機械設計基礎課程習題

1、機械設計基礎課程習題第1章 機械設計基礎概論1-1試舉例說明機器、機構和機械有何不同？1-2試舉例說明何謂零件、部件及標準件？1-3機械設計過程通常分為幾個階段？各階段的主要內容是什么？1-4常見的零件失效形式有哪些？1-5什么是疲勞點蝕？影響疲勞強度的主要因素有哪些？1-6 什么是磨損？分為哪些類型？1-7什么是零件的工作能力？零件的計算準則是如何得出的？1-8選擇零件材料時，應考慮那些原則？1-9 指出下列材料牌號的含義及主要用途：Q275、40Mn、40Cr、45、ZG310 -570、QT600 3。第2章現(xiàn)代設計方法簡介2-1簡述三維CAD系統(tǒng)的特點。2-2試寫出優(yōu)化設計數(shù)學模型的一

2、般表達式并說明其含義。2-3簡述求解優(yōu)化問題的數(shù)值迭代法的基本思想。2-4優(yōu)化設計的一般過程是什么？2-5機械設計中常用的優(yōu)化方法有哪些？2-6常規(guī)設計方法與可靠性設計方法有何不同？2-7常用的可靠性尺度有那些？2-8簡述有限元法的基本原理。2-9機械創(chuàng)新設計的特點是什么？2-10簡述機械創(chuàng)新設計與常規(guī)設計的關系。第3章 平面機構的組成和運動簡圖愿圖3 6里升式水兼鞏柳3-1舉實例說明零件與構件之間的區(qū)別和聯(lián)系。3-2平面機構具有確定運動的條件是什么？3-3運動副分為哪幾類？它在機構中起何作用？3-4 計算自由度時需注意那些事項？3-5機構運動簡圖有何用途？怎樣繪制機構運動簡圖？3-6繪制圖示

3、提升式水泵機構的運動簡圖，并計算機構的自由度。3-7試繪制圖示縫紉機引線機構的運動簡圖，并計算機構的自由度。3-8試繪制圖示沖床刀架機構的運動簡圖，并計算機構的自由度。3-9試判斷圖a、b、c所示各構件系統(tǒng)是否為機構。若是，判定它們的運動是否確定（圖中標有箭頭的構件為原動件）。3-10計算圖a、b、c、d、e、f所示各機構的自由度，如有復合校鏈、局部自由度、或 虛約束請指出。并判定它們的運動是否確定（圖中標有箭頭的構件為原動件）。（b）:鈾用機杓（el壓縮匯引步藤圖3 - 10幾種機構的運動筒圖斤斤23一 n匚HE 3-9陶怦組合泰堤第4章平面連桿機構4-1四桿機構的急回特性是何含義？什么條件

4、下機構才具有急回特性？4-2什么是四桿機構的死點？試舉出幾個利用和克服死點的實例。4-3試述壓力角的概念，并分析它對機構的工作性能有什么影響？4-4 舉例說明較鏈四桿機構的三種演化方法。4-5 如圖所示，已知 AD =250 mm； BC =265 mm； CD =110 mm； AB = 60 mm,且是主動件。試確定:(1)該校鏈四桿機構的類型；該機構的行程速比系數(shù) Ko4-6分析圖示偏置曲柄滑塊機構有曲柄的條件。當取滑塊為主動件時，試確定機構的死點位置。4-7如圖所示，已知錢鏈四桿機構各桿長度，試問：(1)是錢鏈四桿機構中的哪種基本機構； 若AB是原動件，在圖中畫出此機構最小傳動角出現(xiàn)的

5、位置; 若以AB為原動件，該機構有無急回特性，為什么？4-8試設計一腳踏軋棉機的曲柄搖桿機構。如圖所示，要求踏板機構CD在水平位置上下各擺10°,且CD的長度500 mm , AD的長度是1000 mm。試用圖解法求曲柄 AB和連桿BC的長度？期圖4-9偏置曲柄背塊挑構4-9試用圖解法設計一自動上料機所用的偏置曲柄滑塊機構，如圖所示。要求曲柄主動時，行程速比 系數(shù)K = 1.4,被推運的工件的長度l=40mm,初選偏距e= 20 mm ,工作行程最大壓力角為 amax = 45°?；?塊的行程H應比工件的長度略大些，以保證料斗上的工件能順利下落。4-10試用圖解法設計一擺動

