軸О共線時最不好轉動。答：略。4-4為什么力偶不能與一力平衡，如何解釋題4-4圖所示轉輪的平衡現(xiàn)象?答：略。4-5F1、F2、F3三力共拉一碾子，已知F1=1kN、F答：略。4-6試求如題4-6圖中,F對O點的力矩。F=1000N，l=300mm，a=80mm，α=β=45°，θ=15°。答：略。4-7題4-7圖示擺錘重G,其重心A到懸掛點О的距離為L。試求在圖示3位置時，力G對點O的力矩。答：略。4-8題4-8圖示之齒輪齒條壓力機在工作時,齒條BC作用于齒輪О上的力Fn=2kN,方向如圖所示,壓力角α0=20°,齒輪節(jié)圓直徑D=80mm。求答：略。4-9點的速度大小是常量，點的加速度一定等于零，這種說法對嗎?應該怎樣認識?答：不一定；點的速度大小并不一定是常量，而是取決于點在運動過程中的加速度情況。點的加速度可以是非零的，也可以是零。當點的速度大小保持恒定并且點的加速度等于零時，我們可以說點的速度大小是常量。這種情況下，點沿著直線或者曲線做勻速直線運動或勻速曲線運動。然而，當點的速度大小發(fā)生變化，或者點的加速度不等于零時，我們不能說點的速度大小是常量。這種情況下，點將經(jīng)歷加速度引起的速度變化，即加速度導致點的速度在時間上變化的情況。因此，我們需要根據(jù)點的加速度情況來判斷點的速度是否是常量。如果點的加速度為零，那么點的速度大小將保持不變；如果點的加速度不為零，那么點的速度大小將隨時間發(fā)生變化。4-10質點（剛體的質心）沿半徑R=1000m的圓弧運動，其運動方程為S=40t-t2答：略。4-11點作直線運動，其運動方程式為S=t3答：略。4-12點的運動方程為x=3t，y=4t-3t2，求t=1答：略。4-13動點M的運動由下列方程給定:求t=1s時動點的切向速度與加速度。答：略。4-14曲柄滑塊機構如題4-14圖，曲柄OB逆時針方向轉動，角Φ=ωt(角速度ω為常量)。已知AB=OB=R，BC=l，且L>R。試求連桿AC上C點的運動方程和軌跡方程。如l=R，C點的運動方程和軌跡方程將如何?答：略。4-15如題4-15圖示導桿機構由搖桿BC、滑塊A和曲柄0A組成,已知OA=OB=10cm，BC桿繞B軸按Φ=10t（式中Φ以rad計，t以s計）的規(guī)律轉動，并通過滑塊A在BC上滑動而帶動OA桿繞О軸轉動，試用自然法和坐標法求滑塊A的運動方程及速度和加速度。答：略。4-16如題4-16圖所示懸臂式起重機的起重臂以角速度ω=0.1πrad/s繞鉛垂軸線AB轉動，并以v1答：略。4-17傾角為45°的斜面體以v1=lm/s的速度沿水平做直線運動,物體A以v2=答：略。4-18在直徑d=40mm的工件上，需銑削與軸線成α=20°的槽，如題4-18圖所示。已知銑刀相對工件的速度v=50mm/min。求銑床的縱向進給速度和工件的圓周速度。答：略。4-19如題4-19圖所示，車床主軸的轉速n=30r/min，工件的直徑D=40mm，車刀的縱向進給速度為10mm/s。試求車刀相對于工件的速度。答：略。4-20題4-20圖所示內圓磨床的砂輪直徑d=60mm，轉速n1=10000r/min，工件的孔徑D=80mm，轉速n2=500r/min，n1答：略。4-21如題4-21圖所示，曲柄CB以等角速度ω0繞C軸轉動,其轉動方程為Φ=ω答：略。4-22一飛輪繞固定軸轉動如題4-22所示,其輪緣上一點的全加速度與輪半徑的交角恒為60°。當運動開始時,其轉角Φ0=0，角速度為ω0答：略。4-23一定軸轉動的剛體，在初瞬時的角速度ω0=20rad/s，剛體上一點的運動規(guī)律S=t+t答：4-24如題4-24圖所示，質量m=3kg的小球，在鉛垂面內擺動，繩長l=0.8m，當θ=60°時，繩中的拉力為25N，求這一瞬時小球的速度和加速度。答：略。4-25一電動機重G=980kN，由靜止開始沿水平直線軌道作勻加速運動，經(jīng)過路程S=100m后，速度達到v=36km/h。若行車阻力是車重的0.01倍，試求電動機總的牽引力。答：略。4-26一個重G0=1000N,半徑r=0.4m的均質輪繞О點作定軸轉動,其轉動慣量I=8kg·m3，輪上繞有繩索，下端掛有G=答：略。4-27如題4-26圖所示，圓盤重0.6kN，半徑R=0.8m，轉動慣量I0=100kg·m2，在半徑為R處繞有z繩索，其上掛GA答：略。4-28應力的種類有哪幾種?答：應力的種類有以下幾種：張應力：指物體在拉伸力作用下受到的應力，作用于物體的內部，導致物體的長度增加。壓應力：指物體在受到壓縮力作用下受到的應力，作用于物體的內部，導致物體的長度減小。剪應力：指物體內部相鄰部分之間的切變力產(chǎn)生的應力，作用于物體的平面上，導致物體發(fā)生形變。彎曲應力：指物體在受到彎曲力作用下受到的應力，作用于物體的內部，導致物體產(chǎn)生彎曲變形。扭轉應力：指物體在受到扭轉力作用下受到的應力，作用于物體的內部，導致物體產(chǎn)生扭轉變形。接觸應力：指物體表面在接觸點處受到的應力，由于接觸面上的力集中，導致局部應力增大。4-29機械零件的主要失效形式有哪幾種?答：機械零件的主要失效形式包括以下幾種：疲勞失效：由于長時間的交變載荷作用，零件發(fā)生疲勞裂紋并最終斷裂。磨損失效：由于零件表面之間的相對運動，引起摩擦和磨損，導致零件尺寸變化或表面質量下降。腐蝕失效：由于零件與環(huán)境中的腐蝕介質發(fā)生化學反應，導致零件表面腐蝕或腐蝕裂紋。塑性變形失效：由于零件受到超過其強度限制的載荷作用，導致零件發(fā)生塑性變形或塑性破壞。熱疲勞失效：由于零件長時間受到高溫循環(huán)載荷作用，導致材料內部產(chǎn)生熱疲勞裂紋并最終斷裂。彈性變形失效：由于零件受到彈性變形超過其可恢復程度的載荷作用，導致零件變形永久性或彈性恢復性降低。4-30什么叫安全系數(shù)?什么叫許用應力?答：安全系數(shù)是指工程設計中采用的一種安全措施，用于衡量結構或設備的強度和可靠性。它是指實際工作狀態(tài)下的承載能力與設計要求或標準規(guī)定的最小要求之間的比值。安全系數(shù)越大，表示結構或設備的強度越充足，越具有抗破壞和可靠性。許用應力是指在設計中允許材料或結構在工作負荷下承受的最大應力值。