上理机械结构设计习题答案PPT文件格式下载.ppt
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具体要求:
学习结构设计的基本原则,了解结构设具体要求:
学习结构设计的基本原则,了解结构设计的步骤和方法计的步骤和方法2、结构设计过程的基本原则是什么?
结合以往做、结构设计过程的基本原则是什么?
结合以往做过的课程设计(如减速器设计等),解释设计过程过的课程设计(如减速器设计等),解释设计过程的原则。
的原则。
从内到外、从重要到次要、从局部到整从内到外、从重要到次要、从局部到整体、从粗略到精细、统筹兼顾、权衡利弊、体、从粗略到精细、统筹兼顾、权衡利弊、反复检查、逐步改进。
反复检查、逐步改进。
设计基本结构草图,常常是先画工作面设计基本结构草图,常常是先画工作面草图,然后在工作面之间填材料(即着手设草图,然后在工作面之间填材料(即着手设计),逐步扩展设计,从局部到总体。
在此计),逐步扩展设计,从局部到总体。
在此过程中,通过改变工作面的大小、方位、数过程中,通过改变工作面的大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式等,不量及构件材料、表面特性、连接方式等,不断比较各种可能的结构,选择最佳方案断比较各种可能的结构,选择最佳方案。
第二章第二章机械机械结构设计导论结构设计导论1、离合器的作用有哪些?
离合器的分类如何?
、离合器的作用有哪些?
离合器的作用是使同轴线的两轴、或离合器的作用是使同轴线的两轴、或轴与该轴上的空套传动件,如齿轮、皮带轮轴与该轴上的空套传动件,如齿轮、皮带轮等,根据工作需要随时接通或分离,以实现等,根据工作需要随时接通或分离,以实现设备的启停、变速、换向及过载保护。
设备的启停、变速、换向及过载保护。
按其结构、功能的不同按其结构、功能的不同啮合式离合器啮合式离合器摩擦式离合器摩擦式离合器超越式离合器超越式离合器安全离合器安全离合器按其操作方式的不同按其操作方式的不同:
操纵式(机械、气动、:
操纵式(机械、气动、液压、电磁操纵式)和自动离合器液压、电磁操纵式)和自动离合器2、啮合式离合器有哪些优、缺点?
应用于哪、啮合式离合器有哪些优、缺点?
应用于哪些场合?
些场合?
由两个半离合器组成,利用两个半离由两个半离合器组成,利用两个半离合器的齿爪相互啮合传递运动和转矩。
按合器的齿爪相互啮合传递运动和转矩。
按其结构的不同,又可分为牙嵌式和齿轮式其结构的不同,又可分为牙嵌式和齿轮式优点:
结构简单、紧凑,接合后不会产生优点:
结构简单、紧凑,接合后不会产生滑动,可传递较大扭矩且传动比准确滑动,可传递较大扭矩且传动比准确缺点:
但齿爪不易在运动中啮合,一般只能缺点:
但齿爪不易在运动中啮合,一般只能在停转或相对转速较低时接合,故操作不便在停转或相对转速较低时接合,故操作不便。
应用:
用于要求保持严格运动关系,或速度应用:
用于要求保持严格运动关系,或速度较低的传动链中。
较低的传动链中。
3、试述摩擦式离合器的优、缺点和使用场合、试述摩擦式离合器的优、缺点和使用场合?
优点:
1、靠摩擦力传递运动和扭矩,过载、靠摩擦力传递运动和扭矩,过载时离合器接合面产生打滑,能避免损坏零件,时离合器接合面产生打滑,能避免损坏零件,起到安全保护作用起到安全保护作用2、且摩擦片的接合及分离动作是逐步完成、且摩擦片的接合及分离动作是逐步完成的,连续且平稳,无冲击,可以在运转中进的,连续且平稳,无冲击,可以在运转中进行行缺点:
因摩擦片的打滑不能保证准确的传动缺点:
因摩擦片的打滑不能保证准确的传动比,且传递的扭矩不可过大比,且传递的扭矩不可过大使用场合使用场合:
广泛用于需要频繁启动、制动或:
广泛用于需要频繁启动、制动或速度大小及方向频繁变换的传动中。
速度大小及方向频繁变换的传动中。
18、单边拨动滑移齿轮,发生自锁时,如何消除、单边拨动滑移齿轮,发生自锁时,如何消除?
