机械设计16章解析

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Inventor机械设计实战教程16 运动仿真

♦ 约束特点：
必须有一个运动约束确定两者的基本位置，例如例子中的“平面运动”；大多数情况下需要使用“滚动+相切”的方式，否则另加相切约束。
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AIP2008 实战教程 – 16
其中，名字前缀 Rl 是 Rolling(滚动)的意思。
♦ 与Inventor的装配约束相关：
不能继承 Inventor 中“运动约束”下的“转动-平动”装配约束，虽然两者应当是完全对应的。否则出现图 16-14 的提示。所以，只好在运动仿真中重新添加。
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AIP2008 实战教程 – 16
图 16-2 运动仿真设置
3. 基本运动约束
在运动仿真中， Inventor 默认情况下会自动将装配中的约束转换成基本运动约束，但却不能再添加基本运动约束。因此读者在看这节时，可以把运动仿真设置中的“自动更新已转换的连接”禁用，这样就可以手动添加基本运动约束。
♦ 非柔性子部件被视为单个刚体。包含子部件的单个零件也是刚体，不能在非柔性子部件的
零件之间定义运动连接。
♦ 因为零件是刚体，且在连接中处于空闲状态，所以可以对机械装置
进行过约束。例如，如果指定约束一个自由度，而该自由度已经受
到另一个现有连接需作如下操作：打开一个需要进行运动仿真
的装配文件，在 “应用程序”菜单下选择“运动仿真”，即可进入Inventor
运动仿真界面。参见图16-1所示。
图 16-1 进入界面
2. 基础参数
在切换到运动仿真环境中之后，一般要设置一些基础参数。先点击工具面板上的 “运动仿真设置”按钮，会弹出对话框，参见图16-2。
当“自动更新已转换的连接”处于激活状态时，Inventor会在进入运动仿真模块后，自动把装配约束转换为标准连接，但同时用户也不能再添加标准连接了，也就是不能添加后面所讲的“基本运动约束”。如果通过清除该框来禁用“自动更新已转换的连接”，系统会显示一条消息警告用户将删除所有已转换的连接，此后用户可以添加标准连接，如果有装配约束，也可以通过“转换装配约束”手动转换装配约束。

高等教育出版社第16章机械设计基础第五版滚动轴承

计算准则：一般轴承 —疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度计算
低速或摆动轴承 —只进行静强度计算
高速轴承 —进行疲劳寿命计算、校验极限转速。
二、轴承寿命
轴承的寿命：轴承的一个套圈或滚动体材料出现第一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相对于另一个套圈的总转数，或在某一转速下的工作小时数。
由于制造精度、材料的差异，即使是同样的材料、同样的尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也不相同，也会产生和大得差异，甚至相差达到几十倍。一个具体的轴承很难预知其确切的寿命，但试验表明，轴承的可靠性与寿命之间有如P278图 16-6的关系曲线。
如图所示，有两种受力情况：
（1）若FA+FS2>FS1
由于轴向固定，轴不能向右移动，即轴承1被压紧，由力的平衡条件得： FA
O1
O2
轴承1（压紧端）承受的轴向载荷为：
Fa1 FA Fs 2
轴承2（放松端）承受的轴向载荷为：
Fa 2 FS 2
（1）若FA+FS2<FS1
即FS1-FA>FS2，则轴承2被压紧，由力的平衡条件得：轴承1（放松端）承受的轴向载荷：
N
三、当量动载荷的计算
滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的试验向心轴承是指轴承受纯径向载荷，条件下确定的。
推力轴承是指承受中心轴向载荷。
如果作用在轴上的实际载荷既有径向载荷，又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与试验条件相当的载荷后，才能和基本额定动载荷进行比较。换算后的载荷是一种假定的载荷，故称为当量动载荷：径向载荷轴向载荷
图a所示的为外圈宽边相对（背对背）安装，称为反装。图b的为外圈窄边相对（面对面）安装，称为正装。