它是基于材料的力學性能和可靠性要求確定的。許用應力一般是通過實驗、理論計算和經(jīng)驗得出，用于指導工程設計中材料的選擇和結構的設計。在設計中，材料或結構的實際應力應低于許用應力，以確保結構的安全性和可靠性。單元五平面連桿結構5-1一個在平面內自由運動的構件有幾個自由度?一個空間自由運動的構件有幾個自由度?答：一個在平面內自由運動的構件有2個自由度，分別對應于平面內的兩個獨立運動方向。一個空間自由運動的構件有6個自由度，分別對應于三個獨立的平移運動和三個獨立的轉動運動。5-2什么叫運動副?運動副分幾類?具體說明各種運動副能限制的自由度數(shù)。答：運動副是指構成機械裝置的兩個構件之間能夠實現(xiàn)相對運動的連接方式。運動副分為一類、二類和三類運動副。具體說明各種運動副能限制的自由度數(shù)如下：一類運動副能夠限制兩個構件之間的相對運動自由度為零，即限制6個自由度。二類運動副能夠限制兩個構件之間的相對運動自由度為一個或多個，根據(jù)具體類型的副不同，限制的自由度數(shù)也不同，通常為1到5個自由度。三類運動副不能限制兩個構件之間的相對運動自由度，允許相對運動，因此不對自由度數(shù)進行限制，可達到6個自由度。5-3繪制折疊傘折疊椅﹑鋁合金平開窗的機構示意圖。答：略。5-4計算題5-4圖所示各機構的自由度。答：略。5-5檢查如題5-5圖所示簡易沖床的設計方案是否具有確定的相對運動?如不具備，應如何改正?畫出改正后的機構示意圖。答：略。5-6什么是平面連桿機構?它有哪些優(yōu)缺點?答：平面連桿機構是由若干個連桿和鉸鏈連接組成的機構，其運動僅限于一個平面內。平面連桿機構的優(yōu)點包括：結構簡單：平面連桿機構由少量的連桿和鉸鏈組成，結構相對簡單，制造和裝配較為容易。運動準確：平面連桿機構的運動軌跡和運動速度可以通過準確的連桿長度和位置來控制，因此能夠實現(xiàn)精確的運動。載荷傳遞能力強：平面連桿機構由于連接方式可靠，能夠承受較大的載荷?？煽啃愿撸浩矫孢B桿機構由于結構簡單，不易出現(xiàn)故障，具有較高的可靠性。平面連桿機構的缺點包括：受限于平面運動：平面連桿機構的運動僅限于一個平面內，無法在三維空間中自由運動。約束較多：平面連桿機構需要通過多個鉸鏈連接，其中連桿之間的約束關系較多，設計和分析復雜度較高。彎曲和振動：在高速和高負載情況下，平面連桿機構可能發(fā)生連桿的彎曲和振動，影響運動的平穩(wěn)性和精度。5-7平面四桿機構有哪些常見形式?其中最基本的是哪一種類型?答：平面四桿機構有以下常見形式：二級連桿機構：由兩個連桿和兩個固定鉸鏈組成。常見的二級連桿機構有平行四桿機構和菱形四桿機構。三級連桿機構：由三個連桿和三個固定鉸鏈組成。常見的三級連桿機構有雙曲線四桿機構和梅花四桿機構。四級連桿機構：由四個連桿和四個固定鉸鏈組成。常見的四級連桿機構有切線四桿機構和雙梅花四桿機構。其中，平行四桿機構是最基本的一種類型。5-8根據(jù)如題5-8圖中注明的尺寸，判別各四桿機構的類型。答：略。5-9根據(jù)題5-9圖中所示各機構,標出:（1）機構的極限位置；（2）最大壓力角位置；（3）死點位置。標注箭頭的構件為原動件，尺寸由圖中直接量取。答：略。5-10如題5-10圖所示為曲柄滑塊機構,曲柄AB=30mm，連桿BC=120mm，偏心距e=15mm，求:（1）滑塊的兩個極限位置；（2）滑塊的行程S；（3）機構的行程速比系數(shù)K。答：（1）略。（2）略。（3）略。5-11指出題5-11圖中哪些桿是二力桿（設所有接觸處均光滑,未畫出重力的構件不計自重），并畫出各構件的受力圖。答：略。5-12畫出題5-12圖所示物體的受力圖。答：略。5-13油壓夾緊裝置如題5-13圖所示，試分別畫出活塞A、滾子B和杠桿DCE的受力圖。答：略。5-14如題5-14圖所示壓榨機構ABC中，餃鏈B固定不動，作用在餃鏈A處的水平力F使壓塊C壓緊物體D，壓塊C與墻壁間是光滑接觸。壓榨機的尺寸如圖，試求物體D所受的壓力。答：略。5-15銨鏈四桿機構CABD的CD邊固定，如題5-15圖所示。在餃鏈A上作用力F1，∠BAF1=45°。在餃鏈B上作用一力F2，∠BAF2=30°。此時四邊形CABD處于平衡狀態(tài)。如果已知∠CAF1=90°，∠DBF答：略。5-16餃鏈四桿機構OABO1在題5-16圖示位置平衡。已知OA=400mm，O1B=600mm，作用在OA上的力偶矩|M1答：略。5-17如題5-17圖所示，起重設備中的棘輪機構用以防止齒輪倒轉，鼓輪直徑d1答：略。5-18鋼筋校直機結構如題5-18圖所示，如在E點作用水平力F=90N，試求在D處將產(chǎn)生多大的壓力，并求餃鏈支座A的約束力。答：略。5-19試求題5-19圖示各桿指定截面上的軸力，并作軸力圖。答：略。5-20在圓桿上銑出一槽，如題5-20圖所示。已知桿受拉力F=15kN，桿直徑d=20mm，式求截面1—1、2—2上的應力(銑去槽的橫截面可近似按矩形計算)。答：略。5-21如題5-21圖所示鋼制階梯形直桿，各段截面面積分別為A1=A3=300mm2，A（1）試求出各段的軸力，并畫出軸力圖；（2）計算桿的總變形量。答：（1）略；（2）略。5-22如題5-22圖所示，某機構中一連桿受拉力Fp答：略。5-23如題5-23圖所示構架上懸掛的物體重G=60kN，木質支柱AB的截面為正方形，橫截面每邊長0.2m，許用應力[σ]=10MPa，問AB支柱是否適用。答：略。5-24如題5-24圖所示對心曲柄滑塊機構ABC,在圖示位置平衡。已知lAB=400mm，l（1）確定應加在曲柄AB桿上的主動力偶M，并求出A處約束力及滑塊對導軌面的壓在此處鍵入公式。力；答：略（2）若已知連桿材料為20鋼，[σ]=80MPa，E=200GPa，許用變形量[△l]=±0.35mm。試按強度條件確定其橫截面積并校核其剛度。答：略。5-25什么叫壓桿失穩(wěn)?什么叫應力集中?試舉例說明。答：壓桿失穩(wěn)是指在壓桿受壓作用下，由于壓力過大或結構不穩(wěn)定等原因，壓桿無法保持穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，導致失去原有的剛度和承載能力，可能發(fā)生側向位移、變形或破壞。