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機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院第一章概論
一、載荷和應(yīng)力分析問(wèn):σa
、σm
、σmax
、σmin、r參數(shù)各代表什么?繪圖說(shuō)明當(dāng)σm=250MPa,r=0.25時(shí),應(yīng)力隨著時(shí)間的變化曲線,這是什么應(yīng)力?答:應(yīng)力幅:σa=(σmax-σmin)/2
平均應(yīng)力:σm=(σmax+σmin)/2
最大應(yīng)力:σmax
最小應(yīng)力:σmin
應(yīng)力特性系數(shù):r=σmin/σmax
由:σm=(σmax+σmin)/2=250(MPa),
r=σmin/σmax=
0.25,求得
σmax=400(MPa)
σmin=100(MPa)為一般脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力!
二、機(jī)器的組成(以汽車為例)
1、動(dòng)力部分提供動(dòng)力(發(fā)動(dòng)機(jī))
2、傳動(dòng)部分提供變速、改變運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)形式等(變速箱、傳動(dòng)軸、離合器)
3、工作部分直接完成設(shè)計(jì)者的構(gòu)想,代替或減輕人類的工作(車輪,轉(zhuǎn)向器)
4、控制部分使機(jī)器各部分運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)??梢允鞘挚?、電控、遙控等。輔助系統(tǒng):照明(前后燈,車內(nèi)燈),信號(hào)(轉(zhuǎn)向燈、后尾紅燈),顯示(里程表、油量表、速度表、電瓶電量表)等。
機(jī)器機(jī)(有能量轉(zhuǎn)化)構(gòu)件零件械機(jī)構(gòu)零件(無(wú)能量轉(zhuǎn)化)
信息機(jī)械如計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)等
構(gòu)件是機(jī)器運(yùn)動(dòng)的最小單元,零件是構(gòu)成機(jī)械的最小單元。部件是由一組協(xié)同工作的零件所組成的獨(dú)立制造或獨(dú)立裝配的組合體,如減速器,離合器等三、機(jī)械零件材料學(xué)基礎(chǔ)
制造機(jī)械零件的材料用的最多的是金屬材料,其次是非金屬材料和復(fù)合材料。一、金屬材料金屬材料又分為黑色金屬(如鋼、鑄鐵等)和有色金屬(如銅、鋁、鈦及其合金等)。(一)黑色金屬鋼和鑄鐵都是鐵碳合金,他們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2.1%的鐵碳合金稱為鋼。含碳量大于2.1%的鐵碳合金稱為鑄鐵。
1、鋼通常使用的鋼,含碳量在0.05%~0.7%之間。根據(jù)化學(xué)成分的不同,又可將鋼分為碳素鋼和合金鋼。
(1)碳素鋼按照質(zhì)量和用途,又可以分為:
1)碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700-2006)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼不需熱處理,供貨狀態(tài)下可直接使用。Q195、Q215、Q235-AF、Q235-B、Q235-C、Q235-D、275Q指屈服強(qiáng)度,后面的數(shù)字代表屈服強(qiáng)度數(shù)值。2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T699-1999)含碳量低于0.25%的鋼為低碳鋼,其強(qiáng)度和硬度低,但塑性和焊接性能好,適用于沖壓、焊接等方法成型。含碳量在0.25%~0.6%的鋼為中碳鋼,有良好的綜合力學(xué)性能,應(yīng)用最廣,含碳量高于0.6%的鋼為高碳鋼,常用作彈性元件和易磨損元件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼一般經(jīng)過(guò)熱處理,可獲得較高的彈性極限和較高的屈服強(qiáng)度。(低碳鋼不可以直接淬火)08、08F、15、20、20A、20Mn、45、45Mn、853)碳素工具鋼(GB/T1298-2008)
碳素工具鋼一般經(jīng)過(guò)熱處理,可獲得較高的力學(xué)性能
T7、T8A、T8Mn、T8MnA、T10A、T13、T13A第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、低副通過(guò)面接觸而組成的運(yùn)動(dòng)副。限制2個(gè)自由度
1)回轉(zhuǎn)副2)移動(dòng)副2、高副通過(guò)點(diǎn)、線接觸而組成的運(yùn)動(dòng)副。限制1個(gè)自由度3、運(yùn)動(dòng)鏈的自由度(活動(dòng)度)數(shù)F:
F=3n-2PL-PH
式中:n:機(jī)構(gòu)中可活動(dòng)的構(gòu)件數(shù),
PL:低副數(shù)PH:高副數(shù)4、計(jì)算自由度時(shí)注意:
a、復(fù)合鉸:有K個(gè)構(gòu)件在某一點(diǎn)聯(lián)接,這一點(diǎn)就構(gòu)成了K-1個(gè)回轉(zhuǎn)副,稱為復(fù)合鉸。
b、局部自由度:在運(yùn)動(dòng)鏈中,與整個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈無(wú)關(guān)的自由度為局部自由度。為改善受力狀況而設(shè)。3、虛約束:有些約束對(duì)機(jī)構(gòu)的自由度是重復(fù)的,稱為虛約束!
