朱明zhubob机械设计基础第7.8.9章轮系习题答案

第七章1．轮系的分类依据是什么？轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置关系是否变动2．怎样计算定轴轮系的传动比？如何确定从动轮的转向？定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积，也等于从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。对于首末两轮的轴线相平行的轮系，其转向关系用正、负号表示。还3．定轴轮系和周转轮系的区别有哪些?定轴轮系是指在轮系运转过程中，各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。周转轮系是指在轮系运转过程中，其中至少有1个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转4．怎样求混合轮系的传动比？分解混合轮系的关键是什么？如何划分？在计算复合轮系时，首要的问题是必须正确地将轮系中的各组成部分加以划分。而正确划分的关键是要把其中的周转轮系部分找出来。周转轮系的特点是具有行星轮和行星架，所以要找到轮系中的行星轮，然后找出行星架（行星架往往是由轮系中具有其他功用的构件所兼任）。每一行星架，连同行星架上的行星轮和行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本的周转轮系，当周转轮系一一找出之后，剩下的便是定轴轮系部分了5．轮系的设计应从哪些方面考虑?考虑机构的外廓尺寸、效率、重量、成本等。根据工作要求和使用场合合理地设计对应的轮系。6．如图7-32所示为一蜗杆传动的定轴轮系，已知蜗杆转速n1

=

750

r/min，z1

=

3，z2

=

60，z3

=

18，z4

=

27，z5

=

20，z6

=

50。试用画箭头的方法确定z6的转向，并计算其转速。答：齿轮方向向左，n6=75r/min7．如图7-33示为一大传动比的减速器，z1

=

100，z2

=

101，z2

=

100，z3

=

99。求：输入件H对输出件1的传动比iH1。图7-32蜗杆传动的定轴轮系图7-33减速器答：8．如图7-34所示为卷扬机传动示意图，悬挂重物G的钢丝绳绕在鼓轮5上，鼓轮5与蜗轮4连接在一起。已知各齿轮的齿数：z1

=

20，z2

=

60，z3

=

2（右旋），z4

=

120。试求：①轮系的传动比i14；②若重物上升，加在手把上的力将使轮1如何转动？图7-34卷扬机传动示意图答：，轮1方向向下。第八章1．工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为B。A．心轴 B．转轴 C．传动轴2．轴的作用是支撑机器的其他回转零件，如齿轮、飞轮等，使其具有确定的工作位置，并传递动力和运动。3．从所受的载荷可知，自行车车后轴的类型是轴。4．零件在轴上常用的固定方法有轴向和周向固定。5．轴的功用是什么？轴的常见失效形式有哪些？轴在工作时一般要承受弯曲应力和扭转应力等作用，主要失效形式为疲劳破坏。6．齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径要大得多？（超出教材范围）7．轴的结构设计应考虑哪些主要问题？采用哪些方法实现？（1）轴的毛坯。尺寸较小的轴可以用圆钢车制，尺寸较大的轴则需用锻造毛坯。（2）轴的结构要求。3)轴上零件的周向固定。键联接的固定；销联接的固定；紧定螺钉的固定；紧定套固定；过盈配合。(4)轴上零件的轴向固定。轴肩定位；圆螺母定位；弹性挡圈固定；止动垫圈固定；紧定螺钉固定；轴端压板。8．有一传动轴，由电动机带动，已知传递功率P

=

10

kW，转速n

=

120

r/min，试估算轴的直径。解（C查表）9．滚动轴承由哪些元件组成？它们的作用是什么？滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内外圈均可滚动，滚动体可在滚道内滚动；保持架的作用是使滚动体均匀分开，减少滚动体间的摩擦和磨损10．与滑动轴承相比，滚动轴承的特点是什么？具有摩擦小，起动灵活、效率高、润滑与维护更换方便11．滚动轴承的类型选择应考虑哪些因素？高速轻载的工作条件应选择哪一类轴承？高速重载又宜选择哪类轴承？选择滚动轴承类型时，必须了解轴承的工作载荷（大小、性质、方向）、转速及其他使用要求。转速较高、载荷较小、要求旋转精度高时宜选用球轴承；径向载荷较大、轴向载荷小，可选用深沟球轴承；而当轴向载荷较大、径向载荷小时，可采用推力角接触球轴承。12．试说明轴承代号7204AC/P4的含义。7——角接触球轴承，(0)2尺寸系列代号，宽度系列为0，属正常宽度系列，可不标出，直径系列为2（轻型系列）,04——轴承内径d=20mm，AC——公称接触角