机械设计基础第十六章习题参考答案

第十六章轴16-13、已知图16-41中所示直齿轮减速器输出轴在安装齿轮处的直径65d mm =，齿轮轮毂长85mm ，齿轮和轴的材料均为45钢。

齿轮分度圆直径为0300d mm =，所受圆周力8000t F N =，载荷有轻微冲击。

试选择该处平键的尺寸。

如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能传递的转矩T 有多大？06264[]45[]100120a,[]1100.38000120022441200110100.06548006.710.065110102.5 2.50.065162.56174162.5p p p t T dhlMP MPad T F T dhl hl hl mm l d mm h mm σσσσσ=≤====⨯=⨯==≤⨯≥=⨯⨯<=⨯=∴≥= p p 解：普通平键的挤压强度条件为F =A 号钢在轻微冲击下的取F 则有：=A 又查表61501.544dhl N m σσσσ'''⨯⨯⨯⨯⨯⨯'== p p max p -6-36maxp -8可选l=140mm,h=11mm,b=18mm 如果轮毂材料为铸铁，则该平键所能承受的最大挤压力为[]=5060MPa,取[]=60MPa 。

4T 则由[]=得：dhl111401065106010T []=16-14、已知一传动轴所传递的功率16k N W =，转速720/min n r =，材料为275Q 钢。

求该传动轴所需的最小直径。

3316955010n []0.2d 16,720/min.118d 11833.18N kW PT W d P kW n r A mm τττ=⨯=≈≤≥====∴≥=解：当传动轴传递的功率为时，其扭转强度条件为即：其中16-15、图16-42所示为一直齿圆柱齿轮减速器输出轴的示意图。

有关尺寸如图所示。

轴承宽度为20mm ；齿轮宽度为50mm ，分度圆直径为20mm ，传递的功率为 5.5N kW =，转速300/min n r =。

《机械设计基础》第五篇通用机械零部件第16章

轴头和轴身３部分组成。轴上与轴承配合的部分称轴颈，安装轮毂的部分称轴头，连接轴颈和轴头的部分称轴身。
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１６.１轴
• 轴颈和轴头的直径应取标准值，直径的大小由与之相配合部件的内孔决定。轴上螺纹、花键部分必须符合相应的标准。
• ２.轴上零件的轴向定位及固定 • 轴向定位及固定是使零件在轴上有确定的轴向位置。轴上零件的轴向
外形不同又可分为光轴（如图１６－３所示）和阶梯轴（如图１６－１所示）。由于阶梯轴上的零件便于拆装与固定，又能节省材料和减轻重量，所以在机械中应用最为广泛。
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１６.１轴
• ② 曲轴。轴线不为直线的轴称为曲轴，如图１６－４所示，是机械中的专用零件。
• ③ 挠性轴。还有一种可以把回转运动灵活地传到任何位置的钢丝软轴，也称为挠性轴，如图１６－５所示。它是由多组钢丝分层卷绕而成的，其主要特点是具有良好的挠性，常用于医疗器械、汽车里程表和电动的手持小型机具（如铰孔机等）的传动等。
定位及固定是以轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈和轴承端盖等来保证的。与轮毂相配装的轴段长度，一般应略小于轮毂宽２～３ｍｍ。常用的轴向定位及固定的方法如表１６－２所示。 • ３.轴上零件的周向定位及固定 • 为了满足机器传递运动和扭矩的要求，轴上零件除了需要轴向定位外，还必须有可靠的周向定位。
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示。
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１６.１轴
• （３）为了便于轴上零件的装配和去除毛刺，轴端及轴肩一般均应制出４５°的倒角。
• （４）为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽和越程槽等尺寸一致。
• （５）为便于轴上零件的装拆和固定，常将轴设计成阶梯形。如图１６－１０所示为阶梯轴上零件的装拆图。图中表明，可依次把齿轮、套筒、左端滚动轴承、轴承盖、带轮和轴端挡圈从轴的左端装入。由于轴的各段直径不同，当零件往轴上装配时，既不擦伤配合表面，又装配方便。右端滚动轴承从轴的右端装入，为使左、右端滚动轴承易于拆卸，套筒厚度和轴肩高度均应小于滚动轴承内圈的厚度。

