機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)習(xí)題集附解答

1、目錄93 / 94緒 論1. 簡(jiǎn)述機(jī)構(gòu)與機(jī)器的異同及其互相關(guān)系。2. 簡(jiǎn)述機(jī)械的根本含義。3. 簡(jiǎn)述構(gòu)件和零件的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)。4. 簡(jiǎn)述“機(jī)械運(yùn)動(dòng)的根本含義。5. 簡(jiǎn)述“機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程的主要研究對(duì)象和內(nèi)容。6. 簡(jiǎn)述“機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中的性質(zhì)?！緟⒖即鸢浮?. 共同點(diǎn)：人為的實(shí)物組合體；各組成部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；不 同點(diǎn)：機(jī)器的主要功能是做有用功、變換能量或傳遞能量、物料、信息等；機(jī)構(gòu) 的主要功能是傳遞運(yùn)動(dòng)和力、或變換運(yùn)動(dòng)形式?；ハ嚓P(guān)系：機(jī)器一般由一個(gè)或假設(shè) 干個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成。2. 從構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)的角度看，機(jī)構(gòu)和機(jī)器是一樣的，一般統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械。3. 構(gòu)件是機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)單元，零件是

2、機(jī)械中的制造單元；構(gòu)件是由一個(gè)或假設(shè)干 個(gè)零件剛性組合而成。4. 所謂“機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指宏觀的、有確定規(guī)律的剛體運(yùn)動(dòng)。5. 研究對(duì)象：常用機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等和通用零部 件螺栓、鍵、齒輪、帶、鏈、軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器等。研究?jī)?nèi)容：機(jī) 構(gòu)的組成及其工作原理、構(gòu)造分析、運(yùn)動(dòng)分析等；零部件構(gòu)造、設(shè)計(jì)計(jì)算、 類(lèi)型選擇、使用維護(hù)等。6. “機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程著重研究各類(lèi)機(jī)械中的共性問(wèn)題，為進(jìn)一步深化研究 各種專(zhuān)門(mén)機(jī)械奠定根底；同時(shí)，“機(jī)械設(shè)計(jì)根底課程的學(xué)習(xí)又涉及到高等數(shù)學(xué)、 機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料以及機(jī)械制造根底等知識(shí)的綜合運(yùn)用。因此，“機(jī) 械設(shè)計(jì)根底是課程體系中的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)根底

3、課程。平面機(jī)構(gòu)的自由度1. 什么是機(jī)構(gòu)中的原動(dòng)件、從動(dòng)件、輸出構(gòu)件和機(jī)架2. 機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副具有哪些必要條件3. 運(yùn)動(dòng)副是如何進(jìn)展分類(lèi)的4. 平面低副有哪兩種類(lèi)型5. 簡(jiǎn)述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的主要作用，它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征6. 機(jī)構(gòu)自由度的定義是什么一個(gè)平面自由構(gòu)件的自由度為多少7. 平面運(yùn)動(dòng)副中，低副和高副各引入幾個(gè)約束8. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于或多于機(jī)構(gòu)的自由 度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況9. 運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)關(guān)系如何10. 畫(huà)出以下機(jī)構(gòu)的示意圖，并計(jì)算其自由度。(a)(b)11. 計(jì)算以下機(jī)構(gòu)的自由度，假設(shè)有虛約束、復(fù)合鉸鏈和部分自由度，需指出。1齒輪連桿機(jī)

4、構(gòu)2凸輪連桿機(jī)構(gòu)3發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)4壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)5滾動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)6凸輪撥桿機(jī)構(gòu)7電鋸機(jī)構(gòu)8發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)9沖壓機(jī)構(gòu)10挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)【參考答案】1. 原動(dòng)件：運(yùn)動(dòng)參數(shù)由外界輸入的活動(dòng)構(gòu)件；從動(dòng)件：除原動(dòng)件外的其余活動(dòng) 構(gòu)件；輸出構(gòu)件：輸出預(yù)期運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件；機(jī)架：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的參考物，視作相對(duì) 固定的構(gòu)件。2. 三個(gè)條件：兩個(gè)構(gòu)件；直接接觸；相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3. 按兩構(gòu)件運(yùn)動(dòng)平面的互相關(guān)系分：平面運(yùn)動(dòng)副、空間運(yùn)動(dòng)副；按兩構(gòu)件 接觸方式分：低副面接觸、高副點(diǎn)、線接觸。4. 轉(zhuǎn)動(dòng)副和挪動(dòng)副。5. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖主要用于進(jìn)展機(jī)構(gòu)的構(gòu)造分析和運(yùn)動(dòng)分析。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖反映 了原機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件類(lèi)型和數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型、數(shù)目及其互相位置關(guān)系

5、等特征。6. 使機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)所需輸入的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目稱(chēng)機(jī)構(gòu)自由度。平面自 由構(gòu)件的自由度為 3。7. 每個(gè)低副引入 2 個(gè)約束；每個(gè)高副引入 1 個(gè)約束。8. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件：自由度原動(dòng)件數(shù)目。原動(dòng)件數(shù)目自由度，機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)動(dòng)甚至構(gòu)件破壞。9. 運(yùn)動(dòng)鏈：由一系列構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接組成的可動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)；機(jī)構(gòu)：各構(gòu) 件運(yùn)動(dòng)確定的運(yùn)動(dòng)鏈。3AO12BO 1A423B410. (a)機(jī)構(gòu)示意圖如下圖。 自由度計(jì)算n=3, PL=4, PH=0 F=3n-2PL-PH=33-24-0=1該機(jī)構(gòu)自由度為 1。(b) 機(jī)構(gòu)示意圖如下圖。 自由度計(jì)算n=3, PL=4, PH=0 F=3n-2PL

