郑州大学机械设计基础第三版课后作业答案
机械设计基础课后习题答案

机械设计基础课后习题答案机械设计基础课后习题解答参考1-2题,7,5===h l P P n107253=-?-?=F机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。
1-3题1,11,8===h l P P n1111283=-?-?=F机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。
1-4题 0,11,8===h l P P n2011283=-?-?=F机构有2个主动构件,所以机构有确定运动。
1-5题1,8,6===h l P P n118263=-?-?=F机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。
2-1题(a )双曲柄机构;(b )曲柄摇杆机构;(c )双摇杆机构;(d )双摇杆机构。
2-2题0≠e 时,曲柄条件:e l l BC AB -<; 0=e 时,曲柄条件:BC AB l l <。
=3636.1612.112.118011180K K θ3-2题m z m h z d a a )2()2(*2252==+=z d m a mm主要⼏何尺⼨计算(略)。
4-2题略4-3题分锥⾓"43'25684287.681743arctan arctan122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ分度圆5117311=?==mz d mm ; 12943322=?==mz d mm齿顶圆580.565713.21cos 3251cos 2111=+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=+=+=δm d d a mm 齿根圆304.445713.21cos 34.251cos 4.2111=-=-=δm d d fmm353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=-=-=δm d d fmm锥距358.694317232222221=+?=+=z z m R mm 齿顶⾓"44'4237122.3358.693arctan arctan====R h a a θ齿根⾓ "7'2744519.4358.696.3arctan arctan ?=?===R h ff θ根锥⾓"10'7171194.1711?=?=-=f f θδδ"1'17252835.2511?=?=+=a a θδδ"27'8721409.7222?=?=+=a a θδδ当量齿数28.18cos 111==δz z v ; 96.116cos 222==δz z v4-4题8011==mz d mm ; 24022==mz d mm80)(2112=-=d d a mm 88)2(2111=+=+=z m h d d a a mm 232)2(2222=-=-=z m h d d a a mm 70)5.2(2111=-=-=z m h d d f f mm 250)5.2(2222=+=+=z m h d d f f mm本题为定轴轮系。
机械设计基础课后习题与答案

机械设计基础课后习题与答案机械设计基础1-5至1-12 指出机构运动简图中的复合铰链、局部自度和虚约束,计算各机构的自度,并判断是否具有确定的运动。
1-5 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-6 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?1=1 1-7 解F=3n?2PL?PH=3?8?2?11?0=2 1-8 解F=3n?2PL?PH=3?6?2?8?1=1 1-9 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-10 解F=3n?2PL?PH=3?9?2?12?2=1 1-11 解F=3n?2PL?PH=3?4?2?4?2=2 1-12 解F=3n?2PL?PH=3?3?2?3?0=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列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。
题2-1图答: a )40?110?150?70?90?160,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b )45?120?165?100?70?170,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c )60?100?160?70?62?132,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d )50?100?150?100?90?190,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解:2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD在水平位置上下各摆10度,且lCD?500mm,lAD?1000mm。
试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度;用式和式’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解: 题意踏板CD在水平位置上下摆动10?,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。
取适当比例图尺,作出两次极限位置AB1C1D和。
图量得:AC1?1037mm,AC2?1193mm。
AB2C2D解得:l1?l2?12121212?AC2?AC2?AC1??AC1?? 1193?1193?1037?1037??78mm ??1115mm 已知和上步求解可知:l1?78mm,l2?1115mm,l3?500mm,l4?1000mm 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置,因此取??0和??180?代入公式计算可得:cos?BCD??l2?l3?l1?l4?2l1l4cos?2l2l3222 22 = 11152?500?78?100022?2?78?1000cos0?2 ?1115?500= ?BCD?? 或:cos?BCD?l2?l3?l1?l4?2l1l4cos?2l2l32222 =11152?5002?78?100022?2?78?1000cos18 0?2?1115?500= ?BCD?? 代入公式′,可知?min??BCD?? 3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
机械设计基础(第三版)课后答案(1-18章全)

(2)当 时,取 ,画出机构的位置图,如题4.12答案图(二) 所示。
题4.12答案图(二)
①求 。依据矢量方程(1),作速度矢量图如题4.12答案图(二)b所示,取 。由图可知: 代表 , ,则 。
②求 。依据矢量方程(2),作加速度矢量图如题4.12答案图(二)c所示,取 。由图可知: 代表 ,则
③求 。根据影像原理可得出: ,作图如题4.11答案图c所示,可得出 代表 。
,方向垂直向下。
4.12如题4.12图所示为摆动导杆机构,设已知 曲柄AB以等角速度 顺时针转动。求:(1)当 时,构件3的角速度 和角加速度 ;(2)当 时,构件3的角速度 和角加速度;(3)当 (B点转于AC之间)时,构件3的角速度 和角加速度 。
答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以及毡圈。
2.8非接触式密封是如何实现密封的?
