第1 章習(xí)題92

1、第 1 章 習(xí) 題1 試述機(jī)械、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件的概念。它們有什么聯(lián)系？又有什么區(qū)別？ 第 2 章 習(xí) 題1.何謂零件的失效？機(jī)械零件的主要失效形式有哪些？2.零件失效的原因有哪些？3.何謂機(jī)械零件的工作能力？機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有哪些？4.何謂標(biāo)準(zhǔn)化？制定標(biāo)準(zhǔn)化有何意義？5.變應(yīng)力的基本參數(shù)是什么？循環(huán)特性的定義如何？對應(yīng)的應(yīng)力變化曲線如何？6.零件工藝性良好的標(biāo)志是什么？7.何謂標(biāo)準(zhǔn)化？制定標(biāo)準(zhǔn)化有何意義？第 3 章 習(xí) 題1.何謂運(yùn)動(dòng)副？運(yùn)動(dòng)副有哪些類型？各有幾個(gè)自由度？用什么符號(hào)表示？2.機(jī)構(gòu)是如何組成的？它必須具備什么條件？當(dāng)原動(dòng)件多于或少于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生什么情況？3 .為

2、什么要繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖？它有何用處？它能表示機(jī)構(gòu)哪些方面的特征？4 .在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？（a）偏心泵機(jī)構(gòu)(b) 唧筒機(jī)構(gòu)(c) 唧筒機(jī)構(gòu)5.繪出下圖所示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。(a) 平爐渣口堵塞機(jī)構(gòu)6.指出下列機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，計(jì)算各機(jī)構(gòu)的自由度。(b) 加藥泵加藥機(jī)構(gòu)(c) 縫紉機(jī)送布機(jī)構(gòu)(f) 差動(dòng)輪系(e) 沖壓機(jī)構(gòu)(d) 鋸木機(jī)構(gòu)7.求出圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的全部瞬心和構(gòu)件1、3的角速比。第 4 章 習(xí) 題1試根據(jù)圖中注明的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。題1圖2 圖示四桿機(jī)構(gòu)中，各桿長度為a=240mm

3、，b=600mm，c=400mm，d=500mm，試問：（1） 當(dāng)取桿d為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？（2） 若各桿長度不變，能否以選不同桿為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？如何獲得？（3） 若a，b，c三桿的長度不變，d為機(jī)架時(shí)，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d的取值范圍為多少？題3圖3畫出圖中各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角。圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。4圖示四桿機(jī)構(gòu)中，各桿長度為a=28mm，b=52mm，c=50mm，d=72mm，求該機(jī)構(gòu)的極位夾角和行程速比系數(shù)K，桿CD的最大擺角和最小傳動(dòng)角min。5設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程，偏距，行程速度變化系數(shù)，求曲柄和連桿的長度。6設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

4、。已知搖桿長度，行程速比系數(shù)K=1.5mm，機(jī)架的長度，搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架的夾角，求曲柄和連桿的長度。第 5 章 習(xí) 題1 圖示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知AB段為凸輪的推程廓線，試在圖上標(biāo)注推程運(yùn)動(dòng)角。2 圖示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪是一個(gè)以C為中心的圓盤，試求輪廓上D點(diǎn)與尖頂接觸時(shí)的壓力角，并作圖加以表示。題1圖題2圖3 試在如圖所示的三個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)中，畫出凸輪的基圓以及按規(guī)定轉(zhuǎn)向1 轉(zhuǎn)過45°時(shí)的機(jī)構(gòu)的壓力角。(a)(b)(c)第 6 章 習(xí) 題1已知一對外嚙合正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，試計(jì)算這對齒輪的分度圓直徑、齒頂高、齒根高、頂隙、中心距、齒頂圓

5、直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、齒距、齒厚和齒槽寬。2已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距，齒數(shù)，求模數(shù)和分度圓直徑。3已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒數(shù)，齒頂圓直徑，求該齒輪的模數(shù)。4已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，試分別求出分度圓、基圓、齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑和壓力角。5試比較正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基圓和齒根圓，在什么條件下基圓大于齒根圓？什么條件下基圓小于齒根圓？6試與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比較，說明正變位直齒圓柱齒輪的下列參數(shù)：、，哪些不變，哪些起了變化，變大還是變小。7已知一對正常齒漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪，試計(jì)算其螺旋角、端面模數(shù)、端面壓力角、當(dāng)量齒數(shù)分度圓直徑、齒頂圓直徑和

