機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)陳立德第三版18章全

第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.1機(jī)械設(shè)計(jì)過程通常分為哪幾個(gè)階段？各階段的主要內(nèi)容是什么？答：機(jī)械設(shè)計(jì)過程通?？煞譃橐韵聨讉€(gè)階段：.產(chǎn)品規(guī)劃主要工作是提出設(shè)計(jì)任務(wù)和明確設(shè)計(jì)要求。.方案設(shè)計(jì)在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書中設(shè)計(jì)具體要求的前提下，由設(shè)計(jì)人員構(gòu)思出多種可行方案并進(jìn)行分析比較，從中優(yōu)選出一種功能滿足要求、工作性能可靠、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行、成本低廉的方案。.技術(shù)設(shè)計(jì)完成總體設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)等。.制造及試驗(yàn)制造出樣機(jī)、試用、修改、鑒定。常見的失效形式有哪幾種？答：斷裂，過量變形，表面失效，破壞正常工作條件引起的失效等幾種。什么叫工作能力？計(jì)算準(zhǔn)則是如何得出的？答：工作能力為指零件在一定的工作條件下抵抗可能出現(xiàn)的失效的能力。對(duì)于載荷而言稱為承載能力。根據(jù)不同的失效原因建立起來的工作能力判定條件。標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義是什么？答：標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義可使零件、部件的種類減少，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理過程，降低成本，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述按摩擦副表面間的潤(rùn)滑狀態(tài)，摩擦可分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？答：摩擦副可分為四類：干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦。干摩擦的特點(diǎn)是兩物體間無任何潤(rùn)滑劑和保護(hù)膜，摩擦系數(shù)及摩擦阻力最大，磨損最嚴(yán)重，在接觸區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了粘著和梨刨現(xiàn)象。液體摩擦的特點(diǎn)是兩摩擦表面不直接接觸，被液體油膜完全隔開，摩擦系數(shù)極小，摩擦是在液體的分子間進(jìn)行的，稱為液體潤(rùn)滑。邊界摩擦的特點(diǎn)是兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開，但由于邊界膜較薄，不能完全避免金屬的直接接觸，摩擦系數(shù)較大，仍有局部磨損產(chǎn)生。混合摩擦的特點(diǎn)是同時(shí)存在邊界潤(rùn)滑和液體潤(rùn)滑，摩擦系數(shù)比邊界潤(rùn)滑小，但會(huì)有磨損發(fā)生。磨損過程分幾個(gè)階段？各階段的特點(diǎn)是什么？答：磨損過程分三個(gè)階段，即跑合摩合磨損階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段。各階段的特點(diǎn)是:跑合磨損階段磨損速度由快變慢；穩(wěn)定磨損階段磨損緩慢，磨損率穩(wěn)定；劇烈磨損階段，磨損速度及磨損率都急劇增大。按磨損機(jī)理的不同，磨損有哪幾種類型？答：磨損的分類有磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損點(diǎn)蝕、腐蝕磨損。哪種磨損對(duì)傳動(dòng)件來說是有益的？為什么？答：跑合磨損是有益的磨損，因?yàn)榻?jīng)跑合磨損后，磨損速度減慢，可改善工作表面的性質(zhì)，提高摩擦副的使用壽命。如何選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑？答：選潤(rùn)滑劑時(shí)應(yīng)根據(jù)工作載荷、運(yùn)動(dòng)速度、工作溫度及其它工作條件選擇。當(dāng)載荷大時(shí)，選粘度大的潤(rùn)滑油，如有較大的沖擊時(shí)選潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑。高速時(shí)選粘度小的潤(rùn)滑油，高速高溫時(shí)可選氣體潤(rùn)滑劑；低速時(shí)選粘度小的潤(rùn)滑油，低速重載時(shí)可選潤(rùn)滑脂；多塵條件選潤(rùn)滑脂，多水時(shí)選耐水潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑方法有哪些？答：油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方法有分散潤(rùn)滑法和集中潤(rùn)滑法。集中潤(rùn)滑法是連續(xù)潤(rùn)滑，可實(shí)現(xiàn)壓力潤(rùn)滑。分散潤(rùn)滑法可以是間斷的或連續(xù)的。間斷潤(rùn)滑有人工定時(shí)潤(rùn)滑、手動(dòng)油杯潤(rùn)滑、油芯油杯潤(rùn)滑、針閥油杯潤(rùn)滑、帶油潤(rùn)滑、油浴及飛濺潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑、油零潤(rùn)滑等幾種。2.7接觸式密封中常用的密封件有哪些？答：接觸式密封常用的密封件有。形密封圈，J形、U形、V形、Y形、L形密封圈，以及氈圈。2.8非接觸式密封是如何實(shí)現(xiàn)密封的？答:非接觸式密封有曲路密封和隙縫密封，它是靠隙縫中的潤(rùn)滑脂實(shí)現(xiàn)密封的。第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？答：機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)就具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，要注意哪些事項(xiàng)？答：應(yīng)注意機(jī)構(gòu)中是否包含著復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有什么作用？如何繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？答：（1）能拋開機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的真實(shí)外形，簡(jiǎn)明地表達(dá)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，并能對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行方案討論和運(yùn)動(dòng)、受力分析。（2）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟如下所述：①認(rèn)真研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作原理，分清機(jī)架，確定主動(dòng)件。②循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線，搞清各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)副的種類。③測(cè)量出運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置。④選擇視圖平面和比例尺，用規(guī)定的線條和符號(hào)表示其構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。3.4計(jì)算如題3.4圖所示各機(jī)構(gòu)的自由度，并說明欲使其具有確定運(yùn)動(dòng)，需要有幾個(gè)原動(dòng)件?I，）題3.4圖答：a）n=9，PL=13，PH=0代入式（3.1）中可得F=3n—2PL—PH=3*9—2義13—0=1此機(jī)構(gòu)要具有確定的運(yùn)動(dòng)，需要有一個(gè)原動(dòng)件。B處存在局部自由度，必須取消，即把滾子與桿剛化，則n=3,PL=3,PH=2,代入式（3.1）中可得F=3n—2PL—PH=3*3—2義3—2=1

