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1、 1-3 平面机构具有确定的运动条件是什么？答：必须使原动件数目等于机构的自由度数。 1-5 试确定下列平面机构的自由度（图中绘有箭头的活动构件为原动件）：a) 推土机的推土机构；d)渣口堵塞机构；f)筛料机机构。 解：a)推土机的推土机构活动构件数 n5，低副 PL7（6 个转动副，一个移动副）高副 PH0。F352701 等于原动件数 有确定运动 。 d) 渣口堵塞机构由分析可知与杆 1 相连的滚子 2，属于局部自由度计算机构自由度时应排除。则 n6 PL8（7 个转动副，1 个移动副） PH1 F362811等于原动件数 f) 筛选机的筛料机构由图：杆 1 和杆 2 焊在一起属于一体，与
2、杆 3 相连的滚子 4 绕其中心的转动是一个局部自由度 n6 PL8（6 个转动副，2 个移动副） PH1F362811等于原动件数3-5.已知一曲柄滑块机构的滑块行程 H=60mm,偏距 e=20mm,行程速比系数 K=1.4,试确定曲柄和连杆的长度 l2 和 l3。 （规定用作图法求之） 解：(1) 由行程速比系数 K，求出极位夹角 。180(K1)(K+1)180(1.41) (1.41) 30选比例尺 u1:2，作图，可得：(2) 连接 C1 和 C2，并作 C1M 垂直于 C1C2,C1C2H;(3) 作 C1C2N90 60，C2N 与 C1M 相交于 P 点, 由图可见, C1P
3、C2 30;4)作三角形 PC1C2 的外接圆 O,则曲柄的固定铰链中心 A 必在该圆上。(5)作与 C1C2 线相距为 e 的平行线，与外接圆 O 交于的点即为 A 点，连接 AC1、AC2，则C1AC2。(6)因极限位置处曲柄与连杆共线，故 AC1l3 l2,AC2= l3l2，所以曲柄长度 l2=(AC2AC1) 2;由比例尺量得：AC128mm,AC282mm,所以 l2(8228) 2 27mm。(7)以 A 为圆心和 l2 为半径作圆，交 C1A 延线于 B1，交 C2A 于 B2，即得 B1C1l3, 由比例尺量得：l3B1C156mm。综上可知：曲柄长度 l2 为 27mm，连
4、杆长度 l3 为 56mm。3-6已知一导杆机构的固定件长度 l11000，行程速比系数 K1.5，确定曲柄长度 l2及导杆摆角 。 （解析法求解）解：导杆机构的极位夹角180（K-1）(K1) 180（1.5-1 ）(1.51) = 36所以 由图可得，导杆摆角 36所以 曲柄长度 l1 l1 Sin(2)1000Sin18 309 3-7已知一曲柄摇杆机构，摇杆与机架之间的夹角分别为 145，290，固定件长度为 l1300，摇杆长度为 l4200，确定曲柄和连杆的长度 l2，l3。 （解析法求解）解：由图中的两个极限位置可得：AC1 l3l2 AC2l3 l2所以 l3(AC1AC2)
5、2 l2(AC2AC1)2所以只需求出 AC1、AC2 的长度。在三角形 AC1D 中，由余弦定理AC1(l12l422l1l4Cos)12(300220022300 200Cos45)12212在三角形 AC2D 中，ADC2290，所以 AC2(l12l42)12(30022002)1 2360所以 l3(AC1AC2) 2(212 360)2286l2(AC2AC1) 2(360 212)2745-4. 图 5-27 所示，一螺旋起重器 ，其额定起重量 FQ50KN,螺旋副采用单线标准梯形螺纹 Tr609（公称直径 d60，中径 d255.5，螺距 P9,牙型角30)，螺旋副中的摩擦系数
6、 f0.1，若忽略不计支承载荷的托杯与螺杆上部间的滚动摩擦阻力，试求：1)当操作者作用于手柄上的力为 150N 时,举起额定载荷时力作用点至螺杆轴线的距离 ; 2)当力臂 l 不变时,下降额定载荷所需的力 . mFdllTKNtgtgFCosftgfdPttVQtVV14052.08.7)(. )91.56.2(5091. 1035. 6.291322得由 ， 有 自 锁 现 象 。得由 得） ： 由解 （ (2)即当力臂仍为 1440 时,下降额定载荷所需的力为 51N5-5 螺旋副的效率与那些参数有关?为什么多线螺纹多用于传动,普通三角螺纹主要用于联接,而梯形、矩形、锯齿形螺纹主要用于传动
7、？答：螺旋副的效率与 （升角） ， （牙型角）有关即：对于多线螺纹导程较大，所以 较大，进而 较大，所以多线螺纹多用于传动。普通三角螺纹牙型角 比其他三种都大，V 较大，所以 较小，并且 V 能够自锁，故用于联接。而梯形、矩形、锯齿形螺纹， 角较小，V 较小， 较大，所以它们主要用于传动。 5-11 图示一螺栓连接，螺栓的个数为 2，螺纹为 M20，许用拉应力 160Mpa，被联接件接合面间的摩擦系数 f0.15 ，若防滑安全系数 s1.2，试计算该联接件允许传递的静载荷 F。解：分析得：这是受横向载荷的紧螺栓联接，由于螺栓的预紧力：两个螺栓，两个摩擦面：n2， k2螺纹为 M20，受横向载荷