6、導桿機構，已知機架長度為50 mm，行程速比系數(shù)K = 2,求曲柄的長度。4-11試用圖解法設計曲柄搖桿機構ABCDo已知搖桿CD長度是75mm,行程速比系數(shù) K =1.5,機架AD長度為100 mm。搖桿的一個極限位置與機架間的夾角/CDA = 45 ：4-12 已知某操縱裝置采用圖示位鏈四桿機構，要求兩連架桿的對應位置為6=45。，。仁50°取=80°,必=70°電=120；33=110。試用解析法確定各桿的長度。超圖4 - 12解析法設計較俄四桿機構第5章凸輪機構5-1凸輪機構常用的四種從動件運動規(guī)律中，哪種運動規(guī)律有剛性沖擊？哪種運動規(guī)律有柔性沖擊？哪種運

7、動規(guī)律沒有沖擊？5-2在圖示偏置直動從動件盤形凸輪機構中，已知AB段為凸輪推程廓線，試在圖上標出推程運動角&。5-3 已知從動件升程 h= 30 mm , St =1500, Ss= 30q Sh=120o, Ss'=60o,從動件在推程作簡諧運動， 在回程作等加速等減速運動，試用作圖法或公式計算繪出其運動線圖S2t、V2 t和a2 t。5-4 設計圖示偏置直動從動件盤形凸輪。已知凸輪以等角速度31順時針方向回轉，偏距 e=10 mm,凸輪基圓半徑r0 = 60 mm ,滾子半徑rT =10 mm ,從動件的升程及運動規(guī)律與題 5-2相同，試用圖解法繪出 凸輪的輪廓并校核推程壓

8、力角。試繪出凸輪的輪廓。EMS 5-25-5已知條件同題5-4,試用解析法通過計算機輔助設計求凸輪理論輪廓和實際輪廓上各點的坐標值（每隔10o計算一點），推程壓力角的最大值 “max,并打印凸輪輪廓。5-6在圖示自動車床控制刀架移動的滾子擺動從動件凸輪機構中， 已知 lOA = 60 mm , 1AB =36 mm , r0= 35 mm , rT= 8 mm。從動件的運動 規(guī)律如下：當凸輪以角速度31逆時針方向回轉150o時，從動件以簡諧運動向上擺15o；當凸輪自150o轉至I 180o時，從動件停止不動；當凸輪 自180o轉到300o時，從動件以簡諧運動擺回原處；當凸輪自300o轉到360

9、o時，從動件又停止不動。試繪制凸輪輪廓。5-7試設計一平底直動從動件盤形凸輪機構。已知凸輪以等角速度31逆時針方向回轉，凸輪的基圓半徑r 0 = 40 mm,從動件升程h =20 mm, St=120o, 8s = 30q Sh=120o, Ss' = 90o,從動件在推程和回程均作簡諧運動。5-8用作圖法求圖示中各凸輪從圖示位置轉過45o后機構的壓力角 ”，并在圖上標注出來。第6章齒輪機構6-1漸開線齒輪上哪一圓的壓力角為標準值？哪一圓的壓力角最小？ 一般所說壓力角是指哪個圓上 的壓力角，壓力角取 50?會有何問題？6-2 現(xiàn)有 4 個標準齒輪： m 1 = 4 mm , zi =

10、25 , m2 = 4mm, z2 = 50, m3 =3 mm, z3= 60; m4 = 2.5 mm, Z4 =40;試問：(1)哪些齒輪的漸開線形狀相同？ 哪些齒輪可以配對正確嚙合？ 哪些齒輪可用同一把滾刀切制？6-3斜齒輪和錐齒輪的當量齒輪以及當量齒數(shù)是如何定義的，其意義何在？6-4漸開線變位齒輪和標準齒輪相比較，哪些參數(shù)和尺寸發(fā)生了改變？哪些未發(fā)生改變？6-5試述所學各種齒輪機構的一對齒輪的正確嚙合條件。6-6蝸桿機構的傳動比如何計算？能否用分度圓直徑之比表示其傳動比？為什么？6-7為何要引入蝸桿直徑系數(shù) q ?6-8 有一對外嚙合正常齒標準直齒圓柱齒輪機構，已知： m = 2.5