此機(jī)構(gòu)要具有確定的運(yùn)動(dòng)，需要有一個(gè)原動(dòng)件。n=5,PL=7,pH=0代入式（3.1）中可得F=3n—2PL—PH=3*5—2義7—0=1此機(jī)構(gòu)要具有確定的運(yùn)動(dòng)，需要有一個(gè)原動(dòng)件。3.5繪制如題3.5圖所示各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。可 b）題3.5圖答：取RL=0.001m/mm答：取RL=0.001m/mm，繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如題3.5答案圖所示::|1題3.5答案圖圖a）：n=3，P=4，P=0則F=3n—2PL—PH=1；圖b）：n=3，P=4,PH=0則UF=3n—2PL—PH=1。3.6試計(jì)算如題3.6圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定（圖中繪有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件）。題3.6圖解：a)：n—7，PL=10，PH=0。F=3n—2PL—PH=3義7—2義10—1運(yùn)動(dòng)確定。n=5，PL=7，PH=0n=7,PL=10,PH=0。F=3n—2PL—PH=3*7—2義10=1運(yùn)動(dòng)確定n=4,P=4,P=2。F=3n—2PL—PH=3*4—2義4—2=2運(yùn)動(dòng)確定。n=3,P=4,P=0。F=3n—2PL-PH=3*3—2義4=1運(yùn)動(dòng)確定。n=5,PL=7,PH=0。F=3n-2PL-PH=3義5-2義7=1運(yùn)動(dòng)確定。n=9,PL=12,PH=2。F=3n-2PL-q=3*9-2義12-2=1運(yùn)動(dòng)確定n=9,PL=12,PH=0。3.7試問如題3.7圖所示各機(jī)構(gòu)在組成上是否合理？如不合理，請(qǐng)針對(duì)錯(cuò)誤提出修改方案。題3.7圖答：圖示機(jī)構(gòu)的自由度為零，故都不合理，修改方案如下：對(duì)于題3.7圖a的機(jī)構(gòu)，在D處改為一個(gè)滑塊，如題3.7圖a所示。對(duì)于題3.7圖b的機(jī)構(gòu)，在構(gòu)件4上增加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，如題3.7答案圖b所示；或在構(gòu)件4的D處添加一滑塊，如題3.7答案圖c所示。題3.7答案圖第4章平面連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)的速度多邊形與加速度多邊形特性是什么？答：同一構(gòu)件上各點(diǎn)的速度和加速度構(gòu)成的多邊形與構(gòu)件原來的形狀相似，且字母順序一致。為什么要研究機(jī)械中的摩擦？機(jī)械中的摩擦是否全是有害的？答：機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其相鄰的兩構(gòu)件間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就必然產(chǎn)生摩擦力，它一方面會(huì)消耗一部分的輸入功，使機(jī)械發(fā)熱和降低其機(jī)械效率，另一方面又使機(jī)械磨損，影響了機(jī)械零件的強(qiáng)度和壽命，降低了機(jī)械工作的可靠性，因此必須要研究機(jī)械中的摩擦。機(jī)械中的摩擦是不一定有害的，有時(shí)會(huì)利用摩擦力進(jìn)行工作，如帶傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)等。何謂摩擦角？如何確定移動(dòng)副中總反力的方向？答：(1)移動(dòng)或具有移動(dòng)趨勢(shì)的物體所受的總反力與法向反力之間的夾角稱為摩擦角①。(2)總反力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向成一鈍角90°+①，據(jù)此來確定總反力的方向。何謂摩擦圓？如何確定轉(zhuǎn)動(dòng)副中總反力的作用線？答：(1)以轉(zhuǎn)軸的軸心為圓心，以P(P=rf)為半徑所作的圓稱為摩擦圓。0(2)總反力與摩擦圓相切，其位置取決于兩構(gòu)件的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，總反力產(chǎn)生的摩擦力矩與相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向相反。從機(jī)械效率的觀點(diǎn)看，機(jī)械自鎖的條件是什么？答：機(jī)械自鎖的條件為“00。連桿機(jī)構(gòu)中的急回特性是什么含義？什么條件下機(jī)構(gòu)才具有急回特性？答：(1)當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿來回?fù)u動(dòng)的速度不同，返回時(shí)速度較大。機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)，稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。通常用行程速度變化系數(shù)K來表示這種特性。(2)當(dāng)。牛0時(shí)，則K>1,機(jī)構(gòu)具有急回特性。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件是什么？曲柄是否一定是最短桿？答：(1)最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；最短桿或相鄰桿應(yīng)為機(jī)架。(2)曲柄不一定為最短桿,如雙曲柄機(jī)構(gòu)中,機(jī)架為最短桿。何謂連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)？舉出避免死點(diǎn)和利用死點(diǎn)的例子。答：(1)主動(dòng)件通過連桿作用于從動(dòng)件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心時(shí)的位置,稱為連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。(2)機(jī)車車輪在工作中應(yīng)設(shè)法避免死點(diǎn)位置。如采用機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),當(dāng)一個(gè)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí),可借助另一個(gè)機(jī)構(gòu)來越過死點(diǎn)；飛機(jī)起落架是利用死點(diǎn)工作的,當(dāng)起落架放下時(shí),機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置,使降落可靠。在題4.9圖示中，已知機(jī)構(gòu)的尺寸和相對(duì)位置，構(gòu)件1以等角速度①1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求圖示位置C點(diǎn)和D點(diǎn)的速度及加速度，構(gòu)件2的角速度和角加速度。題4.9題4.9圖解：取長(zhǎng)度比例尺，繪制簡(jiǎn)圖如題解：取長(zhǎng)度比例尺，繪制簡(jiǎn)圖如題4.9答案圖a所示。解：（1）速度分析。題解：（1）速度分析。題4.9答案圖①求vB?由圖可知，VB=\.AB，方向垂直于AB，指向與①1的轉(zhuǎn)向一致。②求vc.因B點(diǎn)與C點(diǎn)同為構(gòu)件2上的點(diǎn)，故有:vCB大?。竣賚方向水平vCB大??？①l方向水平1AB取速度比例尺R（m/s）mmvCB1BC，作速度矢量圖如題4.9答案圖b所示，則Pp代表vc；bb代表VCB，其大小為VC=OPcVCB摟v,bC。③求02。因VCB二①2?】BC,則V—GB1BC方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)。④求Vd。因?yàn)锽、C、D為同一構(gòu)件上的三點(diǎn),所以可利用速度影像原理求得d點(diǎn)，連接嬴代表V，如題4.9答案圖b所示，其大小為V=目?p，方向同）。（2）加速度分析。①求a。

B由已知條件可知："=①12，b，方向?yàn)閎1a；a①求a。

B②求a②求a。

C根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，可選立下列方程式anCBanCBatCB大?、?11AB①2?1大?、?11AB①2?12AB方向水平1BC取加速度比例尺Na作加速度矢量如題4.9答案圖c，則bC〃代表anB,代表"CB。由圖可知a?=N,pC方向同pC'（水平向左）；a、B=u,Cc'，方向同CC。由圖可知因at=a?1，則ata=-Be-=^acc（方向?yàn)槟鏁r(shí)針）2 1 lCBCB

④求aD。aD二aB+anDB+atDB=a+an +DCatDC大??？①2,l1AB32?l2DB？r-pC'a32?l2DB？方向？BfADfB1BCp'c'DfC1BC作矢量圖，如題4.9答案圖c所示，可見p7代表aD。由圖可見，aD二R-pd'，方向同p'd。4.10如題4.10圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知4.二30mm,IC=75mm,lCD=32mm,lAD=80mm，構(gòu)件1以等角速度①1二10rad/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)已作出該瞬時(shí)的速度多邊形（題4.10圖b）和加速度多邊形（題4.10圖c）。試用圖解法求：（1）構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)E的位置，并求出該點(diǎn)的加速度aE；（2）為加速度多邊形中各矢量標(biāo)注相應(yīng)符號(hào)：（3）求構(gòu)件2的角加速度a2。b1 b1 七）題4.10圖解：取rL=0.01mmm，作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如題4.10答案圖a所示。（1）求構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)E及E點(diǎn)的加速度aE。

題4.10答案圖%=%.1AB=10義0.03=0.3mS，方向如題4.10答案圖a所示，且1AB0大小？ 0.3m/ ？s方向水平 1AB 1BC取\=0.01?m，作速度矢量圖如題4.10答案圖b所示。因丁0，故在速度圖中，，與極點(diǎn)P相重合,即三角符號(hào)Apbc為ABCE的影像，

其作圖過程為：過B點(diǎn)作BE±P，過。點(diǎn)作CE1~^，其交點(diǎn)即為E點(diǎn)，如題4.10答案圖a所示。由圖可知，%=目-bc=0.01x33=0.33《,vc=目?pc=0.01x38=0.38《。又因V=3,l，V—3-l=4.4，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。v 0.33=4.4，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。-CB-二 l 0.075BC大小方向v—clCD能二11.883213CD，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。n大小方向v—clCD能二11.883213CD，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。n+CBatCB1CD32,l1AB3212CB1BC，取R=0.1作加速度矢量圖，如題4.10答案圖c所示，方向p'c，方向p'c'。a=h,p'c'=0.1x45=4.5④求aE。利用加速度影像原理，即AbbcNsABCE。作圖過程為：作/cbe=/BCE,/cbe=/CBE，其交點(diǎn)即為e'，則p"代表aE。(2)各矢量標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)如題4.10答案圖c所示。(3)求構(gòu)件2的角加速度a2。由圖可知，at=r-c'"c'=0.1x68.5=6.85m/2，又因at=a-l,貝|

6.850.032214.世6.850.032214.世2a二—cb2lCB4.11如題4.11圖所示為一四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知lOB=210A=400mm,lC=650mm,1=350mm,①=120rad/min,求當(dāng)。1A平行于O21=350mm,①=120rad/min,題4.11圖解：取rL=0.01mmm，畫出機(jī)構(gòu)的位置圖，如題4.11答案圖a所示。題4.11答案圖（1）速度分析。120一」①求乙。與二①1lA。］x0.2—0.4m①求乙。與二①1lA。］60 1

