第一篇：機械設(shè)計基礎(chǔ)習題答案第5章

5-1 如圖所示的V帶在輪槽內(nèi)的三種安裝情況，哪一種正確？為什么？

答：第一種安裝方式正確。因為第二種安裝方式，使帶纏身較大的彎曲變形，帶在傳動中受到的彎曲應(yīng)力增大，影響帶的使用壽命。第三種安裝方式，使帶的工作面與帶輪的接觸面積減小，影響帶傳動的傳動能力。

5-2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它們之間的關(guān)系？

答：緊邊和松邊拉力的差值為帶傳動中起傳遞轉(zhuǎn)矩作用的拉力，稱為有效拉力F。為保證帶傳動正常工作，傳動帶必須以一定的張緊力緊套在帶輪上，由于靜止不動，帶兩邊承受相等的拉力，稱為初拉力Fo。

F?2F0ef?f??1?1e

5-3 小帶輪包角對帶傳動有何影響？為什么只給出小帶輪包角的計算公式？

答：F隨α的增大而增大。增加α會使接觸弧上摩擦力的總和增加，從而使F增大，提高其傳動能力。

由于大帶輪到包角α2大于小帶輪的包角α1，打滑首先發(fā)生在小帶輪，因此，只考慮小帶輪的包角α1。

5-4 帶傳動工作時，帶的截面上產(chǎn)生哪些應(yīng)力？應(yīng)力沿帶全長是如何分布的？最大應(yīng)力在何處？

答：（1）拉應(yīng)力：作用于帶的全長。帶的緊邊σ1為，松邊為σ2，σ1＞σ2。（2）彎曲應(yīng)力：繞過帶輪處受到彎曲應(yīng)力的作用。σb1＞σb2。（3）離心拉應(yīng)力：沿帶長均勻分布。

當帶在緊邊繞上小帶輪時應(yīng)力達到最大值，其值為

σmax=σ1+σb1+σC

5-5 帶傳動的彈性滑動和打滑是如何產(chǎn)生的？它們對帶傳動的影響？是否可以避免？ 答：彈性滑動是由于帶的彈性變形，只要傳遞圓周力，就會產(chǎn)生彈性滑動，不可避免。彈性滑動引起帶的傳動比的變化。打滑是由于過載引起的，能夠避免。

5-6 鏈傳動的主要失效形式有哪幾種？

答：鏈板疲勞破壞；滾子和套筒的沖擊疲勞破壞；鏈條鉸鏈磨損；鏈條鉸鏈的膠合；靜力拉斷。

5-7 鏈傳動為何要適當張緊？與帶傳動的張緊有什么區(qū)別？

答：鏈傳動中，不需要給鏈條初拉力。鏈傳動張緊的目的，是為了避免松邊下垂量過大而引起嚙合不良或振動現(xiàn)象。

帶傳動工作一段時間后會由于塑性變形和磨損而松弛，使初拉力減小，傳動能力下降。為了保證帶傳動的傳動能力，應(yīng)定期檢查初拉力的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)不足必須要重新張緊。

5-8 已知：帶傳動傳遞的功率P=5 kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=400 r/min，中心距a=1500 mm，小帶輪基準直徑dd1=450 mm，dd2=650 mm，fv=0.2，求帶速V、包角α1和有效拉力F。

解：v??dd1?n13.14?450?4009.42m/s 60?100060?1000?0dd2????118057.30?dd2a?180?57.3?00650?450=172.360

1500F?1000P1000?5?=530.8N v9.425-9 普通V帶傳動由電動機驅(qū)動，電機轉(zhuǎn)速n1=1450 r/min，小帶輪基準直徑dd1=100 mm，大帶輪基準直徑dd2=280 mm，中心距a約為350 mm，傳動用兩根A型V帶，兩班制工作，載荷平穩(wěn)，試求此傳動所能傳遞的最大功率。

解：1.確定帶的基準長度（1）初定中心距a0=350mm（2）初算帶長L0

L0?2a0??2(dd1?dd2)?(dd2?dd1)4a02?2?350?(280?100)3.14(100?280)?24?3502=1319.7mm（3）根據(jù)l0查表5-3取Ld=1250（4）計算中心距a a?a0?L?Ld02?350?1250-1319.7=315.2mm

2?dd2a2.計算小帶輪包角

?1?180?57.3因為

z?d00?dd2?180?57.3?00280?100=147.30

315.23.計算帶傳動所能傳遞的計算功率Pd

所以

P?P?P??P??P?K??Kp?z(p??p)KK

d111d11

L?L（1）根據(jù)A型帶，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，小帶輪基準直徑dd1=100，查表5-5，p1=1.32kW。（2）根據(jù)A型帶，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，i=2.8，查表5-6，Δp1=0.17。（3）根據(jù)α1=147.30，查表5-7，Kα=0.91。

（4）根據(jù)A型帶，Ld=1250mm，查表5-3，KL=0.93 pd?z(p??1p)K?K1L=2×（1.32+0.17）0.91×0.93=2.52 4.計算帶傳動的最大功率

P?PKPKdA，查表5-8，KA=1.2。帶入公式

P?dA?2.52=2.1kW 1.25-10 試設(shè)計一鼓風機V帶傳動。已知電動機功率P=7.5 kW，轉(zhuǎn)速n1=970 r/min，從動輪轉(zhuǎn)速n2=330 r/min，允許的傳動比誤差±5%，工作時有輕微沖擊，兩班制工作。