答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。
第3章平面机构的结构分析
3.1机构具有确定运动的条件是什么?
答:机构的主动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。
4.9在题4.9图示中,已知机构的尺寸和相对位置,构件1以等角速度 逆时针转动,求图示位置C点和D点的速度及加速度,构件2的角速度和角加速度。
题4.9图
解:取长度比例尺,绘制简图如题4.9答案图a所示。
题4.9答案图
解:(1)速度分析。
①求 .由图可知, ,方向垂直于AB,指向与 的转向一致。
②求 .因B点与C点同为构件2上的点,故有:
题3.5图
答:取 ,绘制运动简图如题3.5答案图所示:
题3.5答案图
图a): ,则 ;
机械设计基础课后答案教材

D 处存在局部自由度,第2章习题2- 5计算题2-5图所示各机构的自由度。
并指出图中的复合铰、局部自由度和虚约束 解答:a) n=7; P i =10; P h =O ,F=3 7-2 10 = 1n=7; P i =10;P h =O , F=3 7-2 10 = 1c) n=3; P i =3;P h =2,F=3 3 -2 3-2 = 1d) n=4; P i =5;P h =1, F=3 4 -2 5-1 = 1e) n=6; P i =8; P h =1 ,F=3 6 -2 8-1 = 1 f) n=9; P=12; F h =2,F=3 9 -2 12-2 = 1第3章习题3- 3题3-3图所示铰链四杆机构中,已知 BC=100mm , CD=70mm , AD=60mm , AD 为机架。
试问:b) HC厂BA .乙EJFGIB 处存在局部自由度,G 或G'处存在虚约束, C处存在局部自由度,I 处存在复合铰链,D题3-3图(1) 若此机构为曲柄摇杆机构,且 AB 为曲柄,求AB 的最大值; (2) 若此机构为双曲柄机构,求 AB 最小值;(3) 若此机构为双摇杆机构,求 AB 的取值范围。
解:(1)根据题意:AB 为最短杆,且满足杆长之和条件,即:AB+ BC < CD+ AD ,得:AB < 30mm , AB 杆最大值为 30 mm 。
(2) 若此机构为双曲柄机构,那么 AD 一定为最短杆,即:AD+ BC <CD+ AB ,得:AB >90mm ,AB 杆最小值为 90 mm 。
(3) 若此机构为双摇杆机构,则可判定该机构不满足杆长之和条件, 分三种情况讨论:其一:AB 是最短杆,则有:AB+ BC >CD+ AD ,得:60 > AB > 30;其二:AB 不是最短杆也不是最长杆,则 AD 为最短杆,有:AD+ BC > AB+ CD ,得: 90>AB >60; 其三:AB 是最长杆,则有:AD+ AB > BC+ CD ,得:AB > 110,又为了满足该机构能成为一个四杆机构,需保证: AB v BC+ CD+ AD=230,即 230 > AB > 110。
机械制造技术基础第三版课后习题答案定稿版

机械制造技术基础第三版课后习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机械制造技术基础(第三版)课后习题答案第二章2-1.金属切削过程有何特征用什么参数来表示答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点它们之间有什么关联答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别若有区别,而这何处不同答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的标注角度与工作角度有何不同答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
机械制造技术基础(第三版)课后习题答案——第三版

第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
机械设计基础课后答案
题7.16
FT