②求V。因B點(diǎn)與A點(diǎn)同為構(gòu)件2上的點(diǎn)，故有:B取速度比例尺日取速度比例尺日V=0.01m/smm作速度矢量如題4.11答案圖b所示，由圖可知:大小？0.4？方向1OB1OA11ABBABA=v=pa=pb③求％。因?yàn)閂「與，所以構(gòu)件2在此瞬時(shí)作平動(dòng)，即V「VrV「Pa，③求％。BATOC\o"1-5"\h\z①一"—'p1—40義0.01—1rad/B V3ll 0.4 /sO2B O2B方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)。（2）加速度分析。120一一 ，/①求a%。由已知條件可知:an—32-l—( )2X0.2—0.8m/，方向A①求a%。由已知條件可知:A1OR60 /S2 1at—0。B②求aB。根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，可建立下列方程式a—an+at—a+an+atB B B A BA BA大??？ 32?l？ 0.8 0 ？3 O2B方向？BfO2 1O2B B.O1 ±BA取ra=0.025m/2，作加速度矢量圖如題4.11答案圖c所示，則pb代表aB。③求aC。根據(jù)影像原理可得出：BA:AC=b'a':a'c'，作圖如題4.11答案圖c所示，可得出Pc'代表ac。a-r-pc'=0.025義47=1.18m/2，方向垂直向下。4.12如題4.12圖所示為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知1AB=60mm,1AC=120mm,曲柄AB以等角速度%=30rad/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）當(dāng)/BAC=90時(shí)，構(gòu)件3的角速度巴和角加速度a3；（2）當(dāng)AABC=90時(shí)，構(gòu)件3的角速度但3和角加速度；（3）當(dāng)^ABC=180（B點(diǎn)轉(zhuǎn)于AC之間）時(shí)，構(gòu)件3的角速度33和角加速度a3。題4.12圖解：（1）當(dāng)/BAC=90時(shí)，取rL=0.003mmm，畫出機(jī)構(gòu)的位置圖，如題4.12答案圖（一）a所示。題4.12答案圖（一）①求題4.12答案圖（一）①求3。3(1)大小方向1BC±方向1BC±ABIIbc取Nv=O.ms-mm，作速度矢量圖如題4.12答案圖（一）b所示，由圖可知：近代表Vb3，則3=B^r31BCpbw12x0.06

33=B^r31BCpbw12x0.06

3 = 45x0.003方向?yàn)轫槙r(shí)針，且3=3。②求a3(2)大小32.13BC2?l1AB23v方向B方向B—C1BCB-A1BCIIBC式中an=32?l=5.33X45x0.03=7.20m/B3 3BC SS2aB2=32?IB=302x0.06=54%akBakB3b2=23?V=233?b2b3串=2X5.33X27x0.06=17.3%取Na=1msmm作加速度矢量圖如題4.12答案圖（一）c所示，由圖可知：取Na=1msmm表at,將bffb'移至B點(diǎn)，得:B3a=%=S=30.05x1=222.6?3lBC?n45x0.003 」’S2BC L方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)。（2）當(dāng)^ABC=90時(shí)，取nL=0.003mmm，畫出機(jī)構(gòu)的位置圖，如題4.12答案圖（二）a所示。題4.12答案圖（二）①求33。依據(jù)矢量方程（1），作速度矢量圖如題4.12答案圖（二）b所示，取nv=0.。6mpmm。由圖可知：b2b3代表vbb，pb3=0，則33=0。

②求。3。依據(jù)矢量方程（2），作加速度矢量圖如題4，12答案圖（二）c所示，取Na=1mgmm。由圖可知：b；b；代表aB3，則at"3=戶BC=bX竺=37xat"3=戶BCBC?N35x0.003L方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)。(3)當(dāng)NABC=180時(shí)，取"=0.003m(3)當(dāng)NABC=180時(shí)，圖（三）a所示。a)b)c)卜.'a)b)c)題4.12答案①求33。依據(jù)矢量方程（1），作速度矢量圖如題4.12答案圖（三）b所示，取NV=0.NV=0.06msmm則。由圖可知"力代表V ，又b、b重合，則V =0,pb代表VB3B2 2 3B3B2,B33=Vb3=乙斗=3。義0.06=30#3lBC?N 20x0.003 晨BC L方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)。②求“。依據(jù)矢量方程（2），作加速度矢量如題4.②求“。依據(jù)矢量方程（2），作加速度矢量如題4.12答案圖（三）c所示，取Na=1m/m。由圖可知：因b；、b2重合，%=0，則;二0。4.13如題4.13圖所示，設(shè)已知l=200mm，構(gòu)件逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，①二30儂，，，求v及a。Op 1 minBB題4.13圖題4.13答案圖⑴速度分析（求、）。v=v，即v=v=3?l=—X0.2=0.1."方向垂直于OA。A1A2 A1 A21Op60s 1v二v十vBA2BA2大?。?.1？方向水平1OA1鉛垂

取口,=O頡m/mm，作速度矢量圖如題4.13答案圖b所示，由圖可知：Pb代表刀呼=14.5x0.005=0.073啖方向?yàn)樗健＃?）加速度分析（求，）。a=aa2十a(chǎn)k十a(chǎn)rBBA2BA2大小？①2-v2①?v？1 O1a2 BA2方向水平AfO水平向右垂直(30、2_ 式中a=①2?l=I一x0.2=0.05B2 1 。1a160)akBaakBa2=2x——x8x0.005=0.0460取r=0.00125ms.mm，作加速度矢量圖如題4.13答案圖c所示，由圖可知：而代a mUUU表aB,則a=r-pb'=0.00125x5=0.00625方向?yàn)樗较蛴摇?.14如題4.14圖所示為一機(jī)床的矩形-V形導(dǎo)軌，已知拖板1的運(yùn)動(dòng)方向垂直于紙面，重心在s處，幾何尺寸如圖所示，各接觸面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.1。求V形導(dǎo)軌處的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv。4(1-解：作用于導(dǎo)軌上壓力為rW2。w=叫+W2根據(jù)力矩平衡條件可知：W=W1 2作用在左右導(dǎo)軌上的摩擦力為Fl、F2F1=f.叫=2fWF=f?-W2-=—1—f?W2 sin45。2sin45°所以F= fvsin45。4.15如題4.15圖所示，已知元=250mm,y二轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B的軸頸半徑為匕當(dāng)量摩擦系數(shù)為f)題4.14圖二200mm,勺為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)為工作阻力，，滑動(dòng)摩擦系數(shù)為f，忽略各構(gòu)件的重力和慣性力。試作出各運(yùn)動(dòng)副中總反力的作用線。題4.15圖答：（1）求FR12、F］。忽略各構(gòu)件的重量和慣性力，桿2為二力桿，作用在桿2上的兩個(gè)力F；和FR12應(yīng)等值、共線、反向。當(dāng)考慮摩擦后，該二力不通過鉸鏈中心，而與摩擦圓相切?；瑝K3向下移動(dòng)，連桿2與垂直導(dǎo)路的夾角a增大，連桿2相對(duì)于滑塊3的轉(zhuǎn)速①23為順時(shí)針方向。所以，F(xiàn)l對(duì)軸心產(chǎn)生的摩擦力矩為逆時(shí)針方向。因而FR32應(yīng)切于摩擦圓上方。同時(shí)，滑塊1左移，P角減小，?21為順時(shí)針方向，所以FR32對(duì)軸心產(chǎn)生的摩擦力為逆時(shí)針方向。因而FR12應(yīng)切于摩擦圓下方。由于FR12與FR32應(yīng)共線，因此，它們的作用線應(yīng)是A、B兩點(diǎn)摩擦圓的內(nèi)公切線，如題4.15答案圖所示。題4.15答案圖（2）求F43。取滑塊3為單元體，其上作用力為f、f二、F43，且三力匯交于點(diǎn)。F43與滑塊3的速度的夾角大于90，如題4.15答案所示。（3）求f二。取滑塊1為單元體，其上作用力為f、f二、F41，且三力匯交于點(diǎn)，F(xiàn)R41與q的夾角大于90，如題4.15答案圖所示。4.16一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知q二500mm,l=350mm，l=300mm,AD為機(jī)架。試問：（1）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，且AB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的取值范圍。解：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如題4.16答案圖所示。（1）若為曲柄拴桿機(jī)構(gòu)，則AB為最短，且lAj1<lAD+lCD代入已知量求解得l<150mm，則iab的最大值為150mm。（2）若為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則AD應(yīng)為最短，且：①當(dāng)AB為最長(zhǎng)時(shí)，由于lAD+'<i+lCD，可得出l<550mm。②當(dāng)AB不是最長(zhǎng)時(shí)，由于lAD+/<iab+lCD，可得出l>450mm要滿足上述二種情況，&的最小值應(yīng)為450mm。（3）若為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則只能是不滿足桿長(zhǎng)之和的條件，即為最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和。①當(dāng)l^為最短時(shí)，由于lAj仁〉lAjlCD，可得出l>150mm；②當(dāng)%為最長(zhǎng)時(shí)，由于晨+仁〉lAD+lCD，可得出lAq>150mm，又由于l<l+l+lD，可得出l<1150mm。③當(dāng)ID<1AB<仁時(shí)，由于lAD+lBC>lAB+lCD,可得出1<450mm要滿足上述三種情況，1的取值范圍為150mm<1<450mm或550mm<1<1150mm。4.17已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)（如題4.17圖所示）各構(gòu)件的長(zhǎng)度，試問：（1）這是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式中的何種機(jī)構(gòu)？（2）若以AB為原動(dòng)件，此機(jī)構(gòu)有無急回特性？為什么？（3）當(dāng)以AB為原動(dòng)件時(shí)，此機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在機(jī)構(gòu)何位置（在圖上標(biāo)出）？題4.17圖答：（1）因?yàn)?AB+1BC<1D+1CD,且又以最短桿AB的鄰邊為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2）有。因?yàn)橐訟B為原動(dòng)件時(shí)，此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（3） vmin出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線時(shí)的位置，如題4.17答案圖所示，取比例尺rL=0.001mmm，由圖可得出丫出=180?！?或者vmin=62。