機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件:
在一個(gè)機(jī)構(gòu)中,原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件數(shù)和機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)相等。第三章平面連桿機(jī)構(gòu)1、四桿機(jī)構(gòu)的組成與基本形式曲柄連架曲柄AB能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)α=360o搖桿桿搖桿CD做一定角度的擺動(dòng)ψ<360o
機(jī)
連桿BC連接曲柄、搖桿間的運(yùn)動(dòng)構(gòu)機(jī)架ADθ為極位夾角,曲柄和連桿共線時(shí)的夾角。搖桿擺角ψ2、壓力角和傳動(dòng)角γ
對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí),可計(jì)算使從動(dòng)件搖桿擺動(dòng)的有效力:切向力Ft=Fcos
而徑向力Fr=Fsin實(shí)際中,希望Ft大些,
Fr小些。故越小越好傳動(dòng)角γ=90o-
故γ
越大越好(γ
為連桿和搖桿夾角的銳角?。?、曲柄存在的條件
1)四桿機(jī)構(gòu)中,最長(zhǎng)桿和最短桿之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和。
2)曲柄為最短桿,且是連架桿或機(jī)架。
4、對(duì)四桿機(jī)構(gòu)的判斷:在四桿機(jī)構(gòu)中,沒有曲柄存在,就是雙搖桿機(jī)構(gòu),若存在曲柄,,哪一個(gè)是機(jī)架,就構(gòu)成不同的機(jī)構(gòu)。1)和最短桿相連的桿是機(jī)架,為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。2)最短桿是機(jī)架,為雙曲柄機(jī)構(gòu)。3)最短桿對(duì)過(guò)的桿是機(jī)架,為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知:搖桿長(zhǎng)度c搖桿擺角ψ行程速比系數(shù)K2、四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1、一次多項(xiàng)式——等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律
在行程轉(zhuǎn)折處,速度由正變負(fù),加速度突變,從動(dòng)件會(huì)產(chǎn)生很大慣性力,沖擊和振動(dòng)很大,稱為剛性沖擊。只適合于低速、輕載場(chǎng)合。
2、二次多項(xiàng)式——等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律
在行程轉(zhuǎn)折處,速度由正變負(fù),加速度也由正變負(fù),但突變是一定值,慣性力也是有限值,會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊和振動(dòng),稱為柔性沖擊。
3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律
加速度是一余弦曲線,在連續(xù)升降的情況下,沒有沖擊。
4、擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
加速度是一正弦曲線,沒有沖擊。適合高速大功率下使用。第四章凸輪機(jī)構(gòu)1、壓力角:推桿的運(yùn)動(dòng)方向和受力方向的夾角!2、位移:s理論輪廓線到基圓之間的距離。3、行程:h,即推桿最大位移一定要注意:基園,壓力角等都是在理論輪廓線上!偏置第六章齒輪傳動(dòng)——圓柱齒輪一、直齒圓柱齒輪主要參數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)齒輪)1、分度圓直徑d
:d=mz2、齒頂圓直徑da:da=d+2ha=m(z+2ha*)3、齒根圓直徑df:df=d-2hf=m[z-2(ha*+C*)]4、基圓直徑db:db=dcos5、節(jié)圓直徑d’
:d’
=db/cos’cos’
=db/d’6、周節(jié)p
