第一篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)答案(三)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形成性考核作業(yè)答案

（三）第8章

齒輪傳動(dòng)

1．漸開(kāi)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(duì)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(dòng)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(shí)，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是_______ 5．一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，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(kāi)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(jì)一個(gè)大齒輪與其相嚙合，傳動(dòng)的安裝中心距a＝145mm，試計(jì)算這個(gè)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(jí)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)如圖所示，高速級(jí)mn＝3mm，?1＝15°Z2＝51；低速級(jí)mn＝5mm，Z3＝17試問(wèn)：

（1）低速級(jí)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(jí)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(jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，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(duì)稱布置，中等沖擊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。試校核此齒輪傳動(dòng)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(jí)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(hào)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(jì)算轉(zhuǎn)矩：

T1?9.55?106?4?5.3?104N?mm 720由于原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，中等沖擊，對(duì)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?cè)佥^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(dòng)

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

2．為什么蝸桿的傳動(dòng)比i只能表達(dá)為i＝z2/z1，卻不能以i＝d2/d1來(lái)表示？ 3．圖示的各蝸桿傳動(dòng)均以蝸桿為主動(dòng)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(huà)出蝸桿和蝸輪受力的作用點(diǎn)和三個(gè)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(dòng)的傳動(dòng)比與蝸桿的直徑無(wú)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(dòng)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(dòng)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(jì)算傳動(dòng)比 iH1。

1．解：i＝z2z3z420?25?40??22

轉(zhuǎn)向：逆時(shí)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

第二篇：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第二次作業(yè)答案

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第二次作業(yè)

一、填空題

1、常用間歇運(yùn)動(dòng)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(guó)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(dòng)是依靠由螺桿和螺母 組成螺旋副傳遞運(yùn)動(dòng).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(dòng)采用張緊輪的目的是提高帶的初拉力。

二、選擇題

1、帶傳動(dòng)主要是依靠（B）來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)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(dòng)中，若希望價(jià)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(dòng)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(shí)，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(dòng)的是（C）

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

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(jì)算題

1、答題要求：已有答題過(guò)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(hào)鋼，試確定螺栓直徑。

解：

1、確定每個(gè)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(jì)算每個(gè)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(hào)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(jì)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(jì)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.

第三篇：鄭州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)條件是什么？

答：必須使原動(dòng)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(dòng)構(gòu)件為原動(dòng)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(dòng)構(gòu)件數(shù)n＝5，低副P(pán)L＝7（6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，一個(gè)移動(dòng)副）高副P(pán)H＝0。

F＝3×5－2×7－0

＝1

等于原動(dòng)件數(shù) ∴

有確定運(yùn)動(dòng)。

? 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(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)排除。

則 n＝6

PL＝8（7個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，1個(gè)移動(dòng)副）

PH＝1

∴F＝3×6－2×8－1＝1

等于原動(dòng)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(dòng)是一個(gè)局部自由度

∴ n＝6 PL＝8（6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，2個(gè)移動(dòng)副）

PH＝1 ∴F＝3×6－2×8－1＝1

等于原動(dòng)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(zhǎng)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(jiàn), ∠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(zhǎng)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(zhǎng)度l2為27mm，連桿長(zhǎng)度l3為56mm。

3-6．已知一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的固定件長(zhǎng)度l1＝1000㎜，行程速比系數(shù)K＝1.5，確定曲柄長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度為l1＝300㎜，搖桿長(zhǎng)度為l4＝200㎜，確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度l2，l3。（解析法求解）

解：由圖中的兩個(gè)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(zhǎng)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(jì)支承載荷的托杯與螺桿上部間的滾動(dòng)摩擦阻力，試求：1)當(dāng)操作者作用于手柄上的力為150N時(shí),舉起額定載荷時(shí)力作用點(diǎn)至螺桿軸線的距離;2)當(dāng)力臂l不變時(shí),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(shí)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(shí),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(dòng),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(dòng)？

答：螺旋副的效率與λ（升角），α（牙型角）有關(guān)

即：

對(duì)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(dòng)。

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(dòng)。

5-11 圖示一螺栓連接，螺栓的個(gè)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(jì)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(gè)螺栓，兩個(gè)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(gè)，沿直徑為D1的圓周分布。若螺栓的性能等級(jí)為4.8級(jí)，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(gè)螺栓對(duì)稱分布，故單個(gè)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(jí)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(shí)，小徑d1＝13.835㎜略大于計(jì)算小徑12.18㎜，故原假定合適，采用M16螺栓。

