【正文】 輪機(jī)構(gòu)來完成間歇轉(zhuǎn)位工作，試確定槽輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。得t=45 314則 n1=180。加上瞬心線附加桿后，這種干涉關(guān)系并沒改變，故仍需削減。彈性滑動(dòng)的存在使得摩擦型帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比必然存在誤差。打滑使得帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。但速度又不能過高，限制高速的因素是離心拉應(yīng)力。計(jì)算的主要內(nèi)容是帶的截型、長(zhǎng)度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。影響多邊形效應(yīng)的因素有鏈節(jié)距、鏈輪齒數(shù)。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：只能用于兩平行軸之間的傳動(dòng)，并且不能用于載荷變化大或急速反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合；不能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；鏈節(jié)容易磨損，使鏈條伸長(zhǎng)，從而容易產(chǎn)生跳鏈甚至脫鏈；工作中有沖擊、噪聲，并且隨速度增大而增大，故鏈傳動(dòng)一般用于低速傳動(dòng)。套筒和銷軸組成的鉸鏈可實(shí)現(xiàn)相鄰鏈節(jié)之間的彎曲。當(dāng)速度過高而又潤(rùn)滑不當(dāng)時(shí)，銷軸與套筒接觸面上壓力增大且瞬時(shí)溫度過高，接觸面上的潤(rùn)滑油膜將被破壞，導(dǎo)致某些接觸點(diǎn)熔焊在一起，然后又被撕裂，形成膠合破壞。911鏈傳動(dòng)有哪些潤(rùn)滑方式？設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)如何選用？解：人工定期潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、浸油或飛濺潤(rùn)滑、壓力噴油潤(rùn)滑。主要根據(jù)用途來選用螺紋類型。103螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘?shù)姆謩e應(yīng)用于什么場(chǎng)合？解：普通螺栓連接用于連接兩個(gè)被連接件，既可承受軸向載荷，也可承受橫向載荷。緊定螺釘多用于固定軸上的零件，傳遞不大的載荷。設(shè)計(jì)計(jì)算公式不同，松連接只有拉應(yīng)力，而緊連接還要記入扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。108影響螺栓聯(lián)強(qiáng)度的主要因素有哪些？可以采用哪些措施提高螺栓連接強(qiáng)度？解：應(yīng)力幅值、應(yīng)力集中、螺栓工藝等。焊接接頭有平頭型（當(dāng)被焊接件厚度不大時(shí)）、各種形式的預(yù)制坡口（當(dāng)被連接件厚度較大時(shí)）。1013 鉚接、焊接和膠接各有什么特點(diǎn)？分別適用于什么場(chǎng)合？解：鉚接的工藝簡(jiǎn)單、耐沖擊、連接牢固可靠，但結(jié)構(gòu)較笨重，被連接件上有釘孔使其強(qiáng)度削弱，鉚接時(shí)噪聲很大。膠接工藝簡(jiǎn)單、便于不同材料及極薄金屬間的連接，膠接的重量輕、耐腐蝕、密封性能好；但是，膠接接頭一般不宜在高溫及沖擊、振動(dòng)條件下工作，膠接劑對(duì)膠接表面的清潔度有較高要求，結(jié)合速度慢，膠接的可靠性和穩(wěn)定性易受環(huán)境影響。如鉚釘連接、焊接、膠接等均屬這類連接。預(yù)緊后，螺栓受拉，被連接件受壓。1018在螺紋連接中，為什么要采用防松裝置？解：連接螺紋滿足自鎖條件，按說不會(huì)自行松脫。1019鍵連接有哪些類型？解：鍵連接的主要類型有：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。1022銷的基本類型及其功用有哪些？解：圓柱銷、圓錐銷和槽銷等, 其功用有定位、連接和安全保護(hù)。1025一齒輪裝在軸上，采用A型普通平鍵連接。解：Qd=80，b180。103=== MPa kdl7180。1)采用4個(gè)M16的鉸制孔用螺栓，螺栓光桿處的直徑ds= 17mm，受壓的最小軸向長(zhǎng)度d= 14 mm，試校核其連接強(qiáng)度；2)若采用M16的普通螺栓連接，當(dāng)接合面間摩擦因數(shù)f =，安裝時(shí)不控制預(yù)緊力，試確定所需螺栓數(shù)目（取偶數(shù)）。14dp180。= N（取Ks=)，p224180。1551027一鋼制液壓油缸，缸內(nèi)油壓p=4 MPa，油缸內(nèi)徑D = 160 mm（圖107），沿凸緣圓周均布8個(gè)螺栓，裝配時(shí)控制預(yù)緊力。p4180。4p[s]=，螺栓直徑d=8mm。試確定普通平鍵連接尺寸，并計(jì)算其能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。160T163。160/2=7040Nm第十一章軸承 思考題和練習(xí)題111滑動(dòng)軸承的摩擦狀況有哪幾種？它們有何本質(zhì)差別？