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文档简介

答案

第一章导论

一、基本概念

机器:机器具有以下的共同特征:

1.都是一种人为的实体组合。

2.各实体之间具有确定的相对运动。

3.在工作时能转换双械能(如内燃机、发电机等)或做有效的机械功(如洗衣机、

缝纫机等)。

机构:仅具有机器前两个特征的称为机构。

机械:机器和机构的总称。

零件:零件是制造的最小单元。

部件:一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为部件,如减速

器、离合器等。

构件:构件是运动的最小单元。

二、填空题

1.磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。

2.机构是机器的主要组成部分。

三、简答题

1.机器主要由以下四个部分组成:

1)原动部分是机器的动力来源。原动部分的作用是把其他形式的能转变为机械能以驱

动机器运动和做功。

2)执行部分又称工作部分,是直接完成机器预定功能的部分。

3)传动部分是将原动舒分的运动和动力传递给执行部分的中间环节,在传递运动方面

它可以改变运动速度、转换运动形式等,从而满足执行部分的各种要求。如将高转速变为

低转速,小转矩变为大转矩,回转运动变为直线运动等。

4)控制部分(操纵部分)作用是控制机器的其他各部分,使操作者能随时实现或终止

各自预定的功能。

2.答:

1)运动和动力性能的要求。

2)工作可靠性要求:强度、刚度、耐磨性、耐热性等。

3)其他特殊要求。

3.答:

1)使用要求。

2)工艺要求。

3)经济性要求。

第二章平面机构的自由度

一、选择题

1.B2.A3.C4.D5.D

二、填空题

1.运动副2.构件、运动副3.机架、原动件

三、见图

题3答案图题4答案图

四、见图

五、答案

a.n=5,pi=7,ph=O,F=1;

b.n=4,pi=5,ph=l,F=1,此题有局部自由度;

c.n=8,pi=ll,ph=LF=l,此题有局部自由度;

d.n=6,pi=8,ph=l>F=1;

e.n=5,pi=7,ph=0,F=l,此题有符合校链;

f.n=4,pi=4,ph=2,F=2,此题有局部自由度。

第三章平面连杆机构

一、选择题

l.B2.C3.A4.B5.B

二、填空题

1.急回特性2.两者相等3.双摇杆机构4.曲柄

三、答案

a.双曲柄机构b.曲柄摇杆机构c.双摇杆机构

四、答案

1.152.45WxW553.x<45或x>55

五、答案

Lab=22.66,Lbc=52.34或者Lab=46.43,Uc=121.43

六、答案

Lab=43.5,Lbc=22().O2,Up166.74

^7777____「

题6答案图题7答案图

\/I、/

七、答案\/i\

I/L-r•***-If

Lab=27.19,5=56.03

八、答案

三、简答题

1.简述一对直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮,蜗杆机构的正确啮合条件。

(1)一对直齿圆柱齿轮的正确啮合条件:

两齿轮的模数和压力角必须分别相等,即

/n1=/n2=m

a.=%=cos20

<2)对斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是:两齿轮的模数和压力角分别相等,螺旋角大

%="2

小相等、方向相反(外啮合),即<%]=

nian2=20

A=一处(外啮合)

(3)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,

链顶距相等,

即叫=吗=m、/=a?=ao

(4)niai(蜗杆的轴向模数)=mt2(蜗轮的端面模数)二m

^al(蜗杆的轴向压力角)=%2(蜗轮的端面压力角尸。

2.正变位直齿圆柱齿轮与标准外齿轮比较,以下参数:模数、压力角、分度圆直径、

基圆直径、齿厚、齿槽宽、齿顶圆直径和齿根圆直径是否变化,如变化,指出变大还是变

小。

答案: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,模

数、压力角、分度圆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。故参数模数、压力角、分度圆直径、基圆直径不变。

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。

四、计算题

1.4=6.95°,di=45.333mm,d2=90.667mm,dai=50.333mm,da2=95.667mm

2.n,।=23.49mm,n»2=51.68mm,ra2=57mm

五、计算题

(1)々=19。5634”(2)不会发生根切

第六章轮系

一、选择题

l.C2.C3.A4.D5.B6.A7.A,B

二、计算题

1.5.35

2.15r/min,向下

3.45°,与手柄反向

4.400r/min,与轮1转向相反

5.80r/min,与轮1转向相反

6.43.9

7.12

第七章齿轮传动

一、选择题

l.C2.A3.C4.C

二、简答题

I.齿轮传动的主要失效形式有哪些?闭式和开式片动的失效形式有哪些不同?

