(完整版)机械设计课程基础I作业

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《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1-11-21-31-41-5自由度为:11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或:1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1-6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或:11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1-10自由度为:1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L或: 122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F1-1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

在三角形ABC 中,BCA AB BC∠=sin 45sin 0,52sin =∠BCA ,523cos =∠BCA , 045sin sin BCABC AC=∠,mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1-17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘,圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=,mm l AB 90=,s rad /101=ω,求00=θ和0180=θ时,从动件角速度2ω的数值和方向。

机械设计基础作业与参考答案

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1、()是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元A. 机器;B. 零件;C. 构件;D. 机构。

参考答案:B2、在下列平面四杆机构中,()存在死点位置A. 双曲柄机构;B. 曲柄主动的曲柄滑块机构;C. 摇杆主动的曲柄摇杆机构;D. 曲柄主动的转动导杆机构参考答案:C3、普通V型带传动是借助带和带轮间的()来传递动力和运动的A. 啮合;B. 磨擦;C. 粘接D. 牵引参考答案:B4、链传动属于()传动A. 摩擦传动;B. 啮合传动;C. 两者均不是参考答案:B5、在带传动中(减速传动) ,带的应力最大值发生在带()A. 松边与大带轮切点;B. 紧边与大带轮切点;C. 松边与小带轮切点;D. 紧边与小带轮切点参考答案:D6、()是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数A. 链轮齿数z1;B.链节距p;C. 链节数;D. 链长L参考答案:B7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是()A. 两齿轮的模数和齿距分别相等;B. 两齿轮的齿侧间隙为零;C. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等;D. 两齿轮的模数和压力角分别相等参考答案:D8、自行车车轮的前轴属于()轴A. 传动轴;B. 转轴;C. 固定心轴;D. 转动心轴参考答案:C9、渐开线的形状取决于()直径A. 节圆;B. 基圆;C. 分度圆;D. 齿顶圆参考答案:B10、我国国家标准规定,标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=()A. 35°;B. 30°;C. 25°;D. 20°参考答案:D11、蜗杆传动适用于()传动A. 相交轴;B. 平行轴;C. 交错轴;D. 任意相交轴参考答案:C12、平均传动比和瞬时传动比均准确的传动是()A. 带传动;B. 链传动;C. 齿轮传动;D. 双曲柄机构传动参考答案:C13、定轴轮系的总传动比等于各级传动比()A. 之和;B. 连乘积;C. 之差;D. 平方和参考答案:B14、减速传动的传动比i=()A. >1B. <1C. =1D. 不确定参考答案:A15、在螺栓的直径参数中()与螺栓的抗拉强度关系最大A. 中径;B. 小径;C. 大径参考答案:B16、推力球轴承的类型代号为()A. 10000;B. 30000;C. 50000;D. 60000参考答案:C17、下列密封方法,其中()是属于接触式密封A. 毡圈式密封;B. 间隙式密封;C. 迷宫式密封参考答案:A18、转轴承受()A. 扭矩;B. 弯矩;C. 扭矩和弯矩参考答案:C19、在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的是()A. 易拧紧;B. 避免偏心载荷;C. 增大接触面;D. 外观好参考答案:B20、机构中活动构件的总自由度数与全部移动副引入的约束总数之差称为()A. 机构的自由度;B. 构件的自由度;C. 机器的自由度;D. 机构具有确定运动的条件参考答案:A友情提示:部分文档来自网络整理,供您参考!文档可复制、编制,期待您的好评与关注!。

(完整版)机械设计课后习题答案

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第一章绪论1-2 现代机械系统由哪些子系统组成,各子系统具有什么功能?答:组成子系统及其功能如下:(1)驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。

(2)传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。

(3)执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置,或对作业对象进行检测、度量等,按预定规律运动,进行生产或达到其他预定要求。

(4)控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作,并准确可靠地完成整个机械系统功能。

第二章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效?它主要表现在哪些方面?答:(1)断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时,由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂,如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

(2)变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限,零件产生塑性变形。

(3)表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。

2-4 解释名词:静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。

答:静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。

变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。

名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。

静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。

变应力随时间变化的应力,可以由变载荷产生,也可由静载荷产生。

2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么?答:机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题,其基本原则如下:(1)材料的使用性能应满足工作要求。

