朱明zhubob機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第7.8.9章輪系習(xí)題答案

第七章1．輪系的分類依據(jù)是什么？輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各輪幾何軸線在空間的相對(duì)位置關(guān)系是否變動(dòng)2．怎樣計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比？如何確定從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向？定軸輪系的傳動(dòng)比等于組成輪系的各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的連乘積，也等于從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積與主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積之比。對(duì)于首末兩輪的軸線相平行的輪系，其轉(zhuǎn)向關(guān)系用正、負(fù)號(hào)表示。還3．定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的區(qū)別有哪些?定軸輪系是指在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各個(gè)齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定的。周轉(zhuǎn)輪系是指在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其中至少有1個(gè)齒輪軸線的位置不固定，而是繞著其他齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)4．怎樣求混合輪系的傳動(dòng)比？分解混合輪系的關(guān)鍵是什么？如何劃分？在計(jì)算復(fù)合輪系時(shí)，首要的問題是必須正確地將輪系中的各組成部分加以劃分。而正確劃分的關(guān)鍵是要把其中的周轉(zhuǎn)輪系部分找出來。周轉(zhuǎn)輪系的特點(diǎn)是具有行星輪和行星架，所以要找到輪系中的行星輪，然后找出行星架（行星架往往是由輪系中具有其他功用的構(gòu)件所兼任）。每一行星架，連同行星架上的行星輪和行星輪相嚙合的太陽輪就組成一個(gè)基本的周轉(zhuǎn)輪系，當(dāng)周轉(zhuǎn)輪系一一找出之后，剩下的便是定軸輪系部分了5．輪系的設(shè)計(jì)應(yīng)從哪些方面考慮?考慮機(jī)構(gòu)的外廓尺寸、效率、重量、成本等。根據(jù)工作要求和使用場合合理地設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的輪系。6．如圖7-32所示為一蝸桿傳動(dòng)的定軸輪系，已知蝸桿轉(zhuǎn)速n1

=

750

r/min，z1

=

3，z2

=

60，z3

=

18，z4

=

27，z5

=

20，z6

=

50。試用畫箭頭的方法確定z6的轉(zhuǎn)向，并計(jì)算其轉(zhuǎn)速。答：齒輪方向向左，n6=75r/min7．如圖7-33示為一大傳動(dòng)比的減速器，z1

=

100，z2

=

101，z2

=

100，z3

=

99。求：輸入件H對(duì)輸出件1的傳動(dòng)比iH1。圖7-32蝸桿傳動(dòng)的定軸輪系圖7-33減速器答：8．如圖7-34所示為卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)示意圖，懸掛重物G的鋼絲繩繞在鼓輪5上，鼓輪5與蝸輪4連接在一起。已知各齒輪的齒數(shù)：z1

=

20，z2

=

60，z3

=

2（右旋），z4

=

120。試求：①輪系的傳動(dòng)比i14；②若重物上升，加在手把上的力將使輪1如何轉(zhuǎn)動(dòng)？圖7-34卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)示意圖答：，輪1方向向下。第八章1．工作時(shí)承受彎矩并傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，稱為B。A．心軸 B．轉(zhuǎn)軸 C．傳動(dòng)軸2．軸的作用是支撐機(jī)器的其他回轉(zhuǎn)零件，如齒輪、飛輪等，使其具有確定的工作位置，并傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。3．從所受的載荷可知，自行車車后軸的類型是軸。4．零件在軸上常用的固定方法有軸向和周向固定。5．軸的功用是什么？軸的常見失效形式有哪些？軸在工作時(shí)一般要承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等作用，主要失效形式為疲勞破壞。6．齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑要比高速軸的直徑要大得多？（超出教材范圍）7．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些主要問題？采用哪些方法實(shí)現(xiàn)？（1）軸的毛坯。尺寸較小的軸可以用圓鋼車制，尺寸較大的軸則需用鍛造毛坯。（2）軸的結(jié)構(gòu)要求。3)軸上零件的周向固定。鍵聯(lián)接的固定；銷聯(lián)接的固定；緊定螺釘?shù)墓潭?；緊定套固定；過盈配合。(4)軸上零件的軸向固定。軸肩定位；圓螺母定位；彈性擋圈固定；止動(dòng)墊圈固定；緊定螺釘固定；軸端壓板。8．有一傳動(dòng)軸，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，已知傳遞功率P

