机械设计基础习题答案

1、. 平面机构及其自由度 1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 ?绘制其机构运动简图（图b）1）取比例尺。 解 l 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 ?4p?1p?0p?n30F ， 由图b可知， lh?3?3?(2?4?1?0?F?3n(2ppp?)F)?0?0 故：hl因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需

2、要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图c）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出了其中两种方案）。 . . 2） 图 c c 1） 图 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 1?p?pF4?3n?2p?0p?3?n ，解：，hllh 1?p2?pF?3n?1p5?p?4n? 解：，hlhl 、计算图示平面机构的自由度。3 1p?p?3F?n20pp10?7?n ，解：， hlhl. . 1p?2p?Fp?11?3n?1p?8?n ，局部自由度解：，hllh F

3、?3n?2p?p?12?12pp9n? ，解：，hlhl 解： D,E,FG与D，H，J，I为对称结构，去除左边或者右边部分，可得，活动构件总数为7，其中转动副总数为8，移动副总数为2，高副数为0，机构自由度为1。 （其中E、D及H均为复合铰链） . . P直接标注在图上）。4、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号 ij 平面连杆机构及其设计 lllAD为机架， ，=50mm，=35mm，=30mm已知：、1在图示铰链四杆机构中，CDBCADlAB的最大值； 1）若此机构为曲柄摇杆机构，且为曲柄，求AB. . l的范围；）若此机构为双曲柄机构，求 2ABl的范围。）若此机构为双摇杆

4、机构，求 3AB 解：1）AB为最短杆 l?l?l?l ADABBCCDl?15mm ABmaxl?l 为最短杆，若 2）AD BCABl?l?l?ll?45mm ABCDADBCABl?l?l?lll? 若 CDADBCABBCABl?55mm ABl为最短杆3) ABl?l?l?ll?15mm ， ADCDBCABABl?l?l?ll?45mml?l CDBCADABABADABl?l?l?ll?l55mm 为最短杆 CDADABBCABABl?l?l?l?115mm 由四杆装配条件 CDADBCAB 2、在图示的铰链四杆机构中，各杆的长度为a=28mm，b=52mm，c=50mm，d=7

5、2mm。?CD，计算行程试问此为何种机构？请用作图法求出此机构的极位夹角的最大摆角，杆K。速度比系数 解1）作出机构的两个 极位，由图中量得 ?18.6? ?70.6? 2）求行程速比系数 ?180?1.23K? ?1803）作出此机构传动 角最小的位置，量得 ?22.?7? min. . 曲柄摇杆机构此机构为 3、画出各机构的压力角传动角。箭头标注的构件为原动件。 lCDK，=75mm4、现欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆，行程速比系数的长=1.5CD?lAD试求45=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为，机架的长度为ADll 和连杆的长（有两个解）其曲柄的长度。BCABK?1

6、80?3616.? 解：先计算K?180? 并取作图，可得两个解l?mm5?49.5?35)/284?lAC(AC?)/2?2( 1 12ABl?mm.1195)/2?5)AC/2?2(84.?35?l?(AC 1BC2l?mm?22?13)/2(/?l?(ACAC)2?235 2 21ABl?mm482)?(?/)?AC?l(AC223513/? 2lBC1. . 凸轮机构及其设计 1、已知一偏置尖顶推杆盘形凸轮机构如图所示，试用作图法求其推杆的位移曲线。 ?=1mm/mm作推杆的位移线图如下所示。 以同一比例尺解l 、试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。已知凸轮以等

7、2rre。推杆运动角速度逆时针回转，正偏距，滚子半径=10mm，基圆半径=10mm=30mm0r=180180，推杆不动；规律为：凸轮转角=0150，推杆等速上升16mm=150 360300时，推杆不动。时，推杆等加速等减速回程16mm;=300 推杆在推程段及回程段运动规律的位移方程为：解 ?/?sh)150?(0 ， ）1 推程： 022?/2h?sh?)60?(0?回程：等加速段） 2， 022?(h?)s/2)?12060(?等减速段 ， 00. . ?=1mm/mm作图如下： 取l 计算各分点得位移值如下： 总转角0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 15

