機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案

...wd......wd......wd...第十三章習(xí)題冊參考答案緒論0-1判斷題〔1〕×〔2〕×〔3〕×〔4〕√〔5〕√〔6〕×〔7〕×0-2填空題〔1〕確定的相對〔2〕機(jī)械〔3〕零件〔4〕構(gòu)件0-3選擇題〔1〕A〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕A一、機(jī)構(gòu)的自由度1-1判斷題〔1〕×〔2〕√〔3〕×〔4〕×〔5〕×〔6〕×〔7〕√〔8〕√〔9〕×〔10〕√〔11〕√〔12〕×〔13〕×〔14〕×1-2填空題〔1〕運(yùn)動副〔2〕獨(dú)立〔3〕2〔4〕低〔5〕機(jī)構(gòu)自由度〔6〕機(jī)架1-3選擇題〔1〕A〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕A〔6〕A〔7〕A〔8〕A〔9〕A〔10〕A〔11〕A〔12〕A〔13〕A1-4解：a〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1b〕F=3n－2pl－ph=3×5－2×7－0=1c〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1d〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1e〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1f〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1g〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=11-5解：a〕F=3n－2pl－ph=3×5－2×7－0=1b〕滾子中心存在局部自由度，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×8－2×11－1=1c〕E處存在復(fù)合鉸鏈，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×5－2×6－1=2d〕F=3n－2pl－ph=3×6－2×8－1=1e〕滾子中心存在局部自由度，兩移動副處之一為虛約束，三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合鉸鏈F=3n－2pl－ph=3×9－2×12－2=1f〕齒輪、桿和機(jī)架以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合鉸鏈，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×4－2×4－2=2g〕F=3n－2pl－ph=3×3－2×3－0=3h〕滾子中心存在局部自由度，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×3－2×3－2=1i〕中間三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合鉸鏈，=3n－2pl－ph=3×7－2×10－0=1j〕左邊局部全為虛約束，三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合鉸鏈，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×5－2×7－0=11-6解：a〕該構(gòu)件組合為機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵摻M合自由度F=3n－2pl－ph=3×4－2×5－1=1>0b〕該構(gòu)件組合不是機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵摻M合自由度F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－1=0c〕該構(gòu)件組合不是機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵摻M合自由度F=3n－2pl－ph=3×4－2×6－0=0d〕該構(gòu)件組合為機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵摻M合自由度F=3n－2pl－ph=3×3－2×4－0=1>0二、平面連桿機(jī)構(gòu)2-1判斷題〔1〕×〔2〕×〔3〕√〔4〕×〔5〕√〔6〕×〔7〕√〔8〕√〔9〕√〔10〕×〔11〕×〔12〕√〔13〕×〔14〕×〔15〕√〔16〕×〔17〕×〔18〕√〔19〕×〔20〕√〔21〕×〔22〕×〔23〕×〔24〕×〔25〕√2-2填空題〔1〕低〔2〕轉(zhuǎn)動〔3〕3〔4〕連桿，連架桿〔5〕曲柄，搖桿〔6〕最短〔7〕曲柄搖桿〔8〕搖桿，連桿〔9〕2〔10〕＞〔11〕運(yùn)動不確定〔12〕非工作時(shí)間〔13〕慣性〔14〕大〔15〕中的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有，中的轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)無〔16〕機(jī)架〔17〕曲柄〔18〕曲柄滑塊〔19〕雙搖桿〔20〕雙曲柄機(jī)構(gòu)〔21〕無，有2-3選擇題〔1〕A〔2〕C〔3〕B〔4〕A〔5〕B〔6〕B〔7〕A〔8〕C〔9〕A〔10〕A〔11〕A〔12〕C〔13〕C〔14〕A〔15〕A〔16〕A〔17〕A〔18〕A〔19〕A〔20〕A〔21〕A2-4解：a〕雙曲柄機(jī)構(gòu)，因?yàn)?0+110<70+90，滿足桿長條件，并以最短桿為機(jī)架b〕曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)?0+130<110+120，滿足桿長條件，并以最短桿的鄰邊為機(jī)架c〕雙搖桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)?0+100>60+70，不滿足桿長條件，無論以哪桿為機(jī)架都是雙搖桿機(jī)構(gòu)d〕雙搖桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)?0+120=80+90，滿足桿長條件，并以最短桿的對邊為機(jī)架2-5解：〔1〕由該機(jī)構(gòu)各桿長度可得lAB+lBC＜lCD+lAD，由此可知滿足桿長條件，當(dāng)以AB桿或AB桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)該機(jī)構(gòu)有曲柄存在〔2〕以lBC或lAD桿成為機(jī)架即為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，以lAB桿成為機(jī)架即為雙曲柄機(jī)構(gòu)，以lCD桿成為機(jī)架即為雙搖桿機(jī)構(gòu)2-6解：〔1〕曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由題意知連架桿CD桿不是最短桿，要為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，連架桿AB桿應(yīng)為最短桿〔0<lAB≤300mm〕且應(yīng)滿足桿長條件lAB+lBC≤lCD+lAD，由此可得0<lAB≤150mm〔2〕雙搖桿機(jī)構(gòu)由題意知機(jī)架AD桿不是最短桿的對邊，要為雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)不滿足桿長條件①AB桿為最短桿〔0<lAB≤300mm〕時(shí)，lAB+lBC>lCD+lAD，由此可得150mm<lAB≤300mm②AB桿為中間桿〔300mm≤lAB≤500mm〕時(shí)，lAD+lBC>lCD+lAB，由此可得300mm≤lAB<450mm③AB桿為最長桿〔500mm≤lAB<1150mm〕時(shí)，lAB+lAD>lCD+lBC，由此可得550mm<lAB<1150mm由此可知：150mm<lAB<450mm，550mm<lAB<1150mm〔3〕雙曲柄機(jī)構(gòu)要為雙曲柄機(jī)構(gòu)，AD桿必須為最短桿且應(yīng)滿足桿長條件①AB桿為中間桿〔300mm≤lAB≤500mm〕時(shí)，lAD+lBC≤lCD+lAB，由此可得450mm≤lAB≤500mm②AB桿為最長桿〔500mm≤lAB<1150mm〕時(shí)，lAB+lAD≤lCD+lBC，由此可得500mm≤lAB≤550mm由此可知：450mm≤lAB≤550mm2-7解：a〕b〕c〕d〕e〕各機(jī)構(gòu)壓力角和傳動角如以以下圖，圖a)、d〕機(jī)構(gòu)無死點(diǎn)位置，圖b)、c〕、e〕機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置2-8解：用作圖法求解，主要步驟：〔1〕計(jì)算極位夾角：〔2〕取比例尺μ=0.001m/mm〔3〕根據(jù)比例尺和條件定出A、D、C三點(diǎn)，如以以下圖〔4〕連接AC，以AC為邊作角的另一角邊線，與以D為圓心、搖桿DC為半徑的圓弧相交于C1和C2點(diǎn)，連接DC1和DC2得搖桿的另一極限位置〔兩個〕〔5〕從圖中量得AC=71mm，AC1=26mm，AC2=170mm〔6〕當(dāng)搖桿的另一極限位置位于DC1時(shí)：，〔7〕當(dāng)搖桿的另一極限位置位于DC1時(shí)：，答：曲柄和連桿的長度分別為22.5mm、48.5mm和49.5mm、120.5mm。2-9解：用作圖法求解，主要步驟：〔1〕計(jì)算極位夾角：〔2〕取比例尺μ=0.001m/mm〔3〕根據(jù)比例尺和條件定出滑塊的兩極限位置C1、C2兩點(diǎn)，如以以下圖〔4〕連接C1C2，以C1C2為直角邊作直角三角形C1C2P，使∠C1C2P=90°－θ=73.6°〔5〕以C2P為直徑作圓O〔6〕將C1C2偏移e值，與圓O交于A點(diǎn)，連接AC1和AC2，〔7〕從圖中量得AC1=34mm，AC2=82mm，則：，答：曲柄和連桿的長度分別為24mm和58mm。2-10解：用作圖法求解，主要步驟：〔1〕計(jì)算極位夾角：〔2〕取比例尺μ=0.002m/mm〔3〕根據(jù)比例尺和條件定出機(jī)架AC，如以以下圖〔4〕根據(jù)搖桿的擺角等于極為夾角作出搖桿的兩極限位置〔5〕過A點(diǎn)作搖桿兩極限位置的垂線，得垂足點(diǎn)B1、B2〔6〕從圖中量得AB1=23mm，則答：曲柄的長度為26mm。2-11解：用作圖法求解，主要步驟：〔1〕計(jì)算極位夾角：〔2〕取比例尺μ=0.001m/mm〔3〕根據(jù)比例尺和條件定出D、C1、C2三點(diǎn)，如以以下圖〔4〕過D點(diǎn)作C1D的垂線，并與C1C2的連線交于A點(diǎn)〔5〕從圖中量得AD=220mm，AC1=234mm，AC2=180mm，則：，，答：曲柄的長度為27mm，連桿的長度為207mm，機(jī)架的長度為220mm。三、凸輪機(jī)構(gòu)3-1判斷題〔1〕√〔2〕×〔3〕√〔4〕×〔5〕×〔6〕×〔7〕×〔8〕×〔9〕√〔10〕√〔11〕√〔12〕√〔13〕√〔14〕√〔15〕×〔16〕√〔17〕√〔18〕√〔19〕×3-2填空題〔1〕使用〔2〕盤形〔3〕凸輪輪廓〔4〕變曲率〔5〕行程〔6〕行程〔7〕輪廓〔8〕凸輪的轉(zhuǎn)角，從動件的位移〔9〕最小〔10〕法線〔11〕大〔12〕等速〔13〕小〔14〕許用壓力角〔15〕低〔16〕大〔17〕大〔18〕內(nèi)凹〔19〕拋物線〔20〕剛性3-3選擇題〔1〕B〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕A〔6〕C〔7〕A〔8〕A〔9〕A〔10〕A〔11〕A〔12〕A〔13〕A〔14〕A〔15〕A〔16〕A〔17〕B〔18〕A〔19〕A〔20〕C〔21〕D〔22〕A〔23〕B〔24〕D〔25〕B〔26〕B〔27〕C3-4解：〔1〕凸輪的基圓和基圓半徑的標(biāo)注如以以下圖〔2〕從動件的位移線圖s-t和升程h的標(biāo)注如以以下圖3-5解：凸輪的位移線圖如以以下圖。3-6解：〔1〕凸輪的位移線圖如以以下圖〔2〕凸輪的位移線圖如以以下圖3-7解：所設(shè)計(jì)對心直動尖頂從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)如以以下圖3-8解：所設(shè)計(jì)偏置直動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)如以以下圖3-9解：各凸輪機(jī)構(gòu)中b、c點(diǎn)的壓力角如以以下圖四、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)4-1判斷題〔1〕√〔2〕√〔3〕×〔4〕√〔5〕√〔6〕×〔7〕×〔8〕×4-2填空題〔1〕周期性〔2〕棘輪〔3〕內(nèi)〔4〕2〔5〕鋸4-3選擇題〔1〕A〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕A〔6〕A〔7〕A〔8〕A〔9〕A〔10〕A〔11〕A五、聯(lián)接5-1判斷題〔1〕×〔2〕√〔3〕√〔4〕×〔5〕√〔6〕√〔7〕×〔8〕×〔9〕×〔10〕×〔11〕×〔12〕√〔13〕×〔14〕×〔15〕×〔16〕×〔17〕√〔18〕×〔19〕×〔20〕√5-2填空題〔1〕牙型〔2〕大〔3〕越高〔4〕自鎖性〔5〕4〔6〕螺釘〔7〕擰緊力矩〔8〕防松〔9〕一致〔10〕摩擦〔11〕直線〔12〕梯形〔13〕傳力，傳導(dǎo)，調(diào)整〔14〕右〔15〕軸和轂，擠壓〔16〕軸的直徑，軸頭〔17〕A，B，C，C〔18〕增加鍵的長度〔19〕B〔20〕805-3選擇題〔1〕B〔2〕A〔3〕A〔4〕C〔5〕D〔6〕C〔7〕B〔8〕A〔9〕A〔10〕D〔11〕B〔12〕A〔13〕B〔14〕B〔15〕C〔16〕A〔17〕B〔18〕A〔19〕A〔20〕B〔21〕A〔22〕B〔23〕A〔24〕B〔25〕C〔26〕B〔27〕D〔28〕B〔29〕C〔30〕A〔31〕A〔32〕A〔33〕A〔34〕D〔35〕A〔36〕A〔37〕A〔38〕A〔39〕A〔40〕A〔41〕A〔42〕B〔43〕A〔44〕D〔45〕A5-4解：該螺栓連接為松螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：拉桿材料為Q235，其，取安全系數(shù)S=1.7，則：則：查教材表5-2可知，選小徑d1=17.294mm，公稱直徑d=20mm的粗牙普通螺紋。