机械设计基础(第五版)-杨可桢主编-课后习题答案

机械设计根底〔第五版〕课后习题答案 〔完整版〕杨可竺、程光蕴、李仲生主编图1.11图1.11题1-1解军图图1.12题1-2解图1-1至1-4解机构运动简图如下列图所示。■>1才aL>lJA[14 *B<47图1.13题1-3解军图图1.14题1-4解图1-5解1-6解1-7解1-8解1-9解1-10解1-11解1-12解F=3m-2尸厂尸耳=3x6-2x8-1=1F=3n-2/£-j£j=3x8-2xll-0=2F=3nFg-=3x6-2x8-1=1F=3n-2^-^=3x4-2x4-2=2F=3M»2Fz-Ptf=3x9-2x12-2=lF=3m-2?；-^=3x4-2x4-2=2f=3M-2^-Pff=3x8-2xll-l=l1-13解该导杆机构的全部瞬心如下图，构件1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如下图，构件向垂直向上。3的速度为:也二％= 血=<2也尸加人，方1-15解要求轮1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即 -丄〉,鬥—总也-_迥二4和」汹，如下图。那么： —勺二〞，轮2与轮1的转向相反。1-16解〔1〕图a中的构件组合的自由度为：_：，_ _ ：，'_'_ 自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运动。〔2〕图b中的CD杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图 b中机构的自由度为：' 所以构件之间能产生相对运动。题2-1答：a〕训皿価-欣，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。b〕炽-m1仍£叭心1山，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。C〕血十曲-1旳川十62-132,不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。d〕加"1幼吒加儕廊，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。题2-2解：要想成为转动导杆机构，那么要求>4与辱均为周转副。〔1〕当4为周转副时，要求」F能通过两次与机架共线的位置。 见图2-15中位置 和O在嘶■濟丁中，直角边小于斜边，故有： 4'7:〔极限情况取等号〕；在JUMfFxr中，直角边小于斜边，故有： 4宀厶〔极限情况取等号〕。综合这二者，要求】?**丄即可。〔2〕当再为周转副时，要求M能通过两次与机架共线的位置。 见图2-15中位置恥迅和収护。在位置‘叱厲时，从线段咛来看，要能绕过点要求：〜〔极限情况取等号〕；在位置"叫兀时，因为导杆｛为'是无限长的，故没有过多条件限制。〔3〕综合〔1〕、〔2〕两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题2-3见图2.16。—严题2-4解：〔1〕由公式；】■-，并带入数据列方程有:7_1«B+W_7=^=lW,-W-=5因此空回行程所需时间E张;〔2〕因为曲柄空回行程用时乞转过的角度为阳--"-诃-：『侦-細£“旦逻範泅=5因此其转速为： 加 为f 转/分钟题2-5解：〔1〕由题意踏板『〞井在水平位置上下摆动 就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。取适当比例 图尺，作出两次极限位置曲W和"％5"〔见图解得£-^ClC；+JCU-l(im+10T7]-1115m由和上步求解可知：曹和厂1®°'代入公式(2-3)L=7tjrn, 4=11泊価，A二SMbwi曹和厂1®°'代入公式(2-3)(2)因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置，因此取计算可得：11151+5M3-731IMO1+2x78xlDO0a]fiOl2x1115x5m =015761ZBdA5477或：111^十M-7X3-lOOtf+2x78xia»oidftr= 2x1115x500 =ojsrmZBO>=727r代入公式(2-3)可知=题2-6解：因为此题属于设计题，只要步骤正确，答案不唯一。这里给出根本的作图步骤，不给出具体数值答案。作图步骤如下(见图2.18)：jr-i 12-1&=IMF—=18ff=-2Blfi3ff(1)求吕，虛十1 12+1 ；并确定比例尺“(2)作‘ ° , ^^ * °(即摇杆的两极限位置)(3)以为底作直角三角形(4)作声的外接圆，在圆上取点丿即可。在图上量取g,竺和机架长度召J°那么曲柄长度4=g©口，摇杆长度• 在得到具体各杆数据之后，代入公式 (2—3)和(2-3)求最小传动角F，能满足F*即可。2.18题2-7图2.19:作图步骤如下2.18题2-7图2.19:作图步骤如下〔见图2.19〕17-1S=18ff—=1«F—BlfiM臼， XI1 1 ；并确定比例尺严勘啦G,顶角厶=日，笫="50颐。丹的外接圆，那么圆周上任一点都可能成为曲柄中心。作一水平线，于 相距叱慣泗鼻，交圆周于/点。由图量得丄 ， * '亦。解得:曲柄长度:连杆长度:2-8:见图连杆长度:2-8:见图2.20，作图步骤如下:严r=1H)・£^=30・1)■■■'■2〕取甩，选定“，作加和％，〔3〕定另一机架位置： 厶g角平

(4) 」f-e,点鼻I。X"杆即是曲柄，由图量得 曲柄长度：\恥血题2-9解：见图2.21，作图步骤如下：JT-1 1—10=1W LWT 旷〔1〕求&, 盘"111 ，由此可知该机构没有急回特性。〔2〕选定比例尺尺，作";叫 ¥=¥=*°™。〔即摇杆的两极限位置〕〔3〕 做『5山曲，va与qq交于昭点。〔4〕在图上量取 ： ，血广lt4™和机架长度U：曲柄长度：lJ=-UC1-JCt)=-(23l-1M)=27hwi22[=Aye,+血J=1(2M+1M)=211m连杆长度：2-2题2-10解：见图2.22。这是两个活动铰链两对位置设计四杆机构，可以用圆心法。连接巧，叫,作图2.22人仏的中垂线与妙交于/点。然后连接q,G，作qq的中垂线与妙交于D点。图中画出了一个位置理皂屮。从图中量取各杆的长度，得到：4口滋1™=6Cwh4=4a=6Cwh4=4a=112mm题2-11解：〔1〕以/为中心，设连架杆长度为iOOMM，根据跟跟％谊作出〔2〕取连杆长度聘你，以事丄，旳，％为圆心，作弧。〔3〕另作以肋点为中心，S咛、F畑"，瞄厂⑴的另一连架杆的几个位置，并作出不同半径的许多同心圆弧。〔4〕进行试凑，最后得到结果如下:〔4〕进行试凑，最后得到结果如下:机构运动简图如图 2.23。L=IOOmm右=詩祕(=160hmi，•，，^=235mw题2-12题2-12解：将条件代入公式〔 2-10〕可得到方程组:cos9O°=耳aKlMG+£«^1『-财十耳DM13PD0S11P1G4£蚊12叫『-13巧+A联立求解得到:!