机械原理与机械设计 (下册) 第4版第16章螺旋传动

d1 4
11
滑动螺旋传动
Q275 钢 40 时，优质碳素钢 60 时，不必校核。
淬火钢未淬火钢
85 85
90 90
Fc
480
1 0.0002 2
πd12 4
Fc
π 2 EI a
l 2
Fc
340
1 0.00013 2
πd12 4
Fc
π 2 EI a
l 2
高精度传动，进行螺杆刚度计算；高速传动，验算螺杆临界转速。
（圆整）
整体式螺母 1.2 ~ 1.5 剖分式螺母 2.5 ~ 3.5 精度高、寿命长 4
旋合圈数 Z H / P 10
自锁性
（不圆整）
v
arctan
cos
2. 螺纹牙强度计算
螺母；悬臂梁假定
抗剪强度条件 F [ ]
πDbZ
抗弯强度条件
b
6Fa πDb2Z
[ b ]
8
滑动螺旋传动
第十六章螺旋传动
螺旋传动的应用和分类
第一节螺旋传动的应用和分类
功能利用螺旋副，将回转运动变为直线运动，同时传递动力。
螺旋机构
自由度
M 1
F (6 M )n (i M ) pi i5 (6 4) 2 (5 4) 3
1
简单螺旋机构
滑块位移
s2
1
2π
S
1
差动螺旋机构运动形式变换
12
滑动螺旋传动
5. 螺杆刚度计算
轴向载荷 F 作用，螺杆拉压，螺距变形量
PF
FP EA
4FP πd12 E
转矩 T 作用，螺杆扭转，一个螺距长度内的扭转角
TP 32TP

机械设计基础--滚动轴承

?
RV2 RH2 Fr
角接触球轴承
RV1 RH1 1,角接触轴承的派生轴向力 Fs O -支反力作用点,即法线与轴线的交点. 向心角接触轴承(角接触球轴承,圆锥滚子轴承)受纯径向载荷作用后,会产生派生轴 FS 向分力 FS . O F 派生轴向力: si ≈ 1.25 Fr tgα 注意 F 的
Fr1 ● 若 FS1 + FA > FS2
Fr2
轴向合力向右,轴有向右移动的趋势,
但外圈被固定, 右轴承被压紧,会产生反力FS2′, 即:Fa1=FS1 (放松端) 使轴向力平衡, 使得 FS 1 + FA = FS 2 + FS 2 ′ FS2 和 FS2′ 都是右轴承所受的力,故: Fa 2 = FS 2 + FS 2 ′ = FS 1 + FA 而左轴承被放松, 故:Fa1 = FS 1
(放松端)
1 FS2′
FS1
2
FA
FS2
● 若 FS2 + FA < FS1, 轴向合力向左,轴有向左移动的趋势, 右轴承被压紧,会产生反力FS 2′, 使轴向力平衡:
FS 1 = FS 2 + FA + FS 2 ′ Fa1 = FS 1
(放松端)
∴
Fa 2 = FS 1 FA(压紧端)
归纳如下: 根据排列方式判明派生轴向力 FS 1,FS2 的方向; 判明轴向合力指向及轴可能移动的方向, 分析哪端轴承被"压紧",哪端轴承被"放松"; "放松"端的轴向载荷等于自身的内部轴向力, "压紧"端的轴向载荷等于除去自身派生轴向力后其它轴向力的代数和. 对于能够承受少量轴向力而α=0 的向心轴承: (如深沟球轴承) 因为:α=0 , FS1=0 ,FS2= 0 所以:Fa=FA 图中: Fa1=0 Fr1 Fa2=FA FA

机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版

机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。

什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。

大学机械设计习题-滚动轴承习题及答案

！第十六章滚动轴承重要基本概念1．滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时，滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。