答：拉桿螺紋的直徑為M20。5-5解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：，查教材表5-2可知，M16的螺栓的小徑d1=13.835mm。取C=1.2，則：答：該螺栓組能承受的橫向載荷應(yīng)不大于18.49kN。5-6解：該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：各螺栓所受軸向工作載荷各螺栓所受剩余預(yù)緊力FR=0.6FE，各螺栓所受總軸向拉力Fa=FE+FR=1.6FE=1.6×5500=8800N拉桿材料為Q235，其，取安全系數(shù)S=1.5，則：則：查教材表5-2可知，選小徑d1=10.106mm，公稱直徑d=12mm的粗牙普通螺紋。答：所求螺栓直徑為M12。5-7解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：材料為35鋼，其，取安全系數(shù)S=1.5，則：查教材表5-2可知，M16的螺栓的小徑d1=13.835mm。則：，答：允許承受的最大載荷不大于24.27kN。5-8*解：〔1〕確定螺桿的直徑該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：Fa=W=20kN材料為45鋼，其，該連接不需嚴(yán)格控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)S=4，則：查教材表5-2可知，選小徑d1=20.752mm，公稱直徑d=24mm的粗牙普通螺紋?！?〕確定扳手手柄的最小長度查教材表5-2可知公稱直徑d=24mm粗牙普通螺紋中徑d2=22.051mm，則：，取L=1103mm答：〔1〕螺桿直徑為M24?！?〕扳手手柄的最小長度為1103mm。5-9解：〔1〕校核螺栓的剪切和擠壓強(qiáng)度該螺栓連接為受橫向工作載荷的鉸制孔螺栓連接：剪切強(qiáng)度條件為：；擠壓強(qiáng)度條件為：查教材表5-3可知：8.8級的螺栓的σbp=800Mpa；σs=640Mpa；查教材表5-4可知：sτ=2.5，sp=2.5則：；；答：所用螺栓滿足剪切和擠壓強(qiáng)度要求〔2〕平鍵的選擇及強(qiáng)度校核選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計(jì)手冊中查得鍵的尺寸b=16mm，h=10mm，L=70mm。鍵的標(biāo)記為：鍵16×70GB/T1096—2003。答：所選擇的鍵不滿足強(qiáng)度要求。5-10解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的普通螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：8.8級的螺栓的，取安全系數(shù)S=1.5，則：取C=1.2，則：則：查教材表5-2可知，可選小徑d1=8.376mm，公稱直徑d=10mm的粗牙普通螺紋。答：螺栓直徑為M10。5-11*解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：受力分析如以以下圖將外載荷P向螺栓組中心簡化得螺栓組所受的轉(zhuǎn)矩T和橫向載荷P橫向載荷P=10000N；轉(zhuǎn)矩T=10000300=3000000N·mm，方向如以以下圖由于橫向載荷作用每個螺栓受到的橫向力由于轉(zhuǎn)矩作用每個螺栓受到的橫向力由圖可知，螺栓1、2所受的橫向力相等，螺栓3、4所受的橫向力相等，且螺栓1、2所受的橫向力最大，其值為m=1，取C=1.2，則：查設(shè)計(jì)手冊可知，可選小徑d1=31.67mm，公稱直徑d=36mm的粗牙普通螺紋。答：該螺栓組螺栓的小徑須大于30.54，可選M36的螺栓。5-12*解：〔略〕5-13解：〔1〕確定螺柱直徑該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強(qiáng)度條件為：每個螺栓平均承受的軸向工作載荷：取剩余預(yù)緊力FR=1.6FE，則各螺栓所受總軸向拉力Fa=FE+FR=2.6FE=2.6×7536=19593.6N5.8級螺栓的，按控制預(yù)緊力取安全系數(shù)S=1.5，則：則：查教材表5-2可知，可選小徑d1=13.835mm，公稱直徑d=16mm的粗牙普通螺紋?！?〕確定螺柱分布直徑取螺柱間距為5d，則，取D0=200mm答：連接螺栓直徑可選M16的粗牙普通螺紋，分布直徑為200mm。5-14解：〔1〕平鍵類型和尺寸選擇安裝齒輪處的鍵：選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計(jì)手冊中查得鍵的尺寸b=25mm，h=14mm，L=80mm。鍵的標(biāo)記為：鍵25×80GB/T1096—2003。安裝聯(lián)軸器處的鍵：選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計(jì)手冊中查得鍵的尺寸b=20mm，h=12mm，L=100mm。鍵的標(biāo)記為：鍵20×100GB/T1096—2003?！?〕平鍵連接強(qiáng)度的校核安裝齒輪處平鍵強(qiáng)度校核：安裝聯(lián)軸器處平鍵強(qiáng)度校核：所選擇的平鍵滿足強(qiáng)度要求答：所選擇的平鍵滿足強(qiáng)度要求5-15解：〔1〕平鍵類型和尺寸選擇選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計(jì)手冊中查得鍵的尺寸b=22mm，h=14mm，L=100mm。此鍵的標(biāo)記為：鍵22×100GB/T1096—2003?！?〕傳遞的最大扭矩查教材表5-7得[σp]=〔100~120〕Mpa，取[σp]=120Mpa答：能傳遞的最大扭矩不大于2620.8N·m。5-16解：〔1〕平鍵類型和尺寸選擇選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計(jì)手冊中查得鍵的尺寸b=25mm，h=14mm，L=90mm。此鍵的標(biāo)記為：鍵25×90GB/T1096—2003?！?〕平鍵連接強(qiáng)度的校核所選擇的平鍵滿足強(qiáng)度要求答：所選擇的平鍵為鍵25×90GB/T1096—2003。經(jīng)歷算該鍵滿足強(qiáng)度要求。