；!；=1_«1^=-011012??11=(1591：。将该解代入公式〔2-8〕求解得到:4=1 ^=1105k=lMl<4=1-1111???又因为实际S5刃初，因此每个杆件应放大的比例尺为:—27IB〕L忒胡^ ，故每个杆件的实际长度是：4=1x27,05=TLgwn tj=iatxirJB=%.ttrn*=l_WxRD5=4O06nini心二『皤二50k题2-13证明：见图2.25。在4月上任取一点 ,下面求证°点的运动轨迹为一椭圆。见图可知c点将且占分为两局部可知c点将且占分为两局部，其中AC=sSC=臣rcosfl=—又由图可知式平方相加得又由图可知可见c点的运动轨迹为一椭圆。3-1解图3.10题3-1解图如图3.10所示，以0为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过 B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。推程运动角 ■如下图。3-2解图3.12题3-2解图如图3.12所示，以0为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过 D点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在 D点接触时的压力角H如下图。3-3解：从动件在推程与回程段运动规律的位移、速度以与加速度方程分别为：〔1〕推程：--[1-co〔〔2〕回程：等加速段等减速段为了计算从动件速度和加速度，设 心二U丄小'。计算各分点的位移、速度以与加速度值如下:总转角L.o15°30°45°60°75°90°105°位移〔mm〕00.7342.8656.18310.3651519.63523.817速 度(mm/s)019.41636.93150.83259.75762.83259.75750.832加速度〔 mm/s2〕65.79762.57753.23138.67520.3330-20.333-38.675总转角120°135°150°165°180°195°210°225°位移〔mm〕27.13529.26630303029.06626.25021.563速 度(mm/s)36.93219.416000-25-50-75加速度〔 mm/s2〕-53.231-62.577-65.7970-83.333-83.333-83.333-83.333总转角240°255°270°285°300°315°330°345°位移〔mm〕158.4383.750.9380000速 度(mm/s)-100-75-50-250000加速度〔 mm/s2〕-83.333-83.33383.33383.33383.333000根据上表作图如下〔注：为了图形大小协调，将位移曲线沿纵轴放大了5倍。〕：图3-13题3-3解图3-4解：图3-14题3-4图根据3-3题解作图如图3-15所示。根据〔3.1〕式可知，士一：;匚取最大，同时s2取最小时，凸轮机构的压力角最大。从图 3-15可知，这点可能在推程段的开始处或在推程的中点处。由图量得在推程的开始处凸轮机构的压力角最大，此时 '血…V［工］=30°。图3-15题3-4解图3-5解：〔1〕计算从动件的位移并对凸轮转角求导当凸轮转角「•在w-T応过程中，从动件按简谐运动规律上升 h=30mm。根据教材〔3-7〕式可得：

OWL〔wiT.'L—=—SITjI—(5.J他OWL〔wiT.'L—=—SITjI—(5.J他2昉OW声l<-■LJ,'l当凸轮转角L在lf-W：‘LwL过程中，从动件远休。S2=50A'IjwLw.L当凸轮转角匚1在"wL.LW.''-1过程中，从动件按等加速度运动规律下降到升程的一半。根据教材(3-5)式可得:汀知"dw-.w“当凸轮转角7在柯上w-据教材(3-6)式可得：1w-了 过程中，从动件按等减速度运动规律下降到起始位置。根——L亡当凸轮转角「在：八匚wwL「过程中，从动件近休。S2=50 -■-匚wLw-■1；亚_口疋lw；w.-w-厅(2)计算凸轮的理论轮廓和实际轮廓此题的计算简图与坐标系如图 3-16所示，由图可知，凸轮理论轮廓上 B点(即滚子中心)的直角坐标为图3-16J・(S.+S)刼4+眈0蚣式中广_：•。由图3-16可知，凸轮实际轮廓的方程即 B'点的坐标方程式为卩二x-血cos9计in&-s)cin^+(3|coa^-(―-e)c歸］-(用+£)血昉环'' '所以511^=-故^*=jt-10cos0/=/-10sin&由上述公式可得示。3-17所£x，/yx，/y0°49.3018.333180°-79.223-8.88510°47.42116.843190°-76.070-22.421理论轮廓曲线和实际轮廓的直角坐标，计算结果如下表，凸轮廓线如图图3-17题3-5图3-17题3-5解图3-6解：图3-18题3-6图从动件在推程与回程段运动规律的角位移方程为:20°44.66825.185200°-69.858-34.84030°40.94333.381210°-60.965-45.36940°36.08941.370220°-49.964-53.35650°29.93448.985230°-37.588-58.31260°22.34755.943240°-24.684-59.94970°13.28461.868250°-12.409-59.00280°2.82966.326260°-1.394-56.56690°-8.77868.871270°8.392-53.041100°-21.13969.110280°17.074-48.740110°-33.71466.760290°24.833-43.870120°-45.86261.695300°31.867-38.529130°-56.89553.985310°38.074-32.410140°-66.15143.904320°43.123-25.306150°-73.05231.917330°46.862-17.433160°-77.48418.746340°49.178-9.031170°-79.5625.007350°49.999-0.354180°-79.223-8.885360°49.3018.3331推程.心二也^7"狮".)］门2•回程:2•回程:必厂勺3【1机姒略岖川20°<-<120计算各分点的位移值如下:总转角〔°〕0153045607590105角位移〔°〕00.3671.4323.0925.1827.59.81811.908总转角〔°〕120135150165180195210225角位移〔°13.56814.63315151514.42912.8030.370总转角〔°240255270285300315330345角位移〔°7.54.6302.1970.5710000根据上表作图如下:图3-19题3-6解图3-7解：从动件在推程与回程段运动规律的位移方程为：1•推程:野■肌⑷皿〕"2 0°©三I?。°2■回程：®吨叭陆"皿 °。