應力集中是指在結構中存在一個或多個局部區(qū)域，由于載荷作用或幾何形狀的不連續(xù)性，導致應力集中于這些區(qū)域，使該區(qū)域的應力遠高于周圍區(qū)域。應力集中可能導致材料的局部破壞、裂紋形成和失效。舉例說明：壓桿失穩(wěn)：在支撐柱或框架結構中，若壓桿的長度過長、彎曲剛度不足或壓力過大，壓桿可能發(fā)生失穩(wěn)。例如，一根長而細的豎直桿件，受到較大的壓力作用，由于其自身的彎曲剛度不足，可能發(fā)生側向位移或彎曲變形，導致失去原有的穩(wěn)定性。應力集中：在機械零件的連接處，由于幾何形狀的不連續(xù)性，可能引起應力集中。例如，一個平板上有一個孔，當外部載荷施加在孔附近時，由于孔的存在，會導致應力在孔周圍集中，使該區(qū)域的應力遠高于其他區(qū)域。如果應力集中過大，可能導致孔附近的材料產(chǎn)生裂紋或破壞，影響零件的強度和使用壽命。單元六齒輪傳動6-1齒輪傳動有什么特點?齒輪傳動的類型有哪些?答：特點：傳動效率高；傳動精度高；傳動比范圍廣；傳遞大功率；可靠性強。類型：平行軸齒輪傳動；錐齒輪傳動；內嚙合齒輪傳動；齒條傳動。6-2漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是什么?連續(xù)傳動條件是什么?答：漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件：模數(shù)相等：兩個齒輪的模數(shù)必須相等，即每個齒輪的齒數(shù)與齒距的比值相等。壓力角相等：兩個齒輪的壓力角必須相等，即齒輪齒廓上法線與切線之間的夾角。齒數(shù)相等或整數(shù)倍關系：兩個齒輪的齒數(shù)必須相等或存在整數(shù)倍關系，以保證齒輪之間的配合。齒寬相等：兩個齒輪的齒寬必須相等，以確保齒輪之間的傳力均勻。連續(xù)傳動條件：嚙合點的連續(xù)性：齒輪嚙合時，齒輪齒廓曲線上的嚙合點應該是連續(xù)的，不應有突變或間斷。這樣可以保證齒輪之間的傳動平穩(wěn)，避免產(chǎn)生沖擊和振動。嚙合曲線的光滑性：齒輪齒廓曲線應具有光滑的變化特性，以確保齒輪之間的嚙合過程中能夠順暢進行，減小摩擦和磨損。6-3什么叫齒輪的切齒干涉？標準直齒圓柱齒輪不發(fā)生切齒干涉的最少齒數(shù)是多少?答：齒輪的切齒干涉是指在齒輪傳動中，齒輪齒廓的相互干涉或重疊現(xiàn)象。當兩個齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等參數(shù)選擇不當或設計不準確時，會導致齒輪的切齒干涉問題。標準直齒圓柱齒輪不發(fā)生切齒干涉的最少齒數(shù)是17。6-4什么叫變位齒輪?與標準齒輪相比有什么特點?答：變位齒輪是一種特殊類型的齒輪，其齒槽輪廓不同于標準齒輪，具有非常規(guī)的齒廓形狀。相比于標準齒輪，變位齒輪具有以下特點：齒廓形狀非常規(guī)：變位齒輪的齒廓形狀不同于標準齒輪，采用了特殊的齒廓曲線，以實現(xiàn)特定的運動傳動需求。齒輪參數(shù)可調：變位齒輪可以通過調整齒廓參數(shù)來實現(xiàn)不同的傳動性能，如變位系數(shù)、變位量等。變速傳動：由于其特殊的齒廓形狀，變位齒輪可以實現(xiàn)變速傳動，通過改變齒輪嚙合點的位置來調整傳動比。平穩(wěn)運行：變位齒輪具有較大的接觸面積和更平穩(wěn)的運動特性，能夠減小齒輪傳動中的噪聲和振動。應用廣泛：變位齒輪廣泛應用于各種工業(yè)設備和機械系統(tǒng)中，特別適用于需要變速傳動和平穩(wěn)運行的場合，如汽車變速器、機床傳動等。6-5常見的齒輪輪齒損傷與失效形式有哪些?答：常見的齒輪輪齒損傷與失效形式包括：磨損：齒面磨損是齒輪常見的損傷形式，主要包括壓力角磨損、疲勞磨損、摩擦磨損等。唇部磨損：主要發(fā)生在齒輪的齒廓唇部，導致齒輪齒廓減小、變形和功能性能下降。斷齒：指齒輪齒齒根或齒頂出現(xiàn)裂紋或斷裂，常見于過載或沖擊載荷下。齒面點蝕：由于摩擦和擠壓引起的齒面局部點狀損傷，通常在高負荷和高速工況下發(fā)生。齒面斷裂：指齒輪齒面出現(xiàn)裂紋或斷裂，常見于過載或疲勞加載下。銹蝕和腐蝕：齒輪表面受潮氣、腐蝕介質或潤滑不良導致的腐蝕現(xiàn)象。齒輪偏差：包括齒廓偏差、齒距偏差等，導致齒輪嚙合不良、噪音增加和傳動效率降低。齒輪材料疲勞：由于反復加載導致齒輪材料發(fā)生疲勞破壞，通常表現(xiàn)為齒面裂紋和斷裂。6-6開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動的輪齒失效形式有什么不同?閉式軟齒面齒輪傳動與閉式硬齒面齒輪傳動的失效形式又有什么不同?各自的設計準則是什么?答：略。6-7為什么小齒輪齒面硬度要比大齒輪齒面硬度高些?答：為了平衡載荷分布和磨合效果，小齒輪的齒面硬度相對較高，而大齒輪的齒面硬度相對較低。6-8為什么斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力大?答：斜齒圓柱齒輪傳動由于其特殊的齒面形狀和齒面分布特點，具有較好的平穩(wěn)性和承載能力。6-9一對嚙合傳動的直齒圓柱齒輪其圓周力，徑向力和法向力的大小、方向如何確定?答：圓周力：圓周力是指作用于齒輪齒面的沿著齒輪周向的力。圓周力的大小取決于傳動的扭矩大小和齒輪的幾何參數(shù)，如模數(shù)、齒數(shù)等。圓周力的方向與齒輪的轉動方向相反。徑向力：徑向力是指作用于齒輪齒面的沿著齒輪半徑方向的力。徑向力的大小取決于齒輪的幾何形狀和嚙合條件。當齒輪嚙合時，徑向力會導致齒輪產(chǎn)生徑向位移。徑向力的方向指向齒輪中心。法向力：法向力是指作用于齒輪齒面的垂直于齒輪齒面的力。法向力的大小取決于齒輪的幾何形狀和嚙合條件。法向力的方向垂直于齒輪齒面，通常指向齒輪中心。6-10斜齒圓柱齒輪模數(shù)、壓力角各有哪幾種?哪一種是標準值?答：斜齒圓柱齒輪模數(shù)：英制模數(shù)；公制模數(shù)；直徑模數(shù)。斜齒圓柱齒輪壓力：14.5度、20度和25度。標準值：法面模數(shù)和法面壓力角。