机械设计基础大题答案2012

1、第四章 平面连杆机构五、已知一平面四杆机构 ABCD 其四边长度分别为 a、 b、 c、 d 试分析：1）简述该机构曲柄存在条件；2）当 AB 为主动件时，请标出压力角 a 与传动角及在何时会出现最小传动角min？3）AB 为主动件时，该机构是否存在极位夹角及急回特性？4）该机构在何种情况下具有死点？答案： 1） 最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和（杆长条件） ；最短杆必定为机架或连架杆（最短杆条件） 。2）AB 为主动件时，机构的压力角与传动角见下图，当AB杆与 CD杆在重叠共线时即 AB杆在 AB1 、AB1两位置时最小传动角 min为 1、 2 之中的一个；3）因为滑块

2、处于极限位置时， AB杆两位置的夹角 0，故存在急回特性。4）当 =0时才存在死点，只有当 CD杆为主动件时才会有 =0，故当 CD杆为主动件时从动件 AB 处于 AB及 AB”两位置时为机构的死点位置。B七、如图设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm ， d=500mm。试问：1）当取杆 4 为机架时，是否有曲柄存在 ?2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获 得？3）若 a、 b、 c 三杆的长度不变，取杆 4 为机架，要获得曲柄摇杆机构， d 的取值范围应为 何值？答案： a=240 ， b=600 ， c=40

3、0 ， d=500 ，a+ b d +c满足杆长条件。1） 当杆 4 为机架，最段杆 1 为连架杆，机构有曲柄存在；2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取杆 杆 3 为机架。1 为机架；要使此机构成为双摇杆机构，则应取3）若 a、b、 c 三杆的长度不变，取杆4 为机架，要获得曲柄摇杆机构，d 的取值范围应为440dFe ，所以该带传动不会打滑。第十章 轴承1、图示轴上安装一对 30311 轴承，轴承 1、2 所受径向载荷 Fr1=1800N，Fr2=2000N，外加 轴向力 F ae=2000N （向右），载荷系数 ?p=1.2，工作轴转速 n=1000r/min。1）说明轴承 30311 代

4、号的意义；2）在图上标出派生轴向力 Fd1，Fd2 的方向，并计算出大小；3）计算该对轴承的寿命 Lh。1解： 内径为 55cm，中系列，圆锥滚子轴承，正常宽度，0 级公差， 0 组游隙 附加轴向力方向如图所示，大小Fd1 Fr1 500 N， Fd2 Fr2 556Nd1 2Yd 2 2Y Fd 2 Fae Fd1 ，故左边轴承被压紧，右边轴承被放松。Fd2 Fae 2556 N， Fa2 Fd2 556N。Fa2Fr2 Fa1Fr1 P10.278 e ， X21.42 e ，f P X 1Fr1 X1Y1Fa11， Y20.4， Y16385 N，1.8P2 Lh106 C10660n

5、P60 1000 6385fP X 2Fr 288000 3104614hY2Fa22400N2、图示轴上选用一对正装的圆锥滚子轴承作支承，两支承上的径向载荷F r1=4000N ，Fr2 =2000N ，轴向外载荷 Fae1=400N ， Fae2=300N ，方向如图示。已知：该轴承的基本额定动 载荷 C=59.8kN ，轴承的判断系数 e=0.375，载荷系数 ?p=1.2，轴承的派生轴向力 Fd=Fr/（2Y） （Y 是 Fa/Fre 的轴向载荷系数），该轴的转速 n=1000r/min，试计算该对轴承的 寿命 Lh?Fae2Fae12、解：1 Fd22YFaeN， Fd2 Fa1Fd

6、12YFd1 ，故左边轴承被压紧，右边轴承被放松。1250 N， Fd2Fd1Fae1150 N。Fa1Fr1Fa2Fr20.312 e， X 11，Y1 P1 Lh0.575f P X 1Fr1106 C60n Pe ， X 20.4，Y21.6Y1Fa11064800 N， P259800fP X2Fr2 Y2Fa23168 N10374710.5h60 1000 48003、图示轴上选用一对反装的角接触球轴承（ 7207AC）作支承，两支承上的径向 载荷 Fr1=1000N，Fr2=1500N，轴向外载荷 Fae=600N，指向如图所示。已知：该 轴承的基本额定动载荷 C=22.5kN，

7、轴承的判断系数 e=0.68，载荷系数 ?p=1.2， 轴承的派生轴向力 Fd=0.68Fr ，轴的转速 n=500r/min，试计算该对轴承的寿命 Lh 为多少小时？3.解： Fd1=0.68Fr1=680N Fd2=0.68Fr2=1020NFd1+Fae=1280NFd2 所以轴承左端被压紧，右边轴承被放松。Fa1=Fd1=680NFa2=Fd1+Fae=1280NFa1/Fr1=0.68=eX1=1，Y1=0Fa2/Fr2=0.85eX 2=0.41， Y 2=0.87P1=?p（X1Fr1+Y 1Fa1）=1200NP2=?p（X2Fr2+Y 2Fa2）=2074NP1P2，所以右边

8、轴承寿命短。4、如图所示，某转轴由一对 7208AC 轴承支承，轴上的外加轴向载荷 Fae=600N， 径向载荷 Fre=2000N，载荷系数 ?p=1.2，基本额定动载荷 C=59.8kN。试计算： （ 1） I、 II 轴承的当量动载荷；（ 2） I、 II 轴承中哪一个寿命较短？为多少小时？4、解：3Fre 1200N5求、支承的支反力800N， Fr2Fr1 2 Frer1 re5派生轴向力：Fd1eFr1544N， Fd2 eFr2 816 N Fae Fd1 1144N Fd2 816N支承为“放松”端，支承为“压紧”端Fa1Fr10.68 e ， Fa2Fr20.95 eP1fP X1Fr1Y1Fa1960 N， P2fP X 2Fr2Y2Fa2Fa1 Fd1