機械設(shè)計基礎(chǔ)課后習(xí)題與答案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)1-5至1-12指出（題1-5圖1-12圖）機構(gòu)運動簡圖中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度 和虛約束，計算各機構(gòu)的自由度，并判斷是否具有確定的運動。Vffl 1 h團 U'： i機機也e 1 - 7圖加藥求加藥機枸-/Ri«4«機空希飢Wft I - IB m 即汀k帆構(gòu)/5丿.Zh A、1 -11 W£動1-5解F =3n2PlPh =36281=11-6解F =3 n2PlPh =382111=11-7解F = 3 n2PlPh =382110=21-8解F =3 n2PlPh =36281=11-9解F = 3 n2PlPh =34242=2VLW

2、. J1-10 解 F =3n2PlPh =392122=11-11解 F =3n2PlPh = 34242=21-12解 F =3n2PlPh =33230=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構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲 柄機構(gòu)還是雙搖桿機構(gòu)。題2-1圖a)401101507090b)4512016510070c)601001607062d)5010015010090答：160，且最短桿為機架，因此是雙曲柄機構(gòu)。 170，且最短桿的鄰邊為機架，因此是曲柄搖桿機構(gòu)。132，不滿足桿長條件，因此是雙搖桿機構(gòu)。 190，且最短桿的對邊為機架，因此是雙搖桿機構(gòu)。2-3畫出題2-3圖所示

3、個機構(gòu)的傳動角和壓力角。圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動件。h=.*2-5圖所示，要求踏板CD在水平1000mm。( 1)試用圖解法求曲柄2- 5設(shè)計一腳踏軋棉機的曲柄搖桿機構(gòu)，如題 位置上下各擺10度，且IcD 500mm , IadAB和連桿BC的長度；(2)用式(2-6)和式(2-6)'計算此機構(gòu)的最小傳動角。取適當(dāng)比例圖尺，作出兩次極限位置 AB1C1D和解：（1 ）由題意踏板置，此時曲柄與連桿處于兩次共線位置。AB2C2D （見圖2.17 ）。由圖量得:AC11037mm，AC21193mm。解得：21211121 AC2 AG 119321 AC2 AG11932103710377

4、8mm1115mm由已知和上步求解可知：l1 78mm， l21115mm，I3500mm， l41000mm0和 180代入公式（2）因最小傳動角位于曲柄與機架兩次共線位置，因此?。?-6）計算可得:COS BCDI； l2 I12 l2 2I1I4COS211152 5002782 100022 78 1000 cos02 1115 500=0.5768BCD 54.77或-cos BCD n嚴(yán)2 2 2 211155007810002 78 1000cos180=0.29702 1115 500BCD 72.72代入公式（2-6）可知 min BCD 54.773-1題3-1圖所示為一偏

5、置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知AB段為凸輪的推程廓線，試在圖上標(biāo)注推程運動角/III11*1 11Jl/題3-1圖如圖3.10所示，以0為圓心作圓并與導(dǎo)路相切， 此即為偏距圓。過B點作偏距圓的下切線,如圖所示。此線為凸輪與從動件在 B點接觸時，導(dǎo)路的方向線。推程運動角3- 2題3-2圖所示為一偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪是一個以C為圓心的圓盤，試求輪廓上D點與尖頂接觸時的壓力角，并作圖表示。解:1 3r 、題3-2圖此即為偏距圓。過D點作偏距圓的下切線,如圖3.12所示，以0為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此線為凸輪與從動件在D點接觸時，導(dǎo)路的方向線。凸輪與從動件在 D點接觸時的壓力角如圖所示

6、。3-4設(shè)計題3-4圖所示偏置直動滾子從動件盤形凸輪。已知凸輪以等角速度順時針方向回轉(zhuǎn)，偏距e=10mm,凸輪基圓半徑ro 60mm，滾子半徑仃10mm，從 動件的升程及運動規(guī)律與3-3相同，試用圖解法繪出凸輪的輪廓并校核推程壓力 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，dsjd 1取最大，同時s2取最小時,凸輪機構(gòu)的壓力角最大。從圖3-15可知，這點可能在推程段的開始處或在推程的中點處。由圖量得在推程的開始處凸輪機構(gòu)的壓力角最大，此時max9.6 < =30 °。5*z* MtNel山£J齒數(shù)Z1 20，4-2已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓

