第一篇：0920機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ),作業(yè)答案（小編推薦）

填空題

1.由兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對運(yùn)動的連接稱為。

2.根據(jù)兩構(gòu)件接觸情況，可將運(yùn)動副分為______和______。兩構(gòu)件之間以點(diǎn)線接觸所組成的運(yùn)動副，稱為________副。面接觸形成的運(yùn)動副稱為________。

3.一個平面高副產(chǎn)生______個約束，而保留______個自由度。

4.在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個低副將引入_____個約束。

5.按凸輪的形狀分，凸輪機(jī)構(gòu)可分為_________，_________和_________。

6.以凸輪輪廓的最小向徑rb為半徑所作的圓稱為___________。

7.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越小，機(jī)構(gòu)的傳力特性越 _______。

8.凸輪機(jī)構(gòu)中__________運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊。

9.根據(jù)各齒輪軸線是否平行可以把齒輪系分為__________和空間齒輪系。

10.齒輪系包括_____________、_____________ 和_____________。

11.周轉(zhuǎn)輪系又可分為差動輪系和

。行星輪系和差動輪系都是____________齒輪系。

12.差動輪系自由度為______，行星輪系的自由度為______。

13.滾動軸承的派生軸向力是由軸承外圈的______指向______邊。

14.滾動軸承的外圈與軸承座孔的配合采用________________。滾動軸承的內(nèi)圈與軸頸的配合采用________。

15.滑動軸承按其所承載方向的不同，可分為___________、止推滑動軸承和徑向止推滑動軸承。

16.根據(jù)受載情況不同，可將軸分為心軸、__________和轉(zhuǎn)軸。______軸在工作中同時受彎矩和扭矩。工作中只受彎矩的軸叫做_____軸。_______軸在工作中只受扭矩。

17.機(jī)器的速度波動可分為周期性速度波動和____________。

18.機(jī)器中安裝飛輪的作用是____________________。

19.靜平衡的條件為________________________________________。

20.動平衡又稱為______________。剛性轉(zhuǎn)子的動平衡的條件為______________________________________。

參考答案：

填空題

1.由兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對運(yùn)動的連接稱為 運(yùn)動副。

2.根據(jù)兩構(gòu)件接觸情況，可將運(yùn)動副分為 高副 和 低副。兩構(gòu)件之間以點(diǎn)線接觸所組成的運(yùn)動副，稱為 高 副。面接觸形成的運(yùn)動副稱為 低 副。

3.一個平面高副產(chǎn)生 1 個約束，而保留 2 個自由度。

4.在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個低副將引入 2 個約束。

5.按凸輪的形狀分，凸輪機(jī)構(gòu)可分為 盤形凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 和移動凸輪機(jī)構(gòu)。

6.以凸輪輪廓的最小向徑rb為半徑所作的圓稱為 基圓。

7.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越小，機(jī)構(gòu)的傳力特性越 好。

8.凸輪機(jī)構(gòu)中 勻速 運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊。

9.根據(jù)各齒輪軸線是否平行可以把齒輪系分為

平面齒輪系 和空間齒輪系。

10.齒輪系包括 定軸齒輪系、周轉(zhuǎn)齒輪系

和 組合周轉(zhuǎn)齒輪系。

11.周轉(zhuǎn)輪系又可分為差動輪系和

行星輪系。行星輪系和差動輪系都是 周轉(zhuǎn) 齒輪系。

12.差動輪系自由度為 2，行星輪系的自由度為__1__。

13.滾動軸承的派生軸向力是由軸承外圈的___寬___指向__窄____邊。

14.滾動軸承的外圈與軸承座孔的配合采用 基軸制。滾動軸承的內(nèi)圈與軸頸的配合采用 基孔制。

15.滑動軸承按其所承載方向的不同，可分為 徑向滑動軸承、止推滑動軸承和徑向止推滑動軸承。

16.根據(jù)受載情況不同，可將軸分為心軸、傳動軸__和轉(zhuǎn)軸。

轉(zhuǎn) 軸在工作中同時受彎矩和扭矩。工作中只受彎矩的軸叫做 心 軸。傳動 軸在工作中只受扭矩。17.機(jī)器的速度波動可分為周期性速度波動和 非周期性速度波動。

18.機(jī)器中安裝飛輪的作用是 調(diào)節(jié)機(jī)械的周期性速度波動。

19.靜平衡的條件為 所有質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力的合力為零。

20.動平衡又稱為 雙面平衡。剛性轉(zhuǎn)子的動平衡的條件為所有質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力的合力為零及合力矩也為零。

簡述題

1.簡述機(jī)械設(shè)計的一般程序以及傳統(tǒng)設(shè)計方法的種類。

2.簡述螺紋聯(lián)結(jié)預(yù)緊的作用。

3.為什么設(shè)計螺紋聯(lián)接時必須考慮防松問題？

4.簡述螺紋聯(lián)接的防松方法，并列舉至少5種防松結(jié)構(gòu)形式。

5.簡述齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則。

6.簡述斜齒輪傳動正確嚙合條件。

7.簡述蝸桿傳動正確嚙合的條件。

8.什么是彈性滑動？彈性滑動可以避免嗎？為什么？

9.指出軸承代號7210/P5、6209/P5、30209/P5、N208/P6的含義。

參考答案：

三、簡述題1.簡述機(jī)械設(shè)計的一般程序以及傳統(tǒng)設(shè)計方法的種類。

答案：機(jī)械設(shè)計的一般程序：提出和制定產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書；進(jìn)行總體設(shè)計；技術(shù)設(shè)計；樣機(jī)的試制和鑒定；產(chǎn)品的正式投產(chǎn)。傳統(tǒng)設(shè)計方法分為：理論設(shè)計，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計，模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

2.簡述螺紋聯(lián)結(jié)預(yù)緊的作用。

答案： 絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時都需要擰緊，稱為預(yù)緊。預(yù)緊可夾緊被聯(lián)接件，使聯(lián)接結(jié)合面產(chǎn)生壓緊力，這個力即為預(yù)緊力，它能防止被聯(lián)接件分離、相對滑移或結(jié)合面開縫。適當(dāng)選用較大的預(yù)緊力可以提高聯(lián)接的可靠性、緊密性。3.為什么設(shè)計螺紋聯(lián)接時必須考慮防松問題？

答案：螺紋聯(lián)結(jié)中常用的單線普通螺紋和管螺紋都能滿足自鎖條件，在靜載荷或沖擊振動不大、溫度變化不大時不會自行的松脫，但在沖擊、振動或變載荷作用下，或當(dāng)溫度變化較大時，螺紋聯(lián)結(jié)會產(chǎn)生自動松脫現(xiàn)象，因此必須考慮防松問題。

4.簡述螺紋聯(lián)接的防松方法，并列舉至少5種防松結(jié)構(gòu)形式。

答案：螺紋聯(lián)接常用防松方法有3種：摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松。

防松結(jié)構(gòu)形式：如對頂螺母、普通彈簧墊圈、特殊螺母；開槽螺母配開口銷、帶翅止動墊片、單耳止動墊片、穿金屬絲；沖點(diǎn)、鉚合、粘結(jié)等。

5.簡述齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則。

答案：設(shè)計準(zhǔn)則：通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度以避免輪齒折斷，及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度以避免齒面點(diǎn)蝕。對于閉式軟齒面?zhèn)鲃?，?yīng)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算，再校核齒根彎曲強(qiáng)度；閉式硬齒面恰好相反；開式傳動，僅進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算，并適當(dāng)增大模數(shù)。

6.簡述斜齒輪傳動正確嚙合條件。

答題要點(diǎn)：斜齒輪傳動正確嚙合條件：兩斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)和法面壓力角分別相等，兩齒輪的螺旋角大小相等，外嚙合旋向相反，內(nèi)嚙合旋向相同。

7.簡述蝸桿傳動正確嚙合的條件。

答案：中間平面內(nèi)蝸桿和蝸輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的導(dǎo)程角和蝸輪的螺旋角要相等，且蝸桿和蝸輪的螺旋線方向要相同

8.什么是彈性滑動？彈性滑動可以避免嗎？為什么？

答案：摩擦帶工作時受拉力產(chǎn)生的彈性變形引起的帶和帶輪之間的相對滑動。彈性滑動是在傳動過程中不可避免的，彈性滑動會使帶磨損，從而降低帶的壽命，并使從動輪的速度降低影響傳動比。

9.指出軸承代號7210/P5、6209/P5、30209/P5、N208/P6的含義。

答案：

7210/P5：7 ――軸承類型代號（角接觸球軸承），2 ――直徑系列代號，10――軸承內(nèi)徑代號（d=50mm），/P5――軸承公差等級代號（5級）。

6209/P5：從左往右各位依次6――深溝球軸承，2――尺寸系列代號（直徑系列代號），09――軸承內(nèi)徑代d=9×5=45mm)；/P5――公差等級為5級。

30209/P5：從左往右各位依次3――圓錐滾子軸承02――尺寸系列代號 09――軸承內(nèi)徑代號（d=9×5=45mm；/P5――公差等級為5級。

N208/P6：從左往右各位依次，N――圓柱滾子軸承，2――尺寸系列代號，08――軸承內(nèi)徑代號（d=8×5=40mm）；/P6――公差等級為6級。

三、論述題

1.什么是打滑？打滑對帶傳動有何影響？

2.簡述鏈節(jié)距P的選擇原則。

3.指出軸承代號7110/P6、6310/P5、7308/P5、6008/P6的含義。

4.簡述形成動壓油膜的必要條件。

5.簡述非液體摩擦滑動軸承的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。

6.軸上零件的軸向固定方法有哪些？（至少列舉5個）

7.軸上零件的周向固定方法主要有哪些？（至少列舉5個）

8.簡述聯(lián)軸器和離合器的功用及區(qū)別。

參考答案：

1.什么是打滑？打滑對帶傳動有何影響？

答案：當(dāng)帶所傳遞的最大有效圓周力超過摩擦力的極限值時，帶將在帶輪上發(fā)生全面的滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑將使帶的磨損加劇，傳動效率顯著降低，以至傳動失效，所以在正常的傳動過程中應(yīng)設(shè)法避免出現(xiàn)打滑。