題4.17答案圖4.18如題4.18圖所示的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知行程速度變化系數(shù)K=1.5,滑塊行程h=50mm,偏距e=20mm，試用圖解法求:（1）曲柄長(zhǎng)度1AB和連桿長(zhǎng)度1BC.（2）曲柄為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的最大壓力角?max和最大傳動(dòng)角rmax。（3）滑塊為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。題4.18圖解：⑴求lAB、1BC。板位夾角0=180。KZ1=36。

作圖如題4.18答案所示，取pL=1mmmm，可測(cè)得：AC1=27mm;AC2=70mm。又a+b=AC2;b—a=AC1,代入AC1>AC2值后，聯(lián)立求得：a=21.5mm,b=48.5mm。（說明：設(shè)AB=a，BC=b。將原位置圖旋轉(zhuǎn)180。后作圖題4.18題4.18答案圖結(jié)論：l=p-a=1x21.5=21.5mmIBC=pL.b=1x48.5=48.5mme土lsinQ（2）求a 和丫 。由圖可知：a=arcsm Ab BC當(dāng)①=90。時(shí)，a為最大值，即.e+1?sin90° .20+21.5a=arcsin Ab =arcsin =58.8max 1 48.5BC當(dāng)①=當(dāng)①=270時(shí)，a為最小值，即a.=arcsinABa.=arcsinAB 1BC.120-21.51=arcsin 48.5=1.77°v=90°-ai=90°-1.77°=88.23°（3）滑塊為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置為AB1cl和AB2c2。4.19設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)（如題4.19圖所示），已知機(jī)架長(zhǎng)1=600mm,要求兩連架桿AD的三組對(duì)應(yīng)位置為：①1=130°和V1=110°、①2=80和w2=70°、93=45°和甲3=30°，連架桿AB的長(zhǎng)度1AB=200mm,，連架桿cd上的標(biāo)線DE的長(zhǎng)度可取為1E=400mm，試設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。題4.19圖解：（1）取%=0.01m ，按給定條件作出AB.DE的三組位置，并連接DB和DB。L/mm 2 3⑵用反轉(zhuǎn)法將DB2、DB3分別繞D點(diǎn)反轉(zhuǎn)V1-V2=40°,V1-V3=80。，得出B；、B；點(diǎn)。即為該鉸（3）分別作B1B；、B/；垂直平分線b12、b23交于C1點(diǎn)，連接AB1C1D，即為該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如題4.19答案圖所示。題4.19答案圖(4)由題4.19答案圖測(cè)得：BC1=70mm,C1D=25mm。桿bc、CD的長(zhǎng)度lC、lCD為l=BC山=70義10=700mmlCD=C1D?‘=25義10=250mm4.20如題4.20圖示所示為一雙聯(lián)齒輪變速裝置，用拔叉DE操縱雙聯(lián)齒輪移動(dòng)?，F(xiàn)擬設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)ABCD操縱拔叉的擺動(dòng)。已知條件是：機(jī)架lAD=100mm，鉸鏈A、D的位置如題4.20圖所示，拔叉滑塊行程為30mm，拔叉尺寸lED=LDC=40mm，固定軸心口在拔叉滑塊行程的垂直等分線上。又在此四桿機(jī)構(gòu)ABCD中構(gòu)件AB為手柄，當(dāng)手柄垂直向上位于AB位置時(shí)，拔叉處于E位置，當(dāng)手柄AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)過。=90。處于水平位置AB21 1 1 2時(shí)，拔叉處于E2位置。試設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。

題4.20圖解：如題4.20答案圖所示，取RL=0.002mmm，利用剛化反轉(zhuǎn)法，連接AC2,令A(yù)C2繞A點(diǎn)反轉(zhuǎn)。角得C；點(diǎn)，作C1C2的垂直平分線，交位置1于勺點(diǎn)，連接ABC^￡1即為該四桿機(jī)構(gòu)。由題4.20答案圖測(cè)得AB=11mm,BC=52mml=R.AB=2x11=22mmlBC=、.BC=2x52=104mm題4.20答案圖第5章凸輪機(jī)構(gòu)滾子從動(dòng)件盤形凸輪的基圓半徑如何度量？答：是在理論輪廓上度量的。平底垂直于導(dǎo)路的直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角等于多大？設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，對(duì)壓力角有什么要求？答：（1）等于零。（2）從傳力合理，提高傳動(dòng)效率來看，壓力角越小越好。設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定：a<[a]凸輪機(jī)構(gòu)常用的四種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，哪種運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊？哪些運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊？哪種運(yùn)動(dòng)規(guī)律沒有沖擊？如何來選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？答：勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊；等加速-等減速和余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊；正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律沒有沖擊。在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)器工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)要求來確定。工程上設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，其基圓半徑一般如何選取？答：先根據(jù)結(jié)構(gòu)條件初定基圓半徑a。若出現(xiàn)a>fa]，則需增大基圓半徑4，再重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。如題5.5圖所示為尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)圖線，但圖題5.5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，并指出哪些位置有剛性沖擊，哪些位置有柔性沖擊。一題5.5圖答：（1）補(bǔ)全各段的曲線，如題5.5答案圖所示。（2）在O、b、c、e、處有剛性沖擊；在a、d處有柔性沖擊。題5.5答案圖試作圖法法設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)心直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪。已知理論輪廓基圓半徑r=50mm，滾子半徑rT=15mm，凸輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120。時(shí)，從動(dòng)件以等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升30mm；再轉(zhuǎn)過150時(shí)，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律回到原位；凸輪轉(zhuǎn)過其余90時(shí)，從動(dòng)件靜止不動(dòng)。解：取RL=0.002mmm。（1）繪制sF（t）曲線，如題5.6答案圖a所示，并將推程、回程各分為6等份。（2）以相同的比例繪制凸輪基圓及從動(dòng)件的初始位置，如題5.6答案圖b所示。題5.6答案圖(3)在題5.6答案圖b上，按逆時(shí)針方向(f)畫出推程角120,回程角150,近休止角90。，并在相應(yīng)段與位移線圖對(duì)應(yīng)劃分為6等份,得分點(diǎn)屋C2、C3(4)過各分點(diǎn)作徑向線，并從基圓上的點(diǎn)q、c2、c3……。開始向外量取相應(yīng)的位移量得B1、B2、B3……，即BC1=11,B2B2=aB3B3=33……得到反轉(zhuǎn)后滾子中心的位置。(5)將B1、B2、B3……連成光滑曲線,得凸輪理論輪廊n。(6)以n上各點(diǎn)為圓心，-T為半徑作一系列圓，此圓的包絡(luò)線為凸輪的實(shí)際輪廊限，如題5.6答案圖b所示。5.7用作圖法求出下列各凸輪從如題5.7所示位置轉(zhuǎn)到B點(diǎn)而與從動(dòng)件接觸時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角甲。(可在題5.7圖上標(biāo)出來)。