8、0 165 9.6 11.2 12.8 4.8 14.4 s 0 6.4 1.6 16 8 3.2 161801952102252402552702853003153303601615.51411.584.520.5s0000 3、在图示凸轮机构中，凸轮为偏心轮，转向如图。E、F为凸轮与滚子的两个接触点，试在图上标出： ?； FE点接触到点接触凸轮所转过的角度1）从2）F点接触时的从动件压力角； 3）由E点接触到F点接触从动件的位移s； 4）画出凸轮理论轮廓曲线和基圆。 . . 齿轮机构=1,?hmz,=8mm,o试求：其齿廓曲线在分度圆1、设有一渐开线标准齿轮=20=20,a? 、。 及齿顶

9、圆上的曲率半径及齿顶圆压力角aa?、解：求 aamm?1608?20d?mz?*mm1761)?(8?20?2?d?m(z?2h)?aamm36?150.a?160cos20?d?dcosb ?mm.36tg20?2775?rtga?.175b11?331?19./(75.17588)a?cos?(r/r)cos?aab?mm75?45tg31?19.3.?rtg?75.175abazza ，求，60=160mm，齿数= = 202、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距2 1 dd 、模数和分度圆直径。211m(Z?Z)?ma?4mm 解： 212d?mZ?4?20?80mm11 d?m

10、Z?4?60?240mm22 ?hcm,=8mm,=40,=20,z、设已知一对斜齿轮传动， =1, =0.25,B=30mm, 3z=2021nannn. . ，并相应重算螺旋角50或初取=15，试求该传动的中心距a(a值应圆整为个位数为 、几何尺寸、当量齿数和重合度。 )a ）计算中心距解1m8(20?40)n?(z?z)?248.466a?15 初取，则 21?2cos15?2cosm(z?z)8(20?40)?2n17316?15?arccos?arccosmma?250 ，则取 2a2?2502）计算几何尺寸及当量齿数 尺寸名称 小齿轮 大齿轮 分度圆直径?166./cos67mmd

11、?mz 11nd?333.33mm 2 齿顶圆直径mm.672h?182?dd? a1a1d?349.33 2a 齿根圆直径mm?2h?146.67?dd 1ff1d?313.33 2f 基圆直径?155.85mmdcosd? t1b1d?311.69mm 2b 齿顶高、齿根高*mm8m?h?h naa*)m?10mmhh?(?c naa 法面及端面齿厚?m/2?12.57mms nn?)?13.09m/(2coss?mm nt 法面及端面齿距?p?m25.14mm nn?26.19p?pcosmm nt 当量齿数3?6122?zzcos. 1v13?22.z?zcos61 22v?）计算重合

12、度3 ?9?20543754)arctg(tg?/cos20)?arctg(tg?/cos16?1? nt?9264?/182.67)31?/?arccos(dd)?arccos(155.84 2a1bat1?30333.)?26?5d?arccos(/d)?arccos(311.69/349 2abat22?)tg?tg)?zz(tg(?tg?t21t12? ?2 ?)5934?tg20?4594?26)?40(tg?504?20(tg3126493?tg20?1.59 ?2?07.332/sinm?3016?158sin?B3 ?n?1.59?0.?332?1.92? ? zzm = 4m

13、m，= 38，模数4、已知一对等顶隙收缩齿标准直齿圆锥齿轮传动，齿数= 202 1 = 90= 0.2，齿顶间隙系数= 1齿顶高系数分度圆压力角= 20,hc，轴交角。a. . 、求两锥齿轮的齿顶圆锥角及其它主要尺寸。a2a1z?2?62.?arcctg24?.?90?76?27 ，解：齿顶圆锥角：112z1*mm4h?hm? 齿顶高：aa*mm?c.)m?48h?(h 齿根高：af 轮系及其设计指出当提升重1、如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比i,15 物时手柄的转向（在图中用箭头标出）。 空间定轴轮系 解 此轮系为 zzzz5342?i15zzzz?423152?30