为了使滑移齿轮能顺利移动为了使滑移齿轮能顺利移动,拨动力拨动力F必须克必须克服滑移齿轮与轴间的摩擦阻力服滑移齿轮与轴间的摩擦阻力B滑移齿轮长度滑移齿轮长度A滑移齿轮中心滑移齿轮中心到拨叉拨动部位的径到拨叉拨动部位的径向距离向距离联立两方程联立两方程附加正压力附加正压力N:
在接触长度一半上按三角形分布在接触长度一半上按三角形分布代入代入f值后,可知值后,可知会发生自锁会发生自锁因此设计时应保证使因此设计时应保证使A满足下列条件满足下列条件即即补充、写出传动路线表达式。
补充、写出传动路线表达式。
P26图图2-13,图图2-14图图a是由两个滑移齿轮变是由两个滑移齿轮变速组组成的变速系统速组组成的变速系统传动路线表达式:
传动路线表达式:
六种转速六种转速运动传至运动传至轴后,轴后,分两条路线传给分两条路线传给主轴主轴在轴在轴和轴和轴之间、轴之间、轴和轴和轴之间采用了两之间采用了两个三联滑移齿轮变速组,轴个三联滑移齿轮变速组,轴的一种转速传至的一种转速传至轴轴可变为可变为9种种轴轴到轴到轴之间的之间的机构看成是变速级机构看成是变速级数为数为2的变速组的变速组轴轴到轴到轴之间之间33218级转速级转速一个变速传动系统一个变速传动系统的变速级数等于各的变速级数等于各变速组变速级数的变速组变速级数的乘积乘积!
第三章第三章典型工程结构实例典型工程结构实例4、符合轴向静定原则的轴向支承方式有哪三、符合轴向静定原则的轴向支承方式有哪三种?
试简述每种支承方式的特点。
种?
P63符合轴向静定原则的常见轴承轴向支承方式有三种符合轴向静定原则的常见轴承轴向支承方式有三种一端定位支承方式:
固定一端定位支承方式:
固定-松弛支承方式松弛支承方式两端定位两端定位-调隙支承方式:
调隙支承方式:
将两个轴向定位约束分别安置在轴两端的支承上,它通将两个轴向定位约束分别安置在轴两端的支承上,它通常由两个圆锥滚子轴承或两个角接触轴承组成常由两个圆锥滚子轴承或两个角接触轴承组成装配时用螺母或其他方法调节轴承圈,装配时用螺母或其他方法调节轴承圈,保证所需的轴向间隙或轴向预紧保证所需的轴向间隙或轴向预紧无轴向刚体位移无轴向刚体位移当轴的热膨胀比支承它的壳体热膨胀当轴的热膨胀比支承它的壳体热膨胀大时,会引起附加轴向力大时,会引起附加轴向力可调节的轴承轴向间隙可调节的轴承轴向间隙限制附加限制附加轴向力轴向力两端定位两端定位-游隙支承方式游隙支承方式近似于两端定位近似于两端定位-调隙支承方式调隙支承方式:
将两个轴向约束分别:
将两个轴向约束分别安置在轴两端的支承上,但其中一个支承的轴向止推件安置在轴两端的支承上,但其中一个支承的轴向止推件和轴承圈和轴承圈(通常为外圈通常为外圈)之间留有一定的间隙之间留有一定的间隙S。
5、常用轴承中,哪些轴承可单独做固定支撑、常用轴承中,哪些轴承可单独做固定支撑?
哪些必须成对用作固定支承?
哪些不可用?
哪些不可用作固定支承?
作固定支承?
P67一端定位支承方式:
由于松弛轴承在轴向完一端定位支承方式:
由于松弛轴承在轴向完全自由,即不能承受任何轴向力,因此,固全自由,即不能承受任何轴向力,因此,固定支承必须要能承受正反双向轴向力定支承必须要能承受正反双向轴向力能承受很小轴向力能承受很小轴向力6、何谓松弛轴承?