答如題5.7答案圖題5.8圖上標(biāo)出來）題答如題5.7答案圖題5.8圖上標(biāo)出來）題5.8圖答如題5.8答案圖5.8用作圖法求出下列各凸輪從如題5.8圖所示位置轉(zhuǎn)過45后機(jī)構(gòu)的壓力角a。（可在5.9在如題5.9圖所示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，已知圓盤半徑匕圓心與轉(zhuǎn)軸中心間的距離OA=R/2，偏距e=OA/V2，滾子半徑為二。求在如題5.9圖所示位置3=45。)時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角。如分別增大半徑：、偏距e、圓心與轉(zhuǎn)軸中心間的距離OA(三個(gè)數(shù)值每次只改變一個(gè))，試問從動(dòng)件的上升距離和壓力角有無變化？為什么？題5.9圖解：(1)因二者接觸點(diǎn)的法線OB與vc方向一致，故a=0。(2)如題5.9答案圖所示，設(shè)在某瞬時(shí)，從動(dòng)件占據(jù)位置H。由圖可知。a=/OO'P。當(dāng)v1增大時(shí),O,點(diǎn)上移至O''使得a角減小;當(dāng)e增大時(shí)，/OO'P增大，a增大;當(dāng)OA增大時(shí)，a不變。從動(dòng)件的上升距離是不變化的。5.10一對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，基圓半徑r=40mm,行程。=20mm,滾子半徑廠=10mm,推程運(yùn)動(dòng)角。=120°,從動(dòng)件按正。 T弦加速度規(guī)律運(yùn)動(dòng)，試用極坐標(biāo)法求出凸輪轉(zhuǎn)角①=30°、60。、90°時(shí)凸輪理論輪廊與實(shí)際輪廓上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。解：當(dāng)從動(dòng)件按正弦加速度規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的位移方程為的12mps=h---sin(——)。2兀 。當(dāng)(p=30°、60\900時(shí)的位移S、S、S分別為1 2 3二2030°120°271 120°二2030°120°271 120°=1.82mm“60° 1.271-60\ 1…5=20 ——sm( )=10.00mm2 1120°2兀 120°“「90° 1,z2k.90°J1O1O5=20 ——sin( )=18.18mm3 [12002ti1200(1)用極標(biāo)法求理論輪廊上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值。選取凸輪轉(zhuǎn)軸中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，OX通過從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)，則理論輪廊上某點(diǎn)的極坐標(biāo)方程為<P=J(s。+S)2+G2e=(p+p—p因該凸輪機(jī)構(gòu)為對(duì)心直動(dòng)從動(dòng)件，故凡=/、6=。、P=0、譏=?？汕蟮肞=4十S0=(P當(dāng)（p=30°時(shí)：p=r+s=40+1.82=41.82mmi i

當(dāng)中二60°時(shí):當(dāng)當(dāng)中二60°時(shí):當(dāng)中二90°時(shí):P=r+s=40+10.00=50.00mm=9=60°p=r+s=40+18.18=58.18mm=9=90°3(2)用極坐標(biāo)方法出實(shí)際輪廓上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值。極坐標(biāo)方程為p=\：P2+r2—2prcos入eTT=e+AeTT式中:a dp/卸人=arctan pde/d①根據(jù)題意可得出TOC\o"1-5"\h\z九二arctan雙皿二arctan/（?0s甘）P P? 20 2兀兀z當(dāng)9=30時(shí)：入1=arctan為（1一3寶不）/41.82=12.870_T T _當(dāng)9=60時(shí)：％=arctanU0C-c0s霽守/50.00=20.92?！?——3 3當(dāng)①=90°時(shí)：九§二arctan自418=9.33°式中:A0=arctanrssin.p-rcos九當(dāng)①=30°時(shí):A。二arctan 10s皿24 =3.97。1 41.82—10cos12.87°當(dāng)①=60°時(shí):八 10sin20.92°A0=arctan =5.202 50-10cos20.92°當(dāng)①=90°時(shí):10sin9.33°A0=arctan =1.923 58.18-10cos9.33°因此可得出當(dāng)邛=30。時(shí):p=Jp2+r2-2prcos九T111T1T1*—二,41.822+102-2—41.82義10義cos12.87°=32.15mm0t1=0I+A0=30°+3.97°=33.97°當(dāng)①=60°時(shí):p=40.82mm10T2=65.20。當(dāng)邛=90°時(shí)：p=48.34mm6T3=91.92°第七章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場(chǎng)合？答：常用螺紋的種類有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋，前兩種主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動(dòng)。螺紋的主要參數(shù)有哪些？怎樣計(jì)算？答：螺紋的主要參數(shù)有：(1)大徑d；(2)小徑d1；(3)中徑d2；(4)螺距P；(5)導(dǎo)SnP程S；(6)升角/tan九二l-=[-；(7)牙型角以牙型斜角萬(wàn)。兀d2兀d2螺紋的導(dǎo)程和螺距有何區(qū)別？螺紋的導(dǎo)程S和螺距P與螺紋線數(shù)n有何關(guān)系？答：螺距是螺紋相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離，導(dǎo)程則是同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程S、螺距P、螺紋線數(shù)n之間的關(guān)系：S=nP。根據(jù)牙型的不同，螺紋可分為哪幾種？各有哪些特點(diǎn)？常用的連接和傳動(dòng)螺紋都有哪些牙型？答：根據(jù)牙型的不同，螺紋可分為普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。各種螺紋特點(diǎn)：普通螺紋的當(dāng)量摩擦系數(shù)較大，自鎖性能好，強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于各種緊固連接；管螺紋分圓柱管螺紋和圓錐管螺紋。圓柱管螺紋用于水、煤氣、潤(rùn)滑管路系統(tǒng)等低壓場(chǎng)合。圓錐管螺紋適用于高溫、高壓及密封要求較高的管路連接中。常用的連接螺紋的牙型是三角形牙型。常用的傳動(dòng)螺紋的牙型是矩形、梯形和鋸齒形牙型。螺柱連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場(chǎng)合？有何特點(diǎn)？答：螺紋連接有四種基本類型。(1)螺柱連接。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是被連接件的孔中不切制螺紋，裝拆方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于經(jīng)常拆卸、受力較大的場(chǎng)合。(2)雙頭螺栓連接。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是被連接件中薄件制光孔，厚件制螺紋孔，結(jié)構(gòu)緊湊。適用于連接一厚一薄零件，受力較大、經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。螺釘連接。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是螺釘直接旋入被連接件的螺紋孔中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。適用于連接一厚一薄件，受力較少、不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。(4)緊定螺釘連接。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，螺釘端部頂住另一零件，以固定兩零件的相對(duì)位置。適用于傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。為什么螺紋連接通常要采用防松措施？常用的防松方法和裝置有哪些？答：連接用的三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷或溫度變化不大、沖擊振動(dòng)不大時(shí)不會(huì)自行脫落。但在沖擊、振動(dòng)或變載的作用下，螺紋連接會(huì)產(chǎn)生自動(dòng)松脫現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)螺紋連接，必須考慮防松問題。常用的防柱方法有摩擦防松、機(jī)械防松、永入防松和化學(xué)防松四大類。常見的螺栓失效形式有哪幾種？失效發(fā)生的部位通常在何處？答：常見的螺栓失效形式有：(1)螺栓桿拉斷；(2)螺紋的壓潰和剪斷；(3)經(jīng)常裝拆時(shí)會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。失效發(fā)生的部位通常在螺紋處。被連接件受橫向載荷時(shí)，螺栓是否一定受到剪切力？答：被連接件受橫向載荷時(shí)，螺栓不一定全受到剪切力。只有受橫向外載荷的鉸制孔螺栓連接，螺栓才受剪切力。松螺栓連接與緊螺栓連接的區(qū)別何在？它們的強(qiáng)度計(jì)算有何區(qū)別？答：松螺栓連接在承受工作載荷前，不需把螺母擰緊，即不受預(yù)緊力。而緊螺栓連接在承受工作載荷前，必須把螺母擰緊，螺栓承受預(yù)緊力。松螺栓連接的強(qiáng)度按拉伸強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。緊螺栓連接中，螺紋部分受軸向力作用產(chǎn)生拉伸正應(yīng)力。，因螺紋摩擦力矩的作用產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力T,螺栓螺紋部分產(chǎn)生拉伸與扭轉(zhuǎn)的組合變形，根據(jù)強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。鉸制孔用螺栓連接有何特點(diǎn)？用于承受何種載荷？答：鉸制孔用螺栓連接在裝配時(shí)螺栓桿與孔壁間采用過渡配合，沒有間隙，螺母不必?cái)Q得很緊。工作時(shí)螺栓連接承受橫向載荷，螺栓在連接結(jié)合面處受剪切作用，螺栓桿與被連接件孔壁相互擠壓。在進(jìn)行緊螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要將螺栓拉力增加30%？答：當(dāng)螺栓擰緊后，其螺紋部分不僅受因預(yù)緊力Fo的作用而產(chǎn)生的拉伸正應(yīng)力。，還受因螺紋摩擦力矩下T1的作用而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力T,使螺栓螺紋部分處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，可求出螺栓螺紋部分危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力oe氏1.30,則強(qiáng)度條件為o=1.3°<[°]eFF因拉伸正應(yīng)力0=-o=—rA兀d2 14則強(qiáng)度條件為13F<[°]兀d2可見，緊螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算可按純拉伸強(qiáng)度計(jì)算，考慮螺紋摩擦力矩T1的影響，需將螺栓拉力增加30%。判斷下列說法的對(duì)錯(cuò)：(1)對(duì)于受軸向工作載荷的緊螺栓連接有：q=F+Fo。(2)緊螺栓連接的強(qiáng)度條件是按拉應(yīng)力建立的，因此沒有考慮剪切應(yīng)力的影響。(3)受拉螺栓連接只能承受軸向載荷。答：(1)的說法不對(duì)。對(duì)于受軸向工作載荷的緊螺栓連接，螺栓所受的軸向總拉力FE乙應(yīng)為其所受的工作載荷F與殘余預(yù)緊力F^之和，即F=F+F。0 E o(2)的說法錯(cuò)誤。緊螺栓連接中，螺栓所受拉力會(huì)產(chǎn)生拉伸正應(yīng)力，考慮螺紋摩擦力矩的作用而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，螺栓螺紋部分產(chǎn)生接伸與扭轉(zhuǎn)的組合變形，其強(qiáng)度條件根據(jù)強(qiáng)度理論建立的。(3)的說法錯(cuò)誤。受拉螺栓連接中，承受橫向外載荷的緊螺栓連接采用的是普通螺栓連接，由于處于擰緊狀態(tài)，螺栓受預(yù)緊力的作用，被連接件靠其結(jié)合面間的摩擦力承受橫向外