6、-PH=33-24-0=1該機(jī)構(gòu)自由度為 1。11. 解：1復(fù)合鉸鏈：1n=4, PL=5, PH=1F=3n-2PL-PH=34-25-11=12部分自由度：2，虛約束：2 n=5, PL=6, PH=2F=3n-2PL-PH=35-26-12=13無(wú)復(fù)合鉸鏈、部分自由度和虛約束n=7, PL=10, PH=0F=3n-2PL-PH=37-210-0=14復(fù)合鉸鏈：1n=7, PL=10, PH=0F=3n-2PL-PH=37-210-0=15無(wú)復(fù)合鉸鏈、部分自由度和虛約束n=4, PL=5, PH=1F=3n-2PL-PH=34-25-11=16部分自由度：1 n=3, PL=3, PH=

7、2F=3n-2PL-PH=33-23-12=17部分自由度：1 n=8, PL=11, PH=1F=3n-2PL-PH=38-211-11=18部分自由度：1，虛約束：1 n=6, PL=8, PH=1F=3n-2PL-PH=36-28-11=19復(fù)合鉸鏈：1，部分自由度：1 n=9, PL=12, PH=2F=3n-2PL-PH=39-212-12=110復(fù)合鉸鏈：1 n=11, PL=15, PH=0F=3n-2PL-PH=311-215-0=3平面連桿機(jī)構(gòu)1. 從運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型的角度看，什么是連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中的連桿一般做什么運(yùn)動(dòng)2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有哪幾種根本型式3. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過(guò)哪幾種

8、方式演化成其他型式的四桿機(jī)構(gòu)試說(shuō)明曲柄 搖塊機(jī)構(gòu)是如何演化而來(lái)的4. 何謂偏心輪機(jī)構(gòu)它主要用于什么場(chǎng)合5. 何謂連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角它們的大小對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的工作有何影響 以曲柄為原動(dòng)件的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 min 發(fā)生在什么位置6. 如下圖，設(shè)四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度為 a 240mm ， b 600mm ， c 400mm ， d 500mm 。試問(wèn)：1當(dāng)取桿 4 為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在2 假設(shè)各桿長(zhǎng)度不變，能否以選不同桿為機(jī)架的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu) 如何獲得3假設(shè) a、b、c 三桿的長(zhǎng)度不變，取桿 4 為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī) 構(gòu)，d 的取值范圍應(yīng)為何值題6圖 7. 如

9、下圖的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長(zhǎng)度為 l1 28mm ， l2 52mm ，l3 50mm ， l4 72mm ，試求：1當(dāng)取桿 4 為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角 、 桿 3 的最大擺角 、最小傳動(dòng)角 min 和行程速比 系數(shù) K；2當(dāng)取桿 1 為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)為什么并說(shuō)明這時(shí) C、D 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是 整轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；題 7 圖3當(dāng)取桿 3 為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)這時(shí) A、B 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是否仍 為整轉(zhuǎn)副8. 圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)， l AB 55 mm， lBC 100mm ， l AD 125mm 。試求：1搖桿 3 的最小長(zhǎng)度 (lCD )min ；2取 lCD lCD mi

10、n ，計(jì)算曲柄 1 等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù) K；3取 lCD lCD min ，計(jì)算曲柄 1 為主動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 min 。9. 在圖示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中， l AB 15mm ， l AD 130mm ， lCD 90mm 。試證 明連桿長(zhǎng)度只能限定在 55mm 205mm 內(nèi)。題 8 圖題 9 圖10. 如下圖一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄 AB 為原動(dòng)件，長(zhǎng)度為 l AB 25mm ，偏距 e 10mm ，最大壓力角 max1滑塊行程 H； 300 。試求：2機(jī)構(gòu)的極位夾角 和行程速比系數(shù) K。11. 設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊的行程速度變化系數(shù) K=，滑塊的沖 程 lC1C 2

11、 50mm ，導(dǎo)路的偏距 e 20mm ，求曲柄長(zhǎng)度 a 和連桿長(zhǎng)度 b 。ACeB題 10 圖題 11 圖12. 在圖示曲柄搖塊機(jī)構(gòu)中，AB 桿等角 速轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè) l AB l AC / 2 ，證明其搖塊擺角為 60 ，且搖塊的行程速度變化系 數(shù)為 2。題 12 圖13. 設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，搖桿 CD的長(zhǎng)度lCD=150 mm，搖桿的兩極 限位置與機(jī)架 AD所成的角度 1 30o ,2 90o ，機(jī)構(gòu)的行程速比系K=1，試確定曲柄AB和連桿BC的 長(zhǎng)度。【參考答案】1. 所有運(yùn)動(dòng)副均為低副的機(jī)構(gòu)稱(chēng)連桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中的連桿一般做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。2. 三種根本型式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿

12、機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為挪動(dòng)副變更機(jī)架3. 演化方式：轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為挪動(dòng)副、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副半徑、變更機(jī)架、變更桿件尺 寸等。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī) 構(gòu)。4. 偏心輪是由曲柄通過(guò)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副半徑方式演化得到，曲柄長(zhǎng)度即為偏心距。 偏心輪的強(qiáng)度和剛度都比曲柄好，因此適用于轉(zhuǎn)速不高而載荷較大場(chǎng)合。5. 壓力角：機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件從動(dòng)件上作用力方向與力作用點(diǎn)速度方向所夾 之銳角；傳動(dòng)角：壓力角的余角。900。壓力角傳動(dòng)角越小越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 min 發(fā)生在曲柄與滑塊移 動(dòng)導(dǎo)路垂直的位置。6. 1Lmin=a，Lmax=b。a+b=240+600=840mm；c+d=400+

13、500=900mm。即： a+bc+d，且以最短桿鄰邊為機(jī)架，桿 1 為曲柄。2取桿 1 為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取桿 3 為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)。3分兩種情況討論：桿 4 不是最長(zhǎng)桿db。此時(shí)應(yīng)有：a+ba+b-c=240+600-400=440mm， 即：440mmd600mm；桿 4 為最長(zhǎng)桿db。此時(shí)應(yīng)有：a+db+cdb+c-a=600+400-240=760mm， 即：600mmd760mm。綜上：440mmd760mm。7. 1提示：運(yùn)用相關(guān)概念、通過(guò)作圖或解析方法可確定極位夾角 、最大擺角和最小傳動(dòng)角 min ，并利用公式求出行程速比系數(shù) K。答案： 0 ，min ， ，K=。2L

