机械设计基础公式计算例题.doc

一、计算图所示振动式输送机的自由度。解：原动构件1绕A轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即5，7，0。则该机构的自由度为 =1二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以、表示机构中各构件的长度，且设。如果构件为曲柄，则能绕轴相对机架作整周转动。为此构件能占据与构件拉直共线和重叠共线的两个位置及。由图可见，为了使构件能够转至位置，显然各构件的长度关系应满足 （3-1）为了使构件能够转至位置，各构件的长度关系应满足或 即 （3-2） 或 （3-3）将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 同理，当设时，亦可得出得分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型：（1）若机构满足杆长之和条件，则： 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。 以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。 以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。（2）若机构不满足杆长之和条件则只能获得双摇杆机构。三、 =即= =式中称为急回机构的行程速度变化系数。四、从动件位移与凸轮转角之间的关系可用图表示，它称为位移曲线(也称曲线)位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，它是凸轮轮廓设计的依据 凸轮与从动件的运动关系五、凸轮等速运动规律从动件等速运动的运动参数表达式为 等速运动规律运动曲线 等速运动位移曲线的修正六、凸轮等加等减速运动规律（抛物线运动规律） 等加等减速运动曲线图七、凸轮简谐运动规律（余弦加速度运动规律） 简谐运动规律 简谐运动规律运动曲线图八、压力角凸轮机构的压力角法向力可分解为两个分力压力角的检验九、B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径d1=180mm，从动带轮基准直径d2=180mm，两轮的中心距=630mm，主动带轮转速1 450 r/min，能传递的最大功率P=10kW。试求：V带中各应力，并画出各应力、2、b1、b2及c的分布图。附：V带的弹性模量E=130200MPa；V带的质量q=0.8kg/m；带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51；B型带的截面积A=138mm2；B型带的高度h=10.5mm。解题要点：V带传动在传递最大功率时，紧边拉力F1和松边拉力F2的关系符合欧拉公式，即F1/F2=。带速 有效圆周力 V带中各应力：紧边拉应力 MPa离心力 N离心拉应力 MPa弯曲应力 MPa最大应力 MPa各应力分布如图所示。十、设计一铣床电动机与主轴箱之间的V带传动。已知电动机额定功率P = 4 kW，转速nl = 1 440 r/min，从动轮转速n2 =440 r/min，两班制工作，两轴间距离为500 mm。解：序号计算项目计算内容计算结果(1)计算功率PC=KAP=1.24KW由表65确定KAKA=1.2PC=4.8 KW(2)选择带型根据 PC=4.8 KW 和n l = 1440 r/min 由图612选取A型(3)确定带轮基准直径由表64确定dd1dd2=idd1(1一e)=查表66取标准值dd1=100mmdd2=355mm(4)验算带速因为5 m/sve 根据公式，且由表11-4查得系数X=0.56、Y=1.64 求当量动载荷Pr Pr=X FrYFa=0.5655001.642600=7344N （3）计算轴承寿命 由表11-5，按温度小于100可知=1；查表11-6，按载荷有轻微冲击查得=1.2；寿命指数=3；由寿命公式即可求得轴承寿命。 该轴承寿命为6386h。十八、一对70000C型轴承支承的轴系，其受力简图如图所示，轴上径向力FR=3000N，求下列两种情况下所受的轴向力。 情况一：FA