使用性能包含以下几个方面:①力学性能②物理性能③化学性能(2)材料的工艺性能应满足加工要求。

具体考虑以下几点:①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性(3)力求零件生产的总成本最低。

主要考虑以下因素:①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项?答:衡量润滑油的主要指标有:粘度(动力粘度和运动粘度)、粘度指数、闪点和倾点等。

机械设计基础课后习题答案(第五版)(完整版)之令狐文艳创作

机械设计基础课后习题答案(第五版)(完整版)之令狐文艳创作

机械设计基础(第五版)课后习题答案(完整版)令狐文艳高等教育出版社杨可桢、程光蕴、李仲生主编1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。

图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图 1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件 1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件 3的速度为:,方向垂直向上。

1-15解要求轮 1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。

则:,轮2与轮1的转向相反。

1-16解( 1)图a中的构件组合的自由度为:自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运动。

( 2)图b中的 CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。

故图 b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。

题 2-1答 : a ),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。

b ),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。

c ),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。

d ),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。

题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。

( 1 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。

见图 2-15 中位置和。

在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号);在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。

综合这二者,要求即可。

( 2 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。

见图 2-15 中位置和。

在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号);在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。

( 3 )综合( 1 )、( 2 )两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是:题 2-3 见图 2.16 。

图 2.16题 2-4解 : ( 1 )由公式,并带入已知数据列方程有:因此空回行程所需时间;( 2 )因为曲柄空回行程用时,转过的角度为,因此其转速为:转 / 分钟题 2-5解 : ( 1 )由题意踏板在水平位置上下摆动,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。

机械设计基础习题含答案

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机械设计基础习题含答案《机械设计基础课程》习题第1章机械设计基础概论1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同? 1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件?1-3 机械设计过程通常分为几个阶段?各阶段的主要内容是什么? 1-4 常见的零件失效形式有哪些?1-5 什么是疲劳点蚀?影响疲劳强度的主要因素有哪些? 1-6 什么是磨损?分为哪些类型?1-7 什么是零件的工作能力?零件的计算准则是如何得出的? 1-8 选择零件材料时,应考虑那些原则?1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途: Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310-570 、QT600-3。

第2章现代设计方法简介2-1 简述三维CAD系统的特点。

2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。

2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。

2-4 优化设计的一般过程是什么? 2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些? 2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同? 2-7 常用的可靠性尺度有那些? 2-8 简述有限元法的基本原理。

2-9 机械创新设计的特点是什么?2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。

第3章平面机构的组成和运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。

3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么 3-3 运动副分为哪几类?它在机构中起何作用? 3-4 计算自度时需注意那些事项?3-5 机构运动简图有何用途?怎样绘制机构运动简图? 3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图,并计算机构的自度。

3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图,并计算机构的自度。

3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图,并计算机构的自度。

3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。

若是。

1判定它们的运动是否确定。

3-10 计算图a、b、c、d、e、f所示各机构的自度,如有复合铰链、局部自度、或虚约束请指出。

《机械设计基础》答案

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《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1 —11 - 21 —31 —41 —5自由度为:F 3n (2P L P H P') F'3 7 (2 9 1 0) 121 19 11或:F 3n 2P L P H3 6 2 8 111-6自由度为F 3n (2P L P H P') F'3 9 (2 12 1 0) 11或:F 3n 2P L F H3 8 2 11 124 22 111 —10自由度为:F 3n (2P L P H P') F'3 10 (2 14 1 2 2) 130 28 11或:F 3n 2P L P H3 9 2 12 1 227 24 211 —11F 3n 2P L P H3 4 2 4 221 —13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1 R4R3 3 卩34只31、3的角速度比。

1 - 14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设1 10rad/s,求构件3的速度v3。

100v3v P13 1P14P310 200 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试1 R4p2 2 B4R2IP 24R 2I 2r 2IR 4P 12I r 11 10rad /s ,求机构全部瞬心、滑块速度 g 和连杆角速度1 P 4P 3I 10 AC tan BCA 916.565mm/sR 4R2 1 _100_10_ 2.9rad P 24R22 AC 1001 — 17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮 1为半径r 20的圆盘,圆盘中心 C 与凸轮回 转中心的距离l AC 15mm , l AB 90mm ,1 10rad /s ,求 00和 1800时,从动件角速度 2的数值和方向。