摩擦帶工作時，彈性變形是由于帶緊松兩邊的拉力差引起的，也是摩擦帶傳動的固有現(xiàn)象，是無法避免的。

2.簡述鏈節(jié)距P的選擇原則。

答題要點(diǎn)：在滿足傳遞功率要求的前提下，應(yīng)盡量選擇小節(jié)距的單排鏈；若傳動速度高、功率大時，則可選用小節(jié)距多排鏈。

3.指出軸承代號7110/P6、6310/P5、7308/P5、6008/P6的含義。

答案：

7110/P6：從左往右各位依次7――角接觸球軸承 1――尺寸系列代號10――軸承內(nèi)徑代號（d=10×5=50mm）；/P6――公差等級為6級。

6310/P5：從左往右各位依次，6――深溝球軸承 ；3――尺寸系列代號； 10――軸承內(nèi)徑代號（d=10×5=50mm）；/P5――公差等級為5級。

7308/P5 ：7 ――軸承類型代號（角接觸球軸承）3 ――尺寸系列代號，08――軸承內(nèi)徑代號（d=40mm），/P5――軸承公差等級代號（5級）。

6008/P6，從左至右依次：6 ――軸承類型代號（深溝球軸承），0 ――尺寸系列代號，08――軸承內(nèi)徑代號（d=40mm），/P6――軸承公差等級代號（6級）。

4.簡述形成動壓油膜的必要條件。

答案：相對運(yùn)動表面間必須形成楔形間隙；有一定的相對運(yùn)動速度，其速度方向應(yīng)保證潤滑油從大口流向小口；潤滑油有一定的粘度且供油要充分。

5.簡述非液體摩擦滑動軸承的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。

設(shè)計準(zhǔn)則是：防止軸承在預(yù)定壽命內(nèi)發(fā)生磨粒磨損和膠合磨損，需進(jìn)行條件性驗(yàn)算，要求滿足：p≤[p],pv≤[pv]，v≤[v]。

6.軸上零件的軸向固定方法有哪些？（至少列舉5個）

答案：軸上零件的軸向固定方法有：軸肩或軸環(huán)，套筒，圓螺母與止動墊圈，雙螺母，軸端擋圈，錐面，彈性擋圈，緊定螺釘，銷等；

7.軸上零件的周向固定方法主要有哪些？（至少列舉5個）

答案：軸上零件的周向固定方法主要有：平鍵聯(lián)結(jié)，花鍵聯(lián)結(jié)，彈性環(huán)聯(lián)結(jié)，銷聯(lián)結(jié)，成形聯(lián)接，過盈配合等。

8.簡述聯(lián)軸器和離合器的功用及區(qū)別。

答案：主要用來聯(lián)接兩軸,使其一同轉(zhuǎn)動并傳遞運(yùn)動和動力。

兩軸用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時不能分離，只有在機(jī)器停車并將聯(lián)結(jié)拆開后，兩軸才能分離；兩軸用離合器聯(lián)結(jié)，則可在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中隨時分離或結(jié)合。

1、簡述齒輪傳動失效形式。

2、簡述齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則。

參考答案：

1、答案：齒輪的失效形式：⑴輪齒折斷；⑵齒面點(diǎn)蝕；⑶齒面膠合；⑷齒面磨損；⑸齒面塑性變形。

2、答案：設(shè)計準(zhǔn)則：通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度以避免輪齒折斷，及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度以避免齒面點(diǎn)蝕。對于閉式軟齒面?zhèn)鲃?，?yīng)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算，再校核齒根彎曲強(qiáng)度，閉式硬齒面恰好相反，開式傳動，僅進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算，并適當(dāng)增大模數(shù)。

1、一對平行軸外嚙合斜齒輪傳動正確嚙合要滿足什么條件 ？

參考答案：

答案：兩齒輪的法面模數(shù)和法面壓力角分別相等，兩齒輪分度圓上的螺旋角大小相等，外嚙合時旋向相反。

1、蝸輪蝸桿傳動正確嚙合條件?

參考答案：

答案：蝸輪蝸桿傳動正確嚙合條件：中間平面內(nèi)蝸桿和蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的導(dǎo)程角和蝸輪的螺旋角要相等，且蝸桿和蝸輪的螺旋線方向要相同。

1、蝸桿傳動中，當(dāng)自然冷卻的熱平衡溫度過高時，可采取哪些措施？

參考答案：

答案：在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積；在蝸桿軸端設(shè)置風(fēng)扇，進(jìn)行人工通風(fēng)，以增大表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；在箱體油

1、V帶傳動時，其橫截面上產(chǎn)生的應(yīng)力包括_____，______和______ 3種類型。

參考答案：

答案：離心應(yīng)力，彎曲應(yīng)力，拉應(yīng)力

1、V帶帶速常用在什么范圍？帶速太高或太低會出現(xiàn)什么問題？

參考答案：

答案：帶速常用在5～25m/s；帶速太高，離心力增大，會影響帶傳動工作能力，會降低帶的疲勞強(qiáng)度和壽命；帶速太低，有效圓周力增大，帶的根數(shù)增多，帶傳動總體尺寸會增加。、V帶的型號應(yīng)根據(jù)____________和_____________選取。

參考答案：

答案：計算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1

1、簡述鏈節(jié)距P的選擇原則。

參考答案：

答案：在滿足傳遞功率要求的前提下，應(yīng)盡量選擇小節(jié)距的單排鏈；若傳動速度高、功率大時，則可選用小節(jié)距多排鏈。

1、指出軸承代號6005，7210/P5的意義。

參考答案：

答案：

6005：從左往右各位依次6――深溝球軸承 0――直徑系列代號 05――軸承內(nèi)徑代號（d=5×5=25mm；公差等級省略了，為0級。

7210/P5：從左往右各位依次7――角接觸球軸承 2――直徑系列代號 10――軸承內(nèi)徑代號（d=10×5=50mm；/P5――公差等級為5級。

1、選擇滾動軸承時主要考慮哪些因素?

參考答案：

答案：載荷的大小、方向和性質(zhì)；軸承的轉(zhuǎn)速；調(diào)心性能要求；軸承的安裝與拆卸；經(jīng)濟(jì)性。

滾動軸承的主要失效形式有________，_________ 和__________。

參考答案：

答案：疲勞點(diǎn)蝕 ；磨損；塑性變形。

1、形成動壓油膜的必要條件包括_______，_______ 和 ________。

參考答案：

答案：要有楔形間隙；要有一定相對運(yùn)動速度，且速度方向由大口指向小口；潤滑油要有一定粘度，且供油充分。

1、軸上零件的軸向固定方法主要有_______________ ；

軸上零件的周向固定方法主要有________________。

參考答案：

答案：

軸上零件的軸向固定方法有：軸肩或軸環(huán)，套筒，圓螺母與止動墊圈，雙螺母，軸端擋圈，錐面，彈性擋圈，緊定螺釘，銷等；

軸上零件的周向固定方法主要有：平鍵聯(lián)結(jié)，花鍵聯(lián)結(jié)，彈性環(huán)聯(lián)結(jié)，銷聯(lián)結(jié)，成形聯(lián)接聯(lián)結(jié)，過盈配合。、簡述如何提高軸的承載能力。

參考答案：

答案：合理選擇材料；階梯軸相鄰軸段的直徑不要相差太大；進(jìn)行表面強(qiáng)化處理；用盤形銑刀加工鍵槽；合理改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)；合理安排軸上零件。

1、軸的剛度分為___________和______________。

參考答案：

答案：彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。

1、軸承密封裝置可分為____________和____________兩大類。

參考答案：

答案：接觸式和非接觸式。

簡述聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別。

參考答案：

答：兩軸用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時不能分離，只有在機(jī)器停車并將聯(lián)結(jié)拆開后，兩軸才能分離；兩軸用離合器聯(lián)結(jié)，則可在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中隨時分離或結(jié)合。

第二篇：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)作業(yè)答案(三)

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程形成性考核作業(yè)答案

（三）第8章

齒輪傳動

1．漸開線齒廓形狀取決于________直徑大小。

A．節(jié)圓

B．分度圓

C．基圓

D．齒頂圓

2．對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，決定齒廓形狀的基本參數(shù)是________，________，________。

3．標(biāo)準(zhǔn)外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的_________模數(shù)和_________都相等，齒輪的_________角相等、旋向_________。

4．采用展成法加工正常齒齒輪時，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是_______ 5．一對齒輪嚙合時，兩齒輪的________始終相切。A．分度圓

B．基圓

C．節(jié)圓

D．齒根圓

6．已知一標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，其齒頂圓直徑da1＝77.5mm，齒數(shù)z1＝29。現(xiàn)要求設(shè)計一個大齒輪與其相嚙合，傳動的安裝中心距a＝145mm，試計算這個大齒輪的主要尺寸。（分度圓直徑d2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2、基圓直徑db2）

7．兩級平行軸斜齒圓柱齒輪傳動如圖所示，高速級mn＝3mm，?1＝15°Z2＝51；低速級mn＝5mm，Z3＝17試問：

（1）低速級斜齒輪旋向如何選擇才能使中間軸上兩齒輪軸向力的方向相反?（2）低速級齒輪取多大螺旋角?2才能使中間軸的軸向力相互抵消?