14、min=l1，Lmax=l4，l1+l4=28+72=100，l2+l3=52+50=102，即：l1+l4l2+l3；當(dāng) 取最短桿l1為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)，C、D不與最短桿關(guān)聯(lián)，均為擺轉(zhuǎn)副。 3取桿 3 為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)，A、B 與最短桿關(guān)聯(lián)，均為整轉(zhuǎn)副。8. 1依題意，機(jī)架 4 為最長(zhǎng)桿。應(yīng)有：l AB l AD lBC lCD lCD l AB l AD lBC 55 125 100 80mm從而得： lCD min 80mm2lCD 80 88mm ， 計(jì)算得：K=3 min 9. 分兩種情況討論：LBC為最長(zhǎng)桿時(shí)，應(yīng)有：LAB+LBCLCD+LADLBCLCD+LAD-LAB

15、=90+130-15=205mm，即：130mmLBC205mmLAD為最長(zhǎng)桿時(shí)，應(yīng)有：LAB+LADLAB+LAD-LCD=15+130-90=55mm，即：55mmLBC130mm綜上：55mmLBC205mm10. 提示：曲柄與滑塊道路垂直時(shí) 壓力角到達(dá)最大。根據(jù)條件先求出連桿長(zhǎng)度 lBC ，那么問(wèn)題易解。BACemaxlBC連桿長(zhǎng)度： lBC b a esin 70mm1 H maxa b2 e2b a2 e2 arcsine arcsine ， K 2b aa b此題也可用圖解法求解B1B2ADeC2C111. 對(duì)C1AC2，有：H2=(b-a)2+(b+a)2-2(b-a)(b+a

16、)cos 另有：sin(AC2D)=(b-a)/Hsin 對(duì)RtADC2，有： sin(AC2D)=e/(b+a) 從而有：H=(b+a)(b-a)/esin H當(dāng) 或 K、e、H 時(shí)，聯(lián)立求解式、，可直接得：a 12H 2 2eH / sin 1 cos b 12H 2 2eH / sin 1 cos 對(duì)于此題，由條件可解出：a=，b=此題也可用圖解法求解CB12. 易知，搖塊處于極限位置時(shí)，導(dǎo)桿與曲柄垂直，如下圖。A由條件： l AB l AC / 2，可知： ACB=300，從而搖塊擺角=600。又知：CAB=600，說(shuō)明反行程快速行程對(duì)應(yīng) 的曲柄轉(zhuǎn)角2=1200，那么正行程慢速行程對(duì)應(yīng)

17、的曲柄轉(zhuǎn)角12400。從而得機(jī) 構(gòu)的行程速比系數(shù)：K 12 240 2120C130013. 根據(jù)條件 K=1 ，可知極位夾角 C2 =00，說(shuō)明A點(diǎn)位于C2C1延長(zhǎng)線與機(jī)架交 點(diǎn)，且ADC2為直角三角形，C1DC2為 等邊三角形。有這些條件容易解得： lAB=75mm，lBC=225mm，lAD=。DA凸輪機(jī)構(gòu)1. 理論廓線一樣而實(shí)際廓線不同的兩個(gè)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，其 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。A. 一樣B. 不一樣2. 對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的凸輪機(jī)構(gòu)，為減小沖擊振動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律宜采用 運(yùn) 動(dòng)規(guī)律。A. 等速B. 等加速等減速C. 正弦加速度3. 假設(shè)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)

18、律、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律或正弦加速度 運(yùn)動(dòng)規(guī)律，當(dāng)把凸輪轉(zhuǎn)速進(jìn)步一倍時(shí)，從動(dòng)件的加速度是原來(lái)的 倍。A. 1B. 2C. 4D. 84. 當(dāng)凸輪基圓半徑一樣時(shí)，采用適當(dāng)?shù)膹膭?dòng)件導(dǎo)路偏置可以 凸輪機(jī)構(gòu)推程 的壓力角。A. 減小B. 增加C. 保持原來(lái)5. 滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的滾子半徑應(yīng) 凸輪理論廓線外凸部分的最小曲 率半徑。A. 大于B. 小于C. 等于6. 直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 。A. 隨凸輪轉(zhuǎn)角變化B. 隨從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律變化C. 隨從動(dòng)件導(dǎo)路偏置間隔 變化D. 等于常數(shù)7. 在設(shè)計(jì)直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線時(shí)，發(fā)現(xiàn)壓力角超過(guò)了許用 值，且廓線出現(xiàn)變尖現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)采取的措施

19、是 。A. 減小滾子半徑B. 加大基圓半徑C. 減小基圓半徑8. 設(shè)計(jì)一直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪，當(dāng)凸輪角速度及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=vs不變 時(shí)，假設(shè)max由 40減小到 20，那么凸輪尺寸會(huì) 。A. 增大B. 減小C. 不變9. 用同一凸輪驅(qū)動(dòng)不同類(lèi)型尖頂、滾子或平底式；直動(dòng)或擺動(dòng)式的從動(dòng)件 時(shí)，各從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。A. 一樣B. 不同C. 在無(wú)偏距時(shí)一樣10. 直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)推程為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，最大壓力角發(fā)生在 行程 。A. 起點(diǎn)B. 中點(diǎn)C. 終點(diǎn)11. 什么是凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的剛性沖擊和柔性沖擊12. 什么是凸輪實(shí)際輪廓的變尖現(xiàn)象和從動(dòng)件推桿運(yùn)動(dòng)的失真現(xiàn)象它對(duì)凸 輪機(jī)構(gòu)的工作有

20、何影響如何加以防止13. 一滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，假設(shè)凸輪實(shí)際輪廓線不變而將滾子半徑增大，那么 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否變化14. 對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，欲減小推程壓力角，有哪些常用措施15. 凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件分別采用等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和擺線 運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，是否會(huì)引起剛性或柔性沖擊16. 試標(biāo)出在圖示位置時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 90 后從動(dòng)件 的位移和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。/3 2/3 4/3 5/3 217. 補(bǔ)全圖中不完好的從動(dòng)件位移、速度和加速度線圖，并判斷哪些位置有剛性 沖擊，哪些位置有柔性沖擊。題 16 圖題 17 圖【參考答案】1. A2. C3.