其中，滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷（变接触应力），固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷（接触应力）。

2．滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式（又称正常失效形式）是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。

当轴承转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动，且静载荷很大时，其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。

3．滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承，进行针对疲劳点蚀的寿命计算。

对于转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动的轴承，进行静强度计算。

…4．滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命：一批相同的轴承在相同的条件下运转，当其中10%的轴承发生疲劳点蚀破坏（90%的轴承没有发生点蚀）时，轴承转过的总转数L10（单位为106转），或在一定转速下工作的小时数L10h （单位为小时）。

5．滚动轴承的基本额定动载荷C是指轴承寿命L10恰好为1（106转）时，轴承所能承受的载荷。

表示轴承的承载能力。

对于向心轴承：C 是纯径向载荷；对于推力轴承：C 是纯轴向载荷；在使用中要注意C 的3条含义：90%可靠度、基本额定寿命106 转、C 的方向。

精选例题与解析例16-1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。

已知两轮上的轴向力分别为F a1 = 3000 N，F a2 = 5000 N，方向如图。

轴承所受径向力R1= 8000 N，R2 = 12000 N。

冲击载荷系数f d = 1，其它参数见附表。

求两轴承的当量动载荷P1、P2。

&例11-1图1解：1．求内部派生轴向力S 1、S 2的大小方向S 1 = = ×8000 = 5440 NS 2 = = ×12000 = 8160 N ，方向如图所示。

< 2．求外部轴向合力F AF A = F a2－F a1 = 5000－3000 = 2000 N ，方向与F a2的方向相同，如图所示。

第16章机械设计弹簧PPT教案

▲ 对于重要压缩弹簧，为了保证承载面与轴线垂直，端部应磨平▲ 拉伸弹簧，为了便于联接与加载，两端制有拉构，
工艺试验包括：耐冲击、疲劳等试验
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三、弹簧的材料及许用应力
要求：高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、塑性和良好的热处理性能。
材料：优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金。
拉伸弹簧
（1）各圈相互并紧δ=0；
（2）制作完成后具有初拉力；
（3）端部做有拉钩，以便安装和加载。
拉钩形式：半圆钩环型、圆钩环型、转钩、可调转钩。
改进后的结构
拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同。
特点：结构简单、制造容易、但弯曲应力大。应用于中小载荷与不重要的场合。
特点：弯曲应力小。适用于变载荷的场，但成本较高。
(4)试算簧丝直径
(2) 选择旋绕比C，通常可取C ≈5 ~8，并算出补偿系数K值；
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(5)根据变形条件求出弹簧工作圈数
对于有预应力的拉伸弹簧
对于压缩弹簧或无预应力的拉伸弹簧
(6) 检查D2、D1、H0是否符合安装要求等;
(7) 验算
强度验算
振动验算
稳定性验算
①强度校核
弹簧的材料
碳素弹簧钢：含碳量在0.6 % ~0.9%之间，如65、70、85
合金弹簧钢：硅锰钢、铬钒钢。
有色金属合金：硅青铜、锡青铜、铍青铜。
优点：容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强度，适宜的韧性和塑性。
缺点：当d>12 mm，不易淬透，故仅适用于小尺寸的弹簧。
强度条件
当弹簧的设计计算及材力学性能数据精确性高时，取： SS =1.3~1.7；当精确性低时，取： SS =1.8~2.2。