8．單級閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，大齒輪材料為ZG45，正火處理，已知傳遞功率Pl＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，zl＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪在軸上對稱布置，中等沖擊，電動機(jī)驅(qū)動。試校核此齒輪傳動的強(qiáng)度。1．C 2．齒數(shù)

壓力角

變位系數(shù)

3．法面

法面壓力角

螺旋角相等

相反 4．17 5．C 6．解：da1?(z1?2ha*)m

?m?2.5mm

a?m(z1?z2)/2

?z2?87mm

d2?mz2?2.5?87?217.5mm

da2?(z2?2ha*)m?222.5mm

df2?(z2?2ha*?2c*)m?211.25mm

db?d2cos??204.38mm

7．解：（1）低速級斜齒輪旋向?yàn)樽笮拍苁怪虚g軸上兩齒輪軸向力相反。

（2）Ft2tg?1?Ft3tg?2

Ft2?2TIId22TIId

3Ft3?

tg?1?co?s1tg?2?co?s22TII2TII?

tg?1?tg?

2→

mn2Z2mn3Z3d2d3?2?

sinsin?1?mn3Z3

mn2Z2

?2?8.27°

8．解：

小齒選用45號鋼，輪調(diào)質(zhì)處理，查表硬度220HBS 大齒輪ZG45 硬度180HBC

查表得 ?Flim1?190MPa

?Flim 0Pa2?14M

?Hlim2?47M ?Hli15Pa0Pam?55M

查表得：SH?1.SF?1.??H?1??Hl1in555SH?1.1

?50.45MPa ??H?2??Hli2n?470?427.3MPaSH1.1

??F?1??Fl1in190SF?1.4

??F?2??13.57MPa?Fl2in140SF?1.4 ?100MPa

計算轉(zhuǎn)矩：

T1?9.55?106?4?5.3?104N?mm 720由于原動機(jī)為電動機(jī)，中等沖擊，對稱布置，故得K=1.2 由于是閉式齒輪，我們先較核齒面接觸疲勞強(qiáng)度，我們按標(biāo)準(zhǔn)中心距進(jìn)行較核：

a?m(z1?z2)/2?196mm u?z273??2.92 z125 ∴?H

KT1(u?1)3?355?221.7MPa?427.3（安全）

ub2a2下面，我們再較核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。查表得：

YFS1?4.22

YFS2?3.88

???F?1z1??F?2z2YFS1?YFS2

??F1?2KT1YFS1＜100 ＜135.7(安全)?17.2MPa2b2mz1

第9章

齒輪傳動

1．為什么將蝸桿分度圓直徑dl規(guī)定為蝸桿傳動中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)？

2．為什么蝸桿的傳動比i只能表達(dá)為i＝z2/z1，卻不能以i＝d2/d1來表示？ 3．圖示的各蝸桿傳動均以蝸桿為主動件。試標(biāo)出圖中未注明的蝸輪或蝸桿的轉(zhuǎn)向及旋向，并畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點(diǎn)和三個分力的方向。

（a）

（b）

1．為便于加工蝸輪刀具的標(biāo)準(zhǔn)化，一般將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。

2．因?yàn)槲佪單仐U傳動的傳動比與蝸桿的直徑無關(guān)。3．（a）

（b）

第10章

作業(yè)題

1．圖示所示輪系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=

25、Z3=

25、Z3'=

2、Z4=40，求該輪系的傳動比，并判斷蝸輪4的轉(zhuǎn)向。

2．在圖示輪系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求傳動比i16。

3．如圖所示的輪系，已知z1?15,z2?25,z2??15,z3?30,z3??15,z4?30,z4??2（右旋）z5?60,z5??20,m?4mm,若n1?500r/min，求齒條6線速度v的大小和方向。

4．圖示行星輪系，已知Z1 = Z2’ = 41，Z2 = Z3 = 39，試計算傳動比 iH1。

1．解：i＝z2z3z420?25?40??22

轉(zhuǎn)向：逆時針 18?25?2z1z2'z3'2．解：i16?3．解： z2z3z4z5z6

z1z2'z3z4'z5'z2z3z4z5n1??200

i?n5z1z2'z3'z4'

n5?n1?2.5r/min i

v6?4．解：

H

i13??d5n5'60?1000??mz5n5'60?1000?0.0105m/s?10.5mm/s

zzn1?nH1521 ?23?n3?nHz1z2'1681由于輪3為固定輪（即n3?0），i1H?zzn139?39160H? ?1?i13?1?23 ＝1?41?411681nHz1z2'

iH1?1/i1H?10.51

第三篇：《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》第二次作業(yè)答案

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》第二次作業(yè)

一、填空題

1、常用間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)有棘輪 機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)。

2、在國家標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定普通螺紋的牙型角為 60 度，公稱直徑指的是螺紋的_大徑_。

3、螺旋傳動是依靠由螺桿和螺母 組成螺旋副傳遞運(yùn)動.4、螺紋“M12×1.5LH”的含義是_公稱直徑12mm、螺距1.5mm的單線左旋普通螺紋。

5、普通V帶按截面尺寸由小到大的順序分為 Y、Z、A、B、C、D、E七種類型。

6、帶傳動采用張緊輪的目的是提高帶的初拉力。

二、選擇題

1、帶傳動主要是依靠（B）來傳遞運(yùn)動和功率的，（A）帶和兩輪之間的正壓力（B）帶和兩輪接觸面之間的摩擦力（C）帶的緊邊拉力(D)帶的初拉力

2、在載荷較大的帶傳動中，若希望價格便宜些，則應(yīng)優(yōu)先選用（B）(A)圓帶 B．多楔帶 C．V帶 D．平帶

3、帶傳動中，帶輪直徑越大，帶的彎曲應(yīng)力就越（B）。

(A)大(B)小

4、采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，在需要經(jīng)常裝拆的情況下宜采用___ B ___。

(A)螺栓聯(lián)接(B)雙頭螺柱聯(lián)接(C)螺釘聯(lián)接

5、屬于螺旋傳動的是（C）

(A)滑板和導(dǎo)軌移動(B)鉸鏈轉(zhuǎn)動(C)螺桿和螺母的相對轉(zhuǎn)動

三、判斷題

1、V帶的包角限制在α≥1500。（X）

2、在同樣條件下，V帶截面尺寸大則傳遞的功率就小。（X）

3、若被聯(lián)接件總厚度不厚，在需要經(jīng)常裝拆的情況下宜采用螺栓聯(lián)接（√）

4、機(jī)床的絲桿常用梯形螺紋。（√）

5、槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)z應(yīng)大于或等于3。（√）

四、計算題

1、答題要求：已有答題過程，只要求在劃線處填空。

如下圖，已知?dú)飧着c缸蓋的螺栓聯(lián)接中，根據(jù)緊密性要求，缸蓋與缸體間采用橡膠墊圈密封，氣缸內(nèi)徑D=200mm，氣缸工作壓力p=1.2Mpa , 若螺栓數(shù)目z=10,，螺栓所受拉力F及殘余預(yù)緊力F0/ =1.8 F。若螺栓選用30號鋼，試確定螺栓直徑。

解：

1、確定每個螺栓所受的軸向工作載荷F

F=πD2 p/4z = π×2002×1.2/4×10 = 3770N

2、計算每個螺栓的 總拉力F∑ F∑= F+ F0/ = F+ 1.8F =2.8F = 2.8×3770 = 10556N

3、確定螺栓的公稱直徑d

（1）螺栓材料選用30號鋼,查表得σs = 315Mpa。根據(jù)缸蓋與缸體間的緊密性要求，查表得安全系數(shù)S=3.[σ]= σs/S =315/3 =105 Mpa

（2）計算螺栓的小徑d1

d1= √（4×1.3 F∑）/(π×[σ])

=√（4×1.3×10556）/(π×105)= 12.9 mm

根據(jù)d1的計算值,查螺紋的 公稱直徑 的標(biāo)準(zhǔn)值 為16 mm，故能選M16 螺栓.

第四篇：鄭州大學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第三版課后作業(yè)答案

? 1-3

平面機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動條件是什么？

答：必須使原動件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)。

? 1-5 試確定下列平面機(jī)構(gòu)的自由度（圖中繪有箭頭的活動構(gòu)件為原動件）：a)推土機(jī)的推土機(jī)構(gòu)；d)渣口堵塞機(jī)構(gòu)；f)篩料機(jī)機(jī)構(gòu)。? 解：a)推土機(jī)的推土機(jī)構(gòu)

活動構(gòu)件數(shù)n＝5，低副PL＝7（6個轉(zhuǎn)動副，一個移動副）高副PH＝0。

F＝3×5－2×7－0

＝1

等于原動件數(shù) ∴

有確定運(yùn)動。

? d)渣口堵塞機(jī)構(gòu)

由分析可知與桿1相連的滾子2，屬于局部自由度 ∴計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)排除。

則 n＝6

PL＝8（7個轉(zhuǎn)動副，1個移動副）

PH＝1

∴F＝3×6－2×8－1＝1

等于原動件數(shù)

f)篩選機(jī)的篩料機(jī)構(gòu)

由圖：桿1和桿2焊在一起屬于一體，與桿3相連的滾子4繞其中心的轉(zhuǎn)動是一個局部自由度

∴ n＝6 PL＝8（6個轉(zhuǎn)動副，2個移動副）

PH＝1 ∴F＝3×6－2×8－1＝1

等于原動件數(shù)

