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机械设计基础第九章作业

机械设计基础第九章作业
机械设计基础第九章作业

第九章螺纹联接与螺旋传动

一、填空题

1.图示板A用4个铰制孔螺栓固定在板B上,受力F,其中螺栓受力最大。

2.常用螺纹中,用于连接的螺纹应采用螺纹,其原因;牙根强度高,制造方便的螺纹是;常用于单向传动的螺纹是。

3.受轴向工作载荷的紧螺栓连接,螺栓和被连接件的刚度分别为C L和C T,其预紧力Q P,则残余预紧力为。

4.拧紧螺母时,螺栓的横截面产生应力和应力。

5.变载荷下工作的紧螺栓连接,当螺栓总拉力F。不变的情况下,减小螺栓长度而不改变直径,螺栓的应力幅将,其连接强度将。6.螺纹联接防松的关键是,按工作原理,主要分为防松、防松和防松。

7.对于承受变载荷的受拉螺栓连接,在工作载荷和残余预紧力不变的情况下,通过和可以达到减小应力幅的目的。

8. 在设计受轴向载荷紧螺栓连接时,当验算强度不满足时,可采取措施、

、。

二、判断题

1、三角形螺纹由于具有自锁性所以常用于联接螺纹。()

2、双头螺柱联接用于两个被联接零件之一较厚且经常拆装的场合下。()3.一个零件也可以是一个构件。()

4.细牙普通螺纹,牙细不耐磨,容易滑扣,所以自锁性能不如粗牙普通螺纹。()

5.采用加厚螺母是提高螺纹联结强度的一个有效办法。()

6、螺钉联接用于两被联接零件之一较厚且不能经常拆装的场合下。()

7、三角形螺纹比矩形螺纹的传动效率高。()

8、梯形螺纹由于传动效率高常用于传动螺纹。()

三、简答题

1.常用的联接螺纹为什么采用三角形螺纹?而梯形螺纹则用于传递动力和运动?

2.螺纹连接的防松方法,按其工作原理可分为哪几种?针对每一种试举一例。

四、计算题

1.液压缸盖螺栓组选用6个M16的螺栓。若已知螺栓的小径d1=13.835mm,螺栓材料许用拉应力[σ]=110MPa,液压缸直径D=150mm,液压缸压强P=2MPa,预紧力Qp=11000N,螺栓的相对刚度K L=0.8,进行下列计算:

(1)求单个螺栓所受的工作载荷Q、总拉力Q0和被联接件间的残余预紧力Qp’;(2)校核螺栓的强度是否满足;

(3)按比例画出螺栓与被联接件间的受力变形图,并在图中标出螺栓和被联接件的初始变形量δL,δT和Qp,Q,Qp’,Q0。

2. 图示支架用4个普通螺栓联接在立柱上,已知载荷P=12400N,联接尺寸参数如图,结合面摩擦系数f=0.2,螺栓屈服强度σs=270MPa,安全系数S=1.5,螺栓相对刚度0.

3.防滑系数1.2。求所需螺栓最小直径。

3. 一方形盖板用四个螺栓与箱体联接,结构尺寸如图,盖板中心点吊环受拉力Fn=20000N,假设残余预紧力为0.6Fn,螺栓屈服强度480MPa,安全系数S=3 求(1)螺栓受的总的拉力;(2)若制造误差吊环由O点移动到O’,且'=,求受力最大的螺栓的总拉力

5

mm

OO2

4.如图所示以厚度δ=12mm的钢板用四个普通螺栓固联在厚度δ1=30mm的铸铁支架上,已知载荷F=12000N,L=400mm,α=100mm,试确定螺栓的小径的计算值。已知结合面间的摩擦系数为f=0.15,防滑安全系数k S=1.2,螺栓性能等级4.6,材料普通碳素结构钢,屈服极限σs=240MPa,安全系数S=2.2。

5.图示一起重机卷筒,钢丝绳起重量W=60000N,利用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。由8个螺柱均匀分布在直径D=500mm的圆周上。连接件接触面间的摩擦系数为f=0.12,且希望摩擦力矩比计算值大20%,螺柱材料为6.8级,45钢,控制预紧力,取安全系数[S]=2,试求:螺柱所需最