21、C4. A5. B6. D7. B8. A9. B10. A11. 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的某些位置，從動(dòng)件加速度發(fā)生突變。當(dāng)突變值為無(wú)窮大時(shí)，將 引起剛性沖擊；當(dāng)突變值有限時(shí)，那么引起柔性沖擊。12. 對(duì)于盤(pán)形凸輪，當(dāng)外凸部分的理論輪廓曲率半徑與滾子半徑rT相等時(shí)：=rT， 凸輪實(shí)際輪廓變尖實(shí)際輪廓曲率半徑=0。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，該處輪廓易 磨損變形，導(dǎo)致從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律失真。增大凸輪輪廓半徑或限制滾子半徑均有利 于防止實(shí)際輪廓變尖現(xiàn)象的發(fā)生。13. 改變滾子半徑后凸輪理論輪廓線隨之改變，因此從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律也將發(fā)生變 化。14. 增大凸輪基圓半徑、采用正偏置從動(dòng)件挪動(dòng)導(dǎo)路與推程段速度瞬心位于凸 輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心

22、同側(cè)可以減小凸輪機(jī)構(gòu)推程壓力角。15. 等速運(yùn)動(dòng)剛性沖擊；等加速等減速運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)柔性沖擊；擺線運(yùn)動(dòng)無(wú)沖擊。16. S2 凸輪轉(zhuǎn)過(guò) 900時(shí) 從動(dòng)件導(dǎo)路凸輪理論 輪廓線凸輪轉(zhuǎn)過(guò) 900時(shí) 滾子與凸輪輪 廓接觸點(diǎn)17.在 1 0 、 / 3 、4 / 3 和 5 / 3位置處有柔性沖擊；在 1 2 / 3 和 位置處有剛 性沖擊。齒輪機(jī)構(gòu)1. 什么是齒廓嚙合根本定律為什么漸開(kāi)線齒輪能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比不變2. 漸開(kāi)線齒廓嚙合有哪些主要特點(diǎn)3. 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的根本參數(shù)有哪些其中哪些是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)4. 齒輪模數(shù)的單位是什么模數(shù)大小與齒輪尺寸之間有無(wú)關(guān)系5. 試說(shuō)明齒輪的分度圓與節(jié)圓、壓力角與嚙合角之間

23、的區(qū)別，什么情況下會(huì)相 等重合6. 試分析標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝與非標(biāo)準(zhǔn)安裝的特點(diǎn)。7. 漸開(kāi)線齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件是什么重合度大小對(duì)齒輪傳動(dòng)有何影響8. 標(biāo)準(zhǔn)齒條有何特點(diǎn)齒輪齒條嚙合傳動(dòng)有何特點(diǎn)9. 何謂根切有何危害如何防止根切10. 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合特點(diǎn)是什么其正確嚙合條件及連續(xù)傳動(dòng)條件與 直齒輪有何異同11. 斜齒輪的當(dāng)量齒輪有何作用12. 設(shè)有一漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪， z 26 ， m 3mm ， ha * ， 20 ，求其齒廓 線在分度圓和齒頂圓上的曲率半徑及齒頂圓壓力角。13. 一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的模數(shù) m 5mm 、壓力角 20 、中心距 a 350mm 、傳動(dòng)比 i1

24、2 9 / 5 ，試求兩輪的齒數(shù)、分度圓直徑、 齒頂圓直徑、基圓直徑以及分度圓上的齒厚和齒槽寬。14. 設(shè)有一對(duì)外嚙合直齒輪的齒數(shù) z1 30 、 z2 40 ，模數(shù) m 20mm ，壓力角 20 ，齒頂高系數(shù) ha * 1 。試求當(dāng)中心距 a 725mm 時(shí)，兩輪的嚙合角 。 又當(dāng) 2230 時(shí)，試求其中心距 a 。15. 兩個(gè)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其 20 ， ha * 1，在標(biāo)準(zhǔn)安裝下傳動(dòng)。假設(shè)兩輪齒頂圓正好通過(guò)對(duì)方的嚙合極限點(diǎn)，試求兩輪理論上的齒數(shù) z 應(yīng)為多 少16. 一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，z1 20 ，z2 40 ，mn 8mm ， n 20 ， 15初 選值， han * 1，試求中

25、心距 a 應(yīng)圓整，并準(zhǔn)確重算 及 zv1 、 zv2 ?！緟⒖即鸢浮?. 齒廓嚙合根本定律：一對(duì)相嚙合齒廓的傳動(dòng)比與兩輪連心線被接觸點(diǎn)公法線 所截兩線段長(zhǎng)度成反比。對(duì)于漸開(kāi)線齒輪，兩線段長(zhǎng)度之比為定值等于兩輪基 圓半徑之比，因此傳動(dòng)比恒定。2. 傳動(dòng)比恒定；實(shí)際中心距略有改變時(shí)，傳動(dòng)比仍保持不變中心距可分 性；嚙合過(guò)程中，相嚙合齒廓間正壓力方向始終不變有利于傳動(dòng)平穩(wěn)性。a3. 根本參數(shù)： m 、 z 、 、 h* 、 c* 。除 z 外，其余參數(shù)均已標(biāo)準(zhǔn)化。4. 模數(shù)單位：mm。模數(shù)越大、齒輪尺寸越大輪齒強(qiáng)度越好。5. 分度圓：模數(shù)和壓力角均取標(biāo)準(zhǔn)值得圓定義為齒輪分度圓；每個(gè)齒輪均有一 個(gè)分度