14、50?40? 18?20?15?178.?577 3zzzzz1z同轴，=26，=78=30，齿轮=20， 2、在图示齿轮系中，已知=与齿轮=19541342i3 。的齿数及传动比线，求齿轮15 解： dmZ?33 Z?2ZZ?d ?3121d?d? ?322? 57?Z 3 5-2 题图ZZZZ252345?i(?1)?13. 15?ZZZZ3241Hzzz 转过多少度？=51。当手柄转过90时转盘3、在图示的行星减速装置中，已知=17，312 ZZn?nH23H1?i?3 解：130?nZZ2H1. . n14? 22.5 度度时，转盘H转过，故手柄转过90nHnzzzz，。若，200r/

15、min=20，= 4、在图示的差动齿轮系中，已知各轮齿数，=15=60=251 3212nnH 的转速= 50r/min，且转向相同，试求行星架。H3 ZZ60?n?n200?n25H32H1H5?()?i?1)?(?1 解：13?20n?nZZ50?n15?H321H 75?n H 5-6 题图，又各轮齿数为=3549r/min、在图示的复合轮系中，设已知n51，nH的转速=94,z=36,z=167,试求行星架=131,zz=36,z=60,z=23，z=49,z=69,z=31,zH2837564914 （大小及转向）？ 解：此轮系是一个复合轮系 3）4定轴轮系中：在12（4960?ZZ

16、42551i3.? （转向见图）142336?ZZ31 7行星轮系中6在45Z131768991?1i?1?i?2.? ?644769Z?4 行星轮系中9H在78Z167H977721?i?1?.?i1 79H794Z7777?2.3.551?2.899?ii?ii? ?H1471H7458728.? in)mr.15(/28nn?i?3549/.587?124 转向相同故，其转向与轮4H1H1 其他常用机构及动力分析tn=75 r/min，求槽轮的运动时间K 1、已知槽轮机构的槽数z=5，拨盘的圆销数=1，转速m1 t。和静止时间st(z?2)mt?0.24s3.0?t?0.56s ，解：，

17、mt2z. . 所示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内，其大小及回转半径a2、在图又设a所示。=20cm,r=10cm,r=15cm，方位如图分别为m=5kg,m=7kg,m=8kg,m=10kg;r=r32414213 m的大小及方位。的回转半径r=15cm。试求平衡质量平衡质量mbbb 根据静平衡条件有 解?0?mr?rmr?mrmr?m 423b2411b3? ，故得作质径积多边形图b以w?)kg37(/15?5.m?rw?5?16.1 bbbw?7119.? b 它们的回=20kg,m=10kg,已知各偏心质量m=10kg,m=15kg,ma2、在图所示的转子中，4213又

18、知各偏心质量所在的回转平面间的距离为=30cm,r=20cm,转半径分别为r=40cm,r=r3412m及II中的平衡质量mIl=l=l=30cm,各偏心质量的方位角如图。若置于平衡基面及12b123b34 的大小和方位。m及m的回转半径均为50cm，试求bb 根据动平衡条件有 解12?0?mrr?mrmr?m ?1b1322?b33312?0?rr?mrmrm?m ?22b?3443b33 . . ? c，由图得以作质径积多边形图b和图w 平衡基面I ?)(kg50?5.6m?r?W?10?28 ?bwbb?6? ?b 平衡基面?)kg7.4(m?37?Wr?10?50? ?bwbb?145

19、? ?b 联接，d = 56 mm =150 kN 1、图示为一升降机构，承受载荷F，采用梯形螺纹，d = 60 mm2。支撑面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们，线数n = 3P = 8 mm 的摩擦阻力近似为零。试计算： ）。(1)工作台稳定上升时的效率（螺纹副当量摩擦系数为0.10 (2)稳定上升时加于螺杆上的力矩。 720 mm/min的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。(3)若工作台以是否需要制动欲使工作面在载荷作用下等速下降，(4) 装置？加于螺栓上的制动力矩是多少？?71?arctg0.15. ）解：1nP?tg?8.?7 ，?d2?tg?%57?

