【文章內(nèi)容簡介】 方便，即設(shè)計斜齒輪、錐齒輪時，都將其“折合”成直齒輪（當(dāng)量齒輪）來設(shè)計。611如圖所示為一雙級斜齒輪傳動。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，并在嚙合點處齒輪各分力的方向。題613612蝸桿傳動的特點是什么？為什么蝸桿傳動要比齒輪傳動效率低的多？解：蝸桿傳動具有傳動比大、工作平穩(wěn)、噪聲小和反行程可自鎖等優(yōu)點。其主要缺點是嚙合齒面間有較大的相對滑動速度，容易引起磨損和膠合。蝸桿傳動比齒輪傳動效率低的多的原因也是嚙合齒面間有較大的相對滑動速度，相對滑動不僅徑向上有，齒向上也有，而且更大。613圖示蝸桿傳動中，蝸桿均為主動件。試在圖中標(biāo)出未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)向及螺旋線方向，并在嚙合點處畫出蝸桿和蝸輪各分力的方向。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。解：一對齒輪傳動的傳動比有限，不能過大。為了在一臺機(jī)器上獲得很大的傳動比，或是獲得不同轉(zhuǎn)速，就要采用一系列的齒輪組成輪系。輪系功用有：（1）獲得大的傳動比；（2）實現(xiàn)變速、變向傳動；（3）實現(xiàn)運(yùn)動的合成和分解；（4）實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動。例子見教材。72定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系有什么區(qū)別？行星輪系與差動輪系的區(qū)別是什么？解：定軸輪系中各輪幾何軸線的位置相對于機(jī)架是固定不動的。輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若其中至少有一個齒輪的幾何軸線位置相對于機(jī)架不固定，而是繞著其他齒輪的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)的，稱為周轉(zhuǎn)輪系。行星輪系是單自由度的軸轉(zhuǎn)輪系，而差動輪系是兩自由度的軸轉(zhuǎn)輪系。實際上看一個周轉(zhuǎn)輪系是行星輪系還是差動輪系，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，若中心輪都是可動的，則為軸轉(zhuǎn)輪系。73什么是轉(zhuǎn)化輪系？引入轉(zhuǎn)化輪系的目的是什么？ 解：通過在整個周轉(zhuǎn)輪系上加上一個與行星架H旋轉(zhuǎn)方向相反的相同大小的角速度nH，把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的“定軸輪系”，并稱其為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。因為轉(zhuǎn)化輪系是“定軸輪系”，故可利用定軸輪系傳動比的計算方法，求得轉(zhuǎn)化輪系中各輪之間的傳動比關(guān)系，從而導(dǎo)出原周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。74如何確定輪系的轉(zhuǎn)向關(guān)系？解：定軸輪系的轉(zhuǎn)向關(guān)系是用畫箭頭的方法來確定，周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系的轉(zhuǎn)向關(guān)系是計算出來的，傳動比前“+”號為方向相同，“—”號為方向相反。75如何把復(fù)合輪系分解為簡單的輪系？ 解：劃分輪系關(guān)鍵是把復(fù)合輪系中的周轉(zhuǎn)輪系劃分出來，一個行星架好似一個周轉(zhuǎn)輪系的“家長”，連同其上的行星輪及與行星輪嚙合的中心輪同屬一個周轉(zhuǎn)輪系。定軸輪系部分，一定是每對相嚙合的齒輪的軸線都是固定不動的。76在題76圖的滾齒機(jī)工作臺傳動裝置中，已知各輪的齒數(shù)如圖中括弧內(nèi)所示。若被切齒輪為64齒，求傳動比i75。題76圖解：77題77圖示輪系中，已知1輪轉(zhuǎn)向n1如圖示。各輪齒數(shù)為：Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=Z6=18，Z7=1（左旋蝸桿）Z8=40，Z9=20。若n1=1000r/min，齒輪9的模數(shù)m=3mm，Z3Z264Z7Z915286413225= =，傳動比i75==，i57=351514025Z4Z11Z5Z832試求齒條10的速度V10。題77圖解：i18=40180。60180。18180。4020180。15180。