26、圓；節(jié)圓：一對(duì)齒輪嚙合時(shí)、兩個(gè)相切并相對(duì)作純滾動(dòng)的圓定義為節(jié)圓。 只有當(dāng)一對(duì)齒輪嚙合時(shí)節(jié)圓才存在。壓力角：指分度圓上的標(biāo)準(zhǔn)壓力角常取 200；嚙合角：一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，節(jié)圓 上的壓力角為嚙合角。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪、標(biāo)準(zhǔn)安裝無(wú)側(cè)隙時(shí)，分度圓與節(jié)圓重合；壓力角與嚙合角相等。6. 標(biāo)準(zhǔn)安裝：無(wú)側(cè)隙，d d 、 、a d1 d 2 ；非標(biāo)準(zhǔn)安裝：有側(cè)隙，d d 、2 、 a d1 d 2 。27. 傳動(dòng)連續(xù)條件：重合度1。 越大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)越多，傳動(dòng)平穩(wěn)性 越好、承載才能也越大。8. 標(biāo)準(zhǔn)齒條為直線齒廓，齒廓上任意一點(diǎn)的壓力角恒定等于齒形角， 、任意一點(diǎn)的齒距恒定 p m 。齒輪齒條嚙合時(shí)，無(wú)論安裝位置如何

27、，齒輪 的分度圓始終與節(jié)圓重合、嚙合角始終等于壓力角。9. 采用范成法加工齒輪時(shí)，刀具齒頂線圓超過(guò)被加工齒輪的嚙合極限點(diǎn)時(shí)， 齒根漸開(kāi)線齒廓被切去一部分，該現(xiàn)象稱(chēng)為根切。根切使重合度下降、齒根強(qiáng)度 減弱。通過(guò)使刀具遠(yuǎn)離輪坯中心或增加被加工齒輪的齒數(shù)可防止根切。10. 斜齒輪傳動(dòng)主要特點(diǎn)：齒廓接觸線變化短長(zhǎng)短、重合度大、不發(fā)生根切 的最少齒數(shù)小，使其傳動(dòng)平穩(wěn)性好、承載才能大、構(gòu)造緊湊。正確嚙合條件：除 兩輪模數(shù)、壓力角相等外，兩輪螺旋角大小相等、旋向相反外嚙合或一樣內(nèi) 嚙合。連續(xù)傳動(dòng)條件與直齒輪一樣。11. 斜齒輪的當(dāng)量齒輪為假想的直齒輪，其齒形與斜齒輪法面齒形相當(dāng)，其齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)是選擇加工刀具

28、銑刀和查取齒形系數(shù)的根據(jù)。12.da d sin / 2 mz sin / 2 3 26 sin 200 / 2 mma z 2h* m 26 2 1 3 84 mm ，0db d cos 3 26 cos 20 mmda / 2 d / 222b84 / 22 / 22a mm0 a arccosdb / da arccos / 84 mz z 13. 由： a 12 350 2z29i12 z15聯(lián)立求解即得： z1 50 ， z2 90小齒輪： d1 250 mm ， da1 260 mm ， db1 mm ， s1 e1 mm ； 大齒輪計(jì)算略。mz z 20 30 4014. 標(biāo)準(zhǔn)中

29、心距： a 12 2 700 mm2由公式： a cos a cos ， 當(dāng) a 725mm 時(shí)， arccosa cos / a 24052 當(dāng) 2230 時(shí)， a a cos / cos mm22222215. 由圖得： ra 2 rb 2 N1 N 2 ， ra1 rb1 N1 N 2 ；a 2- r rb1a1b 2從而有： r 222 r 2 ；代入直齒輪直徑計(jì)算公式，化簡(jiǎn)后得：2z2 z1 4 z2 z1 z2 z1 z2 z1 cos 當(dāng)： z2 z1 時(shí)，有：2z2 z1 4 /1 cos ，不合理。題 15 圖必有： z2 z1 。 即：兩個(gè)完全一樣的標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，兩輪

30、齒頂圓正好通過(guò)對(duì)方的嚙合極限點(diǎn) N。16.a mn z1 z2 2 cos 8 20 402 cos150 mm依題意，將中心距圓整為 a 250 mm ， 螺旋角調(diào)整為： arccos mn z1 z2 2a 8 20 40 arccos2 250 1601537 zv1 z1 / cos3 ， zv 2 輪系1. 如下圖為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均為，試求傳動(dòng)比 i15 ，并指 出當(dāng)提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向。2. 如下圖為一千分表的示意圖，各輪齒數(shù)如圖，模數(shù) m 為非 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。假設(shè)要測(cè)量桿 1 每挪動(dòng) 時(shí)，指針尖端剛好挪動(dòng)一個(gè)刻度s=。問(wèn)指針的長(zhǎng)度 R 等于多少圖中齒輪 5 和游絲的作用

31、是使各工 作齒輪始終保持單接觸，以消除齒側(cè)間隙對(duì)測(cè)量精度的影響。題 1 圖題 2 圖3. 如下圖為一裝配用電動(dòng)螺絲刀的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。各輪齒數(shù)為 z1 z4 7 ，z3 z6 39 。假設(shè) n1 3000r / min ，試求螺絲 刀的轉(zhuǎn)速。4. 如下圖為收音機(jī)短波調(diào)諧微動(dòng)機(jī)構(gòu)。齒 數(shù) z1 99 ， z2 100 。試問(wèn)當(dāng)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，齒輪 2 轉(zhuǎn)過(guò)多大角度齒輪 3 為寬齒，同時(shí)與齒 輪 1、2 相嚙合5. 在圖示的電動(dòng)三爪卡盤(pán)傳動(dòng)輪系中，設(shè)各輪齒數(shù)為：z1 6 、z2 z2 25 、z3 57 、 z4 56 。試求傳動(dòng)比 i14 。6. 在圖示輪系中， z2 z3 z4 18 、 z2 z3