:p=πm,法向周節(jié):pn=pb=πmcos
標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝,則節(jié)圓和分度圓重合a=r1+r2非標(biāo)準(zhǔn)安裝acos
=a’cos’
或者
i=z2/z1=r2/r1=r’2/r’1
a’=r’2+r’1三、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
在實(shí)際齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)針對(duì)齒輪傳動(dòng)的主要失效形式進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng),由于工作環(huán)境和潤(rùn)滑條件較好,主要失效形式為齒面失效,因此目前一般的設(shè)計(jì)方法是按齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式設(shè)計(jì),然后再校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度;而對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng),由于主要失效形式是齒面磨損和輪齒斷齒,一般按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式設(shè)計(jì),再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行校核。
而對(duì)于開式和半開式齒輪傳動(dòng),由于主要失效形式是齒面磨損和斷齒,通常齒面還未達(dá)到疲勞點(diǎn)蝕時(shí),齒面就已經(jīng)磨損,所以,一般按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式設(shè)計(jì),為考慮齒面磨損的影響,將求得的模數(shù)適當(dāng)增大15%到20%,可以不校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。二、斜齒圓柱齒輪受力分析
切向力:Ft1=-Ft2Ft1與n1相反,Ft2與n2相同徑向力:Fr1=-Fr2指向各自的圓心軸向力:Fa1=-Fa2左右手定則軸向力的判斷用左右手定則:
只適用主動(dòng)齒輪三、齒輪機(jī)構(gòu)(II)錐齒輪
會(huì)進(jìn)行錐齒輪的受力分析切向力:主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,從動(dòng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。徑向力:指向各自的圓心軸向力:指向各自的大端切向力:
Ft1=-Ft2
,徑向力:Fr1=-Fa2
軸向力,軸向力:Fa1=-Fr2
徑向力。主平面:垂直與蝸輪的軸線并且通過(guò)蝸桿的軸線。1、正確嚙合條件
ma1=mt2=m
(標(biāo)準(zhǔn)值)
a1=t2=
(軸面=端面=標(biāo)準(zhǔn))
=
(方向一致)
(蝸桿螺旋線導(dǎo)程角=蝸輪輪齒螺旋角)第七章蝸桿傳動(dòng)
阿基米德圓柱蝸桿
2、蝸桿分度園直徑d1與直徑系數(shù)q
d1
=mq
q=z1/tg
稱為蝸桿直徑系數(shù)
tg=z1/q=mz1/d1
q
=d1/m3、傳動(dòng)效率總效率:
=123式中滾動(dòng)軸承效率:2=0.99—0.995攪油效率:3=0.94左右主要是嚙合效率4、自鎖的概念v當(dāng)蝸輪主動(dòng)時(shí)自鎖,蝸桿主動(dòng)時(shí)。。。。會(huì)進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的受力分析切向力:主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,從動(dòng)輪與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。徑向力:指向各自的圓心軸向力:左右手定則(只適合于主動(dòng)齒輪)
切向力:Ft1=-Fx2軸向力徑向力:Fr1=-Fr2徑向力軸向力:Fx1=-Ft2切向力已知:蝸桿的旋向和轉(zhuǎn)向,畫出蝸桿和蝸輪三個(gè)分力的方向。