解：1.確定帶傳動的計算功率Pd

查表5-8，KA= 1.3，Pd= KA P=1.3×7.5=9.75（kW）

2.選擇帶的型號

根據(jù)計算功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速查圖5-12，選擇B型普通V帶。3.確定帶輪的基準直徑(1)初選小帶輪的基準直徑 根據(jù)圖5-12確定了小帶輪基準直徑dd1的取值范圍為dd1=125～140 mm，查表5-9，取標準值dd1=140 mm。

(2)驗算帶的速度v 由公式（5-16）得

v??dd1?n160?1000?3.14?140?970?7.1(m/s)

60?1000v在5～25 m/s之間，合適。(3)計算大帶輪的基準直徑

dd2?ndn12?d1970?140?411.5(mm)

330計算結(jié)果查表5-9圓整為標準值，dd2=400 mm。

(4)驗算傳動比誤差 大帶輪的基準直徑圓整后，帶傳動的傳動比與題目要求的傳動比將產(chǎn)生一定的誤差，應(yīng)驗算其誤差值△i，△i在±5%之內(nèi)就合格。

n?dnd△i?nn1212d2d1970400?330140%??2.7% %?970330合格。

4.確定中心距a和帶的基準長度Ld（1）初定中心距a0

0.7（dd1+ dd2）≤a0≤2（dd1+ dd2）

378≤a0≤1080 取a0=700mm（2）初算帶的基準長度L0

(dd2?dd1)24a 3.14）?2?700?(140?400)（?400?140L0?2a0??(dd1?dd2)?02224?700

=2271.9mm

（3）確定帶的基準長度Ld

查表5-3，在表中選擇與L0最接近的數(shù)值作為帶的基準長度Ld。Ld=2240mm。

（4）計算中心距a

a?a0?LL?d02?700?2240?2271.9?684mm

2?dd1a

（5）驗算小帶輪包角α1

?1?180?57.300?dd2?158.3?120

00合格。

5.確定V帶的根數(shù)Z

z?P?P?P??P??P?K??Kdd111

L根據(jù)截型、小帶輪轉(zhuǎn)速和基準直徑，查表5-5得

P1=2.11（Kw）根據(jù)截型、小帶輪轉(zhuǎn)速和傳動比查表5-6得

△P1=0.31（Kw）根據(jù)小帶輪包角查表5-7得

Kα=0.95 根據(jù)帶的基準長度查表5-3得

KL=1 帶入公式得

Z=4.2 取Z=5。

6.計算初拉力F0

?2.5?K?p

F?500KZV?0d??qV

2查表5-2得q=0.20kg/m帶入公式得

F0=234.1N

7.計算帶對軸的壓力FQ

?1(N)=2299.2N

?2ZsinFQF028.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（略）

5-11 設(shè)計某機床用的普通V帶傳動，已知電動機功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動比i=1.92，要求兩帶輪中心距不大于800mm，每天工作16h。

解：1.確定帶傳動的計算功率Pd

查表5-8，KA= 1.2，Pd= KA P=1.2×5.5=6.6（kW）

2.選擇帶的型號

根據(jù)計算功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速查圖5-12，選擇A型普通V帶。3.確定帶輪的基準直徑

(1)初選小帶輪的基準直徑 根據(jù)圖5-12確定了小帶輪基準直徑dd1的取值范圍為dd1=112～140 mm，查表5-9，取標準值dd1=140 mm。

(2)驗算帶的速度v 由公式（5-16）得

v??dd1?n13.14?140?1440?10.6(m/s)

60?100060?1000?v在5～25 m/s之間，合適。

(3)計算大帶輪的基準直徑

dd2?idd1?1.92?140?268.8mm

計算結(jié)果查表5-9圓整為標準值，dd2=265mm。

(4)驗算傳動比誤差 大帶輪的基準直徑圓整后，帶傳動的傳動比與題目要求的傳動比將產(chǎn)生一定的誤差，應(yīng)驗算其誤差值△i，△i在±5%之內(nèi)就合格。

i?dd2△i?d1.92?%?d1i265140%??1.6% 1.92合格。

4.確定中心距a和帶的基準長度Ld（1）初定中心距a0

a0≈800mm（2）初算帶的基準長度L0

(dd2?dd1)24a 3.14）?2?800?(140?265)（?265?140L0?2a0??(dd1?dd2)?02224?800

=2240.8mm

（3）確定帶的基準長度Ld

查表5-3，在表中選擇與L0最接近的數(shù)值作為帶的基準長度Ld。Ld=2240mm。

（4）計算中心距a

a?a0?LL?d02?800?2240?2240.8?800mm

2?dd1a

（5）驗算小帶輪包角α1

dd2????118057.300?171?120

00合格。

5.確定V帶的根數(shù)Z

z?P?P?P??P??P?K??Kdd111

L根據(jù)截型、小帶輪轉(zhuǎn)速和基準直徑，查表5-5得

P1=2.27（Kw）根據(jù)截型、小帶輪轉(zhuǎn)速和傳動比查表5-6得

△P1=0.15（Kw）根據(jù)小帶輪包角查表5-7得

Kα=0.98 根據(jù)帶的基準長度查表5-3得

KL=1 帶入公式得

Z=2.8 取Z=3。

6.計算初拉力F0

?2.5?K?p

F?500KZV?0d??qV

2查表5-2得q=0.11kg/m帶入公式得

F0=173.3N

7.計算帶對軸的壓力FQ

8.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（略）

?1(N)=1036.6N

?2ZsinFQF025-12 鏈傳動的布置如圖所示，小鏈輪為主動輪，試在圖上標出其正確的轉(zhuǎn)動方向。答：

5-13 設(shè)計一往復(fù)式壓氣機上的滾子鏈傳動。已知：電動機額定功率P=3kW，n1=960r/min，壓氣機n2=830r/min，試確定大、小鏈輪輪齒數(shù)，鏈條節(jié)距，中心距和鏈節(jié)數(shù)。

i?解：1.選擇鏈輪齒數(shù) 根據(jù)傳動比i，nn12?960=1.16，查表5-16，選取Z1=27 830Z2= iZ1=1.16×27=31.32，取Z2=31 2.初定中心距 a0=40p 3.按功率曲線確定鏈的型號，鏈條節(jié)距