解: (1) 受力分析
由扭矩引起的剪力:
F ' R max
Trmax ri2
850Fr 850F 8.5F 2r 2 2 50
由载荷 F 引起的剪力:FR" F z F 2 0.5F 最大的合成剪力:
FR
F' Rmax
FR"
8.5F
0.5F
F pA pD2 1.5 2002 3927 N
z 4z
4 12
确定残余预紧力:
有密封要求:F0' (1.5 ~ 1.8)F 1.8F 7068
定螺栓的轴向总载荷:
F F F0' 3927 7068 10995 N
(3) 强度计算 螺栓的许用应力:
段长度DE;
按反转法将多边形AB1E1D和AB2E2D反转到位置3, 即令DE1 、DE2与DE3重合;由此得 B1' , B2' , B3' 点;
过 B1' , B2' 、B2' , B3' 作连线,并连线的垂直平分线,由垂 直平分线的交点得点C;
由此得:lBC BC 128.69 lCD CD 74.143
其余各加速度矢量如图示:
aB
aC 的方向
a
t CB
的方向
aCnB
加速度图解
比例尺:a = 0.1;
结果:见图示(单位:m/s2)
aB
aC 的方向
aCt B 的方向 aCnB
题4.10 解:
比例尺:1:1 ; AC’ AC”
题4.10 解:
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础第1章平面机构自由度习题解答1-1至1-4 绘制机构运动简图。
1-11-21-31-41-5至1-12 计算机构自由度局部自由度虚约束局部自由度1-5 有一处局部自由度(滚子),有一处虚约束(槽的一侧),无复合铰链n=6 P L=8 P H=1 F=3×6-2×8-1=11-6 有一处局部自由度(滚子),无复合铰链、虚约束n=8 P L=11 P H=1 F=3×8-2×11-1=11-7 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=8 P L=11 P H=0 F=3×8-2×11-0=21-8 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=6 P L=8 P H=1 F=3×6-2×8-1=11-9 有两处虚约束(凸轮、滚子处槽的一侧),局部自由度1处,无复合铰链n=4 P L=4 P H=2F=3×4-2×4-2=21-10 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处凸轮、齿轮为同一构件时,n=9 P L=12 P H=2F=3×9-2×12-2=1凸轮、齿轮为不同构件时n=10 P L=13 P H=2 F=3×10-2×13-2=2 图上应在凸轮上加一个原动件。
1-11 复合铰链一处,无局部自由度、虚约束n=4 P L=4 P H=2 F=3×4-2×4-2=2 1-12 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处n=8 P L=11 P H=1 F=3×8-2×11-1=1。
机械设计基础第三版课后习题答案
机械设计基础第三版课后习题答案
《机械设计基础第三版课后习题答案》
机械设计是机械工程的基础,是机械工程师必须掌握的重要知识之一。
而《机
械设计基础第三版》是一本经典的教材,其中的课后习题更是对学生们进行知
识巩固和实践能力培养的重要手段。
下面我们就来看一下这本教材的课后习题
答案。
第一章:机械设计基础
1.1 什么是机械设计?
答案:机械设计是指按照一定的要求和条件,通过对机械结构、零部件和工艺
过程的设计,使得机械产品能够满足使用要求,并具有良好的经济性和可靠性。
1.2 机械设计的基本原则有哪些?
答案:机械设计的基本原则包括:合理性、经济性、可靠性、安全性和先进性。
第二章:材料力学基础
2.1 什么是材料的弹性模量?
答案:材料的弹性模量是材料在弹性阶段的应力和应变之比,通常用E表示。
2.2 什么是材料的屈服强度?
答案:材料的屈服强度是材料在拉伸试验中,开始出现塑性变形的应力值。
第三章:零件的连接
3.1 什么是螺纹连接?