32、 40 。設(shè)各輪模數(shù)一樣，并為 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)。求輪 1 的齒數(shù) z1 和傳動(dòng)比 i1H 。題 5 圖題 6 圖7. 在圖示門(mén)式起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 1440r / min ，各輪齒數(shù) z1 1右旋，z2 40 ，z3 15 ，z4 180 ， 試確定該起重機(jī)房平臺(tái) H 的轉(zhuǎn)速 nH 。【參考答案】151. iz2 z3 z4 z5z1z2z3z4 50 30 40 52 20 15 118手柄轉(zhuǎn)向如圖。2. 傳動(dòng)比 i24 z3 z4z2 z3 16 12 120 160 24測(cè)量桿 1 挪動(dòng) 時(shí)，齒輪 2 轉(zhuǎn)角2 mz2rad ，齒輪 4 轉(zhuǎn)過(guò)角度為：4 2/ i24 /

33、mz22 29rad s R 4 ， R s / 4 /2 / 29 mm3.提示：該機(jī)構(gòu)為兩個(gè)行星輪系 1-2-3-H1和 4-5-6-H2組成的復(fù)合輪系，nH 1 n4 ，螺絲刀轉(zhuǎn)速即 nH 2 。 由行星輪系 1-2-3-H1：i13H 1 1 n1 nH 1 z3 z1由行星輪系 4-5-6-H2：i46H 2 1 n4 nH 2 z6 z4由連接條件： nH 1 n4 聯(lián)立求解，得： n4 r / min ，方向同 n1 。4. 提示：該機(jī)構(gòu)為行星輪系 1-2-3-H， n1 0 i1Hn2n21H z1 z2 99 ，100即： i2 H n2 nH 2 H 1100當(dāng)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)一圈

34、時(shí) H 3600 ，齒輪 2 同向轉(zhuǎn)過(guò)0角度：2 5. 提示：該機(jī)構(gòu)為兩個(gè)行星輪系 1-2-3-H 和4-2(2)-3-H 組成的復(fù)合輪系。 由行星輪系 1-2-3-H：i13H 1 n1nH z3 z1由行星輪系 4-2(2)-3-H：43i H 1 n4nH z2 z3 z4 z2聯(lián)立求解，得： i14 588 n1 、 n4 方向相反6. 提示：該機(jī)構(gòu)為行星輪系。首先利用同心條件求出齒數(shù) z1 。mz z mz z 由： a12 12 a234 34 2解出： z1 40由行星輪系：1-2(2)-3(3)-4-H：i14H 1 n1nH z2 z3 z4z1z2 z3解出：i n1 n

35、、 n方向一樣n1H1HH7. 提示：該機(jī)構(gòu)為行星輪系。 n n H ，但 n H n n 由行星輪系 1-2-3-4-H：111Hin HH 114nhn H 1n z2 z4z z4H1 3解出： nH俯視。 3 r/min ，平臺(tái)轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論1. 經(jīng)過(guò)優(yōu)選、簡(jiǎn)化、統(tǒng)一，并給以標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)的零部件稱(chēng)為 。A. 通用件B. 系列件C. 標(biāo)準(zhǔn)件D. 專(zhuān)用件2. 機(jī)械零件的計(jì)算分為 兩種。A. 設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算B. 近似計(jì)算和簡(jiǎn)化計(jì)算C. 強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算D. 用線圖計(jì)算和用公式計(jì)算3. 如下圖高壓油缸缸體與缸蓋結(jié)合的兩種構(gòu)造方案中，方案 b 被認(rèn)為比擬合 理，這是因?yàn)?。A.

36、結(jié)合面密封性能好B. 安裝較方便C. 節(jié)約了原材料D. 減少了精加工面4. 試說(shuō)明 1 、 0 、 1 分別表示零件在什么應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力并分別寫(xiě) 出三種應(yīng)力狀態(tài)下 min 的表達(dá)式假設(shè) max 為?！緟⒖即鸢浮?. C2. A3. A4. 1 靜應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力， min max ； 0 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力， min 0； 1 對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力， min max 。聯(lián)接1. 以下幾種螺紋中，自鎖性最好的是 。A. 三角形螺紋B. 梯形螺紋C. 矩形螺紋D. 鋸齒形螺紋2.當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔且需經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用 。 A. 螺栓聯(lián)接B. 螺

37、釘聯(lián)接C. 雙頭螺柱聯(lián)接D. 緊定螺釘聯(lián)接3. 螺栓聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于 。A. 增加螺紋聯(lián)接的剛度B. 增加螺紋聯(lián)接的軸向力C. 增加螺紋聯(lián)接的橫向力D. 防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)4. 受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，設(shè)預(yù)緊力 F0 ，剩余預(yù)緊力 FR ，工作載荷 FE ， 那么螺栓所受總拉伸載荷 Fa 為 。A. Fa FE FRB. Fa FE F0C. Fa F0 FRD. Fa FE FR5. 設(shè)某螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件接合面不別離。假定螺栓剛度 kb 與被聯(lián)接件剛 度 kc 相等 kb kc ，聯(lián)接的預(yù)緊力為 F0 ?，F(xiàn)開(kāi)場(chǎng)對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷 FE 到達(dá)與預(yù)緊力 F0 的大小相

38、等時(shí)，那么 。A. 被聯(lián)接件發(fā)生別離，聯(lián)接失效B. 被聯(lián)接即將發(fā)生別離，聯(lián)接不可靠C. 聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)加載D. 聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，還可繼 續(xù)加載6. 某汽缸蓋螺栓聯(lián)接，假設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓力在 02Mpa 之間變化，那么汽缸蓋聯(lián)接 螺栓的應(yīng)力類(lèi)型為 。A. 非對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力B. 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C. 對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力D. 靜應(yīng)力7. 采用普通螺母時(shí)，當(dāng)擰緊螺母后，旋合的各圈螺紋牙受載不均勻，其原因是 。A. 螺栓和螺母的直徑不同B. 螺栓和螺母的螺距變化情況不同C. 螺栓和螺母的螺紋牙數(shù)不等D. 螺栓和螺母的材料不同8. 采用 方法不能改善螺紋牙受力不均勻程度。A. 增加旋合圈數(shù)B.

