【正文】 80。仿形法的特點(diǎn)是所用刀具的切削刃形狀與被切齒輪輪槽的形狀相同。68模數(shù)和齒數(shù)相同的變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，哪些參數(shù)發(fā)生了變化？哪些參數(shù)沒有變化？解：模數(shù)、齒數(shù)、分度圓壓力角、基圓直徑、分度圓直徑、齒距等都沒有發(fā)生變化；齒厚、齒槽寬、齒頂高和齒根高等發(fā)生了變化，而且變位齒輪的齒廓曲線用的是與標(biāo)準(zhǔn)齒輪同一基圓上的漸開線的不同區(qū)段。齒輪1轉(zhuǎn)向和螺旋方向如圖所示，為了使軸Ⅱ上兩齒輪的軸向力方向相反，試確定各齒輪的螺旋線方向，并在嚙合點(diǎn)處齒輪各分力的方向。為了在一臺(tái)機(jī)器上獲得很大的傳動(dòng)比，或是獲得不同轉(zhuǎn)速，就要采用一系列的齒輪組成輪系。因?yàn)檗D(zhuǎn)化輪系是“定軸輪系”，故可利用定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法，求得轉(zhuǎn)化輪系中各輪之間的傳動(dòng)比關(guān)系，從而導(dǎo)出原周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比。若n1=1000r/min，齒輪9的模數(shù)m=3mm，Z3Z264Z7Z915286413225= =，傳動(dòng)比i75==，i57=351514025Z4Z11Z5Z832試求齒條10的速度V10。1000=p180。題78圖解：i13=Hzn1nH=3=1，n3=nIII,nH=nII,n1=nI，nIII=2nIInIn3nHz179如題79圖示，已知Z1=30，Z2=20，Z3=120，Z4=2，Z5=50，Z6=20（m=3mm），nl=1450rpm，求齒條7線速度V的大小和方向。現(xiàn)擬采用一槽輪機(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。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。打滑使得帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。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。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)。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。主要根據(jù)用途來選用螺紋類型。緊定螺釘多用于固定軸上的零件，傳遞不大的載荷。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。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。如鉚釘連接、焊接、膠接等均屬這類連接。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。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)。解：Qd=80，b180。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)）。= N（取Ks=)，p224180。p4180。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。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。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。d=120，[p]=，[pv]=，[v]=10F9000== MPa ld120180。1000= m/s pv=Rpdn180。1000滑動(dòng)軸承的材料為ZCuZn16Si4。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。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。1115 試按滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算公式分析：（1）轉(zhuǎn)速一定的7207C軸承，其額定動(dòng)載荷從C增為2C時(shí)，壽命是否增加一倍？（2）轉(zhuǎn)速一定的7207C軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷從P增為2P時(shí)，壽命是否由Lh下降為L(zhǎng)h/2？（3）當(dāng)量動(dòng)載荷一定的7207C軸承，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速由n增為2n時(shí)，其壽命有何變化？ 解：（1）否，應(yīng)是原來的8倍（2）否，應(yīng)是Lh/8（3）轉(zhuǎn)數(shù)壽命不變，時(shí)間壽命縮小一半。而當(dāng)載 荷方向?yàn)榧冚S向時(shí)，則應(yīng)選用推力球軸承。1000滑動(dòng)軸承的材料為HT150。1000pv=Rpdn180。103== MPa 解：p=ld85180?！?a)相對(duì)速度(b)外載(c)外界油壓(d)溫度 117校核鑄件清理滾筒上的一對(duì)滑動(dòng)軸承，已知裝載量加自重為 18000 N，轉(zhuǎn)速為 40 r/min，兩端軸頸的直徑為 120 mm，軸瓦材料為錫青銅ZCuSn10Pl，用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。調(diào)心式軸承軸瓦外表面為球面，起調(diào)心作用，以適應(yīng)軸的偏斜。8180。