7、柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=160mm,Z260，求模數(shù)和分度圓直徑。解由a 2m（zi z2）可得模數(shù)m2aZiZ22 160=4mm20 60mz24 60240mm分度圓直徑d1 mz1 4 20 80 mm， d24-3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 da/(z 2) = 135/(252) =5mm20o，m=5mm，z=40,度圓、基圓、齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑和壓力角。4-4已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪試分別求出分解分度圓半徑 r 口才25 40/2

8、100mm分度圓上漸開線齒廓的曲率半徑2rbJ1OO293.972 =34.2mm分度圓上漸開線齒廓的壓力角20基圓半徑rbr cos100 COS2093.97mm基圓上漸開線齒廓的曲率半徑為0;壓力角為0 。齒頂圓半徑ra r ham 100105mm齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑J1052 93.97246.85mm齒頂圓上漸開線齒廓的壓力角rb arccosaarccos空726.5105哪一個4- 9試根據(jù)漸開線特性說明一對模數(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， 較大？解 模數(shù)相等、壓力角相等的兩個齒輪，分度圓齒厚s

9、m/2相等。但是齒數(shù)多的齒輪分度漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓因此，齒數(shù)多的齒輪與齒數(shù)少的齒輪圓直徑大，所以基圓直徑就大。根據(jù)漸開線的性質(zhì)， 小，則漸開線曲率大，基圓大，則漸開線越趨于平直。相比，齒頂圓齒厚和齒根圓齒厚均為大值。5- 1在題5-1圖所示雙級渦輪傳動中，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。/>II題5-1圖解:5-2在題5-2圖所示輪系中，已知乙115,Z225, Z215, Z330,Z315,Z430,Z42（右旋），Z560, Z530(m=4mm),若山500r/min，求齒條6的線速度v的大小和方向。用；y解:這是一個定軸

10、輪系，依題意有:i15Z2Z3Z4Z5/7Z1Z2Z3Z4齒條6轉(zhuǎn)速相等，因此有:25 30 30 6015 15 15 2的線速度和齒輪題5-2圖200，n5ni5002002.5r / min5分度圓上的線速度相等;而齒輪5的轉(zhuǎn)速和齒輪 5n5/ Qn5/ mZ5/V13030通過箭頭法判斷得到齒輪 5的轉(zhuǎn)向順時針，齒條3.14 4 202.530 210.5mm/s方向水平向右。5-4在題5-4圖所示行星減速裝置中，已知ziZ217， Z351。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過90度時，轉(zhuǎn)盤H轉(zhuǎn)過多少角度?解：從圖上分析這是一個周轉(zhuǎn)輪系,題5-4圖其中齒輪1、3為中心輪，齒輪2為行星輪，構(gòu)件為行星架。則有：h

11、；H nininHZ3nHn3nHninHn30，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過90，即ni 90時，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度nH竺 22.5，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z120、Z230、Z250、Z380， ni 50r/min，求nH的大小及方向。架。解:這是一個周轉(zhuǎn)輪系,其中齒輪Hi13H nin3ni nH n3 nHZ2Z3NJ門3050r/min，50 nH0 nHLVZ/IXP7771題5-8圖1、3為中心輪，齒輪2、2為行星輪，H為行星30 8020 502.4，2.4nH 14.7r/min，nH 與 n1 方向相同5-9在題5-9圖所示差動輪系

12、中，已知各輪的齒數(shù)Z1 30、Z2 25、Z2 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6-9圖解：這是一個周轉(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。hHH rn H n3ni nHn3 nH設(shè)齒輪1方向為正，則n1 =200 r/min ,Z2Z3Z1Z225 753.12530 20n 3 =-50rJminI200吐=3.125 nHnH = 10.61r/min , nH 與ni方向相同。10-2試計算M20、M20X1.5螺紋的升角，并指出哪種螺紋的自鎖性較

13、好。解 由教材表10-1、表10-2查得M20，粗牙，螺距 P 2.5mm，中徑 d218.376mm螺紋升角arctg 旦d22.5arctg 2.483.14 18.376M 20 1.5，細(xì)牙，螺距P1.5mm，中徑 d2 d 1 0.02619.026mm螺紋升角arctg P-d21.5arctg 1.443.14 19.026對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，更易實現(xiàn)自鎖。11- 7設(shè)斜齒圓柱齒輪傳動方向及螺旋線方向如題11-7圖所示，試分別畫出輪1為主動輪時和輪2為主動輪時軸向力Fa1和Fa2的方向。X輪1主動時 輪2主動時題11-7圖題11-9圖Ft2