39、懸置螺母C. 內(nèi)斜螺母D. 鋼絲螺母9. 在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是 。A. 梯形螺紋B. 矩形螺紋C. 普通螺紋D. 鋸齒形螺紋10. 螺紋主要用于聯(lián)接，而 螺紋主要用于傳動(dòng)。11. 螺紋的 亦稱(chēng)為公稱(chēng)直徑；在強(qiáng)度計(jì)算中常用作危險(xiǎn)剖面的計(jì)算直徑 的是螺紋的 。12. 常用的螺紋聯(lián)接的防松措施有舉兩例 、 。13. 常用的聯(lián)接用螺紋的牙型、線數(shù)和旋向?yàn)?、 、 。14. 螺距 P，導(dǎo)程 S 和螺紋頭數(shù) n 三者之間的關(guān)系是 。15. 用于聯(lián)接的螺紋，通常其頭數(shù)為 。16. 普通外螺紋的公稱(chēng)直徑管螺紋除外是指它的 。17. 采用彈簧墊圈防止螺紋松動(dòng)的原理是 。18. 受拉松螺栓聯(lián)接

40、只能承受 工作載荷；受拉緊螺栓聯(lián)接還能承受 工作載荷。19. 懸置螺母是通過(guò)使 來(lái)減少螺距變化差的。20. 簡(jiǎn)述幾種常用螺紋中，為什么三角形螺紋適用于聯(lián)接21. 簡(jiǎn)述細(xì)牙螺紋及其主要特點(diǎn)。22. 簡(jiǎn)述受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓受什么載荷作用強(qiáng)度公式中的系數(shù) 是什么含義23. 常用螺紋按牙型分為那幾種主要用處怎樣24. 常用聯(lián)接螺紋是左旋還是右旋是單頭還是多頭為什么25. 松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接有何區(qū)別在計(jì)算中如何考慮這些區(qū)別26. 螺栓的主要失效形式有那些27. 只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)工作載荷為橫向力時(shí)，其預(yù)緊力如何確定螺 栓受到什么載荷的作用當(dāng)量應(yīng)力如何計(jì)算28. 圖示剛性聯(lián)軸器

41、采用 4 個(gè) M16 六角頭鉸制孔用螺栓，螺栓材料為 45 鋼，受 剪面處螺栓直徑為 17mm，其許用最大轉(zhuǎn)矩 T=m設(shè)為靜載荷，試校核其 聯(lián) 接 強(qiáng) 度 。 注 ： 聯(lián) 軸 器 材 料 為HT250許 用 應(yīng) 力 為 ：p 145MPa , 100MPa 29. 在圖示的剛性聯(lián)軸器中，假設(shè)采用 M16 受拉螺栓聯(lián)接， d1 ，靠?jī)砂肼?lián)軸器的接合面間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，螺栓材料為 45 鋼，接合面間的 摩擦系數(shù)為 f = ,許用最大轉(zhuǎn)矩 T ，安裝時(shí)不控制預(yù)緊力，試決定螺栓數(shù)。注：螺栓數(shù)應(yīng)為偶數(shù)； 120MPa ，可靠性系數(shù) C=30. 圖示一圓盤(pán)鋸直徑 D=600mm，鋸齒上作用的圓周阻

42、力 Ft 400N ，用螺母將它夾緊在墊片之間。如墊片與鋸盤(pán)之間的摩擦系數(shù) f ，墊片平均直徑 D1 200mm ，求軸端螺紋的小徑應(yīng)不小于多少擰緊螺母后，鋸盤(pán)工作時(shí)墊 片與鋸盤(pán)間產(chǎn)生的摩擦力矩應(yīng)較工作阻力矩大 20 ；螺栓許用應(yīng) 力取 120MPa 31. 設(shè)圖示螺栓剛度為 kb ，被聯(lián)接件剛度為 kc ，假設(shè) kb kc 4 ，預(yù)緊力 F0 1500N ，軸向工作載荷 FE 1800N ，試求作用在螺栓上的總拉力 Fa 和剩余預(yù)緊力 FR 。題 30 圖題 31 圖32. 圖示為一鋼制液壓油缸，油壓 p 3MPa ，缸 徑 D 160mm ， 螺 栓 分 布 圓 直 徑D0 210mm 。

43、為保證氣密性要求，取剩余預(yù)緊力 FR ，并要求螺栓間距不大于 100mm。試確定最少螺栓個(gè)數(shù)，并計(jì)算螺紋小 徑應(yīng)不小于多少注：螺栓個(gè)數(shù)取偶數(shù)，螺栓許用應(yīng)力 120MPa 33. 如下圖的汽缸蓋聯(lián)接中，：汽缸中的壓力 p ，汽缸內(nèi)徑D 250mm ，螺栓分布圓直徑 D0 346mm 。為保證氣密性要求，取剩余預(yù)緊力FR ，螺栓間距不得大于 120mm。試確定螺栓數(shù)目并計(jì)算螺紋小徑應(yīng)不小 于多少注：螺栓個(gè)數(shù)取偶數(shù)，螺栓許用應(yīng)力 120MPa 34. 圖示一壓力容器用 8 個(gè) M18 的螺栓聯(lián)接，螺栓小徑 d1 ，螺栓分 布圓直徑 D0 580mm ，容器缸徑 D 500mm 。容器通入 p 的氣體