解：分為四種：干摩擦狀態(tài)，當(dāng)兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間無(wú)任何介質(zhì)時(shí)，兩摩擦表面直接接觸，摩擦因數(shù)大，兩表面的磨損快，摩擦功率損耗也較大；邊界摩擦狀態(tài)，兩摩擦表面上吸附有一層極薄的潤(rùn)滑介質(zhì)薄膜，兩摩擦表面被薄膜隔開，但在載荷作用下，有部分表面上的凸峰會(huì)刺破薄膜而形成直接接觸，因此這種狀態(tài)下摩擦因數(shù)和磨損都比較大；液體摩擦狀態(tài)，當(dāng)兩表面之間存在液體介質(zhì)，同時(shí)液體介質(zhì)的厚度足以將兩表面完全隔開，在這種狀態(tài)下，兩表面之間的摩擦完全來自液體介質(zhì)內(nèi)部，摩擦因數(shù)很小，磨損幾乎為零；混合摩擦狀態(tài)，當(dāng)兩表面之間液體介質(zhì)的厚度較小，使兩摩擦表面之間一些地方形成液體摩擦，而在另一地方形成邊界摩擦。而且當(dāng)軸頸與軸瓦磨損后，無(wú)法調(diào)整其間的間隙。能同時(shí)滿足軸承材料要求的是難找的，為使各種軸承材料在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，在工藝上可以用澆鑄或壓合方法，將具有減磨作用的薄層材料粘附在軸瓦基體上。116選擇下列正確解案。d=120，[p]=，[pv]=，[v]=10F9000== MPa ld120180。1000p=118驗(yàn)算一非液體摩擦的滑動(dòng)軸承，已知軸轉(zhuǎn)速n=65r/min，軸直徑d=85mm，軸承寬度B=85mm，徑向載荷R=70kN，軸的材料為45號(hào)鋼。1000= m/s pv=Rpdn180。解：p=R30000== MPa ld70180。1000滑動(dòng)軸承的材料為ZCuZn16Si4。1000pv=Rpdn180。解：見表11—2 1112 說明下列型號(hào)軸承的類型、尺寸、系列、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及精度等級(jí)：32210E，52411/P5，61805，7312AC，NU2204E。1)由于球軸承元件之間是點(diǎn)接觸，而滾子軸承是線接觸，所以在同樣的載荷下球軸承的接 觸應(yīng)力要比滾子軸承大，因此當(dāng)載荷輕而平穩(wěn)時(shí)，宜選球軸承；而當(dāng)載荷大、有沖擊時(shí)則宜選用滾子軸承。2．軸承的轉(zhuǎn)速1)由于球軸承比滾子軸承的滾動(dòng)阻力小，所以在尺寸、精度相同時(shí)，球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高，在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。3．軸承的調(diào)心性能 當(dāng)軸的跨距較大、彎曲剛度較小或由于加工安裝等原因造成軸兩端的軸承有較大不同心時(shí)，應(yīng)采用具有自動(dòng)調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。轉(zhuǎn)軸既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩，如的減速箱轉(zhuǎn)軸。碳素鋼具有較高的綜合機(jī)械性能，因此應(yīng)用較多，特別是45號(hào)鋼應(yīng)用最為廣泛。此外，合金鋼對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較高，因此設(shè)計(jì)合金鋼軸時(shí)，更應(yīng)從結(jié)構(gòu)上避免或減小應(yīng)力集中，并減小其表面粗糙度。軸肩和軸環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并能承受較大軸向力；套筒定位結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單、可靠，但不適合高轉(zhuǎn)速情況。10180。[t]180。[t]，Nm T163。180。軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，問該軸能否滿足強(qiáng)度要求？ 解：Me=M2+(aT)2=72+(180。1210 聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器的功用有何異同？各用在機(jī)械的什么場(chǎng)合？解：聯(lián)軸器和離合器都是用來連接兩軸(或軸與軸上的回轉(zhuǎn)零件)，使它們一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩的部件，但離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離或接合，聯(lián)軸器則不能。1213萬(wàn)向聯(lián)軸器有何特點(diǎn)？如何使軸線間有較大偏斜角a的兩軸保持瞬時(shí)角速度不變？ 解：萬(wàn)向聯(lián)軸器的最大特點(diǎn)就是能適應(yīng)兩軸間很大的角度位移，為保持輸出瞬時(shí)角速度不變，可采用雙萬(wàn)向聯(lián)軸器，且在聯(lián)軸器布置上滿足恒速要求的三個(gè)條件。其缺點(diǎn)為外廓尺寸較大；在接合、分離過程中要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，故發(fā)熱量較大，磨損也較大。制動(dòng)帶包在制動(dòng)輪上，制動(dòng)帶與制動(dòng)輪之間產(chǎn)生摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)合閘制動(dòng)。彈簧的主要功用有：1）控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，如制動(dòng)器、離合器中的控制彈簧，內(nèi)燃機(jī)氣缸的閥門彈簧等。2 彈簧旋繞比C的含義是什么？設(shè)計(jì)彈簧時(shí)為什么C值不宜取得過大或過??？ 