【正文】 潤滑的承載能力不依賴于流體粘度，故能用低粘度的潤滑油，使摩擦副既有高的承載能力，又有低的摩擦力矩。流體動力潤滑把零件摩擦表面視為剛體，并認(rèn)為潤滑劑的粘度不隨壓力而改變。對連接螺紋的要求是自鎖性好，有足夠的連接強度；對傳動螺紋的要求是傳動精度高，效率高，以及具有足夠的強度和耐磨性。鉸制孔用螺栓連接的主要失效形式是螺栓桿和孔壁被壓潰或螺栓桿被剪斷，設(shè)計準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。5－14 答：在不控制預(yù)緊力的情況下，螺栓連接的安全系數(shù)與螺栓直徑有關(guān)，螺栓直徑越小，則安全系數(shù)取得越大。5－16 答：6降低螺栓的剛度，提高被連接件的剛度和提高預(yù)緊力，其受力變形線圖參見教材圖 5－28c。5－18 答：滑動螺旋的主要失效形式是螺紋磨損，滑動螺旋的基本尺寸為螺桿直徑和螺母高度，通常是根據(jù)耐磨性條件確定的。由式（5－28），螺栓上的預(yù)緊力σ［ ］ πd2160 π 2 NF0≤1== 9872由式（5－9），最大橫向力F5—22（略）5—23 解：1．計算單個螺栓的工作剪力≤ 4F0fziKs= 49872 2 1=3291 NF =2T=2 630103=2423N2．確定許用應(yīng)力zD4 130聯(lián)軸器的材料為鑄鐵 HT200，σB= 200MPa ，設(shè)聯(lián)軸器工作時受變載荷，查表 510，取 Sp= 3 。1）底板最左側(cè)的螺栓受力最大，應(yīng)驗算該螺栓的拉伸強度，要求拉應(yīng)力 σ ≤ [σ ] 。85—27 答：題解 5—26 圖a) 參見教材圖 53b； b）參見教材圖 53a ； c）參見教材圖 52b，螺栓應(yīng)當(dāng)反裝，可以增大 Lmin；d)參見教材圖 54；e) 參見教材圖 56；f）參見教材圖 53b，螺釘上方空間應(yīng)增大，以便裝拆螺釘。主要缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。兩楔鍵相隔 90 ~ 120 布置。因此，兩個楔鍵間的夾角既不能過大，也不能過小。6－9 答：軸上的鍵槽是在銑床上用端銑刀或盤銑刀加工的。如果動連接的相對滑動表面經(jīng)過淬火處理，其耐磨性得到很大的提高，可相應(yīng)地提高其許用壓力值。6－13 答：銷的類型和應(yīng)用場合略，銷連接的失效形式為銷和孔壁的擠壓破壞以及銷的剪斷。6—15 答：1．鍵的工作長度 l = 180 ? 22 = 158mm 錯誤，應(yīng)當(dāng)為 l = 130 ? 22 / 2 ? 5 = 114mm 。pkld=6 90 70= [p]3．確定齒輪處鍵的類型和尺寸。3．校驗連接強度帶輪的材料為鑄鐵，查表 62，取[σp] = 55MPa ，取 f = ，l = L ? h = 70 ? 9 = 61mm ，由公式（63），擠壓應(yīng)力滿足強度條件。改正圖從略。校核鉚釘連接時，應(yīng)校核被鉚件的拉伸強度條件，校核被鉚件孔壁的擠壓強度條件，以及校核鉚釘?shù)募羟袕姸葪l件，見教材中式（7－1）、（7－2）、（7－3）。7－10（略）7－11（略）7－12 答：過盈連接的裝配方法有壓入法和脹縮法，在過盈量相同的情況下，采用脹縮法裝配的過盈連接，可減少或避免損傷配合表面，因此緊固性好。鉚釘?shù)牟牧蠟?Q215，查表71，取 [τ] = 180MPa 。δd z20 10 712p1．驗算鉚釘?shù)募羟袕姸?4F3滿足強度條件。軸公差為Φ 250+ ，最小有效過盈量δmin= 140 ? 46 = 94μm 。兩者的剛度系數(shù)分別為2+22+2=d dμ250 210c1 ? =? = 12?2 12?2d d12 2250 210+2+2c=d2dμ+ =280 250+ = 22 2 222?d2d?280 250由公式（711），采用兩種方法裝配，配合面間的最小徑向壓力分別為壓入法：pmin=d(c1Δminc2+ 3=+3=EE) 10250 (55) 10脹縮法：pmin=1250 (2 594+52 10=3) 10 102 103．