机械设计基础公式计算例题.doc

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1、.一、计算图所示振动式输送机的自由度。解：原动构件1绕A轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即＝5，＝7，＝0。则该机构的自由度为===1二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以、、、表示机构中各构件的长度，且设＜。如果构件为曲柄，则能绕轴相对机架作整周转动。为此构件能占据与构件拉直共线和重叠共线的两个位置及。由图可见，为了使构件能够转至位置，显然各构件的长度关系应满足（3-1）为了使构件能够转至位置，各构件的长度关系应满足或即（3-2）或（3-3）将式(3-1)、(3-2)、(3-

2、3)分别两两相加，则得同理，当设＞时，亦可得出得分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型：（1）若机构满足杆长之和条件，则：①以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。..②以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。③以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。（2）若机构不满足杆长之和条件则只能获得双摇杆机构。三、=====即==式中称为急回机构的行程速度变化系数。四、从动件位移与凸轮

3、转角之间的关系可用图表示，它称为位移曲线(也称曲线)位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，它是凸轮轮廓设计的依据凸轮与从动件的运动关系五、凸轮等速运动规律从动件等速运动的运动参数表达式为等速运动规律运动曲线等速运动位移曲线的修正..六、凸轮等加等减速运动规律（抛物线运动规律）等加等减速运动曲线图七、凸轮简谐运动规律（余弦加速度运动规律）简谐运动规律简谐运动规律运动曲线图八、压力角凸轮机构的压力角..法向力可分解为两个分力压力角的检验九、B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径d1=180mm，从动带轮基准直径d2=180mm，两轮的中心距α=630mm，主动带轮转速1450r/min，能传

4、递的最大功率P=10kW。试求：V带中各应力，并画出各应力、2、b1、b2及c的分布图。附：V带的弹性模量E=130~200MPa；V带的质量q=0.8kg/m；带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51；B型带的截面积A=138mm2；B型带的高度h=10.5mm。解题要点：V带传动在传递最大功率时，紧边拉力F1和松边拉力F2的关系符合欧拉公式，即F1/F2=。带速有效圆周力V带中各应力：紧边拉应力MPa离心力N离心拉应力MPa弯曲应力MPa..最大应力MPa各应力分布如图所示。十、设计一铣床电动机与主轴箱之间的V带传动。已知电动机额定功率P=4kW，转速nl=1440r/min，从动轮转速n

5、2=440r/min，两班制工作，两轴间距离为500mm。解：序号计算项目计算内容计算结果(1)计算功率PC=KAP=1.24KW由表6－5确定KAKA=1.2PC=4.8KW(2)选择带型根据PC=4.8KW和nl=1440r/min由图6－12选取A型(3)确定带轮基准直径由表6－4确定dd1dd2=idd1(1一e)=查表6－6取标准值dd1=100mmdd2=355mm(4)验算带速因为5m/s

6、单根V带传递的额定功率根据dd1和n1，查表6－7得Po=1.4KWPo=1.4KW(9)单根V带的额定功率增量查表6－7得△P0=0.17KW△P0=0.17KW(10)确定带的根数查表6－8得查表6－9得取Z=3(11)单根V带的初拉力查表6－1得F0=184.8N(12)作用在轴上的力FQ=1076.4N(13)带轮的结构和尺寸选取小带轮为实心式，其结构和尺寸由图6－14和表6－2计算确定，画出小带轮工作图，见图6－18十一、已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，齿数z1=20，传动比i=3，模数m=6mm，。试计算两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距、齿厚及中心距。解：该齿轮传动

7、为标准直齿圆柱齿轮传动，按表7-2所列公式计算如下：由得，分度圆直径..齿顶圆直径齿根圆直径齿距齿厚中心距十二、试设计一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。已知传递功率P1=10kW，主动轮转速n1=970r/min，传动比i=4.04，电动机驱动，载荷平稳，单向运转。解一般用途的减速器，常采用软齿面钢制齿轮。（1）选择齿轮材料并确定许用应力根据表7-9，小齿轮采用45钢调质，齿面硬度取240HBW，大齿轮采用