【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(zhuǎn)角（176。46解中心距內(nèi)齒輪分度圓直徑內(nèi)齒輪齒頂圓直徑內(nèi)齒輪齒根圓直徑47 證明 用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，不發(fā)生根切的臨界位置是極限點(diǎn) 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(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(gòu)件1為行星架。59解： 這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪 3為中心輪，齒輪2′為行星輪，∵設(shè)齒輪 1方向?yàn)檎瑒t，∴ ∴與 方向相同圖 510解： 這是一個(gè)混合輪系。其中齒輪 7和由齒輪3引出的桿件組成周轉(zhuǎn)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(shí)，的轉(zhuǎn)向圖 512解： 這是一個(gè)混合輪系。513解： 這是一個(gè)混合輪系。齒輪 4′、5和行星架 心輪，齒輪4′為行星輪。此時(shí)是平面定軸輪系，故有：516解： 由幾何關(guān)系有：又因?yàn)橄鄧Ш系凝X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(dòng)比行星齒輪，則應(yīng)有下面關(guān)系成立：（1）（2）（3）又因?yàn)辇X輪 1與齒輪3共軸線，設(shè)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(dāng)可能取到1。在周轉(zhuǎn)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?yàn)椋?，?）（5）聯(lián)立式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）式可解得：，即。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，撥盤的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變成槽輪的間用于轉(zhuǎn)速不高的輕工槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)較平穩(wěn)，但有柔性沖歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械中擊不完全齒從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間需專用設(shè)備加工，有用于具有特殊要求的輪機(jī)構(gòu)的比例可在較大范圍內(nèi)變化較大沖擊專用機(jī)械中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、定位精度凸輪式間只要適當(dāng)設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓，可用于載荷較大的場(chǎng)高，動(dòng)荷小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就能獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。、且為特定帶長(zhǎng)的條件下所能傳遞的額定功率P0主要與 帶型號(hào)、小輪直徑 和 小輪轉(zhuǎn)速 有關(guān)。V帶傳動(dòng)中，帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)發(fā)生 帶滯后于帶輪 的彈性滑動(dòng)。鏈傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)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(dòng)不需要 初拉力。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。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(dòng)。A．在小輪上先開(kāi)始；B．在大輪上先開(kāi)始；C．在兩輪上同時(shí)開(kāi)始；D不定在哪輪先開(kāi)始。A．進(jìn)入主動(dòng)輪；B．進(jìn)入從動(dòng)輪；C．退出主動(dòng)輪；D．退出從動(dòng)輪。帶傳動(dòng)采用張緊裝置的目的是（D）。1設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的基本原則是：保證帶在一定的工作期限內(nèi)（D）。1與齒輪傳動(dòng)相比，帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是（A）。1兩帶輪直徑一定時(shí)，減小中心距將引起（B）。1V帶輪是采用實(shí)心式、輪輻式或腹板式，主要取決于（C）。鏈傳動(dòng)張緊的目的主要是（C）。2鏈傳動(dòng)不適合用于高速傳動(dòng)的主要原因是（B）。三、簡(jiǎn)答在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，為什么全部帶都要更換？答：在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，為什么全部帶都要更換？新V帶和舊V帶長(zhǎng)度不等，當(dāng)新舊V帶一起使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受力不均現(xiàn)象。因此需要經(jīng)常調(diào)整中心距，以調(diào)整帶的初拉力。當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，帶速取決于主動(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】(第五版)課后習(xí)題答案1014章答案101證明 當(dāng)升角與當(dāng)量摩擦角 符合 時(shí)，螺紋副具有自鎖性。104解（1）升角當(dāng)量摩擦角工作臺(tái)穩(wěn)定上升時(shí)的效率：（2）穩(wěn)定上升時(shí)加于螺桿上的力矩（3）螺桿的轉(zhuǎn)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(tái)在載荷 作用下等需制動(dòng)裝置。假設(shè)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(yù)緊力很小，可不考慮預(yù)緊力和螺紋摩擦力矩的影響。1010解（1）每個(gè)螺栓所允許的預(yù)緊力查教材表 91得 45鋼的屈服極限，查教材表 10107得，當(dāng)不能嚴(yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，碳素鋼取安全系數(shù)由許用應(yīng)力查教材表 101得 的小徑由公式得預(yù)緊力（2）每個(gè)螺栓所能承擔(dān)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(dān)的橫向力（5）螺栓的個(gè)數(shù)取偶數(shù)。（7）驗(yàn)證螺柱間距所選螺柱的個(gè)數(shù)和螺柱的直徑均合適。1014解 選用梯形螺紋。查手冊(cè)，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(qiáng)度取，則所需扭矩則危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度對(duì)于 45 鋼正火，其許用應(yīng)力，故合適。其標(biāo)記為：鍵GB109679（2）驗(yàn)算平鍵的擠壓強(qiáng)度由材料表 1010查得，鑄鐵聯(lián)軸器的許用擠壓應(yīng)力A型鍵的工作長(zhǎng)度，使用平鍵擠壓強(qiáng)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(yīng)力不變，則則，若，該齒輪傳動(dòng)能傳遞的功率112解 由公式可知，由抗疲勞點(diǎn)蝕允許的最大扭矩有關(guān)系：設(shè)提高后的轉(zhuǎn)矩和許用應(yīng)力分別為、當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，轉(zhuǎn)矩和功率可提高 69%。（3）驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度，驗(yàn)算公式：其中：齒形系數(shù)：查教材圖 119得、則 ：滿足彎曲強(qiáng)度。（1）許用彎曲應(yīng)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(dāng)量齒數(shù) 之間的關(guān)系：（1）計(jì)算傳動(dòng)的角速比用齒數(shù)。