計算允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 T 10由公式（79），兩種裝配方法允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩分別為13壓入法：T≤2Pminπd lf2π=π 2502 60 2=?1920N m脹縮法：7—18（略）7—19 解：T≤ 2502 60 2=?2032N m1．計算切向鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩根據(jù)軸徑 d = 100mm ，查手冊得普通切向鍵的尺寸為：t = 9mm ，取 c = ， f = ，l = 150mm ，由公式（64）普通切向鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩1T ≤( f +σ)dl(t ? c)[ ]1=100011000 ( +p)100 150 (9 ? )100 =?6536N m2．計算漸開線花鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩漸開線花鍵的參數(shù)為： z = 19 ， h = m = 5mm， l = 150mm ， dm= mz = 519 = 95mm ，取ψ = 。14第八章 帶轉(zhuǎn)動8—1 （2） ；8—2 （3） ；（3） ；8—3 拉應(yīng)力，離心拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力 ；σ1+σb1+σc；帶的緊邊開始繞上小帶輪 ；8—4 （2） ；8—5 預(yù)緊力 F0 、包角α 和摩擦系數(shù) f ；8－6（略）8－7 答：P0隨小帶輪轉(zhuǎn)速增大而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定值后，P0隨小帶輪轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步增大而下降。把 V 帶套在規(guī)定尺寸的測量帶輪上，在規(guī)定的張緊力下，沿 V 帶的節(jié)寬巡行一周的長度即為 V 帶的基準(zhǔn)長度 Ld。若大帶輪上的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則轉(zhuǎn)速高時輸出功率大，轉(zhuǎn)速低時輸出功率小。8—12 答：摩擦系數(shù) f 增大，則帶的傳動能力增大，反之則減小。當(dāng)帶傳動的負(fù)載過大，超過帶與輪間的最大摩擦力時，將發(fā)生打滑，打滑時帶在輪上全面滑動，打滑是帶傳動的一種失效形式，是可以避免的。帶速 v 過小，帶所能傳遞的功率也過小（因為 P=Fv），帶的傳動能力沒有得到充分利用；帶速 v過大，離心力使得帶的傳動能力下降過大，帶傳動在不利條件下工作，應(yīng)當(dāng)避免。帶傳動中心距 a 過大的優(yōu)缺點則相反，且中心距過大使得帶傳動時松邊抖動過大，傳動不平穩(wěn)。如果帶傳動傳遞的功率確實很小，只需要一根小型號的帶就可以了，這時使用z=1 完全合適。（1）dd2 減小，V 帶傳動的工作能力沒有提高（ P0，KL，Ka，ΔP0基本不變），傳遞功率增大 30%將使小帶輪打滑。故該方案不合理。將中心距設(shè)計成可調(diào)節(jié)的，可方便的調(diào)節(jié)帶中的張緊力大小。查表 84a， P0= 。由公式（822），帶的基準(zhǔn)長16Ld 0= 2a0+π2(dπd 1+ dd 2) +(dd 2? d4a0d 1)22= 2 530+(90 + 250 ) +(250 ? 90 )= 1606 mm24 530查表 82，Ld= 1600mm ， a ≈ a0，由公式（87），小帶輪的包角α= 180?dd 2?dd 1 57 .5 = 18025090? ?57 .5 = 162 .61a530查表 85，取 Kα= ，查表 82，取 KL= ，查表 84a，取ΔP0= ，由公式（826），帶的根數(shù)P 4 .32P0= 。