精密机械设计基础总结及答案Word下载.docx
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其主要目的是什么？
钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。
9、镀铬和镀镍的目的是什么？
镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
10、选择材料时，应满足哪些基本要求？
选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
2.计算所示冲压机构的自由度
3.计算图示机构的自由度
4.计算图示机构的自由度
5.计算图示机构的自由度
3.图示铰链四杆机构中，
=55mm,
=40mm，
=50mm,
=25mm,试说明分别以构件AB，BC，CD和AD为机架时，各得到何种机构
5-8.1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。
其中已知BC杆为最长杆50。
∴lAB+lBC≤lAD+lCD∴lAB≤15
2）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。
现AD为机架，则只能最短杆即为AD＝３０，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。
若AB杆为最长杆：
lAD+lAB≤lBC+lCD∴lAB≤55即５０＜lAB≤５５
若ＢＣ杆为最长杆：
lAD+lBC≤lAB+lCD∴lAB≥45即４５≤lAB＜５０
∴若该机构为双曲柄机构，则ＡＢ杆杆长的取值范围为：
45≤lAB≤55
３）
欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。
现在的关键是谁是最短、最长杆？
若AB杆最短，则最长杆为BC：
∴lAB+lBC＞lCD+lAD∴lAB＞15
若AD杆最短，BC杆最长：
lAD+lBC＞lAB+lCD∴lAB＜45
AB杆最长：
lAD+lAB＞lBC+lCDlAB＞55
lAB＜lAD+lCD+lBClAB＜115
综上分析：
AB杆的取值为：
15＜lAB＜45或者55＜lAB＜115
5-9该机构欲成为曲柄摇杆机构，应满足曲柄存在的条件，若C为最短杆，则C≤9，即d≥16。
不满足曲柄存在的条件。
同理，d为最短杆,也不满足曲柄存在的条件。
只可能a为最短杆,若b为最长杆,不满足曲柄存在的条件。
∴最长杆只可能是c或d。
若Ｃ杆为最长杆：
a+c≤b+d,c+d=25∴c=13,d=12
同理,若d杆为最长杆,则c=12,d=13
一铰链四杆机构ABCD，已知
，AD为固定件。
（1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求
的值；
（2）如果该机构能成为双曲柄机构，求
（3）如果该机构能成为双摇杆机构，求
（1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则满足杆长条件，且AB为最短杆，则
（2）如果该机构能成为双曲柄机构，则应满足杆长条件，且机架AD为最短杆。
则
1）若BC为最长杆即
，则
所以
2）若AB为最长杆，即
所以
综上，AB的值应在以下范围内选取，即
（3）如果该机构能成为双摇杆机构，则应分两种情况分析：
第一种情况，机构各杆长度满足杆长条件，但以最短杆的对边为机架，本题目AD为固定件，则第一种情况不存在。
第二种情况，机构各杆长度不满足杆长条件。
1）当
AB为最短杆，BC为最长杆，
即
2）当
时，AD为最短杆，BC为最长杆，则
即
3）当
时，AB为最长杆，AD为最短杆，则
另外，考虑AB增大时，BC与CD成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即
则
综上，可得AB的取值范围为
凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种?
各有什么特点?
等速运动：
速度均匀，起点和终点有刚性冲击，适合低速轻载。
等加速等减速：
速度曲线连续，在加速度突变处有柔性冲击，适合中低速机构。
简谐运动：
速度曲线连续，在起末点有柔性冲击，适合高速运动
带传动工作时，带内应力变化情况如何？
在什么位置？
由哪些应力组成？
研究带内应力变化的目的何在？
与一般带传动相比，同步带传动有哪些特点？
主要适用于何种工作场合？
V带（三角带）传动所传递的功率P＝7.5kW，带速v＝10m/s，现测得张紧力F0＝1125N，试求紧边拉力F1和松边拉力F2。
（1）有效圆周力
（2）紧边拉力和松边拉力
（3）
影响螺旋传动精度的因素有哪些？
如何提高螺旋传动的精度？
影响螺母传动精度的主要因素是：
螺纹参数误差；
螺旋传动机构误差；
温度误差；
螺杆的变形误差。
提高精度的措施有：
采用误差校正机构提高螺距精度；
改变螺杆结构，消除轴向窜动误差；
改变移动零件与滑板的连接方法，减小偏斜误差。
何谓螺旋传动的空回误差？
