【正文】 76。 340176。 360176。0176。）120 135 150 165 180 195 210 225 角位移（176。）0176。0 15 30 45 60 75 90 105 位移0（mm） 10 總轉角（176。46解中心距內齒輪分度圓直徑內齒輪齒頂圓直徑內齒輪齒根圓直徑47 證明 用齒條刀具加工標準漸開線直齒圓柱齒輪，不發(fā)生根切的臨界位置是極限點 正好在刀具 的頂線上。圖 題48圖 題48解圖 49解 模數(shù)相等、壓力角相等的兩個齒輪，分度圓齒厚 的齒輪分度圓直徑相等。410解 切制變位齒輪與切制標準齒輪用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此、變大，變小。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、。53解：秒針到分針的傳遞路線為： 6→5→4→3，齒輪3上帶著分針，齒輪6上帶著秒針，因此有：。為行星架。取其中一組作分 析，齒輪 3為中心輪，齒輪2為行星輪，構件1為行星架。59解： 這是一個周轉輪系，其中齒輪 3為中心輪，齒輪2′為行星輪，∵設齒輪 1方向為正，則，∴ ∴與 方向相同圖 510解： 這是一個混合輪系。其中齒輪 7和由齒輪3引出的桿件組成周轉輪系，其中齒 輪7為中心輪，齒輪6為行星輪，齒輪3引出的桿件為行星架 輪。時，的轉向圖 512解： 這是一個混合輪系。513解： 這是一個混合輪系。齒輪 4′、5和行星架 心輪，齒輪4′為行星輪。此時是平面定軸輪系，故有：516解： 由幾何關系有：又因為相嚙合的齒輪模數(shù)要相等，因此有上式可以得到： 故行星輪的齒數(shù)：圖 517解： 欲采用圖示的大傳動比行星齒輪，則應有下面關系成立：（1）（2）（3）又因為齒輪 1與齒輪3共軸線，設齒輪2的模數(shù)為 有：，齒輪2′、3的模數(shù)為，則（4）聯(lián)立（1）、（2）、（3）、（4）式可得（5）當可能取到1。在周轉輪系中：（1）在蝸輪蝸桿 2中：（2）在蝸輪蝸桿 4′中：（3）在齒輪 1′、5′中：又因為：，（4）（5）聯(lián)立式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）式可解得：，即。結構簡單，效率高，撥盤的連續(xù)轉動變成槽輪的間用于轉速不高的輕工槽輪機構傳動較平穩(wěn)，但有柔性沖歇轉動機械中擊不完全齒從動輪的運動時間和靜止時間需專用設備加工，有用于具有特殊要求的輪機構的比例可在較大范圍內變化較大沖擊專用機械中運轉平穩(wěn)、定位精度凸輪式間只要適當設計出凸輪的輪廓，可用于載荷較大的場高，動荷小，但結構較復歇運動機構就能獲得預期的運動規(guī)律。、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 小輪轉速 有關。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。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。A．帶的緊邊拉力；B．帶的松邊拉力；C．帶的預緊力；D．帶和帶輪接觸面間的摩擦力。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。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。A．進入主動輪；B．進入從動輪；C．退出主動輪；D．退出從動輪。帶傳動采用張緊裝置的目的是（D）。1設計帶傳動的基本原則是：保證帶在一定的工作期限內（D）。1與齒輪傳動相比，帶傳動的優(yōu)點是（A）。1兩帶輪直徑一定時，減小中心距將引起（B）。1V帶輪是采用實心式、輪輻式或腹板式，主要取決于（C）。鏈傳動張緊的目的主要是（C）。2鏈傳動不適合用于高速傳動的主要原因是（B）。三、簡答在多根V帶傳動中，當一根帶失效時，為什么全部帶都要更換？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。因此需要經常調整中心距，以調整帶的初拉力。當原動機轉速不變時，帶速取決于主動輪直徑。解：根據(jù)：得到： P=FevFe=P7000==700 N v10聯(lián)立： 236。解：Fe=P7500==750 N v10Fe750=1125+=1500 N 22Fe750=1125=750 N 22F1=F0+F2=F0第三篇：【機械設計基礎】(第五版)課后習題答案1014章答案101證明 當升角與當量摩擦角 符合 時，螺紋副具有自鎖性。