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)簡圖中的復(fù)合鉸鏈、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)。題1"圖加藥泵加藥機(jī)構(gòu)R 1 -9圖 卷劃機(jī)送布機(jī)構(gòu)M!1 1 - Hr It 沖兒眥構(gòu)41-5 解 F = 3n 2Pl Ph = 36 2><8 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 = 3 4-2 4-2

2、 =21-10 解 F = 3n-2Pl -Ph = -1-2 =11-11 解 F = 3n-2P|_- Ph = 3漢4 -24 - 2 =21-12 解 F = 3n 2Pl -Ph = 3漢3 2漢3 0 =32-1試根據(jù)題2-1圖所標(biāo)注的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(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)I /題2-1圖答：a ） 40 110 =150 ： 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 1016070 62 =132，不滿足桿長

3、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lCD = 500mm， lAD =1000mm。（ 1）試用圖解法求曲柄AB和連桿BC的長度；（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

4、適當(dāng)比例 圖 尺，作出兩次極限位置 AB1C1D和AB2C2D （見圖 2.17 ）。由圖量得： A® =1037mm， AC2=1193mm。解得：1 1即-0和即-180代入公式cos-BCD =I； I； -lf -l2 2l1l4cos :2MAC2 -AG § 1193-1037 二 78mm2 2 2 2=0.57681115112 AC2 AG 1193 1037 = 1115mm 2由已知和上步求解可知：l1 = 78mm， l2 =1115mm， l3 = 500mm， l4 = 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?。?-6）計(jì)

5、算可得: 5002 -782 -10002 2 78 1000cos02X1115X500BCD = 54.77或：cos BCD =1； I： -lf -lj 2l1l4cos ：2l2l311152 500 -782 -10002 2 78 1000cos180=0.29702 1115 500.BCD 二 72.72代入公式（2-6）可知丫訕BCD =54.77 ：3- 1題3-1圖所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(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O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B點(diǎn)作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動(dòng)件在 B

6、點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)路的方向線。推程運(yùn)動(dòng)角如圖所示。3- 2題3-2圖所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪是一個(gè)以C為圓心的圓盤，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0為圓心作圓并與導(dǎo)路相切， 此即為偏距圓。過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)，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: 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)件盤形凸輪。已知凸輪以等角速度順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，偏距e=10mm,凸輪基圓半徑ro =60mm，滾子半徑r 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

7、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 d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)可能在推程段的開始處或在推程的中點(diǎn)處。由圖量得在推程的開始處凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角最大，此時(shí):-max = 9.6 V =30基圓半徑rb =rcos： =100 cos20 = 93.97mm凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角最大。從圖3-15可知，這點(diǎn)可能在推程段的開始處或在推程的中點(diǎn)處?；鶊A半徑rb =rcos： =100 cos20 = 93.97mm凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角最大。從圖3-15可知，這點(diǎn)可能在推程段的開始處或在推程的中點(diǎn)處。4- 2已知一對(duì)外

8、嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=160mm,齒數(shù)zi = 20 ,Z2 =60，求模數(shù)和分度圓直徑2 160=4mm20 601 2a解由am(z-i z2)可得模數(shù)m = -2 Zi +Z2分度圓直徑 d_!二口耳=4 20 = 80mm , d2 二 mz2 = 4 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 + 2ham= mz + 2m 得 m = d (z 2) = 135 (25 2) =5mm4- 4已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 -20 , m=5mm ,

9、 z=40,試分別求出分 度圓、基圓、齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑和壓力角。解 分度圓半徑r二mz. 2 = 5 40 2二100mm分度圓上漸開線齒廓的曲率半徑t = r2 -rb2 =”1002 -93.972 =34.2mm分度圓上漸開線齒廓的壓力角 - 20基圓半徑rb =rcos： =100 cos20 = 93.97mm基圓上漸開線齒廓的曲率半徑為0;壓力角為0 o齒頂圓半徑 ra 二 r ham =100 5 =105mm齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑嘉=_岸二105? -93.97246.85mm齒頂圓上漸開線齒廓的壓力角.篇a = arccos = arccos 93.97 =