占©120计算各分点的位移值如下：总转角〔°0153045607590105位移〔mm〕00.7612.9296.1731013.82717.07119.239总转角〔°120135150165180195210225位移〔mm〕20202019.23917.07113.827106.173总转角〔°240255270285300315330345位移〔mm〕2.9290.761000000图3-20题3-7角军图4.5课后习题详解4-1解分度圆直径珀=??izL=3>:19=57™£=隔=3x41=123m齿顶高齿根高齿顶高齿根高顶隙中心距齿顶圆直径血=必+2^=57+2x3=63™忙=Jyn■■3mmhr=5t+ff>=U+0.2i)x3=3.7JmiHf=cm=0.25x3=0.75mma--巾(坷+吗)■-x3x(19+41)■90™心=d2+3^=123+2x3=129mm齿根圆直径^=^-2^=57-2x375=41^™务=4-3\=123-2x3.73=115珈基圆直径%coscx=57cos20c=J3.Xnvn

基圆直径A円池=123cos20°=115.58™齿距Pi=ps=测=3.14x3=9.42mm齿距齿厚、齿槽宽&■斗■%=p/2=9.42/2=4.71™4-2解由4-2解由可得模数功2x160 .m= = =4顾zl+z320+60分度圆直径£-mzL-4x20=80mm=4^60=240ffl?w4-3解由矗=4十2用二帼十2乩朋二愜+馆得z+2 2J5+24-4解分度圆半径 “=厂匚匚=：・4<2= 4-4解分度圆上渐开线齿廓的曲率半径=^003-93.973=34.2mm分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径rb=rcosix=100xcD(20*=93S7wn基圆半径基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0；压力角为丁。齿顶圆半径:齿顶圆半径:=j-=100+j=l叮棚齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径十nJ1W-93卯=46.85™齿顶圆上渐开线齿廓的压力角a=^^=31^5—=26.3°打 1054-5解 正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径:基圆直径d基圆直径dt=dcasa=mzcos2Ei°二二北，基圆小二二北，基圆小假定° ■、那么解忙-「门:■-,1: 得>42假定故当齿数「：匸时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数于齿根圆。4-64-6解中心距a=［炖1%-誥J=［忙牡他。-200=冊帧22内齿轮分度圆直径血=mz3-x60=240mm内齿轮齿顶圆直径内齿轮齿根圆直径日叭■爲-施■M)-2x4■232™dp=^:+2^=240+2x1.25 =2510mm4-7证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点的顶线上。此时有关系：‘L正好在刀具正常齿制标准齿轮2客-倾mmsince短齿制标准齿轮： 代入上式2x[i.gsin22x[i.gsin220°图4.7题4-7解图图4.8题4-8图图4.9题4-8解图4-8证明如下图， □、厂两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，那么线段乐：即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为 。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长， 可知：d=?L'叽=AC='宀"S 对于任一渐开线齿轮,基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚 --'il：'J相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径

大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小 ，那么渐开线曲率大，基圆大，那么渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为大值。4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。 故参数二、：工、仁、幕不变。变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此 -、“、八变大，厲变小。啮合角L--啮合角L--与节圆直径川是一对齿轮啮合传动的X畴。4-11解螺旋角“°坯込側胡 2k.250端面模数叫=螺旋角“°坯込側胡 2k.250端面模数叫==4/cosi4..J3=4.端面压力角当量齿数toi3fico:?14.5323十250hL08乩=空L=— =pyflta分度圆直径cosficoB14.J3f齿顶圆直径巧广4+2总二的讯+2x4=103.04mm齿顶圆直径^=^+2^=40455+2x4=412-时临齿根圆直径血=£-码=95.04-2xl.25x4=笳J0畑如二血-御=®4-2x1,25x4=3949阪4-12解〔1〕假设采用标准直齿圆柱齿轮，那么标准中心距应

=1应住l+5^=-x2疋(21+12)=53用胆说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。(2)采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因=1应住l+5^=-x2疋(21+12)=53用胆说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。(2)采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角二呃J屈F)=缈肿媲心)=155°九 2曲分度圆直径cos^'cosljy"6642™1节圆与分度圆重合窃=4=43.59冊？d^-£=66.42mmLL b ? -4-13解jYMlUT'Ti3^=1700("^=17co^30°=114-14解分度圆锥角7 17St=dKrfg-L=flrtfg—=21,5严=2凹憎z= 435,-90*-21*34*12"-(58*23*48"分度圆直径dy= =3x17=51mmd2=叫夠=3x43=129™齿顶圆直径玄严贰+加.coe^l=^142x3xcos21,574=Is=^a+3fflt旳宓=129-F3x3ycM68.434=131齿根圆直径d机二必-2伽■珀瞄=51-2.』x3xcos21.37"=4433mm如二妁-2.4w.cd瓯=129-2<4x3xcog68434=126.3fiw»外锥距云武外锥距云武=2皿216严矽厲利"齿顶角、齿根角6L= =arrf?