14、、軸向11-8在題11-7圖中，當(dāng)輪2為主動時，試畫出作用在輪2上的圓周力力Fa2、和徑向力Fr2的作用線和方向。Fa2 ；徑解 見題11-8解圖。齒輪2為右旋，當(dāng)其為主動時，按右手定則判斷其軸向力方向向力Fr2總是指向其轉(zhuǎn)動中心；圓向力Ft2的方向與其運動方向相反。題11-8解圖1)低速級2)11-9設(shè)兩級斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如題11-9圖所示，試問：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, 低速級螺旋角 應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個軸向力相互抵消。解（1 ）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋經(jīng)方向應(yīng)與齒輪2的旋向同為左旋，斜齒輪

15、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、Z251、215、mn3 5mm、 Z31712-1分度圓直徑dcos要使軸向力互相抵消，則:.mn3Z3.arcsinsin 2mg軸向力Fa25 arcs in FaFa32T2dtan玉sinmnZSinmn2Z22T2.Sin 3mn3Z317 si n153 518.3818/計算例12-1的蝸桿和渦輪的幾何尺寸。從例12-1已知的數(shù)據(jù)有：m4mm， d1 40mm， q 10，乙 2，z239，11.3099，中心距a98mm，因此可以求得有關(guān)的幾何尺寸如下:蝸輪的分度圓直徑:d2mz24 39156 mm

16、蝸輪和蝸桿的齒頂高:ha4mm蝸輪和蝸桿的齒根高:hf1.2m1.24mm 4.8mm蝸桿齒頂圓直徑:da1102 48mm蝸輪喉圓直徑:da2m z239 2164mm蝸桿齒根圓直徑:df1 m q2.4102.430.4mm蝸輪齒根圓直徑:df2 mZ22.439 2.4146.4mm蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距:Pa1Pt2Pxm3.14 412.56mm徑向間隙：c 0.2m0.20.8mm12-2如題12-2所示，蝸桿主動,T1 20N.m，m=4mm， Z1 2， ch 50mm，渦輪齒數(shù)Z250，傳動的嚙合效率0.75。試確定：（1）渦輪的轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿與渦輪上的作用力的大小和方

17、向。解(1 ) Fw,，大拇指W2，可以題12-2圖解：（1 ）從圖示看，這是一個左旋蝸桿，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 T1iT1 z2jz 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 21；/d12 20/50 10 3 2800N蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即:Fa1 Ft2 2T7d22 375/ 4 50 10 3 23750N蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，即:Fr1 Fr2 Ft2 tan 3750 tan

18、20 1364.89N12- 3如題12-3所示為蝸桿傳動和錐齒輪傳動的組合，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。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)向為順時針，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，已知兩帶輪直徑分別為150mm和400mm,中心距為1000mm, 小輪主動

19、、轉(zhuǎn)速為1460r/min。試求（1）小輪包角；（2）帶的幾何長度；（3）0.015時大輪不考慮帶傳動的彈性滑動時彈性滑動時大輪的轉(zhuǎn)速；（4）滑動率 的實際轉(zhuǎn)速。解 ( 1 ) cos2d2 d12a第 0.125，165.632.89rad2a dr2d2d2 *24a1000 2 150400400 150 24 1000=2879.13mm）不考慮帶的彈性滑動時,m 邑n2 d1n2dA 150 1460547.5r/mind2400）滑動率 0.015時,nin2d1d21d1 n1n22150 146014000.015539.29r/minf=0.3。所用（2）此帶傳動帶與鑄鐵帶輪

20、間的摩擦系數(shù)13- 2題13-1中。若傳遞功率為 5KW，平帶每米長的質(zhì)量q=0.35kg/m。試求（1）帶的緊邊、松邊拉力; 所需的初拉力；（3）作用在軸上的壓力。60 10000.3 2.89 e2.38F1436.262.382.38 1752.39NF2JF0 12F1436.26F2Fq2F0叫2.38 11-752.392316.13N316.13534.26N532 s in 165.631060.13N214-1在題14-1圖中I、n、m、w軸，是心軸、轉(zhuǎn)軸、還是傳動軸?/'1 彳X17Z i卜III一4X丄厶E題14-1圖III 為心軸。114-6為傳動軸，II 、I