由表5-11查得KA=1.3；由表5-12查得Kz=1.46；由表5-13查得Ki=0.83；由表5-14查得Ka=1；采用單排鏈，由表5-15查得Kpt=1。

由式（5-28）計算特定條件下鏈傳動的功率

PKP?KKKKA0zia?pt1.3?3?3.23kW

1.46?0.83?1?1根據(jù)圖5-25，選取鏈號為8A；查表5-10，節(jié)距p=12.7 mm。5.計算鏈速

v?6.確定鏈節(jié)數(shù) 由公式（5-30）

zpn1160?1000?27?12.7?960?5.5 m/s

60?1000?Z?Z2?Z1?paZ?L?2P?2???2??a 31?27p?109.240p27?31?2???()40pp22?3.14012P022取Lp=110。7.計算中心距

根據(jù)式（5-31）?p??Z1?Z2???a????Lp??4??2???Z1?Z2??Lp??2??2?8?2?Z2?Z1???2??2??? ??2?12.7??27?31?????110???42????27?31???110??2??31?27???8???2???????

=516mm

若中心距設(shè)計成可調(diào)整的，則不必精確計算實際中心距，可取

a≈a0=40p=40×12.7=508mm 本資料由百萬課件網(wǎng)收集http://www.tmdps.cn

第二篇：機械設(shè)計基礎(chǔ)習題答案.

機械設(shè)計基礎(chǔ)(第七版)陳云飛 盧玉明主編課后答案 chapter1 1-1 什么是運動副？高副與低副有何區(qū)別？ 答：運動副：使兩構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對運動的連接。平面低副－ 凡是以面接觸的運動副，分為轉(zhuǎn)動副和移動副；平面高副－以點或線相接觸的運動副。1-2 什么是機構(gòu)運動簡圖？它有什么作用？ 答：用簡單的線條和符號代表構(gòu)件和運動副，并按比例定出各運動副位置，表示機構(gòu)的組成 和傳動情況。這樣繪制出的簡明圖形就稱為機構(gòu)運動簡圖。作用： 機構(gòu)運動簡圖不僅能表示出機構(gòu)的傳動原理，而且還可以用圖解法求出機構(gòu)上各 有關(guān)點在所處位置的運動特性（位移，速度和加速度）。它是一種在分析機構(gòu)和 設(shè)計機構(gòu)時表示機構(gòu)運動的簡便而又科學的方法。1-3平面機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？ 答：機構(gòu)自由度 F>0，且與原動件數(shù)相等，則機構(gòu)各構(gòu)件間的相對運動是確定的；這就是機 構(gòu)具有確定運動的條件。（復(fù)習自由度 4 個結(jié)論 P17）chapter2 2-1 什么是曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性和死點位置？ 答：急回特性：曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)運動速度快慢不同，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，機構(gòu)的這種位置稱為死點位置。即機構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運動不確定的 現(xiàn)象的那個位置稱為死點位置（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：從動件在運動開始和推程終止的瞬間，速度突變?yōu)榱悖碚撋霞铀俣葹闊o窮 大，產(chǎn)生無窮大的慣性力，機構(gòu)受到極大的沖擊，稱為剛性沖擊。柔性沖擊：當從動件做等加速或等減速運動時，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，常將這種運動規(guī)律已知的運動開始和終止兩 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動（既 無剛性運動，也無柔性沖擊）chapter4 4-1 棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)及不完全齒輪機構(gòu)各有何運動特點？是舉出應(yīng)用這些間歇運動機構(gòu) 的實例。答：槽輪機構(gòu)特點： 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，常用于只要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機構(gòu)中；停歇 運動主要依靠槽數(shù)和圓柱銷數(shù)量（運動系數(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 自動傳送 鏈裝置 紡織機械 棘輪機構(gòu)特點：這種有齒的棘輪其進程的變化最少是 1 個齒距，且工作時有響聲。應(yīng)用：起重機絞盤 牛頭刨床的橫向進給機構(gòu) 計數(shù)器 不完全齒輪機構(gòu)特點：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 半自動機 chapter6 6-1 設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足哪些基本要求？ 答：足夠的強度和剛度，耐摩擦磨損，耐熱，耐振動（衡量機械零件工作能力的準則）。6-2 按時間和應(yīng)力的關(guān)系，應(yīng)力可分為幾類？實際應(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。實際應(yīng)力: 零件工作時實際承受的應(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：屈服強度為 235，抗拉強度為 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：屈服強度為 310MPa，抗拉強度為 570MPa 伸長率為 15%，硬度為：40-50HRC 的 鑄鋼 HT200：抗拉強度為 200，硬度為 170-241HBS 的灰鑄鐵。6-5 在強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)過去機械制造的 實踐與理論分析，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)力準確性的系數(shù)，一般 s1=1-1.5。S2——考慮材料力學性能均勻性的系數(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：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，用于傳遞動力和運動。7-2 螺紋主要類型有哪幾種？說明他們的特點及用途。答：機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：特點為抗拉強度較高，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）：特點為螺紋深度較淺，是專門用來連接管子的。矩形螺紋： 特點為刨面呈矩形、螺母與螺桿對中的精度較差以及螺紋根部強度較弱等缺 點；沒有自鎖。梯形螺紋：特點為刨面為梯形，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，強度較大，沒有自鎖。在受載很大的起重螺旋及螺 旋壓力機中常采用。（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）利用機械方法防松裝置： 原理：利用機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 查標準的鍵的尺寸，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，過觸點所做齒廓的公法線均須通過節(jié)點。）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,該 圓稱為齒輪的分度圓.(標準齒輪分度圓與節(jié)圓重合且 s=e)標準化的齒輪上壓力角和模數(shù)均為標準值的圓稱為分度圓.節(jié)圓：通過節(jié)點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：漸開線上任一點法向壓力的方向線（即漸開線在該點的法線）和該點速度 方向之間的夾角稱為該點的壓力角。嚙合角：過節(jié)點的兩節(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 一對漸開線標準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、正常齒制的標準直齒圓柱齒輪，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 α=20 的標準直齒圓柱齒輪，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的材料。為了避免齒面磨粒磨損：可采用閉式傳動或加防護罩等； 為了避免輪齒齒面點蝕：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)因為蝸桿的齒數(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)的標準值？ 答：當用滾刀加工蝸輪時，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 為標準值，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 為標準值且與模數(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：因為青銅的耐磨性，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)生嚴重的摩擦磨損引起熱，使?jié)櫥闆r惡化，青銅的熔點較高，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行強度計算，而且還要進行熱平衡計算？ 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，為負則表 示轉(zhuǎn)向相反。c.還可以用畫箭頭標志的方法表示轉(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、軸上標準件、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準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：，

