機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第2版-部分習(xí)題答案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部分習(xí)題答案第一章1-1 .各種機(jī)器盡管有著不同的形式、構(gòu)造和用途，然而都具有下列三個(gè)共同 特征：機(jī)器是人為的多種實(shí)體的組合； 各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 能完成有效的機(jī)械功或變換機(jī)械能。機(jī)器是由一個(gè)或幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成的，機(jī)構(gòu)僅具有機(jī)器的前兩個(gè)特征，它被用來(lái) 傳遞運(yùn)動(dòng)或變換運(yùn)動(dòng)形式。若單純從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)看，機(jī)器和機(jī)構(gòu)并無(wú)區(qū)別， 因此，通常把機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。1-2.都是機(jī)器。1-3.殺車(chē)機(jī)構(gòu)；有手柄、軟軸、剎車(chē)片等。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；有腳踏板、鏈條、 鏈輪后軸，前軸等。第二章2-2 .問(wèn)題一：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的目的是便于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析。問(wèn)題二：(1)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)情況，確

2、定其原動(dòng)件、機(jī)架、執(zhí)行部分和傳 動(dòng)部分。(2)沿著運(yùn)動(dòng)傳遞路線，逐一分析每個(gè)構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以確定運(yùn)動(dòng) 副的類型和數(shù)目。(3)選擇視圖平面，通?？蛇x擇機(jī)械中多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面為視圖平面，必 要時(shí)也可選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上的視圖平面，然后將其畫(huà)到同一圖面上。(4)選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，定出各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并用各運(yùn)動(dòng)副的代表符 號(hào)、常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)和簡(jiǎn)單的線條來(lái)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(5)從原動(dòng)件開(kāi)始，按傳動(dòng)順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號(hào)和運(yùn)動(dòng)副的代號(hào)。在原動(dòng) 件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動(dòng)方向。問(wèn)題三：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是： F> 0,機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)自由度的數(shù)目2-3.答：錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)有

3、三種類型：它們是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙 搖桿機(jī)構(gòu)。錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)具有曲柄的條件是：(1)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；(2)連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。根據(jù)曲柄存在條件還可得到如下推論：1)當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，則不論取何桿為 機(jī)架，都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。2)若四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于或等于其余兩桿之和，當(dāng)最短桿 的鄰邊是機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)最短桿本身為機(jī)架時(shí)成為雙曲柄機(jī) 構(gòu)；當(dāng)最短桿是連桿時(shí)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2-5. (a) F =9X3-12 X2-1 =2小滾輪是虛約束，凸輪中心有二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。(b)F=3n Pl P

4、h= 3X52X7= 1 除 A、B、G D E外，其余都是虛約束(c) F=3n Pl Ph= 3X52X7= 1 C處有一復(fù)合較鏈，E處都是虛約束。2-6.解：要得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最長(zhǎng)桿與最短桿之和必須小于其余兩桿之和 這有三種情況：設(shè)a為最長(zhǎng)桿a+40< 45+50a<55設(shè)a為最短桿a+50< 45+40a 35設(shè)a為中間值50+40045+a45<a故：a的范圍為：45<a<55要得到雙搖機(jī)構(gòu)，最長(zhǎng)桿與最短桿之和必須大于其余兩桿之和。也有三種情況：a為最大值：a+40> 45+50a> 55a為最小值:a+50> 45+40 a&

5、gt; 35 a為中間值：50+40 >45+a45>a綜合得到：a>35a>55a <45故a的取值范圍：a>0即可。雙搖桿機(jī)構(gòu);2-8、a）雙曲柄機(jī)構(gòu)；b）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；c）雙搖桿機(jī)構(gòu);e ）轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；f ）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。2-10.解：這是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；有急回特性，因?yàn)橛袠O位夾角；（下圖1）最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在圖示位置。（下圖2）圖2第三章3-1.答：尖頂，適合高速輕載；滾子，耐磨性好；平底從動(dòng)件，凸輪不能有 凹的輪廓等。3-3.答：凸輪的壓力角為凸輪廓線上傳力點(diǎn) B的法線與推桿（從動(dòng)件）上點(diǎn) B的速度方向所夾的銳角。對(duì)于滾子從動(dòng)件，滾子中心可視作B點(diǎn)。