六、帶傳動和鏈傳動6-1判斷題〔1〕×〔2〕×〔3〕√〔4〕√〔5〕×〔6〕×〔7〕×〔8〕√〔9〕×〔10〕×〔11〕√〔12〕×〔13〕√〔14〕√〔15〕×〔16〕×〔17〕×〔18〕×〔19〕×〔20〕×〔21〕√〔22〕×〔23〕×〔24〕√〔25〕×6-2填空題〔1〕中心角，120°〔2〕兩側(cè)，40°〔3〕梯形，7，Y〔4〕初拉力，摩擦系數(shù)，小輪包角〔5〕越大〔6〕5~25〔7〕小〔8〕帶的基準(zhǔn)長度〔9〕平行，對稱平面應(yīng)在同一平面〔10〕小〔11〕傳動比〔12〕張緊輪〔13〕摩擦力〔14〕可以〔15〕彈性滑動，打滑〔16〕打滑〔17〕10〔18〕外〔19〕主〔20〕小〔21〕4〔22〕型號〔23〕主〔24〕繩芯〔25〕平均，瞬時(shí)〔26〕鏈輪的多邊效應(yīng)〔27〕不能保持恒定的瞬時(shí)傳動比；傳動平穩(wěn)性差；工作時(shí)有噪音等〔28〕偶，奇〔29〕疲勞破壞，膠合〔30〕外鏈板與銷軸〔31〕制造精度的影響，致使各排鏈的載荷分布不均〔32〕大，跳齒〔33〕少，沖擊，動載荷6-3選擇題〔1〕C〔2〕B〔3〕B〔4〕A〔5〕A〔6〕A〔7〕C〔8〕A〔9〕B〔10〕B〔11〕A〔12〕A〔13〕C〔14〕A〔15〕C〔16〕A〔17〕A〔18〕C〔19〕A〔20〕D〔21〕D〔22〕A〔23〕A〔24〕B〔25〕A〔26〕A〔27〕A〔28〕A〔29〕D〔30〕B〔31〕B〔32〕A〔33〕B〔34〕A〔35〕B〔36〕A〔37〕B〔38〕C6-4解：〔1〕小輪包角〔2〕帶的幾何長度查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=2800mm〔3〕不考慮帶傳動的彈性滑動時(shí)大帶輪轉(zhuǎn)速，〔4〕滑動率ε=0.015時(shí)大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速，答：1〕小輪包角為165.7°；2〕帶的幾何長度為2879.6mm，應(yīng)選帶的基準(zhǔn)長度2800mm；3〕不考慮帶傳動的彈性滑動時(shí)大帶輪轉(zhuǎn)速547.5r/min；4〕大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速539.3r/min。6-5解：〔1〕確定帶的基準(zhǔn)長度Ld查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm〔2〕確定實(shí)際中心距a取實(shí)際中心距a=530mm〔3〕計(jì)算所需帶的根數(shù)z查教材表6-5得P0＝1.60kW；查教材表6-6得ΔP0＝0.168kW；查教材表6-7得Kα=0.974；查教材表6-3，KL=0.99，則：取z=3根答：1〕帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm；2〕實(shí)際中心距a=530mm；3〕所需帶的根數(shù)為3根。6-6解：查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm取實(shí)際中心距a=460mm查教材表6-5得P0＝1.306kW；查教材表6-6得ΔP0＝0.168kW；查教材表6-7得Kα=0.93；查教材表6-3，KL=0.99，查教材表6-8取工作情況系數(shù)KA=1.2答：能傳遞的最大功率為2.26kW。6-7解：〔1〕選擇V帶型號查教材表6-8取工作情況系數(shù)KA=1.1，故：根據(jù)Pc和n1，由圖6-12選用A型普通Ｖ帶?！?〕確定大小帶輪基準(zhǔn)直徑由〔1〕選擇知小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1的取值范圍為112~140mm，又由教材表6-5知此范圍內(nèi)dd1只有112mm、125mm、140mm三種取值，現(xiàn)選取dd1=125mm。則：根據(jù)教材表6-2選從動輪基準(zhǔn)直徑dd2=280mm?！?〕驗(yàn)算帶速帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速適宜?！?〕求V帶的基準(zhǔn)長度和中心距初定中心距的取值范圍，現(xiàn)取初定中心距a0=500mm帶的初定長度：查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm帶傳動的中心距：取實(shí)際中心距a=476mm中心距變動范圍為452~500mm〔5〕驗(yàn)算小輪包角α1=161.3°>120°，適宜?！?〕確定帶的根數(shù)查教材表6-5得P0＝1.91kW；查教材表6-6得ΔP0＝0.168kW；查教材表6-7得Kα=0.954；查教材表6-3，KL=0.99，則：取z=5根〔7〕計(jì)算單根Ｖ帶的預(yù)緊力查教材表6-1得q=0.1kg/m，則：〔8〕計(jì)算帶輪軸上的壓力〔9〕帶輪構(gòu)造設(shè)計(jì)〔略〕6-8解：〔1〕求鏈節(jié)數(shù)由教材表6-9查得鏈節(jié)距p=15.875mm取鏈節(jié)數(shù)Lp=132〔2〕求鏈所能傳動的最大功率由教材圖6-25查得P0=10kW，查表6-11得KA=1.0，查表6-12得KZ=1.0，單排鏈取Km=1，則：答：1〕鏈節(jié)數(shù)Lp=132；2〕鏈所能傳動的最大功率P=10kW。6-9解：由教材表6-9查得鏈節(jié)距為p=19.05mm的鏈號為12A由n1=996.4r/min、鏈號12A查教材圖6-25可得P0=20kW6-10解：由教材表6-9查得滿足極限載荷Q=50kN的鏈號為16A，鏈節(jié)距為p=25.4mm由教材圖6-25查得P0=40kW，查表6-12得KZ=1.1，單排鏈取Km=1，則：答：鏈能傳遞的功率為36.67kW。6-11解：〔1〕選擇鏈號由傳動比i=3查教材表6-10取z1=25，則z2=iz1=3×25=75查表6-11取KA=1.2，查表6-12取Kz=0.74，單排鏈取Km=1，由式〔6-22b〕得根據(jù)P0=8.92kW和nl=720r/min查教材圖6-25可選鏈號10A〔2〕確定潤滑方式由表6-9查得鏈節(jié)距p=15.875mm答：由鏈號10A，v=4.76m/s，查圖6-26，可選擇油浴或飛濺潤滑。6-12解：〔1〕兩輪的合理轉(zhuǎn)向如以以下圖〔2〕兩輪的包角如以以下圖〔3〕V帶與帶輪接觸處的彎曲應(yīng)力分布如以以下圖，σb1＞σb2〔4〕載荷過大時(shí)，打滑首先出現(xiàn)在小帶輪處。