答案:螺纹连接是利用螺纹副的螺旋运动和摩擦力,将两个零件连接在一起的
一种连接方式。
3.2 螺纹连接的优点有哪些?
答案:螺纹连接的优点包括:拆卸方便、连接牢固、适用范围广等。
通过学习这些课后习题答案,我们不仅可以巩固所学的知识,还可以加深对机械设计的理解和掌握。
希望大家能够认真对待每一道习题,不断提高自己的机械设计能力。
机械设计基础课后习题与答案
机械设计基础1-5至1-12 指出(题1-5图~1-12图)机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算各机构的自由度,并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列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。
题2-1图答 : a )160907015011040=+<=+,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b )1707010016512045=+<=+,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c )132627016010060=+>=+,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d )1909010015010050=+<=+,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解:2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度,且500CD l mm =,1000AD l mm =。
(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解 : ( 1 )由题意踏板CD 在水平位置上下摆动 10,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。
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❖1-3 平面机构具有确定的运动条件是什么?答:必须使原动件数目等于机构的自由度数。
❖1-5 试确定下列平面机构的自由度(图中绘有箭头的活动构件为原动件):a)推土机的推土机构;d)渣口堵塞机构;f)筛料机机构。
❖解:a)推土机的推土机构活动构件数n=5,低副PL=7(6个转动副,一个移动副)高副PH=0。
F=3×5-2×7-0=1 等于原动件数∴有确定运动。
❖d) 渣口堵塞机构由分析可知与杆1相连的滚子2,属于局部自由度∴计算机构自由度时应排除。
则n=6 PL=8(7个转动副,1个移动副)PH=1∴F=3×6-2×8-1=1等于原动件数f) 筛选机的筛料机构由图:杆1和杆2焊在一起属于一体,与杆3相连的滚子4绕其中心的转动是一个局部自由度∴n=6 PL=8(6个转动副,2个移动副)PH=1∴F=3×6-2×8-1=1等于原动件数3-5.已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=60mm,偏距e=20mm,行程速比系数K=1.4,试确定曲柄和连杆的长度l2和l3。
(规定用作图法求之)解:(1) 由行程速比系数K,求出极位夹角θ。
θ=180°×(K-1)/(K+1)=180°×(1.4-1) /(1.4+1)=30°选比例尺u=1:2,作图,可得:(2) 连接C1和C2,并作C1M垂直于C1C2,C1C2=H;(3) 作∠C1C2N=90°-θ=60°,C2N与C1M相交于P点, 由图可见, ∠C1PC2=θ=30°;4)作三角形PC1C2的外接圆O,则曲柄的固定铰链中心A必在该圆上。
(5)作与C1C2线相距为e的平行线,与外接圆O交于的点即为A点,连接AC1、AC2,则∠C1AC2=θ。
(6)因极限位置处曲柄与连杆共线,故AC1=l3-l2,AC2= l3+l2,所以曲柄长度l2=(AC2-AC1) /2;由比例尺量得:AC1=28mm,AC2=82mm,所以l2=(82-28) /2=27mm。
(7)以A为圆心和l2为半径作圆,交C1A延线于B1,交C2A于B2,即得B1C1=l3,由比例尺量得:l3=B1C1=56mm。
综上可知:曲柄长度l2为27mm,连杆长度l3为56mm。