20、 ?)?tg(d?2)?FtgM?( 2）2?nd720?12?n30rmin720?npZ?)Ftg(?N?Mw?，）3 11pZ302 =3158wFd?2)tg(M? 不自锁，需要制动装置，制动力矩） 4 2 2、图示为一用两个M12螺钉固定的牵曳钩，若螺钉材料为Q235钢，装配时控制预紧力，结合面摩擦系数f = 0.15，求其允许的最大牵曳力。 m?1 解：由结构形式可知，结合面. . 2Z? 联接螺栓数目 ，?MPa?240 9.5查得由表s31.S? 控制预紧力，取。?sMPa?185 ， S2?dmfZF?1?Fmmd?10106.?F21.C? ， 取由表查取 1R31.?4C

21、2?dmfZ1N?2853F RC.34?1max。（静载荷）1400 NQ215钢，传递的最大转矩为.m 3、图示为一刚性凸缘联轴器，材料为钢，试选择合适的螺栓长度，Q2354个M16的铰制孔用螺栓联接，螺栓材料为联轴器用 并校核该联接的强度。 解：单个螺栓所受横向载荷M2?F RDm 强度条件 FF4?RR?， pp2?hddmin00 9.5查得： 由表?MPa220?215Q s?MPa?240235Q s?240?s?96MPa? 查得 由表9.55.S2?220?sMPa191? 挤压强度校核，最弱材料p15.S1M4?.?24MPa?11 2?dDm03101400?M?14MP

22、a?6. 安全 ppmDdh4?155?16?23min0L?23?23?m?(35) 螺栓长度 M16h?3mm ，垫片厚度螺母厚度为14.8mm L?65(70)mml(2070)0 。 注：以或5结尾 . . ，p= 8 MPaD = 250 mm，油缸内径 4、图示为一钢制液压油缸，采用双头螺柱联接。已知油压试设计此双头螺为螺纹大径），d（dD=300mm,为保证气密性要求，螺柱间距l不得大于4.51 柱联接。 F ）计算单个螺栓得工作载荷，暂取螺栓数目解：12?DP?32725NF?12?Z ， Z4F ）计算单个螺栓总拉力，取残余预紧力 20?N85085?F?F?FF1.F6?

23、0 3）求螺栓公称直径?Mpa?800暂取安全系数按表9.6选取螺栓材料为40Cr，装配时不控制预紧力， s?F1.34?s0MPa267?3S?mm22.96d? ， ， 1?3)752mmdM27(?23. 9.6可知所取安全系数是正确的。9.1，取，按图表 由表1 4）验证螺栓数目?D1d5mm?4.l?78.55 Z 钢，工作时有轻微冲击。试为该联轴器选择平键，确45、在题9-3中，已知轴的材料为5 定键的尺寸，并校核其强度。 解：1）选择键联接的类型和尺寸mm10?b16mmh?，参考轮9.10查得，钢，由表 选用半圆头普通平键，材料45mmL?90 毂长度，取 2）校核键联接强度

24、取许用应力键和轴的材料优于轮毂材料，应校核联轴器强度，由表9.11 4T?MPa?135?MPa?124mml?8?L?82，合适。， PPPdhl19791096?GBT100C16? 标记 键 齿轮传动 n?1440r/minP?3?25.6kWi，长期双，已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比1，1向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，采用硬齿面材料。试设计此齿轮传动。 解：1）选择材料、确定许用应力 大小齿轮均采用20Cr，渗碳处理淬火，由表10.1选择硬度为59HRC，由图109c?390?MPa ，得到， 21FlimFlim. . ?7?0.?limFMPa?182?5?1S. ，得，

25、取由表10.42FF1FSF?MPa?1500? 6c得，由图102limHHlim1?limHMPa?1250?21S.? 得，取，由表10.421HHHSH 2）按轮齿弯曲强度设计?4?0.5k?1.，小齿8齿轮按级精度制造，由表10.3，取载荷系数，齿宽系数?P6mm165800N?T?9.55?10? 轮上得转矩1n121.?iZ?90Y?2.71Y2Z?25Z? ，由图10 取8查得，则22F111FYYY2FF11F? ，将 ）10带入式（ 10?21FF1FY4KTF1mm?2m?.35 32?(i?1)Z?F1mm2.5m? 由表4.1取mmm143.75(Z?Z)a? 中心距