載荷。螺栓連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求螺栓組對(duì)稱布置于連接接合面的形心，理由是什么？答：其理由是這樣高計(jì)能保證接合面的受力比較均勻、對(duì)稱，而且便于加工制造。進(jìn)行螺栓組連接的受力分析時(shí)，有哪五項(xiàng)假說？答：進(jìn)行螺栓組連接的受力分析時(shí)，有五項(xiàng)假說：（1）螺栓組內(nèi)各螺栓的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸和所受的預(yù)緊力均相同；（2）螺栓組的對(duì)稱中心與連接結(jié)合面的形心重合；（3）受載后，連接結(jié)合面仍保持為平面；（4）被連接件為剛體；（5）螺栓的變形在彈性范圍內(nèi)等?？偨Y(jié)四種典型螺栓組連接的受力分析情況。答：總結(jié)四種典型螺栓組連接的受力分析情況：（1）受橫向載荷的螺栓組連接。①普通螺栓連接。每個(gè)螺栓所受的預(yù)緊力F二KF。ofzm②鉸制孔螺栓連接。假設(shè)各螺栓受力相等，每個(gè)螺栓所受的橫向工作剪力（2）受旋轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接。①普通螺栓連接。01F。力0201F。力02KTr+r+???+r)②鉸制孔螺栓連接。距離被連接件旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處的螺栓所受的最大工作剪力為FRmaxTr max r2+r2+???+rFRmax受軸向載荷的螺栓組連接。每個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷為受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組連接。距翻轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的螺栓所受的最大工作拉力為FmaxMl max l2+l2+???+lFmax127.16起重滑輪松螺栓連接如題7.16圖所示。已知作用在螺栓上的工作載荷FQ=50kN，螺栓材料為Q235,試確定螺栓的直徑。

題7.16圖解：（1）確定螺栓的許用應(yīng)力。根據(jù)螺栓材料Q235,查表7.1得。s=215MPa;查教材表7.8,取S=1.4，則[o]:=215=153.57MPaS1.4（2）確定螺栓直徑d。由式（7.4）得4x50x103二20.36mm兀x153.57查手冊(cè)，得螺栓大徑為d=24mm,其標(biāo)記為螺栓GB/T5780 M24x長(zhǎng)度。7.17用兩個(gè)普通螺栓連接長(zhǎng)扳手，尺寸如題7.17圖所示。兩件接合面間的摩擦系數(shù)上0.15,扳擰力F=200N，試計(jì)算兩螺栓所受的力。若螺栓的材料為Q235,試確定螺栓的直徑。解：（1）計(jì)算兩螺栓所受的力。此連接為承受橫向外載荷的緊螺栓連接。①計(jì)算A、B螺栓承受的橫向載荷FR,分析右扳手受力，畫受力圖如題7.17答案圖。根據(jù)平衡條件可求出：FA=1800N,FB=1600N,則螺栓承受的橫向載荷FRA=FA，F(xiàn)RB=FB。②計(jì)算螺栓承受橫向載向載荷所需的預(yù)緊力。取Kf=1.2,則

fAfmfAfm1.2x1800 14400N0.15x1fAfm⑵確定螺栓直徑。根據(jù)螺栓材料Q235查表“得3s二220MPa，根據(jù)表,8,控制預(yù)緊力取S=1.4,則許用應(yīng)力o220”——Lo」=s- 二157MPaS1.4根據(jù)緊螺栓連接的強(qiáng)度條件比do]兀d2—14 ：4 ：4x1.3xF得4〈^^4x1.3xF^ror4x1.3x14400-12.33mm兀x157d1為螺栓小徑，查閱螺紋標(biāo)準(zhǔn)，取螺栓直徑d=16mm。7.18如題7.18圖所示為普通螺栓連接，采用2個(gè)M10的螺栓，螺栓的許用應(yīng)力Io]-160MPa，被連接合面間的摩擦系數(shù)上0.2,若取摩擦傳力可靠性系數(shù)Kf=1.2,試計(jì)算該連接允許傳遞的最大靜載荷K算該連接允許傳遞的最大靜載荷KR。題7.18圖解：（1）求滿足螺栓螺紋部分強(qiáng)度條件的預(yù)緊力F。由式（7.5）得匕＜[o]可得F"叫包兀d2 0 1.3x4⑵計(jì)算承受橫向外載荷不產(chǎn)生滑移的預(yù)緊力F0。由式（7.14）得F0-f（3）計(jì)算允許傳遞的最大靜載荷FR。根據(jù)螺栓的強(qiáng)度條件和承受橫向外載荷不產(chǎn)生滑移條件可得KF 兀d2[a]—^-^-<—i fmz1.3x4根據(jù)螺栓M10，查手冊(cè)得4=8.376mm。則F〈兀d2[o]fmzR1.3x4xkf_nx8.3762x160x0.2x2x2— 1.3x4x1.2=4518.86N該連接只許傳遞的最大靜載荷FR為4518.86N。7.19某氣缸的蒸氣壓強(qiáng)片1.5MPa,氣缸內(nèi)徑D=200mm。氣缸與氣缸蓋采用螺栓連接（如圖7.26所示），螺栓分布圓直徑Do=300mm。為保證緊密性要求，螺栓間距不得大于80mm，試設(shè)計(jì)此氣缸蓋的螺栓組連接。.一 ,，一.... .一、 冗Dcc解：（1）確定螺栓數(shù)目z。由螺栓間距t=一0<80mmz得z>11.775，取z=12。（2）確定每個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷F。F二./x2002x1.5=3925N4Z 4x12（3）計(jì)算單個(gè)螺栓所受的總拉力。晨=F+F；=F+1.8F=2.8F=2.8x3925=10990N（4）確定螺栓的對(duì)稱直徑d。①螺栓材料選用35號(hào)鋼，由表7.7查得。s=315MPa,若裝配時(shí)不控制預(yù)緊力，假定螺栓直徑d=16mm,由表7.9查得S=3,則許用應(yīng)力[o]=j=315=105MPaS3②由式（7.10）確定螺栓小徑《0d2 1:;4-x10990:13.17mm\兀[o] V 兀x105根據(jù)計(jì)算值，查螺紋標(biāo)準(zhǔn)得螺栓公稱直稱d=16mm,與假定值相等。此氣缸蓋螺栓為螺栓M16xLGB5782-86。7.20如題7.20圖所示，機(jī)座用4個(gè)螺栓固定在混凝土壁面上。已知拉力F=4kN,作用在寬度為140mm的中間平面上，a=45。，混凝土的許用擠壓應(yīng)力[。]=2MPa，接合面間摩擦系數(shù)f=0.3,試設(shè)計(jì)此連接。