6、壓力角"是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參數(shù)。 在其它條件相同的情況 下，豆越大、則分母越小、P力將越大。當(dāng)儀增大到某一數(shù)值時(shí)，分母將減小為 零，作用力P將增至無(wú)窮大，此時(shí)該凸輪機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖現(xiàn)象。 而這時(shí)的壓力角 我們稱為臨界壓力角c,為使凸輪機(jī)構(gòu)工作可靠，受力情況良好，必須對(duì)壓力aY支角進(jìn)行限制。最基本的要求是：max c o棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制3-4 .解：常有的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu) 造方便、運(yùn)動(dòng)可靠，在各類機(jī)械中有較廣泛的應(yīng)用。槽輪機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械效 率高，并且傳動(dòng)平穩(wěn)，因此在自動(dòng)機(jī)床轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)等自動(dòng)機(jī) 械中得到廣泛的應(yīng)用。3-8.123456

7、兩點(diǎn)有柔性沖擊;兩點(diǎn)有剛性沖擊；3-9.解:5m廿 40=0.125mm0.5mnm- 0.125mm=44/40X 360 =1/10X 360 =36最小進(jìn)給量為0.125mm,每次*$過(guò)360。3-10.解： t 1=2s; k=1槽數(shù)為6主動(dòng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間為t 主=2+ (5/6)=12/5 sn=60+ ( 12/5) =25 轉(zhuǎn)/分第四章4-3.答：彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)不可避免的物理現(xiàn)象，由彈性帶引起的。打滑是 由于過(guò)載引起的，可以避免。傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的原因是由于帶有彈性滑動(dòng)，如改變帶的材質(zhì)可以解決。傳動(dòng)帶是彈性體，受到拉力后會(huì)產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量隨拉力大小的變化而 改變。帶由緊邊

8、繞過(guò)主動(dòng)輪進(jìn)入松邊時(shí)，帶的拉力由F1減小為F2,其彈性伸長(zhǎng)量 也由減小為 印。這說(shuō)明帶在繞過(guò)帶輪的過(guò)程中，相對(duì)于輪面向后收縮了（a-左），帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致帶的速度逐步小于主動(dòng)輪的 圓周速度，這種由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，是 可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由于拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會(huì)發(fā)生 彈性滑動(dòng)，所以彈性滑動(dòng)是不可以避免的。4-4.答：（1） v帶工作一段時(shí)間后，就會(huì)由于塑性變形而松弛，有效拉力降 低，為了保證帶傳動(dòng)的正常工作，應(yīng)定期張緊。（2）滑道式定期張緊、擺架式定期張緊

9、、利用自身重量的自動(dòng)張緊、調(diào)位式內(nèi)張緊輪張緊等。4-5 答：在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，為什么全部帶都要更換？新V 帶和舊V帶長(zhǎng)度不等，當(dāng)新舊V一起使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受力不均現(xiàn)象。舊 V帶因長(zhǎng) 度大而受力較小或不受力，新V帶因長(zhǎng)度較小受力大，也會(huì)很快失效。4-7答：(1)平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，沒(méi)有彈性滑動(dòng)；(2)可以在環(huán)境惡劣的條件下工作(突出優(yōu)點(diǎn))；(3)中心距大，傳遞動(dòng)力遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)較小，沒(méi)有初拉力壓軸力小；(4)瞬時(shí)傳動(dòng)比不準(zhǔn)，工作中有沖擊和噪聲； (5)只限于平行軸之間的傳動(dòng)，不宜正反轉(zhuǎn)工作。4-8.答：常見(jiàn)的鏈傳動(dòng)失效形式有：1)鏈板的疲勞斷裂；2)滾子和套筒的疲 勞點(diǎn)蝕；3)鏈條月落；4)