3-5.已知一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊行程H=60mm,偏距e=20mm,行程速比系數(shù)K=1.4,試確定曲柄和連桿的長度 l2和l3。（規(guī)定用作圖法求之）

解：(1)由行程速比系數(shù)K，求出極位夾角θ。θ＝180°×(K－1)／(K+1)

＝180°×(1.4－1)／(1.4＋1)＝30° 選比例尺u＝1:2，作圖，可得：

(2)連接C1和C2，并作C1M垂直于C1C2,C1C2＝H;(3)作∠C1C2N＝90°－θ＝60°，C2N與C1M相交于P點(diǎn), 由圖可見, ∠C1PC2＝θ＝30°;

4)作三角形PC1C2的外接圓O,則曲柄的固定鉸鏈中心A必在該圓上。

(5)作與C1C2線相距為e的平行線，與外接圓O交于的點(diǎn)即為A點(diǎn)，連接 AC1、AC2，則∠C1AC2＝θ。

(6)因極限位置處曲柄與連桿共線，故AC1＝l3－l2，AC2= l3＋l2，所以曲柄長度l2=(AC2－AC1)／2;

由比例尺量得：AC1＝28mm,AC2＝82mm，所以 l2＝(82－28)／2＝27mm。

(7)以A為圓心和l2為半徑作圓，交C1A延線于B1，交C2A于B2，即得B1C1＝l3,由比例尺量得：

l3＝B1C1＝56mm。

綜上可知：曲柄長度l2為27mm，連桿長度l3為56mm。

3-6．已知一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的固定件長度l1＝1000㎜，行程速比系數(shù)K＝1.5，確定曲柄長度l2及導(dǎo)桿擺角φ。（解析法求解）

解：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角

θ＝180（K-1）／(K＋1)＝180°×（1.5-1）／(1.5＋1)= 36° 所以 由圖可得，導(dǎo)桿擺角φ＝θ＝36° 所以 曲柄長度 l1 ＝ l1 × Sin(φ／2)

＝1000×Sin18°＝309 ㎜

3-7．已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿與機(jī)架之間的夾角分別為φ1＝45°，φ2＝90°，固定件長度為l1＝300㎜，搖桿長度為l4＝200㎜，確定曲柄和連桿的長度l2，l3。（解析法求解）

解：由圖中的兩個極限位置可得：

AC1 ＝l3－l2 AC2＝l3＋l2 所以

l3＝(AC1＋AC2)／2

l2＝(AC2－AC1)／2 所以只需求出AC1、AC2的長度。在三角形AC1D中，由余弦定理 AC1＝(l12＋l42－2l1l4Cosφ)1／2

＝(3002＋2002－2×300×200×Cos45°)1／2

≈212㎜

在三角形AC2D中，∠ADC2＝φ2＝90°，所以 AC2＝(l12＋l42)1／2＝(3002＋2002)1／2≈360㎜ 所以 l3＝(AC1＋AC2)／2＝(212＋360)／2＝286㎜

l2＝(AC2－AC1)／2＝(360－212)／2＝74㎜

5-4.圖5-27所示，一螺旋起重器，其額定起重量

FQ＝50KN,螺旋副采用單線標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋Tr60×9（公稱直徑d＝60㎜，中徑d2＝55.5㎜，螺距P＝9㎜,牙型角＝30°)，螺旋副中的摩擦系數(shù)f＝0.1，若忽略不計支承載荷的托杯與螺桿上部間的滾動摩擦阻力，試求：1)當(dāng)操作者作用于手柄上的力為150N時,舉起額定載荷時力作用點(diǎn)至螺桿軸線的距離;2)當(dāng)力臂l不變時,下降額定載荷所需的力.P9解（1）：由tg????0.0516得??2.96?

?d2?55.5

f0.1 由fV?tg?V???0.1035?30? CosCos22

得?V?5.91?

???V，有自鎖現(xiàn)象。Ft?FQtg(???V)?50?tg(2.96??5.91?)?7.8(KN)由T?得l?Ftd22Ftd22F?Fl?7.8?10?55.52?1503

?1440mm

(2)當(dāng)力臂l不變,下降額定載荷時可得：

d ?Fl?FQtg(???V)22

d 即Fl?FQtg(?V??)22

d55.53 F?FQtg(?V??)2?50?10?tg(5.91?2.96)??51N2l2?1440

即當(dāng)力臂仍為1440 ㎜時,下降額定載荷所需的力為51N

5-5 螺旋副的效率與那些參數(shù)有關(guān)?為什么多線螺紋多用于傳動,普通三角螺紋主要用于聯(lián)接,而梯形、矩形、鋸齒形螺紋主要用于傳動？

答：螺旋副的效率與λ（升角），α（牙型角）有關(guān)

即：

對于多線螺紋導(dǎo)程較大，所以λ較大，進(jìn)而η較大，所以多線螺紋多用于傳動。

普通三角螺紋牙型角α比其他三種都大，ρV較大，所以η較小，并且ρV＞λ能夠自鎖，故用于聯(lián)接。而梯形、矩形、鋸齒形螺紋，α角較小，ρV較小，η較大，所以它們主要用于傳動。

5-11 圖示一螺栓連接，螺栓的個數(shù)為2，螺紋為M20，許用拉應(yīng)力[σ]＝160Mpa，被聯(lián)接件接合面間的摩擦系數(shù)f＝0.15，若防滑安全系數(shù)s＝1.2，試計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F。

解：分析得：

這是受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接，由于螺栓的預(yù)緊力： 兩個螺栓，兩個摩擦面：n＝2，k＝2 ∵螺紋為M20，受橫向載荷，小徑d1＝17.291㎜.4?1.3Q0?d1[?]由?V??[?]得Q0?2 5.2?d1 22?d1[?]??17.291?160 ?F???14.44KN.5.2?25.2?2

∴該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷應(yīng)小于或等于14.44KN。

5-13 圖5-16所示壓力容器的螺栓聯(lián)接，已知容器內(nèi)的壓力p＝1.6Mpa，且壓力可視為不變，缸體內(nèi)徑

D2＝160㎜，螺栓8個，沿直徑為D1的圓周分布。若螺栓的性能等級為4.8級，試確定螺栓的直徑。

解：由題意可知，此為受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，總的外載荷為

?FQ?14?D2P?214?3.14?160?1.6?32153.6N2

因8個螺栓對稱分布，故單個螺栓所受的外載荷為

FQ??F8Q?32153.68?4019.2N，方向沿螺栓軸線向上。

因壓力容器有特別的緊密性要求，所以殘余預(yù)緊力FQr取1.5FQ，螺栓所受總拉力

FQ??FQ?FQr?2.5FQ?2.5?4019.2?10048N性能等級為4.8的螺栓，查表5-4得σs＝340Mpa，假定螺栓直徑d＝16㎜，按表5-5取[σ]＝0.33σs＝112.2Mpa

螺栓小徑

d1?4?1.3FQ??5.2?100483.14?112.2?12.18mm?[?]由表5-2查得粗牙螺紋d＝16㎜時，小徑d1＝13.835㎜略大于計算小徑12.18㎜，故原假定合適，采用M16螺栓。

6.5

某V帶傳動的帶輪直徑dd1＝100mm，包角α1＝180°，帶與帶輪的當(dāng)量摩擦系數(shù)fV＝0.5, 預(yù)緊力F0＝180N。試求: 1)該傳動所能傳遞的最大有效圓周力;

2)傳遞的最大轉(zhuǎn)距。

解:(1)傳遞的最大有效圓周力

eefv?1fv?1Ftmax?2F0?360??236N?1?1?2?180?ee0.5?0.5??1?14.806?14.806?1(2)傳遞的最大轉(zhuǎn)距

?236??11.8N?m Tmax?Ftmax20002000

6.11 試設(shè)計一由電動機(jī)驅(qū)動的某機(jī)械的鏈傳動。已知傳遞的功率P＝3kw,小鏈輪轉(zhuǎn)速n1dd1100＝720r/min,大鏈輪轉(zhuǎn)速n2＝200r/min,該機(jī)械工作時載荷不平穩(wěn)。解:1.選擇鏈輪齒數(shù)z1、z2：

設(shè)V＝3~8m/s，由表6-11取小鏈輪齒數(shù)z1＝21，因傳動比為

n720

i?1??3.6 n2200∴ 大鏈輪齒數(shù)

z2＝iz1＝3.6×21＝76

2.初步確定中心距a0＝40P；

3.求鏈節(jié)數(shù)Lp：

az?z2Pz2?z12

LP?20?1?()P2a2? 40P21?76P76?212?2???()P240P2? ?130.42 取L?132P

4.確定鏈節(jié)距P：

根據(jù)題意，由表6-12查得KA＝1.3；由表6-13得

Z1.08L0.26

KZ?(1)?1.11;KL?(P)?1.07;單排鏈KP?1 19100 KAP1.3?3代入：P0???3.28kw KZKLKP1.11?1.07?1

查圖6-19，選用10A滾子鏈，其鏈節(jié)距P＝15.875mm，且工作點(diǎn)落在鏈板疲勞區(qū)內(nèi)，與原假設(shè)相符。5.實(shí)際中心距：

a≈a0＝40P＝40×15.875=635mm;

6.驗(yàn)算鏈速V：

V?z1Pn160?1000?21?15.875?72060?1000?4m/s?15m/s合適

7.選擇潤滑方式：根據(jù)V和P，由圖6-20選用油浴或飛濺潤滑； 且6.4m/s在3~8mm內(nèi)，與原假定相符。

8.求作用在軸上的力

Ft?1000PV?1000?34?750N作用在軸上的力：FQ?1.2Ft?900N9.求分度圓直徑：

P15.875

d1???106.5mm?? Sin(180/Z1)Sin(180/21)P15.875d???384.1mm2?? Sin(180/Z)Sin(180/76)

