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机械设计基础 大题答案

发布时间:2020-03-03 02:27:23 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

第四章平面连杆机构

五、已知一平面四杆机构ABCD其四边长度分别为a、b、c、d试分析: 1) 简述该机构曲柄存在条件;

2) 当AB为主动件时,请标出压力角a与传动角γ及在何时会出现最小传动角γ min? 3) AB为主动件时,该机构是否存在极位夹角θ及急回特性? 4) 该机构在何种情况下具有死点?

答案:1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和(杆长条件);最短杆必定为机架或连架杆(最短杆条件)。

2)AB为主动件时,机构的压力角а与传动角γ见下图,当AB杆与CD杆在重叠共线时即AB杆在AB1、AB1两位置时最小传动角γmin为γ

1、γ2之中的一个;

3)因为滑块处于极限位置时,AB杆两位置的夹角θ≠0,故存在急回特性。

4)当γ=0时才存在死点,只有当CD杆为主动件时才会有γ=0,故当CD杆为主动件时从动件AB处于AB’及AB”两位置时为机构的死点位置。

C1C'γ1CγC2γ2BB"θB1AB2D

七、如图设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm。试问:

1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?

3)若a、b、c三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围应为何值?

答案:a=240㎜,b=600㎜,c=400㎜,d=500㎜, a+ b

2)要使此机构成为双曲柄机构,则应取杆1为机架;要使此机构成为双摇杆机构,则应取杆3为机架。

3)若a、b、c三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围应为440<d<760。 第六章 齿轮传动

5、图示定轴轮系钟,已知各齿轮数为z1=z2’=z3’=20,z2=z5=40,z3=80,z4=17,n1表示齿轮1的转动方向,试求轮系的传动比i15,并用箭头标出其它齿轮的转动方向。

答案:该轮系为定轴轮系, 定轴轮系传动比为: B'i15z2z3z4z54080174016, 用箭头表示轮系各轮的转向,如图示。

z1z2'z3'z420202017

5题

9、图示传动装置,蜗杆为主动,通过蜗轮再传动一对直齿轮圆锥齿轮传动,从动锥齿轮转向如图所示。试求:

(1)为使II轴上所受轴向力较小,请确定蜗杆、蜗轮螺旋线的方向,并画在图上。 (2)在图上画出蜗杆、蜗轮及锥齿轮3的转向。

(3)在图上画出蜗杆传动及锥齿轮传动啮合点处的各作用力方向(用三个分力表示)。

10、如图a)所示为两级蜗杆传动组成的减速传动装置,已知蜗杆1为主动件,逆时针转动,且为右旋,要求:

(1)为使II轴上所受轴向力较小,确定蜗杆3和蜗轮4的旋向,并在图a)中画出。 (2)在图a)上画出各轴的回转方向。

(3)在图b)上画出各蜗杆、蜗轮再啮合点处的各作用力方向(用三个分力表示)。

12、图示为一蜗杆——斜齿圆柱齿轮——直齿圆锥齿轮三级传动,已知蜗杆为主动,且按图示方向转动,试在图中画出: (1)各轮转向;

(2)使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向; (3)各啮合点处所受诸分力Ft,Fr及Fa的方向。

第七章 带传动

1、普通B型V带传动,传递的功率P=7.5kW,带速v=10m/s,工作情况系数KA=1.2,单根V带在该工况下的许用功率,[P]=2.5kW,紧边拉力F1 是松边拉力F2 的4倍,即F1 =4F2 。求:

(1)带的根数Z;

(2)在该工况下的有效圆周力Fe,紧边拉力F1 ,松边拉力F2及初拉力F0 。 答案:(1) Z=KA*P / [P]=(1.2*7.5)/ 2.5=3.6≈4根

(2) Fe=1000*P/v=(1000*7.5/10)=750N

Fe =F1F2

2F0=F1 +F2

F1 =1133N;F2=467N

(3)

Fec2F0(eeff1f1e)2F0()111fe1

=919N

Fec >Fe ,所以该带传动不会打滑。 第十章 轴承

1、图示轴上安装一对30311轴承,轴承

1、2所受径向载荷Fr1=1800N,Fr2=2000N,外加轴向力Fae=2000N(向右),载荷系数ƒp=1.2,工作轴转速n=1000r/min。 1)说明轴承30311代号的意义;