11，L=108，l=Lb=90，k=，sbS=解：bh=182T/60=101 MPa，lk[s]bS=75 MPa，強(qiáng)度不足。解：FS=p180。2）d1=，[s]=ss3= MPa，[s]pd12155zFQf=KsT，163。128平鍵標(biāo)記：鍵A 22X14 GB/T—1096—79，鍵長(zhǎng)L=150mm，sbs= MPa，[s]bs=110MPa，滿足連接的強(qiáng)度。m，工作中有輕微沖擊。1021花鍵連接與平鍵連接相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？解：與平鍵連接相比，花鍵連接的導(dǎo)向性好，齒根處的應(yīng)力集中較小，適用于傳遞載荷大、定心精度要求高或者經(jīng)常需要滑移的連接。螺栓與孔壁之間有間隙，故無定位作用，靠結(jié)合面間摩擦承受橫向載荷，應(yīng)用最廣泛。屬這類連接的有螺紋連接、鍵連接、銷連接及型面連接等。常用的膠粘劑有酚醛乙烯、聚氨脂、環(huán)氧樹脂等。107在受拉伸螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算中，總載荷是否等于預(yù)緊力與拉伸工作載荷之和？ 解：總載荷不等于預(yù)緊力與拉伸工作載荷之和，因?yàn)榧由贤廨d荷后預(yù)緊力會(huì)減小。鉸制孔螺栓連接承受橫向載荷的兩個(gè)被連接件，靠螺栓光桿部分與孔壁之間相互擠壓來承受橫向載荷，承載能力大，并有定位作用，用螺栓桿承受橫向載荷或者固定被連接件的相對(duì)位置的場(chǎng)合。第十章機(jī)械連接 思考題和練習(xí)題101螺紋主要有哪幾種類型？根據(jù)什么選用螺紋類型？解：傳動(dòng)螺紋和連接螺紋。99鏈傳動(dòng)有哪些失效形式？通常發(fā)生在什么工況下？解：鏈傳動(dòng)中兩邊鏈條的拉力也不相等，在變應(yīng)力的作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會(huì)發(fā)生疲勞斷裂，滾子和套筒表面也會(huì)在接觸變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕。鏈輪齒數(shù)過大，越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。94帶傳動(dòng)的失效形式是什么？其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則如何？計(jì)算的主要內(nèi)容是什么？解：帶傳動(dòng)的失效形式是帶的疲勞破壞和打滑。當(dāng)彈性滑動(dòng)區(qū)段擴(kuò)大到整個(gè)接觸弧時(shí)，帶傳動(dòng)的有效拉力即達(dá)到最大值。類似的情況，當(dāng)從動(dòng)輪停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪的最后一個(gè)輪齒還沒有退出嚙合區(qū)域，同樣產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。82為什么槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)k不能大于1？ 解：因?yàn)榭傄型Ｐ獣r(shí)間。當(dāng)銑斜齒圓柱齒輪時(shí)，分齒運(yùn)動(dòng)從軸I輸入，附加轉(zhuǎn)動(dòng)從軸II輸人，故軸III的轉(zhuǎn)速（傳至工作臺(tái)）是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成。18180。題76圖解：77題77圖示輪系中，已知1輪轉(zhuǎn)向n1如圖示。實(shí)際上看一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系是行星輪系還是差動(dòng)輪系，只要看有無中心輪被固定為機(jī)架，若有中心輪被固定為機(jī)架，則為行星輪系，若中心輪都是可動(dòng)的，則為軸轉(zhuǎn)輪系。題611題611解題613解第七章輪系和減速器 思考題和練習(xí)題1在什么情況下要考慮采用輪系？輪系有哪些功用？試舉例說明。提出當(dāng)量齒輪的概念，一方面是齒輪加工時(shí)按當(dāng)量齒輪來選刀具，另一方面是為了設(shè)計(jì)方便，即設(shè)計(jì)斜齒輪、錐齒輪時(shí)，都將其“折合”成直齒輪（當(dāng)量齒輪）來設(shè)計(jì)。其中剃齒、珩齒和磨齒屬于齒形的精加工方法。67齒輪的輪齒切制方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？解：齒輪可以通過壓鑄、熱扎、冷扎、粉末冶金、沖壓等的無屑加工方法和切削等方法來加工，其中切削加工方法具有良好的加工精度，是目前齒形加工的主要方法。解：i12=，a=100mm，m=2mm，m(Z1+Z2)Z2=100 =，2Z1z1=40，z2=60d1=m180。180。110320=20==36mm,d2=54mmd2179。[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。107 螺紋副的自鎖條件是什么？[解]螺紋副的自鎖條件為l163。[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。P233。sin()=(10)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。=5根。（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。（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。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。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。