普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化:按GB/T13575.1-2008標(biāo)準(zhǔn),按截面尺寸的大小不同,由小到大,分為:Y、Z、A、B、C、D、E七種。具體尺寸見表8—2。帶的楔角
大于帶輪溝槽
角。
帶的節(jié)面寬度叫節(jié)寬bp
,當(dāng)帶彎曲時(shí),此寬度不變,帶的高度h和節(jié)寬bp
的之比為相對(duì)高度,普通V帶為0.7。YZABCDE第八章帶傳動(dòng)1、力與應(yīng)力分析最大圓周力影響帶傳動(dòng)能力的主要因素:三種應(yīng)力的特點(diǎn)彈性滑動(dòng)和打滑的概念⑴彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形量變化引起;打滑是由于過(guò)載引起。⑵彈性滑動(dòng)是發(fā)生在部分接觸弧內(nèi)的微量相對(duì)滑動(dòng);打滑是發(fā)生在整個(gè)接觸弧上的顯著相對(duì)滑動(dòng)。⑶彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)正常工作時(shí)的固有特性,是不可避免的;打滑則使帶傳動(dòng)失效,在設(shè)計(jì)中必須避免。⑷彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)效率降低,帶的溫度升高和磨損,從動(dòng)輪圓周速度低于主動(dòng)輪;打滑使帶傳動(dòng)失效,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低,甚至為0,帶磨損加劇,但可以起到過(guò)載保護(hù)作用,避免其他零件發(fā)生損壞。2、張緊輪(中心距不可調(diào)的場(chǎng)合)張緊輪要安裝在帶的內(nèi)側(cè)、松邊、靠近大帶輪內(nèi)側(cè):避免帶受到雙向的彎曲應(yīng)力松邊:帶本來(lái)就松弛,易于調(diào)節(jié)靠近大帶輪:對(duì)小帶輪的包角影響小。第十章輪系一、定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1、2、3
為定軸輪系。3'、4、5、H為差動(dòng)輪系。已知:n1=70rpm求:n5rpm,方向與n1相同。第十一章聯(lián)接螺紋聯(lián)接1、大徑d:螺紋標(biāo)準(zhǔn)中的公稱直徑,螺紋的最大直徑2、小徑d1:螺紋的最小直徑,強(qiáng)度計(jì)算中螺桿危險(xiǎn)斷面的計(jì)算直徑。3、中徑d2:近似于螺紋的平均直徑,d2(d1+d)/24、螺距p:相鄰兩螺紋牙平行側(cè)面間的軸向距離。5、導(dǎo)程s:同一條螺紋線上兩螺紋牙之間的距離。
s=n?p
6、螺旋升角
λ:中徑上s=πd2tgλ
λ=arctg(s/π?d2)7、牙形角2β:螺紋牙兩側(cè)邊的夾角一、螺紋聯(lián)接的防松
螺紋聯(lián)接雖然能自鎖,但受到?jīng)_擊、振動(dòng)、溫度變化等瞬時(shí),螺紋聯(lián)接的摩擦力會(huì)消失。故要有可靠的放松措施。常用的防松措施有:(表11—4)
1、彈簧墊圈4、尼龍圈鎖緊螺母
2、對(duì)頂螺母5、槽形螺母和開口銷
3、止動(dòng)墊片6、圓螺母帶翅墊片
7、沖點(diǎn)8、粘接二、單個(gè)螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算1、松螺栓聯(lián)接(見圖18—3)
不必?cái)Q緊,螺栓沒有預(yù)緊力,松螺栓沒有扭轉(zhuǎn)力矩。螺栓直徑的計(jì)算公式為:
Q為螺栓所受的軸向力2、緊螺栓聯(lián)接螺栓既受拉應(yīng)力也受扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力:螺栓直徑的計(jì)算公式為:鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接第十二章軸和聯(lián)軸器一、分類按承受載荷的情況分:
1)傳動(dòng)軸:只承受轉(zhuǎn)矩T。
2)心軸:只承受彎矩M。
3)轉(zhuǎn)軸:即承受彎矩M,也承受轉(zhuǎn)矩T。二、軸的直徑估算三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P1851、軸上圓角要小于輪轂上圓角或倒角