答:轮齿的主要失效形式有五种:轮齿折断、和疲劳点蚀、磨损、胶合和塑性变形。

轮齿折断有疲劳折断和过载折断两种形式。若设计正确、润滑条件良好,软齿面

闭式齿轮传动的主要失效形式是疲劳点蚀。

硬齿面闭式齿轮传动是弯曲疲劳折断。

开式齿轮传动是磨损。

2.齿轮传动的设计准则是什么?

答:软齿面闭式传动主要失效是疲劳点蚀,但也可能发生疲劳折断失效,故先按接触

强度设计,然后按弯曲强度校核。

硬齿面闭式齿轮传动主要失效形式是折断,故先按弯曲强度设计,然后按接触强度校

核。

开式传动的主要失效形式是磨损,磨损到一定程度后,就可能发生轮齿折断。但目前

对磨损无成熟的设计公式,故只进行弯曲强度计算,考虑到磨损的影响,应适当降低开式

传动的许用弯曲应力,以便使计算的模数适当增大。

三、综合题

1、

(1)1轮的旋向为左旋;

2轮的旋向为右旋;

4轮的旋向为左旋。

(2)各轮轴向力的方向如下:

1轮Fai:12轮Fa2:T3轮Fa3:14轮Fa4:T

2、蜗杆的转向:顺时针;

斜齿轮3的旋向为左旋;

n轴的转向为:T;

蜗轮2:Fl2:㊉Fr2:1Fa2:一

齿轮3:F"㊉Fr3:TFa3:一

第八章带传动

一、填空题

l.C2.D3.A4.B5.C

二、选择题

1.不可;可以2.打滑3.准确4.弯曲应力

三、答案

参照例题,具体略。

四、答案

8.93kW

第九章链传动

一、填空题

LB2.C3.B4.B

二、选择题

1.偶,奇2.紧边,松边3.小,多4.多,小

三、答案

参照例题,具体略。

第十章连接

一、选择题

LA2.A3.B4.C5.A

二、简答题

1.按照牙型角,螺纹可分为哪几类?

答案:三角形、梯形、锯齿形、矩形螺纹。

2.螺纹连接有哪几种基本形式?

答案:螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接,紧定螺钉连接。

3.标准螺纹连接件既然能满足自锁条件,为什么还需用防松装置?

答案:连接用的普通螺纹都能满足自锁条件,在静载荷和工作温度变化不大时不会

自动松脱。但在变载,冲击和动载荷下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接仍有可能松脱。

'常会发生松动导致连接失效。在高温或温度变化较大时,由于温度变形差异等原因,也可

能导致连接的松脱。螺栓连接一旦松脱,轻者会影响机器的正常运转,重者甚至会造成重

大事故。因此,为保证连接可靠,要设计相应的防松装置。

4.螺栓防松的根本问题是什么?常用防松有儿种方法?

答案:防松的根本问题是阻止螺纹副的相对转动。

防松基本原理有三种:摩擦防松(如弹簧垫圈、双螺母防松、尼龙圈锁紧螺母等)、

机械防松(如槽形螺母和开口销配合、带翅垫片与圆螺母配合、止动垫片等),破坏螺纹副

防松(冲点、粘合等)。

5.两个牙型和中径相同的螺旋副,一个导程比另一个大,其他条件均相同,试问旋转

哪个螺旋副的螺母需要的力矩大并简要说明原因。

答案:导程大些的需要力矩大

四、计算题

1.FR=18059.98N

2.M12螺钉合适。

第十一章轴

一、填空题

1.轴身,轴头,轴颈2.215mm3.弯矩,转矩4.转矩

二、简答题

1.1)轴向定位方法及其特点:

