机械设计基础考前辅导08124文档格式.docx

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2）最短杆或其相邻杆应为机架。

推论：

1）当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，只能得到双摇杆机构。

2）当最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和时，①最短杆为机架时得到双曲柄机构；

②最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；

③最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。

1）已知图示机构中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=110mm问：

（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？

如果存在，指出是哪一构件？

（必须根据计算结果说明理由）

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

2）已知：

lAB=25mm、lBC=55mm、lCD=40mm、lAD=50mm那么右图所示机构是（）。

A双曲柄机构

B曲柄摇杆机构

C双摇杆机构

D导杆机构

3、螺栓连接的强度计算

单个螺栓连接的强度计算

1）受拉螺栓连接：

普通螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接

2）受剪切螺栓：

铰制孔用螺栓连接

螺栓组连接的受力分析

横向载荷（普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接）

旋转力矩（普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接）

轴向载荷（普通螺栓连接）。

1）设图示螺栓刚度为C1，被连接件刚度为C2，若C2/C1=4，预紧力F0=500N，轴向外载荷F=1000N，试求作用在螺栓上的总拉力FΣ和剩余预紧力F0′。

2）凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，可靠性系数Kf=1.2，若联轴器传递扭矩为150Nm，试求螺栓螺纹小径。

（螺栓

）。

3）如图所示为一螺栓联接的力—变形图。

若保证残余预紧力F1的大小等于其预紧力F0的一半。

试求该联接承受的工作载荷和螺栓所受的总拉力。

F1=F0/2F2=F1+FF2=F0+CbF/（Cb+Cm）=2F1+F/2

F1+F=2F1+F/2∴F=2F1=F0F2=3F/2=3F0/2=3F1

4、带传动的计算

1）已知带传动的功率P=7.5kW，主动轮直径dd1=100mm，转速n1=1200rpm，紧边拉力F1是松边拉力F2的两倍，试求F1、F2的值。

2）设单根V带所能允许传递的功率P1=4.2kw，主动带轮dd1=160mm，转速n1=1450r/min，包角α=1400，带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.2。

求此单根V带传递的有效拉力Fe和紧边拉力F1。

5、齿轮传动的计算

1）设计一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮传动，要求传动比i=n1/n2=Z2/Z1=8/5，安装中心距a=78mm。

若根据强度要求，取模数m=3mm。

采用标准齿形，齿顶高系数ha*=1，试确定这对齿轮的齿数Z2，Z1，并计算这对齿轮的各部分尺寸d、db、da、df。

6、齿轮系传动比的计算

定轴轮系传动比的计算、周转轮系传动比的计算。

1）在图示轮系中，各轮齿数为z1=20，z2=40，z2'

=20，z3=30，z3'

=20，z4=40。

试求传动经i14，并问：

如面变更i14的符号，可采取什么措施？

2）在图示输送带的减速器中，已知z1=10，z2=32，z3=74，

z4=72，z2'

=30及电动机的转速为1450r/min，求输出轴的转速n4。

3）在图示自动化照明灯具的传动装置中，已知输入轴

的转速n1=19.5r/min，各齿轮的齿数为z1=60，z2=z3=30，

z4=z5=40，z6=120。

求箱体B的转速nB

7、滚动轴承的计算

滚动轴承的寿命计算，向心推力轴承轴向载荷的计算。

1）某一深沟球轴承，在径向载荷Fr=7150N作用下，能以n=1800rpm的转速工作3000小时，试求此轴承的额定动载荷C值。

2）某轴系部件用一对角接触球轴承支承。

已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA＝1200N，方向如图所示，轴承内部轴向力Fd1＝2800N、Fd2＝2400N。