2)在图上标出派生轴向力Fd1,Fd2的方向,并计算出大小; 3)计算该对轴承的寿命Lh。

1.解:

① 内径为55cm,中系列,圆锥滚子轴承,正常宽度,0级公差,0组游隙 ② 附加轴向力方向如图所示,大小

Fd1Fr1F500N, Fd2r2556N 2Y2Y③ ∵Fd2FaeFd1,故左边轴承被压紧,右边轴承被放松。

∴Fa1Fd2Fae2556N,Fa2Fd2556N。

∵Fa20.278e,∴X21,Y20 Fr2F∵a11.42e,∴X10.4,Y11.8 Fr1∴P1fPX1Fr1Y1Fa16385N,P2fPX2Fr2Y2Fa22400N 106C10688000∴Lh60nP6010006385103104614h

2、图示轴上选用一对正装的圆锥滚子轴承作支承,两支承上的径向载荷Fr1=4000N,Fr2=2000N,轴向外载荷Fae1=400N,Fae2=300N,方向如图示。已知:该轴承的基本额定动载荷C=59.8kN,轴承的判断系数e=0.375,载荷系数ƒp=1.2,轴承的派生轴向力Fd=Fr/(2Y)(Y是Fa/Fr>e的轴向载荷系数),该轴的转速n=1000r/min,试计算该对轴承的寿命Lh?

Fae1Fae2Fd2Fr

22、解:

Fd1Fr1

FeaFae1Fae2400300100N(方向为水平向右)

Fr11F1250N,Fd2r2625N Fd12Y2Y ∵Fd2FaeFd1,故左边轴承被压紧,右边轴承被放松。

∴Fa1Fd11250N,Fd2Fd1Fae1150N。

F ∵a10.312e,∴X11,Y10

Fr1F∵a20.575e,∴X20.4,Y21.6 Fr2∴P1fPX1Fr1Y1Fa14800N,P2fPX2Fr2Y2Fa23168N 106C10659800∴Lh60nP601000480010374710.5h

3、图示轴上选用一对反装的角接触球轴承(7207AC)作支承,两支承上的径向载荷Fr1=1000N,Fr2=1500N,轴向外载荷Fae=600N,指向如图所示。已知:该轴承的基本额定动载荷C=22.5kN,轴承的判断系数e=0.68,载荷系数ƒp=1.2,轴承的派生轴向力Fd=0.68Fr,轴的转速n=500r/min,试计算该对轴承的寿命Lh为多少小时?

3.解:Fd1=0.68Fr1=680N Fd2=0.68Fr2=1020N

Fd1+Fae=1280N>Fd2

所以轴承左端被压紧,右边轴承被放松。

Fa1=Fd1=680N

Fa2=Fd1+Fae=1280N

Fa1/Fr1=0.68=e X1=1,Y1=0

Fa2/Fr2=0.85>e X2=0.41,Y2=0.87

P1=ƒp(X1Fr1+Y1Fa1)=1200N

P2=ƒp(X2Fr2+Y2Fa2)=2074N

P1

4、如图所示,某转轴由一对7208AC轴承支承,轴上的外加轴向载荷Fae=600N,径向载荷Fre=2000N,载荷系数ƒp=1.2,基本额定动载荷C=59.8kN。试计算: (1)I、II轴承的当量动载荷;

(2)I、II轴承中哪一个寿命较短?为多少小时?

4、解:

Fd1Fae3aFreFd2Fr1Fr22a

①求Ⅰ、Ⅱ支承的支反力

Fr123Fre800N,Fr2Fre1200N 55 派生轴向力:Fd1eFr1544N,Fd2eFr2816N ∵FaeFd11144NFd2816N

∴Ⅰ支承为“放松”端,Ⅱ支承为“压紧”端

Fa1Fd1544N,Fa21144N

∵Fa1F0.68e,a20.95e Fr1Fr2 ∴P1fPX1Fr1Y1Fa1960N,P2fPX2Fr2Y2Fa21785N ②∵P2P1,∴Ⅱ轴承的寿命短。

106C10659800Lh1 h 601000960402845660nP1Lh2

310C60nP2610659800 h 60100017856266683

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