【正文】 動(dòng)的這種運(yùn)動(dòng)特征，是由于圍繞鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。影響多邊形效應(yīng)的因素有鏈節(jié)距、鏈輪齒數(shù)。鏈輪齒數(shù)過大，越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。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)。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。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。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。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。910鏈傳動(dòng)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(huì)發(fā)生在哪個(gè)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。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。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。主要根據(jù)用途來(lái)選用螺紋類型。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)。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。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(lái)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。緊定螺釘多用于固定軸上的零件，傳遞不大的載荷。按照工作原理來(lái)分，螺紋防松有摩擦防松（如對(duì)頂螺母、彈簧墊圈)、機(jī)械防松(如槽形螺母和開口銷、止動(dòng)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。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。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。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。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。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)）。常用的膠粘劑有酚醛乙烯、聚氨脂、環(huán)氧樹脂等。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。焊接強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單、重量輕，在單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制及復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)情況下，采用焊接替代鑄造，可以提高生產(chǎn)效率，減少成本。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。屬這類連接的有螺紋連接、鍵連接、銷連接及型面連接等。如鉚釘連接、焊接、膠接等均屬這類連接。解：普通螺紋有獨(dú)立的連接件（如螺栓、螺母等），用其來(lái)連接被連接件；而管螺紋是連接管子的，一般直接在被連接的管子上直接做出內(nèi)外螺紋。預(yù)緊后，螺栓受拉，被連接件受壓。螺栓與孔壁之間有間隙，故無(wú)定位作用，靠結(jié)合面間摩擦承受橫向載荷，應(yīng)用最廣泛。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。當(dāng)溫度變化較大時(shí)，由于熱變形等原因，也可能發(fā)生螺紋的松脫現(xiàn)象。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。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。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)。1024試比較鉚接、焊接、膠接的特點(diǎn)及其應(yīng)用。1025一齒輪裝在軸上，采用A型普通平鍵連接。m，工作中有輕微沖擊。解：Qd=80，b180。14, L=150，k=h/2=7, [s]bs=110MPa, l=Lb=15022=128，sbs2T2180。103=== MPa kdl7180。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。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)）。155=，ss=640 MPa，St=ss=640=240MPa，[s]bs==111 MPa t=F4180。14dp180。2）d1=，[s]=ss3= MPa，[s]pd12155zFQf=KsT，163。= N（取Ks=)，p224180。103z==，取z=8。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。解：FS=p180。p4180。[s]，d1179。4p[s]=，螺栓直徑d=8mm。11，L=108，l=Lb=90，k=，sbS=解：bh=182T/60=101 MPa，lk[s]bS=75 MPa，強(qiáng)度不足。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。[s]bs，kdl8180。160T163。8180。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(lái)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。112徑向滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)形式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？解：有整體式、剖分式和調(diào)心式。而且當(dāng)軸頸與軸瓦磨損后，無(wú)法調(diào)整其間的間隙。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。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。(2)軸頸和軸瓦工作表面間必須有一定的相對(duì)速度，且它們的運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥瑒拇罂诹魅耄瑥男】诹鞒觥?16選擇下列正確解案?！?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。d=120，[p]=，[pv]=，[v]=10F9000== MPa ld120180。= 180。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。103== MPa 解：p=ld85180。1000= m/s pv=Rpdn180。