小直径(或计算直径)。

6. 图示为一12mm厚度的薄板,用三个普通螺栓固定在机架上。已知R=6000N,螺栓、板和机架材料许用拉应力[σ]=120MPa,许用剪切应力[τ]=90MPa,许用挤压应力[σp]=150MPa,板间摩擦系数f c=0.2。

求:(1)确定合理的螺栓直径。(2)如改用铰制孔螺栓,直径怎样变化?应如何计算。

键联接

一、填空

1.平键连接的主要失效形式为。

2.键连接中,和用于动连接。当轴向移动距离较大时,宜采用,其失效形式为。

3.在平键连接中,静连接应验算强度,动连接应验算强度。

4. 普通平键的工作面是,承载能力主要取决于。

5. 平键联接选取键的b*h主要取决于。

6. 根据齿形不同,花键分为、和三种。

二、判断题

11、平键联接不能够实现轴和轴上零件的周向固定()。

12、平键连接一般应按不被剪断而进行剪切强度计算。()

13、半圆键联接不能实现轴上零件的周向固定。()

三、计算题

1.轴上齿轮轮毂与轴的联接拟用普通平键联接。已知:材料均为钢,无冲击。扭矩T=600N.m,轴直径d=75mm,与轮毂配合的轴段长度L’=80mm,确定普通平键的类型和尺寸。

陈立德版机械设计基础第10、11章课后题答案

第十章 齿轮传动 10.1渐开线性质有哪些? 答:(1)发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,即 NK NA =。 (2)因为发生线在基圆上作纯滚动,所以它与基圆的切点N 就是渐开线上K 点的瞬时速 度中心,发生线NK 就是渐开线在K 点的法线,同时它也是基圆在N 点的切线。 (3)切点N 是渐开线上K 点的曲率中心,NK 是渐开线上K 点的曲率半径。离基圆越近,曲率半径越少。 (4)渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大,渐开线越平直。当基圆半径无穷大时,渐开线为直线。 (5)基圆内无渐开线。 10.2何谓齿轮中的分度圆?何谓节圆?二者的直径是否一定相等或一定不相等? 答:分度圆为人为定的一个圆。该圆上的模数为标准值,并且该圆上的压力角也为标准值。 节圆为啮合传动时,以两轮心为圆心,圆心至节点p 的距离为半径所作的圆。 标准齿轮采用标准安装时,节圆与分度圆是相重合的;而采用非标准安装,则节圆与分度圆是不重合的。 对于变位齿轮传动,虽然齿轮的分度圆是不变的,但与节圆是否重合,应根据具体的传动情况所决定。 10.3在加工变位齿轮时,是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切作纯滚动,还是齿轮上的节圆与齿条插刀上的分度线相切作纯滚动? 答:是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切。 10.4为了使安装中心距大于标准中心距,可用以下三种方法: (1)应用渐开线齿轮中心距的可分性。 (2)用变位修正的直齿轮传动。 (3)用标准斜齿轮传动。 试比较这三种方法的优劣。 答:(1)此方法简易可行,但平稳性降低,为有侧隙啮合,所以冲击、振动、噪声会加剧。 (2)采用变位齿轮传动,因a a '>,所以应采用正传动。可使传动机构更加紧凑,提高抗弯强度和齿面接触强度,提高耐磨性,但互换性变差,齿顶变尖,重合度下降也较多。 (3)采用标准斜齿轮传动,结构紧凑,且进入啮合和脱离啮合是一个逐渐的过程,传动平稳,冲击、噪声小,而斜齿轮传动的重合度比直齿轮大,所以传动平稳性好。 10.5 一渐开线齿轮的基圆半径b =60mm r ,求(1)=70mm K r 时渐开线的展角K θ,压力角K α以及曲率半径K ρ;(2)压力角20α= 时的向径r 、展角θ及曲率半径ρ。 解:(1)因b 60 cos 70 K K r r α= =,可得出31K α=?,则 tan 0.60.540.06rad 3.38K K K θαα=-=-==?