轴肩与轴环:简单可靠,不需附加零件,能承受较大轴向力。广泛应用于各种轴上零

件的固定。该方法会使轴颈增大,阶梯处形成应力集口,且阶梯过多将不利于加工。

套筒:简单可靠,简化了轴的结构且不削弱轴的强度常用于轴上两个近距离零件间的

相对固定,不宜用于高速轴。

轴端挡圈:工作可靠,结构简单,能承受较大轴向力,应用广泛。

锥面:装拆方便,可兼作轴向固定宜用于高速、冲击及对中性要求高的场合。

圆螺母:固定可靠,可承受较大轴向力,能实现轴上零件的间隙调整常用于轴上两个

零件间距较大处及釉端C

弹性挡圈:结构紧凑、简单,装拆方便,但受力较小,且轴上切槽将引起应力集中常

用于轴承的固定。

紧定螺钉与锁紧挡圈:结构简单,但受力较小,且不适于高速场合。

2)周向定位方法:

键连接、花键连接、销连接和成型连接等。

2.齿轮减速器中,低速轴传递的转矩大。

3.试分析图11-26所示轴系中轴上零件的定位和固定方法。

轴肩、圆螺母、轴端挡圈。

4.改正图11-27所示结构中的错误并说明理由。

a)圆锥轴头与轴端挡圈组合使用;圆锥轴头左侧不需要轴环。

b)轴承采用套筒定位,不应该有轴肩;轴头长度应小于轮毂宽度2〜3mm。

c)轮毂键槽应开通;轴头长度应小于轮毂宽度2〜3mm。

b)

图11-26图11-27

改正后:

5.键连接有哪些类型?它们是怎样工作的?

键是一种标准件。键可分为平键、半圆键、楔键等。

1)平键:键的上表而与轮毂的键槽底留有间隙,工作时靠键与键槽两侧的互相挤压来

传递转矩,因而键的两个侧面是工作面。

这种键具备结构简单、拆卸方便、对中性好、轴与轮毂的同心度较高等优点,常用于

同心度要求较高和转速较大的场合,是键连接中应用最广泛的一种。其缺点是不能承受轴

向力,不能实现轮毂的轴向固定,若使用,必须有轴向固定装置(如套筒、轴肩、轴环、轴

端挡圈等)。根据用途不同,平键分为普通平键、导向平键和滑键等。

2)半圆键:呈半圆形,工作面仍是键的两个侧面。键可在轴上相应的半圆形键槽中摆

动,以适应在装配时轮毂中键槽的斜度。这种键连接的优点是工艺性较好,装配方便,尤

其通用于锥形轴端面与轮毂的连接配合。缺点是轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大,故

一般只适合轻载连接的场合。

3)楔键的上表面和轮毂槽的底面都有1:100的斜度,装配时将键楔紧在轮毂槽和轴

槽之间,键的上下表面受挤压,而构成紧连接,因此键的上下表面是工作面。同时,楔键

连接还能承受单向的轴向力,可对轮毂起到单方向的粕向固定作用,但由于预紧力的作用,

使轴与传动件产生偏心和偏斜,对中性较差,因此主要用于传动件定心精度要求不高和低

速轻载的场合。

6.指出普通平键、半圆键和楔键的工作面。

普通平键、半圆键:两侧面

楔键:上、下面

7.花键连接的优缺点是什么?

花键连接通过轴和毂孔沿周向分布的多个键齿的互相啮合传递转矩,是平键连接在数

目上的发展,可用于静连接或动连接。其特点是定心精度高,定心的稳定性好,能用磨削

的方法消除热处理引起的变形。花键连接的齿数、尺寸、配合等均应按标准选取,应用较

为广泛。

花键连接的缺点是齿根有应力集中,加工成本较高,主要适用于定心精度要求高、载

荷大或经常滑移的连接。

第十二章滑动轴承

一、简答题

1.按表面润滑情况,摩擦分为以下几种状态:1)干摩擦2)边界摩擦3)液体摩擦4)

混合摩擦

2.向心滑动轴承的典型结构有几种?

向心滑动轴承的结构形式主要有整体式和剖分式两大类

3.对轴承材料的基本要求有哪些?

根据轴承的主要失效形式,对轴瓦材料的主要要求是:

1)有良好的耐磨性、减摩性(摩擦系数小)和跑合性(轴瓦工作时,易于消除表面不

平度而使其工作表面与轴颈表面很好贴合)。

2)有足够的强度和塑性。即抗压、抗冲击和抗疲劳强度高、塑性好,可以适应轴的变

形。

3)有良好的导热性、耐蚀性和抗胶合性。

4)工艺性好、价格便宜。

4.非液体摩擦滑动轴承的条件性的耐磨性计算准则是什么内容?

