機(jī)械原理計(jì)算題

1、1. 如圖所示傳動(dòng)系統(tǒng)，試計(jì)算：1)軸A的轉(zhuǎn)速（r/min)；2)軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，軸B轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)；3)軸B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，螺母C移動(dòng)的距離。解：1） 軸A的轉(zhuǎn)速：n=1440×5/22×23/23×20/20×20/80=81.8（r/min)2） 軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，軸B轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)：n=1440×5/22×35/30×30/50×24/40×1/84=1.7（r/min)則軸B在軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)為：N=81.8/1.7=48（r)3） 軸B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，螺母C移動(dòng)的距離為：Lc=1440×5/22

2、5;35/30×30/50×2/20×10×1/84=4.77(mm)2.某傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示要求：（1） 寫(xiě)出此傳動(dòng)路線的表達(dá)式并說(shuō)明有多少種轉(zhuǎn)速；（2） 計(jì)算主軸極限轉(zhuǎn)速nmax和nmin。解：（1） 主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式： 27/43 39/39電動(dòng)機(jī)27/49 35/35 26/5224/5450/2830/67（主軸） 31/39（2） nmax=1440×27/49×35/35×39/39×50/28×30/67=634.4（r/min) Nmin=1440×27/49×2

3、7/43×26/52×24/54×30/67=49.6（r/min)3.按圖所示傳動(dòng)系統(tǒng)作下列各題：1、寫(xiě)出傳動(dòng)路線表達(dá)式；2、分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；3、計(jì)算主軸的最高最低轉(zhuǎn)速。（注：圖中M1為齒輪式離合器）解：對(duì)于a）：傳動(dòng)路線表達(dá)式：電動(dòng)機(jī)（主軸）主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：3×3×2=18級(jí)主軸的最高轉(zhuǎn)速：n=1430×90/150×36/22×42/26×178/200×27/63=865.08r/min主軸的最低轉(zhuǎn)速：n=1430×90/150×17/42×22/45&

4、#215;178/200×27/63×17/58=18.98r/min對(duì)于b）：傳動(dòng)路線表達(dá)式：電動(dòng)機(jī)（主軸）主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：3×4=12級(jí)主軸的最高轉(zhuǎn)速：n=1440×100/325×40/58×61/37=503.8r/min主軸的最低轉(zhuǎn)速：n=1440×100/325×26/72×37/61×37/61×17/81=12.35r/min4.如圖利用下圖的傳動(dòng)系統(tǒng)，加工L=4mm螺紋，試選擇掛輪a.b.c.d的齒輪（掛輪齒數(shù)應(yīng)為5的倍數(shù)）解：由圖可知：36/24×24/4

5、0×a/b×c/d×6=43/2×5/8×a/b×c/d=2/3a/b×c/d=20/45×40/25得：a=20，b=45，c=40，d=25；5.某立式鉆床的主傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示要求：1、列出傳動(dòng)路線表達(dá)式；2、列出傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)的平衡式；3、計(jì)算主軸的最大轉(zhuǎn)速。解：1） 傳動(dòng)路線表達(dá)式： 27/55 17/68 電機(jī)（1440）140/17034/4834/4855/34（主軸） 21/61 35/502） 平衡方程式：1440×140/170×U×34/48×U=n（主軸）

6、3） 主軸的最大轉(zhuǎn)速：n=1440×140/170×34/48×34/48×55/34=962.5r/min6.分析圖1-9傳動(dòng)系統(tǒng)，確定：1)寫(xiě)出傳動(dòng)路線表達(dá)式；2)分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；3)寫(xiě)出主軸最高、最低轉(zhuǎn)速的計(jì)算式。解：1） 傳動(dòng)路線表達(dá)式： 33/52電動(dòng)機(jī)130/29734/5324/6141/36（主軸） 42/43 17/602） 主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：3×2=6級(jí)3） 最高轉(zhuǎn)速：n=1440×130/297×34/53×42/43×41/36 最低轉(zhuǎn)速：n=1440×130/297&

7、#215;34/53×24/61×17/607.如圖所示為CA6140型臥式車(chē)床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖，軸的輸入轉(zhuǎn)速為1450r/min，請(qǐng)計(jì)算圖示齒輪嚙合狀態(tài)下主軸的轉(zhuǎn)速。解：總傳動(dòng)比公式：i=38/56×58/22×80/20×50/51×58/26n=1450×56/38×22/58×20/80×51/50×26/58=92.65r/min8.分析C620-1型臥式車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)：寫(xiě)出車(chē)公制螺紋和英制螺紋時(shí)的傳動(dòng)路線表達(dá)式；是否具有擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)，螺距擴(kuò)大倍數(shù)是多少？答：（1）公制：主軸

8、刀架英制：主軸刀架（2）具有擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)表達(dá)式：主軸擴(kuò)大倍數(shù)： 9.欲在CA6140型車(chē)床上車(chē)削=10mm的公制螺紋，試指出能夠加工這一螺紋的傳動(dòng)路線有哪幾條？答：傳動(dòng)路線有兩條： ：L=10mm時(shí)傳動(dòng)表達(dá)式：主軸刀架= =：L=2.5mm時(shí)，需要導(dǎo)程擴(kuò)大4倍傳動(dòng)表達(dá)式：主軸刀架= =10.在 X6132A 型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床上，利用 FW250 型分度頭加工z=45 的直齒輪，試確定分度手柄每次應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的整轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)過(guò)的孔數(shù)。11.根據(jù)下圖所示回答下列問(wèn)題：1、計(jì)算各傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，畫(huà)轉(zhuǎn)速圖，寫(xiě)出結(jié)構(gòu)式。2、該變速箱主軸采用什么形式的支承，各軸承叫什么名稱(chēng)？3、軸雙聯(lián)滑移齒輪與軸配合采用什么形式導(dǎo)向？