合工大机械设计基础作业部分答案

3 凸轮机构 1.【答】 根据形状,可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2.【答】 从动件采用等速运动规律时,运动开始时,速度由零突变为一常数,运动终止时,速度由常数突变为零,因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大(由于材料有弹性变形,实际上不可能达到无穷大),使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击,称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化,产生惯性力的突变,但突变是有限的,其引起的冲击也是有限的,这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3.【答】应注意的问题有: 1)滚子半径:必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径;在确保运动不失真的情况下,可以适当增大滚子半径,以减小凸轮与滚子之间的接触应力; 2)校核压力角:进行为了确保凸轮机构的运动性能,应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核,检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值,一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律; 3)合理选择基圆半径:凸轮的基圆半径应尽可能小些,以使所设计的凸轮机构可能紧凑,但基圆半径越小,凸轮推程轮廓越陡峻,压力角也越大,致使机构工作情况变坏。基圆半径过小,压力角就会超过许用值,使机构效率太低,甚至发生自锁。 4.【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时,按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况,因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。

【精品】浙江大学《机械设计基础》第九章概念自测题

基本概念自测题 填空题 1、平面连杆机构是由若干刚性构件用_________副或_________副联接而成,运动 副均为_________接触,压强较小,称为_________副机构,与点、线接触的高副机构相比能用于_________载和_________载荷。 2、只含平面回转副的四杆机构称为_________四杆机构,该机构按两连架杆是否 成为曲柄或摇杆分为_________机构、_________机构和_________机构. 3、在曲柄摇杆机构中,摇杆的两个极限位置出现在_________两个共线位置,该 两共线位置之间所夹的锐角称为_________。 4、曲柄摇杆机构急回运动特性用行程速比系数K表示,K为摇杆往返的_________ 比t1/t2或往返的v2/v1,它与极位夹角的关系式为_________或_________。 5、曲柄摇杆机构的死点位置出现在以_________为原动件时_________与 _________两个共线位置,此时摇杆通过连杆传给曲柄的力通过曲柄回转副中心,不能驱使曲柄转动;机构处于死点位置时从动件会出现_________或曲柄正反转运动_________现象. 6、铰链四杆机构的压力角是指在不计构件质量和运动副中的摩擦情况下连杆作用 于_________上的力与该力作用点_________间所夹的锐角,压力角越大,传动

效率_________,传动性能_________,甚至机构可能发生_________现象。实用上为度量方便,通常用压力角的余角=_________来判断连杆机构的传力性能,称为_________。 7、曲柄摇杆机构运动中传动角是变化的,为保证机构良好的传力性能一般机构 应使最小传动角min〉_________;以曲柄为原动件时,min出现在_________位置之一处,比较此两位置的的大小,取其中_________的一个. 8、以曲柄为原动件时,曲柄滑块机构最小传动角min出现在_________位置之一处。 9、以滑块为原动件时,曲柄与连杆两次共线位置是_________位置。 10、行程速比系数K=1的曲柄摇杆机构,其摇杆两极限位置铰链中心和曲柄回转 中心必_________ 11、在曲柄摇杆机构中,若增大曲柄长度,则摇杆摆角_________。 12、在曲柄摇杆机构中,若增大连杆长度,则摇杆摆角_________。 13、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是最短杆与最长杆长度之和-—另外两杆长 度之和;曲柄是最_________杆。 14、铰链四杆机构可通过_________、_________和_________等演化成其他形式的