104解（1）升角當量摩擦角工作臺穩(wěn)定上升時的效率：（2）穩(wěn)定上升時加于螺桿上的力矩（3）螺桿的轉速螺桿的功率（4）因 速下降，該梯形螺旋副不具有自鎖性，欲使工作臺在載荷 作用下等需制動裝置。假設螺栓桿與孔壁表面上的壓力分布是均勻的，且這種聯(lián)接的預緊力很小，可不考慮預緊力和螺紋摩擦力矩的影響。1010解（1）每個螺栓所允許的預緊力查教材表 91得 45鋼的屈服極限，查教材表 10107得，當不能嚴格控制預緊力時，碳素鋼取安全系數(shù)由許用應力查教材表 101得 的小徑由公式得預緊力（2）每個螺栓所能承擔的橫向力由題圖可知，取可靠性系數(shù)橫向力（4）螺栓所需承擔的橫向力（5）螺栓的個數(shù)取偶數(shù)。（7）驗證螺柱間距所選螺柱的個數(shù)和螺柱的直徑均合適。1014解 選用梯形螺紋。查手冊，選取梯形螺紋 GB579686，選取公稱直徑，中徑，小徑，螺距。（4）校核螺桿強度取，則所需扭矩則危險截面處的強度對于 45 鋼正火，其許用應力，故合適。其標記為：鍵GB109679（2）驗算平鍵的擠壓強度由材料表 1010查得，鑄鐵聯(lián)軸器的許用擠壓應力A型鍵的工作長度，使用平鍵擠壓強度不夠，鑄鐵軸殼鍵槽將被壓潰。解 1）由公式可知：輪齒的工作應力不變，則則，若，該齒輪傳動能傳遞的功率112解 由公式可知，由抗疲勞點蝕允許的最大扭矩有關系：設提高后的轉矩和許用應力分別為、當轉速不變時，轉矩和功率可提高 69%。（3）驗算彎曲強度，驗算公式：其中：齒形系數(shù)：查教材圖 119得、則 ：滿足彎曲強度。（1）許用彎曲應力查教材表 111，大小齒輪材料40Cr 表面淬火硬度：52～56HRC，取54HRC。116解 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)與其當量齒數(shù) 之間的關系：（1）計算傳動的角速比用齒數(shù)。117解 見題117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；徑總是指向其轉動中心；圓向力 的方向與其運動方向相反。查教材圖 117： ；查教材圖 1110： ；查教材表 114 取，故：（2）驗算接觸強度，其校核公式：其中：小齒輪轉矩載荷系數(shù) 查教材表113得 齒寬中心距齒數(shù)比則：滿足接觸強度。1112解 由題圖可知：，高速級傳動比低速級傳動比輸入軸的轉矩中間軸轉矩輸出軸轉矩1113解 硬齒面閉式齒輪傳動應按彎曲強度設計，然后驗算其接觸強度。查教材圖 1110： ；查教材表 114 取，故：（2）校核彎曲強度，驗算公式：其中：小齒輪轉矩載荷系數(shù) 查教材表113得分度圓錐角小齒輪當量齒數(shù)大齒輪當量齒數(shù)齒形系數(shù) 查教材圖 119得、分度圓直徑錐距齒寬系數(shù)平均模數(shù)則：滿足彎曲強度。徑向力總是指向其轉動中心；對于錐齒輪2圓周力與其轉動方向相同，對于斜齒輪3與其圓周力方向相反。由于錐齒輪軸向力指向大端，因此可以判斷出蝸輪軸向力水平向右，從而判斷出蝸桿的轉向為順時針。由于蝸桿選用，表面淬火，可估計蝸桿表面硬度。符合表 124給出的使用滑動速度（說明：此題答案不唯一，只要是按基本設計步驟，滿足設計條件的答案，均算正確。（3）手搖轉臂做了輸入功，等于輸出功和摩擦損耗功二者之和。由教材表 133 得 = kW，由教材表 134 得： △ =，由教材表 132 得：取 z =5 由此可見，選用截面小的 A 型帶較截面大的 B 型帶，單根帶的承載能力減小，所需帶的根數(shù)增多。（4）實際中心距（5）驗算鏈速由式 1319得，符合原來假定。用于傳動比大，要求結構緊湊的傳動，傳遞功率一般小于50kW。但蝸桿傳動中蝸輪輪齒的膠合、磨損要比齒輪傳動嚴重得多。 何謂蝸桿傳動的中間平面？中間平面上的參數(shù)在蝸桿傳動中有何重要意義？ 答：蝸桿傳動的中間平面是通過蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的平面。引入蝸桿直徑系數(shù)是為了減少滾刀的數(shù)量并有利于標準化。相對滑動速度較大，溫升高，潤滑油變稀、油膜不易形成，散熱不好時極易發(fā)生膠合失效形式。當q一定時，z1越大，l越大，效率越高。所以，對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動進行熱平衡計算是為了使產生的熱量及時散出去，不發(fā)生膠合失效。以上的強度計算為條件性計算。蝸輪多數(shù)用青銅制造，視滑動速度大小選不同含錫量的銅合金。 設計運輸機的閉式蝸桿傳動。蝸輪選用鋁鐵青銅： ZCuAl10Fe3。3180。選蝸桿頭數(shù)z1=2，蝸輪齒數(shù)z2=iz1=21180。[sF]=112MPa。480246。=180。247。42180。