1 — 16 :题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:1AB 100mm /s , I BC 250mm/s,在三角形ABC 中, BC sin 45°AB ------------- ,sin sin BCA BCA —, 5 cos BCA AC sin ABCBC sin 45° ,AC 310.7mm V 3 V p131 R4p 22 P24 P 2〔|P12 R3I|p2 P23I15 1090 152rad / s 方向如图中所示1 R2p3 2p2P23当1800时P2R3IP12P23IV——1.43rad / s90 15方向如图中所示第二章平面连杆机构2-1试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双摇杆机构。

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《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1 —1自由度为:F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 7 -(2 9 1-0) -1二21-19 -1=1或:F =3n -2P L -P H=3 6 -2 8 -1-11-6自由度为F =3n _(2P L P H _P') _F' =3 9-(2 12 1 -0) -1 =1或:F =3n -2P L - F H=3 8-2 11-1=24-22 -1=11 —10自由度为:F =3n _(2P L +P H _P') _F' =3 10-(2 14 12 -2) -1 = 30 -28 -1=1或:F =3n-2P L - P H=3 9-2 12-1 2=27-24 -2=11 — 11F =3n -2P L -P H=3 4 -2 4 -2=21 — 13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件R4 p 3 P34 R3 1、3的角速度比。

1 - 14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设 •= =10rad/s ,求构件3的速度v 3 。

v 3 =v P13 =叫 P 14P 3 =10^200 = 2000mm/s1- 15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比「1/「2。

构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心⑷ 1 沃 P 14p 2 =切2 “ !~24 P 12 4-13 P3PP1 3创|P 24p 2| 2r 2 ⑷ 2 IR 4P 12I r i=10 AC tan BCA 916.565mm/s :2.9rad / s转中心的距离l AC =15mm , I AB = 90mm ,^10rad /s ,求『-00和『-1800时,从动件角速度-'2的数值和方向。

机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版

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机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。

什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。

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0-1.从功能和系统角度来看,机器由哪几部分组成,各部分的作用是什么?请结合实例说明。

(实例可从下列机器中任选两种:汽车、自行车、车床、电风扇、录音机)0-2.机械产品设计有哪些基本要求?机械设计的一般过程包括那些阶段?0-3.简要说明《机械设计基础》课程的主要内容,结合你的专业,谈谈这门课程有何作用,你准备怎样学好这门课程?1-1画出机构运动简图并计算自由度。

具有急回作用的冲床机构(提示:构件1为原动件,绕固定轴心O转动;构件1与滑块2在B点铰接;滑块2推动拨叉,拨叉与圆盘为同一构件,即构件3,构件3绕固定轴心A转动;构件4为连杆,构件5为冲头。

)1-2计算下列机构的自由度(若存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上标出)。

1-2(续)计算下列机构的自由度(若存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上标出)。

三等分角机构1-3(a)求出图示导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

(b)求出图示正切机构的全部瞬心。

若ω1=10 rad/s,求构件3的速度v3。

1-4 图示平底摆动从动件凸轮机构,已知凸轮1为半径r=20mm 的圆盘,圆盘中心C与凸轮回转中心的距离l AC=15mm,l AB=90mm,ω1=10 rad/s,求θ=0°和θ=180°时,从动件的角速度ω2的数值和方向。

(解题时按比例重新作图)2-1根据图中注明的尺寸判断各铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

2-2 推导图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件。

(提示:转动导杆机构可以视为双曲柄机构,可直接用存在整转副的条件推导,也可根据推导该条件的方法来推导。

)2-3 画出图示各机构的传动角和压力角。

图中标注箭头的构件为原动件。

2-4已知一偏置曲柄滑块机构如图所示。

其中偏心距e=10mm,曲柄长度l AB=20mm,连杆长度l BC=70mm。

求(1)曲柄作为原动件时的最大压力角αmax;(2)滑块作为原动件时机构的死点位置;(3)滑块的行程;(4)曲柄作为原动件时,滑块有无急回运动?若有,求极位夹角和行程速比系数。

(作图法求解,按比例重新作图)2-4 试设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆CD长度l CD =100mm,摇杆两极限位置夹角ψ=30°,行程速比系数K=1.2,希望其最小传动角γmin不小于35°。