6.5

某V帶傳動(dòng)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(dòng)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(jì)一由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的某機(jī)械的鏈傳動(dòng)。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(shí)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(dòng)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(rùn)滑方式：根據(jù)V和P，由圖6-20選用油浴或飛濺潤(rùn)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a＝120mm，傳動(dòng)比i＝3 ,小齒輪齒數(shù)z1＝20。試確定這對(duì)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(gè)中心距a＝155mm的舊箱體內(nèi)，配上一對(duì)齒數(shù)z1＝23，z2＝76, 模數(shù) mn＝3 mm的斜齒圓柱齒輪,試問(wèn)這對(duì)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(jí)減速器中的一對(duì)齒輪，其傳動(dòng)比i＝3，傳動(dòng)效率η＝0.98，輸出轉(zhuǎn)速n2＝65r/min，輸出功率P＝4.5Kw，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。試確定這對(duì)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(duì)對(duì)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(dòng)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(duì)直齒錐齒輪傳動(dòng), 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(jì)算這對(duì)齒輪傳動(dòng)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(dòng)的正確嚙合條件是什么？傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)。蝸桿1主動(dòng), 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(dòng)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(dòng)輪轉(zhuǎn)向應(yīng)與圓周力方向一致,所以蝸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

(2)

z50

傳動(dòng)比：i?2??25 z12 P2T2n2?9550T2n2T2由：??????，P1T1n1?9550T1n1T1i

得:T2?T1i??20?25?0.75?375N?m

正確嚙合時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)，系桿H

轉(zhuǎn)速的大小和方向。

解：①

n1與n3轉(zhuǎn)向相同時(shí)，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(shí)，設(shè) n1轉(zhuǎn)向?yàn)檎愿鶕?jù)上式，有

200?nH?50?nH負(fù)號(hào)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(jí)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(duì)稱布置，軸的材料為45鋼正火處理。試設(shè)計(jì)此軸。

解：1.按扭矩估算軸徑

考慮軸同時(shí)受扭矩和彎矩，軸上有鍵槽，材料為45正火鋼時(shí)，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(jì)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(jì)算簡(jiǎn)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(jì)算簡(jiǎn)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(dòng)，看作受脈動(dòng)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(jì)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(zhǎng)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(shí)，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(jiǎn)單，外廓尺寸小，所聯(lián)接的兩軸不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，適用于要求精確傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)；其最大缺點(diǎn)是離合時(shí)必須使主動(dòng)軸慢速轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)載時(shí)因離合器打滑可保護(hù)其他重要零件；其缺點(diǎn)是接合過(guò)程中的摩擦?xí)鸢l(fā)熱和磨損，傳動(dòng)效率低。10-6：某機(jī)械上采用對(duì)開(kāi)式向心滑動(dòng)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(jì)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(shuō)明下列軸承代號(hào)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(jí)的圓柱滾子軸承。

6308：內(nèi)徑40mm、尺寸系列03、普通級(jí)的深溝球軸承。

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

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

51308：內(nèi)徑40mm、尺寸系列

13、普通級(jí)單向推力球軸承。

12-5 如圖，轉(zhuǎn)盤(pán)上有兩個(gè)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(pán)上再制一圓孔使之達(dá)到靜平衡，要求該孔的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r＝150mm，試求該孔的直徑及方位角。

解：因轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度t＝20mm，直徑D＝40mm，D＞＞t

故可視為平面轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的靜平衡。

分析：轉(zhuǎn)盤(pán)上若有圓孔，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)因質(zhì)量分布不均，導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤(pán)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°。

第四篇：0920機(jī)械設(shè)計(jì)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(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱為。

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

3.一個(gè)平面高副產(chǎn)生______個(gè)約束，而保留______個(gè)自由度。

4.在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)低副將引入_____個(gè)約束。

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

6.以凸輪輪廓的最小向徑rb為半徑所作的圓稱為_(kāi)__________。

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(dòng)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_(kāi)_________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(dòng)輪系和

。行星輪系和差動(dòng)輪系都是____________齒輪系。

12.差動(dòng)輪系自由度為_(kāi)_____，行星輪系的自由度為_(kāi)_____。

13.滾動(dòng)軸承的派生軸向力是由軸承外圈的______指向______邊。

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

15.滑動(dòng)軸承按其所承載方向的不同，可分為_(kāi)__________、止推滑動(dòng)軸承和徑向止推滑動(dòng)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(shí)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(dòng)可分為周期性速度波動(dòng)和____________。

