上理机械结构设计习题答案公开课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械构造设计,习题答案,第1页,第一章 机械构造设计导论,1、机械构造包括那几种方面设计？各自设计内容和目旳怎样？本课程侧重学习是哪方面设计？详细规定是什么？,第2页,机械构造设计，可分为下述三个方面：,（1）功能设计 为满足重要机械功能规定而进行设计,（2）质量设计 兼顾多种规定和限制，提高产品质量和性能价格比,（3）优化设计和创新设计 用构造设计变元等措施系统地构造优化设计解空间，用发明性设计思维措施和其他科学措施优选和创新。,本课程侧重学习功能设计和质量设计。,详细规定：学习构造设计基本原则，理解构造设计环节和措施,第3页,2、构造设计过程基本原则是什么？结合以往做过课程设计（如减速器设计等），解释设计过程原则。,第4页,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、反复检查、逐渐改善。,设计基本构造草图，常常是先画工作面草图，然后在工作面之间填材料（即着手设计），逐渐扩展设计，从局部到总体。在此过程中，通过变化工作面大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式等，不停比较多种也许构造，选择最对旳方案。,第5页,第二章 机械构造设计导论,1,、离合器作用有哪些？离合器分类怎样？,离合器作用是使同轴线两轴、或轴与该轴上空套传动件，如齿轮、皮带轮等，根据工作需要随时接通或分离，以实现设备启停、变速、换向及过载保护。,第6页,按其构造、功能不一样样,啮合式离合器,摩擦式离合器,超越式离合器,安全离合器,按其操作方式不一样样：操纵式（机械、气动、液压、电磁操纵式）和自动离合器,第7页,2、啮合式离合器有哪些优、缺陷？应用于哪些场所？,由两个半离合器构成，运用两个半离合器齿爪互相啮合传递运动和转矩。按其构造不一样样，又可分为牙嵌式和齿轮式,长处：构造简朴、紧凑，接合后不会产生滑动，可传递较大扭矩且传动比精确,缺陷：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。,应用：用于规定保持严格运动关系，或速度较低传动链中。,第8页,3、试述摩擦式离合器优、缺陷和使用场所？,长处：1、靠摩擦力传递运动和扭矩，过载时离合器接合面产生打滑，能防止损坏零件，起到安全保护作用,2、且摩擦片接合及分离动作是逐渐完毕，持续且平稳，无冲击，可以在运转中进行,缺陷：因摩擦片打滑不能保证精确传动比，且传递扭矩不可过大,使用场所：广泛用于需要频繁启动、制动或速度大小及方向频繁变换传动中。,第9页,18,、单边拨动滑移齿轮，发生自锁时，怎样消除？,为了使滑移齿轮能顺利移动,拨动力F必须克服滑移齿轮与轴间摩擦阻力,B滑移齿轮长度,A滑移齿轮中心到拨叉拨动部位径向距离,联立两方程,附加正压力 N:在接触长度二分之一上按三角形分布,第10页,代入f值后，可知,会发生自锁,因此设计时应保证使A满足如下条件,即,第11页,补充、写出传动路线表达式。P26图2-13,图2-14,图a是由两个滑移齿轮变速组构成变速系统,传动路线表达式：,六种转速,第12页,运动传至轴后，分两条路线传给主轴,在轴和轴之间、轴和轴之间采用了两个三联滑移齿轮变速组，轴一种转速传至轴可变为9种,轴到轴之间机构当作是变速级数为2变速组,第13页,轴,到轴,之间33218级转速,一种变速传动系统变速级数等于各变速组变速级数乘积！,第14页,第三章 经典工程构造实例,4、符合轴向静定原则轴向支承方式有哪三种？试简述每种支承方式特点。P63,第15页,符合轴向静定原则常见轴承轴向支承方式有三种,一端定位支承方式：固定,-,松弛支承方式,第16页,两端定位-调隙支承方式：,将两个轴向定位约束分别安顿在轴两端支承上，它一般由两个圆锥滚子轴承或两个角接触轴承构成,装配时用螺母或其他措施调整轴承圈，保证所需轴向间隙或轴向预紧,无轴向刚体位移,当轴热膨胀比支承它壳体热膨胀大时，会引起附加轴向力,可调整轴承轴向间隙 限制附加轴向力,第17页,两端定位,-,游隙支承方式,近似于两端定位-调隙支承方式：将两个轴向约束分别安顿在轴两端支承上，但其中一种支承轴向止推件和轴承圈(一般为外圈)之间留有一定间隙S。,第18页,5、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？哪些不可用作固定支承？P67,一端定位支承方式：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，固定支承必须要能承受正反双向轴向力,能承受很小轴向力,第19页,6、何谓松弛轴承？为何松弛轴承最多只能一圈轴向定位？至少必须一圈轴向定位？