題7.20圖解：如題7.20圖所示，螺栓數(shù)z=4,對(duì)稱布置。螺栓受力分析。在工作載荷F作用下，螺栓組連接承受以下各力和傾覆力矩的作用:軸向力F=Fsina=4000xsin45°=2828Ni橫向力F2=Fcosa=4000xcos45°=2828N傾翻力矩M=F1x0+F2x160=2828x160=452480N?mm在軸向力F1作用下，各螺栓所受工作拉力2828 —707N4③在傾覆力矩M的作用下，上兩個(gè)螺栓受到加載作用下兩個(gè)螺栓受到減載作用。螺栓所受載荷PmaxML所受載荷PmaxML max才LiM_4524804xL-4x130―870Ni—1④上面螺栓所受的軸向工作載荷為P―p+P—707+870—1577N⑤在橫向力F2的作用下，底板接合面不產(chǎn)生滑移的條件為f[zF041—K)F]>KF2根據(jù)連接條件取Kc―0.2,Kf—1.2。則各螺栓所需要的預(yù)緊力為KF2+(1-K)勺 L"2828+(1-0.2)x2828F>」 c--——03 —3393.6N0 z 4⑥螺栓所受軸向總拉力Fmax=P+F0'

根據(jù)式（7.11）F0=勺*（1—Kc）P可得F0'=F0—（1—K）P整理后可得仆 =F+KP=3393.6+0.2義1577=3709N定螺栓直徑。選擇螺栓材料為Q235,由表7.7取。s=205MPa,s=1.3。螺栓材料的許用應(yīng)力[o]=許用應(yīng)力[o]=205―s= S1.3二158MPa由式(7.10)計(jì)算螺栓的小徑d1八斗軍 亙3亙09:6.24mm1、兀1?！?\兀x158查閱螺紋標(biāo)準(zhǔn)，選用粗牙普通螺紋，公稱直徑d=88mm。(3)校核螺栓組連接接合面的工作能力。①連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值。o =-rzF—(1—K)F]+M=——1—r4x3393.6—(1—0.2)x2828卜452480pmaxAL0c1」w320x140L 」140x32026=0.44MPa<「o一p故連接接合面下端不能被壓潰。②連接接合面上端不出現(xiàn)間隙，即0Pmin>0o=—LzF—(1—K)F]+M=——1——L4x3393.6—(1—0.2)x28281—452480pmaxAL0c1w320x140 140x32026=0.063MPa>0故連接接合面上端不能出現(xiàn)間隙。(4)確定各螺紋緊固件(略)。第8章帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的主要類型有哪些？各有何特點(diǎn)？試分析摩擦帶傳動(dòng)的工作原理。答：按傳動(dòng)原理的不同，帶傳動(dòng)可分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙型帶傳動(dòng)。前者是依靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；后者是依靠帶內(nèi)側(cè)凸點(diǎn)與帶輪外像上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳功。摩擦帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、緊套在兩輪上的傳功帶及機(jī)架組成的，當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主功輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶與帶輪間摩擦力的作用，使從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。什么是有效拉力？什么是初拉力？它們之間有何關(guān)系？答：當(dāng)傳動(dòng)帶靜止時(shí)，帶兩邊承受相等的拉力，此力稱為初拉力｛。當(dāng)傳動(dòng)帶傳動(dòng)時(shí)，帶兩邊的拉力不再相等。緊邊拉力為J松邊拉力為F2。帶兩邊的拉力之差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力F。設(shè)環(huán)形帶的總長(zhǎng)度不變，可推出F=1（F+F）021 2小帶輪包角對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？為什么只給出小帶輪包角匕的公式？答：％角增大說明了整個(gè)接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動(dòng)能力。由于大帶輪的包角a大于小帶輪的包角a，打滑首先發(fā)在小帶輪，因此，只要考慮小帶輪的包角21aj直。帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶截面上產(chǎn)生哪些應(yīng)力？應(yīng)力沿帶全長(zhǎng)是如何分布的？最大應(yīng)力在何處？答：帶傳動(dòng)時(shí)，帶中的應(yīng)力有三個(gè)：（1）由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，帶全長(zhǎng)上分布的，緊邊上為§1、松邊上為§2、§J§2。（2）由離心力產(chǎn)生和離心拉應(yīng)力B「作用于帶的全長(zhǎng)的。（3）帶繞過帶輪時(shí)發(fā)生彎曲，產(chǎn)生的彎曲后應(yīng)力§j發(fā)生在帶上包角所對(duì)的圓孤部分，§bi>§b2。最大應(yīng)力發(fā)生在帶左緊邊進(jìn)入小帶輪處。帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑是怎樣產(chǎn)生的？它們對(duì)傳動(dòng)有何影響？是否可以避免？答：彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指過載引起的全面滑動(dòng)，是可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng)，是一種不可避免的物理現(xiàn)象。一般來說，帶傳動(dòng)的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上，為什么？答：因?yàn)閍1<a2，故打滑總是先發(fā)生在小輪上。因?yàn)樾л喌慕佑|弧上產(chǎn)生的摩擦力小于大帶輪。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？答：在傳遞規(guī)定功率時(shí)不打滑，同時(shí)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的使且壽命。在V帶動(dòng)設(shè)計(jì)過程中，為什么要校驗(yàn)帶速5m/s<v<25m/s和包角a>120?答：帶速太高會(huì)使離心力增大，使帶與帶輪間的摩擦力減小，傳動(dòng)容易打滑。另外單位時(shí)間內(nèi)帶繞過帶輪的次數(shù)也增加，降低傳動(dòng)帶的工作壽命。若帶速太低，則當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，使傳遞的圓周力增大，帶的根數(shù)增多。因此設(shè)計(jì)時(shí)，一定要校驗(yàn)帶速5m/s<v<25m/s。a1是影響帶傳動(dòng)工作能力的重要參數(shù)之一，因此，一般應(yīng)使ai>120。。帶傳動(dòng)張緊的目的是什么?張緊輪應(yīng)安放在松邊還是緊邊上?內(nèi)張緊輪應(yīng)靠近大帶輪還是小帶輪?外張緊輪又該怎樣?并分析說明兩種張緊方式的利弊。答：帶傳動(dòng)工作一段時(shí)間后就會(huì)由于傳動(dòng)帶的塑性變形而使帶松馳，帶內(nèi)的初拉力減小，傳動(dòng)能力下降，這時(shí)必須要重新使帶張緊。張緊輪一般設(shè)置在松邊的內(nèi)側(cè)且靠近大帶輪處。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則后使其靠近小帶輪，選擇可以增加小帶輪的包角，提高帶的疲勞強(qiáng)度。窄V帶強(qiáng)度比普通V帶高，這是為什么？窄V帶與普通V帶高度相同時(shí)，哪種傳動(dòng)能力大，為什么?答：窄V帶的截面高度與其節(jié)寬之比為0.9。且其頂寬約為同高度普通V帶的3/4；頂面呈拱形，受載后抗拉層仍處于同一平面內(nèi)，受力均勻；兩側(cè)面略呈內(nèi)凹，使其在帶輪上彎曲變形時(shí)能與槽很好地貼合，增大摩擦力，從而提高承載能力。當(dāng)窄V帶與普通V帶高度相同時(shí)，窄V帶的承載能力可提高1.5?2.5倍。試分析同步帶傳動(dòng)的工作原理。答；工作時(shí)，帶內(nèi)環(huán)表面上的凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合而進(jìn)行傳動(dòng)。由于帶與帶輪間沒有相對(duì)滑動(dòng)，保證了同步傳動(dòng)。為什么計(jì)算同步帶傳動(dòng)的幾何尺寸時(shí)可就用普通V帶的計(jì)算公式？答：同步帶傳動(dòng)可視為同步齒形帶節(jié)線與帶輪的節(jié)圓相切的開口傳動(dòng)，其傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算方法應(yīng)與普通V帶傳動(dòng)相同。觀察3?5種機(jī)器上的普通V帶傳動(dòng)測(cè)量出帶頂寬b、帶輪外經(jīng)4和中心距a,確定帶型、帶輪基準(zhǔn)直徑ddi、dd2，并計(jì)算茁帶長(zhǎng)Ld。答；由學(xué)生觀察3?5種機(jī)器上的普通V帶傳動(dòng)，測(cè)量出b、da、a、確定帶型、dd1、dd2、計(jì)算出L0，取標(biāo)準(zhǔn)Ld。帶傳動(dòng)功率P=5kW,已知n-400r/min,d-450mm,d-650mm，中心距a=1.5m,f=0.2，求帶速v、包角a1和有效拉力F。解：(1)帶速v。i，=冗dji=3.14x450x400=942m次V-60x1000-60X1000=.ms(2)包角a1。

a—180。-dd2-dd1x57.3O—180。-650-450x57.3O—172.36。1 a 1500 n R,（3）有效拉力F.由式（8.3）P—同得F二巴吧二把幽二531N9.428.15已知某普通V帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速q=1450r/min，小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1—100mm，大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2F二巴吧二把幽二531N9.428.15已知某普通V帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速q=1450r/min，小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1—100mm，大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2—280mm，中心距。x350mm，用2根A型V帶傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，兩班制工作，試求此傳動(dòng)所能傳遞的最大功率。解（1）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。L—2a—(d+d)+―2x350+-(280+100)4