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

19.靜平衡的條件為_(kāi)_______________________________________。

20.動(dòng)平衡又稱為_(kāi)_____________。剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡的條件為_(kāi)_____________________________________。

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(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱為 運(yùn)動(dòng)副。

2.根據(jù)兩構(gòu)件接觸情況，可將運(yùn)動(dòng)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(dòng)副，稱為 高 副。面接觸形成的運(yùn)動(dòng)副稱為 低 副。

3.一個(gè)平面高副產(chǎn)生 1 個(gè)約束，而保留 2 個(gè)自由度。

4.在平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)低副將引入 2 個(gè)約束。

5.按凸輪的形狀分，凸輪機(jī)構(gòu)可分為 盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 和移動(dòng)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(dòng)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(dòng)輪系和

行星輪系。行星輪系和差動(dòng)輪系都是 周轉(zhuǎn) 齒輪系。

12.差動(dòng)輪系自由度為 2，行星輪系的自由度為_(kāi)_1__。

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

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

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

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

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

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(dòng)。

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(dòng)平衡又稱為 雙面平衡。剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)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(jiǎn)述題

1.簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序以及傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的種類。

2.簡(jiǎn)述螺紋聯(lián)結(jié)預(yù)緊的作用。

3.為什么設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)必須考慮防松問(wèn)題？

4.簡(jiǎn)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(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

6.簡(jiǎn)述斜齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件。

7.簡(jiǎn)述蝸桿傳動(dòng)正確嚙合的條件。

8.什么是彈性滑動(dòng)？彈性滑動(dòng)可以避免嗎？為什么？

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

參考答案：

三、簡(jiǎn)述題1.簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序以及傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的種類。

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

2.簡(jiǎn)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(shí)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(gè)力即為預(yù)緊力，它能防止被聯(lián)接件分離、相對(duì)滑移或結(jié)合面開(kāi)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(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)必須考慮防松問(wèn)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(dòng)不大、溫度變化不大時(shí)不會(huì)自行的松脫，但在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，或當(dāng)溫度變化較大時(shí)，螺紋聯(lián)結(jié)會(huì)產(chǎn)生自動(dòng)松脫現(xiàn)象，因此必須考慮防松問(wèn)題。

4.簡(jiǎn)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(duì)頂螺母、普通彈簧墊圈、特殊螺母；開(kāi)槽螺母配開(kāi)口銷、帶翅止動(dòng)墊片、單耳止動(dòng)墊片、穿金屬絲；沖點(diǎn)、鉚合、粘結(jié)等。

5.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

答案：設(shè)計(jì)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(duì)于閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，應(yīng)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再校核齒根彎曲強(qiáng)度；閉式硬齒面恰好相反；開(kāi)式傳動(dòng)，僅進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，并適當(dāng)增大模數(shù)。

6.簡(jiǎn)述斜齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件。

答題要點(diǎn)：斜齒輪傳動(dòng)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(jiǎn)述蝸桿傳動(dòng)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(dòng)？彈性滑動(dòng)可以避免嗎？為什么？

答案：摩擦帶工作時(shí)受拉力產(chǎn)生的彈性變形引起的帶和帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)是在傳動(dòng)過(guò)程中不可避免的，彈性滑動(dòng)會(huì)使帶磨損，從而降低帶的壽命，并使從動(dòng)輪的速度降低影響傳動(dòng)比。

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

答案：

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

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

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

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

三、論述題

1.什么是打滑？打滑對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？

2.簡(jiǎn)述鏈節(jié)距P的選擇原則。

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

4.簡(jiǎn)述形成動(dòng)壓油膜的必要條件。

5.簡(jiǎn)述非液體摩擦滑動(dòng)軸承的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

6.軸上零件的軸向固定方法有哪些？（至少列舉5個(gè)）

7.軸上零件的周向固定方法主要有哪些？（至少列舉5個(gè)）

8.簡(jiǎn)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(duì)帶傳動(dòng)有何影響？

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

摩擦帶工作時(shí)，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(dòng)的固有現(xiàn)象，是無(wú)法避免的。

2.簡(jiǎn)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(dòng)速度高、功率大時(shí)，則可選用小節(jié)距多排鏈。