10、 26.5ra1054- 9試根據(jù)漸開線特性說明一對(duì)模數(shù)相等、壓力角相等，但齒數(shù)不相等的漸開線標(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)相等、壓力角相等的兩個(gè)齒輪，分度圓齒厚s-:m2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)漸開線的性質(zhì)，漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓小，則漸開線曲率大，基圓大，則漸開線越趨于平直。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。題5-1圖解:5- 2在題5-2圖所示

11、輪系中，已知Zi= 15, Z2= 25, Z2 = 15, Z3= 30, Z3，= 15, Z4= 30,z= 2（右旋），Z5 = 60, z-= 30(m=4mm)，若山=500r/min，求齒條6的線速度v的大小和方向。解:i15題5-2圖這是一個(gè)定軸輪系，依題意有:Z2Z3Z4Z525 30 30 60 “c= 200，n5Zjz2z3z415 15 15 2叫 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：V<| = v5/30n/5 314 4 20=10.5mm/s30 230 2通過箭頭法判斷得到

12、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，=51。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過度時(shí)，轉(zhuǎn)盤H轉(zhuǎn)過多少角度?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)件為行星架。則有：i；3Hn1m -門円 全 51nH門3-門円 乙 173nin3 =0，-=14，nH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。90'當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過90 ,即ni =90時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度nH22.5 ,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 乙=20、Z2

13、= 30、Z2 = 50、Z3 = 80， ni = 50 r/min，求 nH 的大小及方向。解:這是架。題5-8圖個(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HiH nini -門円Il3 H'門3 壓 -nHZJ30 8020 50-2.4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。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。n3 =0,ni =50r/min，- -2.4，nH =14.7r/min，nH 與 n1 方向相同0 nH5-9在題5-9圖所示差動(dòng)輪系中，已知各輪的齒數(shù) zi

14、=30、Z2 =25、z 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。題5-9圖H-H nin1 - nHi13 H匕n3 nHZ2Z3Z1Z225 7530 20=-3.125設(shè)齒輪1方向?yàn)檎?，則-3.125 .200 nHn1 =200 r min , n3 =-50 r min /.50 nHnH = 10.61 n min , nH 與 n1 方向相同。10- 2試計(jì)算M20、M20X1.5螺紋的升角，并指出哪種螺紋的自鎖性較好。解 由教材表10-1、表10-2查得M20，粗牙，螺距 P

15、=2.5mm,中徑 d2 =18.376mmP2 5螺紋升角-二 arctg二 arctg 2.48兀 d23.14x18.376M 20 1.5，細(xì)牙，螺距 P = 1.5mm,中徑 d 2 二 d _ 1 0.026 = 19.026mm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。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。P1 5-螺紋升角* = arctg = arctg1.44nd 23.14X19.026對(duì)于相同公稱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

16、螺旋線方向如題11-7圖所示，試分別畫出輪1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11-8在題11-7圖中，當(dāng)輪2為主動(dòng)時(shí)，試畫出作用在輪2上的圓周力 甩、軸向 力Fa2、和徑向力Fr2的作用線和方向。解 見題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Fa2 ；徑向力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。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。殊I于 &x

17、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：1）低速級(jí)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，2）低速級(jí)螺旋角1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。-iph巾少怖（1= 5 mm 1工尸17題11-9圖解（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、2=15、mn3=5mm、Z3=17分度圓直徑d二凹三cos P軸向力Fa =2T2dtan ： =sinmnZ要使軸向力互相抵消，則:Fa2

18、 = Fa32T2sin B 2=mn2Z2些 sin 1 3mn3Z35 17：3 =arcsi n mn3Z3 si n ：2 = arcs insin15 = 8.3 =818mn2Z23x5112- 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 ,乙=2，z2 =39，咐=11.3099 ，中心距a=98mm，因此可以求得有關(guān)的幾何尺寸如下:蝸輪的分度圓直徑：d2 =mz2 = 4 39 = 156mm蝸輪和蝸桿的齒頂咼：ha = m = 4mma蝸輪和蝸桿的齒根高：hf =1.2m=1.2 4mm=4.8mm蝸