6-11斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是什么?答：模數(shù)匹配：齒輪對的模數(shù)必須相等，即齒輪的齒距必須匹配。壓力角匹配：齒輪對的壓力角必須相等，以保證嚙合面的正確接觸。齒數(shù)匹配：齒輪對的齒數(shù)必須滿足齒輪嚙合規(guī)則，使得齒輪齒數(shù)之和滿足等于或整數(shù)倍于某個基本單位。同側嚙合：齒輪對的嚙合是同側嚙合，即齒輪的齒面在同一側。正確的嚙合角：齒輪對的嚙合角必須正確，使得齒輪的嚙合點處于合適的位置，確保平穩(wěn)的嚙合和傳動。合適的中心距：齒輪對的中心距必須合適，以保證齒輪之間的正常嚙合。6-12什么叫斜齒輪的當量齒數(shù)?如何計算?答：斜齒輪的當量齒數(shù)是一種用來描述斜齒輪傳動中齒輪大小的指標。當量齒數(shù)是指在同樣模數(shù)和壓力角下，與直齒輪傳動具有相同傳動比的斜齒輪的幾何齒數(shù)。當量齒數(shù)可以通過以下公式進行計算：當量齒數(shù)Z_e=Z/cos(α)其中，Z_e表示當量齒數(shù)，Z表示實際齒數(shù)，α表示壓力角。6-13斜齒圓柱齒輪在選擇切削刀具和強度計算時應以什么齒數(shù)為依據(jù)?答：略。6-14一對嚙合傳動的斜齒圓柱齒輪的軸向力的方向如何確定?答：對于外嚙合齒輪：當兩個齒輪的斜齒角方向相同時，軸向力的方向與齒輪旋轉方向相反；當兩個齒輪的斜齒角方向相反時，軸向力的方向與齒輪旋轉方向相同。對于內嚙合齒輪：當兩個齒輪的斜齒角方向相同時，軸向力的方向與齒輪旋轉方向相同；當兩個齒輪的斜齒角方向相反時，軸向力的方向與齒輪旋轉方向相反。6-15直齒圓錐齒輪的模數(shù)、壓力角的標準值規(guī)定在什么位置?其正確嚙合的條件是什么?答：直齒圓錐齒輪的模數(shù)和壓力角的標準值通常規(guī)定在以下位置：模數(shù)（Module）的標準值通常在齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和齒寬等參數(shù)中確定。具體的標準值可以參考國際標準ISO54和國家標準GB/T14357。壓力角（PressureAngle）的標準值通常在齒輪的設計和制造標準中規(guī)定。常見的壓力角標準值有20°、22.5°、25°等，其中最常用的是20°。直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件包括以下幾個方面：齒輪的模數(shù)和壓力角必須相同。嚙合齒輪的齒寬應相等或近似相等。齒輪的齒數(shù)必須滿足嚙合條件，即兩個齒輪的齒數(shù)之比應為整數(shù)或近似整數(shù)。齒輪的齒面要滿足齒面接觸和嚙合要求，確保齒輪在運動過程中的正常接觸和傳遞力。6-16蝸桿傳動有哪些基本特點?答：基本特點：大轉動比；轉向性能好；自鎖性能；傳動效率低；體積大、重量重。6-17蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么?其傳動比是否等于蝸輪和蝸桿的分度圓直徑之比?答：蝸桿傳動的正確嚙合條件主要包括以下幾點：嚙合角：蝸桿和蝸輪的嚙合角要符合一定的范圍，通常在10°到30°之間。嚙合角過小或過大都會影響傳動的效果和壽命。嚙合條件：蝸桿和蝸輪的嚙合必須是正嚙合，即蝸桿的螺旋線方向與蝸輪的齒線方向相反。這樣才能保證傳動平穩(wěn)且具有自鎖性能。嚙合質量：蝸桿和蝸輪的嚙合齒面應具有良好的嚙合質量，無明顯的嚙合誤差和不良的表面質量。關于傳動比的問題，蝸桿傳動的傳動比是由蝸桿的螺旋線間距和蝸輪的齒數(shù)決定的，并非等于蝸輪和蝸桿的分度圓直徑之比。傳動比可以通過蝸桿的螺旋線間距和蝸輪的齒數(shù)比來計算，通常表示為n，即傳動比n=Z2/Z1，其中Z2為蝸輪的齒數(shù)，Z1為蝸桿的螺旋線間距。6-18什么叫定軸輪系?什么叫周轉輪系?答：定軸輪系是指在傳動過程中，傳動軸固定不動，只有被傳動輪轉動的輪系。在定軸輪系中，傳遞動力的元件（如齒輪、帶輪等）固定在軸上，通過輪齒或帶帶來傳遞力和運動。周轉輪系是指在傳動過程中，傳動軸可以自由轉動的輪系。在周轉輪系中，傳遞動力的元件（如齒輪、帶輪等）不僅可以轉動自身，還可以轉動傳動軸。通過輪齒或帶帶來傳遞力和運動。6-19如何計算定軸輪系的傳動比?怎樣確定其首末輪的轉向關系?答：定軸輪系的傳動比可以通過齒輪的齒數(shù)比例來計算。傳動比等于從動輪的齒數(shù)除以主動輪的齒數(shù)。如果有多個齒輪組成的輪系，傳動比可以通過各個齒輪齒數(shù)比例的乘積來計算。確定定軸輪系中首末輪的轉向關系，可以根據(jù)傳動的目的和要求進行判斷。通常情況下，如果主動輪逆時針轉動，則從動輪也會逆時針轉動；如果主動輪順時針轉動，則從動輪也會順時針轉動。轉向關系的確定也可以根據(jù)齒輪嚙合時的齒頂與齒底的接觸情況進行判斷。6-20為什么可以通過轉化輪系計算周轉輪系的傳動比?轉化輪系中各構件的轉速是否與原周轉輪系的轉速相等?答：可以通過轉化輪系計算周轉輪系的傳動比是因為轉化輪系和周轉輪系在傳動原理上是等效的，它們具有相同的傳動關系。在轉化輪系中，各構件的轉速不一定與原周轉輪系的轉速相等。轉化輪系的目的是通過改變齒輪的數(shù)量和尺寸來實現(xiàn)所需的傳動比。因此，轉化輪系中的轉速與周轉輪系的轉速之間存在一定的關系，通常通過傳動比來表示。6-21C61508車床主軸箱內有一對標準直齒圓柱齒輪,其模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z1=21，z答：略6-22題6-21中,若支撐兩齒輪的箱體軸承孔中心距恰好等于標準中心距。試確定兩輪的節(jié)圓直徑、嚙合角﹔并作圖確定實際嚙合線BB長度,檢查該對齒輪傳動的重合度為多少?答：略。6-23已知一標準漸開線直齒圓柱齒輪,其齒頂圓直徑da1=77.5mm,齒數(shù)z答：略。6-24有一個齒數(shù)z=24的正常齒制標準圓柱齒輪,跨齒數(shù)為3時,測得公法線長度W3=61.83mm;跨齒數(shù)為2時,測得公法線長度W2=37.55mm。