3-6.已知一导杆机构的固定件长度l1=1000㎜,行程速比系数K=1.5,确定曲柄长度l2及导杆摆角φ。
(解析法求解)解:导杆机构的极位夹角θ=180(K-1)/(K+1) =180°×(1.5-1)/(1.5+1) = 36°所以由图可得,导杆摆角φ=θ=36°所以 曲柄长度 l1 = l1 × Sin(φ/2)=1000×Sin18°=309 ㎜3-7.已知一曲柄摇杆机构,摇杆与机架之间的夹角分别为φ1=45°,φ2=90°,固定件长度为l1=300㎜,摇杆长度为l4=200㎜,确定曲柄和连杆的长度l2,l3。
(解析法求解)解:由图中的两个极限位置可得:AC1 =l3-l2 AC2=l3+l2所以 l3=(AC1+AC2)/2l2=(AC2-AC1)/2所以只需求出AC1、AC2的长度。
在三角形AC1D 中,由余弦定理AC1=(l12+l42-2l1l4Cos φ)1/2=(3002+2002-2×300×200×Cos45°)1/2≈212㎜在三角形AC2D 中,∠ADC2=φ2=90°,所以 AC2=(l12+l42)1/2=(3002+2002)1/2≈360㎜所以 l3=(AC1+AC2)/2=(212+360)/2=286㎜l2=(AC2-AC1)/2=(360-212)/2=74㎜5-4. 图5-27所示,一螺旋起重器 ,其额定起重量 FQ =50KN,螺旋副采用单线标准梯形螺纹Tr60×9(公称直径d =60㎜,中径d2=55.5㎜,螺距P =9㎜,牙型角=30°),螺旋副中的摩擦系数f =0.1,若忽略不计支承载荷的托杯与螺杆上部间的滚动摩擦阻力,试求:1)当操作者作用于手柄上的力为150N 时,举起额定载荷时力作用点至螺杆轴线的距离 ;2)当力臂l 不变时,下降额定载荷所需的力.mm F d F l Fl d F T KN tg tg F F Cos Cos f tg f d P tg t t V Q t V V V V 144015025.55108.722)(8.7)91.596.2(50)(91.51035.02301.0296.20516.05.55913222=⨯⨯⨯=====︒+︒⨯=+=≤︒==︒===︒====得由,有自锁现象。
得由得):由解(ρλρλραρλππλ(2)即当力臂仍为1440 ㎜时,下降额定载荷所需的力为51N5-5 螺旋副的效率与那些参数有关?为什么多线螺纹多用于传动,普通三角螺纹主要用于联接,而梯形、矩形、锯齿形螺纹主要用于传动?答:螺旋副的效率与λ (升角), α (牙型角)有关即:对于多线螺纹导程较大,所以λ较大,进而η较大,所以多线螺纹多用于传动。
普通三角螺纹牙型角α比其他三种都大,ρV 较大,所以η较小,并且ρV >λ能够自锁,故用于联接。
而梯形、矩形、锯齿形螺纹,α角较小,ρV 较小,η较大,所以它们主要用于传动。
5-11 图示一螺栓连接,螺栓的个数为2,螺纹为M20,许用拉应力[σ]=160Mpa ,被联接件接合面间的摩擦系数f =0.15,若防滑安全系数s =1.2,试计算该联接件允许传递的静载荷F 。
解:分析得:这是受横向载荷的紧螺栓联接,由于螺栓的预紧力:两个螺栓,两个摩擦面:n =2, k =2∵螺纹为M20,受横向载荷,小径d1=17.291㎜.∴该联接允许传递的静载荷应小于或等于14.44KN 。
5-13 图5-16所示压力容器的螺栓联接,已知容器内的压力p =1.6Mpa ,且压力可视为不变,缸体内径 D2=160㎜,螺栓8个,沿直径为D1的圆周分布。
若螺栓的性能等级为4.8级,试确定螺栓的直径。
N tg l d tg F F d tg F Fl d tg F Fl l V Q V Q V Q 51144025.55)96.291.5(10502)(2)(2)(,3222=⨯⨯-⨯⨯=-=-=-=-λρλρρλ即下降额定载荷时可得:不变当力臂.44.1422.5160291.1722.5][2.5][][3.14221210210KN d F d Q d Q V =⨯⨯⨯=⨯≤∴≤≤⨯=πσπσπσπσ得由解:由题意可知,此为受轴向载荷的紧螺栓联接,总的外载荷为因8个螺栓对称分布,故单个螺栓所受的外载荷为因压力容器有特别的紧密性要求,所以残余预紧力FQr 取1.5FQ ,螺栓所受总拉力 性能等级为4.8的螺栓,查表5-4得σs =340Mpa ,假定螺栓直径d =16㎜,按表5-5取[σ]=0.33σs =112.2Mpa螺栓小径由表5-2查得粗牙螺纹d =16㎜时,小径d1=13.835㎜略大于计算小径12.18㎜,故原假定合适,采用M16螺栓。