11、 mm, a = 112.5 mm , i = 2.6。試計算 這對齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑；齒頂高、齒根高、全齒高、頂隙和公法線長度和分度 圓弦齒厚。6-9 一對外嚙合的標準直齒圓柱齒輪的小齒輪丟失，現(xiàn)測得大齒輪：z2 = 52, da2= 135 mm , m = 2.5 mm,a= 112.5 mm。試確定這對齒輪的齒制以及小齒輪的齒數(shù)和齒頂圓直徑，以便配制。6-10 標準直齒圓柱齒輪機構中的一對齒輪，已知模數(shù)mn =2 mm , a= 20?, z1 = 20, z2 =40,若安裝中心距a =61 mm,試問(1)這對齒輪是否屬于標準安裝？此時，節(jié)圓半徑與分度圓半徑、

12、嚙合角與壓力角是否相等？6-11用齒條插刀切制一直齒圓柱齒輪。已知被加工齒輪輪坯的角速度31 = 5 rad/s,刀具的移動速度為0.375 m/s ,刀具的模數(shù) m= 10 mm,壓力角 a =20?,試問：(1)被加工齒輪的齒數(shù)z 1 = ?如果齒條的中線距離齒輪坯中心為77 mm,則被加工齒輪的分度圓齒厚是多大？6-12 一對正常齒制的外嚙合標準斜齒圓柱齒輪z 1 = 33, z2 = 66, m = 5 mm。試問：(1)若標準中心距a = 250 mm,試求螺旋角 6分度圓直徑d和齒頂圓直徑d a；若不改變模數(shù)和齒數(shù)，能否將這對齒輪裝在中心距為255 mm的兩平行軸上。6-13 已知

13、一對正常齒制漸開線標準斜齒圓柱齒輪a = 250 mm , z1 =23, z2 = 98, m n= 4 mm ,試計算其螺旋角、端面模數(shù)、端面壓力角、當量齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。6-14已知一對正常齒制等頂隙收縮的漸開線標準直齒圓錐齒輪，軸交角 2 = 90?, zi= 17, Z2=43, m = 3 mm,試求兩輪的分度圓錐角、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、錐頂距、齒頂角、齒根角、頂 錐角、根錐角和當量齒數(shù)。6-15 已知蝸桿機構的參數(shù)如下： 蝸桿頭數(shù)z i =2,蝸桿直徑系數(shù)q=8,蝸輪齒數(shù)z 2 =46,模數(shù)m=8 mm 試計算該蝸桿機構的傳動比i、中心距a

14、及蝸桿和蝸輪的主要尺寸。第7章間歇運動機構7-1試比較棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構及凸輪間歇運動機構的特點和用途。7-2槽輪機構的運動特性系數(shù)t= 0.4表示什么意義？為什么運動特性系數(shù)必須大于零而小于1?五個槽的單銷槽輪機構的運動特性系數(shù)。等于多少？7-3 已知槽輪的槽數(shù)z=6,撥盤的圓銷數(shù)K=1,轉速n = 60 r/min ,求槽輪的運動時間td和靜止時間tj。7-4設計一槽輪機構，要求槽輪機構的運動時間等于停歇時間，試選擇槽輪的槽數(shù)和撥盤的圓銷數(shù)。7-5 在六角車床上六角刀架轉位用的槽輪機構中，已知槽數(shù) z=6,槽輪的靜止時間tj=5/6 s,槽輪的運 動時間td=2 s,求槽輪

15、機構的運動系數(shù)。及所需的圓銷數(shù) Ko第8章聯(lián) 接8-1試比較普通螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋的特點，各舉一例說明它們的 應用。8-2螺紋的自鎖性和效率各與哪些因素有關？8-3試計算普通螺紋 M20、M20X1.5的螺紋升角；并說明在靜載荷下這兩 種螺紋能否自鎖（已知摩擦因數(shù)f = 0.10.15）。8-4將承受軸向變載荷的聯(lián)接螺栓的光桿部分的直徑縮小，有什么好處？8-5如圖所示三塊板用4個M10螺栓固定，若螺栓的性能等級為 4.6,裝配 時控制預緊力，接合面間的摩擦因數(shù)f = 0.15,求其允許的最大橫向拉力F。8-6如圖所示為一拉桿螺紋聯(lián)接，已知拉桿上的拉力F為50000 N,載荷穩(wěn)定，拉桿材