21、V 為轉(zhuǎn)軸， 已知一單級直齒圓柱齒輪減速器,用電動機直拖動，電動機功率P=22KW，轉(zhuǎn)速n1 1470 r/min，齒輪的模數(shù) m=4mm,齒數(shù)z1 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號鋼調(diào)質(zhì)，試計算輸出軸危險截 面處的直徑doT19.55 106 - = 9.55 10n6220001.4291470108N /mFrFt tan紐tanmZ2 1.429 108 tan204 18 10001445NFrl 1445 0.1865.025N mMeT1 2V65.0252 1060.6 1.429 105 2 =107.609 103N mm

22、跡4 26.17583mmV 0.1 60故 d 28mm16-1說明下列型號軸承的類型、尺寸系列、結(jié)構(gòu)特點、公差等級及其適用場合。 6005，N209/P6, 7207C, 30209/P5解由手冊查得6005深溝球軸承，窄寬度，特輕系列，內(nèi)徑d 25mm，普通精度等級要承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷；可用于高速傳動。N209/P6圓柱滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑 d 45mm，6級精度。載荷，適用于支承剛度大而軸承孔又能保證嚴(yán)格對中的場合，其徑向尺寸輕緊湊。（0級）。主只能承受徑向7207C角接觸球軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑d 35m m，接觸角15 ,鋼板沖壓保持架，普通精度等級

23、。 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 成對使用，對稱布置。30209/P5圓錐滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑 d 45mm，5級精度。能同時承受徑向 載荷和軸向載荷。適用于剛性大和軸承孔能嚴(yán)格對中之處，成對使用，對稱布置。16-6根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸球軸承，如題16-6圖所已知兩個軸承的載荷分別為Fr1 1470N， Fr2 2650N，外加軸向力Fa1000N，軸頸d=40mm，轉(zhuǎn)速n 5000r/min，常溫下運轉(zhuǎn)，有中等沖擊,預(yù)期壽命Lh 2000h，試選擇軸承的型號。 / / / /1題16-6圖解（1 ）按題意，外加軸向力Fa已接

24、近Fr1，暫選 25的角接觸軸承類型 70000ACOF1/0.68Fr10.6814701000N，方向向左F0.68Fr20.6826501802N，方向向右因Fa F2/100018022802N F/1000N，查得，軸承的內(nèi)部派生軸向力（2 ）計算軸承的軸向載荷（解圖見16.4b）由教材表16-13軸承1被壓緊Fa1Fa F 100018022802N軸承2被放松Fa2F21802N（3）計算當(dāng)量動載荷查教材表16-12，e 0.68Fa121.911470e，查表16-12得X10.41 , Y 0.87Fa2Fr23850 0.68e，查表16-12得X210612802 304

25、0NX1Fr1 Y1Fa1 = 0.41 1470 0.87P2X2Fr2 Y2Fa2=1 2650 0 1802 2650N（3 ）計算所需的基本額定動載荷查教材表16-9，常溫下工作,ft1 ;查教材表16-10，有中等沖擊，取fp 1.5 ；球軸承時,3 ;并取軸承1的當(dāng)量動載荷為計算依據(jù)N fpP 60n,Cr irLh13e 3040 60 5000 200038.46KN查手冊，根據(jù)Cr/和軸頸d 40mm，選用角接觸球軸承 7308AC合適（基本額定動載荷Cr38.5KN ）。機械基礎(chǔ)8.8試?yán)L出如圖8.17所示平面機構(gòu)的運動簡圖。h A ,'t，并判斷其能否成為機構(gòu)（圖

26、中繪有箭頭的構(gòu)件為原動件）。/Lzr.r-9.8某鉸鏈四桿機構(gòu)各桿的長度如圖 時，將各得到什么類型的機構(gòu)？若將圖 8.189.20所示，試問分別以a, b，c，d為機架500改為560,又為何種機構(gòu)？8.9試計算如圖8.18所示各運動鏈的自由度（若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛 約束，應(yīng)明確指出）解：a為機架150500300400b為機架150500300400c為機架150500300400d為機架150500300400若將500改為560時,150560為機架，都是雙搖桿機構(gòu)。圖 9.20且最短桿為機架，因此是雙曲柄機構(gòu)。且最短桿的鄰邊為機架，因此是曲柄搖桿機構(gòu)。 且最短桿的對邊為機架，