解：彈簧旋繞比C是彈簧外徑與鋼絲直徑之比，旋繞比C影響彈簧的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及制造的難易。該特性曲線的斜率值反映彈簧的剛度。飛輪能否調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)？解：飛輪由于它的儲(chǔ)能作用，使其在工程中得到廣泛應(yīng)用。解：不平衡在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力是由于不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力（外力）引起的；而速度波動(dòng)則是由于速度變化使得構(gòu)件間的相互作用力（內(nèi)力）變化引起的。146圖示為一鋼制圓盤，盤厚b=50mm。（鋼的密度r=）題146圖解：(mbrb)x=(180。100180。52180。sin1350+500180。=mb，d=4mb180。一般步驟：1擬定機(jī)械的工作原理,2執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及原動(dòng)機(jī)的選擇，3機(jī)構(gòu)的選型及組合，4機(jī)構(gòu)的尺寸綜合，5方案分析，6方案評(píng)審。這些要求包括運(yùn)動(dòng)形式的變換、減速或增速、變速以及運(yùn)動(dòng)精度等。（4）選用機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)條件，要取材方便，加工容易，便于安裝調(diào)試。12 在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)副所產(chǎn)生的約束數(shù)與自由度有何關(guān)系？ [解] 約束數(shù)+自由度=3 13 如何判別有構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副組成的系統(tǒng)是否具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？ [解] 自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)系統(tǒng)無(wú)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)185。[解] a)n=3，PL=4，PH=0 F=3180。51=1c)n=3，PL=4，PH=0 F=3180。4=117試計(jì)算下列圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束。33 圖解法設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，采用了什么原理？簡(jiǎn)單敘述此原理的主要內(nèi)容。42 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪幾個(gè)？那些是標(biāo)準(zhǔn)的，其標(biāo)準(zhǔn)值是否相同？為什么這些參數(shù)稱為基本參數(shù)？[解] 基本參數(shù)：齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角a、齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*。標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)節(jié)圓與分度圓重合。45 何謂齒廓的根切現(xiàn)象？產(chǎn)生根切的原因是什么？是否基圓愈小愈容易發(fā)生根切？根切有什么危害？如何避免根切？[解] 齒輪齒根的漸開線齒廓被切去的現(xiàn)象為根切現(xiàn)象。49 現(xiàn)有A、B兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，A對(duì)參數(shù)為；模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=40，z2=90，齒寬b=60mm；B對(duì)參數(shù)為：模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=45，齒寬b=60mm。410 應(yīng)主要根據(jù)哪些因素來決定齒輪的結(jié)構(gòu)型式？常見的齒輪結(jié)構(gòu)型式有哪幾種？它們分別用于何種場(chǎng)合？[解]根據(jù)齒輪的幾何尺寸、毛坯材料、加工工藝等決定等決定齒輪結(jié)構(gòu)型式。500mm。411 已知一對(duì)外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪m=2mm，z1=20,z2=45,試計(jì)算這對(duì)吃亂的分度直徑、齒頂高、齒根高、頂隙、中心距、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、齒距、齒厚和齒槽寬。2=2mmhf=180。=35mmdf2=902180。45sin20o2= a=20o基圓 r=0 aob=0齒頂圓r1a=2180。當(dāng)dfdb=0時(shí)，=，當(dāng)z179。[解] 分度圓齒厚相等，齒頂圓和齒根圓齒厚不等，因基圓愈小，漸開線愈彎曲，基圓愈大，漸開線愈平直，故齒數(shù)多的齒輪齒頂圓和齒根圓的齒厚大。