此外,測得齒頂圓直徑答：略。6-25某閉式漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動,中心距a=120mm?，F(xiàn)有兩種方案:方案一z1=18，z方案二z1=36，z如小齒輪均為40Cr鋼,表面淬火,齒面硬度52HRC,大齒輪45鋼表面淬火,表面硬度45HRC,問:接觸疲勞強度哪對齒輪較高?為什么?答：略。彎曲疲勞強度哪對齒輪較高?為什么?答：略。運轉起來哪對齒輪較平穩(wěn)?為什么?答：略。（4）應用于簡易磨床,應選哪種方案?如用于簡易沖床,又選哪種方案?為什么?答：略。6-26試設計單級直齒圓柱齒輪減速器中的齒輪傳動。已知傳遞功率P=5kW，小齒輪轉速n1=970r/min，大齒輪轉速n2=250r/min;電動機驅動，工作載荷比較平穩(wěn)，單向傳動，小齒輪齒數(shù)已選定答：略。6-27已知一對正常齒標準斜齒圓柱齒輪的模數(shù)mn=3mm，齒數(shù)z1=23,答：略。6-28題6-28圖所示為斜齒圓柱齒輪減速器。（1）已知主動輪1的螺旋角旋向及轉向，為了使輪2和輪3的中間軸的軸向力最小，試確定輪2、3、4的螺旋角旋向和各輪產(chǎn)生的軸向力方向。答：略，（2）已知mn2=3mm，z2=57，β2=18°，mn3=4mm，z3=20答：略。6-29已知一對軸交角E=90°的直齒圓錐齒輪傳動，m=3mm，齒數(shù)z1=20，z2=40，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)?a答：略。6-30一標準普通圓柱蝸桿傳動，已知其蝸桿的軸向模數(shù)m=10mm，頭數(shù)z1=1，分度圓直徑d1=90mm，蝸輪齒數(shù)答：略。6-31試判定題6-31圖中的轉動方向或螺旋方向，蝸桿均為主動。答：略。6-32題6-32圖所示輪系中，已知各輪的齒數(shù)為z1=z2=20，z3=60，z3'=26，z4=30，z答：略。6-33題6-33圖所示的手搖提升裝置中，設已知各輪的齒數(shù)z1=20，z2=50，z2'=15，z3=30，=1，z3'=40，解:該輪系為空間定軸輪系,用箭頭表示各輪的轉向。輪系的傳動比大小為當提升重物時,手柄的轉向如圖下箭頭所示。6-34題6-34圖所示的行星齒輪系中，已知輪3的轉速n3=2400r/min，各輪的齒數(shù)z1=105，z答：略。6-35題6-35圖所示為一礦山用電鉆的傳動機構。已知各輪的齒數(shù)為z1=15，z2=45,電動機m的轉速n1=答：略。6-36題圖6-36所示為滾齒機滾刀與工件間的傳動簡圖,已知各輪的齒數(shù)為z1=35，z2=10，z3=30，z4=70，z5=40，z6=90，答：毛坯回轉一周滾刀軸126轉。單元七帶傳動和鏈傳動7-1 平帶傳動,已知兩帶輪直徑分別為150mm和400mm,中心距為1000mm,小輪主動轉速為1460r/min。試求:小輪包角﹔不考慮帶傳動的彈性滑動時大輪的轉速;滑動率ε=0.015時大輪的實際轉速。答：7-2帶傳動的彈性滑動和打滑是怎樣產(chǎn)生的?它們對傳動有何影響?是否可以避免?答：帶傳動中的彈性滑動和打滑是由于帶傳動帶和輪緣之間的相對滑動引起的。彈性滑動是指在帶傳動中，由于帶的彈性變形和輪緣之間的相對滑動，導致帶松弛，帶與輪緣之間產(chǎn)生一定的相對滑動。這種滑動一般發(fā)生在傳動起動和停止階段，由于帶的彈性變形和輪緣的形狀不匹配，會產(chǎn)生一定的相對滑動。打滑是指在帶傳動中，由于傳動力矩過大或傳動裝置的負載突然增加，導致帶與輪緣之間的滑動速度超過了允許的范圍，帶發(fā)生打滑現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會導致傳動效率下降、帶傳動帶磨損加劇、傳動裝置噪音增加等問題。彈性滑動和打滑會對傳動產(chǎn)生負面影響，包括傳動效率降低、帶磨損加劇、傳動裝置壽命縮短等。此外，打滑還會導致傳動裝置產(chǎn)生較大的熱量，進一步影響傳動的穩(wěn)定性和可靠性。為了減少或避免彈性滑動和打滑現(xiàn)象，可以采取以下措施：選擇合適的帶傳動參數(shù)：包括帶材料、帶尺寸、輪緣形狀等，以確保帶與輪緣的匹配性和傳動的可靠性。控制傳動負載：避免突然增加的負載或傳動力矩過大，合理設計傳動裝置，使其在額定工作范圍內運行。適當預緊帶傳動帶：通過調整帶的預緊力，使其能夠滿足傳動所需的牽引力，減少滑動現(xiàn)象的發(fā)生。定期檢查和維護：對帶傳動進行定期檢查，確保帶的狀態(tài)良好，及時更換磨損嚴重的帶，保持傳動裝置的良好工作狀態(tài)。7-3在V帶傳動設計過程中,為什么要校驗帶速和包角?答：確保傳動效率：帶速是指傳動帶在工作狀態(tài)下的線速度，而包角是指帶在滑過驅動輪或從動輪時所形成的角度。帶速和包角的合理匹配能夠確保帶的正常工作，減少滑動和打滑現(xiàn)象，提高傳動的效率。保護傳動帶壽命：過高的帶速或過小的包角會導致帶的磨損加劇，甚至導致帶的提前失效。校驗帶速和包角能夠確保帶在合適的工作條件下運行，延長傳動帶的使用壽命。避免傳動過熱：帶速過高或包角過小會導致帶在傳動過程中摩擦產(chǎn)生過多的熱量，進而引起傳動部件過熱。校驗帶速和包角可以控制傳動的熱量產(chǎn)生，避免傳動過熱，提高傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。確保傳動的穩(wěn)定性：帶速和包角的合理匹配能夠減少帶的滑動和打滑現(xiàn)象，保持傳動的穩(wěn)定性。穩(wěn)定的傳動能夠減少振動和噪音，提高傳動系統(tǒng)的工作效率和舒適性。7-4帶傳動工作時,帶截面上的應力如何分布?最大應力發(fā)生在何處?答：在帶傳動中，帶截面上的應力分布是不均勻的，主要集中在帶的張緊一側，而另一側則相對較低。帶傳動中的最大應力通常發(fā)生在緊側（拉緊一側）的帶輪接觸區(qū)域。這是因為緊側帶在傳動過程中受到較大的張力作用，從而導致該區(qū)域的應力集中。7-5試設計題7-5圖所示帶式輸送機中的普通V帶傳動。