18180。1n1，=320，n9=n8=320=1000320v10=pdn960180。1000=p180。20180。3180。100060180。320180。1000=78如題78圖所示為 Y38滾齒機(jī)差動機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡圖，其中行星輪 2空套在轉(zhuǎn)臂（即軸II）上，軸II和軸III的軸線重合。當(dāng)銑斜齒圓柱齒輪時，分齒運(yùn)動從軸I輸入，附加轉(zhuǎn)動從軸II輸人，故軸III的轉(zhuǎn)速（傳至工作臺）是兩個運(yùn)動的合成。已知z1=z2=z3及輸入轉(zhuǎn)速nnII時，求輸出轉(zhuǎn)速nIII。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。題79圖題710圖解：i13=Hzn1nHn50=3=4，nH=n1，i45=4==25，n5=n6,n4=nH，5n3nHz1n52n6=pdn6nHn1==，v7=2525180。560180。1000710題710圖示為錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系。已知Z1=Z2=17，Z2′=30，Z3=45，若1輪轉(zhuǎn)速n1=200r/min，試求系桿轉(zhuǎn)速nH。解：i13=Hzzn1nH=23=，n3=0，nH=2n1=400rmin /n3nHz1z2第八章間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)思考題及練習(xí)題81 棘輪機(jī)構(gòu)除常用來實現(xiàn)間歇運(yùn)動的功能外，還常用來實現(xiàn)什么功能？ 解：制動器、單向離合器、超越離合器等。82為什么槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)k不能大于1？ 解：因為總要有停歇時間。83 某自動機(jī)的工作臺要求有六個工位，轉(zhuǎn)臺停歇時進(jìn)行工藝動作，其中最長的一個工序為30秒鐘?，F(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)主動輪的轉(zhuǎn)速。解：k=n()=1180。()=121z12161 3tdttj=由k=得t=tj/(1k)，tt139。和tj=3039。得t=45 314則 n1=180。60=r/mint3代入k=84為什么不完全齒輪機(jī)構(gòu)主動輪首、末兩輪齒的齒高一般需要削減？加上瞬心線附加桿后，是否仍需削減？為什么？解：對于不完全齒輪，從動輪起動時，主動輪的第一個齒要繞著主動輪心，以圓弧方向進(jìn)入從動輪的齒槽，如果是正常齒高，就會與從動輪的后續(xù)輪齒產(chǎn)生干涉。類似的情況，當(dāng)從動輪停止運(yùn)動時，主動輪的最后一個輪齒還沒有退出嚙合區(qū)域，同樣產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。因此，為了避免在起動時輪齒發(fā)生干涉，和在停止時保證從動輪定位準(zhǔn)確，主動輪首末兩齒的齒頂高要適當(dāng)微降低。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。85棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)及凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)均能使執(zhí)行構(gòu)件獲得間歇運(yùn)動，試從各自的工作特點、運(yùn)動及動力性能分析它們各自的適用場合。解：棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)有剛性沖擊，適合于低速運(yùn)動的機(jī)械；槽輪機(jī)構(gòu)有柔性沖擊，適合中等速度的機(jī)械；凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)可以沒有沖擊，適合高速運(yùn)動的機(jī)械。第九章帶傳動和鏈傳動思考題和練習(xí)題91什么是帶傳動的彈性滑動和打滑？二者有什么區(qū)別？分別對帶傳動有什么影響？ 解：帶在工作過程中的緊邊拉力和松邊拉力引起帶的彈性變形導(dǎo)致帶與帶輪間的滑動為帶傳動的彈性滑動，這是帶傳動正常工作時固有的特性。彈性滑動的存在使得摩擦型帶傳動的傳動比必然存在誤差。在正常情況下，帶的彈性滑動只發(fā)生在帶由主、從動輪上離開以前的那一部分接觸弧上，隨著工作載荷的增大，彈性滑動的區(qū)段也將擴(kuò)大。