26、 212?mm.?5a?57bmm?60?65mmbb 齿 宽 ，取 ?21 ）验算齿面的接触强度 3 2KTi?1)(?1?.5?336?782 安全 HH2iba ）齿轮的圆周速度 4 ?dn11?4.?v71m/s 100060? 由表10.2可知选8级精度是合适的。 2、设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：1)低速级斜齿轮的螺旋线应取多大数值2)低速级螺旋角方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。 解：要使中间轴两齿轮的斜齿轮 的轴向力相反，则旋向必须相同， ZZZ为右应为右旋， 左旋，342F?F，则： 旋，按题意，21aa

27、. . ?tg?tgFF ，323t1tT2?F ， tdT2T2?32tgtg15? 3dd32dZZmm?323n2n3)tg15?tgtg15?(TT? 所以， 又因 ， 323?coscosd232Zm?33n14380.sinsin?15?68?1? ， 33Zm2n2，工作机有中等冲=3.3=1460r/min，i设计一单级闭式斜齿轮传动，已知P=10kW，n 3、 1。试设计此单级斜齿轮传动，校核=19击载荷。要求采用电动机驱动，选用软齿面材料，z1 疲劳强度。 ）选择材料以确定许用应力解：1Cr40 ，小齿轮采用调质，硬度取260HBSSiMn35ZG 大齿轮采用260HBS调

28、质，硬度取?1.?1?540MPa?700MPaS 取，由表 由图116b）10.4HHlim2Hlim1?2lim1HlimHMPa?636MPa?491 ， 则 21HHSSHH?3.SMPa?240MPa1?180 ，由表10.4 ），取由图109bFFlim1lim2F?2limFFlim1MPa?138?185MPa? ， 则 2F1FSSFF ）按齿面接触疲劳强度设计 2?40.?51.K? ，齿宽系数设齿轮按8级精度制造，由表10.3取载荷系数 ?P46mN?1010?6.54.T?955? 小齿轮上的转矩 1n1305KT21)?131.6mm1a?(i?)( 15计算中心距

29、按式 103?i?H?99?Z30ZiZ?15? ，初选 取121?cos2a?m1.97mmm?2mm 取 4.1 由表 nnZ?Z21. . ZZ?21mm133.55a?m?mm?135a n?cos2)Z?Zm(?2n1mm?b?54a017?1?arccos 齿宽 ?a2mm60bb?55mm? ， 取12 ）验算弯曲强度 3ZZ21431Z.?6103.Z? 8， 由图101v2v?coscos22.?2.6Y?Y ， 2F1F?cosY1.6KT?11F?59MPa? 1F1F2Zbm1n?50MPa? 安全！ 2FF2 蜗杆传动 mmd?50mm?5m，蜗杆的头数设某一标准蜗杆

30、传动的模数，蜗杆的分度圆直径1、 12Z?20i? 传动比，试计算蜗轮的螺旋角和蜗杆传动的主要尺寸。,1d110q? 解：1）蜗杆直径系数 mZ?1?2?.?tg063?1118 ， 2）螺旋角升角qm(q?Z)?a?125mm 3 ）中心距 22 2、对图示的蜗杆传动，请根据已知的蜗杆的螺旋方向和转向，确定蜗轮的螺旋方向和转向。并在图中表出蜗杆和蜗轮的受力方向。 解： . . F a2Fr2FrF1t1Fa1Ft2n2 绿色的表示蜗轮的受力。由于蜗杆为左旋，故蜗轮为左旋，图中红色的箭头表示蜗杆的受力， ，转数为 3、试设计一单级圆柱蜗杆传动：传动由电动机驱动，电动机的功率为7kW 1440r