9、4、主軸材料如何選擇？采用哪種熱處理形式？箱體材料采用哪種材料？解：1、結(jié)構(gòu)式為Z=2×2 轉(zhuǎn)速圖如下圖所示2、主軸采用的支承形式為：前后兩支承，前支承軸承位雙排圓柱滾子軸承，后支承為推力球軸承和圓錐球軸承。3、軸雙聯(lián)滑移齒輪與軸配合采用導(dǎo)向形式為：花鍵軸；4、主軸材料選擇40Cr，采用熱處理形式為：調(diào)質(zhì)處理；箱體材料采用HT250.7欲設(shè)計(jì)某普通車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。已知：主軸最高轉(zhuǎn)速Nmax=1500r/min，主軸最低轉(zhuǎn)速Nmin=33.5r/min，公比=1.41求：1、計(jì)算主軸的變速范圍Rn；2、利用公式計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z；3、寫(xiě)出至少4個(gè)可供選擇的結(jié)構(gòu)式。解：1、Rn=Nm

10、ax/Nmin=1500/33.5=44.82、Z=lgRn/lg+1=lg44.8/lg1.41+1=11.06+1=123、12=3×2×2 12=2×3×2 12=3×2×2 12=2×2×39分析比較如圖所示三種傳動(dòng)件布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用機(jī)床。a、傳動(dòng)件在二支承之間，傳動(dòng)力Q與切削力F方向相同； 優(yōu)點(diǎn)：F與Q二力引起的軸端位移可部分抵消，故主軸彎曲變形小（y?。?缺點(diǎn)：由于F與Q同向，使前支承受力大，增加發(fā)熱和磨損（R1大）。 適用對(duì)象：受力較小、精度要求較高的機(jī)床（或軸承剛度和承載能力大的機(jī)床）。b、

11、傳動(dòng)件在二支承之間，傳動(dòng)力Q與切削力F方向相反； 優(yōu)點(diǎn)：前支承點(diǎn)抵消一部分，發(fā)熱小，磨損?。≧1?。?缺點(diǎn)：增大了主軸彎曲變形（y大） 適用對(duì)象：主軸本身較粗、剛度高、精度要求不高的機(jī)床。c、傳動(dòng)件布置于前支承之前，傳動(dòng)力Q與切削力F方向相反； 優(yōu)點(diǎn)：主軸彎曲變形?。▂小），前支承承受力?。≧1小）； 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上較難實(shí)現(xiàn)，通常會(huì)增大主軸前端懸伸量。 適用對(duì)象：少數(shù)重型機(jī)床。7已知某普通臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為45、63、90、125、.1400r/min，轉(zhuǎn)速公比為=1.41，求主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。解1：由于Nmin=45,Nmax=1400，所以有：Rn=1400/45=31.1 Z=lgRn/l

12、g+1=lg31.1/lg1.41+1=11由公式得：Nc=Nmin=4.5×1.41=112.5r/min該主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：Nc=125r/min（取鄰近大值）。解2：由于Nmin=45,Nmax=1400，所以有：Rn=1400/45=31.1參照無(wú)極變速和雙公比傳動(dòng)系統(tǒng)主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的公式，得： Nc=Nmin Rn=45×31.1=126.2r/min取Nc=125r/min。解3：由于Nmin=45,Nmax=1400，所以有：Rn=1400/45=31.1 Z=lgRn/lg+1=lg31.1/lg1.41+1=11設(shè)Nc=Nj，j=Z/3=11/3=3.667

13、=4則Nc=N4=125r/min 10臥式車(chē)床床身在切削力的作用下，會(huì)產(chǎn)生哪些變形？根據(jù)下列簡(jiǎn)圖說(shuō)明這些變形對(duì)被加工工件的尺寸精度（d/2）有何影響？解：會(huì)產(chǎn)生三種變形：在豎直面內(nèi)的彎曲變形1；在水平面內(nèi)的彎曲變形2；扭轉(zhuǎn)變形 。在豎直面內(nèi)的彎曲變形1對(duì)被加工工件尺寸精度（d1/2）的影響很小，可忽略不計(jì)；水平面內(nèi)的彎曲變形2以1:1的比例反映到工件誤差上，d2/2=2；扭轉(zhuǎn)變形 引起的刀尖位移3近似以1:1的比例反映到工件誤差上，d3/2=3。故工件誤差為（d/2）=2+3=2+h，其中，h為主軸中心到床身扭轉(zhuǎn)中心的高度。9根據(jù)主軸支距L與端部位移y的關(guān)系得出如圖所示曲線，回答下述問(wèn)題：1、解釋曲線1、2、3所表示的意義及它們之間的關(guān)系；2、說(shuō)明何為主軸最佳跨距和合理跨距；3、由于結(jié)構(gòu)原因主軸組件不能采用合理支承跨距時(shí)，應(yīng)如何提高主軸組件的剛度。解：1、曲線1表示彈性主軸本體變形所引起的端部位移y1與支承跨距L之間的關(guān)系； 曲線2表示軸承變形所引起的剛性主軸的端部位移y2與支承跨距L之間的關(guān)系； 曲線3表示主軸組件端部總位移y=y1+y2與支承跨距L之間的關(guān)系。2、由于曲線3有最低點(diǎn)A，此時(shí)的主軸端部位移y最小，其綜合剛度最大，相對(duì)應(yīng)的跨距L