1000滑動(dòng)軸承的材料為ZCuZn16Si4。解：p=R30000== MPa ld70180。1000pv=Rpdn180。1000滑動(dòng)軸承的材料為ZCuZn16Si4。解：p=R25000== MPa ld90180。1000pv=Rpdn180。1000滑動(dòng)軸承的材料為HT150。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。解：主要應(yīng)考慮如下三方面的影響因素來(lái)確定。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。而當(dāng)載 荷方向?yàn)榧冚S向時(shí)，則應(yīng)選用推力球軸承。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。滾動(dòng)體的尺寸 愈大，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力也愈大，對(duì)軸承的強(qiáng)度和壽命影響也隨之增大，因此滾動(dòng)體小的軸承更適合于高速轉(zhuǎn)動(dòng)下工作。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。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(lái)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。轉(zhuǎn)軸既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩，如的減速箱轉(zhuǎn)軸。心軸只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。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。合金鋼具有較高的機(jī)械性能，但價(jià)格較貴，多用于有特殊要求的軸。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。125 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)時(shí)為什么不能先按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算，然后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而必須按初估直徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行？ 解：因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前各軸段長(zhǎng)度不定，彎矩?zé)o法確定。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。以傳遞動(dòng)力為目的時(shí)，可用鍵連接；以傳遞精確運(yùn)動(dòng)為目的時(shí)，可用圓錐面或過盈配合；緊螺釘或銷連接僅用在傳遞扭矩小、且不重要的場(chǎng)合。10180。106180。[t]180。[t]d179。[t]，Nm T163。180。180。106129 已知一轉(zhuǎn)軸在直徑d=55mm處受不變的轉(zhuǎn)矩T=15180。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。106N﹒mm，sca=MeMeMe===500 MPa，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(lái)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。1211 為什么有的聯(lián)軸器要求嚴(yán)格對(duì)中，而有的聯(lián)軸器則可以允許有較大的綜合位移？ 解：聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器，剛性聯(lián)軸器無(wú)誤差補(bǔ)償能力，故要求嚴(yán)格對(duì)中，否則兩軸憋著勁無(wú)法正常工作；而撓性聯(lián)軸器有誤差補(bǔ)償能力，可依靠聯(lián)軸器元件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或彈性變形，來(lái)自動(dòng)適應(yīng)兩軸的偏斜誤差。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。1215 試比較牙嵌離合器和摩擦離合器的特點(diǎn)和應(yīng)用？解：牙嵌離合器結(jié)合準(zhǔn)確、可靠、傳遞載荷大，但結(jié)合過程沖擊大，不適合高速，一般在空載下離合。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。1216帶式制動(dòng)器與塊式制動(dòng)器有何不同？各適用于什么場(chǎng)合？解：塊式制動(dòng)器靠瓦塊與制動(dòng)輪間的摩擦力來(lái)制動(dòng)，瓦塊對(duì)制動(dòng)輪的包角較小，故制動(dòng)力相對(duì)較小，但對(duì)軸的作用力?。ɡ碚撋蠈?duì)軸的徑向力為零）。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)。第十三章彈簧 思考題和練習(xí)題1 彈簧有哪些類型？各有什么功用？解：按照所承受的載荷不同，彈簧可以分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧等四種。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。3）儲(chǔ)存及輸出能量，如鐘表彈簧、槍栓彈簧等。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小？ 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。C值小，則相反，彈簧較硬，剛性大，不易繞制，還會(huì)影響壓簧的穩(wěn)定性。該特性曲線的斜率值反映彈簧的剛度。第十四章機(jī)械的平衡和調(diào)速思考題和練習(xí)題141什么情況下要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行靜平衡？什么情況下要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡？動(dòng)平衡后的轉(zhuǎn)子是否達(dá)到了靜平衡？解：對(duì)于軸向尺寸較小的盤狀轉(zhuǎn)子（b/D142選擇平衡質(zhì)量的位置以及動(dòng)平衡中兩個(gè)平衡基面的位置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？ 解：選擇平衡質(zhì)量的位置以及動(dòng)平衡中兩個(gè)平衡基面的位置時(shí)首先應(yīng)考慮轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，布置平衡質(zhì)量的位置以及動(dòng)平衡中兩個(gè)平衡基面的位置要方便；為減小平衡質(zhì)量，其位置的回轉(zhuǎn)半徑盡可能大，兩個(gè)平衡基面的距離也盡可能大。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。飛輪不能調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)。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