2、軸上長(zhǎng)度要小于輪轂上相應(yīng)長(zhǎng)度2—3mm。
3、軸肩或軸環(huán)的高度一般不小于5,如果是用于滾動(dòng)軸承定位,則不能高于滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的三分之二。
4、各階梯軸的個(gè)段加倒角,便于安裝。
5、鍵槽應(yīng)在同一個(gè)方向。
6、減小應(yīng)力集中,如加大圓角半徑、用退刀槽砂輪越程槽等。
7、合理安排軸的零件,減輕軸的負(fù)荷。第十三章滑動(dòng)軸承略1.聯(lián)軸器:把兩根軸牢固的聯(lián)接在一起,在工作過(guò)程中不能分離。
2.離合器:根據(jù)工作需要,隨時(shí)可將兩軸聯(lián)接或分離。聯(lián)接在一起時(shí)都是實(shí)現(xiàn)兩軸之間扭矩的傳遞!第十四章滾動(dòng)軸承
1、2調(diào)心軸承
3、圓錐滾子軸承
6、深溝球軸承
7、向心角接觸球軸承
N、圓柱滾子軸承
5、8推力軸承
計(jì)算題軸系由一對(duì)單列圓錐滾子軸承30205支承,已知:軸的轉(zhuǎn)速n=980r/min,Fr1=3580N,F(xiàn)r2=3800N,F(xiàn)A=380N,動(dòng)載荷系數(shù)fd
=1.2,溫度系數(shù)fT=1.0。試計(jì)算軸承的壽命。注:軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=32.2kN,S=Fr/2Y,e=0.37,Fa/Fr≤e時(shí),X=1,Y=0;
Fa/Fr>e時(shí),X=0.4,Y=1.6。解:首先求派生的軸向力:
S1=Fr1/2Y=3580/3.2=1118.75(N)S2=Fr2/2Y=3800/3.2=1187.5(N)S1+FA=1118.75+380=1498.75(N)>S2
軸向右移,由于軸承是正裝,故2軸承受壓!Fa1=S1=1118.75(N)Fa2=S1+FA=1118.75+380=1498.75(N)S1S2Fa1/Fr1=1118.75/3580=0.31<e=0.37Fa2/Fr2=1498.75/3800=0.39>
e=0.37X1=1.0Y1=0X2=0.4Y2=1.6P1=X1·Fr1+Y1·Fa1=3580(N)P2=X2·Fr2+Y2·Fa2=0.4X3800+1.6X1498.75=3918(N)
∵P2>P1
∴2
軸承危險(xiǎn)第四節(jié)滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)一、軸系的軸向定位:
1、兩端固定(雙端單向固定)較短軸系(l<400)最常用的形式。壓蓋和軸承座之間需用墊片調(diào)整壓蓋和軸承外圈之間的間隙,留出0.2~0.4的距離,用于溫度補(bǔ)償。2、一端固定(單端雙向固定)、一端游動(dòng)用于溫升較高,熱變形較大的場(chǎng)合。3、兩端游動(dòng)。用于人字齒輪傳動(dòng),能自動(dòng)對(duì)中。第十五章機(jī)械的調(diào)速和平衡
機(jī)械速度的波動(dòng),是在Wd和Wr不為常量的情況下產(chǎn)生的。其結(jié)果是產(chǎn)生沖擊、振動(dòng),影響機(jī)件的強(qiáng)度和壽命,降低運(yùn)動(dòng)精度。應(yīng)盡量避免!采用飛輪調(diào)速,降低速度不均勻系數(shù)δ
回轉(zhuǎn)件不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力使軸彎曲,產(chǎn)生振動(dòng)、噪音,甚至破壞機(jī)件。靜平衡條件:mr=
mi
ri+mb
rb=0
或:mg
r=
mig
ri+mbgrb=0
動(dòng)平衡的條件:空間離心慣性力系的合力及合力矩均為零。動(dòng)平衡又稱為雙面平衡,而靜平衡則稱為單面平衡。平衡的目的使回轉(zhuǎn)件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),它不能減小速度的波動(dòng)。