31、/min，蜗轮轴的转数为80r/min，载荷平稳，单向传动。，以保证蜗杆较好的45钢，表面淬火，硬度为45HRC55HRC解：1）选择材料，蜗杆用 耐磨性。蜗轮齿圈用铸锡青铜ZCuSn10P1，砂模铸造，轮心用灰铸铁HT100。?MPa?200 查得）确定许用应力，由表10.12H 3）选择蜗杆的头数和蜗轮的齿数144036?2Z?Z18?i? ，取， 2180 4）初选蜗杆传动的效率2Z?0.8 ，初选蜗杆传动的效率为由，由表11.71 ）计算作用在蜗轮上的转矩5P6?1mN?668500T?9.55?10 2n1 6）确定载荷系数11.K? 取 7）确定模数和蜗杆分度圆直径510322mm

32、3690KT?md?()mm112d?mm36.m? ， ，由表11.2取 211?ZH2 8）验算效率?nd11s/.?507m?v 蜗杆分度圆的圆周速度 1100060?mZv?11?tg?1mv/s?5.?.42?6 ， s?dcos1?tg?0.790.798?).(?0950960.8?.?127 ，6由表11， ?)?(tg 9）验算接触疲劳强度. . 2223690?md4445?3?1126.dm，以效率0.8计算，11 由式12重新计算，而 1 设计结果可用 10）尺寸计算77817.q? 带传动，初定400 mm，两轮基准直径分别为150 mm和、一普通 1V带传动，已知带

33、的型号为A选定带的基准长(2)。试求：(1)小带轮包角；中心距a = 450 mm，小带轮转速为1460 r/min?时大带轮的实际转(4)滑动率 =0.015度L；(3)不考虑带传动的弹性滑动时大带轮的转速；d 确定实际中心距。速；(5)D?D?12?17?148.?180?57.3? 解：1）小带轮包角： 1a2?)D?(D12?D)a?(D?1798.66mmL?2 ）确定带的基准长度： 2 12a24mm?1800L 由表12.3取 dD1minr/?547n?.5n ）不计弹性滑动 3 12D2D?1)?539.3rn(1?n?/min ）考虑滑动率时，实际转速 4 12D2 5）实

34、际中心距：22?)D(DD)?8D?D)?2L?(D?2L?(12d2d112a?450.7mm8P = 5.5 kW，转速带传动。已知电动机额定功率为n= 1440 r/min， 2、设计一破碎机用普通V1从动轮为n= 600 r/min，允许误差5%，两班制工作，希望中心距不超过650 mm。 2PP?KP?7.7kW4K?1. 解：1）计算功率 ， 由表12.6查取 ， ACCA 2）选取V带型号，由图1213确定选用A型。 DD ）确定带轮基准直径， 321Dn?11)?297mm?(1?Dmm?D125%?1 取由表 12.7 ， ， 21n2D?300mm 取直径系列：2?)?1n

35、(1?n594r/min 大带轮的带速： 2D2. . 594600?%?5?1% 允许 600?nD11%9.42v?sm/525 ，在范围内，带速合适 4）验算带速： 100060? 5）确定带长和中心距2?)D(D?12?D)a?(D?L?1880.35mm?2mm600a?， 初取中心距 12a24mm?1800L 由表12.3取 d 实际中心距 22?)D(?8?D(D?D)?2L?(D?D)?2L122d211dmm?650559.36mma? 8DD?12?120?160?57.?180?3? 6）验算小带轮包角 1aZ ）确定带的根数 7n1422.?i? 传动比 n2kW17

36、?0.1.92kW?PP? 由表， 12.5查得 由表12.4查得 OO01.?1?0.96KK 查得 ， 由表12.8查得 由表12.3?lPC83Z?.?4Z? 根 取 K)K?P(P?lOOF 8）求压轴力Qm/.1kgq?0 ，单根带的张紧力12.2 由表查得P5005.22CN.qv7?181(?1)?F? 0KZv?1N.ZF2sin3?1435F? 压轴力为 0Q2 ）带轮的结构设计（略） 9 链传动节。试求L、链长=10010A=53z=21z 1、一单排滚子链传动，链轮齿数、链型号为p21 两链轮的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径以及传动的中心距。. . mm.16d?10mm.8

