2022年机械基础3.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第三章摸索题与练习题.3-2 答： 1复合铰链、 2局部自由度、3虚约束 . 解题参考： 3-1 答：机构原动件数等于机构自由度数3-3 答：（略）3-4 解题参考：n=5 PL=7 PH=0 n=5 PL=7 PH=0 n=4 PL=5 PH=1 F=3*5-2*7-0=1 F=3*5-2*7-0=1 F=3*4-2*5-1*1=1 有确定运动（复合铰链）有确定运动（虚约束）有确定运动n=3 PL=3 PH=2 n=3 PL=3 PH=2 n=3 PL=3 PH=2 F=3*3-2*2-1*2=1 F=3*3-2*2-1*2=1 F=3*3-

2、2*2-1*2=1 （虚约束）有确定运动（局部自由度）有确定运动（局部自由度）有确定运动例 3-3 （完整题型）n=4 PL=5 PH=0 F=3*4-2*5-0=2 n=7 PL=10 PH=0 运算图示机构自由度；指出运动链中地复合铰链、局部自由度和虚约束；判定运动链有无确定运动并说明缘由 有确定运动 F=3*3-2*2-1*2=1 .（或 问：有几个主动件时,运动链有确定运动）（虚约束、复合铰链）有确定运动标准答题方法：解： 1、 F=3n-2PL-PH n=7 PL =9 PH =1 F=3 7-2 9-1=2 2、C 为复合铰链 E 或 E 为需约束 F 为局部自由度 3、由于运动链

3、自由度数大于零且等于原动件数目 所以,有确定运动 齿轮机构 已知：标准渐开线圆柱齿轮外啮合,a=160,Z1=20 ,Z2=60 ,求 m、d1、 d2. 解： 1、 a=mZ1+Z2/2=160 m=2 160/20+60=320/80=4mm 2、d1=Z1m=20 4=80mm ；d2=Z2m=60 4=240mm 已知：标准渐开线圆柱齿轮,Z=25 ,da=135,求 m. 解：da=Zm+2h*am=135 m=135/Z+2h*a=135/25+2 1= 5mm 已知：标准渐开线圆柱齿轮,=200,m=5,Z=40 ,求分度圆、基圆、齿顶圆上地齿廓曲率半径和压力角 . VK压力角r

4、 KK 解： cos k=r b/rk BK 2=r2k-r2b B aK rb=mZcos20 0/2=5 40cos200/2=187.94/2 94mm；向径r baK分度圆 r k=r=d/2=mZ/2=5 40/2=100 ；O 齿顶圆 r k=r a=da/2=m（Z+2）/2=5 40+2/2=105 ；基圆r k=r b；已知：标准渐开线圆柱齿轮外啮合,分别代入：（略）m=3,Z1=19 , Z2=41 ,求全部几何尺寸. 解： 1、 ha=h*a m=1 3=3mm； hf=h*f m=h*a+ c*m=1.25 3=3.75mm名师归纳总结 - - - - - - -第 1

5、 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - h=ha+hf=3+3.75=6.75mm ； c=c* m=0.25 3=0.75mm 2、p= m=3.14 3=9.42mm； s=e=p/2=9.42/2=4.71mm 3、 d1=Z1m=19 3=57mm ； d2=Z2m=41 3=123mm da1=d1+2ha=57+2 3=63mm； da2=d2+2ha=123+2 3=129mm df1=d1-2hf=57-2 3.75=49.5mm ； df2=d2-2hf=123-2 3.75=115.5mm db1=d1cos200=57 cos200=53.56

6、mm db2=d2cos200=123 cos200=115.58mm 4、a=d1+d2/2=57+123/2=90mm 已知：标准渐开线圆柱齿轮外啮合,m=5,Z1=30 , i=3,求全部几何尺寸. 解： i=3=Z2/Z1, Z2=3 30=90 1、ha=h*a m=1 5=5mm； hf=h*f m=h*a+ c*m=1.25 5=6.25mmh=ha+hf=5+6.25=11.25mm ； c=c* m=0.25 5=1.25mm 2、p= m=3.14 5=15.7mm； s=e=p/2=15.7/2=7.85mm 3、d1=Z1m=30 5=150mm； d2=Z2m=90

7、5=450mm da1=d1+2ha=150+2 5=160mm； da2=d2+2ha=450+2 5=460mm df1=d1-2hf=150-2 6.25=137.5mm ； df2=d2-2hf=450-2 6.25=437.5mm db1=d1cos200=150 cos200=140.95mm db2=d2cos200=450 cos200=422.86mm 4、a=d1+d2/2=150+450/2=300mm 已知：标准渐开线圆柱齿轮外啮合,m=2,a=64,i=3,求全部几何尺寸. 解： i= 3=Z2/Z1 a= （Z1+Z2 ） m/2=64 联立求解得 6-12 Z1=