16、料為Q235鋼（對照螺栓的性能等級為4.6）,試設計此聯(lián)接。8-7一凸緣聯(lián)軸器，允許傳遞的最大轉矩T為1500 N?m （靜載荷），材料為HT250。半聯(lián)軸器用4個M16校制孔螺栓聯(lián)接成一體，螺栓的性能等級為4.8,試選取合適的螺栓長度，并校核其剪切和擠壓強度。如果改為M16的普通螺栓聯(lián)接，已知螺栓的性能等級為 4.8,接合面的摩擦因數(shù)為 0.15,安裝時不控制預緊力，試確定螺栓數(shù)。題般8-8圖8-23所示為一汽缸，缸蓋和缸體用螺栓聯(lián)接。已知汽缸內氣體壓力p最大為2.5 MPa,缸蓋和缸體均為鋼制，汽缸內徑D = 180 mm, 為了保證密封性要求，螺栓間距不得大于 4.5d （d為螺紋大徑）

17、,試設計 此聯(lián)接并確定螺栓分布圓直徑。8-9受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接件間采用橡膠墊片。已知螺 栓預緊力Qo=15000 N,軸向工作載荷 Qe=10000 N,求螺栓所受的總拉 力和被聯(lián)接件間的殘余預緊力。8-10試為題8-7中的聯(lián)軸器選擇平鍵并校核平鍵聯(lián)接的強度。第9章螺旋傳動9-1試確定圖9-1a所示的千斤頂?shù)穆輻U和螺母的主要尺寸。已知起重量最大為40 kN,最大舉起高度450 mm,螺桿用45鋼，螺母用鑄鐵。(注意：需要校核螺桿穩(wěn)定性和自鎖性)第10章齒輪傳動10-1齒輪傳動的主要失效形式有那些？設計準則如何？10-2齒寬系數(shù)的大小對齒輪傳動有何影響？模數(shù)和齒數(shù)對齒輪傳動有何影響？

18、設計時應如何 選取？10-3齒形系數(shù)Yf與哪些因素有關？兩個直齒圓柱齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別為m1=20 mm , z1=20 ;m2=2 mm, z2=20,其齒形系數(shù)是否相等？10-4根據(jù)蝸桿傳動的失效特點，設計時應如何選擇蝸桿副材料？10-5蝸桿傳動為什么要進行熱平衡計算？10-6有一直齒圓柱齒輪傳動，原設計傳遞功率P,主動軸轉速n%若其他條件不變，輪齒的工作應力也不變，當主動軸轉速提高一倍，即 n/ =2n1時，該齒輪傳動能傳遞的功率P'為若干？10-7有一直齒圓柱齒輪傳動，允許傳遞功率 P,若通過熱處理方法提高材料的力學性能，使大 小齒輪的許用接觸應力*1各提高30%,試問此傳動

19、在不改變工作條件及其他設計參數(shù)的情 況下，抗疲勞點蝕允許傳遞的扭矩和允許傳遞的功率可提高百分之幾？10-8單級閉式直齒圓柱齒輪傳動，小齒輪的材料為45鋼調質，大齒輪材料為 ZG310-570正火，P = 4 kW , n1=720 r/min , m=4 mm , z 1=25, z 2 =73 , b 1=84 mm , b 2 =78 mm ,單向傳動，載荷有中 等沖擊，用電動機驅動，試問這對齒輪傳動能否滿足強度要求而安全工作。10-9 已知閉式直齒圓柱齒輪傳動的傳動比i=4.6, n 1=730 r/min, P =30 kW ,長期雙向轉動，載荷有中等沖擊，要求結構緊湊。且zi=27,