消除空回误差的方法有哪些？
如果螺旋副存在间隙，当螺杆的转动向改变时，螺旋传动将产生空回。
消除空回的方法有：
利用单向作用力；
利用调整螺母；
利用塑料螺母。
1、心轴、传动轴和转轴各有什么特点？
心轴可以随回转零件一起转动，也可不随回转零件转动，它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩；
转轴工作时既承受弯矩又承受转矩；
传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。
2、试举出轴的常用材料。
轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。
常用的优质碳素钢有35、45、50号钢，最常用的是45号优质碳素钢。
常用的合金钢有20Cr、40Cr等。
3、轴的结构设计的基本要求是什么？
轴的结构设计主要包括：
1）确定并绘出轴的全部结构和尺寸；
2）制定出满足使用要求的技术条件。
轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定的方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素，一般没有一个标准的模式可循，但一般应使轴的结构满足如下条件：
1）轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，并便于装拆和调整；
2）有良好的加工工艺性；
3）有足够的强度、刚度、振动稳定性和回转精度。
指出图示轴上结构1、2、3、4处有哪些不合理地地方？
用文字说明。
1处错误为：
轴承定位高度超过内圈厚度。
轴承无法拆卸；
2处错误为：
齿轮无法拆卸、安装，且安装齿轮的轴段长度应比轮毂长度稍短。
3处错误为：
轴承没有实现轴向固定。
4处错误为：
联轴器没有轴向固定。
指出图中轴系部件的结构错误，用笔圈出错误处，简单说明错误的原因，齿轮箱内齿轮为油润滑，轴承为脂润滑。
1）弹性挡圈为多余零件；
2）轴肩过高，不便于拆轴承；
3）轴的台肩应在轮毂内；
4）键太长；
5）套筒外径太大，不应与外圈接触，不便轴承拆卸；
6）轴径太长，轴承装拆不便；
7）联轴器孔应打通；
8）联轴器没有轴向固定；
9）联轴器无周向固定；
10）缺密封；
11）箱体装轴承端盖面无凸出加工面，缺调整垫片；
12）缺挡油环。
P27311-15已知轴颈直径d=35mm,转速n=2000r/min。
径向载荷Fr=1700N,轴向载荷Fa=700N。
要求寿命Lh=12000h,有轻微冲击，常温下工作，试选定深沟球轴承的型号。
预选6207，由手册查得C0r=15.2KN,C=25.5KN
当量动载荷计算
Fa/C0r=700/15200=0.046e=0.246
Fa/Fr=700/1700=0.412>
e
X=0.56Y=1.81fp=1
当量动载荷:
p=fp（XFr+YFa）=2219N
计算额定动载荷Cj=P
=25052<
25500
11-46210/P63深沟球轴承,精度6级，内径50mm
NN3012K/P5双列圆柱滚子轴承,精度5级，内径60mm
32209圆锥滚子轴承,精度0级，内径45mm
7307AC/P2角接触球轴承,精度2级，内径35mm
23224调心滚子轴承,精度0级，内径120mm
11-12一滚动轴承型号为6210，受径向力Fr=5000N，转速为970r/min。
工作中有轻微冲击，常温下工作，试计算轴承的寿命。
何谓精密轴系？
它有何特点？
在精密机械中，当要求零部件精确地绕某一轴线转动时，常常通过滑动摩擦支承、滚动摩擦支承、流体摩擦支承，以及它们之间的组合来实现，这种以支承为主体所形成的部件，称为精密轴系。
它具有旋转精度高、工作载荷小和转速低等特点。
渐开线圆柱直齿轮正确啮合的条件是什么？
满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动？
答：
渐开线圆柱直齿轮正确啮合的条件是两轮的压力角与模数分别相等，等于标准值。
满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。
还必须使重合度大于等于1。
8、已知一对外啮合标准直齿轮传动，其齿数Z1=24、Z2=110，模数m=3mm，压力角α=20°
，正常齿制。
试求：
1）两齿轮的分度圆直径d1、d2；
2）两齿轮的齿顶圆直径da1、da2；
3）齿高h；
4）标准中心距a。
解:
1）d1=3*24=72mmd2=3*110=330mm
Da1=72+3*2=78mmda2=330+3*2=336mm
齿高h=3*2.25=6.75mm
标准中心距a=（72+330）/2=201mm
9、图中所示的轮系中，Z1=18,Z2=52,Z2′=14,Z3=36,Z3′=Z4=40,n1=800r/min, 试求齿轮4的转速和转向。
10、所示的轮系中，已知各轮的齿数为：
Z1=20，Z2=40，Z2’=20，Z3=30，Z4=80，试求传动比i1H。
解1）区分轮系：
齿轮1和2组成定轴轮系。