416 單級(jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，大齒輪的材料為ZG270—500正火，P=4kw，n1=720r/min，m=4mm，z1=25,z2=73,b1=84mm,b2=78mm,單向傳動(dòng)，載荷有中等沖擊，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)算此單級(jí)傳動(dòng)的強(qiáng)度。[解]mn(z1+z2)4(23+98)==180。（3）標(biāo)出各個(gè)齒輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力的方向。斜齒輪mn=6mm,z3=21,z4=84。9中兩輪的傳動(dòng)比是相對(duì)角速度之比。57 如何從復(fù)雜的混合輪系中劃分出各個(gè)基本輪系？ [解] 先找行星輪，再找支持行星輪的系桿及其中心論，則行星輪、系桿、中心輪和基價(jià)組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系。[解]162。583z6z4z2i16==(1)==180。z1 則 n6= n11450==，已知各齒輪的齒數(shù)為z1=15,z2=28,z3=15,z4=55, z9=40，被加工齒輪B的齒數(shù)為2，試計(jì)算傳動(dòng)比i75。15z5180。15180。5=n3nHzz30180。4016n因n5，則i1H=1=513 在圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：z1=24,z2=48, z2’=30,z3=102,z3’=20, z4=40, z5=100。24180。==162。80即== nH=180。試求齒輪2的齒數(shù)。19114i52z11=180。171180。試求該輪系的傳動(dòng)比iAH，并說明軸A與軸H的轉(zhuǎn)向是否相同。主要缺點(diǎn)是精確度要求較高，加工比較復(fù)雜，安裝調(diào)整比較困難。[解]棘輪最小齒數(shù)z=360ojmax=30o齒頂圓直徑D=mz=300mm周節(jié)P=mp=10p=齒槽夾角q=60o齒項(xiàng)厚h==棘爪長(zhǎng)度L187。76 機(jī)械平衡有哪幾類？ [解] 機(jī)械平衡可以分為回轉(zhuǎn)件的平衡和機(jī)構(gòu)的平衡兩類。78 為什么要進(jìn)行平衡試驗(yàn)平衡試驗(yàn)有哪幾種？ [解] 雖然經(jīng)過平衡計(jì)算的回轉(zhuǎn)件在理論上是完全平衡的，但由于制造和安裝誤差及材質(zhì)不均勻等原因，還會(huì)存在不平衡現(xiàn)象，這種不平衡現(xiàn)象只能用試驗(yàn)的方法來進(jìn)一步平衡。打滑是可以避免的，而彈性華東是不可避免的。87 ,平均帶速為10mgs1，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求緊邊拉力、有效工作拉力及初拉力。[解]D2D1180。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑由表84，取D1=90mm，設(shè)滑動(dòng)率e=，得D2=n11440D1(1e)=180。90180。（5）確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld初選中心距a0=450mm,符合 （D1+D2）由式（81）得帶長(zhǎng)2（D1D2）(20090)L=2a0+（D1+D2）+=2180。1400=448mmamax=469+180。=5根。180。sin()=(10)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。120。P233。4235。[解] 設(shè)V=3g8mgs1，由表95取小鏈齒輪數(shù)z1=67，所以大鏈輪數(shù)z2=iz1=180。749==1000P/v=100180。107 螺紋副的自鎖條件是什么？[解]螺紋副的自鎖條件為l163。4Fp[s]ss240= ，表105，ss=240MPa松螺紋設(shè)計(jì)公式n4180。[解] 每個(gè)螺栓的預(yù)緊力4[解] 構(gòu)件2按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)5圈時(shí)，構(gòu)件2向右移動(dòng) L2=5SA=20mm螺母3向左移動(dòng)L=5mm，L2說明螺旋副B與螺旋副A旋向相同，皆為右旋。對(duì)于不變轉(zhuǎn)矩a=；對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩a=；對(duì)于對(duì)稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩a=1。110320=20==36mm,d2=54mmd2179。106P22=180。180。各種工程機(jī)械、農(nóng)田作業(yè)機(jī)械等。第2章機(jī)械零件尺寸的確定思考題和練習(xí)題21 什么是失效，列舉失效的三種形式？解：由于種種原因，零件不能正常工作，都稱為失效。工作應(yīng)力可分靜應(yīng)力和變應(yīng)力： 應(yīng)力的大小或方向不隨時(shí)間變化或隨時(shí)間變化緩慢的應(yīng)力叫靜應(yīng)力，應(yīng)力的大小或方向隨時(shí)間變化的應(yīng)力叫變應(yīng)力。該條件是在機(jī)構(gòu)可動(dòng)的前提下獲得的。這時(shí)此種機(jī)構(gòu)常用于具有自適應(yīng)要求的情況，如玩具車的遇障礙能自動(dòng)轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)輪，就是采用具有兩個(gè)自由度的輪系，而驅(qū)動(dòng)所用的原動(dòng)件只有一個(gè)，來實(shí)現(xiàn)這一