已知從動帶輪的轉速n2=610r/min,單班工作制,電動機額定功率為7.5kW,轉速n答：略。7-6鏈傳動和帶傳動相比有哪些優(yōu)缺點?答：與屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，因而能保證準確的平均傳動比，傳動效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很，所以作用于軸上的徑向壓力較?。辉谕瑯拥臈l件下，鏈傳動結構較為緊湊。同時鏈傳動能在高溫和低溫的情況下工作。單元八軸承8-1試說明下列滾動軸承代號的含義:30308、LN203、6210/C3、7210C、51208、N208E/P4、7208AC/P5。答：30308:這是一個圓錐滾子軸承的代號，其中"30"表示錐角為30度，"308"表示內徑為40mm、外徑為90mm、寬度為25.25mm。LN203:這是一個深溝球軸承的代號，其中"LN"表示內徑加倍，"203"表示內徑為17mm、外徑為40mm、寬度為12mm。6210/C3:這是一個深溝球軸承的代號，其中"6210"表示內徑為50mm、外徑為90mm、寬度為20mm，"/C3"表示軸承內部游隙大于標準。7210C:這是一個角接觸球軸承的代號，其中"7210"表示內徑為50mm、外徑為90mm、寬度為20mm，"C"表示軸承的接觸角為15度。51208:這是一個推力球軸承的代號，其中"512"表示單向推力球軸承，"08"表示內徑為40mm、外徑為68mm、寬度為19mm。N208E/P4:這是一個圓柱滾子軸承的代號，其中"N208"表示內徑為40mm、外徑為80mm、寬度為18mm，"E"表示軸承帶有增強型內圈，"/P4"表示軸承的精度等級為P4。7208AC/P5:這是一個角接觸球軸承的代號，其中"7208"表示內徑為40mm、外徑為80mm、寬度為18mm，"AC"表示軸承的接觸角為25度，"/P5"表示軸承的精度等級為P5。8-2試述滾動軸承的主要失效形式。答：疲勞失效：長時間運行和負荷作用下，軸承內部的滾動體和滾道會受到循環(huán)應力，導致材料疲勞破壞。疲勞失效表現(xiàn)為滾動體和滾道表面出現(xiàn)裂紋或斷裂。磨損：由于軸承在工作中滾動和滑動，摩擦力會導致軸承部件表面的材料磨損。常見的磨損形式包括磨粒磨損、磨痕磨損和膠合磨損。密封失效：軸承通常需要進行密封以防止外界污染物進入軸承內部。密封失效可能導致潤滑劑泄漏，進而造成軸承內部潤滑不足或污染。腐蝕和銹蝕：在惡劣的工作環(huán)境下，軸承可能會遭受化學腐蝕或氧化銹蝕，導致表面的材料損壞或腐蝕。溫度過高：軸承在工作中由于摩擦產(chǎn)生熱量，如果散熱不良或潤滑不足，溫度可能會升高，導致軸承失效。安裝錯誤或裝配不當：軸承的安裝和裝配過程中，如果存在錯誤或不當操作，例如過度或不足的預緊力、軸承偏斜等，可能導致軸承失效。8-3滾動軸承的額定壽命、額定動載荷和當量動載荷的含義是什么?答：額定壽命（RatedLife）：額定壽命是指在一定條件下，軸承可以運行的預期壽命。通常表示為一定數(shù)量的旋轉循環(huán)或行程循環(huán)，例如滾動軸承的額定壽命可以表示為L10壽命。額定壽命是基于統(tǒng)計方法和試驗數(shù)據(jù)得出的，表示在這個循環(huán)數(shù)內，約有90%的軸承能夠正常運行而不出現(xiàn)失效。額定動載荷（RatedDynamicLoad）：額定動載荷是指軸承能夠承受的標準動載荷，即在額定壽命下，軸承可以安全運行的最大載荷。額定動載荷考慮了軸承的壽命、可靠性和使用條件等因素，是選取軸承的重要參考指標。當量動載荷（EquivalentDynamicLoad）：當量動載荷是在實際工況下，將復雜載荷條件轉化為等效載荷的概念。在實際應用中，軸承所受的載荷通常是多向、不規(guī)則的，難以直接確定額定動載荷。因此，通過計算和考慮不同載荷方向和大小的綜合影響，將復雜載荷轉化為當量動載荷，以便與額定動載荷進行比較和選擇合適的軸承。8-4滾動軸承的內、外圈的固定形式各有幾種?適用于什么場合?答：軸承與軸配合：內圈與軸通過配合方式實現(xiàn)固定，外圈通過外圈與座孔的配合方式實現(xiàn)固定。適用于軸與座孔都有足夠的強度和剛度的場合。緊定套圈：使用緊定套圈將內圈或外圈緊固在軸上或座孔上。適用于軸或座孔的尺寸與軸承的內徑或外徑有較大差距的場合，或需要頻繁拆卸的場合。鎖緊螺母：通過螺母的鎖緊來固定軸承的內圈或外圈。適用于需要軸承在軸上或座孔上做軸向位置調整的場合。接觸式密封件：通過軸承上的接觸式密封件與軸或座孔的配合來固定內圈或外圈。適用于需要防止外界灰塵、水等物質進入軸承內部的場合。加裝固定環(huán)：在軸承上加裝專門的固定環(huán)來固定內圈或外圈。適用于需要額外固定軸承的場合，如在高速旋轉或振動環(huán)境下。8-5采用滾動軸承軸系結構形式有幾種?適用于什么場合?答：單軸承結構：軸系中只有一個滾動軸承，通常用于輕載、低速、簡單的軸系，例如家用電器、小型機械等。雙軸承結構：軸系中有兩個相對安裝的滾動軸承，通常用于承受較大徑向和軸向載荷的應用，例如機床主軸、車輛傳動軸等。多軸承結構：軸系中有多個滾動軸承并按一定順序組合，常見的有串聯(lián)、并聯(lián)、交叉等結構形式。多軸承結構能夠承受更大的載荷和提供更高的剛度，適用于重載、高速、精密的機械設備，例如工業(yè)機械、航空航天設備等。調心軸承結構：通過調心滾子軸承或調心球軸承來實現(xiàn)軸系中的軸向和角向調整。調心軸承結構能夠補償軸系中的軸向偏差和安裝誤差，適用于需要調整和適應不同工況的應用。8-6在進行滾動軸承組合設計時應考慮哪些問題?答：載荷分析：準確分析和計算實際工作條件下的徑向載荷、軸向載荷和扭矩等，以確定所需的軸承類型、數(shù)量和布局。軸承選型：根據(jù)工作條件、載荷類型和工作要求選擇合適的滾動軸承，包括球軸承、滾子軸承、調心軸承等，考慮到其載荷能力、剛度、運行精度和壽命等參數(shù)。軸承布局：確定軸承的布局方式，包括單軸承、雙軸承或多軸承結構，以滿足軸向和徑向載荷的要求，同時考慮軸系的剛性和運行平穩(wěn)性。