—「丁呂尺 569.362Sr=2°58r12,f6L= =arrf?—「丁呂尺 569.362Sr=2°58r12,f顶锥角=jl+^=21*34^12W+2°5812M=24订2Q4""%+9f-ffi°25,«n4-2°38,12ff-71fl24r根锥角%=5t-flf=21°34*12,f-2°5812^1^3«f17当量齿数7 -d i“鳩'n'^'cos21J7°43Kii7ccs^jcos^8.4304-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向叫二叫=:加相反〔外啮合〕，即TU*、扯广；..：七、几-3。叫二叫=:加一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即5-1解:蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和些这是一个定轴轮系，依题意有:5-1解:蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和些这是一个定轴轮系，依题意有:5-2解:25x31x30x60“门

窣角％15x13x15x2齿条6的线速度和齿轮5'分度圆上的线速度相等；而齿轮5'的转速和齿轮5的转速相等，因此有：‘宀二込=込用山4此有：‘宀二込=込用山4从仍顾凸30x2通过箭头法判断得到齿轮5'的转向顺时针，齿条6方向水平向右。5-3解：秒针到分针的传递路线为： 6-5-4-3，齿轮3上带着分针，齿轮6上带着秒针，因此有:羽6Cx64臥=—= =60羽8x8分针到时针的传递路线为： 9-10-11-12，齿轮9上带着分针，齿轮12上带着时针，因此有:图5.75-4解：从图上分析这是一个周转轮系，其中齿轮为中心轮，齿轮2为行星轮，构件二为行星架。那么有:n-^-1+3=4生=4 。T一「円 当手柄转过二：，即1；.--J-'时，转盘转过的角度方向与手柄方向相同5-5解：这是一个周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2'为行星轮，构件亠〔「为行星架。:%讥」畧那么有："■■- 二-y1244传动比f为10,构件山与入的转向相同。图5.9图5.105-6解：这是一个周转轮系，其中齿轮1图5.9图5.105-6解：这是一个周转轮系，其中齿轮1为中心轮，齿轮2为行星轮，构件丄巳为行星架。那么有:>1=0 ^>1=0 ^=-L5?/fWL石=15..沟■知+加・12-U-lOJrfffiiii0+1.5 15.1 ・+i'■匚.十1-：ri5-7解：这是由四组完全一样的周转轮系组成的轮系，因此只需要计算一组即可。取其中一组作分析，齿轮4、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件1为行星架。这里行星轮2是惰轮，因此它的齿数二与传动比大小无关，可以自由选取。(3)由图知1 _11(2)又挖叉固定在齿轮上，要使其始终保持一定的方向应有:联立〔1〕、〔2〕、〔3〕式得：(3)5-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮图5.11 图5.121、3为中心轮，齿轮5-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮图5.11 图5.121、3为中心轮，齿轮2、2'为行星轮，上为行星架...吗=0气二刃珅thin...留.=14.7r/min5-9解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2'为行星轮，「‘为行星架z2zz2z325x7J隔30x2C200_I』.设齿轮1方向为正，那么"」」上3，、-w.—…-站.备・l(L6b7min方向相同方向相同图5.135-10图5.135-10解：这是一个混合轮系。其中齿轮 1、2、2'3齿轮2、2'为行星轮，为行星架。而齿轮4和行星架图5.14匕组成周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮,己组成定轴轮系。在周转轮系中:在定轴轮系中:联立〔1〕在周转轮系中:在定轴轮系中:联立〔1〕、〔2〕、〔3〕式可得：44=-\!^=111■5-11解：这是一个混合轮系。其中齿轮 4、5、6、7和由齿轮3引岀的杆件组成周转轮系，其中齿轮4、7为中心轮，齿轮5、6为行星轮，齿轮3引岀的杆件为行星架 。而齿轮1、2、3组成定轴轮联立〔1〕、〔2〕、〔3〕式可得： 一巴'I一的转向与齿轮(3)当许l'II ::.:.r.±-.时7- 1"1"丨…I'-r'■j■'-■1-一的转向与齿轮1(1)当=一的转向与齿轮(3)当许l'II ::.:.r.±-.时7- 1"1"丨…I'-r'■j■'-■1-一的转向与齿轮1和4的转向相反图5.16图5.165-12解：这是一个混合轮系。其中齿轮 4、5、6和构件儿组成周转轮系，其中齿轮4、6为中心轮，齿轮5为行星轮，-是行星架。齿轮1、2、3组成定轴轮系在周转轮系中:(1)在定轴轮系中:(2)又因为:%，氐〔3〕联立〔1八在周转轮系中:(1)在定轴轮系中:(2)又因为:%，氐〔3〕联立〔1八〔2〕、〔3〕式可得:即齿轮1和构件上的转向相反。5-13解：这是一个混合轮系。齿轮行星轮，齿轮4是行星架。齿轮4、1、2、3、4组成周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2为5组成定轴轮系。在周转轮系中:•.叮 (1)在图5.17中，当车身绕瞬时回转中心 匚」转动时，左右两轮走过的弧长与它们至 匸’点的距离成正比，即:迪_成正比，即:迪_r12400mT+1200联立〔1〕、〔2〕两式得到：；「=『，¥■「〔3〕在定轴轮系中:在定轴轮系中:那么当：仏= 时=0.25^=0.25x250=62>/min代入〔3〕式，可知汽车左右轮子的速度分别为斗=4片巧=4x62J/5=J0r/irnn场«6^/5-6x6i2J/5-7fr/min14解：这是一个混合轮系。齿轮3、4、4'、5和行星架耳组成周转轮系，其中齿轮3、5为中心轮，齿轮4、4'为行星轮。齿轮1、2组成定轴轮系。在周转轮系中：◎霁匸生卷翳砒［