當(dāng)彈性滑動區(qū)段擴(kuò)大到整個接觸弧時，帶傳動的有效拉力即達(dá)到最大值。如果工作載荷再進(jìn)一步增大，則帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。打滑使得帶傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。但若機(jī)器出現(xiàn)瞬間過載，則打滑會對機(jī)器起到一種保護(hù)作用。92為什么說帶傳動適合高速傳動？但速度又不能過高，限制高速的因素是什么？解：從帶所能傳遞的功率P=Fev來看，帶的速度越高，則有效拉力越小，要求帶的1000截面尺寸就越小，或者說，同樣有效拉力下，速度越高，則帶能傳遞的功率就越大。所以說帶傳動適合高速傳動。但速度又不能過高，限制高速的因素是離心拉應(yīng)力。93在V帶傳動設(shè)計中，為什么要限制小帶輪的最小基準(zhǔn)直徑？ 解：因為小帶輪的直徑過小，就會使帶的彎曲應(yīng)力過大。94帶傳動的失效形式是什么？其設(shè)計準(zhǔn)則如何？計算的主要內(nèi)容是什么？解：帶傳動的失效形式是帶的疲勞破壞和打滑。設(shè)計準(zhǔn)則是在保證不打滑的條件下，使帶具有一定的疲勞壽命。計算的主要內(nèi)容是帶的截型、長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。95什么是鏈傳動的多邊形效應(yīng)？它對傳動有什么影響？影響多邊形效應(yīng)的因素有哪些？解：當(dāng)主動鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)時，從動鏈輪的角速度將周期性地變動。鏈傳動的這種運(yùn)動特征，是由于圍繞鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。對傳動的影響是瞬時傳動比不恒定和產(chǎn)生動載荷。影響多邊形效應(yīng)的因素有鏈節(jié)距、鏈輪齒數(shù)。96試分析鏈輪齒數(shù)過大或過小對鏈傳動有何影響？解：小鏈輪齒數(shù)對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響，齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但圓周力增大，多邊形效應(yīng)顯著，傳動的不均勻性和動載荷增大，鏈條鉸鏈磨損加劇。鏈輪齒數(shù)過大，越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。97鏈傳動和帶傳動相比較，各有何優(yōu)缺點？分別適用于什么場合？解：與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保證準(zhǔn)確的平均傳動比；需要的張緊力??；結(jié)構(gòu)緊湊。鏈傳動的主要缺點是：只能用于兩平行軸之間的傳動，并且不能用于載荷變化大或急速反轉(zhuǎn)的場合；不能保證恒定的瞬時傳動比；鏈節(jié)容易磨損，使鏈條伸長，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，故鏈傳動一般用于低速傳動。帶傳動主要用于高速時的遠(yuǎn)距離傳動，鏈傳動用于不易采用帶傳動或齒輪傳動的場合。98滾子鏈由哪幾種零件組成？哪些零件之間為過盈配合？哪些零件之間為間歇配合？ 解：滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成。內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間分別采用過盈連接；套筒和銷軸之間、套筒和滾子之間、內(nèi)鏈板和外鏈板之間均有間隙，可以相對運(yùn)動。套筒和銷軸組成的鉸鏈可實現(xiàn)相鄰鏈節(jié)之間的彎曲。滾子是活套在套筒上，有間隙。99鏈傳動有哪些失效形式？通常發(fā)生在什么工況下？解：鏈傳動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，鏈板將會發(fā)生疲勞斷裂，滾子和套筒表面也會在接觸變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生疲勞點蝕。由于組成鉸鏈的銷軸與套筒間承受較大的壓力，同時傳動時相對擺動，故將導(dǎo)致鉸鏈磨損。當(dāng)速度過高而又潤滑不當(dāng)時，銷軸與套筒接觸面上壓力增大且瞬時溫度過高，接觸面上的潤滑油膜將被破壞，導(dǎo)致某些接觸點熔焊在一起，然后又被撕裂，形成膠合破壞。低速的鏈條過載，并超過了鏈條靜力強(qiáng)度的情況下，鏈條就會被拉斷。910鏈傳動發(fā)生脫鏈和跳齒的主要原因有哪些？若只考慮鏈條鉸鏈的磨損跳齒和脫鏈通常會發(fā)生在哪個鏈輪上？