《机械设计基础》第十六章机械传动系统设计

P T 9550 n
机械设计基础
3．传动比
传动比反映了机械传动增速或减速的能力。一般情况下，传动装置均为减速运动。在摩擦传动中，V带传动可达到的传动比最大，平带传动次之，然后是摩擦轮传动。在啮合传动中，就一对啮合传动而言，蜗杆传动可达到的传动比最大，其次是齿轮传动和链传动。
4．功率损耗和传动效率
《机械设计基础》
机械设计基础
第十六章机械传动系统设计
16.1 传动系统的功能与分类 16.1.1 传动机构的功能 1．变速：通过实现变速传动，以满足工作机的变速要求； 2．传递动力：把原动机输入的转矩变换为工作机所需要的转矩或力； 3．改变运动形式：把原动机输入的等速旋转运动，转变为工作机所需要的各种运动规律变化，实现运动运动形式的转换； 4．实现运动的合成与分解：实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机； 5．作为工作机与原动机的桥梁：由于受机体外形、尺寸的限制，或为了安全和操作方便，工作机不易与原动机直接连接时，也需要用传动装置来连接。 6．实现某些操纵控制功能：如起停、离合、制动或换向等。机械设计基础
nd i nr
2．选择机械传动类型和拟定总体布置方案
根据机器的功能要求、结构要求、空间位置、工艺性能、总传动比及其他限制性条件，选择传动系统所需的传动类型，并拟定从原动机到工作机的传动系统的总体布置方案。
3．分配总传动比
根据传动方案的设计要求，将总传动比分配分配到各级传动。
4．计算机械传动系统的性能参数
（3）传动比范围
不用类型的传动装置，最大单级传动比差别较大。当采用多级传动时，应合理安排传动的次序。
（4）布局与结构尺寸
对于平行轴之间的传动，宜采用圆柱齿轮传动、带传动、链传动；对于相交轴之间的传动，可采用锥齿轮或圆锥摩擦轮传动；对于交轴之间的传动，可采用蜗杆传动或交错轴齿轮传动。两轴相距较远时可采用带传动、链传动；反之采用齿轮传动。

机械设计-联轴器

结构：由瓦块、制动轮等零件组成。
工作原理：通电松开，断电后靠弹簧拉力实现制动。借助于瓦块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。断电制动是为了保证设备安全。
第十六章联轴器、离合器和制动器 32
瓦块材料：铸铁、或铸铁表面复以皮革或石棉带。瓦块制动器已经规范化，可根据所需的制动力矩选型。
二、带式制动器
引起磨损和发热；
22
第十六章联轴器、离合器和制动器 25
第十六章联轴器、离合器和制动器 26
2）多片式圆盘摩主动摩擦片被动摩擦片调整螺母
擦离合器
杠杆滑环
结构特点：多个摩擦片叠加在一起；
工作原理：移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分离。
第十六章联轴器、离合器和制动器 27 3. 滚柱超越离合器
第十六章联轴器、离合器和制动器 24
1）单片式圆盘摩擦离合器结构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环组成。
工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。
优点：
1.在任何转速条件下两轴都可 Rf
以进行结合； 2.过载时打滑，起保护作用；
33
Fa
3.结合平稳、冲击和振动小。
缺点：结合过程中不可避免出现打滑， 1
第十六章联轴器、离合器和制动器 9 3.套筒联轴器
这是一种结构最简单的固定式联轴器（图 19-4），这种联轴器是一个圆柱形套筒，用两个圆锥销来传递转矩。当然也可以用两个平键代替圆锥销。其优点是径向尺寸小，结构简单。结构尺寸推荐：D=(1.5-2)d；L=(2.8-4)d。此种联轴器尚无标准，需要自行设计，如机床上就经常采用这种联轴器。
第十六章联轴器、离合器和制动器 28