斗普-尙z闷23x20?=!L=-h.=-hlj在定轴轮系中： 〔2〕又因为:•厂〞 *7，廿〔〔3〕依题意，指针-转一圈即(4)依题意，指针-转一圈即(4)此时轮子走了一公里，即fid(5)此时轮子走了一公里，即fid(5)联立〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕可求得七二二 出」~rr图 出」~rr图5.193'、4组成的定轴轮系；由蜗轮蜗杆1'和515解：这个起重机系统可以分解为 3个轮系：由齿轮组成的定轴轮系；以与由齿轮1、2、2'3'、4组成的定轴轮系；由蜗轮蜗杆1'和5轮4、2'为行星轮，构件 上1~是行星架一般工作情况时由于蜗杆 5不动，因此蜗轮也不动，即"1二〔1〕在周转轮系中:=0.9911(2)在定轴齿轮轮系中:在周转轮系中:=0.9911(2)在定轴齿轮轮系中:又因为：匸5，5」引，〔4〕联立式〔1〕、〔2〕〔3〕、〔4〕可解得： 小二“L：-当慢速吊重时，电机刹住，即 丫 ，此时是平面定轴轮系，故有:=^.2257禺-卯坷却44*®珈87=^.2257■ 三 脸lAhh53x53x445-16解:5-16解:由几何关系有：又因为相啮合的齿轮模数要相等，因此有上式可以得到:故行星轮的齿数:z又因为相啮合的齿轮模数要相等，因此有上式可以得到:故行星轮的齿数:zb=(z3-zl)/2=(53-1?)(2=L75-17解：欲采用图示的大传动比行星齿轮，那么应有下面关系成立:2'、5-17解：欲采用图示的大传动比行星齿轮，那么应有下面关系成立:2'、3的模数为，那么有:又因为齿轮1与齿轮3共轴线，设齿轮1、2的模数为亦二，齿轮联立〔1〕、〔2〕、〔3〕、因此'叩；的取值X围是〔4〕式可得(4)(5)式可取得最大值1.0606;当一】'：时，〔5〕式接近1，但不可能取到1o〔1,1.06〕。而标准直齿圆柱齿轮的模数比是大于 1.07的，因此，图示的大传动比行星齿轮不可能两对都采用直齿标准齿轮传动，至少有一对是采用变位齿轮。5-18解：这个轮系由几个局部组成，蜗轮蜗杆 1、2组成一个定轴轮系；蜗轮蜗杆5、4'组成一个定轴轮系；齿轮1'、5'组成一个定轴轮系，齿轮4、3、3'、2'组成周转轮系，其中齿轮2'、4是中3'为行星轮，构件J7是行星架。■H_牛-知一备_1驻一 T心轮，齿轮3、在周转轮系中:(1)在蜗轮蜗杆1、2中:在蜗轮蜗杆5、4'中:的=—= 在齿轮1'、5'中： 旳即1111 (4)又因为：® 山一I，口山，* ^7〔5〕联立式〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕式可解得：存需处叫即曲观呱|。5-19解：这个轮系由几个局部组成，齿轮 1、2、5'、刃组成一个周转轮系，齿轮 1、2、2'、3、匚组成周转轮系，齿轮3'、4、5组成定轴轮系。在齿轮1、2、5'、二组成的周转轮系中：由几何条件分析得到“；i'，那么亍在齿轮1在齿轮1、2、2'、3、-组成的周转轮系中:由几何条件分析得到： ：】，那么坷=丄-亠」=川25x30f’25x30f’ —1.J25x20(2)在齿轮3'、4、5组成的定轴轮系中:又因为：论=珂马'4)联立式〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕式可解得:31«6-1解顶圆直径D=^=Jxl2=齿高ft=O73ffl-0.75x5=3Jim™图6.1图6.1题6-1解图2解 拔盘转每转时间！=-1-'-1-=L'0槽轮的运动时间槽轮的运动时间槽轮的静止时间3解槽轮机构的运动特性系数因:所以3x(S-56-4解因:所以3x(S-56-4解要保证-：5那么槽轮机构的运动特性系数应为K(z-2)那么-得那么槽数一和拔盘的圆销数一之间的关系应为： 二-由此得当取槽数g=4~8时，满足运动时间等于停歇时间的组合只有一种： 二=丄，=-6-5解：机构类型工作特点能结构、运动与动力性适用场合棘轮机构摇杆的往复摆动变成棘轮的单向间歇转动结构简单、加工方便，运动可靠，但冲击、噪音大，运动精度低适用于低速、转角不大场合，如转位、分度以与超越等。槽轮机构拨盘的连续转动变成槽轮的间歇转动结构简单，效率高，传动较平稳，但有柔性冲击用于转速不高的轻工机械中不完全齿从动轮的运动时间和静止时间需专用设备加工，有用于具有特殊要求轮机构的比例可在较大X围内变化较大冲击的专用机械中凸轮式间歇运动机构只要适当设计岀凸轮的轮廓，就能获得预期的运动规律。运转平稳、定位精度高，动荷小，但结构较复杂可用于载荷较大的场合7-1解：〔1〕先求解该图功的比例尺。1'-'''〔2〕求最大盈亏功‘；“。根据图7.5做能量指示图。将[|'1"-/和丄…曲线的交点标注口,二，匕，二，口，b,f,匚，卍。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注 “+〞号或“〞号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图〔图 7.6〕如下：首先自口向上做，表示二山区间的盈功；其次作口〉向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭矢量 。由图知该机械系统在 2，区间岀现最大盈亏功，其绝对值为：4--备卜因〔-儿+4.-片〕卜 +150-3»〕|-720^〔3〕求飞轮的转动惯量7-2图7.5图7.67-2图7.5图7.6曲轴的平均角速度：」・2^/60=2x120x3.14/60=12*^/3,仁％皿小阮.=血系统的运转不均匀系数：J=牛"-™ -76切异那么飞轮的转动惯量：血暂Q2Jd)5Mi.讯星Mrcf解：(i)驱动力矩m因为给定jk.r'为常数，因此星Mrcf动力矩所作的功为：T.U'，它相当于一个运动循环所作的功,』：一’-1/1为一水平直线。在一个运动循环中，驱即:2^^2(0x2ff+1400x川「十"巧』：一’-1/1为一水平直线。在一个运动循环中，驱即:M^200+700xlx^=4fiZ.5JVw因此求得： -■'上一丁和曲线的交点标注匚，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+〞号或“〞号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下：首先自二向上做，表示工：区间的盈功;其次作応卫向下表示上一丁和曲线的交点标注匚，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+〞号或“〞号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下：首先自二向上做，表示工：区间的盈功;其次作応卫向下表示仁)区间的亏功；然后作X」向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。汀点，那么在丄止*中，叮丁相当由图知该机械系统在 戌匕区间出现最大盈亏功J。J'''3'_I'L汀点，那么在丄止*中，叮丁相当欲求，先求图7.7中卬臼的长度。如图将图中线1和线2延长交于于该三角形的中位线，可知 二=」上丄—f：。又在中，爲北，因此有:—(2800-(462.5-200))-1.4228那么4■(ff/4+1.4228)xQfflO-«25)(2■\2SM(Ki+lJjr-1.4223)x(452J-200)/2=843.57Um根据所求数据作出能量指示图，见图 7.8，可知最大盈亏功出现在 口门段，那么芯隹L：，：J-■'J。