=

10

kW，轉(zhuǎn)速n

=

120

r/min，試估算軸的直徑。解（C查表）9．滾動(dòng)軸承由哪些元件組成？它們的作用是什么？滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)外圈均可滾動(dòng)，滾動(dòng)體可在滾道內(nèi)滾動(dòng)；保持架的作用是使?jié)L動(dòng)體均勻分開，減少滾動(dòng)體間的摩擦和磨損10．與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)是什么？具有摩擦小，起動(dòng)靈活、效率高、潤滑與維護(hù)更換方便11．滾動(dòng)軸承的類型選擇應(yīng)考慮哪些因素？高速輕載的工作條件應(yīng)選擇哪一類軸承？高速重載又宜選擇哪類軸承？選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)，必須了解軸承的工作載荷（大小、性質(zhì)、方向）、轉(zhuǎn)速及其他使用要求。轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時(shí)宜選用球軸承；徑向載荷較大、軸向載荷小，可選用深溝球軸承；而當(dāng)軸向載荷較大、徑向載荷小時(shí)，可采用推力角接觸球軸承。12．試說明軸承代號(hào)7204AC/P4的含義。7——角接觸球軸承，(0)2尺寸系列代號(hào)，寬度系列為0，屬正常寬度系列，可不標(biāo)出，直徑系列為2（輕型系列）,04——軸承內(nèi)徑d=20mm，AC——公稱接觸角

=

25/P4——公差等級(jí)4級(jí)。13．滾動(dòng)軸承的主要失效形式有哪些？相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則是什么？點(diǎn)蝕、塑性變形。計(jì)算準(zhǔn)則：一般工作條件的回轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承，應(yīng)進(jìn)行接觸疲勞壽命計(jì)算和靜強(qiáng)度計(jì)算；對(duì)于擺動(dòng)或轉(zhuǎn)速較低的軸承，只需作靜強(qiáng)度計(jì)算；高速軸承由于發(fā)熱而造成的粘著磨損、燒傷常是突出問題，除進(jìn)行壽命計(jì)算外，還需校核極限轉(zhuǎn)速。14．什么是滾動(dòng)軸承的實(shí)際壽命和基本額定壽命？這兩者間如何區(qū)別？軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴(kuò)展跡象前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)稱為軸承壽命。軸承的基本額定壽命是指一批相同的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承不出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕的總轉(zhuǎn)數(shù)或在給定轉(zhuǎn)速下工作的小時(shí)數(shù)。15．基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷本質(zhì)上有什么差別？基本額定動(dòng)載荷Ｃ，標(biāo)準(zhǔn)中將基本壽命為一百萬轉(zhuǎn)（106r）時(shí)軸承所能承受的恒定載荷。接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的載荷。16．常見雙支點(diǎn)軸上滾動(dòng)軸承的支承結(jié)構(gòu)有哪3種基本形式？（1）兩端單向固定；（2）一端雙向固定、一端游動(dòng)；（3）兩端游動(dòng)。17．滾動(dòng)軸承密封的目的是什么？常用的密封方式有哪些？密封是為了阻止?jié)櫥瑒妮S承中流失，也為了防止外界灰塵、水分等侵入軸承。毛氈密封；密封圈密封；迷宮式密封；隙縫式密封。18．滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)是什么？什么場合應(yīng)采用滑動(dòng)軸承？19．軸瓦的主要失效形式是什么？軸瓦材料應(yīng)滿足哪些要求？軸瓦表面的磨粒磨損、刮傷、膠合、疲勞脫落和腐蝕。材料應(yīng)具有良好的減摩性和耐磨性，良好的承載性和抗疲勞性能，良好的順應(yīng)性（以避免表面間的卡死和劃傷），良好的加工工藝性與經(jīng)濟(jì)性。另外，在可能產(chǎn)生膠合的場合，應(yīng)選用具有抗膠合性的材料。20．在滑動(dòng)軸承上為什么要開設(shè)油孔和油溝？油孔和油溝開設(shè)的原則是什么？為了將潤滑油引入軸承。在剖分式軸承中，潤滑油應(yīng)由非承載區(qū)進(jìn)入，以免破壞承載區(qū)潤滑油膜的連續(xù)性，降低軸承的承載能力，故進(jìn)油口開在上瓦頂部。油溝離軸瓦兩端應(yīng)有段距離，不能開通，以減少端部泄油。21．聯(lián)軸器和離合器的功用有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？聯(lián)軸器和離合器是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。其主要功用是實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的聯(lián)接及分離，并傳遞轉(zhuǎn)矩，有時(shí)也可作安全裝置，以防止機(jī)械過載。聯(lián)軸器與離合器的區(qū)別在于：聯(lián)軸器只有在機(jī)械停止后才能將聯(lián)接的兩根軸分離，離合器則可以在機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中根據(jù)需要使兩根軸隨時(shí)接合和分離。22．常用的聯(lián)軸器有哪些類型？套筒聯(lián)軸器；凸緣聯(lián)軸器；夾殼聯(lián)軸器；齒式聯(lián)軸器；萬向聯(lián)軸器；彈性柱銷聯(lián)軸器；彈性套柱銷聯(lián)軸器。23．選用聯(lián)軸器應(yīng)考慮哪些因素？（1）根據(jù)機(jī)器工作條件與使用要求選擇合適的類型。主要考慮的因素有：被聯(lián)兩軸的對(duì)中性、載荷大小及特性、工作轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境及溫度等。此外，還應(yīng)考慮安裝尺寸的限制及安裝、維護(hù)方便等。（2）按軸直徑計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸端直徑，從標(biāo)準(zhǔn)中選定型號(hào)和結(jié)構(gòu)尺寸。（3）必要時(shí)要對(duì)易損件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。24．常用的離合器有哪些類型？嵌合式離合器和摩擦式離合器第九章1．試述松鍵聯(lián)接的常用類型和工作特點(diǎn)。松鍵聯(lián)接有平鍵、半圓鍵和花鍵聯(lián)接。工作特點(diǎn)：以鍵的兩個(gè)側(cè)面為工作面，鍵與鍵槽的側(cè)面需要緊密配合，鍵的頂面與軸上鍵聯(lián)接零件間留有一定的間隙。松鍵聯(lián)接時(shí)軸與軸上零件的對(duì)中性好，尤其在高速精密傳動(dòng)中應(yīng)用較多。松鍵聯(lián)接不能承受軸向力，軸上零件需要軸向固定時(shí)，應(yīng)采用其他固定方法。2．螺旋傳動(dòng)緊鍵聯(lián)接有哪幾種類型？緊鍵聯(lián)接有楔鍵和切向鍵兩種類型3．銷有哪些種類？銷聯(lián)接有哪些應(yīng)用特點(diǎn)？（1）定位銷：主要用于零件間位置定位，常用作組合加工和裝配時(shí)的主要輔助零件。（2）