圖（b）為 V 帶傳動，張緊輪應(yīng)布置在松邊，從內(nèi)向外張緊，張緊輪靠近大帶輪，以免減少小帶輪的包角。9－9 答：與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，效率高，工作可靠，故常用于高速、大傳動比和小中心距等工作條件較為嚴(yán)酷的場合。9—11 答：鏈傳動為鏈輪和鏈條的嚙合傳動，平均傳動比 i12= z2/ z1為常數(shù)。因為由公式Δp = Δd sin180可知，當(dāng) Δd 一z定時，齒數(shù) z 越多，允許的節(jié)距增長量 Δp 就越小，故大鏈輪上容易發(fā)生脫鏈。在高速、重載工況下，應(yīng)選擇小節(jié)距多排鏈。中心距過大，則鏈條松邊的垂度過大，鏈條上下抖動加劇，且鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸過大。小鏈輪的齒數(shù)從 25 減少到 21，齒數(shù)系數(shù) Kz增大，根據(jù)公式（9－15），在相同的計算功率 Pca的情況下，鏈傳動所能傳遞的功率 P 下降。9—20 解：由公式（9－16），鏈節(jié)數(shù)KP=A zPca2a+++?=z(z2z12pLp0p0z1 22)2π a02 91021 105?=+++ (10521)2 = 22π910取 Lp= 140 ，查圖 9－13，由 z1＝21 查的齒數(shù)系數(shù) Kz＝。提高齒面硬度可以有效地提高齒面抗點蝕的能力，潤滑油可以減少摩擦，減緩點蝕。10－14 答：閉式齒輪傳動的主要失效形式為輪齒折斷、點蝕和膠合。采用適當(dāng)增大齒輪的模數(shù)來考慮齒面磨損對輪齒抗彎能力的影響。通常是先對正火或退火狀態(tài)的毛坯進(jìn)行切齒粗加工（留有一定的磨削余量），然后對齒面進(jìn)行硬化處理（采用淬火或滲碳淬火等方法），最后進(jìn)行磨齒精加工，加工工序多，費用高，適用于高速、重載以及精密機器的齒輪傳動。這些影響用引入載荷系數(shù) K來考慮，K=KAKvKαKβ。因此，通常以節(jié)點嚙合進(jìn)行齒面的接觸疲勞強度計算。20（2）m 增大則 d1增大，在 T1不變的條件下，F(xiàn)n將減小。對于接觸應(yīng)力， d1不變則 σH不變。若大、小齒輪的材料和熱處理情況相同，許用接觸應(yīng)力不一定相等，這與兩齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù) KHN是否相等有關(guān)，如果 KHN1=KHN2 ，則兩者的許用接觸應(yīng)力相等，反之則不相等。為此將小齒輪設(shè)計得比大齒輪寬一些，這樣即使有少量軸向錯位，也能保證輪齒的接觸寬度為大齒輪寬度。齒輪 1 為主動輪，若齒輪 1 推動 A 面使齒輪2 轉(zhuǎn)動，則齒輪 2 靠 B 面推動齒輪 3 轉(zhuǎn)動。一對齒輪傳動，大小齒輪的許用接觸應(yīng)力分別為〔σH〕1和〔σH〕2，在直齒輪傳動中，用于設(shè)計公式的許用應(yīng)力〔σH〕= min｛〔σH〕1, 〔σH〕2｝在斜齒輪傳動中，用于設(shè)計公式的許用應(yīng)力〔σH〕= min｛(〔σH〕1+〔σH〕2)/2，〔σH〕2｝。潤滑油的粘度與齒輪傳動載荷大小和圓周速度有關(guān)，載荷小時或圓周速度高時選擇粘度低的潤滑油。接觸載荷系數(shù)彎曲載荷系數(shù)10—32 解：1．計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=K KAKVKHα KHβ=K KAKVKFα KFβ= = = = 22齒輪的壽命Lh= 8 250 5 = 10000h ，大、小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = 60 =8N1=n1jLh/ z601440110000 = 10= 82． 計算許用接觸應(yīng)力2N1z1 2 30 / 93 = 10由圖 1019 查得（按曲線 1 查） KHN1= ， KHN2=