7-6

已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a＝120mm，傳動比i＝3 ,小齒輪齒數(shù)z1＝20。試確定這對齒輪的模數(shù)和分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑。

解：大齒輪齒數(shù)z2＝iz1＝3×20＝60

由a?22m(z1?z2)，分度圓直徑：

齒根圓直徑得模數(shù)m?2az1?z2?2?12020?60?3(mm)(mm)d1?mz1?3?20?60d2?mz2?3?60?180da1?m(z1?2ha)?3?(20?2?1)?66da2?m(z2?2ha)**(mm)(mm)齒頂圓直徑：?3?(60?2?1)?186:df1(mm)?m(z1?2ha?2c)?3?(20?2?1?2?0.25)?52.5(mm)***df2?m(z2?2ha?2c)?3?(60?2?1?2?0.25)?172.5(mm)*7-9

在一個中心距a＝155mm的舊箱體內(nèi)，配上一對齒數(shù)z1＝23，z2＝76, 模數(shù) mn＝3 mm的斜齒圓柱齒輪,試問這對齒輪的螺旋角β應(yīng)是多少? 解：

中心距：由Cos??a?12(d1?d2)??mn(z1?z2)2Cos?2?155?0.958mn(z1?z2)2a3?(76?23)得??16.65?7-13

用于膠帶運(yùn)輸機(jī)上二級減速器中的一對齒輪，其傳動比i＝3，傳動效率η＝0.98，輸出轉(zhuǎn)速n2＝65r/min，輸出功率P＝4.5Kw，由電動機(jī)驅(qū)動，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。試確定這對齒輪的中心距及其主要尺寸。

解：（1）確定轉(zhuǎn)距和載荷系數(shù)

n1?in2?3?65?195r/min，P1?T1?Ftd12?3P2??4.50.98?4.6kw1000P1d11000P11000PP3.???9.55?10?V2?12?n160n14.6?225N?m19

5若為減速器中一對對稱布置的齒輪，且為軟齒面，則K取1.3。?9.55?10?（2）選擇材料：

因T較大，載荷基本平穩(wěn)，故小齒輪用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)，HB＝280；大齒輪用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)，HB＝250。

(3)選擇齒數(shù)和齒寬系數(shù):

初定

Z1＝32 , Z2＝iZ＝96 , Ψd取1;

(4)確定[σH]和[σF]：

由圖7-21和圖7-22查得兩輪的齒面接觸疲勞極限和齒根彎曲疲勞極限分別為：

?Flim1?610MPa，?Flim2?580MPa

?Hlim1?750MPa，?Hlim2?700MPa

則有 ：

?Flim1?Flim2 610[?F1]???488MPa,[?F2]??464MPa SF1.25SF [?H1]??Hlim1SH?7501?750MPa，[?H2]??Hlim2SH?700MPa

(5)按齒面接觸強(qiáng)度條件確定d1：

33d1?76.6KT1(i?1)?d[?H2]i322?76.6?71mm1.3?225?(3?1)?101?700?3(6)

確定模數(shù)和齒寬：

d71

m?1??2.2 Z132 按表7-1圓整成標(biāo)準(zhǔn)值 , 取m＝2.5 mm , 則

d1＝mZ1＝2.5×32＝80mm

b＝Ψdd1＝1×80 ＝80mm.(7)

驗(yàn)算齒根的彎曲強(qiáng)度:

由表7-4得:

則:

yFa1?2.5,ySa1?1.635;yFa2?2.2,ySa2?1.795yFa1?2.5,ySa1?1.635;yFa2?2.2,ySa2?1.795?F1?2KT1bz1m2?yFa1?ySa1?(MPa)2?1.3?225?1080?32?2.523?2.5?1.635?150?488?F2?yFa2?ySa2yFa1?ySa1?F1?2.2?1.7952.5?1.635?150

?145?464(MPa)

故兩輪輪齒的彎曲強(qiáng)度足夠。

a?(8)傳動中心距及其主要尺寸 ：

12(Z1?Z2)m?12?(32?96)?2.5?160mmd1?80mmd2?2a?d1?2?160?80?240mmda1?d1?2m?80?2?2.5?85mmda2?d2?2m?240?2?2.5?245mmdf1?d1?2.5m?80?6.25?73.75mmdf2?d2?2.5m?240?6.25?233.75mm

7-15

一對直齒錐齒輪傳動, 模數(shù) m＝5 mm , 齒數(shù) z1＝

16、z2＝48，兩輪幾何軸線之間的夾角∑=90°。試計算這對齒輪傳動的幾何尺寸。解：

* 齒頂高：h?hm?1?5?5(mm)

aa齒根高：hf?(ha?C)m?(1?0.2)?5?6齒高:h?ha?hf?5?6?11(mm)**(mm)錐距:R?0.5mz1?z2222?0.5?5?16?482?126.5(mm)

h5?2.2635? 齒頂角：?a?arctga?arctgR126.5

hf6齒根角：?f?arctg?arctg?2.7156?R126.5

分度圓直徑：

齒根圓直徑：

df1分度圓錐角：d1?mz1?5?16?80d2?mz2?5?48?240(mm)(mm)?1?arctgz1z2?arctg1648?18.435??2????1?90??18.435??71.565?齒頂圓直徑:da1?d1?2haCos?1?80?2?5?Cos18.435??89.5da2?d2?2haCos?2?240?2?5?Cos71.565??243.2齒頂圓錐角：(mm)(mm)?a1??1??a?18.435??2.2635??20.7??a2??2??a?71.565??2.2635??73.8??d1?2hfCos?1?80?2?6?Cos18.435??68.6(mm)df2?d2?2hfCos?2?240?2?6?Cos71.565??236.2(mm)齒根圓錐角：?f1??1??f?18.435??2.7156??15.7??f2??2??f?71.565??2.7156??68.85?齒寬：B?0.3R?0.3?126.5?37.95(mm)

7-17.蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么？傳動比是否等于蝸輪和蝸桿的節(jié)圓直徑之比？

答: 正確嚙合條件：

(1)蝸桿與蝸輪在主平面上：模數(shù)相等，壓力角相等 ；

(2)蝸桿導(dǎo)程角等于蝸輪螺旋角,且兩者旋向相同。

傳動比不等于蝸輪和蝸桿的節(jié)圓直徑之比，因?yàn)椋?/p>

z1m d1?tg? d2?mz2所以：i?z2z1?d2d1tg??d2d1

7.22 圖示為一蝸桿傳動。蝸桿1主動, 蝸桿上的轉(zhuǎn)距T＝20 N·m , 蝸桿軸向模數(shù)m= 3.15 mm , 軸向壓力角α＝20°,頭數(shù) z1＝2 ,蝸桿分度圓直徑d1＝35.5 mm,蝸桿2的齒數(shù) z2＝50 ,傳動的嚙合效率η＝0.75。試確定：1)蝸輪 2 的轉(zhuǎn)向 ； 2)蝸桿1和蝸輪2輪齒上的圓周力、徑向力和軸向力的大小和方向。

解：(1)由題7-22圖所示，蝸桿右旋由右手法則，蝸桿的軸向力Fa1向右，則可知：蝸輪2的圓周力Ft2向左，從動輪轉(zhuǎn)向應(yīng)與圓周力方向一致,所以蝸輪逆時針轉(zhuǎn)動。

(2)

z50

傳動比：i?2??25 z12 P2T2n2?9550T2n2T2由：??????，P1T1n1?9550T1n1T1i

得:T2?T1i??20?25?0.75?375N?m

正確嚙合時，d2?mz2?3.15?50?157.5mm

2000T12000?20

蝸桿：圓周力Ft1???1126.76N d135.5 方向與蝸桿轉(zhuǎn)向相反

軸向力Fa1?Ft2?沿蝸桿軸向向右徑向力Fr1?Ft2?tg??4761.9?tg20??1733.19N方向指向蝸桿軸心。蝸輪：圓周力：方向向左，與Ft2?Fa1?4761.9NFa1方向相反。2000T2d2?2000?375157.5?4761.9N軸向力：Fa2?Ft1?1126.76N方向與Ft1方向相反徑向力：Fr2?Fr1?1733.19N方向指向蝸輪軸心。

8-2 圖示輪系中，已知各標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的齒數(shù)為

求齒輪3的齒數(shù)及傳動比i15

解：此輪系為定軸輪系：觀察圖示，可知：輪1軸與輪3軸處

于同一直線上，故輪3的直徑d3＝2d2＋d1

則

z3＝2z2＋z1＝2×20+20＝60

傳動比

i15?(?1)3z3?z4?z5z1?z3'?z4'??60?30?3420?26?22??5.3綜上，齒輪3的齒數(shù)為60。

傳動比i15約等于5.3，且輪1與輪5轉(zhuǎn)向相反。

8-8 如圖所示差動輪系中，各輪的齒數(shù)為：

z1?16，z2?24，z2'?20，z3?60。已知n1＝200r/min，n3＝50r/min，試分 別求當(dāng)n1和 n3轉(zhuǎn)向相同或相反時，系桿H

轉(zhuǎn)速的大小和方向。

解：①

n1與n3轉(zhuǎn)向相同時，根據(jù)

有200?nH50?nH?(?1)1i13?Hn1?nHn3?nH?(?1)1z2?z3z1?z2'24?6016?20??4.5解得：nH?77.27r/min，方向與n1、n3相同。② n1與 n3 轉(zhuǎn)向相反時，設(shè) n1轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，仍根?jù)上式，有