由于小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，因此小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力，故打滑首先出現(xiàn)在小帶輪處〔5〕，帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速適宜6-13解：圖a、b、c所示的鏈傳動布置中鏈輪均按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)七、齒輪傳動7-1判斷題〔1〕√〔2〕×〔3〕×〔4〕√〔5〕×〔6〕×〔7〕×〔8〕√〔9〕×〔10〕√〔11〕√〔12〕√〔13〕√〔14〕√〔15〕×〔16〕×〔17〕×〔18〕√〔19〕×〔20〕×〔21〕×〔22〕×〔23〕×〔24〕×〔25〕×〔26〕×〔27〕√〔28〕×〔29〕×〔30〕√〔31〕×〔32〕√〔33〕×〔34〕×〔35〕×7-2填空題〔1〕基圓，基圓〔2〕20°〔3〕等于，大于〔4〕恒定，不變〔5〕兩輪的模數(shù)相等、壓力角相等〔6〕≥1，實(shí)際嚙合線段/基圓齒距〔7〕軸向力，8°～25°〔8〕兩輪的模數(shù)相等、壓力角相等、螺旋角大小相等方向相反〔9〕右，14°30′，3mm〔10〕相切，相割，相離〔11〕正，彎曲〔12〕17〔13〕少，小〔14〕≤350HBS，齒面點(diǎn)蝕〔15〕輪齒折斷〔16〕高〔20～50〕HBS，〔5～10〕mm〔17〕齒面磨損〔18〕硬度〔19〕相反，一樣〔20〕一樣，不同〔21〕多〔22〕1.5〔23〕20～40〔24〕少，大，彎曲〔25〕浸油〔26〕10〔27〕直徑大小〔28〕500〔29〕鑄造〔30〕同時(shí)參加嚙合的齒對數(shù)7-3選擇題〔1〕B〔2〕C〔3〕A〔4〕C〔5〕B〔6〕B〔7〕C〔8〕B〔9〕C〔10〕D〔11〕D〔12〕D〔13〕A〔14〕D〔15〕B〔16〕D〔17〕A〔18〕C〔19〕A〔20〕C〔21〕A7-4解：〔1〕嚙合線N1N2如以以下圖；〔2〕節(jié)點(diǎn)P如以以下圖；〔3〕兩輪的節(jié)圓如以以下圖7-5解：分度圓直徑：，齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：標(biāo)準(zhǔn)中心距：答：兩輪的分度圓直徑分別為50mm、100mm，兩輪的齒頂圓直徑分別為55mm、105mm，兩輪的齒根圓直徑分別為43.75mm、93.75mm，兩輪的基圓直徑分別為46.985mm、93.969mm，標(biāo)準(zhǔn)中心距為75mm。7-6解：模數(shù)：分度圓直徑：，齒頂圓直徑：齒根圓直徑：答：兩輪的模數(shù)為4mm，兩輪的分度圓直徑分別為80mm、160mm，兩輪的齒頂圓直徑分別為88mm、168mm，兩輪的齒根圓直徑分別為70mm、150mm。7-7解：〔1〕驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度查表7-6取載荷系數(shù)K=1.2，查表7-7取彈性系數(shù)ZE=188.9MPa1/2，，，查表7-4取、，查表7-8取，滿足齒面接觸強(qiáng)度要求?！?〕驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度查圖7-26得YFa1=2.72、YFa2=2.25，查圖7-27得YSa1=1.59、YSa2=1.76，查表7-4取、，查表7-8取，滿足齒根彎曲強(qiáng)度要求。答：齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度均滿足7-8解：開式齒輪傳動主要失效形式是齒面磨損和齒根折斷，由得齒輪所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩查表7-6取載荷系數(shù)K=1.2，b=b2=40mm查圖7-26得YFa1=2.91、YFa2=2.27，查圖7-27得YSa1=1.56、YSa2=1.74考慮磨損對齒厚的影響，查表7-4取，查表7-8取，，齒輪傳動傳遞的最大功率答：該齒輪傳動所能傳遞的最大功率為0.62kW。7-9解：〔1〕選擇材料、確定許用應(yīng)力1〕由表7-4選小齒輪材料用38SiMnMo調(diào)質(zhì)，硬度為260HBS，σHlim1=720MPa，σFE1=590MPa，大齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為230HBS，σHlim2=700MPa，σFE2=580MPa。屬軟齒面?zhèn)鲃?，二者的硬度差?0HBS。2〕由表7-8取SH=1.1，SF=1.25，許用應(yīng)力，，〔2〕按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1〕設(shè)齒輪的精度等級為8級2〕齒輪齒數(shù)取z1=25，z2=iz1=3.2×25=80，實(shí)際傳動比3〕小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩4〕計(jì)算小齒輪分度圓直徑由表7-6取載荷系數(shù)K=1.4，由表7-9取齒寬系數(shù)，由表7-7取彈性系數(shù)ZE=189.8MPa1/2，則：5〕模數(shù)，由表7-1取標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm齒輪分度圓直徑：，6〕齒寬，取b2=63mm，b1=68mm7〕中心距〔3〕驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度由圖7-26得齒形系數(shù)YFa1=2.72，YFa2=2.25，由圖7-27得應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.59，YSa2=1.77故所設(shè)計(jì)齒輪是安全的?！?〕齒輪的圓周速度查表7-5可知齒輪選用8級精度是適宜的。其他計(jì)算從略。7-10解：〔1〕選擇材料、確定許用應(yīng)力1〕由表7-4大、小齒輪材料均選用40Cr調(diào)質(zhì)后外表淬火，小齒輪齒面硬度為52HRC，σFE1=720MPa，大齒輪齒面硬度為50HRC，σFE2=700MPa。屬硬齒面?zhèn)鲃印?〕由表7-8取SF=1.25，考慮磨損對齒厚的影響，許用應(yīng)力，〔2〕按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1〕齒輪齒數(shù)取z1=17，z2=iz1=4.3×17=73.1，取z2=73，實(shí)際傳動比2〕小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3〕計(jì)算齒輪模數(shù)由表7-6取載荷系數(shù)K=1.2，由表7-9取齒寬系數(shù)由圖7-26得齒形系數(shù)YFa1=3.07，YFa2=2.26，由圖7-27得應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.53，YSa2=1.75，由表7-1取m=3mm4〕齒寬，取b2=32mm，b1=37mm其他計(jì)算從略。7-11解：螺旋角：分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：答：螺旋角為，分度圓直徑分別為88.73mm、211.27mm，齒頂圓直徑分別為96.73mm、219.27mm，齒根圓直徑分別為78.73mm、201.27mm。