10、鏈條過(guò)載磨損；5)鏈輪齒面磨損。4-9.答：張緊方法：(1)通過(guò)調(diào)整鏈輪中心距來(lái)張緊鏈輪；(2)拆除12個(gè)鏈節(jié)，縮短鏈長(zhǎng)，使鏈張緊；(3)使用張緊輪張緊，當(dāng)兩鏈輪中心連線傾角大于 60。時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置張緊 裝置，張緊輪常設(shè)置在鏈條松邊外側(cè)或內(nèi)側(cè)。張緊最常用的方法是通過(guò)移動(dòng)鏈輪的位置以增大兩輪的中心距，當(dāng)中心距 不可調(diào)時(shí)，可設(shè)張緊裝置張緊，常用張緊方法：(1)張緊輪張緊(2)托板張緊。4-10 .解：確定鏈輪齒數(shù)z1、z2傳動(dòng)比仙 960n2300=3.2假設(shè)v=38Ms,由表4-17取Z1=23 大齒輪 Z2=i xZ1=3.2 X 23=73.6取 Z2=74確定鏈條節(jié)距p:Po= P KA

11、= 55 1.3 kW=5.81kWKZ|_|Kp 1.23 1.0心由表4-15查得Kz=1.23Kp由表4-16查得Kp=1.0 p pKa由表4-14查得Ka=1.3根據(jù)P0=5.81 ,巾=960 由圖4-21選定 鏈號(hào)為10A,節(jié)距p=15.875由式（4-20）驗(yàn)算鏈速v:v=pL60 100023 15.875 96060 1000m/s=5.842m/s由表4-17知，鏈速合適。按圖4-14 ,采用油浴潤(rùn)滑確定中心距a和鏈條節(jié)數(shù)Lp: p1）初選中心距 加取20 =40p（635mm）。2）由式（4-27）確定鏈條節(jié)數(shù)Lp2a0 Zi Z2p Z2 -4 2Lp（）p 2 a0

12、 2 二二 40P 23 74 pp 240 p(74 23)2 =130.1482 二取鏈節(jié)數(shù)Lp =130p3）按式（4-28）計(jì)算實(shí)際中心距aa*Z2)2-8(Z2 - Zi)215.87523 7423 74 o n/74-23x2.= (130-) . (130- 2)2-8( 2)2mm二507mm考慮安裝的初垂度，取a = 504mm第五章5-1.答：正確嚙合條件是：mi=m2, a=a2。連續(xù)傳動(dòng)條件是e >1。（1）兩 齒輪模數(shù)和壓力必須相等（2）重合度相等。5-2.解：模數(shù)m,壓力角民,齒頂高系數(shù)ha ,頂隙系數(shù)c均為標(biāo)準(zhǔn)值，分 度圓上的齒槽寬（即S=e）齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒

13、輪。模數(shù)；齒數(shù)；壓力角；齒頂高系數(shù) ha ;頂隙系數(shù)c。5-3.答：齒輪的失效形式主要有斷齒、磨損、點(diǎn)蝕、膠合、齒面塑性變形。緩 解失效發(fā)生可增大齒根圓半徑，正變位，增大模數(shù)，增大壓力角，噴丸強(qiáng)化等熱 處理。5-4.答：齒輪上作為齒輪尺寸基準(zhǔn)的圓稱為分度圓。分度圓與節(jié)圓重合是標(biāo) 準(zhǔn)齒輪，標(biāo)準(zhǔn)安裝的理想狀態(tài)。節(jié)園是一對(duì)齒輪傳動(dòng)才會(huì)有的參數(shù)。 分度圓是一 個(gè)虛擬的圓，它是模數(shù)與齒數(shù)的乘積。節(jié)圓：?jiǎn)蝹€(gè)齒輪沒(méi)有節(jié)圓，只有兩齒輪嚙 合，才會(huì)形成節(jié)點(diǎn)節(jié)圓，在標(biāo)準(zhǔn)齒輪副傳動(dòng)和高變位齒輪副傳動(dòng)中， 節(jié)圓和分度 圓相等。若一對(duì)模數(shù)相等的標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，則一個(gè)齒輪的分度圓與另一個(gè)齒輪的分度 圓齒槽必須相等，這樣的兩