軸系結(jié)構(gòu)找錯(cuò)體:指出下圖軸系結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤或不合理之處,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由,不要求改正!缺螺栓聯(lián)接軸承安裝一順軸肩過(guò)高缺鍵軸的長(zhǎng)度應(yīng)小于輪轂長(zhǎng)度2—3mm套筒過(guò)高軸承透蓋結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤動(dòng)靜接觸,應(yīng)加密封氈圈加軸向定位缺鍵(11)動(dòng)靜接觸結(jié)構(gòu)題、圖示軸系結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤和不合理的地方,請(qǐng)指出并說(shuō)明原因。
1)
聯(lián)軸器孔未開通。2)
聯(lián)軸器周向未定位(加鍵連接)。3)
軸承透蓋缺密封。4)
透蓋與套筒應(yīng)有間隙。
5)左軸承為游動(dòng)軸承,內(nèi)圈右邊缺定位。6)
左軸承外圈要能游動(dòng),需去掉套杯凸肩,而且與端蓋間要有間隙。7)
右軸承為固定端軸承,內(nèi)圈左邊缺定位,外圈左邊套杯上應(yīng)有凸肩定位。8)
裝圓螺母處軸徑要小于軸承軸徑,且車螺紋處要有退刀槽。9)
圓螺母處加止動(dòng)墊圈防松。10)軸段應(yīng)比軸承孔短,以使軸承定位可靠。11)軸承蓋與套杯之間應(yīng)有調(diào)整軸承間隙的調(diào)整墊片。12)箱體加工面和非加工面要分開。指出圖示軸系的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或不合理之處,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由(齒輪采用油潤(rùn)滑,軸承采用脂潤(rùn)滑)。1)缺擋油環(huán);2)套杯左端凸肩內(nèi)徑太小,拆卸軸承外圈困難;3)左軸承內(nèi)圈無(wú)法從軸右側(cè)裝入;4)軸承為背對(duì)背安裝,外圈沒有固定,應(yīng)在兩軸承外圈之間加凸臺(tái);5)不應(yīng)有軸肩,否則無(wú)法調(diào)整軸承;6)缺少調(diào)整軸承的裝置,應(yīng)加一小圓螺母;7)精加工面過(guò)長(zhǎng),軸承裝配不便,應(yīng)加工成階梯軸8)軸與軸承蓋之間應(yīng)有間隙;9)缺少密封裝置;10)帶輪端面不應(yīng)與軸承蓋接觸,應(yīng)以軸肩定位;11)鍵與輪轂鍵槽之間應(yīng)有間隙;12)輪轂上的鍵槽應(yīng)為通槽;13)軸端應(yīng)比轂孔短一些,否則帶輪軸向固定不可靠。14)缺少調(diào)整套杯位置(調(diào)整錐齒輪嚙合)的墊片。指出圖示軸系的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤,齒輪采用油潤(rùn)滑,軸承采用脂潤(rùn)滑(用筆按序號(hào)圈出錯(cuò)誤之處,并簡(jiǎn)要說(shuō)明錯(cuò)誤原因,不要求改正圖)。1)軸肩太高,不便拆卸;2)缺少擋油環(huán);3)安裝齒輪的軸段應(yīng)小于輪轂寬度,否則齒輪軸向固定不可靠;4)鍵太長(zhǎng);5)套筒不應(yīng)與軸承外圈接觸;6)軸承應(yīng)面對(duì)面布置;7)此處應(yīng)加工成階梯軸;8)端蓋不應(yīng)與軸接觸;9)端蓋與軸之間應(yīng)加密封;10)平鍵頂部與輪轂鍵槽間應(yīng)有間隙;11)聯(lián)軸器上的鍵槽應(yīng)為通槽;12)兩處鍵槽應(yīng)位于一條母線上;13)聯(lián)軸器不應(yīng)與端蓋接觸,應(yīng)用軸肩軸向固定,且軸端不應(yīng)超出孔的端面,以免影響另一半聯(lián)軸器的安裝;14)缺少軸承調(diào)整墊片;15)應(yīng)有凸臺(tái),減少加工面。圖示軸系結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤和不合理的地方,請(qǐng)指出并說(shuō)明原因。1)軸端面應(yīng)在聯(lián)軸器孔內(nèi)。2)聯(lián)軸器軸向未定位(加軸肩)。3)軸承透蓋與軸之間應(yīng)有密封裝置。4)與左軸承配合處的軸段過(guò)長(zhǎng),軸缺少臺(tái)階,軸承裝拆不方便。5)套筒過(guò)高,軸承裝拆不方便。6)安裝齒輪的軸段長(zhǎng)度應(yīng)小于輪轂寬度,以使齒輪得到可靠的軸向定位。7)齒輪上的鍵槽與鍵之間應(yīng)留有間隙。