7-12解：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：小齒輪分度圓直徑：圓周力：徑向力：軸向力：答：作用在兩個齒輪上的圓周力為1830.34N，徑向力為689.69N，軸向力為490.44N。7-13解：〔1〕選擇材料、確定許用應(yīng)力1〕由表7-4選大、小齒輪材料均用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)后外表淬火，齒面硬度為50~55HRC，σHlim1=σHlim2=1200MPa，σFE1=σFE2=720MPa，屬硬齒面?zhèn)鲃印?〕由表7-8取SH=1，SF=1.25，許用應(yīng)力，〔2〕按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1〕設(shè)齒輪的精度等級為8級2〕齒輪齒數(shù)取z1=17，z2=iz1=3.6×17=61.2，取z2=61，實(shí)際傳動比3〕小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩4〕初選螺旋角β=15o5〕計(jì)算法向模數(shù)由表7-6取載荷系數(shù)K=1.3，由表7-9取齒寬系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)：，由圖7-26得齒形系數(shù)YFa1=2.97，YFa2=2.29，由圖7-27得應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.55，YSa2=1.73，由表7-1取標(biāo)準(zhǔn)值mn=2.5mm6〕中心距，取實(shí)際中心距a=101mm7〕修正螺旋角8〕齒輪分度圓直徑，9〕齒寬，取b2=25mm，b1=30mm〔3〕驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度由表7-7取彈性系數(shù)ZE=189.8MPa1/2所設(shè)計(jì)齒輪是安全的?！?〕齒輪的圓周速度查表7-5可知齒輪選用8級精度是適宜的。其他計(jì)算從略。7-14解：分度圓錐角：，分度圓直徑：，齒頂圓直徑：齒根圓直徑：錐距：齒頂角和齒根角：頂錐角：根錐角：答：分度圓錐角分別為、，分度圓直徑分別為95mm、190mm，齒頂圓直徑分別為103.94mm、194.47mm，齒根圓直徑分別為84.27mm、184.63mm，錐距為106.21mm，齒頂角和齒根角為，頂錐角分別為、，根錐角為。7-15解：小錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：小錐齒輪分度圓直徑：小錐齒輪分度圓錐角：小錐齒輪齒寬中點(diǎn)的分度圓直徑：圓周力：徑向力、軸向力：答：作用在兩個齒輪上的圓周力為783.98N，齒輪1的徑向力和齒輪2的軸向力為248.28N，齒輪1的軸向力和齒輪2的徑向力為490.44N。7-16解：〔1〕兩圖在K點(diǎn)的圓周力和軸向力的方向如以以下圖〔2〕兩圖各輪的轉(zhuǎn)向如以以下圖〔3〕斜齒輪的旋向如以以下圖7-17解：〔1〕齒輪2的輪齒旋向及轉(zhuǎn)動方向如以以下圖〔2〕兩輪在嚙合點(diǎn)處各力的方向如以以下圖7-18解：〔1〕從動輪2的轉(zhuǎn)動方向如以以下圖〔2〕各輪在嚙合點(diǎn)處各力的方向如以以下圖7-19解：〔1〕其它各軸的轉(zhuǎn)向如以以下圖〔2〕齒輪2、3、4的輪齒旋向如以以下圖〔3〕各輪齒在嚙合處的三個分力方向如以以下圖7-20解：〔1〕斜齒輪3和斜齒輪4的輪齒旋向如以以下圖〔2〕圓錐齒輪2和斜齒輪3所受各力的方向如以以下圖八、蝸桿傳動8-1判斷題〔1〕×〔2〕√〔3〕×〔4〕×〔5〕×〔6〕×〔7〕√〔8〕×〔9〕×〔10〕√〔11〕×〔12〕×〔13〕√〔14〕×〔15〕√8-2填空題〔1〕斜，齒輪〔2〕低，好，1、2、4、6〔3〕越大〔4〕低〔5〕合金鋼，滲碳淬火，錫青銅〔6〕ma1=mt2=m，αa1=αt2=α，γ=β〔旋向一樣〕〔7〕斜齒輪齒條的嚙合〔8〕mq〔9〕直徑系數(shù)〔10〕蝸輪〔11〕浸油，壓力噴油8-3選擇題〔1〕C〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕A〔6〕A〔7〕A〔8〕A〔9〕A〔10〕A〔11〕A〔12〕D〔13〕B〔14〕A〔15〕A〔16〕A〔17〕A〔18〕B8-4解：〔1〕各圖未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動方向如以以下圖〔2〕a〕圖蝸輪左旋，b〕圖蝸桿左旋，c〕圖蝸輪右旋，d〕圖蝸輪右旋〔3〕各圖蝸桿和蝸輪在嚙合點(diǎn)處的各分力方向如以以下圖a〕b〕c〕d〕8-5解：〔1〕各輪的轉(zhuǎn)動方向如以以下圖〔2〕斜齒圓柱齒輪3、4和蝸輪2、6的輪齒螺旋線方向如以以下圖8-6解：，答：傳動比為13.25，標(biāo)準(zhǔn)中心距為157.5mm。8-7解：〔1〕1輪為左旋，2輪為右旋，4輪為順時(shí)針轉(zhuǎn)動〔2〕2輪各分力的方向如以以下圖〔3〕根據(jù)中心距相等，解得根據(jù)，解得解得答：斜齒輪螺旋角為12°50′19″，蝸桿導(dǎo)程角11°18′36″，作用在蝸輪上轉(zhuǎn)矩為439.03N·m8-8解：〔1〕蝸桿旋向如以以下圖，蝸輪右旋〔2〕蝸輪嚙合點(diǎn)處各力的方向如以以下圖〔3〕軸向力和圓周力方向反向，徑向力方向不變〔4〕，，答：蝸桿的分度圓直徑為64mm，蝸輪的分度圓直徑為480mm，傳動的中心距為272mm。九、輪系9-1判斷題〔1〕×〔2〕√〔3〕×〔4〕×〔5〕×〔6〕×〔7〕√〔8〕√〔9〕√〔10〕×9-2填空題〔1〕固定〔2〕周轉(zhuǎn)〔3〕首輪，末〔4〕行星，差動〔5〕行星，差動〔6〕定軸，差動，行星〔7〕行星輪，中心輪〔8〕行星架〔9〕－nH，轉(zhuǎn)化輪系〔10〕大，簡單9-3選擇題〔1〕A〔2〕B〔3〕B〔4〕C〔5〕A〔6〕B9-4解：〔1〕根據(jù)和齒輪1、2、3模數(shù)一樣得：〔2〕該輪系為定軸輪系，其傳動比為：〔3〕〔4〕各輪轉(zhuǎn)向如以以下圖答：齒輪3的齒數(shù)為60，輪系的傳動比為5.73，n5大小為17.45r/min，各輪的轉(zhuǎn)向如以以下圖。9-5解：〔1〕該輪系為定軸輪系，其傳動比為：〔2〕各輪轉(zhuǎn)向如以以下圖答：n4的大小為2.78r/min，各輪的轉(zhuǎn)向如以以下圖。9-6解：〔1〕該輪系為定軸輪系，其傳動比為：〔2〕各輪轉(zhuǎn)向如以以下圖答：n8的大小為40r/min，各輪的轉(zhuǎn)向如以以下圖。9-7解：〔1〕該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，其傳動比為：〔2〕答：n3=－80r/min，i13=－12.5。9-8解：〔1〕根據(jù)和各輪模數(shù)相等得：〔2〕該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，其傳動比為：nH的轉(zhuǎn)向與n1一樣答：齒輪3的齒數(shù)為20，nH的大小為79.63r/min，nH的轉(zhuǎn)向與n1一樣。