6、齒根圓直徑。8試述一對直齒圓柱齒輪、一對斜齒圓柱齒輪、一對直齒圓錐齒輪的正常嚙合條件。9已知閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，長期雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷有中等沖擊，要求結(jié)構(gòu)緊湊。，大、小齒輪都用40Cr表面淬火，試計(jì)算此單級傳動(dòng)的強(qiáng)度。10斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)z與當(dāng)量齒數(shù)zv有什么關(guān)系？在下列幾種情況下應(yīng)分別采用哪一種齒數(shù)：（1） 計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的角速比；（2） 用成型法切制斜齒輪時(shí)選盤形銑刀；（3） 計(jì)算斜齒輪的分度圓直徑；（4） 彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)查取齒形系數(shù)。11設(shè)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及螺旋線方向如圖所示，試分別畫出1為主動(dòng)輪和2為主動(dòng)輪時(shí)軸向力和、圓周力和、徑向力和的作用線及方向。12設(shè)兩級

7、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(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反；2）低速級螺旋角應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個(gè)軸向力互相抵消。題11圖題12圖13如圖所示，蝸桿主動(dòng)，蝸輪齒數(shù)，傳動(dòng)的嚙合效率。試確定：（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿與蝸輪上作用力的大小和方向。14如圖所示為蝸桿傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)的組合。已知輸出軸上的錐齒輪z4轉(zhuǎn)向n。（1）欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動(dòng)的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；（2）在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。題13圖題14圖第 7 章 習(xí) 題1在圖示的輪系中，已知，（右旋），（），若，求齒條6線速度v的大小

8、和方向。2在圖示的鐘表傳動(dòng)示意圖中，E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及H分別為秒針、分針和時(shí)鐘。設(shè)，求秒針與分針的傳動(dòng)比及分針與時(shí)針的傳動(dòng)比。題 2圖題 1圖3在圖示的手動(dòng)葫蘆中，S為手動(dòng)鏈輪，H為起重鏈輪。已知，求傳動(dòng)比。4在圖示圓錐齒輪組成的行星輪系中，已知各輪的齒數(shù)為，求的大小和方向。題4圖題 3圖5在圖示差動(dòng)輪系中，已知各輪的齒數(shù)，輪齒1的轉(zhuǎn)速為（箭頭向上），齒輪3的轉(zhuǎn)速為（箭頭向下），求行星架轉(zhuǎn)速的大小和方向。6求圖示輪系的傳動(dòng)比，已知，。題 5圖題 6圖第 8 章 習(xí) 題1. 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)的物理意義是什么？為什么運(yùn)動(dòng)系數(shù)必須大于零而小于1？2. 不完全齒輪機(jī)構(gòu)安裝瞬心線附加桿的

9、目的是什么？3. 牛頭刨床工作臺(tái)的橫向進(jìn)給螺桿的導(dǎo)程l=3mm，與螺桿固聯(lián)的棘輪齒數(shù)z=40。試求：1） 該棘輪的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度是多少？2） 該牛頭刨床的最小進(jìn)給量Smin是多少？4. 有外槽輪機(jī)構(gòu)，已知槽輪的槽數(shù)z=6，槽輪的停歇時(shí)間為每轉(zhuǎn)1s，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s/r。試求：該槽輪的運(yùn)動(dòng)系數(shù)；該槽輪所需的圓銷數(shù)K。第 9 章 習(xí) 題1一平帶傳動(dòng)，傳遞功率為10kW，帶速v=10m/s，帶在輪上的包角為170度，帶與鑄鐵帶輪間的摩擦系數(shù)f0.3，試求傳遞的圓周力、帶的緊邊和松邊拉力。2 一帶式運(yùn)輸機(jī)采用三根B型普通V帶傳動(dòng)，已知主動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速n2=600

10、r/min，主動(dòng)帶輪直徑d1=180mm，中心距a0=900mm，求帶能傳遞的最大功率。3 試設(shè)計(jì)一鼓風(fēng)機(jī)使用的普通V帶傳動(dòng)，已知：異步電動(dòng)機(jī)的額定功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速n2=720r/min，一班制工作。4 試設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)中的普通V帶傳動(dòng)，已知：異步電動(dòng)機(jī)的額定功率P=7.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速n2=565r/min，三班制工作。5一鏈傳動(dòng)，鏈輪齒數(shù)、鏈條型號(hào)為10A、鏈長節(jié)。采用三圓弧一直線齒形，試求兩鏈輪的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑以及傳動(dòng)的中心距。6題5中，小鏈輪為主動(dòng)輪，載荷平穩(wěn)，試求：（1）此鏈傳動(dòng)能傳遞的