机械设计基础习题答案第7章

7-1何谓蜗杆传动的主平面?在主平面内,蜗杆传动的参数有何意义? 答:通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面称为主平面。 在主平面内,蜗杆蜗轮的啮合关系相当于齿条与齿轮的传动。在蜗杆传动的设计计算中,均取主平面的参数和几何尺寸为基准,并沿用齿轮传动的计算关系。主平面内蜗杆的参数为轴面参数,蜗轮的参数为端面参数。 7-2 何谓蜗杆传动的滑动速度?它对效率有何影响? 答:蜗杆传动时,蜗杆齿面啮合点相对蜗轮齿面的啮合点间的相对速度称为蜗杆传动的滑动速度。滑动速度越大,传动的效率越低。 7-3 蜗杆热平衡计算的前提条件是什么?但热平衡不满足要求时,可采取什么措施? 答:热平衡计算的前提条件是:使蜗杆传动单位时间内产生的热量与散发热量相等。当热平衡条件不满足时,可采取以下措施:1.在箱体外表面铸出或焊上散热片,以增加散热面积;2.在蜗杆轴端安装风扇,加速空气流动,提高散热能力;3.在箱体油池中安装蛇形冷却水管,利用循环水冷却;4.用压力喷油的方法进行循环润滑,并达到散热目的。 7-4答案略。 7-5图示为一提升机构传动简图,已知电动机轴的转向(图中n1)及重物的运行方向(图中v)。试确定:(1)蜗杆的旋向;(2)各啮合点上的受力方向。 习题7-5图 答:(1)蜗杆为右旋。(2)各传动件的转动方向如图所示。锥齿轮啮合处,圆周力的方向垂直向外;蜗轮处,根据所需蜗轮到转动方向,圆周力的方向与转向相同,如图;蜗轮所受圆周力的方向为蜗杆轴向力的反向,利用“左右手定则”,判断出蜗杆旋向为右旋。

7-6 图示为蜗杆-斜齿轮传动,为使轴Ⅱ上的轴向力抵消一部分,斜齿轮3的旋向应如何?画出蜗轮及斜齿轮3上轴向力的方向。 答:斜齿轮3的旋向应为左旋。 蜗轮轴向力水平向左,齿轮3的轴向力水平向右 习题7-6答案

机械设计基础第十四章 机械系统动力学

第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中,行星轮系各轮齿数为123z z z 、、,其质心与轮心重合,又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、,系杆H 对的转动惯量为H J ,齿轮2的质量为2m ,现以齿轮1为等效构件,求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解: 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应,以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点,等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数,等效构件(曲柄)的平均角速度值25/m rad s ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2

不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA l m =,求装在主轴(曲柄轴)上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 (b )、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?

机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本

12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承 17 联轴器、离合器及制动器 1、【答】由公式 αα f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有: (1) 预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力; (2) 包角:包角越大越好,一般不小于120度; (3) 摩擦系数:摩擦系数越大越好。 2、【答】由公式A c 2 υσ=可知,为避免过大的离心拉应力,带速不宜太高; 1) 由公式(12-6),带传动的圆周力 υP F 1000= 由公式(12-8),紧边拉力 υ P F F F F 10002001+=+= 因此,为避免紧边的拉应力 A F 11= σ 过大,带速不宜太低。 3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象。弹性滑动会使带产生磨损,并且使从动轮转速小于主动轮转速。 带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。 4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。 13 链 传 动

2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保证准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样的条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。 2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形,造成了运动的不均匀性,称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。 减轻链传动多边形效应的主要措施有: 1) 减小链条节距; 2) 增加链轮齿数; 3) 降低链速。 3、【答】滚子链传动的主要失效形式为: 1)链的疲劳破坏:链在工作时,周而复始地由松边到紧边不断运动着,因而它的各个元件都是在变应力作用下工作,经过一定循环次数后,链板将会出现疲劳断裂,或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。 2)链条铰链的磨损:链条在工作过程中,由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力,传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。 3)链条铰链的胶合:当链轮转速高达一定数值时,链节啮入时受到的冲击能量增大,销轴和套筒间润滑油被破坏,使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触,从而导致胶合。因此,胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。 4)链条静力拉断:低速(6.0<υm/s )的链条过载,并超过了链条静力强度的情况下,链条就会被拉断。 14 轴 1、【答】 工作中只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。 自行车的前轴和后轴属于心轴,中轴属于转轴。 2、【答】轴的常用周向定位方式有:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。 轴的常用轴向定位方式有:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。 3、【答】轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。 刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。 6、