=

25/P4——公差等级4级。13．滚动轴承的主要失效形式有哪些？相应的计算准则是什么？点蚀、塑性变形。计算准则：一般工作条件的回转滚动轴承，应进行接触疲劳寿命计算和静强度计算；对于摆动或转速较低的轴承，只需作静强度计算；高速轴承由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常是突出问题，除进行寿命计算外，还需校核极限转速。14．什么是滚动轴承的实际寿命和基本额定寿命？这两者间如何区别？轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承寿命。轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不出现疲劳点蚀的总转数或在给定转速下工作的小时数。15．基本额定动载荷和基本额定静载荷本质上有什么差别？基本额定动载荷Ｃ，标准中将基本寿命为一百万转（106r）时轴承所能承受的恒定载荷。接触应力达到一定值时所对应的载荷。16．常见双支点轴上滚动轴承的支承结构有哪3种基本形式？（1）两端单向固定；（2）一端双向固定、一端游动；（3）两端游动。17．滚动轴承密封的目的是什么？常用的密封方式有哪些？密封是为了阻止润滑剂从轴承中流失，也为了防止外界灰尘、水分等侵入轴承。毛毡密封；密封圈密封；迷宫式密封；隙缝式密封。18．滑动轴承的主要特点是什么？什么场合应采用滑动轴承？19．轴瓦的主要失效形式是什么？轴瓦材料应满足哪些要求？轴瓦表面的磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳脱落和腐蚀。材料应具有良好的减摩性和耐磨性，良好的承载性和抗疲劳性能，良好的顺应性（以避免表面间的卡死和划伤），良好的加工工艺性与经济性。另外，在可能产生胶合的场合，应选用具有抗胶合性的材料。20．在滑动轴承上为什么要开设油孔和油沟？油孔和油沟开设的原则是什么？为了将润滑油引入轴承。在剖分式轴承中，润滑油应由非承载区进入，以免破坏承载区润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力，故进油口开在上瓦顶部。油沟离轴瓦两端应有段距离，不能开通，以减少端部泄油。21．联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点？联轴器和离合器是联接两轴使之一同回转并传递转矩的一种部件。其主要功用是实现轴与轴之间的联接及分离，并传递转矩，有时也可作安全装置，以防止机械过载。联轴器与离合器的区别在于：联轴器只有在机械停止后才能将联接的两根轴分离，离合器则可以在机械的运转过程中根据需要使两根轴随时接合和分离。22．常用的联轴器有哪些类型？套筒联轴器；凸缘联轴器；夹壳联轴器；齿式联轴器；万向联轴器；弹性柱销联轴器；弹性套柱销联轴器。23．选用联轴器应考虑哪些因素？（1）根据机器工作条件与使用要求选择合适的类型。主要考虑的因素有：被联两轴的对中性、载荷大小及特性、工作转速、工作环境及温度等。此外，还应考虑安装尺寸的限制及安装、维护方便等。（2）按轴直径计算转矩、轴的转速和轴端直径，从标准中选定型号和结构尺寸。（3）必要时要对易损件进行强度校核计算。24．常用的离合器有哪些类型？嵌合式离合器和摩擦式离合器第九章1．试述松键联接的常用类型和工作特点。松键联接有平键、半圆键和花键联接。工作特点：以键的两个侧面为工作面，键与键槽的侧面需要紧密配合，键的顶面与轴上键联接零件间留有一定的间隙。松键联接时轴与轴上零件的对中性好，尤其在高速精密传动中应用较多。松键联接不能承受轴向力，轴上零件需要轴向固定时，应采用其他固定方法。2．螺旋传动紧键联接有哪几种类型？紧键联接有楔键和切向键两种类型3．销有哪些种类？销联接有哪些应用特点？（1）定位销：主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。（2）

联接销：主要用于零件间的联接或锁定，可传递不大的载荷。（3）安全销：主要用于安全保护装置中的过载剪断元件。4．螺纹的联接有哪几种类型？螺栓联接

；双头螺柱联接；螺钉联接；紧定螺钉联接；5．螺栓联接为什么要防松？常用的防松方法有哪些？在冲击、振动、变载或高温时，螺纹副间摩擦力可能会减小，从而导致螺纹联接松动，这时需要防松。防止螺纹副在受载时发生相对转动。方法：（1）双螺母防松；（2）弹簧垫圈防松；（3）串联金属丝和开口螺母防松；（4）止动垫圈防松；（5）焊接和冲点防松。6．说明螺纹的类型，试述它们的特点。螺纹的类型有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等几种，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。7．液压缸的普通螺栓连接，布置有10个螺栓，材料为45钢。气缸内径D

=

160

mm，油P

=

4MPa，安装时要控制预紧力，试确定螺杆的直径。8．已知轴径d

=

108

mm，轮毂长165

mm，轴和毂的材料均为碳钢。如为静联接且许用挤压应力均为［p］=100

MPa，试比较用标准普通平键和用标准矩形