200?nH?50?nH負(fù)號表示：?(?1)124?6016?20??4.5解得：nH??4.55r/min，nH轉(zhuǎn)向與n1相反，與n3相同。9-7 圖示為單級直齒圓柱齒輪減速器的輸出軸。已知軸的轉(zhuǎn)速n＝90r/min，傳遞功率P＝3kw，齒輪分度圓直徑d＝300mm，齒寬B＝80mm，軸的支承間的距離L＝130mm，齒輪在軸承間對稱布置，軸的材料為45鋼正火處理。試設(shè)計此軸。

解：1.按扭矩估算軸徑

考慮軸同時受扭矩和彎矩，軸上有鍵槽，材料為45正火鋼時，取A＝117。

d?A3Pn90

將它定為右端半聯(lián)軸器處軸頭直徑（最細(xì)），則初步設(shè)計此軸（結(jié)構(gòu)圖略），從右端至左端?117?33?37.65mm?40mm依次使d=40mm，軸頸d0＝45mm，軸環(huán)d1＝55mm，齒輪處軸頭d2＝50mm，軸徑d0＝45mm。

2.按當(dāng)量彎矩校核軸徑

(1)決定作用在軸上的載荷

圓周力 Ft?2?9.55?106Pdn?2?9.55?10?63300?90?2123N徑向力Fr?Ft?tg??2123?tg20??772.7N

(2)決定支點(diǎn)反作用力及彎矩

a)水平平面計算簡圖

L

Ft支承反力RAH?RBH?Ft2?212322?Ft?2123?1061.5NL22?1061.5N齒輪中點(diǎn)處軸的彎矩?1061.5?130MIH?RAH?L2?RBH?L2 2b)垂直平面計算簡圖

?68997.5NmmFr支承反力RAV?RBV?Fr2L2?Fr?772.72?386.4NL2?772.72?386.4NM?RAV?L2?RBV?L2齒輪中點(diǎn)處軸的彎矩?386.4?1302IV?25116Nmmc)合成彎曲力矩

d)MI?MIH?MIV?2268997.5?25116622?73426Nmm?318334Nmm軸上扭矩T?9.55?10Pn?9.55?10?6390e)當(dāng)量彎矩

軸單向轉(zhuǎn)動，看作受脈動扭矩，取應(yīng)力折算系數(shù)α=0.6，則齒輪中點(diǎn)處軸的當(dāng)量彎矩

MCI?MI?(?T)?22734262?(0.6?318334)?204628Nmm2半聯(lián)軸器中點(diǎn)處軸的當(dāng)MCII?2量彎矩(?T)?0.6?318334?191000Nmm(3)校核軸徑

齒輪中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩最大，半聯(lián)軸器中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩次之但軸最細(xì)，故只校核這兩處軸徑，看它能否滿足強(qiáng)度條件。查表9-1得45正火鋼σb＝600Mpa，再查表9-3得該軸的許用彎曲應(yīng)力[σ-1]b=55Mpa，則在齒輪中點(diǎn)處的軸有：

MCI204628

????16.37MPa?55MPa33 0.1d00.1?50在半聯(lián)軸器的中點(diǎn)處的軸有

??MCII0.1d03?1910000.1?403?29.84MPa?55MPa

能滿足強(qiáng)度條件要求，故此軸設(shè)計合理。

9-8 軸上裝齒輪處的軸段直徑為60mm，齒輪輪轂寬度為70mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩為5×105Nmm，有輕微沖擊，齒輪和軸的材料均為45鋼，齒輪與軸采用普通平鍵聯(lián)接。試確定該鍵聯(lián)接的尺寸。

解：根據(jù)題意，若取鍵長L比輪彀寬度70mm略小一點(diǎn)，則按表9-4初選B18×63(GB/T1096-1979)普通平鍵，其尺寸為

hb?18mm，h?10mm，L?63mm，k??5mm 45鋼有輕微沖擊靜聯(lián)接時，取[σP]=100Mpa，則 2T2?5?10?P???52.9MPa?100MPa dkL60?5?6

3滿足擠壓強(qiáng)度條件，故初選的鍵聯(lián)接尺寸合適。

9-10 牙嵌式離合器和摩擦式離合器各有什么特點(diǎn)？

答：牙嵌式離合器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單，外廓尺寸小，所聯(lián)接的兩軸不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，適用于要求精確傳動比的機(jī)構(gòu)；其最大缺點(diǎn)是離合時必須使主動軸慢速轉(zhuǎn)動或靜止，否則牙容易損壞。

摩擦式離合器的優(yōu)點(diǎn)是可以在任何不同轉(zhuǎn)速下平穩(wěn)離合，當(dāng)過載時因離合器打滑可保護(hù)其他重要零件；其缺點(diǎn)是接合過程中的摩擦?xí)鸢l(fā)熱和磨損，傳動效率低。10-6：某機(jī)械上采用對開式向心滑動軸承，已知軸承處所承

受的載荷Fr＝200000N，軸徑直徑d＝200mm , 軸的轉(zhuǎn)速

n＝500r/min，工作平穩(wěn)，試設(shè)計該軸承。

解： L 取軸承寬徑比?1.25，則該軸承寬L?1.25?200?250mmd

Fr200000 由P???4MPadL200?250

PV?Frn?200000?500?20.95MPa?m/s19100L19100?250

選用鉛青銅(ZCuPb30)作為軸瓦材料，因其[p]＝25＞4Mpa，[pv]=30＞20.95MPa·m/s，故能滿足該軸承的要求。

10-10： 說明下列軸承代號的意義：N210、6308、6212/P4、30207/P6、51308。解：N210: 內(nèi)徑50mm，尺寸系列為02、普通級的圓柱滾子軸承。

6308：內(nèi)徑40mm、尺寸系列03、普通級的深溝球軸承。

6212/P4：內(nèi)徑60mm、尺寸系列02、公差等級為4級的深溝球軸承。

30207/P6：內(nèi)徑35mm、尺寸系列02、公差等級為6級的圓錐滾子軸承。

51308：內(nèi)徑40mm、尺寸系列

13、普通級單向推力球軸承。

12-5 如圖，轉(zhuǎn)盤上有兩個圓孔，其直徑和位置為d1＝40mm，d2＝50mm，r1＝100mm，r2＝140mm，＝120°，D＝400mm，t＝20mm，擬在轉(zhuǎn)盤上再制一圓孔使之達(dá)到靜平衡，要求該孔的轉(zhuǎn)動半徑r＝150mm，試求該孔的直徑及方位角。

解：因轉(zhuǎn)盤的厚度t＝20mm，直徑D＝40mm，D＞＞t

故可視為平面轉(zhuǎn)動構(gòu)件的靜平衡。

分析：轉(zhuǎn)盤上若有圓孔，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，會因質(zhì)量分布不均，導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線不重合，而產(chǎn)生離心力。

欲使之達(dá)靜平衡，只需平衡其離心力，再制一圓孔。

制圓孔挖去的質(zhì)量：m＝vρ＝πd2tρ/4

由靜平衡條件： m1r1?m2r2?m3r3?0

得

222(?d1t?/4)?r1?(?d2t?/4)?r2?(?d3t?/4)?r3?0

d1r1?d2r2?d3r3?0222即X方向：d1r1Cos30??d3r3Cos??0Y方向：d1r1Sin30??d3r3Sin??d2r2?022222

代入數(shù)值：r1＝100mm d1＝40mm r3＝150mm

r2＝140mm d2＝50mm

22?40?100?Cos30??d3?150?Cos??0?222?40?100?Sin30??d3?150?Sin??50?140?0解得：d3?44.98mm??62.83?綜上：該孔的直徑為 44.98 mm ,方位角與水平線成 62.83°。

第五篇：機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)習(xí)題答案.