(3)求飞轮的转动惯量和质量jU jU 12^.695=2122遊3解：原来安装飞轮的轴的转速为 ■：--1-11匸」〔，现在电动机的转速为 <- 丄：，那么假设将飞轮安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为：/=7〔^/^=212加何门勺0『=033S6^mJ4解：(1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功 z。因为'二是最大动能与最小动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能到达最大，通过轧辊后系统动能到达最小，因此:-〔F-P艸733-⑵DD-40000刈邮回-5J43x10jN*〕h那么飞轮的转动惯量:4a_皿卡2^3 2^30^314T(2)求飞轮的最大转速和最小转速。=现+]◎=衣與+t^0.1)=£4r/rttiri厶 2(3)因为一个周期内输入功和和输出功相等，设一个周期时间为，那么:^.-7"(3)因为一个周期内输入功和和输出功相等，设一个周期时间为ft=Pr/PJ=mx5/2®0=7.^9235。7-5解:fiO―图7.9一个周期驱动力矩所作的功为:曲型沁宀1000X1一个周期驱动力矩所作的功为:曲型沁宀1000X1M[叩•駅1«一个周期阻力矩所作的功为:=£0一个周期阻力矩所作的功为:=£0x134+x0」=1叩0N•加2又「时段内驱动力矩所做的功为:U000F产又「时段内驱动力矩所做的功为:U000F产加・『—血=1000x0.1=100^-m=0144机组的平均角速度为:=0144故飞轮的转动惯量为：，华- —=0.4^g*m心1253xO.144机组运转不均匀系数为:7-6答：本书介绍的飞轮设计方法，没有考虑飞轮以外其他构件动能的变化，而实际上其他构件都有质量，它们的速度和动能也在不断变化，因而是近似的。7-7解：图7.11图7.11由图见一个运动循环的力矩图有四个重复图示，因此，可以以一个周期只有 二来计算。〔1〕求驱动力矩山『「。一个周期内驱动力矩功和阻力矩功相等，又依题意驱动力矩 为常数，-Mf=40Cx—故有2 2 ，:〔2〕求最大盈亏功‘3。根据图7.10做能量指示图。将_，il和，曲线的交点标注门，L\■^1'。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注 “+〞号或-〞号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图〔图 7.11〕如下：首先自：：向上做口醴，表示匚；区间的盈功，九=2叩咻刨2=25叙"；其次作乩向下表示恥区间的亏功，无心叩2=為5；然后作 向上表示卩」区间的盈功，至此应形成一个封闭区间，-J= .._：fj「。由图知该机械系统在区间岀现最大盈亏功'7 ■'!'〔3〕求飞轮的转动惯量(4)求飞轮的质量片刀) 4■/ 4x3.1^ 砧"，严j_"心柯 和=—j-= 三5024住由课本公式7-8:' 4 得： : '7-8解：图7.13图7.13(1)求驱动力矩二:"。一个周期内驱动力矩功和阻力矩功相等，又依题意驱动力矩 A.1''为常数，故2^=4C0x(-+-)有： 2 4 ，二冈=15咏阵(2)求最大盈亏功根据图(2)求最大盈亏功根据图7.12做能量指示图。将■：，；-r；和白X曲线的交点标注匚，匸，」：，-\ 将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注 “+〞号或“〞号，然后根据各自区-4间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.13)如下：首先自⑺向下做，表示二曲区间的亏功，二「丁一'r|；,'■'；其次作：止向上表示4U区间的盈功，〜广二二；然后作-向下表示S区间的亏功，1 」I…■' -；作向上表示覺「区间的盈功，至此应形成一个封闭区间，…• 匚7。由图知该12羽no12羽no1r« 】7T丽而■制观咗(3)求飞轮的转动惯量7-9答：机械有规律的，周期性的速度变化称为周期性速度波动。系统速度波动是随机的、不规那么的，没有一定周期的称为非周期性速度波动。调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上转动惯量很大的回转件一一飞轮。非周期性速度波动常用调速器调节。经过调节后只能使主轴的速度波动得以减小，而不能彻底铲除。7-10解：

图7.14图7.15图7.14图7.15〔i〕先求阻力矩m因为阻力矩」为常数，故有W=-20^+200r/2-20；r :再求发动机平均功率。一个周期内输出功为.T= - ；一个周期所用的时间为:因此发动机的平均功率为:60^012一个周期所用的时间为:因此发动机的平均功率为:60^012〔2〕首先求最大盈亏功 ’〔2〕首先求最大盈亏功 ’3::，二，占，，口.。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注 “+〞号或-〞号，然后根据各T自区间盈亏功的数值大小按比例作岀能量指示图〔图7.15〕如下：首先自匚向下做，表示二；区T T间的亏功；其次作沐向上表示之区间的盈功；然后 向下表示「-区间的亏功，至此应形成一个封闭区间。4„=15x2iT4-30r=50^1(m必■〔测-⑸欲求'-＞，先求图7.15中说门的长度。由图知： 2-- ，因此有： 1=二二「，那么4^=(200-15)x0.923jt/2=85.5525^4=1羽+2—0.9血)/2+201=35.5615^

根据所求数据作出能量指示图，见图 7.15，可知最大盈亏功出现在 段，那么 L：，-''一九九2寸e那么求飞轮的转动惯量为S5.5625T2x1000x3,1460■):k0.05〔3那么求飞轮的转动惯量为S5.5625T2x1000x3,1460■):k0.05〔3〕假设将飞轮转动惯量减小1/2，而 保持原值，可将飞轮安装在速度较高一点的轴上，设该轴的转TOC\o"1-5"\h\z速为「那么有： ，飞』…1解：依题意该转子的离心力大小为-二宀dmf[]「该转子本身的重量为F八二— v〔W8-2答：方法如下:((那么-■'--- ,-jJ|-：4，即该转子的离心力是其本身重量的 8-2答：方法如下:((将转子放在静平衡架上，待其静止，这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方；将转子顺时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。静止后，在转子上画过轴心的铅垂线将转子逆时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。静止后画过轴心的铅垂线做线1和2的角平分线，重心就在这条直线上。8-3答：(1)两种振动产生的原因分析：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力，使输入功和输岀功之差形成周期性动能的增减，从而使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产生变化的附加作用力，使得机座产生振动。