14、個(gè)齒輪在安裝傳動(dòng)時(shí)，其分度圓相切，節(jié)圓和分度圓 重合，嚙合角等于分度圓壓力角。5-5 答：可采取如下措施：1）減小齒根應(yīng)力集中；2）增大軸及支承剛度;3）采 用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒ㄌ岣啐X芯的韌性；4）對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。5-6.改變刀具位置與齒坯相對(duì)位置后切制出來(lái)的齒輪稱為變位齒輪。為了改 善齒輪的傳動(dòng)性能，正變位可提高齒輪的抗彎強(qiáng)度；負(fù)變位可使齒頂加厚。5-8.答：軟齒面：HEK 350,硬齒面：HB>350軟齒面熱處理一般為調(diào)質(zhì)或 正火，而硬齒面則是正火或調(diào)質(zhì)后切齒，再經(jīng)表面硬化處理。5-9.答：在二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，斜齒輪傳動(dòng)放在高速級(jí)，直齒輪傳動(dòng)放 在低速級(jí)。其原因有三點(diǎn)：1）斜

15、齒輪傳動(dòng)工作平穩(wěn)，在與直齒輪精度等級(jí)相同 時(shí)允許更高的圓周速度，更適于高速。2）將工作平穩(wěn)的傳動(dòng)放在高速級(jí)，對(duì)下 級(jí)的影響較小。如將工作不很平穩(wěn)的直齒輪傳動(dòng)放在高速級(jí)，則斜齒輪傳動(dòng)也不 會(huì)平穩(wěn)。3）斜齒輪傳動(dòng)有軸向力，放在高速級(jí)軸向力較小，因?yàn)楦咚偌?jí)的轉(zhuǎn)矩 較小。Zi= Z2由錐齒輪和斜齒輪組成的二級(jí)減速器， 一般應(yīng)將錐齒輪傳動(dòng)放在高速級(jí)。其 原因是：低速級(jí)的轉(zhuǎn)矩較大，齒輪的尺寸和模數(shù)較大。當(dāng)錐齒輪的錐距 R和模數(shù) m大時(shí)，加工困難，制造成本提高。5-10. a=m /2(Zi+Z2)i=332X 180=mZ+Z2)=mX 4 Zim=3360=3 X4 ZiZi=30m=4360=4 X4

16、 ZiZi=22.5m=5360=5 X4 ZiZi=18故可?。簃=3Zi=30m=5Zi=18第六章6-1, 答：1）蝸桿的軸向模數(shù)ma1義曷輪的端面模數(shù)mt2且等于標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)；2） 桿的軸向壓力角a a1=蝸輪的端面壓力角at2且等于標(biāo)準(zhǔn)壓力角；3）蝸桿的導(dǎo) 程角丫=蝸輪的螺旋角B且均可用丫表示，蝸輪與蝸輪的螺旋線方向相同。6-2.解：已知：m=5&=50Z1=2i=25則利用公式可得：L=z1m=2 3.14 5 = 31.4mmi _ n1 _ Z2n2 Z125 -Z2 > Z2 =50Z171m 2 5tan = Z = 0.2d150q=& =50:10m