,在一端定位支承方式中，松弛轴承功能是保证轴在轴向能完全自由伸缩,松弛轴承轴向定位原则是，在满足轴承不承受轴向力前提下，尽量多加轴向定位，防止轴承游动,第20页,当滚动体和一轴承圈之间在轴向有相对移动也许性时，松弛轴承内外圈4个面都得轴向定位,第21页,当滚动体和任一轴承圈之间在轴向都无相对移动也许性时，为防止轴承游动，至少将一圈轴向定位,第22页,7、分析图6-16，图6-18，图6-21，图6-22，图6-24，图6-25所示主轴支承，他们与否符合轴向静定原则？分别属于哪一种轴向支承方式？,一端固定,-,一端松弛：图,6-16,图,6-18,图,6-21,图,6-22,两端,-,调隙：图,6-24,图,6-25,第23页,第三章 CA6140型卧式车床构造分析,1、分析CA6140车床传动系统,（1）证明f2=0.5f1（f1为纵向进给量，f2为横向进给量）。,F,横,=1,*,58/58*33/33*63/100*100/75*25/36*u,基*,25/36*36/25*u,倍,*28/56*36/32*32/56*4/29*40/48*48/48*59/18*5=0.355,*,u,基*,u,倍,F,纵,=1,*,58/58*33/33*63/100*100/75*25/36*u,基*,25/36*36/25*u,倍,*28/56*36/32*32/56*4/29*40/48*28/80*Pi,*,2.5*12=0.71,*,u,基*,u,倍,f2=0.5f1,第24页,（,2,）算出主轴转速级数,Z,、正转最高转速,n,和反转最低转速,n,。,转速级数,Z=2,*,3,*（,1+2,*,2,）,=30,4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，因此只有3种传动比,因此：2*3*（4-1）=18,加上高速6级，总24级,正转最高转速1400转/min，参照图5-16,反转最低转速：900*50/36*22/58*20/80*20/80*26/58=120,第25页,（,3,）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？,转速,20r/min,能扩大螺距,16,倍；,40r/min,扩大螺距,4,倍，,160r/min,不能扩大,4,倍及,16,倍，扩大,16,倍只能是最低,6,级转速、扩大,4,倍只能是次低,6,级转速,第26页,（4）主传动和刀架传动中共有几种换向机构？他们作用是什么？能否互相替代？,主轴两个换向装置：轴,1,正反（离合器）、轴,IX,，,X,实现左,/,右旋螺纹，溜板箱换向机构,M6,、,M7,实现进给左,/,右换向和横向进给前后换向。,第27页,（,4,）假如用光杆或丝杆既作车螺纹又作车外圆传动机构，有什么问题？,车螺纹用丝杆精度较高，使用少磨损也少，可保证有较高精度。另：光杆可以实现多种较小进给量，因此两者均不能取而代之。,第28页,（6）车径节螺纹和车公制螺纹时刀架传动路线有什么不一样样？为何？,挂轮,螺纹,小,蜗杆,大,路线,公制,M,5,接合,英制,M,3,、,M,5,合,第29页,（7）为了提高传动精度，车螺纹进给运动传动链中不应有摩擦传动件，而超越离合器却是靠摩擦传动，为何可以用于进给传动链中？,超越离合器防止高速和低速进给发生干涉。,第30页,2、分析CA6140车床构造,（1）主轴受轴向切削力作用后，怎样传到箱体上？,第31页,（2）片式摩擦离合器传递功率大小与哪些原因有关？怎样传递转矩？怎样调整？离合器轴向压力是怎样平衡？工作时摩擦离合器与否会自动松开？为何？,P17+P78,第32页,工作原理：当压紧机构带动压紧套向左移动，将内外摩擦片互相压紧时，则轴1运动靠摩擦片之间摩擦力，通过外摩擦片传给齿轮2，将运动接通。,因靠摩擦片之间摩擦力传递扭矩，因此离合器传递扭矩大小取决于压紧块压紧力、摩擦片间摩擦系数、摩擦片作用半径以及摩擦面对数。,第33页,（3）对照主轴箱展开图，阐明动力由电机传到轴1时为何要采用卸荷带轮？转矩是怎样传到轴1？试画出轴1有卸荷带轮和无卸荷带轮时受力状况简图。,第34页,第35页,（4）CA6140车床共有几种离合器？阐明它们各自用途和特点。,八个离合器：,M1,双向多片式摩擦离合器，,M2,齿轮式啮合离合器，,M8:,超越离合器，,M3M4M5,齿轮式离合器，,M6M7,牙嵌式离合器,第36页,（4）溜板箱中蜗杆转向变不变？迅速电机转向与否可以变化？为何？,不变、不变,第37页,（,6,）指出起保护作用装置名称,作用和工作原理。,互锁机构 图,4-15,制动器,第38页,（,6,）溜板箱中对开螺母操纵机构与纵向,横向进给操纵机构之间为何需要互锁。,为了防止损坏机床P86,在接通机动进给或迅速移动时,对开螺母不应闭合;反之,合上对开螺母时,就不许接通机动进给和迅速移动。,第39页,第40页,第41页,第42页,