117解 見(jiàn)題117解圖。齒輪2為右旋，當(dāng)其為主動(dòng)時(shí)，按右手定則判斷其軸向力方向 向力；徑總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；圓向力 的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反。查教材圖 117： ；查教材圖 1110： ；查教材表 114 取，故：（2）驗(yàn)算接觸強(qiáng)度，其校核公式：其中：小齒輪轉(zhuǎn)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(qiáng)度。1112解 由題圖可知：，高速級(jí)傳動(dòng)比低速級(jí)傳動(dòng)比輸入軸的轉(zhuǎn)矩中間軸轉(zhuǎn)矩輸出軸轉(zhuǎn)矩1113解 硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)應(yīng)按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后驗(yàn)算其接觸強(qiáng)度。查教材圖 1110： ；查教材表 114 取，故：（2）校核彎曲強(qiáng)度，驗(yàn)算公式：其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù) 查教材表113得分度圓錐角小齒輪當(dāng)量齒數(shù)大齒輪當(dāng)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(qiáng)度。徑向力總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；對(duì)于錐齒輪2圓周力與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，對(duì)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(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。由于蝸桿選用，表面淬火，可估計(jì)蝸桿表面硬度。符合表 124給出的使用滑動(dòng)速度（說(shuō)明：此題答案不唯一，只要是按基本設(shè)計(jì)步驟，滿足設(shè)計(jì)條件的答案，均算正確。（3）手搖轉(zhuǎn)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(jiàn)，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(shí)際中心距（5）驗(yàn)算鏈速由式 1319得，符合原來(lái)假定。用于傳動(dòng)比大，要求結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng)，傳遞功率一般小于50kW。但蝸桿傳動(dòng)中蝸輪輪齒的膠合、磨損要比齒輪傳動(dòng)嚴(yán)重得多。 何謂蝸桿傳動(dòng)的中間平面？中間平面上的參數(shù)在蝸桿傳動(dòng)中有何重要意義？ 答：蝸桿傳動(dòng)的中間平面是通過(guò)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(biāo)準(zhǔn)化。相對(duì)滑動(dòng)速度較大，溫升高，潤(rùn)滑油變稀、油膜不易形成，散熱不好時(shí)極易發(fā)生膠合失效形式。當(dāng)q一定時(shí)，z1越大，l越大，效率越高。所以，對(duì)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算是為了使產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出去，不發(fā)生膠合失效。以上的強(qiáng)度計(jì)算為條件性計(jì)算。蝸輪多數(shù)用青銅制造，視滑動(dòng)速度大小選不同含錫量的銅合金。 設(shè)計(jì)運(yùn)輸機(jī)的閉式蝸桿傳動(dòng)。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(yàn)算傳動(dòng)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(jì)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(dòng)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(dòng)比。解：（1）總傳動(dòng)比iIIII=(1)180。= 轉(zhuǎn)速nI=960r/min 轉(zhuǎn)矩TI=180。103PIII=m nIII ，已知各齒輪齒數(shù)（括號(hào)內(nèi)為齒數(shù)），3162。60180。30z1z2z3162。解：手輪轉(zhuǎn)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(gè)差速器是由圓錐齒輪2162。4848式中齒數(shù)比i前的“”號(hào)是由轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)用畫(huà)箭頭的方法確定的。=z5，試求傳動(dòng)比i15。（式①）對(duì)于定軸輪系： i339。=n5=nH（式②）H對(duì)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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)所需的轉(zhuǎn)矩或力。（2）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速（或速度）的變化。 機(jī)械傳動(dòng)的總體布置方案包括哪些內(nèi)容？答：總體布置方案包括合理地確定傳動(dòng)類型；多級(jí)傳動(dòng)中各種類型傳動(dòng)順序的合理安排及各級(jí)傳動(dòng)比的分配。（3）分配總傳動(dòng)比。（6）繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)從哪幾個(gè)方面考慮？ 答：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)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(zhì)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(shí)應(yīng)注意什么？答：軸上零件的周向固定有鍵、花鍵和銷聯(lián)結(jié)以及過(guò)盈聯(lián)結(jié)和成型聯(lián)結(jié)等。 軸上零件的軸向固定有哪些方法？各有何特點(diǎn)？答：常見(jiàn)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(shí)還應(yīng)從改進(jìn)零件的結(jié)構(gòu)、采用合理的軸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等措施來(lái)提高軸的強(qiáng)度和剛度。（4）改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)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(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的，同時(shí)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(nèi)壁距離取為5～10mm。=107～118mm。（3）擬出軸的結(jié)構(gòu)。（4）按彎扭合成強(qiáng)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(nèi)的彎矩圖。45+180。支點(diǎn)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(zhǎng)度為l=Lb=10025=75mm。14180。（2）圓錐子軸承。極限轉(zhuǎn)速低。有一個(gè)套圈（內(nèi)、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(shí)軸承能承受的最大載荷值；Cο是指在靜載荷下極低速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承。其計(jì)算方式為P=fP(XFr+YFa)？計(jì)算準(zhǔn)則是什么？ 答：對(duì)于一般轉(zhuǎn)速的軸承（10Y/min對(duì)于高速軸承，除疲勞點(diǎn)蝕外其工作表面的過(guò)熱也是重要的失效形式，因此除需進(jìn)行壽命計(jì)算外還應(yīng)校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)