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)(第七版)陳云飛 盧玉明主編課后答案 chapter1 1-1 什么是運(yùn)動副？高副與低副有何區(qū)別？ 答：運(yùn)動副：使兩構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接。平面低副－ 凡是以面接觸的運(yùn)動副，分為轉(zhuǎn)動副和移動副；平面高副－以點(diǎn)或線相接觸的運(yùn)動副。1-2 什么是機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖？它有什么作用？ 答：用簡單的線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按比例定出各運(yùn)動副位置，表示機(jī)構(gòu)的組成 和傳動情況。這樣繪制出的簡明圖形就稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。作用： 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖不僅能表示出機(jī)構(gòu)的傳動原理，而且還可以用圖解法求出機(jī)構(gòu)上各 有關(guān)點(diǎn)在所處位置的運(yùn)動特性（位移，速度和加速度）。它是一種在分析機(jī)構(gòu)和 設(shè)計機(jī)構(gòu)時表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動的簡便而又科學(xué)的方法。1-3平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是什么？ 答：機(jī)構(gòu)自由度 F>0，且與原動件數(shù)相等，則機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間的相對運(yùn)動是確定的；這就是機(jī) 構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。（復(fù)習(xí)自由度 4 個結(jié)論 P17）chapter2 2-1 什么是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性和死點(diǎn)位置？ 答：急回特性：曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)運(yùn)動速度快慢不同，搖桿反行程時的平均 擺動速度必然大于正行程時的平均擺動速度，此即急回特性。死點(diǎn)位置：搖桿是主動件，曲柄是從動件，曲柄與連桿共線時，搖桿通過連桿加于曲柄 的驅(qū)動力 F 正好通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，所以不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動的力矩，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。即機(jī)構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動不確定的 現(xiàn)象的那個位置稱為死點(diǎn)位置（從動件的傳動角）。chapter3 3-2 通常采用什么方法使凸輪與從動件之間保持接觸？ 答：力鎖合：利用重力、彈簧力或其他外力使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸。形鎖合：利用高副元素本身的幾何形狀使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸。3-3 什么叫剛性沖擊和柔性沖擊？用什么方法可以避免剛性沖擊？ 答：剛性沖擊：從動件在運(yùn)動開始和推程終止的瞬間，速度突變?yōu)榱?，理論上加速度為無窮 大，產(chǎn)生無窮大的慣性力，機(jī)構(gòu)受到極大的沖擊，稱為剛性沖擊。柔性沖擊：當(dāng)從動件做等加速或等減速運(yùn)動時，在某些加速度突變處，其慣性力也隨之 有限突變而產(chǎn)生沖擊，這種由有限突變而引起的沖擊比無窮大慣性力引起的 剛性沖擊輕柔了許多，故被稱為柔性沖擊。避免剛性沖擊的方法：為了避免剛性沖擊，常將這種運(yùn)動規(guī)律已知的運(yùn)動開始和終止兩 小段加以修正，使速度逐漸升高和逐漸降低。讓從動件按正弦加速度運(yùn)動（既 無剛性運(yùn)動，也無柔性沖擊）chapter4 4-1 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)及不完全齒輪機(jī)構(gòu)各有何運(yùn)動特點(diǎn)？是舉出應(yīng)用這些間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 的實(shí)例。答：槽輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，常用于只要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中；停歇 運(yùn)動主要依靠槽數(shù)和圓柱銷數(shù)量（運(yùn)動系數(shù)）應(yīng)用: 應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高，要求間歇轉(zhuǎn)動的裝置中。如：電影放映機(jī) 自動傳送 鏈裝置 紡織機(jī)械 棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：這種有齒的棘輪其進(jìn)程的變化最少是 1 個齒距，且工作時有響聲。應(yīng)用：起重機(jī)絞盤 牛頭刨床的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu) 計數(shù)器 不完全齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：普通齒輪傳動，不同之處在于輪齒不布滿整個圓周。主動輪上的 鎖住弧與從動輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從動輪停歇在 預(yù)定位置上。應(yīng)用：各種計數(shù)器 多工位自動機(jī) 半自動機(jī) chapter6 6-1 設(shè)計機(jī)械零件時應(yīng)滿足哪些基本要求？ 答：足夠的強(qiáng)度和剛度，耐摩擦磨損，耐熱，耐振動（衡量機(jī)械零件工作能力的準(zhǔn)則）。6-2 按時間和應(yīng)力的關(guān)系，應(yīng)力可分為幾類？實(shí)際應(yīng)力、極限應(yīng)力和許用應(yīng)力有什么不同？ 答：隨時間變化的特性，應(yīng)力可分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力兩類。許用應(yīng)力：是設(shè)計零件時所依據(jù)的條件應(yīng)力。[σ] 極限應(yīng)力:零件設(shè)計時所用的極限值，為材料的屈服極值。實(shí)際應(yīng)力: 零件工作時實(shí)際承受的應(yīng)力。（靜應(yīng)力下：[σ] = σS /s [σ] = σB /s s= s1 s2 s3）6-4 指出下列符號各表示什么材料： Q235、35、65Mn、20CrMnTi、ZG310-570、HT200.Q235：屈服強(qiáng)度為 235，抗拉強(qiáng)度為 375-460，伸長率為：26%的普通碳素鋼。35：優(yōu)質(zhì)碳素鋼（數(shù)字表示碳的平均含量）65Mn;優(yōu)質(zhì)碳素鋼，平均含碳量為 0.65%，含 Mn 量約為 1%。20CrMnTi：合金鋼，含碳量 0.20%，平均含 Cr，Mn，Ti 量約為 1%。ZG310-570：屈服強(qiáng)度為 310MPa，抗拉強(qiáng)度為 570MPa 伸長率為 15%，硬度為：40-50HRC 的 鑄鋼 HT200：抗拉強(qiáng)度為 200，硬度為 170-241HBS 的灰鑄鐵。6-5 在強(qiáng)度計算時如何確定許用應(yīng)力？ 答：許用應(yīng)力的確定通常有兩種方法： 1.查許用應(yīng)力表：對于一定材料制造的并在一定條件下工作的零件，根據(jù)過去機(jī)械制造的 實(shí)踐與理論分析，將他們所能安全工作的最大應(yīng)力制成專門的表格。這種表格簡單，具體，可靠，但每一種表格的適用范圍較窄。2.部分系數(shù)法：以幾個系數(shù)的乘積來確定總的安全系數(shù) S1——考慮計算載荷及應(yīng)力準(zhǔn)確性的系數(shù)，一般 s1=1-1.5。S2——考慮材料力學(xué)性能均勻性的系數(shù)。S3——考慮零件重要程度的系數(shù)。6-8-各代表什么？

-1。-1 ：對稱循環(huán)變應(yīng)力下，疲勞極限為 2 ：脈動循環(huán)變應(yīng)力下，疲勞極限為 ：靜應(yīng)力下的疲勞極限。

chapter7 7-1 常見的螺栓中的螺紋式右旋還是左旋、是單線還是多線？怎樣判別?多線螺紋與單線螺 紋的特點(diǎn)如何

？ 答：常見的螺栓中的螺紋是右旋、單線。根據(jù)螺旋線繞行方向科判別右旋與左旋；根據(jù)螺旋 線的數(shù)目可判別單線還是多線。特點(diǎn)：單線螺紋的螺距等于導(dǎo)程，多線螺紋的導(dǎo)程等于螺距與線數(shù)的乘積；單線螺紋由于其 螺旋升角較小，用在螺紋的鎖緊，多線螺紋由于其螺紋升角較大，用于傳遞動力和運(yùn)動。7-2 螺紋主要類型有哪幾種？說明他們的特點(diǎn)及用途。答：機(jī)械制造中主要螺紋類型：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋、半圓形螺 紋。三角形螺紋：a.普通螺紋：特點(diǎn)為抗拉強(qiáng)度較高，連接自鎖作用也較可靠，一般適用于 薄壁零件及受沖擊零件的連接。b.管螺紋（半圓形螺紋）：特點(diǎn)為螺紋深度較淺，是專門用來連接管子的。矩形螺紋： 特點(diǎn)為刨面呈矩形、螺母與螺桿對中的精度較差以及螺紋根部強(qiáng)度較弱等缺 點(diǎn)；沒有自鎖。梯形螺紋：特點(diǎn)為刨面為梯形，效率較矩形螺紋低，沒有自鎖。多用于車床絲桿等傳動 螺旋及起重螺旋中。鋸齒形螺紋：效率較矩形螺紋略低，強(qiáng)度較大，沒有自鎖。在受載很大的起重螺旋及螺 旋壓力機(jī)中常采用。（三角形螺紋用于連接；鋸齒、梯形、矩形用于傳動。）7-3 螺旋副的效率與哪些參數(shù)有關(guān)？各參數(shù)變化大小對效率有何影響？螺紋牙型角大小對 效率有何影響？ 答：

為升角，ρ為摩擦角

當(dāng)摩擦角不變時，螺旋副的效率是升角的函數(shù)。牙型角變小，效率變大；牙型角變大，效率變小。（舉例矩形螺紋變?yōu)槿切温菁y）7-4 螺旋副自鎖條件和意義是什么？常用鏈接螺紋是否自鎖？ 答：自鎖條件：（一般情況：越小，自鎖性能愈好）：螺紋升角 ρ：當(dāng)量摩擦 角。意義 ：不加支持力 F，重物不會自動下滑。即螺旋副不會自動松脫，當(dāng)擰緊螺母時，螺旋副的效率總是小于 50%。常用鏈接螺紋自鎖。7-5 在螺紋連接中，為什么采用防松裝置？例舉幾種最典型的防松裝置，會出其結(jié)構(gòu)件圖，說明其工作原理和機(jī)構(gòu)簡圖。答：螺紋連接的自鎖作用只有在靜載荷下才是可靠的，在振動和變載荷下，螺紋副之間會產(chǎn) 3 生相對轉(zhuǎn)動，從而出現(xiàn)自動松脫的現(xiàn)象，故需采用防松裝置。舉例:

（一）利用摩擦力的防松裝置： 原理： 在螺紋間經(jīng)常保持一定的摩擦力，且附加摩擦力的大小盡可能不隨載荷大小變化。（1）彈簧墊圈: 工作原理：彈簧墊圈被壓平后，利用其反彈力使螺紋間保持壓 緊力和摩擦力（2）雙螺母：工作原理：梁螺母對頂，螺栓始終收到附加壓力和附加摩擦力的 作用。結(jié)構(gòu)簡單，用于低速重載。