机械设计基础课后习题答案-第11章

机械设计基础课后习题答案-第11章 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗: 1、销售大厅服务岗岗位职责: 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点; 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 (糕点) 添加茶水 工作 要求 1)眼神关注客人,当客人距3米距离 时,应主动跨出自己的位置迎宾,然后 侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候:“您好!欢迎光临!”2)在客人前方1-2米距离领位,指引请客人向休息区,在客人入座后问客人对座位是否满意:“您好!请问坐这儿可以吗?”得到同意后为客人拉椅入座“好的,请入座!” 3)若客人无置业顾问陪同,可询问:请问您有专属的置业顾问吗?,为客人取阅项目资料,并礼貌的告知请客人稍等,置业顾问会很快过来介绍,同时请置业顾问关注该客人; 4)问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好,这里是XX销售中心,这边请”5)问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6)关注客人物品,如物品较多,则主动询问是否需要帮助(如拾到物品须两名人员在场方能打开,提示客人注意贵重物品); 7)在满座位的情况下,须先向客人致歉,在请其到沙盘区进行观摩稍作等

待; 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料(糕点服务) 1)在所有饮料(糕点)服务中必须使用 托盘; 2)所有饮料服务均已“对不起,打扰一 下,请问您需要什么饮品”为起始; 3)服务方向:从客人的右面服务; 4)当客人的饮料杯中只剩三分之一时, 必须询问客人是否需要再添一杯,在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触; 5)在客人再次需要饮料时必须更换杯 子; 下班程 序1)检查使用的工具及销售案场物资情况,异常情况及时记录并报告上级领导; 2)填写物资领用申请表并整理客户意见;3)参加班后总结会; 4)积极配合销售人员的接待工作,如果下班时间已经到,必须待客人离开后下班;

机械设计基础第七章习题答案 主编:陈霖 甘露萍

第七章 1.轮系的分类依据是什么? 轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置关系是否变动 2.怎样计算定轴轮系的传动比?如何确定从动轮的转向? 定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积,也等于从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。对于首末两轮的轴线相平行的轮系,其转向关系用正、负号表示。还可用画箭头的方法来确定齿轮的转向 3.定轴轮系和周转轮系的区别有哪些? 定轴轮系是指在轮系运转过程中,各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。周转轮系是指在轮系运转过程中,其中至少有1个齿轮轴线的位置不固定,而是绕着其他齿轮的固定轴线回转 4.怎样求混合轮系的传动比?分解混合轮系的关键是什么?如何划分? 在计算复合轮系时,首要的问题是必须正确地将轮系中的各组成部分加以划分。而正确划分的关键是要把其中的周转轮系部分找出来。周转轮系的特点是具有行星轮和行星架,所以要找到轮系中的行星轮,然后找出行星架(行星架往往是由轮系中具有其他功用的构件所兼任)。每一行星架,连同行星架上的行星轮和行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本的周转轮系,当周转轮系一一找出之后,剩下的便是定轴轮系部分了 5.轮系的设计应从哪些方面考虑? 考虑机构的外廓尺寸、效率、重量、成本等。根据工作要求和使用场合合理地设计对应的轮系。 6.如图7-32所示为一蜗杆传动的定轴轮系,已知蜗杆转速n1 = 750 r/min,z1 = 3,z2 = 60,z3 = 18,z 4 = 27,z5 = 20,z6 = 50。试用画箭头的方法确定z6的转向,并计算其转速。 答:齿轮方向向左,n6=75r/min 7.如图7-33示为一大传动比的减速器,z1 = 100,z2 = 101,z2 = 100,z3 = 99。求:输入件H对输出件1的传动比i H1。

精选-机械设计基础习题答案第11章

11-1 解1)由公式可知: 轮齿的工作应力不变,则 则,若,该齿轮传动能传递的功率 11-2解由公式 可知,由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系: 设提高后的转矩和许用应力分别为、 当转速不变时,转矩和功率可提高69%。 11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。 (1)许用应力 查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮ZG270-500正火硬

度:140~170HBS,取155HBS。 查教材图11-7, 查教材图11-10 , 查教材表11-4取, 故: (2)验算接触强度,验算公式为: 其中:小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得 齿宽