第三篇：機械設(shè)計基礎(chǔ),第六版習題答案

1-1至1-4解 機構(gòu)運動簡圖如下圖所示。

圖 1.11 題1-1解圖

圖1.12 題1-2解圖

圖1.13 題1-3解圖

圖1.14 題1-4解圖

題 2-3 見圖 2.16。

題 2-7

解 : 作圖步驟如下（見圖 2.19）：

（1）求（2）作（3）作，頂角，；并確定比例尺。

。的外接圓，則圓周上任一點都可能成為曲柄中心。

相距，交圓周于

點。（4）作一水平線，于（5）由圖量得。解得 ：

曲柄長度：

連桿長度： 題 2-7圖 2.19

3-1解

圖 3.10 題3-1解圖 如圖 3.10所示，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過B點作偏距圓的下切線，此線為

凸輪與從動件在B點接觸時，導(dǎo)路的方向線。推程運動角 3-2解

如圖所示。

圖 3.12 題3-2解圖 如圖 3.12所示，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過D點作偏距圓的下切線，此線為

凸輪與從動件在D點接觸時，導(dǎo)路的方向線。凸輪與從動件在D點接觸時的壓力角所示。

4-1解

分度圓直徑

齒頂高

齒根高

頂 隙

如圖

中心距

齒頂圓直徑

齒根圓直徑

基圓直徑

齒距

齒厚、齒槽寬

4-11解

因

螺旋角

端面模數(shù)

端面壓力角

當量齒數(shù)

分度圓直徑

齒頂圓直徑

齒根圓直徑

4-12解（1）若采用標準直齒圓柱齒輪，則標準中心距應(yīng)

說明采用標準直齒圓柱齒輪傳動時，實際中心距大于標準中心距，齒輪傳動有齒側(cè)間隙，傳動不

連續(xù)、傳動精度低，產(chǎn)生振動和噪聲。

（2）采用標準斜齒圓柱齒輪傳動時，因

螺旋角

分度圓直徑

節(jié)圓與分度圓重合，4-15答： 一對直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等，即、。

一對斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等，螺旋角大小相等、方向

相反（外嚙合），即、、。

一對直齒圓錐齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的大端模數(shù)和壓力角分別相等，即、。

5-1解： 蝸輪 2和蝸輪3的轉(zhuǎn)向如圖粗箭頭所示，即 和。

圖 5.圖5.6

5-2解： 這是一個定軸輪系，依題意有：

齒條 6 的線速度和齒輪 5 ′分度圓上的線速度相等；而齒輪 5 ′的轉(zhuǎn)速和齒輪 5 的轉(zhuǎn)速相等，因

此有：

通過箭頭法判斷得到齒輪 5 ′的轉(zhuǎn)向順時針，齒條 6 方向水平向右。

6-2解

拔盤轉(zhuǎn)每轉(zhuǎn)時間

槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)

槽輪的運動時間

槽輪的靜止時間

6-3解 槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)

因：

所以

6-4解 要保證 則槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)應(yīng)為

因

得

，則 槽數(shù) 和拔盤的圓銷數(shù) 之間的關(guān)系應(yīng)為：

由此得當取槽數(shù) ～8時，滿足運動時間等于停歇時間的組合只有一種：。

10-1證明 當升角與當量摩擦角 符合 時，螺紋副具有自鎖性。

當 時，螺紋副的效率

所以具有自鎖性的螺紋副用于螺旋傳動時，其效率必小于 50%。

10-2解 由教材表10-

1、表10-2查得

，粗牙，螺距，中徑

螺紋升角，細牙，螺距，中徑

螺紋升角

對于相同公稱直徑的粗牙螺紋和細牙螺紋中，細牙螺紋的升角較小，更易實現(xiàn)自鎖。

11-6解 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)與其當量齒數(shù) 之間的關(guān)系：