为什么松弛轴承最多只能、何谓松弛轴承?
为什么松弛轴承最多只能一圈轴向定位?
至少必须一圈轴向定位?
一圈轴向定位?
在一端定位支承方式中,松弛轴承的功能在一端定位支承方式中,松弛轴承的功能是保证轴在轴向能完全自由伸缩是保证轴在轴向能完全自由伸缩松弛轴承轴向定位的原则是,在满足轴承松弛轴承轴向定位的原则是,在满足轴承不承受轴向力的前提下,尽量多加轴向定不承受轴向力的前提下,尽量多加轴向定位,避免轴承游动位,避免轴承游动当滚动体和一轴承圈之间在轴向有相对移动的可能性时,当滚动体和一轴承圈之间在轴向有相对移动的可能性时,松弛轴承内外圈松弛轴承内外圈4个面都得轴向定位个面都得轴向定位当滚动体和任一轴承圈之间在轴向都无相对移动的可能当滚动体和任一轴承圈之间在轴向都无相对移动的可能性时,为避免轴承游动,至少将一圈轴向定位性时,为避免轴承游动,至少将一圈轴向定位7、分析图、分析图6-16,图,图6-18,图,图6-21,图,图6-22,图图6-24,图,图6-25所示主轴的支承,他们是否所示主轴的支承,他们是否符合轴向静定原则?
分别属于哪一种轴向支符合轴向静定原则?
分别属于哪一种轴向支承方式?
承方式?
一端固定一端固定-一端松弛:
图一端松弛:
图6-16,图图6-18,图图6-21,图图6-22两端两端-调隙:
图调隙:
图6-24,图图6-25第三章第三章CA6140型卧式车床的结构分析型卧式车床的结构分析1、分析、分析CA6140车床传动系统车床传动系统
(1)证明)证明f2=0.5f1(f1为纵向进给量,为纵向进给量,f2为为横向进给量)。
横向进给量)。
F横横=1*58/58*33/33*63/100*100/75*25/36*u基基*25/36*36/25*u倍倍*28/56*36/32*32/56*4/29*40/48*48/48*59/18*5=0.355*u基基*u倍倍F纵纵=1*58/58*33/33*63/100*100/75*25/36*u基基*25/36*36/25*u倍倍*28/56*36/32*32/56*4/29*40/48*28/80*Pi*2.5*12=0.71*u基基*u倍倍f2=0.5f1
(2)算出主轴的转速级数)算出主轴的转速级数Z、正转最高转速、正转最高转速n和反转最低转速和反转最低转速n。
转速级数转速级数Z=2*3*(1+2*2)=304条传动路线条传动路线:
u1=28/80*20/80=1/16;
u2=28/80*51/50=1/4;
u3=50/50*20/80=1/4;
u4=50/50*51/50=1;
u2=u3,所以只有,所以只有3种传动比种传动比所以:
所以:
2*3*(4-1)=18加上高速加上高速6级,总的级,总的24级级正转最高转速正转最高转速1400转转/min,参考图,参考图5-16反转最低转速:
反转最低转速:
900*50/36*22/58*20/80*20/80*26/58=120(3)当主轴转速分别为)当主轴转速分别为450r/min,160r/min,40r/min时,各能实现扩大螺距多少倍?
时,各能实现扩大螺距多少倍?
转速转速20r/min,能扩大螺距能扩大螺距16倍;
倍;
40r/min扩大螺扩大螺距距4倍,倍,160r/min不能扩大不能扩大4倍及倍及16倍,扩大倍,扩大16倍只能是最低倍只能是最低6级转速、扩大级转速、扩大4倍只能是次低倍只能是次低6级级转速转速(4)主传动和刀架传动中共有几个换向机构)主传动和刀架传动中共有几个换向机构?
他们的作用是什么?
能否互相替换?
主轴的两个换向装置:
轴主轴的两个换向装置:
轴1正反(离合器)、轴正反(离合器)、轴IX,X实现左实现左/右旋螺纹,溜板箱换向机构右旋螺纹,溜板箱换向机构M6、M7实现进给左实现进
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