中心距 齿数比 则: 、,能满足接触强度。 (3)验算弯曲强度,验算公式: 其中:齿形系数:查教材图11-9得、 则: 满足弯曲强度。 11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,目前的设计方法是按弯曲强度设计,并将许用应力 降低以弥补磨损对齿轮的影响。

(1)许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:210~230HBS取220HBS;大齿轮 45钢正火硬度:170~210HBS,取190HBS。查教材图11-10得 , 查教材表11-4 ,并将许用应用降低30% 故 (2)其弯曲强度设计公式: 其中:小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得 取齿宽系数 齿数,取

齿数比 齿形系数查教材图11-9得、 因 故将代入设计公式 因此 取模数 中心距 齿宽 11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断,设计方法是按弯曲强度设计,并验算其齿面接触 强度。 (1)许用弯曲应力 查教材表11-1,大小齿轮材料40Cr 表面淬火硬度:52~56HRC,取54HRC。查教材图11-10得

机械设计基础课后习题答案

精品 机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件,所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 2-1题 (a )双曲柄机构; (b )曲柄摇杆机构; (c )双摇杆机构; (d )双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时,曲柄条件:e l l BC AB -<; 0=e 时, 曲柄条件:BC AB l l <。 2-4题

精品 极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ

精品 2-7题 极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题

精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算(略)。 4-2题略 4-3题 分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ; 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ

机械设计基础习题解答(1-5)

机械设计基础教材习题参考解答 (第一章~第五章) 2012.8

目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11

第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解:新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计过去没有过的新型机械,如:新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等; 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新,以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用,如:大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品,如:。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解:评价产品的优劣的指标有哪些? 解:产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求? 解:制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料,其又分为钢铁材料和非铁材料(如铜、铝及其合金等);其次是非金属材料(如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等)和复合材料(如纤维增强塑料、金属陶瓷等)。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作,通常应考虑下面的原则: 1)载荷的大小和性质,应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解:机械设计的内容和步骤? 解:机械设计的内容包括:构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤:明确设计任务,总体设计,技术设计,样机试制等。

机械设计基础课程形成性考核作业及答案

机械设计基础课程形成性考核作业(一) 第1章静力分析基础 1.取分离体画受力图时,__CEF__力的指向可以假定,__ABDG__力的指向不能假定。 A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力 2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在__B__的方向上,使投影方程简便;矩心应选在_FG_点上,使力矩方程简便。 A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意 E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点 3.画出图示各结构中AB构件的受力图。 4.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F=40kN,AB=BC=2m,α=30?.求两吊杆的受力的大小。

∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答:当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动 2.什么是运动副?什么是高副?什么是低副? 答:使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副。 3.计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

(1)n =7,P L =10,P H =0 (2)n =5,P L =7,P H =0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 (3)n =7,P L =10,P H =0 (4)n =7,P L =9,P H =1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度

机械设计基础第九章习题

班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期第9章 机械零件设计概论 9—1填空题 (1)判断机械零件强度的两种方法是 及 ;其相应的强度条件式分 别为 及 。 (2) 在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生 应力,也可能产生 应力。 (3) 在变应力工况下,机械零件的强度失效是 ;这种损坏的断面包括 及 两部分。 (4) 钢制零件的σ-N 曲线上,当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时,称为 循环疲劳;而当N

机械设计基础第11章 轴与轴毂连接答案

第11章 轴与轴毂连接 四、简答题 5. 轴的当量弯矩计算公式中22)(T M M e α+=中,α应如何取值? 答: α的取值由扭转剪应力的循环特性决定:对于不变的转矩,3.0=α;当转矩脉动循环变化时,6.0=α;对于频繁正反转的轴,转矩剪应力可视为对称循环,1=α。若转矩的变化规律不明确时,一般也按脉动循环处理。 6.普通平键的失效形式和强度条件是什么? 答:普通平键的主要失效形式是工作侧面的压溃。 普通平键连接的挤压强度条件为: P P hld T hl d T A F ][42//2σσ≤=≈= 式中,P σ——键侧面上受到的挤压应力,(MPa ); T ——传递的功率,N.mm ; d ——轴的直径,mm ; h ——键的高度,mm ; l ——键的工作长度,mm 。A 型键l=L-b ,B 型键l=L ,C 型键l=L-b/2 ; b ——键的宽度(mm )。 P ][σ——联接中较弱材料的许用挤压应力,MPa 六、分析题 1.根据承受载荷的不同轴可分为转轴、心轴、传动轴,试分析图中 I 、II 、III 、IV 轴是各属于那种类型? 答:I 为传动轴,II 、IV 为转轴,III 为心轴。 2.指出下面图中的结构错误,并提出改进意见。