軸承壽命計算：根據(jù)滾動軸承的額定壽命和工作條件，計算軸承的壽命，以確保軸承在設計壽命內能夠可靠運行。溫度和潤滑：考慮軸承的工作溫度和潤滑方式，選擇合適的潤滑劑和潤滑方式，以確保軸承在正常工作溫度和充分潤滑條件下運行。安裝和調整：考慮軸承的安裝方式和調整要求，包括合適的安裝間隙、預緊力和軸向偏差等，以確保軸承能夠正確安裝并正常運行。振動和噪聲：在設計中考慮減小軸承振動和噪聲的措施，選擇合適的密封、降噪裝置和減振措施，以提高軸系的運行平穩(wěn)性和舒適性。8-7軸承為什么要進行潤滑和密封?常用的潤滑油和密封裝置有哪些?答：軸承進行潤滑和密封的目的是為了保護軸承，減少摩擦和磨損，延長軸承壽命，并防止灰塵、污染物和濕氣等對軸承的侵入。潤滑油：礦物油：常用的潤滑油類型，適用于一般工況。合成油：具有更高的性能，耐高溫、抗氧化和抗腐蝕等特點，適用于高速、高溫和特殊環(huán)境下的工作。潤滑脂：由稠化劑和潤滑油組成，適用于密封和長期潤滑要求的場合，能夠提供更好的密封效果。密封裝置：密封圈：常用的軸封裝置，安裝在軸承外部，防止?jié)櫥托孤┖臀廴疚镞M入。密封蓋：覆蓋在軸承上，形成密封，常用于防塵和防水的場合。防塵罩：安裝在軸承周圍，防止灰塵和雜物進入軸承內部。密封潤滑脂：具有密封功能的潤滑脂，能夠阻止?jié)櫥偷男孤┖臀廴疚锏那秩搿?-8一代號為6304的深溝球軸承，承受徑向載荷Fr=2kN，載荷平穩(wěn),轉速n=960r/min，一般工作溫度，試計算該軸承的壽命；若載荷改為F答：略。8-9根據(jù)工作條件,某機器傳動裝置中的軸兩端各采用一個深溝球軸承，軸頸d=35mm,轉速n=200r/min，每個軸承承受徑向載荷Fr=2000N，一般工作溫度,載荷平穩(wěn)，預期使用壽命L?答：略。8-10一礦山機械的轉軸，兩端用6313深溝球軸承，每個軸承的徑向載荷Fr=5400N，軸上的軸向外載荷Fr=2650N，軸的轉速n=1250r/min，一般溫度下工作，有輕微沖擊，預期使用壽命答：略。8-11根據(jù)工作條件,決定在某傳動軸上安裝一對角接觸球軸承,如題8-11圖所示,已知兩軸承載荷分別為Fr1=1470N,Fr2=2650N,軸向外載荷FA答：略。8-12如題8-12圖所示,齒輪軸用30206軸承支撐。已知徑向載荷Fr1=1.5kN，F(xiàn)r2=0.5kN，軸向外載荷答：略。單元九軸9-1自行車前軸、后軸、中軸各屬于什么類型的軸?答:由于自行車的前軸和后軸需要克服輪對軸產(chǎn)生的滾動摩擦力矩很小,所受的轉矩可以忽略,而彎矩是主要的載荷,所以應該是心軸。前軸為不轉動的心軸,而后軸為轉動的心軸。而自行車的中軸一方面需要克服車輪對地的摩擦力,從而驅動車輪轉動,因此受轉矩作用;同時,中軸還受有鏈輪對軸的作用力和踏腳力以及由此引起的彎矩,因此中軸應該是轉軸。9-2試從減小軸上載荷﹑提高軸的強度觀點出發(fā),分別指出題9-2圖(a)中哪一種布置形式及題9-2圖(b)中哪―種卷筒的輪轂更為合理?答：略。9-3作題9-3圖所示各軸的扭矩圖。答：略。9-4如題9-4圖所示,已知傳動軸的轉速n=200r/min,由輪1輸入功率P1=20kW，輪2、3、4輸出功率分別為P2=5kW、P3答：略。9-5如題9-5圖所示,試求（1）軸AB截面上離圓心距離為20mm各點的切應力﹔（2）Ⅰ—Ⅰ截面上最大切應力﹔（3）AB軸的最大切應力。答：（1）略。（2）略。（3）略。9-6妳軸的尺寸如題9-6圖所示。轉矩T=300N·m,軸材料的許用切應力[τ]=60MPa,試校核該軸的強度。答：略。9-7絞車由兩人操作,如題9-7圖所示,每人加在手柄上的力F=250N,已知AB軸的許用切應力[τ]=4MPa,按扭轉強度計算AB軸的直徑。答：略。9-8一級圓柱齒輪減速器如題9-8圖所示。已知主動輪轉速n1=960r/min,傳遞功率P=100kw,z1=20,答：略。9-9一傳動軸受力如題9-9圖所示,已知材料許用切應力[τ]=40MPa,材料許用扭轉角[θ]=0.5°m，答：略。9-10階梯軸直徑分別為d1=40mm,d2=50mm,材料許用切應力[τ]=60MPa,G=80GPa,許用扭轉角[θ]=1.5°m,功率由輪C輸入,已知P答：略9-11如題9-11圖所示鏜孔裝置,在刀桿部裝有兩把鏜刀,已知切削功率P-8kW,刀J桿轉速n=60r/min,刀桿直徑d=70mm,材料的許用切應力[τ]=60MPa，[θ]=0.5°，G=80MPa，試校核該刀桿的扭轉強度和剛度。答：略。9-12心軸彎曲時,一般情況下其橫截面上會產(chǎn)生什么內力?答：當心軸彎曲時，其橫截面上會產(chǎn)生以下兩種內力：彎矩（彎曲力矩）：彎矩是指垂直于軸線作用的力矩，使得心軸發(fā)生彎曲。彎矩的大小與外力的大小和作用點的位置有關。在心軸彎曲的凸側（拉側），彎矩產(chǎn)生正向彎曲力矩；在凹側（壓側），產(chǎn)生反向彎曲力矩。剪力：剪力是指沿著橫截面平面內部作用的力，使得心軸的橫截面產(chǎn)生剪切變形。剪力的大小與外力的大小和作用方向有關。剪力一般沿著心軸的切線方向作用，呈現(xiàn)剪切力的分布。9-13試判斷題9-13圖示各梁,哪種加載方式使梁產(chǎn)生的彎矩最大?哪種最小?答：略。9-14求題9-14圖示梁的彎矩,并畫出彎矩圖。已知F=200N,l=200mm。答：略。9-15圓截面外伸梁受載如題9-15圖所示，試計算支座B處梁截面上的最大正應力。答：略。9-16空心管受載如題9-16圖所示,已知[σ答：dmax9-17由20b工字鋼制成的外伸梁如題9-17圖所示,在外伸端C處作用集中載荷F，已知許用彎曲應力[σ答：略。9-18一級圓柱齒輪減速如題9-18圖所示。已知輸入功率P=13kW,轉速n=980r/min,齒數(shù)z1=18,z2（1）估算主動軸的最小直徑;（2）驗算從動軸的強度。答：（1）略。（2）略。9-19如題9-19圖所示,折桿AB段為圓截面AB垂直BC,已知AB桿直徑d=140mm,材料的許用應力[σ答：略。9-20如題9-20圖所示,絞車的最大載重量W=0.8kN,鼓輪的直徑D=380mm,絞車材料的許用應力[σB答：略。9-21如題9-21圖所示的轉軸,齒輪A的直徑D1=300mm,其上作用垂直力Fy=1kN,齒輪B的直徑D2=150mm,其上作用的水平力F答：略。