17、5a =d1mz22 = 50 5 50 2 = 150mm5mm|匕1 ha?hf1 = hf2 =1,2 5 = 6mmd f5 10-2.4 =38mmd f =5 50-2.4 = 238mmd2 = 5 50 = 250mmd =5 10 2 =60mma15 50 2 = 260mm a26-3答：由于蝸桿傳動(dòng)效率低，工作時(shí)發(fā)熱量大。在閉式傳動(dòng)中，如果產(chǎn)生從而增大摩擦損失，甚的熱量不能及時(shí)散逸，將因油溫不斷升高使?jié)櫥拖♂? 至發(fā)生膠合。所以進(jìn)行熱平衡計(jì)算。6-4.解：因?yàn)槲仐U渦輪的齒合齒面間會(huì)產(chǎn)生很大的相對(duì)滑動(dòng)速度 可，也就 是渦輪蝸桿之間的磨損較大，產(chǎn)生的熱量也大，這都要消耗一

18、部分的功，因此效 率低得多。6-6.各力方向如圖:第七章7-1 .解：定軸輪系的傳動(dòng)比等于各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比之連乘積， 傳動(dòng)比 的正負(fù)號(hào)取決于外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)， 外嚙合齒輪為奇數(shù)對(duì)時(shí)取負(fù)號(hào)，表示首末兩 齒輪轉(zhuǎn)向相反；偶數(shù)對(duì)時(shí)取正號(hào)，表示首末兩齒輪轉(zhuǎn)向相同。7-4. 解：根據(jù)題目及給出圖形分析該輪系為平面定軸輪系因已知為單頭右旋蝸桿可判斷出其它齒輪的轉(zhuǎn)向，如圖所示（上箭頭）又因，定軸輪系傳動(dòng)大小=所有從動(dòng)齒輪數(shù)連乘積所用主動(dòng)齒輪數(shù)連乘積|15 一W5W _zi12 一 一W2 Z123"W3Z2i34 ; w3 二 ZW4Z3W4Z5i45 =二-W5Z4,二 Z2Z3Z4Z5 _2

19、5 30 60 30 9015 Zl Z2 Z3 Z420 25 1 30因此該齒輪系的傳動(dòng)比為90。7-5.解：根據(jù)所給條件結(jié)合圖分析可得，求作手輪轉(zhuǎn)速，也就是求齒輪的轉(zhuǎn)速，已知溜板箱的移動(dòng)速度為1m/min,則有:n3 Z3m"1000n3 13 2.5 3.14=9.799 r min802n26n1 =49rzmin因此經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后該手輪的轉(zhuǎn)速為49r/min7-6.解:i 15 =60 56 18=842 20 18 n=500r/min500 =5.95 r /min847-8. 解：根據(jù)圖形分析1、2 2'、3為圓錐齒輪，H可看成行星架，這是一個(gè)差動(dòng)輪系，可以

20、使用轉(zhuǎn)化輪系基本公式進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榭煽闯尚行羌芄潭ú?動(dòng)，1.3輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向已在圖中標(biāo)出，齒數(shù)的符號(hào)取"-",可知n；與n；方向相反, 代入公式有：.H _ 仆 m _ Z2Z3|13 一n3 nHZ1Z2即100-nH _ 42 21-80-nH - 48 18nH"9.%則H固定行星架的轉(zhuǎn)速為9.07r/.n。第八章8-1.答：螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等。根據(jù)螺旋線的繞 行方向，可分為左旋螺紋和右旋螺紋，規(guī)定將螺紋直立時(shí)螺旋線向右上升為右旋 螺紋，向左上升為左旋螺紋。機(jī)械制造中一般采用右旋螺紋，有特殊要求時(shí)，才 采用左旋螺紋。三角形螺紋主要用于