求曲柄长度l AB,连杆长度l BC和机架长度l AD,并验算所设计的曲柄摇杆机构是否有曲柄存在。

2-5 如图所示,现欲设计一铰链四杆机构,设已知其摇杆CD的长l CD=75mm,行程速比系数K=1.5,机架的长度l AD=100mm,又知摇杆的一个极限位置与机架的夹角为ψ=45°,试求其曲柄长度l AB和连杆长度l BC。

(提示:有两组解)2-6 设计一曲柄滑块机构。

已知滑块行程H=50mm,偏距e=20mm,行程速比系数K=1.5。

试用图解法求出曲柄和连杆的长度。

3-1图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。

已知AB段为凸轮的推程轮廓线,试在图上标注推程运动角Φ。

3-2图(a)所示对心尖顶直动从动件凸轮机构中凸轮为偏心圆盘,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,直线AC⊥BD,OO1=OA/2。

(1)求凸轮的基圆半径r0,从动件升程h,从动件尖顶与凸轮轮廓接触于C点时的压力角αC接触于D点时的压力角αD和从动件位移h D;(2)若将图(a)中的从动件由尖顶改为滚子,如图(b)所示,试求凸轮机构的上述参数r0、h、αC和αD、h D,并分析比较由尖顶改为滚子时上述参数的变化情况;(3)若进一步改为偏置滚子从动件凸轮机构,偏距e= OA/2,如图(c)所示,试求凸轮机构的上述参数r0、h、αC和αD、h D,并分析比较上述参数的变化情况。

3-3 (1)已知直动从动件升程h=30mm,Φ=150°,Φs=30°Φ’=120°Φ’s=60°,从动件在推程和回程均作简谐运动,试绘出运动曲线s-t、v-t和a-t。

(2)按上述从动件运动规律设计图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。

已知凸轮以等角速度顺时针方向回转,偏距e=10mm,凸轮基圆半径r0=60mm,滚子半径r T=10mm,试用图解法绘制凸轮的轮廓曲线并校核推程压力角。

4-1 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm,z1=19,z2=41,试计算这对齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距、齿厚、齿槽宽以及齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

4-2 如图所示,用卡尺跨三个齿测量渐开线直齿圆柱齿轮的公法线长度。

试证明:只要保证卡脚与渐开线相切,无论切于何处,测量结果均相同,其值为W3=2p b+s b(注:p b和s b分别为基圆齿距和基圆齿厚)。

4-3 已知一对正常齿制渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=250mm,z1=23,z2=98,m n=4mm,试计算其螺旋角、端面模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。

4-4 试设计一对外啮合圆柱齿轮,已知实际中心距a=55mm,z1=21,z2=32,m n=2mm,问:(1)该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动?(2)若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求,其分度圆螺旋角β、分度圆直径d1、d2和节圆直径d’1、d’2各为多少?5-1图示锥齿轮组成的行星轮系中,已知z1=20,z2=30,z’2 =50,z3 =80,n1 =50r/min,试求n H的大小和方向。

5-2 在图示机构中,已知z1=17,z2=20,z3 =85,z4 =18,z5 =24,z6 =21,z7 =63,求:(1)当n1 =10001 r/min,n4 =10000 r/min时,n P =?(2)n1 = n4时,n P =?(3)当n1 =10000 r/min,n4 =10001 r/min 时,n P =?5-3图示的轮系中,轮1与电动机轴相联,其转速为1440r/min,已知各轮齿数z1=z2=20,z3=60,z4 =90,z5 =210。

求构件3的转速n3。

7-1在电机驱动的剪床中,已知作用在剪床主轴上的阻力矩M”的变化规律如图所示。

设驱动力矩M’为常数,剪床主轴转速为60 r/min,机械运转速度不均匀系数δ=0.15。

求:(1)驱动力矩M’的数值;(2)安装在主轴上的飞轮的转动惯量。

8-1 高速水泵凸轮轴由三个相互错开120°的偏心轮组成。

每一偏心轮的质量为0.4 kg,其偏心距为12.7 mm。

设在校正平面A和B中各装一个平衡质量m A和m B使之平衡,其回转半径为10 mm,其他尺寸如图所示。

试用向量图解法求m A和m B的大小和位置,并用解析法校核。

10-1 用12 in(英寸)扳手拧紧M8螺栓。

已知螺栓力学性能等级为4.8级,螺纹间摩擦系数f=0.1,螺母与支承面间摩擦系数f c=0.12,手掌中心至螺栓轴线的距离l=240 mm。

试问当手掌施力125 N时,该螺栓所产生的拉应力为多少?螺栓会不会损坏?(M8螺母d w=11.5 mm,d0=9 mm)10-2 如图所示升降机构承受载荷F a=100 kN,采用梯形螺纹,d=70 mm,d2=65 mm,P=10 mm,线数n=4。

