工设10机基习题.ppt

,取,作图,，,由作图量得：,取,作图。 由作图量得：,已知AD=520mm，CD=37mm，K=1.4 , 摇杆CD在左极限位置时与机架AD间的夹角 求曲柄、连杆长度。,8-23:已知摇杆长CD=75mm ,行程速比系数K=1.5, 机架长AD=100mm, 摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为45,试求曲柄和连杆的长度。,作AD、C1D，连接AC1并作AC2，使,3-2: 画出基圆、偏距圆 D点位移量和压力角,F处为复合铰链， B处为局部自由度 D处为虚约束。,如图所示为凸轮机构的初始位置（此时从动件的滚子与凸轮相切于C点）。 （1）画出凸轮的基圆和偏距圆； （2）标注出当滚子与凸轮在点D接触时凸轮的转角和从动件的压力角 ； （3）标出从动件的最大行程h 。,画出凸轮的基圆半径,从动件的升程h,标出当滚子与凸轮在D点 接触时，从动件的位移量 及压力角,一对外啮合正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知Z1=20, Z2=40，模数 m=4mm 。试求： 1）该对齿轮的分度圆直径、标准中心距、齿顶圆直径； 2）若重合度=1.35, 求实际啮合线长度。,解：,正确安装的渐开线标准直齿轮，已知 一对齿廓，轮1主动。,1、画出理论啮合线段、实际啮合线段 2、在轮2的齿廓上找出与轮1齿顶相啮 合的共轭点。,共轭点在啮合线上接触,5-9：,行星架转向与齿轮1相同,5-11:,定轴轮系1, 2, 3 :,差动轮系4, 5-6, 7(P), H(3) :,5-12,已知n1=48200r/min，,得：,已知构件1为双头左旋蜗杆，各轮齿数Z2 =Z7 =40 , Z3 =Z5 =18 ,Z4 =Z6 =36 , Z8 =20 。若n1=2000r/min ,n8 =1800r/min ,转向如图所示，试求n6及其转向。,1）定轴轮系1、2,2）定轴轮系8、7,3）差动轮系3、4、5、6-2,5-8,得 与轮1转向相同。,图示为手动起重葫芦，已知各轮齿数为,，,，,若手轮转速,，求,1、2、3、H1组成行星轮系,4,4、5、6、H2组成行星轮系,例：各轮模数相等, 轮1齿数未知， 其他齿轮齿数已知，求,因各轮模数相等，由同心条件,得,已知,转向朝下,转向朝下,定轴轮系,差动轮系,用两个M10的螺钉固定一牵曳钩。已知螺栓材料的许用应力 ，螺栓小径，接合面摩擦系数，求允许的曳引力F。,牵曳钩允许的曳引力：,单个螺栓允许的轴向拉力：,如图所示的螺栓联接，采用二个M10螺栓承受F=2.5kN的横向工作载荷。,已知螺栓和被联接件的材料均为Q235,其许用应力为,螺栓小径为,接合面的摩擦系数,可靠性系数,试验算此螺栓联接的强度。,解：单个螺栓所允许的轴向拉力,联接允许传递的最大横向工作载荷：,螺栓联接的强度不够。 措施：改变螺栓材料，提高,增大螺杆直径；增加螺栓个数；选用键、套筒、销等减载装置； 采用铰制孔用螺栓等等。 (本题也可计算出,，得到螺栓联接强度不够的结论),螺纹联接组的设计3,对于普通螺栓联接 ，按预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷的要求，有：,式中：z为螺栓数目，m为接合面数目。,由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接,C为防滑系数，设计中可取C=1.11.3。,可得每个螺栓上 所需的预紧力F0,强度条件,所需螺栓小径,1）键槽太长，轴承盖无法装入； 22）转动件与静止件接触，无密封槽； 33）无调整垫片； 44）套筒厚度超过了轴承内圈高度，轴承无法拆卸； 55）安装齿轮的轴段应比轮毂短23mm； 66）缺键槽； 77）轴承内圈未定位； 88）轴承外圈未固定。