大连理工机械设计基础作业解答：第16章-滚动轴承

（2）计算所需基本额定动载荷表16-8，室温下工作，ft=1；表16-9，有轻微冲击，fp=1.2
Cr '
f
pP ft
(
60n 106
Lh
)1/
1.2
7790 1
(
601250 106
5000)1/
3
67.4KN
因所需的Cr’<Cr=72.2KN,故所选轴承适用。
16-6 根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，反装排列，如图16-6图所示。已知两个轴承所受径向力分别为Fr1=1470N, Fr2=2650N，外加轴向力FA=1000N,轴颈d=40mm,转速n=5000r/min,常温下运转，有中等冲击，预
期寿命Lh=2000h,时试选择轴承型号。
当量动载荷
P1 X1Fr1 Y1Fa1 0.411470 0.87 2802 3040N
P2 X 2Fr2 Y2Fa2 1 2650 01802 2650N
（4）计算所需的基本额定动载荷
查表16-8，常温下工作，ft=1;查教材表16-9，有中等冲击，取fp=1.5；ε=3；并取轴承1的当量动载荷为计算依据。
期寿命Lh=2000h,时试选择轴承型号。
F1' 0.68Fr1 0.681470 1000N F2 ' 0.68Fr2 0.68 2650 1802N
，方向向左，方向向右
因为FA F2 ' 1000 1802 2802 N F1' 1000 N
轴承1被压紧 Fa1 FA F2 ' 10001802 2802N
第十六章滚动轴承
16-4 一矿上机械的转轴，两端用6313深沟球轴承支承，每个轴承承受的径向载荷Fr=5400N，轴的轴向载荷Fa=2650N，有轻微冲击，轴的转速n=1250r/min，预期寿命Lh=5000h，问是否适用。

机械设计第十六章课后习题答案.doc

16-1解由手册查得6005深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径：！二■-，普通精度等级（0 级）。

主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。

N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径£ =，6级精度。

只能承受径向载荷,适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。

7207CJ角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径£=二|"：、"，接触角-I. = - -l，J ,钢板冲压保持架，普通精度等级。

既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击，一般成对使用，对称布30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径戈二UhE，5级精度。

能同时承受径向载荷和轴向载荷。

适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置16-2 解室温下工作-X 载荷平稳・’ ，球轴承打=-：查教材附表1，（1 ）当量动载荷" ■"'''''时在此载荷上，该轴承能达到或超过此寿命的概率是90%（2 ）当量动载荷■_时= 8^60 ft当量动载荷查教材附表1，可选用轴承6207 （基本额定动载荷■- - ■' ■）16-4解（1 ）计算当量动载荷查手册，6313 的卜■:' ■' '' ，当量动载荷」•_』+£（2 ）计算所需基本额定动载荷查教材表16-9，室温下工作人；查教材表16-10 有轻微冲击，」：，球轴承u --因所需的-，所以该轴承合适。

16-5 解选择轴承型号查教材表16-9，工作温度125 'C 时，…';载荷平稳，_ 1/SOx 2000 (―x800012.3J? 123x26^0= 0.5S，查教材表16-12，并插值可得es 0.2J，所以7^12尹000= 6741(1N=S7.™查教材附表1，根据「丁和轴颈亀一」」讥讥，可选用球轴承6408 （基本额定动载荷选用滚子轴承时，f = 1C /3查教材附表1，根据，和轴颈莖二二［小⑴，可选用圆柱滚子轴承 N208 （基本额定动载荷L . - 2)（2 ）滚子轴承的载承能力较大，并查手册可知其径向尺寸小。

哈尔滨工程大学机械设计基础第十六章滚动轴承简答题、机械基础易错判断填空整理

第十六章滚动轴承+机械改错、填空题1.（1）为什么现代机械设备中大多数采用滚动轴承而不是滑动轴承？答：因为通常情况下，滚动轴承和滑动轴承相比具有更灵活、安装方便、效率高、摩擦力矩小、成本低、润滑简单等优点。

2.（1）与滑动轴承相比，滚动轴承具有哪些优点和缺点？答：优点：效率高、润滑方便、摩擦阻力小、互换方便等；缺点：抗冲击能力差，高速时存在噪声，工作寿命比不上液体润滑的滑动轴承等。

3.（1）滚动轴承由哪些元件组成？答：一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

4.滚动轴承共分几大类型，写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承能承受何种载荷（径向或轴向）。