42= 中心距：a=(q+z2)m=(10+42)180。sF=，YF2=。=180。（8）驗算傳動效率h。96060180。箱體散熱面積=247。m2=2取室溫t0=20dC，散熱系數(shù)Ks=15W/(mC),則dt1==1000(1h)P1KsA17180。v2=pd2n260180。1000180。答：（1）選擇蝸桿、蝸輪材料。1180。107771010=8=8= 180。KFN=46180。20180。取K=，則230。231。2H248。180。20180。16/2=230mm（6）計算蝸桿螺旋線升角l。180。320180。v1=pd1n260180。1000=7m/svs=v17==,rv=1o33=，則h=(~)tanltan(l+rv)=(~)=~。斜齒輪3的軸向力Fa3向左，蝸輪上的軸向力向右。 擺線針輪行星傳動中，針輪與擺線輪的齒差為多少？ 答：齒數(shù)差為1。iH2—波發(fā)生器與柔輪的傳動比。解：（1）總傳動比iIIII=(1)180。= 轉速nI=960r/min 轉矩TI=180。103PIII=m nIII ，已知各齒輪齒數(shù)（括號內為齒數(shù)），3162。60180。30z1z2z3162。解：手輪轉速n=1000z2100080=180。1316 ，已知各齒輪齒數(shù)z1=20，z2=30，z6=33，z7=57，z3=z4=z5=28，蝸桿8的頭數(shù)z8=2，蝸輪9的齒數(shù)z9=30。57180。33180。解：這個差速器是由圓錐齒輪2162。4848式中齒數(shù)比i前的“”號是由轉化機構用畫箭頭的方法確定的。=z5，試求傳動比i15。（式①）對于定軸輪系： i339。=n5=nH（式②）H對于行星輪系： i13=z3=4，即 z1n1nH=4（式③）n3nH聯(lián)立①、②、③式，得i1H=n1=9 nH因nH=n5，故i15=i1H=9。（3）把原動機輸出轉矩變?yōu)楣ぷ鳈C所需的轉矩或力。（2）實現(xiàn)運動轉速（或速度）的變化。 機械傳動的總體布置方案包括哪些內容？答：總體布置方案包括合理地確定傳動類型；多級傳動中各種類型傳動順序的合理安排及各級傳動比的分配。（3）分配總傳動比。（6）繪制傳動系統(tǒng)圖。 軸的結構設計應從哪幾個方面考慮？ 答：軸的結構設計應從以下幾方面考慮：（1）軸的毛坯種類；（2）軸上作用力的大小及其分布情況；(3)軸上零件的位置、配合性質以及連接固定的方法；（4）軸承的類型、尺寸和位置；（5）軸的加工方法、裝配方法以及其它特殊要求。 軸上零件的周向固定有哪些方法？采用鍵固定時應注意什么？答：軸上零件的周向固定有鍵、花鍵和銷聯(lián)結以及過盈聯(lián)結和成型聯(lián)結等。 軸上零件的軸向固定有哪些方法？各有何特點？答：常見的軸向固定方法有軸肩、軸環(huán)定位，螺母定位，套筒定位及軸端圈定位等。套筒與軸的配合較松，故不宜用于高速。所以低速軸的直徑要比高速軸的直徑大得多。同時還應從改進零件的結構、采用合理的軸和結構設計等措施來提高軸的強度和剛度。（4）改進軸上零件的結構也可以減小軸上的載荷。楔鍵的上下兩面為工作面，工作是靠鍵的楔緊作用來傳遞轉矩的，同時還能承受單方向的軸向載荷。圖中a、c取為5～20mm,軸承端面到減速箱內壁距離取為5～10mm。=107～118mm。（3）擬出軸的結構。（4）按彎扭合成強度，校核軸徑。40=160mm小齒輪3的直徑d3=mz3=4180。)/160= 徑向力Fr2=Ft2tana==362N 小齒輪3的圓周力Ft3=2T/d3= 徑向力Fr3=Ft3tan20=② 作水平面內的彎矩圖。45+180。支點反力為：(其中l(wèi)1=450mm，F(xiàn)VA=233。/l=(362180。Fr2l1Fr3(l1+l2)249。)/160=II截面彎矩為：MVI=FVAl1=180。22T=180。)=mmIIII截面MeII=MII2+(aT) 22=872392+(180。d3)=99452/(180。已知軸的直徑d=90mm，輪轂寬B=110mm，軸傳遞的扭矩T=1800Nm，載荷平穩(wěn)，軸、鍵的材料均為鋼，齒輪材料為鍛鋼。因載荷平穩(wěn)且軸、鍵的材料為鋼，齒輪材料為鍛鋼，=125~150MPa,鍵的工作長度為l=Lb=10025=75mm。14180。（2）圓錐子軸承。極限轉速低。有一個套圈（內、外圈）可以分離，所以不能承受軸向載荷。主要承受徑向載荷，能承受較小的軸向載荷。C是指軸承在L10（單位為106r）時軸承能承受的最大載荷值；Cο是指在靜載荷下極低速運轉的軸承。其計算方式為P=fP(XFr+YFa)？計算準則是什么？ 答：對于一般轉速的軸承（10Y/min對于高速軸承，除疲勞點蝕外其工作表面的過熱也是重要的失效形式，因此除需進行壽命計算外還應校驗其極限轉