[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。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。19114i52z11=180。80即== nH=180。24180。5=n3nHzz30180。15z5180。583z6z4z2i16==(1)==180。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。斜齒輪mn=6mm,z3=21,z4=84。[解]mn(z1+z2)4(23+98)==180。[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。45sin20o2= a=20o基圓 r=0 aob=0齒頂圓r1a=2180。2=2mmhf=180。500mm。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。標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)節(jié)圓與分度圓重合。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。51=1c)n=3，PL=4，PH=0 F=3180。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)無確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)185。必要時(shí)再檢查所設(shè)計(jì)的凸輪是否滿足αmax≤[α]的要求。此時(shí)若ρ＝rT，工作廓線的曲率半徑為零，則工作廓線將出現(xiàn)尖點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為變尖現(xiàn)象；若ρ因此，對(duì)于外凸的凸輪輪廓曲線，應(yīng)使?jié)L子半徑小于理論廓線的最小曲率半徑ρmin。選擇推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律，首先須滿足機(jī)器的工作要求，其次還應(yīng)凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性；此外，還應(yīng)使所設(shè)計(jì)的凸輪便于加工，等等。52常用的推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律各有何特點(diǎn)？各適用于何種場(chǎng)合？什么是剛性沖擊和柔性沖擊？解：所謂推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指推桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移s、速度v 和加速度a 隨時(shí)間t 變化的規(guī)律。(3)按推桿的運(yùn)動(dòng)形式分1)直動(dòng)推桿。盤形凸輪機(jī)構(gòu)和移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)為平面凸輪機(jī)構(gòu)，而圓柱凸輪機(jī)構(gòu)是一種空間凸輪機(jī)構(gòu)。；f3=125176。題410圖解：曲柄的長(zhǎng)度LAB=，連桿的長(zhǎng)度LBC=。試確定曲柄1和連桿2的長(zhǎng)度LAB和LBC。50+10046試確定題46圖兩機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的擺角j和機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。44何謂連桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角？其大小對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的工作有何影響？在四桿機(jī)構(gòu)中最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在何位置？解：壓力角—在不計(jì)摩擦力、慣性力和重力時(shí)，從動(dòng)件所受的力 F 與 受力點(diǎn)速度 V c 所夾的銳角。若機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目大于機(jī)構(gòu)的自由度目時(shí)，則機(jī)構(gòu)就根本不能運(yùn)動(dòng)或機(jī)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)將發(fā)生損壞，故此時(shí)機(jī)構(gòu)是時(shí)不能應(yīng)用的。24 設(shè)計(jì)人員為什么需要熟悉材料機(jī)械性質(zhì)？解：設(shè)計(jì)人員只有熟悉材料機(jī)械性質(zhì)，才能根據(jù)零件的要求正確的選擇材料。12解：評(píng)價(jià)產(chǎn)品的優(yōu)劣的指標(biāo)有哪些？ 解：產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的13機(jī)械零件常用的材料有哪些？為零件選材時(shí)應(yīng)考慮哪些主要要求？ 解：制造機(jī)械零件的材料目前用得最多的是金屬材料，其又分為鋼鐵材料和非鐵材料（如銅、鋁及其合金等）；其次是非金屬材料（如工程塑料、橡膠、玻璃、皮革、紙板、木材及纖維制品等）和復(fù)合材料（如纖維增強(qiáng)塑料、金屬陶瓷等）。各種工程機(jī)械、農(nóng)田作業(yè)機(jī)械等。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。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