（1）計算傳動的角速比用齒數(shù)。（2）用成型法切制斜齒輪時用當量齒數(shù) 選盤形銑刀刀號。

（3）計算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。

（4）計算彎曲強度時用當量齒數(shù) 查取齒形系數(shù)。

11-7解 見題11-7解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當齒輪1為主動時按左手定

則判斷其軸向力 ；當齒輪2為主動時按右手定則判斷其軸向力。

輪1為主動

輪2為主動時

圖 11.2 題11-7解圖

11-8解 見題11-8解圖。齒輪2為右旋，當其為主動時，按右手定則判斷其軸向力方向 向力

；徑總是指向其轉(zhuǎn)動中心；圓向力 的方向與其運動方向相反。

圖 11.3 題11-8解圖 11-9解（1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋經(jīng)方向應(yīng)與齒輪2的

旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應(yīng)與齒輪3的旋向相反，為右旋。

（2）由題圖可知：、、、、分度圓直徑

軸向力

要使軸向力互相抵消，則：

即

11-15解（1）圓錐齒輪2的相關(guān)參數(shù)

分度圓直徑

分度圓錐角

平均直徑

軸向力

（2）斜齒輪3相關(guān)參數(shù)

分度圓直徑

軸向力

（3）相互關(guān)系

因 得：

（4）由題圖可知，圓錐齒輪2的軸向力 向上，轉(zhuǎn)

指向大端，方向向下；斜齒輪3的軸向力 方向指動方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動齒輪，根據(jù)左右手定則判斷，其符合右手定則，故

斜齒輪3為右旋。

圖11.6 題11-16 解圖

11-16解 見題 11-16解圖。徑向力總是指向其轉(zhuǎn)動中心；對于錐齒輪2圓周力與其轉(zhuǎn)動方向相同，對于斜齒輪3與其圓周力方向相反。12-2

圖12.3

解 ：（1）從圖示看，這是一個左旋蝸桿，因此用右手握桿，四指，大拇指，可以

得到從主視圖上看，蝸輪順時針旋轉(zhuǎn)。（見圖12.3）

（2）由題意，根據(jù)已知條件，可以得到蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為

蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即：

蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即：

蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，即：

各力的方向如圖 12-3所示。

13-1解（1）

（2）

=

=2879.13mm

（3）不考慮帶的彈性滑動時，（4）滑動率 時，13-2解（1）

（2）

=

（3）

= =

13-3解（1）

=

（2）由教材表 13-2 得

=1400mm

（3）

13-4解

由教材表 13-6 得

由教材表 13-4 得： △=0.17kW, 由教材表 13-3 得： =1.92 kW, 由教材表 13-2 得： ,由教材表 13-5 得：

取 z=3

14-1解 I 為傳動軸，II、IV 為轉(zhuǎn)軸，III 為心軸。14-9改錯

16-6解（1）按題意，外加軸向力 已接近，暫選 的角接觸軸承類型70000AC。

（2）計算軸承的軸向載荷(解圖見16.4b)

由教材表 16-13查得，軸承的內(nèi)部派生軸向力，方向向左，方向向右

因，軸承 1被壓緊

軸承 2被放松

（3）計算當量動載荷

查教材表 16-12，查表16-12得，查表16-12得，（3）計算所需的基本額定動載荷

查教材表 16-9，常溫下工作，承時，；查教材表16-10，有中等沖擊，取 ；球軸；并取軸承1的當量動載荷為計算依據(jù)

查手冊，根據(jù) 和軸頸，選用角接觸球軸承7308AC合適（基本額定動載荷）。

第四篇：機械設(shè)計基礎(chǔ)習題答案2

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》

一、填空題(每空1分，共30分)

1、構(gòu)件是機器的______單元體；零件是機器的______單元體，分為______零件和_______零件；部件是機器的_______單元體。

2、運動副是使兩構(gòu)件________，同時又具有_________的一種聯(lián)接。平面運動副可分為________和_______。

3、機構(gòu)處于壓力角α=_________時的位置，稱機構(gòu)的死點位置。曲柄搖桿機構(gòu)，當曲柄為原動件時，機構(gòu)______死點位置，而當搖桿為原動件時，機構(gòu)______死點位置。

4、繪制凸輪輪廓曲線，需已知__________、___________和凸輪的轉(zhuǎn)向。

5、為保證帶傳動的工作能力，一般規(guī)定小帶輪的包角α≥__________。

6、漸開線標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為______和______分別相等。

7．斜齒圓柱齒輪的重合度______直齒圓柱齒輪的重合度，所以斜齒輪傳動______，承載能力______，可用于____________的場合。

8.機械靜聯(lián)接又可以分為______聯(lián)接和______聯(lián)接，其中鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、銷聯(lián)接屬于_________。9.螺紋聯(lián)接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三種防松方式：_________、_________、_________。

10.按軸的承載情況不同，可以分為轉(zhuǎn)軸、________、_________。

二、判斷題(每題1分，共10分)

1、所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件組成的。（）

2、鉸鏈四桿機構(gòu)中，傳動角γ越大，機構(gòu)傳力性能越高。（）

3、凸輪機構(gòu)中，從動件按等速運動規(guī)律運動時引起剛性沖擊。（）

4、V帶型號中，截面尺寸最小的是Z型。（）

5、定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。（）

6、在直齒圓柱齒輪傳動中，忽略齒面的摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個力作用。（）

7、蝸桿傳動一般用于傳動大功率、大速比的場合。（）

8、設(shè)計鍵聯(lián)接時，鍵的截面尺寸通常根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小來選擇。（）