（1）试画出Fd1、Fd2的方向，并确定轴承1的轴向载荷Fa1；

（2）若轴向力FA方向向左，试确定轴承1的轴向载荷Fa1。

二、分析题

1、平面四杆机构的基本特性

1）、图示两种曲柄滑块机构，若已知a=120mm，b=600mm，对心时e=0及偏置时e=120mm，求此两机械的极位夹角θ及行程速比系数K。

又在对心曲柄滑块机构中，若连杆BC为二力杆件，则滑块的压力角将在什么范围内变化？

极位夹角出现在曲柄两次连杆共线位置，对心曲柄滑块机构没有急回特性。

最小传动角出现在曲柄与导路垂直的位置。

2、凸轮机构的压力角、传动角

2）图示偏心圆盘凸轮机构，圆盘半径R=50mm，偏心距e=25mm，凸轮以ω=25rad/s顺时针方向转过90°

时，推杆的速度v=50mm/s。

试问：

（1）在该位置时，凸轮机构的压力角为多大？

（2）在该位置时，推杆的位移为多大？

该凸轮机构推杆的行程h等于多少？

3、螺纹连接

4、键连接

5、带传动布置

a）较合理，紧边在下，松边在上，增大包角。

a）平带传动，张紧轮在小带轮的松边（图示在紧边），从外向内压（图示从内向外压，减小小带轮包角）。

b）V带传动应在松边（图示在紧边）靠近大带轮，即张紧轮应在下部内侧靠近大带轮。

6、链传动布置

如图所示的链传动布置形式，小链轮为主动轮，它按什么方向旋转比较合理？

a）图、b）图、c）图：

逆时针转动（紧边在上，松边在上容易卡死），d）图也是逆时针转动，张紧在松边。

7、齿轮传动和蜗杆传动受力

图示为蜗杆、齿轮传动装置。

右旋蜗杆I为主动件，为使轴Ⅱ、Ⅲ上传动件的轴向力能相抵消，试确定：

（1）直齿圆锥齿轮6的转向；

（2）一对斜齿轮3、4轮齿的旋向；

（3）在图上表示出轴Ⅱ上传动件的受力（用各分力表示）方向。

（1）锥齿轮6的转向向左；

（2）斜齿轮3右旋、4左旋；

8、滚动轴承受力

图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，轴的转速为n=1430r/min，根据外载荷情况，已算出轴承1、2的径向支反力为Fr1=5000N，Fr2=4000N。

轴上两零件所受的轴向力如图所示。

试选择轴承的型号。

三、思考题

1、机构的急回特性、压力角、传动角和死点的定义。

2、常用机械零件的主要失效形式、设计准则、常用材料、强度计算、特点及应用场合。

3、螺纹联接的防松方法：

利用附加摩擦力防松、利用专门防松元件防松、其它方法防松。

4、带传动的弹性滑动和打滑。

带轮基准直径D、带速v、带传动的中心距a对V带传动性能的影响。

5、链传动多边形效应的影响因素：

节距P、链轮齿数z、转速等参数。

链节距、中心距、链轮齿数、传动比等参数对链传动的影响。

6、带传动、链传动的张紧及位置。

7、若保持直齿圆柱齿轮传动的中心距a不变，增大齿数Z1有什么优点和缺点？

8、齿面胶合产生的根本原因是什么？

胶合与载荷和速度有何关系？

采取哪些措施可有利于防止胶合？

9、蜗杆传动的热平衡计算：

如果工作温度超过允许的范围时应采取的措施（加散热片、安装风扇、装蛇形冷却水管、用循环油冷却）。

10、轴上零件的轴向定位和固定（轴肩、轴环、螺母、套筒、轴端挡圈、弹性挡圈、紧定螺钉等的特点和应用场合）。

轴上零件的周向定位（键联接、花键联接、过盈配合联接、紧定螺钉等）。

11、滚动轴承的基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、基本额定静载荷、当量静载荷的含义。

12、滚动轴承的轴向固定和轴系的轴向固定。

13、常用的联轴器和离合器的结构特点和应用场合。

四、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内）

1.当机构中主动件数目（）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。

（B）

A.小于B.等于

C.大于D.大于或等于

2.一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（）其分度圆压力角。

A.大于B.等于

C.小于D.可能等于也可能大于

3.用齿条刀具加工渐开线齿轮时，判断被加工齿轮产生根切的依据是（）。

A.刀具的齿顶线通过啮合极限点N1B.刀具的齿顶线超过啮合极限点N1

C.刀具的中线超过啮合极限点N1D.刀具的中线不超过啮合极限点N1

4.带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为（）。

（A）

A.F1/F2=efαB.F2/F1>

efα

C.F2/F1=efαD.F2/F1<

efαα

5.既能承受径向力又能承受较大轴向力的滚动轴承结构代号为（）。

（D）

A.51000B.N0000

C.30000D.60000

6.如图所示，一恒定力F作用在固定心轴上，则a点所受的弯曲应力是（）。

（C）

A.脉动循环变应力

B.对称循环变应力

C.静应力

D.无规律

五、判断题（判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“╳”）

1.四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。

（）╳

2.带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：

σmax=σ1+σb2+σc。

3.蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆的端面模数与蜗轮的端面模数相等。

4.螺纹的公称直径为：

与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。

（）√

5.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z1<

Z2，则它们的齿面接触应力σH1=σH2。

6.直齿锥齿轮强度计算时，通常把直齿锥齿轮传动转化为齿宽中点处的一对当量直齿圆柱齿轮来处理。

六、填空题

1.盘形凸轮的基圆半径越_________，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越_________。

（大，高）

2.一回转件，其直径为D、宽度为B，当B/D_________1/5时，其平衡属于静平衡问题，需加平衡质量的最少数目为___________。

（小于，两个）

3.普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的_________或_________。

（塑性变形，断裂）

4.带传动中，小带轮直径越_____，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带______的主要因素。

（小，疲劳破坏）

5.磨粒磨损和弯曲疲劳折断是________齿轮传动的主要失效形式。

（开式）

6.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和______其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。

（小于）

7.型号为6307的滚动轴承，其内径d=_________mm，公差等级为_________。

（35，0级普通级）

8.机构具有