机械设计基础CH14

机械设计基础 (王继焕著)课后习题答案华中科技大学出版社

M 3 = M e 2 = −0.6kN ⋅ m
4-3 试写出各梁的剪力方程和弯矩方程，作相应的剪力图和弯矩图，并求出最大弯矩Mmax。
b) 解:
Σm A = 0 : −q × (l + a ) 2 / 2 + FB l = 0 q × (l + a ) 2 ⇒ FB = 2l q (l + a )(l − a ) ΣY = 0 ⇒ FA = 2l
(l + a ) q (up) 2l
2
x O
-q(l+a)2/2l
e) 解:
ΣY = 0 ⇒ FA = − F Σ m A = 0 : F × 2a + M A + M = 0 ⇒ M A = −3Fa
A
M = Fa MA
a
C
F
B
以B为坐标原点 BC段: CA段:
M = Fx M = Fx + Fa
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2-8 用截面法求图示各杆指定截面的内力。
a)解：1-1截面：N1=F (拉) 2-2截面：N2=F (压)
2
1
2F
2 1
F
c)解：1-1截面：N1=2kN (压) 2-2截面：N2=2kN(拉) 3-3截面：N3=4kN(压)
1-1截面的弯矩：
2
FA
FB
1-1截面上12点弯曲正应力：
M1−1 y q ⋅ 60 q σ 12 = = = Mpa 3 2 120 × 180 Iz 30 × 180 12 M1−1 q q = = Mpa 2 2 120 × 180 20 × 180 Wz 6
1-1截面上最大弯曲正应力：
σ 12 =

机械设计CH14-联轴器

x
y
轴向位移x
角位移
径向位移y
xy
综合位移x、y、
二、联轴器的分类刚性联轴器被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，
故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加动载荷。
挠性联轴器对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力：无弹性元件挠性联轴器：联轴器虽具有挠性，但因无弹
性元件，故不能缓冲减振。有弹性元件挠性联轴器：因有弹性元件，不仅可以补偿
安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。20 .10.2 410:27:16 10:2 7Oct- 2024 -Oct- 20
加强交通建设管理，确保工程建设质量。10 :27:1 610:27:16 10:2 7Satu rday, October 24, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20. 10.24 20.1 0.241 0:27:1610 :27:1 6October 24, 2020
联轴器联接的两轴在工作时不能分离，必须停车拆卸才能分离。
离合器联接的两轴在工作时能根据需要，随时接合或分离。
第十四章联轴器和离合器
§14-1 联轴器的种类和特性 §14-2 联轴器的选择 §14-3 离合器
一、联轴器所联两轴的相对位移（为什么需要联轴器？）
联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。
２．计算联轴器的计算转矩
Tca KAT
T为联轴器所传递的公称转矩； KA为工况系数。
３．确定联轴器的型号
按Tca≤[T]，由联轴器标准确定联轴器型号，[T]
为联轴器的许用转矩。

机械设计CH14联轴器

弹性柱销联轴器
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机械设计CH14联轴器
梅花形弹性联轴器
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机械设计CH14联轴器
轮胎联轴器
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机械设计CH14联轴器
膜片联轴器
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机械设计CH14联轴器
星形弹性联轴器
有弹性件挠性联轴器
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机械设计CH14联轴器
蛇形弹簧联轴器
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机械设计CH14-联轴器
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2020/11/20
机械设计CH14联轴器
联轴器的应用 –电动绞车
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1-电动机 2、5-联轴器 3-制动器 4-减速器 6-卷筒 7-轴承 8-机架
机械设计CH14联轴器
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1-联轴器 2-离合器 3-制动器
机械设计CH14联轴器
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机械设计CH14联轴器
齿式联轴器
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机械设计CH14联轴器
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机械设计CH14联轴器
滚子链联轴器
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机械设计CH14联轴器
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机械设计CH14联轴器
三、有弹性元件挠性联轴器
弹性套柱销联轴器
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机械设计CH14联轴器
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机械设计CH14联轴器
一、刚性联轴器
刚性联轴器
套筒联轴器
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机械设计CH14联轴器
夹壳联轴器
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机械设计CH14联轴器
凸缘联轴器
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对中性要求高
机械设计CH14联轴器