20、大小齒輪都用40Cr表面淬火，試計算此單級齒輪傳動的強度。10-10說明下列幾種情況下應采用的是斜齒輪的齒數(shù)還是當量齒數(shù)：(1)計算斜齒圓柱齒輪傳動的角速比；用成型法切制斜齒輪時選盤形銃刀；計算斜齒輪的分度圓直徑；齒根彎曲強度計算時查取齒形系數(shù)。10-11 兩對齒輪分別為：mn=5 mm , zi=40 , z2=158, 0=8o06'34”及 m n=10, z 1=20, z 2=79, 0=8O06'34，其他條件(如材料、硬度、齒寬、轉數(shù)等)均為主動輪與主動輪，從動輪與從動輪對應相 等。試問：(1)兩對齒輪的接觸 疲勞強度是否相等？彎曲 疲勞強度是否相等？ 若傳動速度

21、低，短時超載大，用哪一對合適？若傳動速度高，用哪一對合適？10-12斜齒圓柱齒輪傳動的轉動方向及螺旋線方向如圖a所示，試分別在圖b和圖c中畫出輪1為主動時和輪2為主動時軸向力Fa1及Fa2的方向。10-13某兩級斜齒圓柱齒輪減速器，傳遞功率P=40 kW,電機驅動，雙向轉動，載荷平穩(wěn)，高速級轉速 n 1=1470 r/min ,齒數(shù) zi=19, Z2=63,模數(shù) mn=3 mm ,螺旋角 作18o53'18",齒寬 b 1=60 mm, b2=55 mm,小齒輪材料為20CrMnTi滲碳淬火，大齒輪材料為 20Cr滲碳淬火，試校核此高速級齒輪 傳動的強度。10-14 已知單

22、級閉式斜齒圓柱齒輪傳動， P=10 kW, n1=1210 r/min, i =4.3,電機驅動，雙向傳 動，載荷有中等沖擊，設小齒輪用 45MnB調質，大齒輪用45鋼調質，zi=21 ,試計算此單級齒輪傳 動。10-15斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖所示，試問：(1)低速級斜齒輪的螺旋線方向應如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反；低速級螺旋角B應取多大值才能使中間軸上兩個軸向力相互抵消。10-16 一對閉式直齒圓錐齒輪傳動， 已知 N= a +X =90o, i =2.7, Z1=16, P =7.5 kW,m =840 r/min, 用電動機驅動，單向轉動，載荷有中等沖擊。要求結

23、構緊湊，故大小齒輪的材料均選40Cr表面淬火，試計算此傳動。10-17 已知直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器布置如圖。 錐齒輪 m =5 mm, b =50 mm, z=25, z2=60; 斜齒輪mn =6 mm, zi=21 , z2=84。欲使軸口上的軸向力在軸承上的作用完全抵消，求斜齒輪3的螺旋角他的大小和旋向。10-18 如圖所示蝸桿傳動，蝸桿主動，已知 T 1 = 20 N?m m = 4 mm , z 1 = 2, d 1= 50 mm ,蝸輪 齒數(shù)z 2=50,傳動的嚙合效率 刈=0.75。試確定：(1)蝸輪的轉向； 蝸桿與蝸輪上作用力的大小和方向。題圖10 -1710-19如圖所

24、示為蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動組合。 軸上的軸向力能部分抵消，試確定：(1)蝸桿傳動的螺旋線方向和蝸桿的轉向；(2)在圖中標出各輪軸向力的方向。已知輸出軸上的錐齒輪Z4的轉向n%欲使中間SSJ10-18題圖10-1910-20 試設計一蝸桿傳動。 已知電動機功率 P 1=7 kW,轉速n 1=1440 r/min，蝸輪軸轉速為n 2 = 80 r/min,載荷平穩(wěn)，單向傳動。蝸輪材料選錫青銅ZCuSn10P1,砂型；蝸桿選用 40Cr,表面淬火。10-21某蝸桿減速器輸入功率 P 1=3 kW,Z1=2,箱體散熱面積為1 m2,通風條件較好，室溫20C, 試驗算油溫是否滿足使用要求。第11章輪系1