6.5 某V 带传动的带轮直径dd1=100mm ,包角α1=180°,带与带轮的当量摩擦系数fV =0.5, 预紧力F0=180N 。
试求: 1) 该传动所能传递的最大有效圆周力; 2) 传递的最大转距。
解:(1)传递的最大有效圆周力(2) 传递的最大转距6.11 试设计一由电动机驱动的某机械的链传动。
已知传递的功率P =3kw,小链轮转速n1=720r/min,大链轮转速n2=200r/min,该机械工作时载荷不平稳。
∑=⨯⨯⨯==N P D F Q 6.321536.116014.34141222π。
,方向沿螺栓轴线向上N F F Q Q 2.401986.321538===∑NF F F F Q Qr Q Q 100482.40195.25.2=⨯==+=∑mm F d Q 18.122.11214.3100482.5][3.141=⨯⨯=⨯≥∑σπNe e e e F F v vf f t 2361806.41806.43601118021125.05.00max 11=+-⨯=+-⨯⨯=+-=ππααm N d F T d t ⋅=⨯==8.11200010023620001max max解:1.选择链轮齿数z1、z2:设V =3~8m/s ,由表6-11取小链轮齿数z1=21,因传动比为∴ 大链轮齿数z2=iz1=3.6×21=762. 初步确定中心距a0=40P ;3. 求链节数Lp :4.确定链节距P :根据题意,由表6-12查得KA =1.3;由表6-13得查图6-19,选用10A 滚子链,其链节距P =15.875mm ,且工作点落在链板疲劳区内,与原假设相符。
5.实际中心距:a ≈a0=40P =40×15.875=635mm ;6.验算链速V :7.选择润滑方式:根据V 和P ,由图6-20选用油浴或飞溅润滑;6.320072021===n n i 13242.130)22176(4027621402)2(222212210==-+++⋅=-+++=P P L P P P P z z a P z z P a L 取ππkw K K K P K P K L K Z K P L Z A P P L Z 28.3107.111.133.11;07.1)100(;11.1)19(026.008.11=⨯⨯⨯=≥=====代入:单排链内,与原假定相符。
在且合适mm s m s m s m Pn z V 8~3/4.6/15/4100060720875.152110006011<=⨯⨯⨯=⨯=8.求作用在轴上的力9.求分度圆直径:7-6 已知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距a =120mm ,传动比i =3 ,小齿轮齿数z1=20。
试确定这对齿轮的模数和分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。
解:大齿轮齿数z2=iz1=3×20=607-9 在一个中心距a =155mm 的旧箱体内,配上一对齿数z1=23 ,z2=76, 模数 mn =3 mm 的斜齿圆柱齿轮,试问这对齿轮的螺旋角β应是多少?解:N F F N V P F t Q t 9002.17504310001000===⨯==作用在轴上的力:mm Sin Z Sin P d mm Sin Z Sin P d 1.384)76/180(875.15)/180(5.106)21/180(875.15)/180(2211====== ,由)(2121z z m a +=)(360201202z 2a m 21mm z =+⨯=+=得模数)(180603)(602032211mm mz d mm mz d =⨯===⨯==分度圆直径:)(186)1260(3)2()(66)1220(3)2(*22*11mm h z m d mm h z m d a a a a =⨯+⨯=+==⨯+⨯=+=齿顶圆直径:)(5.172)25.021260(3)22()(5.52)25.021220(3)22(:**22**11mm c h z m d mm c h z m d a f a f =⨯-⨯-⨯=--==⨯-⨯-⨯=--=齿根圆直径7-13 用于胶带运输机上二级减速器中的一对齿轮,其传动比i =3,传动效率η=0.98 ,输出转速n2=65r/min ,输出功率P =4.5Kw ,由电动机驱动,单向运转。