西安交通机械设计基础习题答案打印版.docx

第六章部分题解参考6-9 试根据图6-52中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。习题6-9图解(a)最短杆为机架该机构为双曲柄机构(b)最短杆邻边为机架该机构为曲柄摇杆机构(c)该机构为双摇杆机构(d)最短杆对边为机架该机构为双摇杆机构6-10 在图6-53所示的四杆机构中，若，。则b在什么范围内时机构有曲柄存在？它是哪个构件？ 解分析：根据曲柄存在条件，若存在曲柄，则b不能小于c；若b=c，则不满足曲柄存在条件。所以b一定大于c。若bc，则四杆中c为最短杆，若有曲柄，则一定是DC杆。bd： bbd： b结论：12b30时机构有曲柄存在，DC杆为曲柄6-12 证明图6-55所示曲柄滑块机构的最小传动角位置 (a) (b) 图6-55 习题6-12图证：（a）如图设曲柄AB与水平线所成角为， 则有三角函数关系得： 当或时，此时角最小。即图（a）所示当曲柄位于及 两位置时，传动角最小。（b）如图设曲柄AB与水平线所成角为， 则有三角函数关系得： 当时，此时角最小。即图（b）所示当机构位于位置时，传动角最小。6-13 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。AD在铅垂线上，要求踏板CD在水平位置上下各摆动10°，且=500mm，=1000mm。试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。解6-14 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度，摆角，行程速比系数。试根据的条件确定其余三杆的尺寸。解不满足传力条件，重新设计满足传力条件6-15 设计一导杆机构。已知机架长度，行程速比系数，试用图解法求曲柄的长度。解6-16 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程，偏距。行程速比系数。试用作图法求出曲柄和连杆的长度。解6-17 设计加热炉炉门的启闭机构。如图6-58所示，已知炉门上梁活动铰链B、C的中心距为50mm.要求炉门打开后成水平位置，且热面朝下（图中虚线所示）。如果规定铰链A、D安装在炉体的y-y竖直线上，其相关尺寸如图所示。用图解法求此铰链四杆机构其余三杆的尺寸。解 取长度比例尺。 连接和，作和的垂直平分线交轴于A、D点，则，。第七章部分题解参考7-10在图7-31所示运动规律线图中，各段运动规律未表示完全，请根据给定部分补足其余部分（位移线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示）。解7-11一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心轮，其半径，偏心距，滚子半径，凸轮顺时针转动，角速度为常数。试求：画出凸轮机构的运动简图。作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线图。解7-12按图7-32所示位移曲线，设计尖端移动从动件盘形凸轮的廓线。并分析最大压力角发生在何处（提示：从压力角公式来分析）。解由压力角计算公式：、均为常数 即、，此两位置压力角最大7-13设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮基圆半径，滚子半径；凸轮逆时针等速回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按等加-等减速规律运动，从动件行程；凸轮在一个循环中的转角为：，试绘制从动件位移线图和凸轮的廓线。解7-14将7-13题改为滚子偏置移动从动件。偏距,试绘制其凸轮的廓线。解7-15如图7-33所示凸轮机构。试用作图法在图上标出凸轮与滚子从动件从C点接触到D点接触时凸轮的转角，并标出在D点接触时从动件的压力角和位移。解第八章部分题解参考8-5 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮在安装时的中心矩大于标准中心距，此时下列参数中哪些变化？哪些不变？（1）传动比；（2）啮合角；（3）分度圆直径；（4）基圆直径；（5）实际啮合线长度；（6）齿顶高；（7）齿顶隙解 （1）、（3）、（4）、（6）不变；（2）、（7）变大；（5）变小8-23有一对齿轮传动，m=6 mm，z1=20，z2=80，b=40 mm。为了缩小中心距，要改用m=4 mm的一对齿轮来代替它。设载荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变。试问为了保持原有接触疲劳强度，应取多大的齿宽b？解由接触疲劳强度：载荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变即 mm8-25一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿轮顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，齿数z=24，试求该齿轮的模数m和齿顶高系数。解若取则 mm若取则 mm（非标，舍）答：该齿轮的模数m=8 mm，齿顶高系数。8-26一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。已知模数m=4 mm，齿数z1=25，z2=125。求传动比i，中心距a。并用作图法求实际啮合线长和重合度。解 8-30一闭式单级直齿圆柱齿轮减速器。小齿轮1的材料为，调质处理，齿面硬度；大齿轮2的材料为45钢，调质处理，齿面硬度。电机驱动，传递功率，单向转动，载荷平稳，工作寿命为5年（每年工作300天，单班制工作）。齿轮的基本参数为：。试验算齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。