答：调心球轴承代号1，调心滚子轴承代号2，圆锥滚子轴承代号3，推力球轴承代号5，深沟球轴承代号6，角接触球轴承代号7，圆柱滚子轴承代号N，滚针轴承代号NA。

主要承受径向载荷：1号、2号、6号联合载荷（以径向为主）：3号、7号仅限轴向载荷：5号仅限径向载荷（特殊情况可承受部分轴向载荷）：N仅限轴向载荷：NA5.在你说学过的滚动轴承中，哪几类滚动轴承是内、外圈可分离？（此题略过）答：略。

6.什么是滚动轴承的接触角？（此题略去）答：滚动体和外圈滚道接触点处的法线与垂直轴承轴线的平面所夹的锐角。

7.什么是滚动轴承的极限转速？（此题略去）答：滚动轴承在一定载荷和润滑条件，所能承受的最大转速称为轴承的极限转速。

8.（1）如果滚动轴承的极限转速不能满足要求，可采用哪些措施？（要求答出3项）答：提高轴承精度、适当增大间隙、改善润滑和冷却条件、改用青铜保持架等。

9.（1）当转速很高而轴向载荷不太大时，通常不用推力球轴承而用深沟球轴承来承受纯轴向载荷，为什么？答：原因：对于推力球轴承，在转速很高的情况下滚动体离心力大，与保持架摩擦发热严重；而对于深沟球轴承，其滚道比较深，能够承受轴向力；所以该情况下一般使用深沟球轴承而不使用推力球轴承。

10.什么是滚动轴承的角偏差？答：当滚动体内外圈之间存在偏移时，他们之间的倾斜角称为角偏差。

濮良贵《机械设计》(第9版)章节题库(第5篇其他零、部件)【圣才出品】

A．a→b→c→d→e B．a→e→c→d→b C．a→c→e→b→d D．a→e→b→d→c 【答案】B 【解析】螺旋弹簧的制造工艺及排序为卷制、挂钩的制作或端面圈的精加工、热处理、工艺试验及强压处理。
9．弹簧旋绕比 C 值选的过大的缺点是（）。 A．刚度过小 B．难于卷制 C．内侧剪应力大 D．尺寸过大【答案】A 【解析】根据弹簧的刚度计算公式：kF＝F/λ＝Gd/（8C3n）知，弹簧刚度与旋绕比 C 的三次方成反比，故 C 值若过大，则弹簧刚度会特别小，工作时稳定性差且易颤动；反之弹簧刚度大，簧丝卷绕时弯曲强烈，旋绕制造困难。
5．用同一种弹簧钢丝绕制成圈数相同而直径不同的两个圆柱形压缩螺旋弹簧，第一个弹簧的中径为 D2，在压力 F 作用下产生变形为λ，第二个弹簧的中径为 D2′，在相同压力 F 作用下产生变形为λ′，若 D2＞D2′，则λ与λ′的大小为（）。
A．λ＝λ′
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3．圆柱螺旋拉伸弹簧有两种：有初应力的和无初应力的。有初应力的弹簧在拉力达到
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一定值时，弹簧才开始初拉长。（）【答案】对【解析】有预应力的拉伸弹簧相当于有预变形 x，在达到一定的拉力之前弹簧不发生形
变。
【答案】扭剪；弯曲应力
三、判断题 1．圆柱螺旋压缩弹簧，在轴向载荷作用下，弹簧外侧的簧丝截面上受应力最大。（）【答案】错【解析】弹簧簧丝截面上内侧的应力最大。
2．为使压缩弹簧在压缩后，仍能保持一定的弹性，设计时应考虑在最大工作载荷作用下，各圈之间必须保留一定的间距。（）
【答案】对【解析】由弹簧变形特性可知，在设计时要保证在最大工作载荷作用下，各圈之间仍然具有一定的间距以保证弹性可靠。