齿轮2′、3、4和系杆H组成行星轮系。
2）分别列出各基本轮系传动比的计算式：
（a）对行星轮系有：
因为
所以
（b）
3）
（c）
将式（c）代入式（b）可得：
从而求得：
11、在图示的轮系中，已知Z1＝34，Z2＝22，Z3＝78，Z4＝18，Z5＝35，Z6＝88，求传动比i1H2。
解此轮系为复合轮系，由两个周转轮系组合而成。
由齿轮1、2、3和行星架H组成行星轮系
由齿轮4、5、6和行星架H组成行星轮系
12、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制。
今测得两轴中心距a=310mm，大齿轮齿数Z2=100，齿顶圆直径Da2=408mm，2=20°
，试确定小齿轮的基本参数m、Z1、1及分度圆和齿顶圆的直径。
根据正确啮合条件可得：
1=20°
m1=m2=Da2/（Z2+2）=408/102=4mm
a=m（Z1+Z2）/2Z1=2a/m-Z2=2*310/4-100=55
D1=mZ1=4*55=220mm
Da1=m（Z1+2）=228mm
13、图示轮系，已知各齿数：
Z1=27，Z2=18，Z2`=20，Z3=65，Z4=20，Z5=18，Z5`=1，Z6=80,n1=200r/min,试求n6的大小及转向。
1）区分轮系：
齿轮1、2、2′、3、系杆H组成行星轮系。
齿轮4、5、5′和6组成定轴轮系。
2）对行星轮系有：
因为
所以
（a）
3）对定轴轮系有：
n4=72×
n6
∵
=
∴
=72×
将式（b）代入式（a）可得：
n6：
顺时针方向旋转
计算确定下列2对孔、轴配合的极限间隙或极限过盈、配合公差，画出公差带图，并说明所属何种配合制及哪类配合。
已知：
基本尺寸在>
30～50mm范围内，公差等级对应的标准公差数值是IT7=25um，IT8=39um，f对应的基本偏差es=-25um；
18～30mm范围内，公差等级对应的标准公差数值是IT7=21um，IT6=13um，K对应的基本偏差ES=6um。
（1）
50H8/f7;
（2）
30K7/h6
（1）孔
50H8：
基本偏差EI=0，ES=EI+IT8=+39um，
轴
50f7：
基本偏差es=-25um，ei=es-IT7=-50um
孔：
Lmax=L+ES=50+0.039=50.039mm,Lmin=L+EI=50mm
轴：
lmax=l+es=50-0.025=49.975mm,lmin=l+ei=50-0.050=49.95mm
Xmax=ES-ei=+89um,Xmin=EI-es=+25um
Tf=Th+Ts=39+25=64um
公差带见图
基孔制
间隙配合
（2）孔
30K7：
基本偏差ES=6，EI=ES-IT7=6-21=-15um，
30h6：
基本偏差es=0um，ei=es-IT6=-13um
Lmax=L+ES=30+0.006=30.006mm,Lmin=L+EI=30-0.015=29.985mm
lmax=l+es=30mm,lmin=l+ei=30-0.013=49.987mm
Xmax=ES-ei=6+15=21um,Xmin=EI-es=-15um
Tf=Th+Ts=21+13=34um
基轴制
过渡配合
试按下表中已知的数值，将适当的数值填入该表的各空格中（单位：
mm）。
孔或轴
最大极限尺寸
最小极限尺寸
上偏差
下偏差
公差
尺寸标注
孔：
+0.013
0.013
轴：
+0.034
+0.009
0.025
4、根据规定的形位公差等级：
圆跳动公差等级为7级；
圆柱度公差等级为7级；
对称度公差等级为9级。
试在图中所标形位公差框格内，填入相应的形位公差数值。
50～120mm范围内,圆跳动公差等级对应的标准公差数值是IT7:
0.025mm;
基本尺寸在>
30～50mm范围内,圆柱度公差等级对应的标准公差数值是IT7:
0.007mm;
50～80mm范围内,圆柱度公差等级对应的标准公差数值是IT7:
0.008mm;
10～18mm范围内,对称度公差等级对应的标准公差数值是IT9:
0.04mm;
1、带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。
设计准则是在保证带不打滑的条件下，带具有一定的疲劳强度和寿命。
2、在设计轴承组合时，应考虑轴承装拆，以至于进行该工作不会损坏轴承和其他零件。
3、带传动工作时由于存在弹性滑动，主、从动轮的转速比不能保持准确。
4、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但齿面硬度不同，则两齿轮工作时产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不相同，工作时产生的齿根弯曲应力不相同，材料的许用弯曲应力不相同 。
5、滚动轴承内径代号02表示轴承内径d=15mm。
6、当原动机的转速较高且发出的动力较不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用弹性联轴器来联接。
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