聯(lián)接銷：主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定，可傳遞不大的載荷。（3）安全銷：主要用于安全保護(hù)裝置中的過載剪斷元件。4．螺紋的聯(lián)接有哪幾種類型？螺栓聯(lián)接

；雙頭螺柱聯(lián)接；螺釘聯(lián)接；緊定螺釘聯(lián)接；5．螺栓聯(lián)接為什么要防松？常用的防松方法有哪些？在沖擊、振動(dòng)、變載或高溫時(shí)，螺紋副間摩擦力可能會(huì)減小，從而導(dǎo)致螺紋聯(lián)接松動(dòng)，這時(shí)需要防松。防止螺紋副在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。方法：（1）雙螺母防松；（2）彈簧墊圈防松；（3）串聯(lián)金屬絲和開口螺母防松；（4）止動(dòng)墊圈防松；（5）焊接和沖點(diǎn)防松。6．說明螺紋的類型，試述它們的特點(diǎn)。螺紋的類型有三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等幾種，三角形螺紋主要用于聯(lián)接，矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動(dòng)。7．液壓缸的普通螺栓連接，布置有10個(gè)螺栓，材料為45鋼。氣缸內(nèi)徑D

=

160

mm，油P

=

4MPa，安裝時(shí)要控制預(yù)緊力，試確定螺桿的直徑。8．已知軸徑d

=

108

mm，輪轂長165

mm，軸和轂的材料均為碳鋼。如為靜聯(lián)接且許用擠壓應(yīng)力均為［p］=100

MPa，試比較用標(biāo)準(zhǔn)普通平鍵和用標(biāo)準(zhǔn)矩形