序号错误原因改正 1 箱体两端面与轴承盖接触处无 凸台,使端面加工面积过大 加凸台 2 轴肩过高,轴承无法拆卸轴肩高度要低于轴承内圈高度 3 键过长键长应小于轴上齿轮的宽度 4 套筒对齿轮的轴向固定不可靠装齿轮的那段轴的长度比齿轮的宽度短1-2mm 5 轴上还缺台阶,轴承装配不方 便 在右边轴承处加非定位轴肩, 6 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙,并加上密封圈 7 联轴器轴向未定位联轴器左端轴段加轴肩,对联轴器做轴向定位 8 缺键,没有周向定位在联轴器和轴之间加键,作周向定位 12 3 4 5 6 7 8 9 10 7 序号错误原因改正 1 轴的两端均伸出过长,增加了 加工和装配长度轴的左端第一段轴比联轴器的宽度短1-2mm,轴的右端面和轴承的外端面基本保持一致 2 联轴器与轴承盖接触联轴器与轴承盖之间要留有扳手操作空间, 3 轴与轴承透盖间缺密封措施轴与轴承透盖间加上密封圈 4 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙 5 轴上还缺台阶,轴承装配不方 便 在左边轴承处加非定位轴肩,

机械设计基础作业集

0 绪论 1.【答】 机器的共同特征是:(1)它们是一种人为实物的组合;(2)各部分之间形成各个运动单元,且各单元之间具有确定的相对运动;(3)在生产过程中能完成有用的机械功(如:机床的切削加工)或转换机械能(如:内燃机、电动机)。 机构的共同特征是:(1)它们是一种人为实物的组合;(2)它们各部分之间形成各个运动单元,且各单元之间具有确定的相对运动。如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。 机器与机构的区别是前者在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能。 2.【答】 构件与零件的区别是:构件是运动的单元,而零件是制造的单元。 零件的实例有:齿轮,键,轴,弹簧。 构件的实例有:连杆,齿轮、键、轴组成的装配体。 3、【答】 在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。

1 平面机构及其自由度 1.【答】 运动副是由两构件直接接触形成的一种可动联接。 面接触的运动副称为低副,点接触或线接触的运动副称为高副。 在平面机构中低副引入2个约束,高副引入1个约束。 低副容易加工制造,并且承载能力大。 2.【答】 机构具有确定运动的条件是:机构的自由度大于0,且机构的原动件数等于机构的自由度数。 若不满足这一条件,机构会出现三种情况: (1)当机构的自由度数大于原动件数时,从动件的运动不确定; (2)当机构的自由度大于0,但小于原动件数时,会发生运动干涉而破坏构件; (3)当机构的自由度小于或等于0时,不能形成机构,是不能产生相对运动的静定或超静定刚性结构。 3.【答】 机构的自由度是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动数目。 计算自由度时应注意:(1)复合铰链;(2)局部自由度;(3)虚约束。 4.【a解】Array活动构件数5 n,低副数量7 = P,高副数量 = L = P,故自由度为 H - ? F ? = 3= 1 - 7 2 5 该机构无复合铰链、局部自由度和虚约束。 a)

机械设计基础课后答案(杨可桢)50781

1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。 图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图 图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件 1、3的角速比为: 1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件 3的速度为:,方 向垂直向上。 1-15解要求轮 1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。则:,轮2与轮1的转向相反。 1-16解( 1)图a中的构件组合的自由度为: 自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运 动。 ( 2)图b中的 CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。故图 b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。 题 2-1答 : a ),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。 b ),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。 c ),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。 d ),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。 题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。 ( 1 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图 2-15 中位置和 。 在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号); 在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。 综合这二者,要求即可。 ( 2 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。见图 2-15 中位置和 。 在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号); 在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。 ( 3 )综合( 1 )、( 2 )两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是: 题 2-3 见图 2.16 。