27、因此是雙搖桿機構(gòu)。且最短桿的鄰邊為機架，因此是曲柄搖桿機構(gòu)。300 400,不滿足桿長條件，因此無論哪個桿9.9在如圖9.21所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知Ibc 50mm， Icd 35mm，l AD 30mm，AD為機架。試求:1)若此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，且 AB桿為曲柄,求Iab的最大值;2)若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)，求Iab的最小值;Iab的數(shù)值。若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)，求解:AB桿為曲柄必為最3)短桿，有公式Iab 50 35 30得，Iab的最大值為15mm。2)因為機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)，所以，AD桿必為最短桿，有公式Iab 3550 30，Iab 的最大值為 45mm。3)若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)

28、，求Iab的數(shù)值。10.3凸輪機構(gòu)常用的4種從動件運動規(guī)律中，哪種運動規(guī)律有剛性沖擊？哪種 運動規(guī)律有柔性沖擊？哪種運動規(guī)律沒有沖擊？如何來選擇從動件的運動規(guī) 律？答：岡性沖擊：等速運動。柔性沖擊：等加速等減速運動規(guī)律；余弦加速度運動規(guī)律。 沒有沖擊：正弦加速度運動規(guī)律?？梢愿鶕?jù)機構(gòu)所承受的載荷以及運動速度來選擇。10.8如圖10.22所示為尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)的運動線圖，但給出的運動線圖尚不完全，試在圖上補全各段的曲線，并指出哪些位置有剛性沖擊？那些位 置有柔性沖擊？ifrl6圖 10.2211.21圖11.32所示的傳動簡圖中，n軸上裝有 2個斜齒輪，試問如何合理的選 擇齒輪的旋向？

29、答：根據(jù)n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)向為順時針，則n軸齒輪的轉(zhuǎn)向為逆時針，n軸的小斜齒輪假設(shè)軸向 力向外，根據(jù)左手定則，小斜齒輪的旋向為左旋，同理，另一個大齒輪的旋向也 是左旋。11.22試分析如圖11.33所示的蝸桿傳動中，蝸桿的轉(zhuǎn)動方向，并繪出蝸桿和渦 輪嚙合點作用力的方向。圖 11.3311.23如圖11.34所示為一手搖蝸桿傳動裝置。已知傳動比i=50,傳動效率n =0.4, 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G是多少？I圖 11.3411.24某斜齒圓柱齒輪傳動的中心距a=300mm，小齒輪的齒數(shù)Z1 =40，傳動比 i=2

30、.7,試確定該對斜齒輪的模數(shù) m,螺旋角 及主要幾何尺寸。11.25已知一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動齒數(shù) Z1=21, Z2 =22, n=20°, mn=2mm,a=55mm。要求不用變位而湊中心距，這對斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少?12.1某外圓磨床的進(jìn)給機構(gòu)如圖12.18所示，已知各輪的齒數(shù)為zi 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1/100轉(zhuǎn)時，砂輪架的橫向進(jìn)給量 S。絲杠12.5在如圖12.22所示的輪系中,圖 12.18已知齒數(shù) Z1 120，Z2 40，Z3 20，Z4 20。若n1 n

31、4 120r/min，且rn與n4轉(zhuǎn)向相反，試求iH1。、L- -/1叫*11! A/r(,1r?*J1圖 12.2215.1軸的功用是什么？答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實現(xiàn)運動和動力的傳遞。15.2試說明下列幾種軸材料的適用場合：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合，一般用于用途和較重要的軸。40Cr應(yīng)用于強度高而尺寸小、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，飛機各種特殊零件部位，良 好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性

32、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，為什么低速軸的直徑要比高速軸粗得多？答：因為低速軸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)計時應(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)計錯 誤，并畫出改正圖。16.1滾動軸承一般由哪些基本元件組成？各有什么作用？答：滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動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

33、圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動體是 借助于保持架均勻的將滾動體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動軸承的使用性能和壽命；保持架能使?jié)L動體均勻分布，防止?jié)L動體脫落， 引導(dǎo)滾動體旋轉(zhuǎn)起潤滑作用。16.5試說明下列軸承代號的含義，并說明哪個軸承不能承受徑向載荷？3308答：3308 3(0) 3 08 6210 6(0) 2 10 7200AC/P6N409/P562107200AC/P6N409/P55307/P6-圓錐滾子軸承寬度系列為0,3為直徑系列代號內(nèi)徑為40mm深溝球軸承寬度系列為0,2為直徑系列代號內(nèi)徑為50mm7角接觸球軸承(0) 2寬度系列為0,2為直徑系