,（一）转动件与静止件接触： 1轴与端盖； 2套筒与轴承外圈； （二）轴上零件未定位、固定： 3套筒顶不住齿轮； 4链轮未定位； 5链轮周向未固定； 8链轮轴向未固定；6卡圈无用；,（三）工艺不合理：,加工： 7精加工面过长且轴承装拆不方便； 9箱体端面与非加工面未分开； 安装： 10台肩过高，无法拆卸轴承； 11键太长、套筒无法装入；,调整： 12无垫片，无法调整轴承游隙；,（四）润滑与密封： 13齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡油环； 14无密封。,正确结构,平面力系平衡问题的求解,一、平面汇交力系的平衡问题,平面汇交力系平衡的必要与充分条件是： 力系中各力在任选的两个坐标轴上投影的代数和均为零。,当合力为零时，该力系是平衡力系。此时有：,即：,可求解两个未知量,已知 P=2kN 求点A和点C的约束反力,由EB=BC=0.4m，,解得：,解：取AB杆为研究对象；,列平衡方程求解：,建立直角坐标轴；,画受力分析图：,例题2-2,二力杆CD,平面力偶系平衡的充要条件是:所有各分力偶矩的代数和等于零。,平面力偶系合成结果还是一个力偶,其合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。,二、平面力偶系的平衡,各力偶的合力偶距为,例 在一钻床上水平放置工件,在工件上同时钻四个等直径 的孔,每个钻头的力偶矩为 求工件的总切削力偶矩和A 、B端水平反力?,根据平面力偶系平衡方程有:,由力偶只能与力偶平衡的性质，力NA与力NB组成一力偶。,三平面任意力系的平衡条件和平衡方程,平面任意力系平衡的必要和充分条件是: 力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。,平面任意力系平衡的解析条件是： 所有各力在两个任选的坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对于任意一点的矩的代数和也等于零。,平面任意力系的平衡方程,一个研究对象在平衡的平面任意力系作用下具有3个独立的平衡方程式。,伸臂式起重机如图所示，匀质伸臂AB 重G =2200 N，吊车D，E连同吊起重物各重F1= F2=4 000 N。有关尺寸为：l = 4.3 m，a = 1.5 m，b = 0.9 m，c = 0.15 m，=25。试求铰链A对臂AB的水平和铅直约束力，以及拉索BF 的拉力。, 例题1,平面任意力系,解：,1.取伸臂AB为研究对象。,2.受力分析如图。, 例题1,平面任意力系,3.选如图坐标系，列平衡方程。,y,x, 例题1,平面任意力系,4.联立求解。 FB = 12 456 N FAx = 11 290 N FAy = 4 936 N, 例题1,平面任意力系,如图所示为一悬臂梁，A为固定端，设梁上受强度为q的均布载荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度为l，求固定端的约束力。, 例题2,平面任意力系,2. 列平衡方程,3. 解方程,1. 取梁为研究对象，受力分析如图,解：, 例题2,平面任意力系,扭转圆轴的切应力计算公式：,扭转圆轴的横截面 上切应力分布规律,是与截面的尺寸和形状有关的几何量， 表征截面的抗扭能力，单位是 。,弯曲梁横截面上的正应力分布：,由虎克定律得(应力与线应变成正比）：梁横截面上各点正应力的大小与该点到中性轴的距离y成正比。中性轴处的应力为零。 梁的凹边顶层压应力最大，凸边底层拉应力最大。,矩形截面梁纯弯曲时横截面上各点正应力的分布情况。,弯矩是整个横截 面上正应力的合力。,例：悬臂梁作用均布载荷q，画出梁的剪力图和弯矩图,写出距A点x处截面的剪力方程 和弯矩方程,最大剪力、弯矩均发生在B点，,例：悬臂梁上作用着集中载荷，画出弯矩图。,解： 弯矩方程为：,例：梁AB的C点处作用一集中力F，作该梁的弯矩图。,解： 1、求支反力,2、弯矩方程,AC段：,BC段：,在集中力作用处弯矩图有转折。,例：梁AB的C点处作用一集中力偶M（逆时针），作该梁的弯矩图。,解： 1、求支反力,2、弯矩方程,在集中力偶作用处弯矩图有突变。,AC段：,在集中力偶作用处弯矩图有突变。其突变值为集中力偶的大小。,BC段：取左边段，对截面形心取力矩，,解：求约束反力,由于载荷支座均对称，,FA=FB=qL/2,1-1截面：,例：图示简支梁受均布荷载q的作用，作该梁的弯矩图。,2-2截