9、在螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常要采用凸臺或魚眼坑作為螺栓頭和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受彎曲和減小加工面。（）

10、在相同工作條件的同類型滾動軸承，通常尺寸越大，其壽命越長。（）

三、選擇題(每空2分，共20分)

1、若機構(gòu)由n個活動構(gòu)件組成，則機構(gòu)自由度為（）

A、>3n

B、=3n

C、<3n

2、為使機構(gòu)順利通過死點，常采用在高速軸上裝什么輪增大慣性？（）

A、齒輪 B、飛輪 C、凸輪

3、當曲柄為原動件時，下述哪種機構(gòu)具有急回特性？（）

A、平行雙曲柄機構(gòu) B、對心曲柄滑塊機構(gòu) C、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)

4、凸輪機構(gòu)中，從動件在推程按等速運動規(guī)律上升時，在何處發(fā)生剛性沖擊？（）A、推程開始點 B、推程結(jié)束點 C、推程開始點和結(jié)束點

5、帶傳動的中心距過大將會引起什么不良后果？（）

A、帶產(chǎn)生抖動 B、帶易磨損 C、帶易疲勞斷裂

6、漸開線在基圓上的壓力角?為多大？（）

A、0° B、20° C、90°

7、蝸桿傳動傳動比的正確計算公式為（）A、8、經(jīng)校核，平鍵聯(lián)接強度不夠時，可采用下列措施中的幾種?①適當?shù)卦黾虞嗇灱版I的長度；②改變鍵的材料；③增大軸的直徑，重新選鍵；④配置雙鍵或選用花鍵。（）

A、①、②、③、④均可采用

B、采用②、③、④之一

C、采用①、③、④之一

D、采用①、②、④之一

9、齒輪減速器的箱體與箱蓋用螺紋聯(lián)接，箱體被聯(lián)接處的厚度不太大，且需經(jīng)常拆裝，一般宜選用什么聯(lián)接?

（）

A、螺栓聯(lián)接

B、螺釘聯(lián)接

C、雙頭螺柱聯(lián)接

10、剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器的主要區(qū)別是什么?

（）

A、性聯(lián)軸器內(nèi)有彈性元件，而剛性聯(lián)軸器內(nèi)則沒有

B、性聯(lián)軸器能補償兩軸較大的偏移，而剛性聯(lián)軸器不能補償 C、性聯(lián)軸器過載時打滑，而剛性聯(lián)軸器不能

四、簡答題(每題3分，共12分)i12?ddz2i12?2i12?1dC、d2 zB、1、說出凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律，沖擊特性及應(yīng)用場合。

2、說明帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別

3、為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？

4、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類?各有什么特點?（指出四種以上）

五、計算題(每題7分，共28分)

1、說明機構(gòu)具有確定相對運動的條件，并判斷機構(gòu)運動是否確定？

2、已知四桿機構(gòu)中各構(gòu)件長度LAB=55mm, LBC=40mm, LCD=50mm, LAD=25mm。要求：（1）指出連架桿存在曲柄的條件（2）哪個構(gòu)件固定可以獲得曲柄搖桿機構(gòu)？哪個構(gòu)件固定可以獲得雙搖桿機構(gòu)？哪個構(gòu)件固定可以獲得雙曲柄機構(gòu)？

3、已知圖示的輪系中各齒輪的齒數(shù)為Z1=15，Z2=20，Z2′=65，Z3=20，Z3′=15，Z4=65，試求輪系的傳動比i1H。

4、某標準直齒圓柱齒輪，已知齒距p=12.566mm，齒數(shù)z=25，正常齒制。求該齒輪的分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、、齒根圓直徑df、基圓直徑db、、齒高h及齒厚s。

答

案

一、填空題（每空1分，共30分）

1、運動、制造、通用、專用、裝配

2、接觸、確定相對運動、低副、高副 3、90°、無、有

4、基圓半徑、從動件運動規(guī)律 5、120°

6、模數(shù)、壓力角

7、大于、平穩(wěn)、高、高速重載

8、可拆、不可拆、可拆連接

9、螺紋副的相對運動、摩擦力防松、機械防松、其它方法防松

10、心軸、傳動軸

二、判斷題（每題1分，共10分）

1、×

2、√

3、√

4、×

5、×

6、×

7、×

8、×

9、√

10、√

三、單項選擇題（每題2分，共20分）

1、C

2、B

3、C

4、C

5、A

6、A

7、A

8、C

9、A

10、A

四、簡答題（每題3分，共12分）

1、說出凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律，沖擊特性及應(yīng)用場合。

答：等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）、擺線運動規(guī)律（正弦加速度運動規(guī)律）；等速運動規(guī)律有剛性沖擊，用于低速輕載的場合；等加速等減速運動規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速的場合；簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）當有停歇區(qū)間時有柔性沖擊，用于中低速場合、當無停歇區(qū)間時無柔性沖擊，用于高速場合；擺線運動規(guī)律（正弦加速度運動規(guī)律）無沖擊，用于高速場合。

2、說明帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別

答：彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差，所以彈性滑動是不可避免的；而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就不產(chǎn)生打滑，所以，打滑是可以避免的。

3、為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？

蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又因為閉式蝸桿傳動散熱性差，容易產(chǎn)生膠合，所以要進行熱平衡計算。