34、列代號00內(nèi)徑為10mmAC 公稱接觸角a =25° P6軸承公差等級為6級 N圓柱滾子軸承(0) 4寬度系列為0,4為直徑系列代號09內(nèi)徑為45mmP5軸承公差等級為5級 5推力球軸承(0) 3寬度系列為0,3為直徑系列代號07內(nèi)徑為35mmP6軸承公差等級為6級5307/P6不能承受徑向載荷。16.7試說明滾動軸承的基本額定壽命、基本額定動載荷、當(dāng)量動載荷的意義。 答：基本額定壽命：一批同樣的軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中百分之九十的軸 承不發(fā)生疲勞點蝕時所能達(dá)到的壽命?；绢~定動載荷：滾動軸承若同時承受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計算軸承壽命時在相同條件下比較，在進(jìn)行壽命計算時，必須

35、把實際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額 定動載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動載荷，用P表示。當(dāng)量動載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷 值，稱為軸承的基本額定動載荷，用 C表示。對向心軸承，指的是純徑向載荷， 用Cr表示；對推力軸承，指的是純軸向載荷，用 Ca表示。5307/P616.11已知一傳動軸上的深溝球軸承，承受的徑向載荷Fr 1200N，軸向載荷Fa 300N，軸承轉(zhuǎn)速n 1460r/min，軸頸直徑d 40mm，要求使用 S 8000h， 載荷有輕微沖擊，常溫下工作，試選擇軸承的型號尺寸。汽車機械基礎(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

36、 明。答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實現(xiàn)運動和動力的傳遞。轉(zhuǎn)軸：電動機的輸入軸。心軸：火車的輪軸。傳動軸：連接汽車變速器與后橋的軸。4-5某傳動軸所傳遞的功率 P=750Kw，轉(zhuǎn)速n 400r/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 ,主動齒輪分度圓直徑di 180mm ,螺旋角15°，傳遞功率P1 7KW，轉(zhuǎn)速m 300r/min，軸的材料采用45鋼 調(diào)質(zhì)。 試確定軸的危險截面上的直徑。 指出圖4-10中主動軸結(jié)構(gòu)的不合理之處，并提出改進(jìn)意見。h X X 、圖4-10主動軸5-8滾動軸承的額定動載荷和當(dāng)量動載荷有何關(guān)系

37、？答：在進(jìn)行壽命計算時，必須把實際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動載荷的載荷條 件相一致的當(dāng)量動載荷。5-9滾動軸承壽命設(shè)計計算的基本思想是什么？什么情況下需要作滾動軸承的 靜強度計算？答：滾動軸承壽命設(shè)計計算的基本思想是軸承壽命不小于滾動軸承的預(yù)期壽命。 對于承受連續(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沖擊的軸承，要考慮靜強度計算。7210B、 7210AC、 N210E、 51210、 30316、5-10說明以下幾個代號的含義： 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10內(nèi)徑為50mm7200AC7角

38、接觸球軸承（0）2寬度系列為0,2為直徑系列代號N210E5121000內(nèi)徑為 10mmAC公稱接觸角aN圓柱滾子軸承 （0）2寬度系列為 10內(nèi)徑為 50mm E軸承公差等級為 5推力球軸承=25°0,2為直徑系列代號6級1寬度系列為1, 2為直徑系列代號10內(nèi)徑為50mm3 圓錐滾子軸承0寬度系列為0,3為直徑系列代號16內(nèi)徑為82mm7角接觸球軸承（0） 3寬度系列為0,3為直徑系列代號05內(nèi)徑為25mmB公稱接觸角a =40°P4軸承公差等級為4級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, 命為10000h,軸徑為50mm。試

39、選擇兩種型號的軸承并作比較。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械傳動中常用件,用于軸與軸（或其它回轉(zhuǎn)零件） 連接,傳遞運動和動力,也可作為安全裝置。區(qū)別在于聯(lián)軸器將兩軸連接后,303167305B/P4預(yù)期壽械在運轉(zhuǎn)中兩軸不能分離, 只有停機后才能拆開。 而離合器在機械運轉(zhuǎn)中能隨時 結(jié)合與分離,實現(xiàn)機械操作系統(tǒng)的斷續(xù)、 變速、換向。聯(lián)軸器一般用于動力機 （如 電機）與工作機之間的鏈接, 離合器用于操作機構(gòu)中, 比如汽車離合器是傳動系 中起到動力傳遞的結(jié)合和分離及過載保護作用。6-2 某發(fā)動機需要電動機啟動,當(dāng)發(fā)動機運行正常后,兩機脫開,試問兩機間該 采用哪種離合器？答：6-4