支承面采用推力球轴承,升降台的上下移动处采用导向滚轮,它们的摩擦阻力近似为零。

试计算:(1)工作台稳定上升时的效率,已知螺旋副当量摩擦系数为0.10;(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩;(3)若工作台以800 mm/min 的速度上升,试按稳定运转条件求螺杆所需的转速和功率;(4)欲使工作台在载荷F a的作用下等速下降,是否需要制动装置?加于螺杆上的制动力矩应为多少?10-3 一钢制液压油缸,油压p=3 MPa,油缸内径D=160mm。

为保证气密性要求,螺柱间距l不得大于4.5d(d为螺柱大径),若取螺柱力学性能等级为5.8级,试计算此油缸的螺柱连接和螺柱分布圆直径D0。

10-4 如图所示凸缘联轴器,允许传递最大扭矩T=630 N·m(静载荷),材料为HT250。

联轴器用4个M12铰制孔用螺栓连成一体,取螺栓力学性能等级为8.8级。

(1)查手册确定该螺栓的合适长度并写出其标记(已选定配用螺母为带尼龙圈的防松螺母,其厚度不超过10.23 mm);(2)校核其剪切和挤压强度(装配螺栓后结构见教材图17-1,a为铰制孔螺栓,b为普通螺栓);(3)若改用力学性能等级为8.8级的M12普通螺栓连接,试确定螺栓数目(取偶数);(4)为该联轴器选择平键,并验算键连接的强度。

11-1单级闭式直齿圆柱齿轮传动中,小齿轮的材料为45钢调质处理处理,大齿轮的材料为ZG310-570正火,P=4 kW,n1=720 r/min,m=4 mm,z1=25,z2=73,b1=84 mm,b2=78 mm,单向转动,载荷有中等冲击,用电动机驱动,试验算此单级齿轮传动的强度。

11-2 已知单级闭式斜齿轮传动P=10 kW,n1=1210 r/min,i12=4.3,电动机驱动,双向传动,中等冲击载荷,设小齿轮用40MnB调质,大齿轮用45钢调质,z1=21,试计算此单级斜齿轮传动。

11-3 已知直齿锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器的布置和转向如图所示,锥齿轮m=5 mm,齿宽b=50 mm,z1=25,z2=60;斜齿轮m n=6 mm,z3=21,z4=84。

欲使轴II上的轴向力在轴承上的作用完全抵消,求斜齿轮3的螺旋角β3的大小和旋向,并画出锥齿轮2和斜齿轮3的受力分析图。

12-1 如图所示,蜗杆主动,T1=20 N·m,m=4 mm,z1=2,d1=50 mm,蜗轮齿数z2=50,传动的啮合效率η=0.75。

试确定:(1)蜗轮转向;(2)蜗杆与蜗轮上作用力的大小和方向。

12-2 如图所示为蜗杆传动和锥齿轮传动的组合,已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n。

(1)欲使中间轴上的轴向力能部分抵消,试确定蜗杆的螺旋线方向和蜗杆的转向;(2)在图中标出各轮轴向力的方向。

13-1 试计算一带式输送机中的普通V带传动(确定代的型号、长度及根数)。

已知从动轮的转速n2=610 r/min,单班工作制,电动机额定功率为7.5 kW,主动轮转速n1=1450 r/min。

14-1 在图示两级斜齿圆柱齿轮减速器中,已知中间轴II传递的功率P=40 kW,转速n2=200 r/min,齿轮2的分度圆直径d2=688 mm,螺旋角β2=12°50’,齿轮3的分度圆直径d3=170 mm,螺旋角β3=10°29’,轴的材料用45钢调质,试按弯扭合成强度计算方法求轴II的直径。

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