4、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類?各有什么特點?（指出四種以上）軸向固定：軸肩、軸環(huán)、軸套、軸端擋板、彈性檔圈

軸肩、軸環(huán)、軸套固定可靠，可以承受較大的軸向力；彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力；軸端擋板用于軸端零件的固定。

五、計算題（每題7分，共28分）

1、解：機構(gòu)具有確定相對運動的條件是：機構(gòu)的自由度數(shù)等于機構(gòu)中接受外界給定運動規(guī)律的原動件的個數(shù)。

機構(gòu)中，n=9，Pl=12，PH=1 F＝3n－2Pl－PH=2＝W>0，所以機構(gòu)運動確定。C處復(fù)合鉸鏈，E處虛約束，F(xiàn)處局部自由度

2、連架桿是曲柄的條件：（1）構(gòu)件的長度和條件：最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于等于另外兩構(gòu)件的長度之和；（2）最短構(gòu)件條件：連架桿和機架之一為最短構(gòu)件

取AD為機架，得雙曲柄機構(gòu)；取AB或CD為機架，得曲柄搖桿機構(gòu)；取BC為機架，得雙搖桿機構(gòu)。

3、定軸輪系傳動比i12=n1/n2=z2/z1=4/3，n2=0.75n1

行星輪系傳動比i2′4=(n2′-nH)/(n4-nH)= z3.z4/z2’.z3’=4/3 將n2’＝n2=0.75n1，n4=0代入上式，得i1H＝n1/nH＝-4/9

4、P＝12.566mm，m=4mm;分度圓直徑d=mz=4╳25=100mm;基圓直徑db=dcos20o=94mm;齒頂圓直徑da=m(Z+2ha﹡)=108mm;齒根圓直徑df= m(Z－2ha﹡－2c﹡)=90mm;齒高h=(2ha﹡ +c﹡)=9mm;齒厚s=0.5p=6.283mm

H

第五篇：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課后習題答案

模塊 八

一、填空

1、帶傳動的失效形式有 打滑 和 疲勞破壞。

2、傳動帶中的的工作應(yīng)力包括 拉應(yīng)力、離心應(yīng)力 和 彎曲應(yīng)力。

3、單根V帶在載荷平穩(wěn)、包角為180°、且為特定帶長的條件下所能傳遞的額定功率P0主要與 帶型號、小輪直徑 和 小輪轉(zhuǎn)速 有關(guān)。

4、在設(shè)計V帶傳動時，V帶的型號根據(jù) 傳遞功率 和 小輪轉(zhuǎn)速 選取。

5、限制小帶輪的最小直徑是為了保證帶中 彎曲應(yīng)力 不致過大。

6、V帶傳動中，限制帶的根數(shù) Z≤Zmax，是為了保證 每根V帶受力均勻（避免受力不均）。

7、V帶傳動中，帶繞過主動輪時發(fā)生 帶滯后于帶輪 的彈性滑動。

8、帶傳動常見的張緊裝置有 定期張緊裝置、自動張緊裝置 和張緊輪等幾種。

9、V帶兩工作面的夾角?為 40°，V帶輪的槽形角?應(yīng) 小于?角。

10、鏈傳動和V帶傳動相比，在工況相同的條件下，作用在軸上的壓軸力 較小，其原因是鏈傳動不需要 初拉力。

11、鏈傳動張緊的目的是 調(diào)整松邊鏈條的懸垂量。采用張緊輪張緊時，張緊輪應(yīng)布置在松 邊，靠近小輪，從外向里張緊。

二、選擇

1、平帶、V帶傳動主要依靠（D）來傳遞運動和動力。

A．帶的緊邊拉力；B．帶的松邊拉力；C．帶的預(yù)緊力；D．帶和帶輪接觸面間的摩擦力。

2、在初拉力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因為V帶（C）。A．強度高；B．尺寸小；C．有楔形增壓作用；D．沒有接頭。

3、帶傳動正常工作時不能保證準確的傳動比，是因為（D）。A．帶的材料不符合虎克定律；B．帶容易變形和磨損； C．帶在帶輪上打滑；D．帶的彈性滑動。

4、帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是因為（B）。A．帶的初拉力不夠；B．帶的緊邊和松邊拉力不等； C．帶繞過帶輪時有離心力；D．帶和帶輪間摩擦力不夠。

