机械设计基础习题例题

一、计算机构的自由度，并检验机构是否有确定的运动。 解题步骤：

1、 找出图中是否存在虚约束、复合铰链和局部自由度并在图中标注；

2、 写出自由度计算公式；

3、 分析确定活动构件数、低副数和高副数；

4、 带入公式求解；

5、 分析机构是否有确定的运动并说明原因。

解：图中A 处为局部自由度，B 处为复合铰链，C 处为虚约束。

= 3x9- 2x12-2 =1

该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。

h

l P P n F --=23

解：图中C 处为局部自由度，A 处为复合铰链，B 处为虚约束。

= 3x8- 2x11-1 =1

该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。

h l P

P n F --=23

解：图中A 处为局部自由度，B 处为虚约束。

= 3x4- 2x4-2 =2

该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。 二、轮系：

解题方法：1、判断轮系类型 2、分析组成 3、列出计算式 4、代入并求解。

h l P

P n F --=23

如图所示为电动机卷扬机的传动装置，已知各轮齿数z1=24,z2=33, z2’=21，Z3=78，Z3’=18 , Z4=30, Z5=78，求i15

例3 已知：z1=15,z2=25,z2’=20，Z3=60,n1=200r/min,n3=50r/min 求：n H

解：该轮系为周转轮系

已知各轮齿数z1=25,z2=20, z2’=25，Z3=20， Z H =100 , Z4=20,求i 14。（-0.072） 已知各轮齿数z1=40,z2=30, Z3=100，Z4=40, Z5=30，Z6=100,求i 1H. （-8.75）

三、判断下列铰链四杆机构的类型。

5

20156025'2

132313113-=⨯⨯-=-=--=

=

z z z z n n n n n n i H H H

H H 转向相反

与1min

/33.85

50200n r n n n H H

H

-=-=---

四、画出图示机构的压力角和传动角。

五、一对渐开线标准支持圆柱齿轮已知模数m=5mm，压力角为20º，传动比

1.8，标准中心距350mm，试求：两齿轮齿数，分度圆直径，齿顶圆直径，基圆直径，齿厚和齿槽宽。

六、用两个M10

[43.121πσ≤=d F a e

mZF a f≥CF p

如题

栓个数(

七、图15.18所示的一对7208AC 轴承分别受径向载荷F r1=5000N ，F r2=3000N ， 轴向外载荷F A =1700N ，试求两轴承的内部轴向力F ′，轴向载荷F a.和当量动载荷P 。

1．计算轴承径向载荷

2．计算轴承内部轴向力

轴承1的内部轴向力： F 1′=0.68×5000＝3400N ，方向向右 轴承2的内部轴向力：F 2′=0.68×3000＝2040N ，方向向左 3．计算轴承的轴向载荷

由图知，F 2′与F A 方向相同，其和 F 2′+F A =2040+1700=3740N> F 1′ 所以轴承1为“压紧”端，轴承2为“放松”端 轴承1的轴向载荷：F a1= F 2′+F A =2040+1700=3740N N 轴承2的轴向载荷：F a2= F 2′＝2040N 4．计算当量动载荷 轴承1载荷系数：根据r1a1F F =5000

3740=0.748＞e ，由表15–11得X 1=0.41，Y 1=0.87

轴承2载荷系数：根据

r2

a2F F =3000

2040=0.68=e ，由表15–11得X 2=1，Y 2=0

轴承1当量动载荷：P 1= X 1F r1+Y 1F a1 = 0.41×3740+0.87×5000=5883.4N 轴承2当量动载荷：P 2=X 2F r2+Y 2F a2= F r2=3000N

轴承的当量动载荷：P=5833.40N(取两个轴承中较大的) 八、齿轮受力分析