8)為便于加工,軸上安裝齒輪處的鍵槽應(yīng)與安裝聯(lián)軸器鍵處的鍵槽開在同一母線上。9)右軸承內(nèi)圈沒有固定。10)圓錐滾子軸承應(yīng)成對(duì)使用。11)軸承蓋上的孔應(yīng)大于螺釘外徑。12)箱體上螺紋孔的深度應(yīng)大于螺釘擰入深度13)軸承蓋與機(jī)體之間無(wú)墊片,無(wú)法調(diào)整軸承間隙。14)箱體加工面和非加工面要分開。模擬試題一、是非題1、一對(duì)圓柱齒輪嚙合時(shí),大小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力相等。2、零件內(nèi)部的變應(yīng)力只可能由變載荷引起。
(
)
3、模數(shù)不相等的蝸桿與蝸輪也可以嚙合傳動(dòng)。
4、齒輪聯(lián)軸器是撓性聯(lián)軸器。5、V帶是彈性元件,它在工作中只能承受拉應(yīng)力。
()6、滾動(dòng)軸承中,保持架是重要的和不可缺少的元件之一。
7、凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器。
8、σ+1表示是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。
(
)
9、
磨損總是有害的,應(yīng)該處處避免。
10、傳動(dòng)效率高是蝸桿蝸輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)之一
11、滾動(dòng)軸承座圈和滾動(dòng)體的常用材料是Q235鋼。()
12、螺旋傳動(dòng)中使用的螺紋通常是三角形螺紋。二、選擇題(每小題2分)1.只承受彎矩,而不承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為
。
A.傳動(dòng)軸 B.轉(zhuǎn)軸C.心軸 D.階梯軸2.帶傳動(dòng)工作時(shí)最大應(yīng)力發(fā)生在__________。
A.緊邊小帶輪出口處B.緊邊小帶輪入口處
C.松邊大帶輪出口處D.松邊大帶輪入口處
3、當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚時(shí),宜采用_______A.雙頭螺柱連接B.螺栓連接C.緊定螺釘連接D.銷連接
4.初步估算軸的直徑時(shí),一般采用________方法。A.彎扭合成強(qiáng)度B.扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度C.剛度D.安全系數(shù)5.在軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,軸上零件軸向固定通常采用___方法。A.軸肩B.圓螺母C.軸端擋圈D.前面三種
6.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特性系數(shù)r_______。A.等于+1B.等于-1C.等于0D.等于1/27.蝸桿傳動(dòng)中,增加蝸桿頭數(shù),可使傳動(dòng)效率________。A.提高B.降低C.提高或降低D.不變8、適合制造滾動(dòng)軸承的材料是________。A.GGr15B.45鋼C.球墨鑄鐵D.40Cr9.錐齒輪傳動(dòng)中,兩軸線之間的交角用得最廣泛的是A.60 B.75 C.90 D.12010.下面的螺紋牙型中,傳動(dòng)用螺紋采用的是_______。A.圓形螺紋B.三角形螺紋
C.梯形螺紋 D.管螺紋模擬試題三、
(10分)
計(jì)
算
圖
示
慣
性
篩
機(jī)
構(gòu)
的
自
由
度,
并
指
出
復(fù)
合
鉸
鏈、
局
部
自
由
度
和
虛
約
束,
最
后
判
斷
其
是
否
具
有
確
定
的
運(yùn)
動(dòng)
規(guī)
律(
標(biāo)
箭
頭
的
構(gòu)
件
為
原
動(dòng)
件)。四、(14分)已知四桿機(jī)構(gòu)的搖桿DC長(zhǎng)38mm,擺角60?,機(jī)架AD長(zhǎng)70mm,且與擺角的角平分線垂直。用作圖法求解此四桿機(jī)構(gòu)。(作圖比例1:1)。試求出:(1)四個(gè)桿件的長(zhǎng)度以及極位夾角θ的度數(shù)(2)最小傳動(dòng)角γmin