8、，小径 d117.291.该联接允许传递的静载荷应小于或等于 14.44KN。 5-13 图 5-16 所示压力容器的螺栓联接，已知容器内的压力 p1.6Mpa，且压力可视为不变，缸体内径 D2160，螺栓 8 个，沿直径为 D1 的圆周分布。若螺栓的性能等级为NtgldtgFldtglVQVQ 51402.)96.15(02)(2)(,3 即 下 降 额 定 载 荷 时 可 得 ：不 变当 力 臂.4.12.5609172.5341 2120 KNdFdQV 得由4.8 级，试确定螺栓的直径。解：由题意可知，此为受轴向载荷的紧螺栓联接，总的外载荷为因 8 个螺栓对称分布，故单个螺栓所受的外载
9、荷为 因压力容器有特别的紧密性要求，所以残余预紧力 FQr 取 1.5FQ，螺栓所受总拉力性能等级为 4.8 的螺栓，查表 5-4 得 s340Mpa，假定螺栓直径 d16，按表 5-5 取0.33s 112.2Mpa螺栓小径由表 5-2 查得粗牙螺纹 d16时，小径 d113.835略大于计算小径 12.18，故原假定合适，采用 M16 螺栓。 6.5 某 V 带传动的带轮直径 dd1100mm ，包角 1180，带与带轮的当量摩擦系数fV0.5, 预紧力 F0180N。 试求: 1) 该传动所能传递的最大有效圆周力; 2) 传递的最大转距。解:(1) 传递的最大有效圆周力(2) 传递的最大
10、转距 6.11 试设计一由电动机驱动的某机械的链传动。已知传递的功率 P3kw,小链轮转速NPDFQ 6.3215.1604.34122 。， 方 向 沿 螺 栓 轴 线 向 上Q.98.5NFFQr 10482.2 mdQ8.2.14.3025.141 NeeFvft236180.418025.0max1mNdFTt 8.120201maxan1720r/min, 大链轮转速 n2200r/min, 该机械工作时载荷不平稳。解:1.选择链轮齿数 z1、z2：设 V38m/s，由表 6-11 取小链轮齿数 z121，因传动比为 大链轮齿数z2iz13.621762. 初步确定中心距 a040P
11、； 3. 求链节数 Lp：4.确定链节距 P：根据题意，由表 6-12 查得 KA1.3；由表 6-13 得查图 6-19，选用 10A 滚子链，其链节距 P15.875mm，且工作点落在链板疲劳区内，与原假设相符。5.实际中心距：aa040P4015.875=635mm ;6.验算链速 V：7.选择润滑方式：根据 V 和 P，由图 6-20 选用油浴或飞溅润滑；6.32071ni1324.0)2176(402210PLzaPzaL取 kwKKLZKPLZA PP28.3107. 1;.)(;1.)9(0 26.008.1 代 入 ： 单 排 链内 ， 与 原 假 定 相 符 。在且 合 适m
12、s smnz83/4.6 /15/4106725.2108.求作用在轴上的力9.求分度圆直径： 7-6 已知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距 a120mm，传动比 i3 ,小齿轮齿数 z120。试确定这对齿轮的模数和分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。解：大齿轮齿数 z2iz1 32060 7-9 在一个中心距 a155mm 的旧箱体内，配上一对齿数 z123 ，z276, 模数 mn3 mm 的斜齿圆柱齿轮 ,试问这对齿轮的螺旋角 应是多少 ?解：NFVPFtQt 902.1754301作 用 在 轴 上 的 力 ： mSinZSinPd 1.384)76/10(5.)/180( .221 oo
13、，由 )(212zma)(360z21得 模 数 )(832d分 度 圆 直 径 ： )(186)260(3)(*21mhzmaa齿 顶 圆 直 径 ： )(5.172).0126(3.: *21chzdaff 齿 根 圆 直 径7-13 用于胶带运输机上二级减速器中的一对齿轮，其传动比 i3，传动效率 0.98 ，输出转速 n265r/min，输出功率 P4.5Kw，由电动机驱动，单向运转。试确定这对齿轮的中心距及其主要尺寸。解：（1）确定转距和载荷系数若为减速器中一对对称布置的齿轮，且为软齿面，则 K 取 1.3 。（2）选择材料：因 T 较大，载荷基本平稳，故小齿轮用 40Cr 钢，调质
14、，HB280；大齿轮用 40Cr钢，调质，HB250 。(3) 选择齿数和齿宽系数:初定 Z132 , Z2iZ96 , d 取 1;(4)确定 H和F ：由图 7-21 和图 7-22 查得两轮的齿面接触疲劳极限和齿根弯曲疲劳极限分别为： 则有 ：(5) 按齿面接触强度条件确定 d1：(6) 确定模数和齿宽：65.1958.012)376()(12得由中 心 距 ： azmCosCoszdnnmNnPnPdVFT kwrint 25196.405. 105.962102 .48i/19533 31 22 ， MPaPaHHFF7075058612limlim， PaSPaSHH FF 707501 46,4. 2lim2lim1 li1li ，miKTdHd713701)(25.6.33112.31Zd按表 7-1 圆整成标准值 , 取 m2.5 mm , 则d1mZ12.53280mmbdd1180 80mm.(7) 验算齿根的弯曲强度: 由表 7-4 得:则:故两轮轮齿的弯曲强度足够 。(8) 传动中心距及其主要尺寸 ： 7-15 一对直齿锥齿轮传动, 模数 m5 mm , 齿数 z116、z248，两