1)校核轴承摩擦表面平均压用

2)校核

3)验算速度

5.试说明液体摩擦和非液体摩擦滑动轴承的区别。

非液体摩擦轴承工作在混合摩擦状态下,在摩擦表面间有些地方呈现液体摩擦,有些

地方呈现边界摩擦。

液体摩擦滑动轴承是轴颈和轴承工作表面之间的理想摩擦状态是液体摩擦,即在轴颈

和轴承工作表面有一承载油膜。根据油膜的形成方法,液体摩擦轴承可分为动压轴承和静

压轴承。

6.非液体摩擦滑动轴承的常用结构有哪些类型?各有什么特点?

非液体摩擦径向滑动轴承主要承受径向载荷,非液体摩擦推力滑动轴承主要承受

轴向载荷。

7.油沟的作用是什么?油沟一般开设的位置?

为了使润滑油能够很好地分布到轴瓦的整个工作表面,轴瓦要开设油沟和油孔。油沟

和油孔开设在非承载区,常见的油沟形式有轴向的、周向的和斜向的三种。为了使油在整

个接触表面上均匀分布,油沟沿轴向应有足够的长度,通常取为轴瓦宽度的80%,不能开

通,以免油从轴瓦端部漏掉,起不到应有的润滑作用。

二、选择题

l.B2.B3.A

三、计算题

解:查表12-1,ZCuPb5Sn5Zn5的许用值为[p]=8MPa,[v]=3(m・s-l),

[pv]=10(MPa*nrs-l)

1)校核p

p=Fr/(L-d)=150000/(120.100)=12.5<[p]

2)校核pv

F”dn1500(X)x3.14x100x200

pv=------------------=-=---1-3--.-0-8-->---[-p-v--]-M---P-a---•-m---5--1

L-r/-60xl000120x100x60x1000

所以不合适。

第十三章滚动轴承

1.6005:深沟球轴承,宽度系列为0(省略),直径系列为0,内径为25mm,公差等级为

0级(省略)。适用于刚性较大和转速高的轴上。

N209/P6:圆柱滚子轴承,宽度系列为0(省略),直径系列为2,内径为45mm,公差等级

为6级。适用于只承受径向载荷,刚度大、对中性好的支承处。

7207/P5:角接触球轴承,宽度系列为。(省略),百杼系列为2,内仔为35mm,公差等级

为5级。可同时承受径向载荷和轴向载荷,一般成对使用。

30209/P5:圆锥滚子轴承,宽度系列为0,直径系列为2,内径为45mm,公差等级为5级。

可同时承受径向载荷和轴向载荷,一般成对使用,常用于重载、中低速处。

2.解:Cr>19730N,查表,选择型号为60207的轴承,其基本额定动载荷为25.5kN。

3.解:M=16920h>",此轴承适用。

4.解:以外加轴向力Fx水平向左为例,计算得C'N27.87kN,选择70208C型轴承。

5.指出图13-18所示蜗轮轴系中的结构错误,并画出正确的结构,轴承使用脂涧滑。

图13-18题5图

1)轴承内圈定位轴肩高度过高;

2)安装蜗轮的轴段长度应比蜗轮宽度短2〜3mm;

3)右侧轴承的左侧定位不可靠,应去掉轴肩;

4)联轴潜不应与轴承端盖接触,左侧缺少定位;

5)右轴承右侧缺少非定位轴肩;

6)右侧轴承端盖与轴颈间应有间隙;

7)联轴器右侧定位不可靠;

8)轴承端盖与箱体之间应该有调整垫片;

9)联轴器键槽与键顶应有间隙;

10)轴承内侧缺少挡油环

第十四章联轴器与离合器

1.联轴器和离合器的主要功用是什么?它们的功用有何异同?

解:联轴器和离合器主要用做轴与轴之间的连接,以传递运动和转矩。联轴器必须在

机器停车后,经过拆装才能使两轴分离或结合。离合器在机器工作中可随时使两轴接合或

分离。

2.什么联轴器允许轴有较大的安装误差?什么联轴器只允许轴有小的安装误差?

解:挠性联轴滞允许轴有较大的安装误差。刚性联轴器只允许轴有小的安装误差。

3.刚性凸缘式联轴器如何对中?

答:凸缘联轴器结构简单,能传递较大的转矩,对中精确可靠,因而应用广泛。凸缘

联轴器的结构有YLD型和YL型两

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