19、桿齒頂圓直徑：da1 =mq 2=4102=48mm蝸輪喉圓直徑：da2 = m z2 2 =4 39 2 = 164mm蝸桿齒根圓直徑：df1 q-2.4 1=4 10 -2.4 i；=30.4mm蝸輪齒根圓直徑：df2 二mz2 -2.4 = 4 39 -2.4 = 146.4mm蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：Pa1 =片2 = Px =：m = 3.14 4 - 12.56mm徑向間隙：c= 0.2m =0.2 4 = 0.8mm12-2 如題 12-2所示，蝸桿主動(dòng)，T1 =20N.m，m=4mm，乙=2，d 50mm，渦輪齒數(shù)Z2 =50，傳動(dòng)的嚙合效率-0.75。試確定：（1）渦輪的

20、轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿 與渦輪上的作用力的大小和方向。-q X r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T2=T, z2.乙=20 0.75 50 2 =375N.m蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即：Ft1 =Fa2 =2T1/dr =220/（50X0j =800N蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即：Far =Ft2 =2E/d2 = 2X375/（4X50X10 2 =3750N蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，

21、即：Fri =Fr2 =Ft2tan= =3750 tan2°l1364.89N12-3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- 1 一平帶傳動(dòng)

22、，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）帶的幾何長度；（3）ad2 Vcos-2 2a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；=0.015時(shí)大輪 的實(shí)際轉(zhuǎn)速。400 _150 =0.125，二=165.63 =2.89rad2 10004a)L =2a - d1 d2 匕 丄 二 2 1000 150 400400 一15024a24x1000=2879.13mmd1n1n2 :d2150 1460400=547.5r /min（4 ）滑動(dòng)率；=0.015時(shí),m _ d2 n2d1

23、1 - ；d1n 1(1 e)n2 :d2150 14601 -0.015400二 539.29r / min13-2題13-1中。若傳遞功率為平帶每米長的質(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）作用在軸上的壓力解(1 ) F =v二 d1 m：d1 n1: 1460 15060 1000（3 ）不考慮帶的彈性滑動(dòng)時(shí)，md2pd1ee0.3 2.89 =2.38e心2.38F1 = Fr 436.26752.39Ne a-12.3811 1F2=Fr 436.26316.13Nef 一12.38

24、111 ,(2) F0F1 F2752.39 316.13 = 534.26N22(3)14-1Fq =2F°sin= = 2 532sin165.63 =1060.13N2 2在題14-1圖中I、U、M、W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)速片=1470 r：min，齒輪的模數(shù) m=4mm,齒數(shù)=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do"955 10=

25、9.55 106 需九429 1°8N/mFr二htan，互 tan，9tan20445N m乙4 18 1000旦=竺空=65.025N m4e =<M 22 =<65.0252 匯106 +(0.6".429"05 f =107.609匯 103 N mmMe 3d： 0.1=J 一 ： 0.1 601.0761 10526.17583mm故 d : 28mm 16-1說明下列型號(hào)軸承的類型、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

26、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，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=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， 適用于高速無沖擊，一般 成對(duì)使用，對(duì)稱布置。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嚴(yán)格對(duì)中之處，

27、成對(duì)使用，對(duì)稱布置。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， Fr2 =2650N ，外加軸向力Fa -1000N，軸頸d=40mm，轉(zhuǎn)速n -5000n 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，暫選二25的角接觸軸承類型 70000AC（2 ）計(jì)算軸承的軸向載荷 （解圖見16.4b） 由教材表16-13查得，軸承的內(nèi)部派生軸向力F, =0.68Fr1 =0.68 1470 =1000N，方向向左F* =0.68F2

28、=0.68 2650 =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= 1802N(3)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷查教材表16-12 , e=0.68電=2802 =1.91(，查表 16-12 得 X1 =0.41 , Y =0.87 Fr11470Fa2r218023650=0.68 二 e,查表16-12 得X2 -1 ,筆=0-X1Fr1 Y1Fa1 = 0.41 1470 0.87 2802 = 3040NP2 = X2Fr2 Y2Fa2=1 26

29、50 0 1802 = 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)，；=3 ；并取軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)1.5 304015000106132000=38.46KN查手冊(cè)，根據(jù)Cr/和軸頸d =40mm，選用角接觸球軸承 7308AC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)簡圖圖 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)合鉸鏈、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)