242 d1—4a0(280-100?卜—4350 —1319.7mm查表8.4,取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1400mm⑵實(shí)際中心距。1400-1319.7二350+ =390.15mm（3）小帶輪包角。a=1800-dd2-dd1x57.3°=180°-280-100x57.3°=153.6°>120°1 a 390.15（4）傳遞的最大功率。根據(jù)dd1=100mm,q=1450r/min,查表8.9，用內(nèi)插法得P=1.31kW?！?,d280…,查表8.18得K―1.0275x10-3，傳動(dòng)比i=f————2.8，查表8.19得b d100K=1.1373。由式(8.11)得( 11AP―Kn1-——1.0275x10-3x14501-I 1.1373)=0.18kW查表84得KR96，由圖8/1得K:093，查表8.21，得K八二1」。由式（8.18）得PK(P+△PPK(P+△P')KK—(P+△PAK得PJP0比P0MaKLKAz(1.31+z(1.31+0.18)x0.93x0.96義2—二 二2.42kW1.18.16設(shè)計(jì)攪拌機(jī)的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kW,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,要求從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=575如m,工作情況系數(shù)Ka=口。解：(1)確定計(jì)算功率P。cP=KAP=1.1x4=4.4kW選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=4.4kW、n1=1440r/min,由圖8.12選用A型普通V帶。確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=100mm。大帶輪基準(zhǔn)直徑n1440d=fd= x100=250.43mmd2nd1575

2按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=250mm。實(shí)際傳動(dòng)比i=鼠==2.5d100d1n1440從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2=r= =576r/mini2.5_kdn

v—_kdn

v—60x11000兀x100x144060x1000—7.536m/s帶速在5?25m/s范圍內(nèi)。確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距為a。初定中心距ao=1000mm兀 d一d2L=2a+—(d+d)+ d2 d1—oo2d1d2 4aok (250一100)2=2x1000+—(100+250)+ =2555.13mm2 4x1000由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2500mm

一 L—L 2500—2555.13實(shí)際中心距axao+—d o-—1000+ —944.87mm^2 ^2（6）校驗(yàn)小帶輪包角一 L—L 2500—2555.13實(shí)際中心距axao+—d o-—1000+ —944.87mm^2 ^2（6）校驗(yàn)小帶輪包角。］。d-d“a。iqc。250一100“aa—180——d2 d1x57.3=180— x57.31 a 944.87―170.9°>120°（7）確定V帶根數(shù)。由式（8.18）得z>P(P0+△P)KaKL根據(jù)dd1=100mm,%=1440r/min,查表得8.9得Po=1.31kW。查表（8.18）得K=1.0275x10-3。根據(jù)傳動(dòng)比,J2.5。查表8.19得K.=1.1373。由式（8.11）得功率增量△P0為(1)△P―Kn1———1.0275x10-3x14401—I 1.1373)=0.18kW由表8.4查得K=1.09，由圖8.11得K=0.98,4.4(P+△P')KK—(1.31+0.18)x0.98x1.09=2.760 0al取z=3根。（8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力Fqo由表8.6查得A型普通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1kg/m。根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為500P(2.5 e-zv、-1+qv2500x4.4(2.5二 3x7.53610.98=156.6N-1+0.1x7.5362)由式（8.20）得作用在軸上的壓力fq為F=2Fzsin二=2x156.6x3xF=2Fzsin2 2（9）（（9）（10）設(shè)計(jì)結(jié)果。選用3根A型V帶，中心距a=944.87mm，帶輪直徑dd1=100mm,dd2=250mm，軸上壓力FQ=936.64NO8.17如題8.17圖所示為磨碎機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。已知電機(jī)功率P=30kW,轉(zhuǎn)速%=1470r/min,帶傳動(dòng)比i工1.15，試設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)參數(shù)。型普通V型普通V帶。大輪基準(zhǔn)直徑由式(8.15)解：(1)確定計(jì)算功率Pc。由表8.21取KA=1.4，由式(8.12)得P=KAP=1.4義30=42kW(2)選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=42kW,n1=1470r/min,由圖8.12選用C(3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=250mm，為dd2=idd1=1.15義250=287.5mm按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=280mm,實(shí)際傳動(dòng)比i——d2— —1.12CX //Jd1從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n—n1-"7°-1312.5r/min2i1.12(4)驗(yàn)算帶速。v—^d^-RX250*1470-19.23m/s60x1000 60x1000帶速在5?25m/s范圍內(nèi)。(5)確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度々和實(shí)際中心距a。初定中心距ao=1300mm,得兀 (d—d)2L-2a+2(dd1+dd2)+d24dio―2x1300+-(250+280)+(280-250?—3432.27mm2 4x1300由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=3550mm,由式(8.16)得實(shí)際中心距a為-1300+3550—皿7-1359mm

(6)校驗(yàn)小帶輪包用a。由式(8.17)得1d—d 280—250a=1800—d2 dix57.3。=1800— x57.30i a 1359=178.70>1200⑺確定V帶根數(shù)z。根據(jù)d.=250mm，n「1470廣min，查表8.10得々=6.875kW。由表8.18查得K=7.5019x10-3，根據(jù)T.12查表8.19得K=1.0419由式(8.11)得功率增量引為(1)△(1)△P=Kn1——KJi(7.5019x10-3x14701—k=0.44kW42=5.92由表8.4查得KL=0.99,由圖8.11查得Ka=0.98。由式（8.18）42=5.92工"(P0+△')KaKL—(6.875+0.44)x0.98x0.99取z=6根。（8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FQ。由表查得C型普通V帶q=0.3kg/m，根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為500P(2.5 c500P(2.5 czv)—1+qv2500x42(2.56x19.2310.98j—1+0.3x19.232—282.297+110.938—393.24NJ由式（8.20）得作用在軸上的壓力FQ為aF=2Fzsin—117870=2x393.24x6xsin17———4718.58N2（9）設(shè)計(jì)結(jié)果。6根C型V帶，dd1=250mm,dd2=280mm,a=1359mm,FQ=4718.58N。8.18試設(shè)計(jì)某車床上電動(dòng)機(jī)和床頭箱間的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2=680r/min，兩班制工作，根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，要求兩帶輪的中心距在950mm左右。解：（1）確定計(jì)算功率Pc。由表8.12查得KA=1.2,由式（8.12）得Pc—KAP—1.2x4—4.8kW

(2)選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=4.8kW,q=1440r/min,由圖8.12選用A型普通V帶。(3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=100mm。n1440d=d=x100=212mmd2nd1680

2按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=212mm實(shí)際傳動(dòng)比i——d2= 二2-12d2 d100d1n從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速上二n從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速上二1440—679r/min2.12兀dnV—60x兀dnV—60x1000兀X100X1440-7.536m/s60x1000帶速在5?25m/s范圍內(nèi)。(5)確定的帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度勺和實(shí)際中心距a。由式(8.15)得兀 (d-d)2L—2a+—(d+d)+—d2 d1—0 02d1d2 4a0―2x950+1(100+212)+(212-100)22 4x950—1900+489.84+3.30—2393.14mm由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度%2240mm，由式(816)得實(shí)際中心距a為—950+—950+2240-2393.142—873.43mm(6)校驗(yàn)小帶輪包角\。由式(8.17)得d-d 212-100a—1800——d2 dtx57.3o—1800- x57.31 a 873.43―172.7o>1200(7)確定V帶根數(shù)z。根據(jù)dd1=100mm,n]=1440r/min，查表8.10得Po=1.31kW。由表8.18查得Kb—1.0275x10-3，根據(jù)i=2.12,查表8.19得Ki=1.1373。由式(8.11)得功率增量△P0為

(11△P0二Kbni11-KIi(iA=1.0275x10-3x14401 =0.18kW由表8.4查得A，由表8.4查得A，06,由圖8.11查得K=0.98。由式(8.18)得aPz~(P+△彳)KaKL=3.1=3.1(1.31+0.18)x0.98x1.06取z=4根。(8)