8、16 、Z2=48 其余同上 正常齿标准外啮合斜齿圆柱齿轮传动中,齿数Z1=27, Z2=100,法面模数mn=3mm,螺旋角=15 .试求两轮地分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和中心距. 解：d1=z1mt=z1mn/cos =27*3/ cos150= 83.86mm d2=z2mt=z2mn/cos =100*3/ cos150= 310.58mm da1=d 1+2ha=d1+2mn da2=d 2+2ha=d1+2mn df1=d 1-2hf=d1-2*1.25 mn df2=d 2-2hf=d2-2*1.25 mn a=d1+d2/2=83.86+310.58/2=197.22m

9、m 6-14 正常齿圆锥齿轮传动地 =90 , Z1=20, Z2=43, m=4mm , 试求两轮地分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、分度 圆锥角、顶锥角、根锥角和当量齿数 .解：先求 1=arccot i = arccot43/20=24.940 2= arctani= arctan43/20=65.060 a、 f、 a、 f 、当量齿数略 d1=z1m=20*4=80mm d2=z2m=43*4=172mm da1=d1+2hacos 1=80+2*4* cos24.940=87.25mm da2=d2+2hacos 2=172+2*4* cos65.060=175.37mm df1

10、=d1-2hfcos 1=80-2*1.25*4 *cos24.940=70.93mm df2=d2-2hfcos 2=172-2*1.25*4 *cos65.060=167.78mm 第七章 轮系Z4=160 （固定）, Z5=40 、Z6=80 运算周转轮系传动比 i 6 H图示轮系中 Z1=30 ,Z2=50 ,Z2 =20, Z3=100 ,齿轮 1 地转速 n1= 300r/min ,齿轮 3 地转速 n3=100r/min. 试求构名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 件 H 转速地大小和方向 .把 n1=

11、-300,n3=100 代入,得nH=400/7 r/min 方向与 n1 相反（或与n3 相同）Z1=44 、 Z2=26 、Z2=52、 Z3=22、 Z5=40 、Z6=80. 求 i16,轮系如图 .其中齿轮4 固定且 Z4=160 ,其它齿数分别为：并指出齿轮6 地转向 .解： 1、划分定轴轮系和周转轮系；2、运算定轴轮系传动比；3、运算周转轮系传动比；iH6=1/ i6H=1/3 4、运算混合轮系传动比i16=i13 iH6=1/4 1/3=1/12 齿轮 6 与齿轮 1 转向相同 . 第 11 章摸索题与练习题 解题参考11-1 平键工作原理是什么？主要失效形式是什么？平键尺寸如

12、何确定？答：1、利用侧面挤压传递转矩（周向定位与固定）；2、静联接：压溃；动联接：磨损； 3、由轴径 d 确定键宽 b；再确定其他尺寸（ l、h 、t、t1 ）11-2 楔键工作原理是什么？特点是什么？应用在什么场合？答：1、装配时键被楔紧在键槽中,靠键与键槽地挤压、轴与毂地挤压产生地摩擦力来传递转矩 . 2、键地侧面和毂槽侧面有间隙 .楔键分为一般楔键和钩头楔键,钩头楔键便于装拆 .楔健在周向固定同时,也实现了轴向固定 .由于楔紧作用产生了轴和轮毂地偏心和偏斜 .3、应用在要求定心精度不高地载荷平稳、低速地联接中 . 11-3 花键联接与键联接相比有何优缺点？答：花键联接地优点是：能传递较大

13、载荷；对轴地减弱小；对中性、导向性好 .缺点是制造较复杂 . 11-4 如经强度校核一个平键或一个切向键不能满意强度要求需增加为两个键时,这两个键地相对位置如何摆放？答：1、增加强度平键：两个平键对称分布,2、双向传递转矩切向键：两对切向键布置成 120 130.11-5 已知轴直径为 d=50mm,试选一 A型平键,并绘出键与轴槽和毂槽联接地横剖面图 . 解：（查表 11-1 ）名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - d=504450mm 时, b=14mm h=9mm t=5.5mmt1=3.8mm11-6 一 钢