《机械设计基础》答案.. ()()

《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 自由度为: 或: 1-6 自由度为 或: 1-10 自由度为: 或: 1-11 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=, s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中, BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ,52sin = ∠BCA ,5 23cos =∠BCA , 0 45 sin sin BC ABC AC =∠,mm AC 7.310≈ 1-17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘,圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=,mm l AB 90=,s rad /101=ω,求00=θ和0180=θ时,从动件角速度2ω的数值和方向。 00=θ时 方向如图中所示 当0180=θ时 方向如图中所示

第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 (1)双曲柄机构 (2)曲柄摇杆机构 (3)双摇杆机构 (4)双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为300,摇杆工作行程需时7s 。试问:(1)摇杆空回程需时几秒?(2)曲柄每分钟转数是多少? 解:(1)根据题已知条件可得: 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ,则可得到空回程需时: (2)由前计算可知,曲柄每转一周需时12s ,则曲柄每分钟的转数为 2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆100,且mm l mm l AD CD 1000,500==。(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)'计算此机构的最小传动角。 解: 以踏板为主动件,所以最小传动角为0度。 2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm l 1003=,摆角030=ψ,摇杆的行程速比变化系数2.1=K 。(1)用图解法确定其余三杆的尺寸;(2)用式(2-6)和式(2-6)'

机械设计基础答案解析

《机械设计基础》作业答案 第一章平面机构的自由度和速度分析1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 自由度为: 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L

或: 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1-6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或: 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1-10 自由度为:

1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或: 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1-11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω 1 4 1314133431==P P P P ωω

1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω 1 2 12141224212r r P P P P ==ωω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=, s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中, BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ,52sin = ∠BCA ,5 23cos =∠BCA ,

《机械设计基础》章习题

第一章机械设计基础概论 [复习题] 一、单项选择题 1.机器中各制造单元称为() A.零件B.构件 C.机构D.部件 2.机器中各运动单元称为() A.零件B.部件 C.机构D.构件 3.在卷扬机传动示意图中, 序号5、6所示部分属于() A.动力部分 B.传动部分 C.控制部分 D.工作部分 4.如图为卷扬机传动示意图,图中序号3 所示部分属于( ) A.动力部分 B.传动部分 C.控制部分 D.工作部分 5.在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是()

6.如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是() A.机构 B.零件 C.部件 D.构件 7.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中, 轴4称为( ) A.零件 B.机构 C.构件 D.部件 [参考答案] 一、单项选择题 1A,2D,3D,4B,5B,6B,7A 第二章平面机构运动简图及自由度 [复习题] 一、单项选择题 1.在平面机构中,每增加一个高副将引入() A.0个约束B.1个约束C.2个约束D.3个约束 2.在平面机构中,每增加一个低副将引入() A.0个约束B.1个约束C.2个约束D.3个约束 3.平面运动副所提供的约束为() A.1 B.2 C.1或2 D.3 4.平面运动副的最大约束数为() A.1 B.2 C.3 D.5 5.若两构件组成低副,则其接触形式为() A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触6.若两构件组成高副,则其接触形式为()

A.线或面接触 B.面接触 C.点或面接触 D.点或线接触7.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副 8.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( ) A.1 B.m-1 C.m D.m+l 9.机构具有确定相对运动的条件是( ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目10.图示为一机构模型,其对应的机构运动简图为() A.图a B.图b C.图c D.图d 二、填空题 1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为。 2、平面机构中,两构件通过面接触构成的运动副称为。 3、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为。 4、当机构的原动件数目其自由度时,该机构具有确定的运动。 5、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作状况和。 三、计算题 1、计算如图所示机构的自由度。 2、计算图示机构的自由度,若含有复合铰链、 局部自由度和虚约束,请明确指出。 3、计算题如图所示机构的自由度,若含有复合铰链、 局部自由度和虚约束,请明确指出。

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