11、最大功率；（2）工作中可能出現(xiàn)的失效形式；（3）應(yīng)采用何種潤滑方式。7設(shè)計(jì)一往復(fù)式壓氣機(jī)上的滾子鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速，試確定大、小鏈輪齒數(shù)，鏈條節(jié)距，中心距和鏈節(jié)數(shù)。8一滾子鏈傳動(dòng)，已知主動(dòng)鏈輪齒數(shù)、采用10A滾子鏈、中心距、水平布置、傳遞功率、主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速。設(shè)工作情況系數(shù)，靜力強(qiáng)度安全系數(shù)S7，試驗(yàn)算此鏈傳動(dòng)。第 10 章 習(xí) 題1試證明具有自索性的螺旋傳動(dòng)，其效率恒小于50。2試計(jì)算M20、M201.5螺紋的升角，并指出哪種螺紋的自索性較好。3用12"扳手?jǐn)Q緊M8螺栓。已知螺栓材料為35鋼，螺紋間摩擦系數(shù)f=0.1,螺母與支承面間摩擦系數(shù)，手掌中心至螺栓軸線的距離。試

12、問當(dāng)手臂施力125N時(shí)，該螺栓所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為若干？螺栓會(huì)不會(huì)損壞？（由設(shè)計(jì)手冊可查得M8螺母，）。4一升降機(jī)構(gòu)承受載荷為100kN，采用梯形螺紋，線數(shù)n=4。支承面采用推力球軸承，升降臺(tái)的上下移動(dòng)處采用導(dǎo)向滾輪，他們的摩擦阻力近似為零。試計(jì)算：（1） 工作臺(tái)穩(wěn)定上升時(shí)的效率，已知螺旋副當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.10。（2） 穩(wěn)定上升是時(shí)加于螺桿上的力矩。（3） 欲使工作臺(tái)在載荷作用下等速下降，是否需要制動(dòng)裝置？加于螺桿上的制動(dòng)力矩應(yīng)為多少？（4） 欲使工作臺(tái)在載荷作用下等速下降，是否需要制動(dòng)裝置？加于螺桿上的制動(dòng)力矩應(yīng)為多少？題4圖題6圖題5圖5圖示凸緣連軸器，允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T為（靜載荷），材料

13、為HT250。連軸器用4個(gè)M16鉸制孔用螺栓連成一體，螺栓材料為35鋼，試卷取合宜的螺栓長度，并校核其剪切和擠壓強(qiáng)度。6一鋼制液壓油缸，油壓油缸內(nèi)徑D160mm。為保證氣密性要求，螺柱間距不得大于4.5d(d為螺柱大徑)，試計(jì)算此油缸的螺柱連接和螺柱分布圓直徑。第 11 章 習(xí) 題1說明下列型號(hào)軸承的類型、尺寸系列、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、公差等級及其適用場合。6005，N209/P6，7207CJ，30209/P5。2一深溝球軸承6304承受的徑向力，載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速，室溫下工作，試求該軸承的基本額定壽命，并說明能達(dá)到或超過此壽命的概率。若載荷改為，軸承的基本額定壽命是多少？3根據(jù)工作條件，其機(jī)械傳動(dòng)裝置中

14、軸的兩端各采用一個(gè)深溝球軸承支承，軸頸，轉(zhuǎn)速，每個(gè)軸承承受徑向載荷，常溫下工作，載荷平穩(wěn)，預(yù)期壽命，試選擇軸承。4 一礦山機(jī)械的轉(zhuǎn)軸，兩端用6313深溝球軸承支承，每個(gè)軸承承受的徑向載荷，軸的軸向載荷，軸的轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊，預(yù)期壽命，問是否適用。5某機(jī)械的轉(zhuǎn)軸兩端各用一個(gè)向心軸承支承。已知軸頸，轉(zhuǎn)速，每個(gè)軸承的徑向載荷，載荷平穩(wěn)，工作溫度125，預(yù)期壽命，試分別按球軸承和滾子軸承選擇型號(hào)，并比較之。題6圖6根據(jù)工作條件，決定在某傳動(dòng)軸上安裝一對角接觸球軸承，如圖所示。已知兩個(gè)軸承的載荷分別為，外加軸向力，軸頸，轉(zhuǎn)速，常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，有中等沖擊，預(yù)期壽命，試選擇軸承型號(hào)。7根據(jù)工作要求，選用內(nèi)

15、徑的圓柱滾子軸承。軸承的徑向載荷，軸的轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)條件正常，預(yù)期壽命，試選擇軸承型號(hào)。8一齒輪軸由一對30206軸承支承（見圖16-14），支點(diǎn)間的跨距為200mm，齒輪位于兩支點(diǎn)的中央。已知齒輪模數(shù)，齒數(shù)，螺旋角，傳遞功率，齒輪軸的轉(zhuǎn)速。試求軸承的基本額定壽命。第 12 章 習(xí) 題1 滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)有幾種？各有什么特點(diǎn)？2 校核鑄件清理滾筒上的一對滑動(dòng)軸承。已知裝載量加自重為18000N，轉(zhuǎn)速為40r/min，兩端軸頸的直徑為120mm，軸瓦寬徑比為1.2，材料為錫青銅ZcuSn5Pb5Zn5，潤滑脂潤滑。3 有一非液體摩擦向心滑動(dòng)軸承，已知軸頸直徑為100mm，軸瓦寬度為100mm，軸的