25、1-1 在圖示的輪系中，已知Z 1=15 ,Z2=25,Z2 =15 ,Z3=30,Z 3,=15,Z 4=30 ,Z4'=2,Z5=60,Z5,=20 (m = 4 mm),若n 1=500 r/min ,求齒條6線速度v的大小和方向11-2圖示為一滾齒機工作臺的傳動系統(tǒng),已知各輪齒數(shù)為 zi=15 , Z2=28 , Z3=15, Z4=35, Z8 =1, z 9 =40;A為單線滾刀ZA=1, B為被切輪坯。現(xiàn)欲加工64個齒的齒輪，求傳動比i57。11-3 圖示輪系中，各輪齒數(shù)為 zi=z2=z3 =z4=20, Z3=Z5 =60,模數(shù)均為 m=2 mm ,求(1)傳動比ii

26、5；齒輪1、2及齒輪2、3的中心距a i2 , a23o11-4 圖示輪系中，蝸桿 1是單線右旋，轉速 n 1=1000 r/min , z2=50, zw = z3 =20, z4=60,求輸出軸 轉速n Ho題圖11-411-5在圖示馬鈴薯挖掘機構中，齒輪4固定不動，挖叉固連在齒輪3上。挖薯時，十字架 1回轉,挖叉始終保持一定的方向，齒輪 1、2、3的齒數(shù)分別為z1、z2、z3,問各輪齒數(shù)有何關系？11-6 圖示輪系中，已知 z1=22 , z3=88, z3- =z5o試求傳動比i 15。融圖n-5題圖y11-7在圖示行星齒輪減速器中，已知z1=z2=17, z3=51。當手柄轉過90a

27、寸，車專盤H轉過多少度？11-8在圖示圓錐齒輪組成的行星輪系中，已知各輪齒數(shù)z1 = 20, z2=30, z)= 50, z3 = 80,輪1的轉速n 1=50 r/min ,試求n h的大小和方向。愿用11一7勘度E1-811-9 求圖示輪系的傳動比 i 14。已知 z 1= z2 =25 , z2 =z3=20, z H =100, z4=20 11-10 已知 z1=17, z2 =20, za=85, z4 =18 , zs=24, z6 =21, z7 =63,求： (1)當 n 1=10001 r/min , n 4=10000 r/min 時，np=?當 n i = n 4 時

28、，np= ? 當門 1=10000 r/min , n 4=10001 r/min 時，nP=?11-11 在圖示輪系中，已知zl= z 4=40 , z 2 =Z5=30, Z3 =Z6=100,求 ilH。11-12 圖示輪系中，已知 Z1 = Z3=16, Z2 =32, z4=80, Z5 =42, Z6=z7 =14, z8 =46,求 i 18。第12章帶傳動12-1為什么在帶傳動中彈性滑動不可避免？12-2 V帶傳動的最大有效拉力 Fec與哪些因素有關？12-3簡述造成帶傳動傳動比不能保持恒定的原因。12-4有一帶式輸送裝置，其異步電動機和齒輪減速器之間用普通V帶傳動，電動機功率

29、 P = 8 kW,轉速n =960 r/min，減速器輸入軸的轉速 n2 = 360 r/min ,允許誤差為土 5%運輸裝置工作時有輕度沖擊， 兩班制工作，試設計此帶傳動。12-5 一普通V帶傳動，帶的型號為 B型，傳遞的功率 P=9 kW,帶速v = 11 m/s ,帶與帶輪間的摩 擦因數(shù)f =0.3 ,帶在小輪上的包角8=170°。試求：（1）傳遞的圓周力；（2）緊邊、松邊拉力；（3）離心力在帶中引起的拉力；（4）所需的初拉力；（5）壓軸力。12-6 計算習題12-5的帶傳動中的各種應力以及最大應力。第13章鏈傳動13-1鏈傳動有那些特點，適用那些場合？13-2鏈傳動中小鏈輪