3.指出軸承代號(hào)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(hào)10――軸承內(nèi)徑代號(hào)（d=10×5=50mm）；/P6――公差等級(jí)為6級(jí)。

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

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

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

4.簡(jiǎn)述形成動(dòng)壓油膜的必要條件。

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

5.簡(jiǎn)述非液體摩擦滑動(dòng)軸承的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

設(shè)計(jì)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(gè)）

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(dòng)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(gè)）

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(guò)盈配合等。

8.簡(jiǎn)述聯(lián)軸器和離合器的功用及區(qū)別。

答案：主要用來(lái)聯(lián)接兩軸,使其一同轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

兩軸用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能分離，只有在機(jī)器停車并將聯(lián)結(jié)拆開(kāi)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(shí)分離或結(jié)合。

1、簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)失效形式。

2、簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)于閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，應(yīng)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再校核齒根彎曲強(qiáng)度，閉式硬齒面恰好相反，開(kāi)式傳動(dòng)，僅進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，并適當(dāng)增大模數(shù)。

1、一對(duì)平行軸外嚙合斜齒輪傳動(dòng)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(shí)旋向相反。

1、蝸輪蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件?

參考答案：

答案：蝸輪蝸桿傳動(dòng)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(dòng)中，當(dāng)自然冷卻的熱平衡溫度過(guò)高時(shí)，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(dòng)時(shí)，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(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)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(huì)影響帶傳動(dòng)工作能力，會(huì)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(dòng)總體尺寸會(huì)增加。、V帶的型號(hào)應(yīng)根據(jù)____________和_____________選取。

參考答案：

答案：計(jì)算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1

1、簡(jiǎn)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(dòng)速度高、功率大時(shí)，則可選用小節(jié)距多排鏈。

1、指出軸承代號(hào)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(hào) 05――軸承內(nèi)徑代號(hào)（d=5×5=25mm；公差等級(jí)省略了，為0級(jí)。

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

1、選擇滾動(dòng)軸承時(shí)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(dòng)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(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)速度，且速度方向由大口指向小口；潤(rùn)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(dòng)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(guò)盈配合。、簡(jiǎn)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(pán)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_(kāi)__________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_(kāi)___________和____________兩大類。

參考答案：

答案：接觸式和非接觸式。

簡(jiǎn)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(shí)不能分離，只有在機(jī)器停車并將聯(lián)結(jié)拆開(kāi)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(shí)分離或結(jié)合。

第五篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)10.39答案

10.39 如題10.39圖所示為二級(jí)斜圓柱齒輪減速器。

（1）已知主動(dòng)輪1的螺旋角及轉(zhuǎn)向，為了使裝有齒輪2和齒輪3的中間軸的軸向力較小，試確定齒輪2、3、4的輪齒螺旋角旋向和各齒輪產(chǎn)生的軸向力方向。

（2）已知mn2?3mm,z2?51,?2?15?,mn3?4mm,z3?26，試求?3為多少時(shí)，才能使中間軸上兩齒輪產(chǎn)生的軸向力互相抵消？ 答：（1）確定各輪旋向，軸向力方向。

①由n1及旋向（左旋）確定Fa1向上； ②2輪必為右旋，n2與n1相反，F(xiàn)a2與Fa1相反；

③為使中間軸軸向力較小，F(xiàn)a3應(yīng)向上，與Fa2相反。根據(jù)Fa3向上與轉(zhuǎn)向判定齒輪3數(shù)為右旋；

④齒輪4必為左旋，F(xiàn)a4與Fa3相反，即向下。具體參見(jiàn)題10.39答案圖。

（2）Fa2??Fa3時(shí)互相抵消。

Fa2?Ft2tan?2?2T2tan?2 d22T3tan?3 d3Fa3?Ft3tan?2?2T2T2tan?2?3tan?3d2d3

因3輪和2輪在同一軸上，則T2?T3。

tan?3?tan?2?d3mzcos?2?tan?2?n33?d2cos?3mn2?z2

sin?3sin?2mn3?z3cos?2 ??cos?3cos?2mn2z2cos?3mn3?z3sin?2 mn2?z2sin?3?sin?3?4?26sin15? 3?51?3?10.1327??10?7?58??

當(dāng)?3為10?7?58??時(shí)，才能使中間軸上兩齒輪產(chǎn)生的軸向力互相抵消。