30、件）9.8某鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿的長度如圖 時(shí)，將各得到什么類型的機(jī)構(gòu)？若將圖 8.189.20所示，試問分別以a, b，c，d為機(jī)架500改為560,又為何種機(jī)構(gòu)？圖 9.20解：a為機(jī)架1505 0：03 00俎最短桿為機(jī)架，因此是雙曲柄機(jī)構(gòu)。b為機(jī)架1505 003 00俎最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。c為機(jī)架1505 0：03 00俎最短桿的對(duì)邊為機(jī)架，因此是雙搖桿機(jī)構(gòu)。d為機(jī)架1505 0:03 00俎最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若將500改為560時(shí)，150 560 - 300 - 400，不滿足桿長條件，因此無論哪個(gè)桿 為機(jī)架，都是雙搖桿機(jī)構(gòu)。9.9在如圖9.2

31、1所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知Ibc =50mm，lc 35mm， l ad = 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。AB桿為曲柄必為最短桿，有公式Iab * 50豈35 30得，Iab的最大值為15mm。2）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+3 5K 50 3,0 Iab 的最大值為 45mm。3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求Iab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？

32、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：岡性沖擊：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。 沒有沖擊：正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。可以根據(jù)機(jī)構(gòu)所承受的載荷以及運(yùn)動(dòng)速度來選擇。10.8如圖10.22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)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，并指出哪些位置有剛性沖擊？那些位 置有柔性沖擊？os圖 10.2211.21圖11.32所示的傳動(dòng)簡圖中，U軸上裝有 2個(gè)斜齒輪，試問如何合理的選 擇齒輪的旋向？圖 11.32答：根據(jù)U軸上所受的軸向力為最小來選擇齒輪的旋向。假如I軸轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，貝打軸齒輪的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，U軸的

33、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。11.22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 11.3311.23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n =0.4,G是多少?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圖 11.3411.24某斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距a=300mm,小齒輪的齒數(shù) Z1=40,傳動(dòng)比i=2.7,試確定該對(duì)斜齒輪的模數(shù) m,螺旋角及主要幾何尺寸 11.25已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒數(shù) Z1=21

34、, 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？12.1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)為乙=28 , Z2 = 56 ,Z3 =38 , Z4 =57，手輪與齒輪1相固連，橫向絲桿與齒輪4相固連，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 S。砂輪架圖 12.1812.5在如圖12.22所示的輪系中,已知齒數(shù) Z1 = 120 , Z2 = 40 , Z3 = 20 , Z4 = 20 0若 n, =n4 =120r/min，且n1與n4轉(zhuǎn)向相反，試求iH1。L/ 2

35、卜，1FW113yLj圖 12.2215.1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。15.2試說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，活塞類零配件等.用于汽車，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。15.3在齒輪減速器中，為什么低速

36、軸的直徑要比高速軸粗得多？答：因?yàn)榈退佥S的扭矩大高速軸的扭矩小所以低速軸要選擇粗一些。15.4在軸的結(jié)構(gòu)工藝性來看，在作軸的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？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

37、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)起潤滑作用。16.5試說明下列軸承代號(hào)的含義，并說明哪個(gè)軸承不能承受徑向載荷？330862107200AC/P6N409/P55307/P6答：3308 3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40mm6210 6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/P6 7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 公稱接觸角a =25°P6軸承公差等級(jí)為6級(jí)N409/P5 N圓柱滾子

38、軸承（0） 4寬度系列為0,4為直徑系列代號(hào)09內(nèi)徑為45mmP5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。基本額定動(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

39、荷：使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷 值，稱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 F200N，軸向載荷Fa -300N，軸承轉(zhuǎn)速n =1460廠min，軸頸直徑d = 40mm，要求使用L8000h，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，軸分為哪幾種類型？各舉一例說 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：火車的輪軸。傳

40、動(dòng)軸：連接汽車變速器與后橋的軸。4- 5某傳動(dòng)軸所傳遞的功率 P=750Kw，轉(zhuǎn)速n -400 n 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2 =15；，傳遞功率R =7KW，轉(zhuǎn)速ni =300匚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。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)

41、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)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 說明以下幾個(gè)代號(hào)的含義：7210B、7210AC、N210E、51210、30316、7305B/P4。答：7210B 3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 公稱接觸角a =25°N21

42、0EN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公稱接觸角a =40°P4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,軸徑為50mm。試選擇兩種型號(hào)的軸承并作比較。6- 1 試說明聯(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。 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， 比如汽車離合器