（二）利用機(jī)械方法防松裝置： 原理：利用機(jī)械裝置將螺母和螺栓連成一體，消除了它們之間相對轉(zhuǎn)動的可能性。（1）開口銷：開口銷從螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿過，起防松作用。效果 良好。（2）止動墊圈：墊片內(nèi)翅嵌入螺栓的槽內(nèi)，待螺母擰緊后，再將墊片的外翅之 一折嵌于螺母的一個槽內(nèi)。將止動片的折邊，分別彎靠在螺 母和被聯(lián)接件的側(cè)邊起防松作用 7-6 將松螺栓連接合金螺栓連接（受橫向外力和軸向歪理）的強(qiáng)度計算公示一起列出，是比 較其異同，并作出必要的結(jié)論。7-10平鍵鏈接可能有哪些失效形式？平鍵的尺寸如何確定？ 答：失效形式：擠壓破壞和剪切 確定尺寸：按擠壓和剪切的強(qiáng)度計算，再根據(jù)工作要求，確定鍵的種類；再按照軸的直 徑 d 查標(biāo)準(zhǔn)的鍵的尺寸，鍵的長度取 且要比軸上的輪轂短。chapter8 8-2 帶傳動中的彈性滑動和打滑時怎樣產(chǎn)生的？它們對帶傳動有何影響？ 答：彈性滑動：由于帶的緊邊與松邊拉力不等，使帶兩邊的彈性變形不等，所引起的帶與輪 面的微量相對滑動為彈性滑動。彈性滑動是不可避免的，對帶傳動影響不大 打滑：機(jī)器出現(xiàn)過載，摩擦力不能克服從動輪上的阻力矩，帶沿輪面全面滑動，從動輪 轉(zhuǎn)速急劇降低甚至不動，此現(xiàn)象即為打滑，是帶傳動的主要失效形式之一，可避免。8-3 帶傳動中主要失效形式是什么？設(shè)計中怎么樣考慮？ 答： 主要失效形式： 1.張緊力不足導(dǎo)致的打滑； 2.張緊力過大導(dǎo)致的疲勞損壞； 3.疲勞壽命。設(shè)計是必須要考慮：在保證不打滑的情況下（確保工況系數(shù)），帶應(yīng)有一定的疲勞強(qiáng)度 或壽命。chapter9 9-1 齒輪傳動的最基本要求是什么？齒廓的形狀符合什么條件才能滿足上述要求？ 答：基本要求是：傳動比恒定。齒廓的形狀是：漸開線形、擺線形、圓弧齒時滿足上述要求。（齒廓的形狀必須滿足不 論輪齒齒廓在任何位置接觸，過觸點(diǎn)所做齒廓的公法線均須通過節(jié)點(diǎn)。）4 9-2 分度圓和節(jié)圓，壓力角和嚙合角有何區(qū)別？ 答：分度圓：為了便于齒廓各部分尺寸的計算,在齒輪上選擇一個圓作為計算的基準(zhǔn),該 圓稱為齒輪的分度圓.(標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓與節(jié)圓重合且 s=e)標(biāo)準(zhǔn)化的齒輪上壓力角和模數(shù)均為標(biāo)準(zhǔn)值的圓稱為分度圓.節(jié)圓：通過節(jié)點(diǎn)的兩圓具有相同的圓周速度，他們之間作純滾動，這兩圓稱為齒輪 的節(jié)圓。分度圓、節(jié)圓區(qū)別：分度圓是齒輪鑄造成立后本身具有的，而節(jié)圓是在兩齒輪運(yùn)動 嚙合時根據(jù)其速度而確定出來的。壓力角：漸開線上任一點(diǎn)法向壓力的方向線（即漸開線在該點(diǎn)的法線）和該點(diǎn)速度 方向之間的夾角稱為該點(diǎn)的壓力角。嚙合角：過節(jié)點(diǎn)的兩節(jié)圓的公切線，與兩齒廓公法線間的夾角。壓力角、嚙合角區(qū)別：選取點(diǎn)的不同，壓力角的大小也就不同；而只要兩齒輪的大 小確定，則其嚙合角也就隨確定。9-3 一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確嚙合的條件什么？ 答：1.兩齒輪的模數(shù)必須相等

m2 ；

2.兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等

9-4 為什么要限制齒輪的最少齒數(shù)？對于α=20、正常齒制的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，最少齒數(shù) 是多少？ 答：限制最少齒數(shù)是為了保證不發(fā)生根切，要使所設(shè)計齒數(shù)大于不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)，當(dāng) α=20 的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，則 h a =1，則 z min =17。9-12 齒輪輪齒有哪幾種失效形式？開式傳動和閉式傳動的失效形式是否相同？在設(shè)計及使 用中應(yīng)該怎樣防止這些失效？ 答：失效形式有：（1）輪齒折斷（2）齒面膠合（3）齒面磨粒磨損（4）齒面點(diǎn)蝕（5）塑性變形 開式傳動和閉式傳動的失效形式不完全相同： 其中磨損和疲勞破壞主要為開式齒輪傳動 的失效形式；而齒面點(diǎn)蝕和折斷主要為閉式齒輪傳動的失效形式。為了防止輪齒折斷：在設(shè)計時應(yīng)使用抵抗沖擊和過載能力較強(qiáng)的材料。為了避免齒面磨粒磨損：可采用閉式傳動或加防護(hù)罩等； 為了避免輪齒齒面點(diǎn)蝕：應(yīng)使用接觸應(yīng)力較大的材料； 為了防止齒面膠合：必須采用粘度大的潤滑油（低速傳動）或抗膠合能力強(qiáng)的潤滑油（高速 傳動）。9-13 選擇齒輪材料時，為什么軟齒面齒輪的小齒輪比大齒輪的材料要好些或熱處理硬度要 5 o

高些？ 答：主要由于小齒輪轉(zhuǎn)速高，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)多，則壽命較短，為了使大小齒輪的壽命接近，則在材料的選取方面要好些或熱處理要更高些。9-16 在輪齒的彎曲強(qiáng)度計算中，齒形系數(shù) YF 與什么因素有關(guān)？ 答：齒形系數(shù) YF 只與齒形有關(guān)，即與壓力角α，齒頂高系數(shù) ha 以及齒數(shù) Z 有關(guān)。chapter10 10-2 蝸桿傳動的嚙合效率受哪些因素的影響？ 答：蝸桿傳動的嚙合效率為：

tan r，則效率受導(dǎo)程角和當(dāng)量摩擦角的影響。

10-3 蝸桿傳動的傳動比等于什么？為什么蝸桿傳動可得到大的傳動比？ 答：蝸桿傳動傳動比：i=n1/n2 = z2/z1(傳動比與齒數(shù)成反比)因?yàn)槲仐U的齒數(shù)可以非常小，小到 z=1，因而可以得到很大的傳動比。10-4 蝸桿傳動中，為什么要規(guī)定 d1 與 m 對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值？ 答：當(dāng)用滾刀加工蝸輪時，為了保證蝸桿與該蝸輪的正確嚙合，所用蝸輪滾刀的齒形及直徑 必須與相嚙合的蝸桿相同，這樣，每一種尺寸的蝸桿，就對應(yīng)有一把蝸輪刀滾，因此規(guī) 定蝸桿分度圓直徑 d 為標(biāo)準(zhǔn)值，且與模數(shù) m 相搭配；其次，蝸輪加工的刀具昂貴，規(guī)定 蝸桿分度直徑 d 為標(biāo)準(zhǔn)值且與模數(shù)相搭配可以減少加工刀具的數(shù)量。10-7 為什么蝸桿傳動常用青銅渦輪而不采用鋼制渦輪？ 答：因?yàn)榍嚆~的耐磨性，抗膠合性能及切削加工性能均好，而嚙合處有較大的滑動速度，會 產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦磨損引起熱，使?jié)櫥闆r惡化，青銅的熔點(diǎn)較高，所以用青銅渦輪而不 用鋼制渦輪。10-9 為什么對連續(xù)工作的蝸桿傳動不僅要進(jìn)行強(qiáng)度計算，而且還要進(jìn)行熱平衡計算？ 答：蝸桿傳動由于摩擦損失大，效率較低，因而發(fā)熱量就很大、若熱量不能散逸將使?jié)櫥?的粘度降低，潤滑油從嚙合齒間被擠出進(jìn)而導(dǎo)致膠合。chapter11 11-1 定軸輪系中，輸入軸與輸出軸之間的傳動比如何確定？與主動齒輪的齒數(shù)有何關(guān)系？ 如何判定輸出軸的轉(zhuǎn)向？ 答： 輪系的總傳動比等于組成該輪系的各對齒輪的傳動比的連成積，其值等于所有從動輪齒 數(shù)的連成積與所有主動輪齒連成積之比。傳動比 判定方向： a.通常規(guī)定若最末從動輪與第一個主動輪的回轉(zhuǎn)方向相同時，傳動比為正號，若兩輪回轉(zhuǎn)方向相反時，則取為負(fù)號 b.若傳動比的計算結(jié)果為正，則表示輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相同，為負(fù)則表 示轉(zhuǎn)向相反。c.還可以用畫箭頭標(biāo)志的方法表示轉(zhuǎn)向: 外嚙合的齒輪轉(zhuǎn)向相反,內(nèi)嚙合的 6 齒輪轉(zhuǎn)向相同.chapter12 12-1 心軸與轉(zhuǎn)軸有何區(qū)別？試列舉應(yīng)用的實(shí)例。答：心軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩，如：裝帶輪和凸輪的軸； 轉(zhuǎn)軸既承受彎矩，又承受轉(zhuǎn)矩。如：齒輪減速器中的軸，是機(jī)器中最常見的軸。12-4 軸的結(jié)構(gòu)和尺寸與哪些因素有關(guān)？ 答：軸的結(jié)構(gòu)決定因素：載荷及載荷分布、軸上標(biāo)準(zhǔn)件、軸上已確定的零件、軸上零件的裝 配位置及固定方法、軸的加工工藝性、軸上零件的裝配工藝性等。軸尺寸決定因素 ： 軸沿軸向尺寸及形狀是由軸上各零件的相互舉例，尺寸和安裝情況，與軸的制造情況及軸上載荷(彎矩、轉(zhuǎn)矩、軸向力)分布情況等決定的。計算題： 1.已知一對外嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒數(shù)分別為 z1=20 z2=80，模數(shù) m=2，計算兩個齒 輪的齒頂圓，齒根圓和分度圓的直徑，以及齒輪傳動的中心距。解：由公式及系數(shù)得： 齒頂圓直徑： d a1

d 齒根圓直徑：

35mm m 分度圓直徑： 中心距：，