44、，要 求剩余預(yù)緊力 FR 為 倍的工作載荷 FE 。試計(jì)算螺栓強(qiáng)度是否滿足。注：螺栓許用應(yīng)力 160MPa 題 33 圖題 34 圖35. 鍵的截面尺寸b，h通常是根據(jù) 按標(biāo)準(zhǔn)選擇。A. 軸傳遞扭矩的大小B. 傳遞功率的大小C. 輪轂的長(zhǎng)度D. 軸的直徑36. 普通平鍵的工作面是 。A. 頂面B. 底面C. 側(cè)面D. 端面37. 楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是 。A. 工作面磨損B. 軸與輪轂偏心C. 不能承受任何軸向力D. 傳遞轉(zhuǎn)矩較小38. 普通平鍵聯(lián)接的承載才能，通常取決于 。A. 鍵的剪切強(qiáng)度B. 鍵的彎曲強(qiáng)度C. 鍵的外表擠壓強(qiáng)度D. 輪轂的擠壓強(qiáng)度39. 花鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是 。40. 平鍵

45、聯(lián)接比半圓鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是 。【參考答案】1. A2. C3. D4. A5. D此時(shí)FR=F0/26. A7. B8. A10. 三角形；梯形11. 大徑；小徑12. 彈簧墊圈；對(duì)頂螺母13. 三角形；單線；右旋14. S=nP15. 116. 大徑17. 增加摩擦力18. 軸向；橫向19. 螺母受拉20. 三角形螺紋牙型角大、當(dāng)量摩擦系數(shù)大、自鎖性好，因此適用于聯(lián)接。21. d 一樣時(shí)，除螺距最大的螺紋外，其余都稱(chēng)為細(xì)牙螺紋。細(xì)牙螺紋 p 小， d1大，因此自鎖性好，強(qiáng)度高；但屢次裝拆后螺紋牙易磨損而造成滑扣。22. 螺栓主要軸向拉伸載荷作用。強(qiáng)度計(jì)算公式中系數(shù) 是考慮擰緊螺母時(shí)扭 剪應(yīng)

46、力的影響。23. 常用螺紋有三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。其中三角形螺 紋自鎖性好，適用于聯(lián)接；其余適用于傳動(dòng)。24. 常用聯(lián)接螺紋為右旋、單頭。右旋螺紋符合多數(shù)人的右手習(xí)慣；單頭螺紋的 自鎖性最好。25. 松螺栓聯(lián)接：螺母不擰緊，工作前螺栓不受載；對(duì)松螺栓聯(lián)接，螺栓中應(yīng)力為 Fa 。緊螺栓聯(lián)接：螺母擰緊，工作前螺栓已受預(yù)緊力 F作用；對(duì)緊螺栓A0聯(lián)接，螺栓中應(yīng)力為 ，系數(shù) 考慮扭剪應(yīng)力 的影響。A26. 螺栓的主要失效形式為：1螺栓桿拉斷；2螺紋的壓潰和剪斷；3螺 紋牙過(guò)度磨損滑扣。27. 預(yù)緊力為： F cF，式中，F(xiàn) 橫向力，c 可靠性系數(shù)，m 接合0 mf面數(shù)目，f 接合

47、面摩擦系數(shù)。工作中螺栓受預(yù)緊力 F0 拉伸載荷和螺紋阻力 T1 作用，當(dāng)量應(yīng)力為： e 2d1428. 解：橫向工作載荷 FE 2T 155 2 106155 19355N單個(gè)螺栓受載 F FE4 19355 4839N 4剪切強(qiáng)度驗(yàn)算 F2 4 4839 17 2d 04 145MPa ，剪切強(qiáng)度滿足。擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算 pF15d 0 483915 17 p p 100MPa ，擠壓強(qiáng)度滿足。29. 解：設(shè)螺栓個(gè)數(shù)為 Z橫向工作載荷 FE 2T 155 2 106155 19355N單個(gè)螺栓所受工作載荷 F FEZ 19355Z螺栓所受預(yù)緊力 F0 cF mf 19355 / Z / Z由強(qiáng)度條

48、件： d 24 12即： d1F0 Z4 Z 4 4 1 d 2 120 取螺栓個(gè)數(shù)為 12 個(gè)。注：在155 圓周上布置 12 個(gè) M16 的螺栓不合理，故宜改用鉸制孔用螺栓聯(lián) 接。30. 解：依題意，設(shè)接合面間的摩擦阻力為 F，那么有：F D12D 2D即： F D1 400 600 1440N 。200要求預(yù)緊力為 F0 ，應(yīng)有：fF0 FF即： F0 f 1440 9600N 由強(qiáng)度條件得： 44 9600 120d1 即：螺紋小徑應(yīng)大于 。31. 解：kc kb 4kbkb kc11 4 1 5k剩余預(yù)緊力： F F F 1 bR0Ekc kc F0 FE 1 F0 1500 180

49、0 60N總拉力： Fa FR FE 60 1800 1860N32. 解：設(shè)螺栓個(gè)數(shù)為 Z，依題意： 100Z D0即： Z D0100 210 100取 Z min 8 個(gè)單個(gè)螺栓所受工作載荷 FE ：FE D 2 p4 1602 3 Z min4 8單個(gè)螺栓所受總載荷：Fa FR FE FE 44 120計(jì)算螺紋小徑 d1 故：螺栓個(gè)數(shù)至少取 8 個(gè)，螺紋小徑不小于 。33. 解：設(shè)螺栓個(gè)數(shù)為 Z，依題意： 120Z D0即： Z D0120 346 120取螺栓個(gè)數(shù) Z min 10 個(gè)單個(gè)螺栓所受工作載荷 FE ：FE D 2 p4 2502 Z min4 10單個(gè)螺栓所受總載荷：Fa FR FE FE 計(jì)算螺紋小徑 d1 ： 44 120d1 故：螺栓個(gè)數(shù)至少取 10 個(gè)，螺紋小徑不小于 。34. 解：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓所受工作載荷： D