解几何参数计算：载荷计算：P152 表8-5： P153 表8-6： 齿轮传动精度为9级，但常用为68级，故取齿轮传动精度为8级P152 图8-21： P154 图8-24： （软齿面，对称布置）P154 图8-25： 许用应力计算：P164 图8-34：，P165 图8-35：，P164 表8-8： ，（失效概率1/100）P162 图8-32(c)：，P163 图8-33(c)：，P162 式8-27：P162 式8-28：，验算齿轮的接触疲劳强度：P160 表8-7： P161 图8-31：P160 式8-26：P160 式8-25：齿面接触疲劳强度足够验算齿轮的弯曲疲劳强度：P157 图8-28：，P158 图8-29：， P158 式8-23：P158 式8-22：齿轮1齿根弯曲疲劳强度足够齿轮2齿根弯曲疲劳强度足够第九章 蜗杆传动9-7 指出下式中的错误9-20、手动绞车的简图如图9-19所示。手柄与蜗杆1固接，蜗轮2与卷筒3固接。已知，蜗杆蜗轮齿面间的当量摩擦因数，手柄的臂长，卷筒3直径，重物。求：（1）在图上画出重物上升时蜗杆的转向及蜗杆、蜗轮齿上所受各分力的方向；（2）蜗杆传动的啮合效率；（3）若不考虑轴承的效率，欲使重物匀速上升，手柄上应施加多大的力；（4）说明该传动是否具有自锁性。解|（1）受力方向：WW （2）啮合效率： （3）手柄上的力： 由 ，得 由 ，得由 ，有（4）自锁性： 机构具有自锁性。第十章部分题解参考10-4在图10-23所示的轮系中，已知各轮齿数，为单头右旋蜗杆，求传动比。解 10-6图10-25所示轮系中，所有齿轮的模数相等，且均为标准齿轮，若n1=200r/min，n3=50r/min。求齿数及杆4的转速n4。当1）n1、n3同向时；2）n1、n3反向时。解设为“”则1）n1、n3同向时： r/min （n4与n1同向）2）n1、n3反向时： r/min （n4与n1反向）10-8图10-27所示为卷扬机的减速器，各轮齿数在图中示出。求传动比。解1-2-3-4-7周转轮系，5-6-7定轴轮系（n1与n7同向）10-9图10-28所示轮系，各轮齿数如图所示。求传动比。解（n1与n4同向）10-11图10-30示减速器中，已知蜗杆1和5的头数均为1（右旋），=101，=99，=100，=100，求传动比。解1-2定轴轮系，1'-5'-5-4定轴轮系，2'-3-4-H周转轮系()()第十一章 带传动11-11、 设V带传动中心矩，小带轮基准直径，大带轮基准直径，滑动率。求（1）V带基准长度；（2）、小带轮包角；（3）大带轮实际转速。解：11-12、初选V带传动中心距时，推荐，若传动比时，按推荐的中心矩的最小值、最大值设计带传动，其各为多少？若传动比，当满足最小包角的要求，其中心矩应取多大？解：11-13、某V带传动传递功率，带速，紧边拉力是松边拉力的2倍，求紧边拉力及有效工作拉力。11-16、某车床主轴箱与电机间有一V带传动装置。用B型V带4根，小带轮基准直径，大带轮基准直径，中心距约为。若车床主轴箱的输入转速（即大带轮转速）为，两班制工作，且已知紧边拉力是松边拉力的3倍。试计算：（1）此带传动所能传递的功率；（2）带与带轮接触面间的当量摩擦因数；（3）紧边拉力和有效工作拉力；（4）轴上的压力。第十四章 机械系统动力学14-11、在图14-19中，行星轮系各轮齿数为，其质心与轮心重合，又齿轮1、2对质心的转动惯量为，系杆H对的转动惯量为，齿轮2的质量为，现以齿轮1为等效构件，求该轮系的等效转动惯量。HO2O1132321H 14-12、机器主轴的角速度值从降到时，飞轮放出的功，求飞轮的转动惯量。14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应，以曲柄和连杆所组成的转动副A的中心为等效力的作用点，等效阻力变化曲线如图14-22所示。等效驱动力为常数，等效构件（曲柄）的平均角速度值，不均匀系数，曲柄长度，求装在主轴（曲柄轴）上的飞轮的转动惯量。 (a) Wv与时间关系图 （b）、能量指示图14-17、图14-24中各轮齿数为，轮1为主动轮，在轮1上加力矩。作用在轮2上的阻力距地变化为：，两轮对各自中心的转动惯量为。轮的平均角速度值为。若不均匀系数为，则：（1）画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线；（2）求出最大盈亏功；（3）求飞轮的转动惯量。1111121 图14-24 习题14-17图解：齿轮1为等效构件。因为，所以，转过时，应转过。即，齿轮1的周期为。有： 常数 （） （） （）为分段函数，等效到轮1后如图所示。故有 ，即由 （） （）如图所示故最大盈亏功：轮1上的等效转动惯量：飞轮的转动惯量： 图 图 能量指示图14.-19图14-26所示回转构件的各偏心质量，它们的质心至转动轴线的距离分别为，各偏心轮质量所在平面间的距离为，各偏心质量的方位角。如加在平衡面和中的平衡质量的质心至转动轴线的距离分别为，且，试求的大小及方位。第十五章 螺纹连接15-12、已知气缸的工作压力在之间变化。汽缸内径，汽缸盖螺栓数目为16，结合面间采用铜皮石棉垫片。试计算汽缸盖螺栓直径。15-13、一托架用6个铰制孔用螺栓与钢柱相连接，作用在托架上的外载荷。就图15-48所示的三种螺栓组布置形式，分析哪一种布置形式螺栓受力最小。162314265432115-14、图15-49是由两块板焊成的龙门式起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱（工字钢）相连接，支架所承受的最大载荷为20000N,使设计：（1）、采用普通螺栓连接（靠摩擦传力）的螺栓直径d;（2）、采用铰制孔用螺栓连接（靠剪切传力）的螺栓直径d，设已知螺栓的。4213 第十六章 轴16-13、已知图16-41中所示直齿轮减速器输出轴在安装齿轮处的直径，齿轮轮毂长85mm，齿轮和轴的材料均为45钢。齿轮分度圆直径为，所受圆周力，载荷有轻微冲击。试选择该处平键的尺寸。如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能传递的转矩T有多大？ 16-14、已知一传动轴所传递的功率，转速，材料为。求该传动轴所需的最小直径。 16-15、图16-42所示为一直齿圆柱齿轮减速器输出轴的示意图。有关尺寸如图所示。轴承宽度为20mm；齿轮宽度为50mm，分度圆直径为20mm，传递的功率为，转速。试按弯扭合成强度计算轴的直径并绘出轴的结构图。 ACBT=125.005 友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！- 28 - / 28