5、帶傳動發(fā)生打滑總是（A）。

A．在小輪上先開始；B．在大輪上先開始；C．在兩輪上同時開始；D不定在哪輪先開始。

6、帶傳動中，v1為主動輪的圓周速度，v2為從動輪的圓周速度，v為帶速，這些速度之間存在的關(guān)系是（B）。

A．v1 = v2 = v ；B．v1 ＞v＞v2；C．v1＜v＜ v2；D．v1 = v＞ v2。

7、一增速帶傳動，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶（D）處。

A．進入主動輪；B．進入從動輪；C．退出主動輪；D．退出從動輪。

8、用（C）提高帶傳動傳遞的功率是不合適的。A．適當增加初拉力F0 ；B．增大中心距a ；

C．增加帶輪表面粗糙度；D．增大小帶輪基準直徑dd ；

9、V帶傳動設(shè)計中，選取小帶輪基準直徑的依據(jù)是（A）。A．帶的型號；B．帶的速度；C．主動輪轉(zhuǎn)速；D．傳動比。

10、帶傳動采用張緊裝置的目的是（D）。A．減輕帶的彈性滑動；B．提高帶的壽命； C．改變帶的運動方向；D．調(diào)節(jié)帶的初拉力。

11、確定單根V帶許用功率P0的前提條件是（C）。A．保證帶不打滑；B．保證帶不打滑，不彈性滑動； C．保證帶不打滑，不疲勞破壞；D．保證帶不疲勞破壞。

12、設(shè)計帶傳動的基本原則是：保證帶在一定的工作期限內(nèi)（D）。A．不發(fā)生彈性滑動；B．不發(fā)生打滑；

C．不發(fā)生疲勞破壞；D．既不打滑，又不疲勞破壞。

13、設(shè)計V帶傳動時，發(fā)現(xiàn)帶的根數(shù)過多，可采用（A）來解決。

A．換用更大截面型號的V帶；B．增大傳動比；C．增大中心距；D．減小帶輪直徑。

14、與齒輪傳動相比，帶傳動的優(yōu)點是（A）。

A．能過載保護；B．承載能力大；C．傳動效率高；D．使用壽命長。

15、設(shè)計V帶傳動時，選取V帶的型號主要取決于（C）。

A．帶的緊邊拉力 ；B．帶的松邊拉力；C．傳遞的功率和小輪轉(zhuǎn)速；D．帶的線速度。

16、兩帶輪直徑一定時，減小中心距將引起（B）。A．帶的彈性滑動加劇；B．小帶輪包角減小； C．帶的工作噪聲增大；D．帶傳動效率降低。

17、帶的中心距過大時，會導(dǎo)致（D）。A．帶的壽命縮短；B．帶的彈性滑動加劇； C．帶的工作噪聲增大；D．帶在工作中發(fā)生顫動。

18、V帶輪是采用實心式、輪輻式或腹板式，主要取決于（C）。

A．傳遞的功率；B．帶的橫截面尺寸；C．帶輪的直徑；D．帶輪的線速度。

19、與齒輪傳動相比，鏈傳動的優(yōu)點是（D）。

A．傳動效率高；B．工作平穩(wěn)，無噪聲；C．承載能力大；D．傳動的中心距大，距離遠。20、鏈傳動張緊的目的主要是（C）。A．同帶傳動一樣；B．提高鏈傳動工作能力； C．避免松邊垂度過大；D．增大小鏈輪包角。

21、鏈傳動的張緊輪應(yīng)裝在（A）。

A．靠近小輪的松邊上；B．靠近小輪的緊邊上； C．靠近大輪的松邊上；D．靠近大輪的緊邊上。

22、鏈傳動不適合用于高速傳動的主要原因是（B）。

A．鏈條的質(zhì)量大；B．動載荷大；C．容易脫鏈；D．容易磨損。

23、鏈條因為靜強度不夠而被拉斷的現(xiàn)象，多發(fā)生在（A）的情況下。A．低速重載；B．高速重載；C．高速輕載；D．低速輕載。

三、簡答

1、在多根V帶傳動中，當一根帶失效時，為什么全部帶都要更換？

答：在多根V帶傳動中，當一根帶失效時，為什么全部帶都要更換？新V帶和舊V帶長度不等，當新舊V帶一起使用時，會出現(xiàn)受力不均現(xiàn)象。舊V帶因長度大而受力較小或不受力，新V帶因長度較小受力大，也會很快失效。

2、為什么普通車床的第一級傳動采用帶傳動，而主軸與絲杠之間的傳動鏈中不能采用帶傳動？

答：帶傳動適用于中心距較大傳動，且具有緩沖、吸振及過載打滑的特點，能保護其他傳動件，適合普通機床的第一級傳動要求；又帶傳動存在彈性滑動，傳動比不準，不適合傳動比要求嚴格的傳動，而機床的主軸與絲杠間要求有很高的精度，不能采用帶傳動。

3、為什么帶傳動的中心距都設(shè)計成可調(diào)的？

答：因為帶在工作過程中受變化的拉力，其長度會逐漸增加，使初拉力減小。因此需要經(jīng)常調(diào)整中心距，以調(diào)整帶的初拉力。因此便將中心距設(shè)計成可調(diào)的。

四、分析與計算

1、如圖所示為一兩級變速裝置，如果原動機的轉(zhuǎn)速和工作機的輸出功率不變，應(yīng)按哪一種速度來設(shè)計帶傳動？為什么？

題8-4-1圖

解：帶傳動應(yīng)按照減速傳動要求進行設(shè)計，因為應(yīng)該按照傳遞有效圓周力最大的工況設(shè)計帶傳動，而減速傳動時傳遞的有效圓周力比增速傳動時大。

根據(jù)： v??n1d160 和 Fe?P v當帶傳動傳遞的功率不變，帶速越小，傳遞的有效圓周力就越大。當原動機轉(zhuǎn)速不變時，帶速取決于主動輪直徑。主動輪直徑越小，帶速越低。綜上，按按照減速傳動要求進行設(shè)計。

2、已知：V帶傳遞的實際功率P = 7 kW，帶速 v=10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求有效圓周力Fe 和緊邊拉力F1。

解：根據(jù)：

得到： P?Fe?v

Fe?P7000??700 N v10聯(lián)立： ?Fe?F1?F2?700 ?F?2F2?1解得： F2?700N，F(xiàn)1?1400N

3、已知：V帶傳動所傳遞的功率P = 7.5 kW，帶速 v=10m/s，現(xiàn)測得初拉力F0 = 1125N，試求緊邊拉力F1和松邊拉力F2。

解：Fe?P7500??750 N v10Fe750?1125??1500 N 22Fe750?1125??750 N 22F1?F0?F2?F0?