為什么？解：兩鏈輪不共面、鏈條鉸鏈磨損、鏈條垂度過大等。若只考慮鏈條鉸鏈的磨損跳齒和脫鏈通常會發(fā)生在大鏈輪上，因為Dp一定時，齒數(shù)越多，節(jié)圓外移量Dd越大，也就越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。911鏈傳動有哪些潤滑方式？設(shè)計時應(yīng)如何選用？解：人工定期潤滑、滴油潤滑、浸油或飛濺潤滑、壓力噴油潤滑。隨著鏈速、鏈節(jié)節(jié)距的增大，依次選擇以上潤滑方式。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：傳動螺紋和連接螺紋。傳動螺紋主要有矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋；連接螺紋主要有普通螺紋和管螺紋，前者多用于緊固連接，后者用于緊密連接。主要根據(jù)用途來選用螺紋類型。102螺紋的主要參數(shù)有哪些？螺距和導(dǎo)程有什么區(qū)別？如何判斷螺紋的線數(shù)和旋向？ 解：螺紋的主要參數(shù)有大徑（公稱直徑）、螺距、導(dǎo)程、線數(shù)等。螺距是相鄰兩螺紋牙的軸向尺寸；導(dǎo)程是同一螺紋轉(zhuǎn)一周所走的軸向距離，大小等于螺距乘線數(shù)。線數(shù)根據(jù)同一螺紋轉(zhuǎn)一圈所走的螺距數(shù)來判斷，旋向根據(jù)左右手法則來判斷，四個指指向旋轉(zhuǎn)方向，若拇指正好指向螺紋前進(jìn)方向，符合哪個手，就是那個旋向。103螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘?shù)姆謩e應(yīng)用于什么場合？解：普通螺栓連接用于連接兩個被連接件，既可承受軸向載荷，也可承受橫向載荷。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。鉸制孔螺栓連接承受橫向載荷的兩個被連接件，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位置的場合。雙頭螺柱、螺釘連接都是用于其中一個被連接件過厚不便加工成通孔的情況，其中雙頭螺柱用于需要經(jīng)常拆卸的場合，螺釘用于不需經(jīng)常拆卸的場合。緊定螺釘多用于固定軸上的零件，傳遞不大的載荷。104螺紋連接防松的本質(zhì)是什么？螺紋防松主要有哪幾種方法？解：螺紋連接防松的本質(zhì)就是防止螺紋副的相對運(yùn)動。按照工作原理來分，螺紋防松有摩擦防松（如對頂螺母、彈簧墊圈)、機(jī)械防松(如槽形螺母和開口銷、止動墊片、螺母和帶翅墊片)、破壞性防松以及粘合法防松等多種方法。105受拉螺栓的松連接和緊連接有何區(qū)別？設(shè)計計算公式是否相同？解：松連接不預(yù)緊，緊連接要預(yù)緊。設(shè)計計算公式不同，松連接只有拉應(yīng)力，而緊連接還要記入扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。106什么情況下使用鉸制孔用螺栓？解：常用于承受較大橫向載荷或需要同時起定位作用的場合。107在受拉伸螺栓連接強(qiáng)度計算中，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，因為加上外載荷后預(yù)緊力會減小。根據(jù)力的平衡，總載荷應(yīng)等于殘余預(yù)緊力與拉伸工作載荷之和。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。提高螺栓連接強(qiáng)度措施主要有：減小螺栓剛度增大被連接件剛度以減小應(yīng)力幅值；從結(jié)構(gòu)或工藝上采取措施以減少或避免附加應(yīng)力；從結(jié)構(gòu)上采取措施以減小應(yīng)力集中；從工藝上采取措施（如搓絲、滾絲等塑性加工工藝）以提高螺栓疲勞強(qiáng)度等方法。109什么是鉚釘連接？解：鉚釘連接是將鉚釘穿過被連接件的預(yù)制孔經(jīng)鉚合后形成的不可拆卸連接。1010 機(jī)械制造中常見的焊接方式有幾種？都有哪些焊縫形式？焊接接頭有哪些形式？解：常用的焊接方法有電弧焊、氣焊和電渣焊等，常用的焊縫形式有對接焊縫和填角焊縫。焊接接頭有平頭型（當(dāng)被焊接件厚度不大時）、各種形式的預(yù)制坡口（當(dāng)被連接件厚度較大時）。1011 膠接接頭主要有哪幾種型式？常用的膠接粘劑有哪些？解：膠接接頭的基本形式有對接、搭接和正交。常用的膠粘劑有酚醛乙烯、聚氨脂、環(huán)氧樹脂等。1012 什么是過盈連接？ 解：過盈連接是利用零件間的過盈配合來達(dá)到連接的目的，靠配合面之間的摩擦來傳遞載荷，其配合面大多為圓柱面，如軸類零件和輪轂之間的連接等。1013 鉚接、