而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量，在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。(2)从理论上来说，这两种振动都可以消除。对于周期性速度波动，只要使输入功和输出功时时相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从而彻底消除这种机座振动。对于回转体不平衡使机座产生的振动，只要满足静或动平衡原理，也可以消除的。( 3)从实践上说，周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等，同时如果用飞轮也只能减小速度波动，而不能彻底消除速度波动。因此这种振动只能减小而不能彻底消除。对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。对于轴向尺寸很小的转子，用静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。对于轴向尺寸较大的转子，用动平衡原理，在动平衡机上，用双面平衡法，保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。4解：的不平衡质径积为 。设：方向的质径积为 二「，「丄方向的质径积为取F,作图8.取F,作图8.7所示。由静平衡条由图8-7量得门」 二4'工"，讥〔二匚：4兀。8-5劭倫1.re-1陰、1\ 龟g /7*/py图8.9解：先求出各不平衡质径积的大小： tim二叩厂w3r3«14xO.l«l4Jtg*mh?/3=16xOJ073=12^g*m叫片・ioxOlO5m血•朋方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 •山尸，作图8.9所示。由静平衡条件得:加齐+叫q+码叫右+堆蛊=0由图8.9量得二；」 丨「：「；，方向与水平夹角为二壮“。6解：〔1〕求质心偏移实际就是求静平衡时的平衡向静，因此可以按照静平衡条件考虑这个问题。先求出各不平衡质径积的大小： * '宀严方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 F,作图8.11 〔a〕所示。由静平衡条件得:川屁+叫斤+叫耳=0由图量得朋心=0.5895£^•m由图量得朋心=0.5895£^•m，那么质心偏移的距离为<=0.5895/10=0.05S95m=59,95mm，偏移的方向就是平衡质径积的方向，与水平夹角为 m。(2)求左右支反力实际上就是求动平衡时在左右支点所在平面所需要的平衡力。先把不平衡质量在两支承所在平面上分解。左支承：CT/-2烦门20■4陋；吋■4x800-i门怨右支承：rn；f=2盘/120"门鹿；吋二4皿/120=4/3fg那么在两个支承所在平面上的质径积的大小分别为:左支承：m1?=4/3x0.2=0.267J：gtm；码“討3x叮胡阳如用右支承：•二■圧匸….；：<2匸二亍工方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 f,作图8.11 (b)(c)所示。由动平衡条件得：左支承：叫紅+砧十隅¥=[|,量得叫爼"期澀gm,那么支反力大小为 'm" .i--右支承：叫化+叫牛+叫牛=0,量得心产〔L1969庇叫那么支反力大小为8-7那么支反力大小为8-7图8.13解：(1)先把不平衡质量在两平衡基面 I和H上分解。基面I：冊・心40脚-20)・20肚基面n：泊“琬切輕—叨一山鹿那么在两个基面上的质径积分别为： 基面I: V=I"II:二'■5，方向垂直向下。基面n：册・-10x0.005■-105^m，方向垂直向上。用作图法求解，取,作图8.13 (a)(b)所示。由动平衡条件得:基面I：■'' ，平衡质径积-■-'，方向垂直向上。基面n：•八八」，平衡质径积叮」皿匕〕方向垂直向下。8图8.14解：先把不平衡质量在两平衡基面-屯和三上分解基面j'L:m；=0.4xl90i230=033C4£gr/^=0.4x115/230=0,2fg=0.4x40/230=0.0636fg基面甘.=0.4«40/230=0D〔S96J%m；-0.4x1157230•叮血花i，：-WL=|---」」=那么在两个基面上的质径积分别为： 基面-4:m>=03304x0.0127=4.1P6xW3^gwffl^=0.2x0.0127=2J4xlO_1£g*m图8.15［门二［=「二；二--「厶….基面白:衬小1〕皿光xO.0127=8£392xlO^*mm^r=0.2;x9,0127=2.54x10"3^tm

^7=0.3304x0.0127=4.196xlO_3i：g«ffl用作图法求解，取 匸，作图8.15 〔a〕〔b〕所示。由动平衡条件得：廿花「心1二A-1和•；'!•；厂：丨忙F：：•!-L由图上量取：S' '1 —方向如图8.15 〔a〕〔b〕所示。+殆cas30°诚农IDS就|?-2刃£屮忧规。我边2xl『3创匚0向有：&sin60°-m^r+底尸gin30°4-m^rain30o基面-<L：丄向有:二酸阿『賦(N4必H『+2j4:4『加珀貂妙:沁仁0基面二：乂向有:朋九cod2Dfl-m^cos30°十哈cofCT=2Jfi83xlO^colJD^-2.54)d0，,cos30^419«xlO%询二0?'向有:-M；^sml20o-mJr+^Jrsin30°4-ra}rBin30°=-2^SEM0-3sifJ2(F-S.S39：MT4+2.54A『5iri30fr+4.19fi>il0_asir3O°=u两个平面在H向和严向合力均为零，因此所得结果正确。由于回转半径为--，因此所加的平衡质量应为

咄■贰■2.8683xlO^/QO皿巧■個后8-9图8.17解:先把不平衡质量在两平衡基面 I和H上分解。基面I:■._= ■■-，‘丨,’「, -. ■:=' ■/ ：1■ : I；＜.-,=■ ■■ “ 「基那么在两个基面上的质径积的大小分别为：基面ffli^-10xO.3■5£g*m叫片“映—沁“眄％・(2D®x0.6-4^»m基面n:叫％=D龜•鴉吋斤二5:04=2血•加 =(4)(J)x0.6=Srg*m叫气=10xOJ=5£g*m方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 ,作图8.17(a)(b)所示。由动平衡条件得： 基面[:硝、+用l% 驚+P!3%+叫％=0量得 ,方向如下图。面n：叫%啊％+码啓啊啓十时*=0量得—'J厂「，方向如下图。8-10解：(1)求左右支反力实际上就是求动平衡时在支点I、H所在平面所需要的平衡力。先把不平衡质量在两平衡基面I和H上分解。