的度數(shù)。五、(12分)一對(duì)相嚙合的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,小齒輪損壞?,F(xiàn)測(cè)得大齒輪齒數(shù)Z2=130,大齒輪齒全高h(yuǎn)=9mm。已知傳動(dòng)比i=5。求:小齒輪的分度圓直徑d1,齒頂圓直徑da1,齒根圓直徑df1,基圓直徑db1。(ha*=1,α=20?)。六、
(12分)圖示為一偏心圓盤凸輪機(jī)構(gòu),凸輪1的回轉(zhuǎn)方向如圖所示。要求:
(1)畫出理論輪廓曲線與基圓;(2)標(biāo)明圖示位置的壓力角
從動(dòng)件的位移s
,并標(biāo)出此機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的總行程h
七、(10分)圖示輪系中,已知Z1=24,
Z2=26,
Z2’=20,Z3=30,Z3’=26Z4=20。若r/min
求的大小及方向。
八、(8分)圖示為開式蝸桿-斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知蝸桿主動(dòng),大齒輪4的轉(zhuǎn)向及螺旋線方向如圖示,試畫出:(1)軸I、II的轉(zhuǎn)向。(2)使軸II上兩輪的軸向力抵消一部分時(shí)蝸輪、蝸桿的螺旋線方向。(3)蝸輪2和齒輪
3的軸向力方向。九、(14分)轉(zhuǎn)速為n=640r/min的軸系由一對(duì)30206圓錐滾子軸承支承,如圖所示,F(xiàn)R=4000N,沖擊載荷系數(shù)fd=1.4,求危險(xiǎn)軸承的壽命。
30206軸承,Cr=24800N,e=0.36,Y=1.7,若X=1,Y=0;若X=0.4,Y=1.7。ε=10/3
十、
(10分)指出圖示軸系中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(用筆圈出錯(cuò)誤之處,并簡(jiǎn)要說(shuō)明錯(cuò)誤的原因,不要求改正,齒輪箱內(nèi)齒輪為油潤(rùn)滑,軸承為脂潤(rùn)滑)附錄資料:不需要的可以刪除69《機(jī)械制造工藝與裝備》模塊六
機(jī)床夾具課題一對(duì)機(jī)床夾具的認(rèn)識(shí)70課題一對(duì)機(jī)床夾具的認(rèn)識(shí)知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)正確認(rèn)識(shí)機(jī)床夾具機(jī)床夾具的功能和作用機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的組成71一.課題分析機(jī)械制造總的原則是高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本,而機(jī)床夾具是確保質(zhì)量和效率的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右,在生產(chǎn)中大量應(yīng)用機(jī)床夾具是生產(chǎn)的必然。而現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,所以正確認(rèn)識(shí)機(jī)床夾具對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的作用和現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向是十分重要的。72二.相關(guān)知識(shí)
在機(jī)械加工過(guò)程中,為了保證工件的加工精度,使之相對(duì)于機(jī)床、刀具占有確定的位置,并能迅速、可靠地夾緊工件,以接受加工或檢測(cè)的工藝裝備稱為機(jī)床夾具,簡(jiǎn)稱夾具。(1)基本概念1、機(jī)床夾具的功能和作用73機(jī)床夾具的主要功能:是使工件定位和夾緊。定位——使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置,保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。夾緊——工件定位后,經(jīng)夾緊裝置施力于工件,將其固定夾牢,使其在加工過(guò)程中保持正確位置不變。安裝——工件從定位到夾緊的整個(gè)過(guò)程。74找正安裝法:按工件的有關(guān)表面或?qū)iT劃出的
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