16、轉(zhuǎn)速為1200r/min，軸承材料為ZcuSn10P1，試問它允許承受多大的徑向載荷？4 試設(shè)計(jì)某輕紡機(jī)械一轉(zhuǎn)軸上的非液體摩擦向心滑動(dòng)軸承。已知軸頸直徑為55mm，軸瓦的寬度為44mm，軸頸的徑向載荷為24200N，軸的轉(zhuǎn)速為300r/min。5 一向心滑動(dòng)軸承，軸頸角速度為，直徑為d，相對間隙為（，為直徑間隙）。假定工作時(shí)軸頸與軸承同心，間隙內(nèi)充滿油，油的粘度為，軸瓦寬度為B。試證明油作用在軸頸上的阻力矩為第 13 章 習(xí) 題1圖中、軸是心軸、轉(zhuǎn)軸、還是傳動(dòng)軸？2已知一傳動(dòng)軸傳遞的功率為37kW，轉(zhuǎn)速，如果軸上的扭切應(yīng)力不許超過40MPpa，試求該軸的直徑。3已知一傳動(dòng)軸直徑，轉(zhuǎn)速，如果軸上

17、的扭切應(yīng)力不許超過50MPa，問該軸能傳遞多少功率。4圖示的轉(zhuǎn)軸，直徑，傳遞的轉(zhuǎn)矩，。若軸的許用彎曲應(yīng)力，求x。題4圖題1圖5已知一單級直齒圓柱齒輪減速器，用電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率，轉(zhuǎn)速，齒輪的模數(shù)，齒數(shù)，若支承間跨距（齒輪位于跨距中央），軸的材料用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，試計(jì)算輸出軸危險(xiǎn)截面處的直徑d。題8圖6圖示二級圓柱齒輪減速器。已知高速級傳動(dòng)比，低速級傳動(dòng)比。若不計(jì)輪齒嚙合及軸承摩擦的功率損失，試計(jì)算三根軸傳遞轉(zhuǎn)矩之比，并按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算三根軸的軸徑之比。題6和題7圖7圖示二級斜齒圓柱齒輪減速器。已知中間軸傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，輪齒2的分度圓直徑，螺旋角，齒輪3的分度圓直徑，螺旋角，軸的材料用45

18、鋼調(diào)質(zhì)，試按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算方法求軸的直徑。8 圖示為一對角接觸球軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝聯(lián)軸器。試指出圖中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（在錯(cuò)誤處寫出序號(hào)，并在圖下空白處按號(hào)簡要說明錯(cuò)誤之內(nèi)容，不必在圖上改正）。第 14 章 習(xí) 題1 已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y180M-4，額定功率P=18.5kW，轉(zhuǎn)速n=1 470r/min，電機(jī)軸直徑de=48mm，電機(jī)軸頭長度Ec=110mm；減速器輸入軸直徑d=45mm，輸入軸長度E=80mm。載荷變化并有中等沖擊，空載起動(dòng)。試選擇電機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器及其型號(hào)。2 試選擇一皮帶運(yùn)輸機(jī)中減速器的輸入軸和輸出軸處的聯(lián)軸器。與減速器輸入軸相聯(lián)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為

19、Y160L-6；減速器的輸入軸直徑d1=42mm，軸頭長度E1=80mm；輸出軸的直徑d2=70mm，軸頭長E2=105mm；與輸出軸相聯(lián)的工作機(jī)軸徑d3=70mm，軸頭長E3=105mm；減速器的實(shí)際輸出功率P2=9kW，減速器的傳動(dòng)比i=13.5，減速器效率=0.9，帶載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)。3 某卷揚(yáng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為YBZS-4，額定功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n=1440r/min，電動(dòng)機(jī)出軸直徑dc=20mm，軸長Ec=50mm；減速器輸入軸直徑d=20mm，軸頭長E=36mm。工作類型JC=25%，載荷有中等沖擊。在電動(dòng)機(jī)前后分別裝聯(lián)軸器和制動(dòng)器，試選擇此聯(lián)軸器和制動(dòng)器。第 15 章 習(xí) 題1 一類圓柱形壓縮螺旋彈簧，材料為碳素彈簧鋼絲，它的中徑，簧絲直