机械设计基础第16章

16.1.3 联想创新法
联想是由一事物想到另一事物的心理活动或思维方式。联想思维由此及彼、由表及里，形象生动，无穷无尽。利用联想思维进行创造的方法称为联想创新法。联想创新法的主要类型如下。（1）相似联想（2）接近联想（3）对比联想（4）强制联想
16.2 机构创新设计
16.2.1 根据组合原理创新
•
1、
功的路。20.10.1520.10.15Thursday, October 15, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。1 5:05:48 15:05:4 815:051 0/15/2 020 3:05:48 PM
16.1.2 系统分析法
1.设问探求法
这是用系统提问的方式打破传统思维的束缚，以拓展设计思路、提高创新能力的一种方法。设问探求法主要有 “5W2H法”和“奥斯本设问法”两种。
2.列举分析法
列举分析法是通过详细列举待设计、改进产品的各种特性，在全面分析的基础上找出更多设计方案的创新方法，常见的有特性列举法、缺点列举法和希望点列举法。
2.机构的倒置
机构的运动构件与机架的转换，称为机构的倒置。按照运动相对性原理，机构倒置后各构件间的相对运动关系不变，但可以得到不同特性的机构。图16.2为机构倒置的例子。
16.3 结构方案的创新设计
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，决定满足功能要求的机械结构，所确定的结构除应能够实现原理方案所规定的动作要求外，还应能满足设计对结构的强度、刚度、精度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方面的要求。
16.3.2 提高性能的设计
机械产品的性能不但与原理设计有关，结构设计的质量也直接影响产品的性能，甚至影响产品功能的实现。在图16.3（a）中，过盈配合连接结构在轮毂端部应力集中严重，图（b）、（c）、（d）的结构通过降低轴或毂相应部位的局部位置的刚度使应力集中有所降低。

机械设计ppt课件第16章轮毂联接

[sp]、[p]为许用应力与许用压力
花键连接
花键连接是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹槽中所构成的连接。其工作面是键齿侧。
花键连接是多齿传递载荷，故比平键连接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)；
花键连接一般用于定心精度要求高和载荷较大的地方。
根据用途，平键又可分为普通平键导向平键滑键
详细说明
一、键连接的分类、结构型式及应用
键连接
2．半圆键连接
键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。常用于锥形轴端与轮毂的连接。
4．切向键
由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～130°角的两个键。
详细说明
楔键的上、下表面为工作面，两侧面为非工作面。键的上表面与键槽底面均有 1:100 的斜度。工作时，键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠其摩擦力和挤压传递扭矩。
3．楔键连接
详细说明
详细说明
键连接
二、键的选择和强度核
1．键的尺寸选择
b×h根据轴径d由标准中查得，键的长度参考轮毂的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规定的尺寸系列。
详细说明
设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均匀分布，则普通平键的强度条件为:
当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按个键计算。
键连接
(圆头平键)
(平头平键)
(单圆头平键)
导向平键和滑键连接的强度条件为：
例题
式中：
静连接：

AUTODESKINVENTOR2024机械设计实战教程16运动仿真

AUTODESKINVENTOR2024机械设计实战教程16运动仿真在AutoDesk Inventor 2024机械设计实战教程中，第16章主要介绍
了运动仿真的相关内容。

运动仿真在机械设计中起到了非常重要的作用，
可以帮助设计师更好地理解和分析机构运动的特性，从而改善设计，提高
设计的准确性和效率。

通过学习本章内容，读者可以了解到如何使用运动仿真工具对机械设
计进行分析和优化。

运动仿真可以帮助设计师更好地理解机构的运动特性，发现潜在问题，并提出相应的解决方案。

这对于改进设计、提高产品质量
和效率具有重要意义。

总之，AutoDesk Inventor 2024机械设计实战教程中的第16章对运
动仿真进行了详细介绍，并通过实例演示了如何使用运动仿真工具对机构
进行分析和优化。

通过学习本章内容，读者可以获得更深入的机械设计知
识和技能，提高设计的准确性和效率。

机械设计16章解析

Inventor机械设计实战教程16 运动仿真

高等教育出版社第16章 机械设计基础第五版滚动轴承

机械设计基础 第十六章 习题参考答案

《机械设计基础》 第五篇 通用机械零部件 第16章

机械原理与机械设计 (下册) 第4版 第16章 螺旋传动