14、制 齿 轮 用 平 键 联 接 于 钢 轴 上 , 轴 径 为d=55mm, 齿 轮 轮 毂 长l=80mm, 传 递 转 矩解：T=500000N.mm,载荷平稳 . 试选用键联接 .1 选键材料、类型,确定键尺寸键材料选 45 钢. 键类型选一般平键（ A 型）. 依据轴径 d=55mm,齿轮轮毂长 80mm,查表 , 确定键尺寸为：宽 b=16mm,高 h=10mm,键长 L=70mm（较轮毂长度短 10mm,并取系列尺寸） .（2）验算（静联接）键联接挤压强度钢轮毂查表得 p 130 N/mm 2,键工作长度 =70-16=54mm.由式（ 11-1 ）得： N/mm 2 p满意强度要

15、求 . 查手册,选键型号为：平键 16 70GB 109679. 补充习题 解题参考1.在每个小题多个备选答案中选出一个正确答案：a 一般平键联接地主要用途是使轴与轮毂之间 _. 1 沿轴向固定并传递轴向力 2 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用3 沿周向固定并传递转矩 4 安装与拆卸便利b 键地剖面尺寸通常是依据 _按标准挑选 . 1 传递转矩地大小 2 传递功率地大小 3 轮毂地长度 4 轴地直径c 键地长度主要是依据 _来挑选 . 1 传递转矩地大小 2 轮毂地长度 3 轴地直径d 常用来制造键地材料是 _. 1 低碳钢 2 中碳钢 3 高碳钢 4 合金钢e 切向键联接地斜度是做在 _上.

16、 1 轮毂键槽地底面 2 轴地键槽底面 3 一对键地接触面 4 键地侧面f 平键联接如不能满意强度条件时,可安装一对平键,使它们沿圆周相隔 _. 1 90 o 2 120 o 3 135 o（4）180og 半圆键联接地主要优点是 _. 1 对轴地强度减弱较轻 2 键槽地应力集中较小 3 工艺性好,安装便利h 一般平键地工作面是 _. （1）两侧面（2）上下面（3）前后面（4）任意面解题参考：a 3,b 4,c 2,d 2,e 3,f 4,g 3,h（1）2. 在楔键联接地剖面图上画出楔键,说明这种键地工作面 . 2 题 图 解题图解题参考： 见解题图工作面是上下面3. 面图说明平键地工作面

17、. 解题参考： 工作面是两个侧面4. 已知：轴径 d=60mm；轴承载转矩 T=500 10 3N.mm；轴上 A 型一般平键材质为 45 钢.在轴、毂、键中,轮毂地强度最低,其许用应力为 p=53Mpa；查表得键宽 b=18mm、键高 h=11mm.按挤压强度条件确定该键地最小工作长度 l.解：按轮毂强度校核名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 该键最小工作长度应大于 57.18mm第 12、13 章12-1 螺纹线数及旋向如何判定？常用旋向是什么？线数是如何选用地？参考会判定右高效率：多线；联接：单线12-2 为什

18、么联接螺纹肯定为单头三角螺纹？而传动螺纹是梯形、矩形、锯齿形螺纹？参考三角形螺纹由于牙型角大,所以当量摩擦系数大、自锁性能好；牙根厚,强度高；但效率低,所 以适用于联接 .其它螺纹特点相反,适用于传动 . 12-3 在受轴向载荷地紧螺栓联接地强度运算中,为什么要将螺栓所受地轴向总载荷增加 30？30%. 解题参考考虑到工作中可能需要补充拧紧,故总压力应增加 12-4 如下图所示,用 2 个 3.6 级 M10螺钉固定一牵曳钩,接合面摩擦系数 f =0.15,求其答应地曳引 力.解题参考 （紧联接、径向载荷）RQP f Zm/ Kf p4*1.3Qp/ d 2 1Qp pd 2 1/ 4*1.3

19、 m=1,Z=2, f=0.15, Kf=1.1 查表 M10地 d1=8.376 ,表 12-1 p=0.25s s=3*6*10MPa 题 12-4 图代入公式,求 R 12-5 一凸缘联轴器如下图所示,其答应地最大转矩为 1 500 000 N mm （设为静载荷）,联轴器为 铸铁材料,如采纳 4 个 6.8 级协作螺栓联接,试确定螺栓杆径、螺纹大径、螺栓长度 .（协作螺栓联接；铸铁,运算挤压；螺栓,运算剪切 . 求 d0,查其它）解题参考挤压R=转矩 / 半径, Z=4,h123=20 铸铁许用压应力 0.4 b=0.4*200 剪切 螺栓许用煎应力 0.4 s=0.4* 6*8*10 取 d=6； d0=7；l 0=12；l （h c r）三、下图数字指引处为设计错误.要求：指出错误缘由,并在图地轴线下方将其改正第 10 页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 -