9-9解：該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，其傳動比為：nH的轉(zhuǎn)向與n1相反答：行星架H的轉(zhuǎn)速的大小為8.33r/min，nH的轉(zhuǎn)向與n1相反。9-10解：〔1〕該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，其自由度F=3n―2pl―ph=3×4―2×4―3=1，該輪系為行星輪系〔2〕該輪系為周轉(zhuǎn)輪系，其傳動比為：，5n1與nH轉(zhuǎn)向一樣答：圖示輪系為行星輪系，輪系的傳動比為5，n1與nH轉(zhuǎn)向一樣。十、軸承10-1判斷題〔1〕×〔2〕√〔3〕×〔4〕√〔5〕×〔6〕√〔7〕×〔8〕√〔9〕√〔10〕×〔11〕√〔12〕√〔13〕×〔14〕×〔15〕√10-2填空題〔1〕滑動，滾動〔2〕承受軸向載荷，軸向承載，越大〔3〕外圈，內(nèi)圈，滾動體，保持架〔4〕阻力小，沖擊〔5〕向心，推力〔6〕60〔7〕深溝球軸承，6312〔8〕軸向承載〔9〕點(diǎn)蝕，磨損，塑性變形〔10〕接觸式，非接觸式〔11〕外圈，承載〔12〕液體摩擦，非液體摩擦〔13〕向心，推力〔14〕散熱，減小接觸應(yīng)力，吸振，防銹〔15〕內(nèi)外表〔16〕間歇，低，輕〔17〕滑動〔18〕形成楔形油楔，相對運(yùn)動，有一定粘度的潤滑油〔19〕低，高〔20〕磨損，膠合10-3選擇題〔1〕D〔2〕A〔3〕A〔4〕D〔5〕C〔6〕B〔7〕B〔8〕A〔9〕C〔10〕B〔11〕A〔12〕A〔13〕A〔14〕A〔15〕B〔16〕C〔17〕A〔18〕A〔19〕A〔20〕A〔21〕A〔22〕D〔23〕C〔24〕A〔25〕A〔26〕C〔27〕A〔28〕A〔29〕B〔30〕A10-4解：〔1〕初選軸承型號由于軸徑已確定，所以采用驗(yàn)算的方法確定軸承的型號。初選6207軸承，查教材附表3得6207軸承的C=25500N，C0r=15200N〔2〕求當(dāng)量動載荷Fa/Cor=720/15200=0.047，根據(jù)Fa/Cor值由教材表10-7線性插值求e值，F(xiàn)a/Fr=720/1770=0.4068>e，由教材表10-7查得X=0.56，根據(jù)Fa/Cor值由教材表10-7線性插值求Y值，P=XFr+YFa=0.56×1770+1.8×720=2287.2N〔3〕求軸承壽命查教材表10-8取ft=1，表10-9取fp=1.1所選軸承6207不適宜改選6307軸承按照上述步驟重新計(jì)算，此處不再詳細(xì)計(jì)算，只給出計(jì)算結(jié)果如下：C=33200N，C0r=19200N，F(xiàn)a/Cor=0.0375，e=0.234，F(xiàn)a/Fr=0.4068>e，X=0.56，Y=1.895，P=2355.6N，Lh=12089h>6000h答：所選軸承6307適宜10-5解：P=Fr=1500N，查教材表10-8取ft=1，表10-9取fp=1.5，查教材附表3得6309軸承的C=52800N答：該軸承滿足使用壽命要求10-6解：〔1〕選擇軸承根據(jù)軸承類型為角接觸球軸承和軸頸70mm從表中選擇7214C軸承〔2〕計(jì)算軸承壽命P=40600N，查教材表10-8取ft=1，表10-9取fp=1.1，從表中查得7214C軸承的C=69200N〔3〕判斷軸承的壓緊和放松當(dāng)A+S2<S1時(shí)，軸承1被壓緊，軸承2被放松答：〔1〕選擇7214C軸承；〔2〕軸承壽命為13340h；〔3〕當(dāng)A+S2<S1時(shí)，軸承1被壓緊，軸承2被放松。10-7解：〔1〕求軸承所受的徑向力，〔2〕確定軸承內(nèi)部附加軸向力的方向：SC向左，SD向右〔3〕求軸承的內(nèi)部附加軸向力SC=0.68FrC=0.68×933.3=634.6N，SD=0.68FrD=0.68×1866.7=1269.4N〔4〕求軸承的軸向力A+SD=750+1269.4=2019.4N>634.6N>SC，所以軸承C被壓緊，軸承D被放松FaC=A+SD=2019.4N，F(xiàn)aD=SD=1269.4N答：FaC=2019.4N，F(xiàn)aD=1269.4N10-8解：〔1〕確定軸承內(nèi)部附加軸向力S的方向：S1向左，S2向右〔2〕求軸承的內(nèi)部附加軸向力S1=0.68Fr1=0.68×1400=952N，S2=0.68Fr2=0.68×900=612N〔3〕求軸承的軸向力A+S2=800+612=1412N>952N>S1，所以軸承1被壓緊，軸承2被放松Fa1=A+S2=800+612=1412N，F(xiàn)a2=S2=612N〔4〕求軸承的當(dāng)量動載荷查教材表10-7知7210AC軸承的e=0.68Fa1/Fr1＝1412/1400＝1.009>0.68=e，查教材表10-7取X1＝0.41，Y1＝0.87Fa2/Fr2＝612/900＝0.68=e，查教材表10-7取X2＝1，Y2＝0P1＝X1Fr1+Y1Fa1=0.41×1400+0.87×1412=1802.44NP2＝X2Fr2+Y2Fa2=1×900+0×612=900NP=max{P1，P2}=1802.44N〔5〕求軸承壽命查教材表10-8取ft=1，查教材附表4得7210AC軸承的C=40800N，答：該軸承的壽命為59662.5h。10-9解：〔1〕確定軸承內(nèi)部附加軸向力S的方向：S1向右，S2向左〔2〕求軸承的內(nèi)部附加軸向力查設(shè)計(jì)手冊得30212軸承的e=0.4，Y=1.5S1=Fr1/2Y=4800/3=1600N，S2=Fr2/2Y=2200/3=733.3N，〔3〕求軸承的軸向力A+S1=650+1600=2250N>733.3N>S2，所以軸承2被壓緊，軸承1被放松Fa1=S1=1600N，F(xiàn)a2=A+S1=2250N〔4〕求軸承的當(dāng)量動載荷Fa1/Fr1＝1600/4800＝0.33<0.4=e，查教材表10-7取X1＝1，Y1＝0Fa2/Fr2＝2250/2200＝1.02>0.4=e，查教材表10-7取X2＝0.4，Y2＝1.5P1＝X1Fr1+Y1Fa1=1×4800+0×1600=4800NP2＝X2Fr2+Y2Fa2=0.4×2200+1.5×2250=4255NP=max{P1，P2}=4800N〔5〕求軸承壽命查教材表10-8取ft=1，10-9取fp=1.5，查教材附表5得30212軸承的C=102000N，答：該對軸承適宜10-10解：〔1〕初選軸承型號由于軸徑已確定，所以采用驗(yàn)算的方法確定軸承的型號。