9-22注出題9-22圖中軸的局部結構尺寸。(1)D1、R';(2)D、b、R";(3)d1、答：略。9-23如題9-23圖所示為輸出軸結構,試指出1~8處的錯誤。答：略。9-24指出題9-24圖示軸結構中的錯誤。答：略。單元十連接10-1為什么絕大多數(shù)螺紋連接都要預緊?主要有哪些防松措施?答：絕大多數(shù)螺紋連接都需要進行預緊的主要原因是為了確保連接的緊固力和穩(wěn)定性。通過預緊螺紋連接，可以使螺紋間產(chǎn)生摩擦力和彈性變形，從而提供一定的緊固力，防止連接在振動、沖擊或負載下松動。預緊螺紋連接的主要目的是消除或減小連接界面上的松動間隙，確保連接緊固后的穩(wěn)定性。此外，預緊還可以增加連接的承載能力，提高連接的剛度和抗疲勞性能。常見的防松措施包括：使用墊圈：在螺紋連接中加入墊圈，可以增加連接面積，分擔載荷，減少松動的可能性。使用螺母鎖緊劑：螺母鎖緊劑是一種特殊的涂層或液體，可以增加螺母和螺紋之間的摩擦力，提高連接的阻抗力，防止松動。使用彈簧墊片：在螺紋連接中添加彈簧墊片可以提供彈性變形，增加連接的緊固力和阻尼效果，減少松動。使用止動螺母：止動螺母具有特殊的設計，可以在連接過程中鎖定螺紋，防止松動。使用螺紋固定劑：螺紋固定劑是一種液體或膠狀物質，涂在螺紋連接部位，經(jīng)固化后可以填充間隙，增加連接的緊固力。10-2在進行緊螺栓連接的強度計算時,為什么要將螺栓拉力增大30%?答：不均勻載荷分布：在實際應用中，螺栓連接承受的載荷分布可能不均勻。一些區(qū)域可能承受更高的載荷，而其他區(qū)域的載荷較輕。通過增加螺栓拉力，可以提供額外的安全余量來抵抗不均勻載荷分布帶來的影響。材料性能變化：材料的強度、剛度和其他性能可能存在一定的變化范圍。由于制造過程、材料批次或環(huán)境因素的影響，螺栓的實際性能可能與設計時的理想情況有所偏差。增加螺栓拉力可以在一定程度上彌補這種變化。安全性和可靠性：螺栓連接在工程設計中承擔重要的責任，連接失效可能導致嚴重的后果。通過增加螺栓拉力，可以提高連接的安全性和可靠性，確保其在各種工況下都能夠滿足要求。10-3螺紋的螺距和導程有何區(qū)別和聯(lián)系?答：聯(lián)系：螺距和導程都描述了螺紋的線密度和相鄰螺紋之間的距離。在公制螺紋中，螺距等于導程。因此，當我們知道其中一個參數(shù)時，可以根據(jù)公制螺紋的標準關系確定另一個參數(shù)。區(qū)別：螺距只描述了相鄰螺紋之間的距離，而導程描述了一圈螺紋的長度。在某些特殊情況下，如錐度螺紋，導程和螺距可能不相等。此外，導程還包括錐度螺紋的錐度信息，而螺距只表示螺紋線密度。10-4具有相同直徑和螺距的單線螺紋和多線螺紋哪一個效率高?為什么?答：多線螺紋的效率比單線螺紋高。多線螺紋是將螺紋分成多條線來完成螺紋加工的一種方式，而單線螺紋則是使用單條線進行加工。以下是多線螺紋效率高的原因：分擔載荷：多線螺紋由多條線共同承擔負載，相比于單線螺紋，每條線所承受的負載減少，從而減輕了單個線的應力，提高了整體的承載能力和壽命。減小摩擦：多線螺紋由多條線共同參與摩擦，減小了每條線的摩擦力，使整個螺紋的摩擦系數(shù)降低。這有助于減少功耗和熱量產(chǎn)生，提高傳動效率。增加快進速度：由于多線螺紋的線數(shù)較多，當進行快速移動時，相同線距下多線螺紋可以更快地完成螺紋的進給。10-5公稱直徑相等的普通螺紋連接,粗牙螺紋和細牙螺紋相比,哪一種自鎖性能好?答：粗牙螺紋具有較好的自鎖性能。自鎖性是指螺紋連接在受力后能夠抵抗自發(fā)松動的能力。粗牙螺紋的自鎖性能較細牙螺紋更好的原因在于以下幾點：螺紋斜率較小：粗牙螺紋的斜率較小，即單位長度內螺紋高度的增加較少。這導致在受到外部力矩作用時，螺紋的徑向壓力較大，可以更好地抵抗自發(fā)松動的傾向。摩擦力增加：由于粗牙螺紋的螺紋高度較大，其螺紋表面接觸面積較大，從而增加了螺紋間的摩擦力。這有助于阻止螺紋的相對滑動，提高自鎖性能?？烧{緊程度：粗牙螺紋的螺距較大，使得在連接過程中可以更容易地進行調整和緊固，從而更好地保持連接的緊固狀態(tài)。10-6用兩個M10的螺釘固定一牽曳鉤,若螺釘材料為Q235,裝配時控制預緊力,接合面摩擦系數(shù)f=0.15,求其允許的牽曳力F。答：10-7在圖示某重要拉桿螺紋連接中,已知拉桿所受拉力Fa答：10-8一鋼制液壓油缸,油壓力ρ=3MPa,油缸內徑D=160mm。為保證氣密性要求,螺柱間距l(xiāng)不得大于4.5d(d為螺柱大徑),試計算此油缸的螺柱連接和螺柱分布圓直徑D0答：略。10-9螺紋有哪些主要參數(shù)?答：1.大徑d（D）；2，小徑d1（D1）；3.中徑d2（D2）；4.螺距p；5.螺紋線數(shù)n；6.導程S；7.螺紋升角10-10螺紋導程和螺距有什么不同?兩者有什么關系?答：螺紋導程是描述螺紋在縱向上的運動距離，而螺距是描述螺紋在橫向上的距離。它們通過螺旋線數(shù)相乘來建立關系。10-11螺紋公差有幾種,其公差等級﹑代號是什么?答：螺紋的公差通常有三種：基本公差、普通公差和精密公差。螺紋公差的等級和代號如下：基本公差等級：IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT6、IT7、IT8、IT9、IT10、IT11、IT12、IT13、IT14、IT15。普通公差等級：T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13、T14、T15。精密公差等級：C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15。10-12常用的螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母、墊圈有哪些型式?答：螺栓：常見的螺栓型式包括六角頭螺栓、內六角頭螺栓、圓頭方頸螺栓、圓柱頭螺栓等。雙頭螺柱：雙頭螺柱是一種具有兩個螺紋端的螺柱，常見的型式包括雙頭螺柱、外螺紋雙頭螺柱、內外螺紋雙頭螺柱等。螺釘：常見的螺釘型式包括螺絲、自攻螺釘、木螺釘、機械螺釘?shù)?/p>