30、齒數(shù) Z1不能過少，大鏈輪齒數(shù) Z2不能過多，其原因是什么？13-3分析鏈傳動工作時動載荷的大小與那些因素有關。13-4 用P=5.5 kW, n1=1450 r/min的電動機，通過鏈傳動驅動一液體攪拌機，載荷平穩(wěn)，傳動比i=3,試設計此鏈傳動。13-5 選擇并驗算一輸送裝置用的傳動鏈。已知鏈傳動傳遞的功率 P=7.5 kW,主動鏈輪的轉速n1=960r/min ,傳動比i =3.2 ,工作情況系數(shù) Ka=1.5 ,中心距a<650 mm （可以調節(jié)）。第14章軸14-1軸按承載性質的不同可分為哪三種？14-2軸最常用的材料是什么？如果優(yōu)質碳素鋼的軸剛度不足，改用合金鋼能否解決問題？1

31、4-3零件在軸上軸向固定的常見方法有哪些？各有何特點？14-4 圖中I、口、W、 IV軸是心軸、轉軸、還是傳動軸？14-5 已知一傳動軸傳遞的功率為37 kW,轉速n = 900 r/min ,如果軸上的扭切應力不許超過40 MPa,試求該軸的直徑？14-6 已知一傳動軸直徑 d = 32 mm,轉速 n = 1725 r/min ,如果軸上的扭切應力不許超過50 MPa,問該軸能傳遞多大功率？14-7 圖示的轉軸，直徑 d = 70 mm, a = 320 mm,傳遞的轉矩 T = 2350 N?m, F = 9200 N。若軸的許 用彎曲應力也=80 MPa,求長度x的大小。州h14-8已

32、知一單級直齒圓柱齒輪減速器，用電動機直接拖動，電動機功率P = 22 kW,轉速n1 = 1470r/min ,齒輪的模數(shù) m= 4 mm,齒數(shù)z 1 = 18, z 2 = 82,若支承間跨距 l = 180 mm （齒輪位于跨距中央）,軸 的材料用45號鋼調質，試計算輸出軸危險截面處的直徑 do14-9圖示二級圓柱齒輪減速器。已知高速級傳動比i12=2.5，低速級傳動比i34= 4。若不計輪齒嚙合及軸承摩擦的功率損失，試計算三根軸傳遞轉矩之比，并按扭轉強度估算三根軸的軸徑之比。14-10 設計圖示直齒圓柱齒輪減速器的輸出軸。已知該軸傳遞的功率P=11 kW,轉速n=225 r/min,從動

33、齒輪的齒數(shù)Z2=72,模數(shù)m=4 mm,輪轂寬度lh=70 mm,選用直徑系列為2的深溝球軸承，兩軸承中 心間距離為130 mm 0J8 圖 14- 10稅圖14-914-11 一鋼制等直徑直軸，只傳遞轉矩T = 4000 N?m,許用切應力=50 MPa。長度為1800 mm,要求軸每米長的扭轉角 小不超過0.5?。試求該軸的直徑。14-12 與直徑 75 mm實心軸等扭轉強度的空心軸，其外徑do=85 mm,設兩軸材料相同，試求該空心軸的內徑d i和減輕重量的百分率。14-13圖示為某減速器輸出軸的裝配結構圖，指出圖中1、2、3、4處結構錯誤，并繪制正確的結構草圖。鵬圖14-13第15章軸

34、 承15-1滑動軸承的摩擦狀態(tài)有幾種？各有什么特點？15-2滑動軸承有哪些類型？滑動軸承的結構型式有哪幾種？各適用在何種場合？15-3對軸瓦軸承襯的材料有哪些基本要求？15-4滾動軸承類型選擇的基本原則有哪些？15-5角接觸軸承的內部軸向力是如何產生的，其方向如何判斷？大小如何計算？角接觸軸承為何通 常成對使用？15-6說明下列滾動軸承代號的意義6208N208/P67207C30209/P515-7 有一非液體摩擦徑向滑動軸承，已知軸頸直徑為100 mm,軸瓦寬度為100 mm,軸的轉速為1200r/min,軸承材料為ZCuSn10P1,試問它允許承受多大的徑向載荷？15-8已知某支承采用非

35、液體摩擦徑向滑動軸承，軸承所受徑向載荷Fr= 25000 N,軸頸直徑d=90 mm,軸的轉速為n =8.3 r/min ,材料為ZCuZn38Mn2Pb2 ,試設計此滑動軸承。15-9已知下列軸承承受的徑向載荷Fr和軸向載荷Fa,試計算當量動載荷。(1) N207 軸承， Fr =3553 NFa= 0;(2) 6215 軸承，F(xiàn)r =6500 NFa=1100 N;(3) 30313 軸承，F(xiàn)r =8700 NFa=5310 N。15-10 某機械傳動裝置中，已知軸承型號是6312,軸承所受徑向載荷 Fr=5400 N ,軸向載荷Fa=2600 N, 軸的轉速n=1250 r/min ,運