21、連接，矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳 動(dòng)。除矩形螺紋外，其它三種螺紋均已標(biāo)準(zhǔn)化。8-2.答：螺距P:相鄰兩牙在中徑上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程 S:同一 條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。設(shè)螺紋線數(shù)為 n,則有 S = nP 。8-3. 答：螺紋聯(lián)接有4中基本類型。螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件不太厚且兩邊有足夠的安裝空間的場(chǎng)合。螺釘聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接（如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔， 或 沒(méi)有足夠的裝配空間），又不需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。雙頭螺柱聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接且又需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。緊定螺釘聯(lián)接：用于傳遞力和力矩不大的場(chǎng)合8-4.答：因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)、變載以及溫度變

22、化大時(shí)，螺紋副問(wèn)和支承面問(wèn) 的摩擦力可能在瞬間減小或消失， 不再滿足自鎖條件。這種情況多次重復(fù)，就會(huì) 使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機(jī)械防松，破壞螺紋副 關(guān)系防松。8-5.答：普通平鍵分為圓頭（A型）、平頭（B型）和半圓頭（C型）。軸端聯(lián)接一 般采用半圓頭（C型）。鍵的尺寸是根據(jù)鍵聯(lián)接的軸徑和長(zhǎng)度由標(biāo)準(zhǔn)中查得。如軸 徑為60時(shí)，軸長(zhǎng)為60mm時(shí)，鍵的尺寸應(yīng)為 b=18mm, h=11mm, L=50mm 標(biāo) 記為 鍵 18X 50 GB10962003。8-6.答：銷(xiāo)的主要用途是固定零件之間的相對(duì)位置，

23、也用于軸和輪轂的連接 或其他零件的連接，通常只傳遞不大的載荷。銷(xiāo)還可以用于安全裝置中作為過(guò)載 剪斷元件，稱為安全銷(xiāo)，當(dāng)過(guò)載時(shí)，銷(xiāo)即斷裂，以保證安全。銷(xiāo)的型式較多，有圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)及其他特殊形式的銷(xiāo)等。教材（8-36）圖 所示即為圓錐銷(xiāo)在軸轂連接中的應(yīng)用。8-7. 解： 預(yù)緊力F ' =1.5FEF=F +F=2.5FF=1002X 兀 X 1.5=47100NEF=2.5F=2.5 X 47100=117750N查有關(guān)手冊(cè)，滿足要求。Q = J/S- s =240S=3-=240/3設(shè)計(jì)八個(gè)螺栓：螺距：280 X 兀 +8=109.9 mm117750+ 8=14718 Ndi >

24、; /147184x1-3 =17.455mm 取 d=20 mm 二 240/3 故取8個(gè)小20的螺栓即可。8-9,解：F=50 KN =50 X103 NQ235r=cs/S=240/1,5=160 Mpa4 50 103 d1 > = 10 =19.95mm160查表或手冊(cè)：取M=24 mm勺螺栓。8-10.解：fr=f "K _2 1 1： A 1602 ：F0 =8，376-= 13556 N1.31.3 4l 1.5 7500Fr=4518.66 N1第九章9-1.答：心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)軸是機(jī)械中最常見(jiàn)的軸。9-2.答：軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)主要內(nèi)容：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸

25、的強(qiáng)度計(jì)算。軸的設(shè)計(jì)步驟：1）選擇軸的材料；2）估算軸的最小直徑；3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4） 軸的強(qiáng)度校核；5）必要時(shí)進(jìn)行軸的剛度計(jì)算和振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。9-3,答：（1）軸肩與軸環(huán)定位（2）套筒定位（3）軸端擋圈（4）圓錐面定 位（5）圓螺母定位（6）彈性擋圈定位。9-4.答：低速軸傳動(dòng)的力矩大9-5.答：軸上零件的周向定位常用平鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷(xiāo)聯(lián)接、過(guò)盈配合、成形聯(lián)接、彈性環(huán)聯(lián)接等實(shí)現(xiàn)周向固定。齒輪與軸通常采用過(guò)渡配合與鍵聯(lián) 接；滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸采用較緊的過(guò)渡配合；受力小或光軸上的零件可采用緊定螺釘固定；受力大且要求零件作軸向移動(dòng)時(shí)采用花鍵聯(lián)接。9-6.答：軸的材料主要有碳素鋼和合金鋼。若