【机械设计精品】Ch14

电磁摩擦离合器可实现远距离操纵，动作迅速，没有不平衡的轴向力，因而在数控机床等机械中获得了广泛的应用。
安全联轴器及安全离合器
作用：当工作转矩超过机器允许的极限转矩时，联接件将发生折断安全、联轴器脱离合开器1或打滑，从而使从动轴自动停止转动，以保护机器中的重要零件不致损坏。
区分：安全联轴器─断开联接后不能自动恢复工作能力，用于很少过载处；安全离合器─断开联接后能够自动恢复工作能力，用于经常过载处；
联轴器的种类和特性2
刚性联轴器被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。
挠性联轴器对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：
无弹性元件挠性联轴器：联轴器具有挠性，可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。
滑块联轴器
齿式联轴器
万向联轴器
滚子链联轴器
有弹性元件挠性联轴器
有弹性件挠性联轴器
弹性套柱销联轴器
弹性柱销联轴器
梅花形弹性联轴器
轮胎联轴器
膜片联轴器
星形弹性联轴器
联轴器的选择
选择1
大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计者的任务是选用联轴器，选用的基本步骤为：
选择联轴器的类型
计算联轴器的计算转矩
一、剪切销安全联轴器
单剪式销钉装在经过淬火的钢套内，过载时即被剪断。
双剪式
安全联轴器及安全离合器
二、滚珠安全离合器主动齿轮从动盘外套筒弹簧调节螺母
安全联轴器离合器2
转动方向
'
主动齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘、外套筒而传给从动轴。当转矩超过许用值时，弹簧被过大的轴向分力压缩，使从动盘向右移动，原来交错压紧的滚珠因被放松而相互滑动，此时主动齿轮空转，从动轴即停止转动。当载荷恢复正常时，又可重新传递转矩。弹簧压力的大小可用螺母来调节。

机械设计基础ch14_4_1a15.4.2 电子教案

《机械设计基础》
第14章轴
闫海峰
Hfyan_cumt@
14-4 轴的强度计算
二、按弯曲强度计算 • 转动心轴：对称循环 • 固定心轴：脉动循环
《机械设计基础》
第14章轴
闫海峰
Hfyan_cumt@
14-4 轴的强度计算三、按弯扭合成强度计算
钢制轴用第三强度理论求出危险截面的当量应力。
14-4 轴的强度计算根据轴的承载情况，采用相应的计算方法。心轴：只受弯矩→按弯曲强度计算传动轴：只受转矩→按扭转强度计算转轴：弯矩＋转矩→按弯扭合成强度计算
《机械设计基础》
第14章轴
闫海峰
Hfyan_cumt@
14-4 轴的强度计算一、按扭转强度计算
对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为：
《机械设计基础》
第14章轴
闫海峰
Hfyan_cumt@
14-4 轴的强度计算
三、按弯扭合成强度计算 6）求当量弯矩 Me M 2 (T )2 ，绘 M 图
M ec1
M ec2
6）确定危险截面 8）强度条件：
e
M W
2

4

T
2W
2

T
FH2 D
FV2 FH2
MH
FV2 MV
Me T
《机械设计基础》
第14章轴
闫海峰
Hfyan_cumt@
14-4 轴的强度计算
四、按疲劳强度计算按弯扭合成强度条件的计算方法，对于一般用途
的轴，已足够精确，但未考虑应力集中、表面状态和绝对尺寸等因素对疲劳强度的影响。因此，对在变应力下工作的重要的轴，应进行疲劳强度的安全系数校核计算。

机械设计基础14讲李秀珍

机械设计基础
过盈联接
结构简单，对中性好，承载能力高，可同时起轴向固定作用，但不宜用于经常拆卸的场合。常与平键联接联合使用，以承受大的循环变化载荷、振动或冲击载荷。
机械设计基础
无键联接
成形联接：可承受大载荷，但制造困难方形联接：多用于轴端和手动机构中
机械设计基础
轴各段轴径的确定
轴的各段直径，通常是在根据轴所传递的转矩初步估算出最小直径dmin的基础上，考虑轴上零件的安装与固定等因素逐一确定的。确定轴的直径时应遵循的原则是：
机械设计基础
旧课回顾 1、链速与传动比的不均匀性 2、链传动受力分析 3、链传动的主要失效形式 4、链传动的设计计算步骤
本讲重点学习内容： 1、轴的结构设计
2、轴的强度计算
机械设计基础
第七章轴
第一节概述第二节轴的结构设计第三节轴的强度设计
机械设计基础
本讲小结
1、了解轴的分类及设计的主要问题 2、了解轴的常用材料及力学性能 3、熟练掌握轴的结构设计
球墨铸铁、合金铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，便于铸成复杂的形状，而且对应力集中不敏感。有的生产厂家已经用它来代替钢材，制造形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等；其缺点是冲击韧度低、铸造品质不易控制，可靠性较差。
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机械设计基础
表7-1
轴的常用材料及其主要力学性能和许用弯曲应力
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机械设计基础
表7-1（续）
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机械设计基础
轴肩、轴环
简单可靠，能承受较大载荷为了使零件端面与轴肩贴合，轴上圆角半径r应小于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C。即r<R或r<C；
同时还须保证轴肩高度a>R(或C)。