初選30207軸承，查設(shè)計(jì)手冊得30207軸承的e=0.37，Y=1.6，C=54200N〔2〕求軸承所受的徑向力，〔3〕確定軸承內(nèi)部附加軸向力S的方向：S1向右，S2向左〔4〕求軸承的內(nèi)部附加軸向力S1=Fr1/2Y=2072.4/3.2=647.6N，S2=Fr2/2Y=637.6/3.2=199.3N，〔5〕求軸承的軸向力A+S2=960+199.3=1159.3N>647.6N>S1，所以軸承1被壓緊，軸承2被放松Fa1=A+S2=1159.3N，F(xiàn)a2=S2=199.3N〔6〕求軸承的當(dāng)量動載荷Fa1/Fr1＝1159.3/2072.4＝0.56>0.37=e，查教材表10-7取X1＝0.4，Y1＝1.6Fa2/Fr2＝199.3/637.6＝0.31<0.37=e，查教材表10-7取X2＝1，Y2＝0P1＝X1Fr1+Y1Fa1=0.4×2072.4+1.6×1159.3=2683.8NP2＝X2Fr2+Y2Fa2=1×637.6+0×199.3=637.6NP=max{P1，P2}=2683.8N〔7〕求軸承壽命查教材表10-8取ft=1，10-9取fp=1.2答：選用30207軸承適宜10-11解：〔1〕選擇軸承材料選擇軸承材料為ZCuSn10P1，查教材表10-16得ZCuSn10P1的[p]=15Mpa，[pv]=15Mpa·m/s，[v]=10m/s〔2〕選擇軸承寬徑比據(jù)徑向滑動軸承寬徑比的選擇范圍，選取B/d=1，B=1×100=100mm〔3〕驗(yàn)算軸承工作能力壓強(qiáng)p的驗(yàn)算：pv的驗(yàn)算：v的驗(yàn)算：答：從上面的驗(yàn)算可知所選擇的軸承材料合理10-12解：〔1〕選擇軸承材料選擇軸承材料為ZCuSn5Pb5Zn5，查教材表10-16得ZCuSn10P1的[p]=8Mpa，[pv]=15Mpa·m/s，[v]=3m/s〔2〕驗(yàn)算軸承工作能力壓強(qiáng)p的驗(yàn)算：pv的驗(yàn)算：v的驗(yàn)算：答：從上面的驗(yàn)算可知所選擇的軸承材料合理10-13解：〔1〕查許用值查教材表10-16得ZCuSn10P1的[p]=15Mpa，[pv]=15Mpa·m/s〔2〕由壓強(qiáng)p確定的徑向載荷〔3〕由pv確定的徑向載荷答：軸承的主要承載能力由pv確定，由〔2〕和〔3〕可知，該軸承的最大徑向載荷為23875N。十一、軸11-1判斷題〔1〕×〔2〕×〔3〕×〔4〕×〔5〕√〔6〕√〔7〕×〔8〕√〔9〕√〔10〕√〔11〕×〔12〕×〔13〕×〔14〕×〔15〕√11-2填空題〔1〕轉(zhuǎn)軸，心軸，傳動軸〔2〕心，轉(zhuǎn)〔3〕回轉(zhuǎn)〔4〕軸徑〔5〕軸向定位，工作〔6〕相對轉(zhuǎn)動，鍵連接，花鍵連接〔7〕軸端，軸向〔8〕〔9〕〔10〕應(yīng)力集中11-3選擇題〔1〕A〔2〕A〔3〕A〔4〕A〔5〕B〔6〕A〔7〕B〔8〕A〔9〕A〔10〕C〔11〕A〔12〕A〔13〕A〔14〕A〔15〕A〔16〕A11-4解：材料為40Cr的傳動軸，C取小值98，則：，圓整為標(biāo)準(zhǔn)值取d=56mm答：軸的直徑可取56mm。11-5解：由得，則：答：該軸能傳遞的最大功率為18.09KW。11-6解：〔1〕計(jì)算支反力，圓周力Ft：合力Fn：支反力：〔2〕計(jì)算彎矩并繪制彎矩圖〔3〕求當(dāng)量彎矩對載荷變化規(guī)律不清楚，一律按脈動循環(huán)處理，取，則〔4〕計(jì)算不安全截面C處的軸徑對于45鋼調(diào)質(zhì)，查表考慮鍵槽影響，軸徑增大5﹪，1.05×29.3＝30.8mm，取標(biāo)準(zhǔn)值為32mm。答：輸出軸不安全截面處的直徑為32mm。11-7解：〔1〕選擇軸的材料選用45鋼，并進(jìn)展正火處理〔2〕初估軸的直徑據(jù)45鋼查表，取C=118，則：因最小軸徑處安裝聯(lián)軸器，考慮到鍵槽的影響，將軸徑增大5%，即d≥〔1+5%〕=24.8mm選擇GY5型聯(lián)軸器，取其標(biāo)準(zhǔn)直徑d=30mm。即為輸出軸的最小直徑?！?〕軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)1〕軸構(gòu)造形式確實(shí)定，如以以下圖2〕各軸段直徑確實(shí)定位置軸徑/mm說明聯(lián)軸器處30由步驟〔2〕確定油封處35為滿足聯(lián)軸器的軸向固定要求而設(shè)一軸肩，由表11-2，軸肩高度a=(0.07~0.1)d=2.1~3mm，兼顧透蓋密封的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取a=2.5mm，即該段軸徑為35mm軸承處40由題意知選用輕系列深溝球軸承；為便于軸承的裝拆，軸承內(nèi)徑應(yīng)稍大于油封處軸徑，并符合滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，故取該段軸徑為40mm，初定軸承型號為6008，兩端一樣齒輪處50考慮齒輪從右端裝入，故齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承處直徑，并為標(biāo)準(zhǔn)直徑，取為50mm軸環(huán)處60齒輪左端用軸環(huán)定位，按齒輪處軸徑d=50mm，由表11-2，軸環(huán)高度a=(0.07~0.1)d=3.5~5mm，取a=5mm，即該段軸徑為60mm左端軸承軸肩處46為了滾動軸承內(nèi)圈的拆卸方便，軸肩高度不能過高，按6008型滾動軸承安裝尺寸查出，取軸肩高度為3mm，即該段軸徑為46mm，故軸環(huán)做成階梯形3〕各軸段長度確實(shí)定位置軸徑/mm說明聯(lián)軸器處82查手冊得軸孔直徑為30mm的GY5型聯(lián)軸器的長度為84mm，為了使聯(lián)軸器右端軸向定位可靠，此軸段長度應(yīng)略小于聯(lián)軸器長度，取該軸段長度為82mm油封處45此段長度包括兩局部：為便于軸承端蓋的裝拆和防止聯(lián)軸器左端面與軸承端蓋上的螺釘相碰撞，取軸承端蓋外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離為20mm；由減速器及軸承端蓋的構(gòu)造設(shè)計(jì)確定取軸承端蓋總寬度為25mm。故該軸段長度為〔25+20〕mm=45mm齒輪處58齒輪右端面與右端軸承之間采用套筒定位，齒輪輪轂寬度為60mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長度應(yīng)略小于齒輪輪轂寬度，取該軸段長度為58mm右端軸承處〔含套筒〕30此段長度包括四局部：查軸承手冊得6008軸承的寬度為15mm；考慮到箱體的鑄造誤差，裝配時(shí)留有余地，右端軸承左端面與箱體內(nèi)壁的間距取為3mm；齒輪對稱布置，齒輪左右端面與箱體內(nèi)壁間的距離均取為10mm；齒輪輪轂寬度與安裝齒輪處軸段長度之差為2mm。故該軸段長度為〔15+3+10+2〕mm=30mm軸環(huán)處8軸環(huán)寬度b=1.4a=1.4×5mm=7mm，取b=8mm左端軸承軸肩處5左端軸承右端面至齒輪左端面的距離與軸環(huán)寬度之差，即〔〔10＋3〕－8〕mm=5mm左端軸承處15等于6008型軸承寬度15mm全軸長243〔82＋45＋58＋30＋8＋5＋15〕mm＝243mm4〕鍵的選擇齒輪與聯(lián)軸器處均采用A型普通平鍵齒輪處：鍵14×50GB/T1096-2003聯(lián)軸器處：鍵8×