36、轉中有輕微沖擊，預期壽命Lh=5000 h ,工作溫度t <100C。問該軸承是否適用？15-11根據(jù)工作條件，某機械傳動裝置中，軸的兩端各采用一個深溝球軸承，軸徑 d =35 mm,轉速 n=2000 r/min ,每個軸承承受徑向載荷 Fr=2000 N,常溫下工作，載荷平穩(wěn)，預期壽命 Lh=8000 h,試選軸 承型號。15-12根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸球軸承，如圖所示。已知兩個軸承的載荷分 別為Fr1 =1470 N, Fr2 =2650 N,外加軸向載荷 Ka=1000 N ,軸頸直徑d =40 mm,轉速n=5000 r/min ,常溫 下運轉，有中等沖擊

37、，預期壽命Lh=2000 h,試選軸承型號。15-13 根據(jù)工作條件，初步決定在軸的兩端選用兩個角接觸球軸承7207AC,如圖所示，軸頸直徑d=35mm,工作中有中等沖擊，轉速 n=1800 r/min,已知Fr1 =3390 N, Fr2=1040 N,軸向載荷 Ka=870 N,試計算 其工作壽命。題圖15-13理路15-12第16章聯(lián)軸器、離合器和制動器16-1聯(lián)軸器和離合器的主要功用是什么？有何異同？16-2常用的聯(lián)軸器和離合器有哪些主要類型？各具有什么特點？16-3剛性凸緣式聯(lián)軸器如何對中？16-4萬向聯(lián)軸器有何特點？雙萬向聯(lián)軸器安裝時應注意什么問題?16-5離合器應滿足哪些基本要求

38、?16-6電動機與減速器之間用聯(lián)軸器相聯(lián)，載荷平穩(wěn)，電動機功 率P=15 KW ,轉速n = 960 r/min ,兩外伸軸徑 d均為35 mm ,長度為 70 mm。試選擇聯(lián)軸器。16-7試選擇圖示的蝸桿蝸輪減速器與電動機及卷筒之間的聯(lián)軸 器。已知電動機的功率 P1 = 7.5 KW,轉速n = 970 r/min,電動機軸直 徑d 1=42 mm ,減速器傳動比i=30,傳動效率 刈=0.8,輸出軸直徑d = 60 mm,工作機為輕型起重機。第17章機械的平衡與調速17-1某汽輪機轉子質量為1000 kg,由于材質不均及葉片安裝誤差使質心偏離回轉軸線0.5 mm,當該轉子以5000 r/m

39、in的轉速轉動時，其離心慣性力有多大？是自重的幾倍？17-2 圖示盤形回轉件上有兩個偏心質量。已知 m 1= 8 kg, m2 = 4 kg,門=80 mm , r2 = 110 mm ,設所 有不平衡質量分布在同一回轉面上，問應在什么方位加多大的平衡質徑積，才能達到平衡？17-3 圖示盤形回轉件的直徑 D = 400 mm,圓盤質量m =10 kg。已知圓盤上存在不平衡質量 m 1=2 kg, m2 = 4 kg ,方位如圖所示，兩支承距離 l =120 mm ,圓盤至右支承距離 11=80 mm ,轉速n =3000 r/min ,試 問(1)該回轉件的質心偏移了多少？作用在左右支承上的反力各有多大？時圖17 - 317-4高速水泵的凸輪由三個相互錯開120。的偏心輪組成，每一偏心輪的質量為 0.4 kg,其偏心距為12.7 mm。設在平衡平面 A、B上各裝一個平衡質量 mA和mB使之平衡，其回轉半徑為 10 mm,其他尺寸 如圖(單位mm),試求mA和mB的大小和位置。17-5 圖示回轉件上存在空間分布的不平衡質量。已知mA=0.5 kg, mB=1 kg , ra= r