机械设计基础_第14章

2-带轮、1-轴端挡圈
阶梯轴：其形状通常是中间大、两端小，
右端：6-右端轴承、3-左端轴承端盖
中间向两端依次减小，以便于拆装。
箱体，剖分式箱体
齿轮定位安装
1）齿轮轴向定位：右侧定位轴肩，高于轴径(4) 3mm~5mm；左端套筒定位。
2）齿轮周向定位：键连接；键的长度小于轴段（4）的长度
3）轴段（4）的长度要小于齿轮轮毂的长度
第14章轴
2. 符合零件的安装、固定、调整原则以及轴的加工工艺规范
3. 轴的结构应满足：轴和装在轴上的零件要有准确
的工作位置；轴上零件应便于拆装和调整；轴应具有良好的工艺性。
轴的组成
• 轴头：轴和旋转零件的配合部分
• 轴颈：轴和轴承配合的部分
• 轴身：连接轴颈与轴头部分 • 轴肩(轴环)：轴的直径变
1.钢 ┌碳素钢 ┌优质碳素钢：35、45、50
│
└普通碳素钢：Q235、Q255、Q275
└合金钢 20Cr、20CrMnTi、40Cr、40CrNi、 35SiMn、 35CrMo
2.球墨铸铁: QT500-5、QT600-2 →曲轴、凸轮轴
注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度，只能提高其强度
和耐磨性。
②零件在轴上的周向定位及固定: 键联接、花键联接、过盈配合、销联接、成形联接
※2.轴上零件要便于装拆、调整
3. 轴应有良好的制造工艺
→ 轴的设计要便于加工及热处理, 因而要注意: 1.轴肩处要有过渡圆角
2.键槽应位于同一母线上 3.螺纹退刀槽 4.砂轮越程槽 • 加工方法不同，轴的结构也可能不同 • 键槽应位于同一母线上；螺纹退刀槽；砂轮越程槽
3) 左端轴承处挡圈去掉

机械设计基础_常州工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

机械设计基础_常州工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.圆柱齿轮的齿形系数与有关。

参考答案:齿廓形状2.是只能承受轴向载荷的轴承。

参考答案:推力球轴承3.链条的节数宜采用。

参考答案:偶数4.自行车的前、中、后轴。

参考答案:分别是固定心轴、转轴和固定心轴5.曲柄摇杆机构的行程速比系数Ｋ的大小取决于____________角，Ｋ值愈大，机构的____________性质愈显著。

参考答案:极位夹角; 急回;6.在平面机构中若引入一个高副将引入个约束。

参考答案:17.在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。

参考答案:28.平面运动副按组成运动副两构件的接触特性，分为和两类。

其中两构件间为面接触的运动副称为；两构件间为点接触或线接触的运动副称为。

参考答案:低副高副低副高副##%_YZPRLFH_%##高副低副低副高副9.在平面机构中构件数、约束数与机构自由度的关系是。

参考答案:F=3n-2PL-Ph10.当轴上零件要求承受轴向力时，采用____来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。

参考答案:圆螺母11.材料为45钢调质处理的轴强度不足，不应采取的措施是________ 。

参考答案:提高表面硬度12.在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为对称循环变应力，将扭剪应力考虑为________。

参考答案:脉动循环变应力13.在轴的初步计算中，轴的直径是按____进行初步确定的。

参考答案:扭转强度14.定位滚动轴承的轴肩高度应________滚动轴承内圈厚度，以便于拆卸轴承。

参考答案:小于15.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。

参考答案:理论轮廓线上的最小16.蜗杆蜗轮机构中，蜗杆和蜗轮轮齿的旋向相同。

参考答案:一定17.轮系的基本构件是指__________。

参考答案:中心轮和系杆18.一对齿轮啮合时,两齿轮的______始终相切。

参考答案:节圆19.当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用______。