26、軸的剛度不夠，不應(yīng)采用高 強(qiáng)度合金鋼來(lái)提高軸的剛度。因合金鋼在常溫下的彈性模量與普通碳素鋼基本相 同。9-7.答：滾動(dòng)軸承一般由兩個(gè)套圈（即內(nèi)圈、外圈）、滾動(dòng)體和保持架等基 本元件組成。滾動(dòng)體是不可省略的關(guān)鍵零件。球軸承的滾動(dòng)體是球形，承載能力 和承受沖擊能力小。滾子軸承的滾動(dòng)體形狀有圓柱滾子、圓錐滾子、鼓形滾子和 滾針等，承載能力和承受沖擊能力大，但極限轉(zhuǎn)速低。滾子軸承的特性：（1）有接觸角（2）有游隙（3） 一般允許有偏位角（4）極限轉(zhuǎn)速較低。球軸承的特點(diǎn)：承載能力和承受沖擊能力小。9-8.解：60210/p6表示深溝軸承，寬度系列代號(hào)為 0,直徑系列代號(hào)為2, 內(nèi)徑為50mm,公差等級(jí)為

27、6級(jí)，游隙為0組。612/C2表示深溝球軸承，寬度系列代號(hào)為0,直徑系列代號(hào)為0,內(nèi)徑為60mm,公差等級(jí)為0級(jí)，游隙為C2組。N2312表示圓柱滾子軸承，寬度系列代號(hào)為 2,直徑系列代號(hào)為3,內(nèi)徑為 60mm,公差等級(jí)為0級(jí)，游隙為0組。70216/AC表示角接觸球軸承，寬度系列代號(hào)為 0,直徑系列代號(hào)為2,內(nèi)徑 為80mm,接觸角=2571311/C表示角接觸球軸承，寬度系列代號(hào)為 1,直徑系列代號(hào)為3,內(nèi)徑 為55mm,接觸角=15°9-9.答：按承受載荷方向不同，可分為向心軸承和推力軸承兩類。向心軸 承：主要承受徑向載荷，其公稱接觸角 a =0。的軸承稱為徑向接觸軸承；0。&

28、lt; a045°的軸承，稱為角接觸向心軸承。接觸角越大，承受軸向載荷的能力也越 大。推力軸承：主要承受軸向載荷，其公稱接觸角 450 < a <90°的軸承，稱 為角接觸推力軸承，其中a =90°的稱為軸向接觸軸承，也稱推力軸承。接觸角 越大，承受徑向載荷的能力越小，承受軸向載荷的能力也越大，軸向推力軸承只 能承受軸向載荷。9-10.答：滾動(dòng)軸承的主要失效形式(又稱正常失效形式)是滾動(dòng)體或內(nèi) 外圈滾道上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速很低(n&10r/min)或只慢慢擺動(dòng)，且靜載 荷很大時(shí)，其失效形式是滾動(dòng)體或內(nèi)外圈滾道表面發(fā)生塑性變形。9-11.答：密封方法可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。接觸式密 封常用的有毛氈圈密封、唇形密封圈密封等。高速時(shí)多采用與轉(zhuǎn)軸無(wú)直接接觸的 非接觸式密封，以減少摩擦功耗和發(fā)熱。非接觸式密封常用的有油溝式密封、迷宮式密封等結(jié)構(gòu)。9-12.答：為使?jié)櫥途加谳S瓦工作表面，軸瓦上制有油孔和油槽。當(dāng) 載荷向下時(shí)，承載區(qū)為軸瓦下部，上部為非承載區(qū)。潤(rùn)滑油進(jìn)口應(yīng)設(shè)在上部，使 油能順利導(dǎo)入。油槽應(yīng)