37、75P?15，两链轮的分度圆，齿顶圆，查得解：由表13.110A链，r87515.PP5d?106.?97267.d? 齿根圆直径分别为 12?180180?180sinsinsin Z21Z21?180180?1.?2760.54?ctgd?113.9?P.d?P054?ctg 21aaZZ2134.?965?10.16dd?d?106. rf1?Z?ZZ?ZZZ?P22122211a?(L?)?(L?)?8()?493 中心距 ? PP?2224? 2、设计一往复式压气机上的滚子链传动。已知电动机转速n=960 r/min，功率P = 3 kW，1压气机转速n=320 r/min，希望中心

38、距不大于650 mm（要求中心距可以调节）。 2ZZ ，解：1）选择链轮齿数21Z?21s8m/v?3，大链轮齿数取链轮的齿数为 假定链速 ，由表13.6 1n2Z?63Z。 12n1L ）确定链节数2P2aZ?ZPZ?Z21122?()?L?123.12Pa?40，则链节数为 初定中心距 P?22aP124L? 节取PP ）确定链条节距3查得工况系数按小链轮转速估计工作点落在曲线顶点左侧，由表13.314 由图13K?1.3K?1.11，由图查得小链轮齿数系数为1316查得链长系数13.4，由表ZAK?106.K?1。由式（13查得排数系数为14）计算修，采用单排链，由表13.5mLKP?A

39、?3.P32?kW，正后的传递功率为 0KKKmZL?3.P32kWin?n960r/m由图1314根据选择滚子链型号为08A，节距01P?12.70mm 4）确定实际中心距 . . ?ZZZ?Z?ZZ?P?22122112mm?)?8().6?a?513L?(L? ?PP?2224? 中心距减少量mm06).0?a?(.0020.004)a?(1.032 ?mm6a6?a?a?512.511. 实际中心距?mm?512mmaa?650 ，取符合设计要求 5）验算速度PZn11s/v?.72m?4 ，与原定假设相符 1000?60F 6）计算压轴力QP10003.?1KN636?F?力轴，压

40、，有中 拉 工作力 等冲击取 QevN826F?F?K eQQ ）润滑方式7 15选择油浴飞溅润滑方式 由图13 8）链轮结构设计08A-1-124/T1234-1997 设计结果，滚子链型号 ?N826F?63Z?21Z?mm?512a ， ，Q21 轴nd50MPa,如果轴上的扭切应力不允许超过r/min，转速，=1440 1、已知一传动轴直径=32mm 问此轴能传递多少功率？3?2dn0.T?P4149.kW? 解： 61055?9. 、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。 2 解： 1、轴头无轴肩，外伸零件无法定位. . 2、轴无阶梯，轴承安装困难，

41、加工量大 、端盖无垫片，无法调整轴向间隙3 、套筒高度与轴承内圆高度相同，轴承无法拆卸4 5、键槽过长，开到端盖内部 6、端盖与轴无间隙，无密封材料 7、轴颈长度与轴上零件轮毂长度相等，无法使套筒压紧齿轮 8、右轴承未定位 P，转速、如图所示单级直齿圆柱齿轮减速器，用电机驱动，电动机的功率=12kW3lnmzz（齿轮位于中=180mm，=1470r/min，齿轮的模数=72=4mm，齿数，若支承间跨距=1921 45号钢调质。试计算减速器输出轴危险截面的直径。央），轴材料为 解： ）计算支承反力1Z1nn? 12Z2P6mm?55?10N?2954249T?. 2n2T22T22?F?2052

42、N 圆周力tmZd22?NFtg747?F? 径向力 trFtN2184?F? 力合 n?cosN?1092?FF 由于对称，支承反力2r1r ）求弯矩，作弯矩图2l?98280N?MF?mm 1Cr2 3）作弯矩图. . mmN?T?295244 4）作当量弯矩图?60.? 对载荷变化规律不清楚，一般按脉动循环处理，折合系数22?mmN)?M?202677M?(T CeEmmN?M?177254 eB C的轴径5)计算危险截面MeC?32.33mmd? 3?0.1b1?60MPaMPa?650 由表14.14514.5查得，由表，钢调质，硬度217255 b1?B32.33?1.05?33.94mm34mm。 ，取整为5处有键槽，故将直径增