基面I:m/=0Jx®0/500=04J^mi*-1x1001X0-32Kg基面I:基面n：叭JIBxlOO也(N0.1总叭1期印他0二咲应那么在两个基面上的质径积的大小分别为： 基面I：! =-14 -=I丄4*訂--mI：一…i：［…基面h：小「■「1 「厂|,门—二:二二工上］：•儿方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 尸，作图8.19(a)图8.19图8.19(b)所示。由动平衡条件得： 基面I:止厂「；』I,量得厂…「门，匸：「，那么支反力方向如图8.如图8.19(a)所示，大小为ff=砧忖=叫伽网=0W346xC3000O⑷朝T41」42N基面h：小T叮T量得那么支反力方向如图8.19(b)所示,大小为，*訂…二，I二,.」工门.uid二(2)如果在-面上加一平衡质径积 ：■■「进行静平衡，那么按静平衡条件求解，只需要’■〞，几〞和-三个质径积矢量和为零即可。m=O.JxDDl=0.005 =1x0QI=0.01一—厂二宀〕。量得'儿二门止…，方向如图8.19 (c)所示。(3)静平衡之后，按照有三个偏心质量做动平衡计算，求取基面I和H上的平衡力即可。同理把所有 不平衡质量在两平衡基面I和H上分解，然后求基面上的质径积，有：基面［.皿「=。-印4悠•川 叫Y=DfW&g■■衣桝笛=00诚饥0=Q.006肪盘•阳基面「叫牛訂切血皿 =0.008 =O.OOS6xlOQ/500=0.00172Zjfirn方向沿着各自的向径指向外面。用作图法求解，取 ，作图8.19 (d)(e)所示。由动平衡条件得：基面I：匚二一：「+叮一兀：，〔，量得口「11「辽「.，那么支反力方向如图8.19 (d)基面n：所示，大小为肌硝卅M叫纭㈣以厅胡,°。胱煖000疗⑷孔，冈葩2基面n：:… - 「 …量得叮J「’、…，那么支反力方向如图8.19 (e)所示，大小为尺二叫加/二叫獄晰门厅-0.00601x(3000x3.14/30)2-592.562N(4)静平衡后，两个支座的支反力一个增大，一个减小。1答退火：将钢加热到一定温度，并保温到一定时间后，随炉缓慢冷却的热处理方法。主要用来消除内应力、降低硬度，便于切削。正火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，空冷或风冷的热处理方法。可消除内应力，降低硬度，便于切削加工；对一般零件，也可作为最终热处理，提高材料的机械性能。淬火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，浸入到淬火介质中快速冷却的热处理方法。可提高材料的硬度和耐磨性，但存在很大的内应力，脆性也相应增加。淬火后一般需回火。淬火还可提高其抗腐蚀性。调质：淬火后加高温回火的热处理方法。可获得强度、硬度、塑性、韧性等均较好的综合力学性能，广泛应用于较为重要的零件设计中。外表淬火：迅速将零件外表加热到淬火温度后立即喷水冷却，使工件表层淬火的热处理方法。主要用于中碳钢或中碳合金钢，以提高表层硬度和耐磨性，同时疲劳强度和冲击韧性都有所提高。渗碳淬火：将工件放入渗碳介质中加热，并保温一定时间，使介质中的碳渗入到钢件中的热处理方法。适合于低碳钢或低碳合金钢，可提高表层硬度和耐磨性，而仍保存芯部的韧性和高塑性。2解见下表cr.吧d56C05551&顿71510zwro-sao300ro13HI2002C0QT30O-75007ItaSBlOPbl刼1M3iJtlSilJ134积 '那么拉断时所所的最小拉力为9-4解查教材表9-1，45积 '那么拉断时所所的最小拉力为9-4解查教材表9-1，45钢的屈服极限」J，L 许用应力把夹紧力丁向截面中心转化，那么有拉力F和弯距‘1一卜|-、丨！i一.丨- ??]r截面面积-1「二-；〕〕；「！抗弯截面模量宀学二罟:，筑冊血如丄+也』+壬如口

丿附滋。6i66.6T那么最大夹紧力9-5解查手册■=二一，过渡圆角半径一=」-「二-1角半径一=」-「二-1-二1-ir'r；，尾部倒角9-6解查手册，当圆轴 r'r'时,二二：丹旷；设所用螺栓为标准六角头螺栓，对于 『二〔的螺栓，最小中心距一一「厂，螺栓轴线与箱壁的最小距离平键的断面尺寸为 ■'' '且轴上键槽尺寸"」：「；、轮毂键槽尺寸丿._：：；"9-7解叫□+$_亦區门H□冏_］心阳1^1 2.2+0^58 '得F_=F±=i4.-V:?r二•,；I得「十一二］［一…二］厂门「横梁弯矩图横梁上铆钉组的载荷力矩匸厂二厂二二m力矩匸厂二厂二二m一——二水平分力F医■氏-14.67垂直分力^=^=^=3.6709-8解水平分力比在每个铆钉上产生的载荷垂直分力 号在每个铆钉上产生的载荷力矩FW在每个铆钉上产生的载荷各力在铆钉上的方向见图所示 半」g_=门产®4加+旺4^503+50'图9.9题9-8解图幷二J〔E十氐co河*7十〔气十瓦畑樂竽=相対十12.卫心4巧'+Q羽+血23恥町宁=16.S7O9-9解铆钉所受最大载荷厂-二 校核剪切强度FmsfJ/4FmsfJ/416.87x10s2x^x18!/233WFa<[T]=115m校核挤压强度F-校核挤压强度F-16.K7X101两一9x1厂图9.10题9-10解图=104MPd<[ffJ=24OMPd均适宜9-10解支承二可用铸铁HT200或铸钢ZG270-500。其结构立体图见图支承吕的可能失效是回转副的磨损失效，或回转副孔所在横截面处拉断失效。9-11解〔1〕轮齿弯曲应力可看成是脉动循环变应力。7 iq J1\T=5〔0 =500x60x200帝=1.425xlOJ〔2〕大齿轮循环次数 亠 …3〕对应于循环总次数 工—的疲劳极限能提高提高了1.24倍9-12答由图5-1可见，惰轮4的轮齿是双侧受载。当惰轮转一周时，轮齿任一侧齿根处的弯曲应力的变化规律：未进入啮合，应力为零，这一侧进入啮合时，该侧齿根受拉，并逐渐到达最大拉应力，然后退岀啮合，应力又变为零。接着另一侧进入啮合，该侧齿根受压，并逐渐到达最大压应力，当退岀啮合时，应力又变为零。所以，惰轮4轮齿根部的弯曲应力是对称循环变应力。9-13答在齿轮传动中，轮齿工作面上任一点所产生的接触应力都是由零〔该点未进入啮合〕增加到一最大值〔该点啮合〕，然后又降低到零〔该点退岀啮合〕，故齿面外表接触应力是脉动循环变应力。9-14解〔1〕假设支承可以自由移动时，轴的伸长量^=^=1.1x10^x50x300=0.165™〔2〕两支承都固定时，因轴的温升而加在支承上的压力—=1.42x10^—=1.42x10^H119-15H7正、H7乂、7TTHU基孔制优先配合为 ■■-j，试以根本尺寸为H7绘制其公差带图。9-16答〔1〕H119-15H7正、H7乂、7TTHU基孔制优先配合为 ■■-j，试以根本尺寸为H7绘制其公差带图。9-16答〔1〕公差带图见题9-16解图。G7 沪殍了瓦瓦 ^23——均采用的是基轴制，主要是为了制造中减少加工孔用的刀具品种。图9.15题9-16解图10-1证明当升角卩「与当量摩擦角'C'符合©时，螺纹副具有自锁性。当口时，螺纹副的效率猱艸0〕轴曲奸備E7H17?所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于 50%。10-