【正文】 在齒輪 5′、由幾何條件分析得到：（1）在齒輪 2′、由幾何條件分析得到：組成的周轉(zhuǎn)輪系中：，則（2）在齒輪 3′、5組成的定軸輪系中：（3）又因?yàn)椋?，?）聯(lián)立式（1）、（2）、（3）、（4）式可解得： 61解頂圓直徑齒高齒頂厚齒槽夾角棘爪長(zhǎng)度圖 題61解圖62解拔盤(pán)轉(zhuǎn)每轉(zhuǎn)時(shí)間槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間槽輪的靜止時(shí)間63解 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)因： 64解 要保證所以則槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)應(yīng)為因得，則槽數(shù) 和拔盤(pán)的圓銷(xiāo)數(shù) 由此得當(dāng)取槽數(shù) 65 解：之間的關(guān)系應(yīng)為：。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(guò)大。采用張緊輪張緊時(shí)，張緊輪應(yīng)布置在松 邊，靠近小輪，從外向里張緊。A．帶的初拉力不夠；B．帶的緊邊和松邊拉力不等； C．帶繞過(guò)帶輪時(shí)有離心力；D．帶和帶輪間摩擦力不夠。A．適當(dāng)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(zhǔn)直徑dd ；V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑的依據(jù)是（A）。1設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)帶的根數(shù)過(guò)多，可采用（A）來(lái)解決。1帶的中心距過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致（D）。2鏈傳動(dòng)的張緊輪應(yīng)裝在（A）。為什么普通車(chē)床的第一級(jí)傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)，而主軸與絲杠之間的傳動(dòng)鏈中不能采用帶傳動(dòng)？答：帶傳動(dòng)適用于中心距較大傳動(dòng)，且具有緩沖、吸振及過(guò)載打滑的特點(diǎn)，能保護(hù)其他傳動(dòng)件，適合普通機(jī)床的第一級(jí)傳動(dòng)要求；又帶傳動(dòng)存在彈性滑動(dòng)，傳動(dòng)比不準(zhǔn)，不適合傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的傳動(dòng)，而機(jī)床的主軸與絲杠間要求有很高的精度，不能采用帶傳動(dòng)。綜上，按按照減速傳動(dòng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。102解 由教材表10表102查得，粗牙，螺距，中徑螺紋升角，細(xì)牙，螺距，中徑螺紋升角對(duì)于相同公稱直徑的粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋中，細(xì)牙螺紋的升角較小，更易實(shí)現(xiàn)自鎖。螺栓桿的剪切強(qiáng)度驗(yàn)算公式其中 表示接合面數(shù)，本圖中接合面數(shù)。托架有繞螺栓組形心軸線OO翻轉(zhuǎn)的趨邊兩個(gè)螺栓被拉伸，每個(gè)螺栓的軸向拉力增大了 小了，下邊兩個(gè)螺栓被放松，每個(gè)螺栓的軸向力減，則有力的平衡關(guān)系，故可得為使上邊兩個(gè)螺栓處結(jié)合面間不出現(xiàn)縫隙，也即殘余預(yù)緊力剛為零，則所需預(yù)緊力（3）每個(gè)螺栓所需總的預(yù)緊力（4）確定螺栓直徑選取螺栓材料為 35鋼，查教材表91屈服極限，查教材表 106得，當(dāng)不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，暫時(shí)取安全系數(shù)許用應(yīng)力螺栓小徑查教材表 101，取 也是合適螺栓（），由教材表107可知取安全系數(shù) 的。（3）校核其耐磨性設(shè) 螺栓與螺母參加接觸的螺紋圈數(shù)，則 螺母的高度 內(nèi)。也可改用花鍵聯(lián)接。（1）許用彎曲應(yīng)力 查教材表111小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪 45鋼正火硬度：170～210HBS，取190HBS。（3）計(jì)算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。（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1110解 軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)應(yīng)分別校核其接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。查教材圖 117：查教材圖 1110：查教材表 114 取，故：（2）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)公式：其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù) 查教材表113得齒寬系數(shù) 取大齒輪齒數(shù)，取齒數(shù)比：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、則平均模數(shù)：大端模數(shù)?。?）校核其接觸強(qiáng)度，驗(yàn)算公式：其中：分度圓直徑錐距齒寬取則：滿足接觸強(qiáng)度。（）（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 123所示。傳動(dòng)比，查表122，選取，則（3）確定蝸輪軸的轉(zhuǎn)矩取，傳動(dòng)效率（4）確定模數(shù)和蝸桿分度圓直徑按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算由表 121 查得。由于蝸桿轉(zhuǎn)了 轉(zhuǎn)，因此應(yīng)有：即：可得：圖 127解 蝸輪的分度圓直徑：蝸輪和蝸桿的齒頂高：蝸輪和蝸桿的齒根高：蝸桿齒頂圓直徑：蝸輪喉圓直徑：蝸桿齒根圓直徑：蝸輪齒根圓直徑：蝸桿軸向齒距和蝸輪端面齒距：徑向間隙：圖 128解，取，則則油溫，小于，滿足使用要求。一般在傳遞動(dòng)力時(shí)，i=10~80；分度傳動(dòng)時(shí)只傳遞運(yùn)動(dòng)，i可達(dá)1 000；傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲；傳動(dòng)效率低；蝸輪一般用青銅制造，造價(jià)高；蝸桿傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)散熱不良時(shí)，閉式傳動(dòng)易發(fā)生膠合。 何謂蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度？它對(duì)蝸桿傳動(dòng)有何影響？答：蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度是由于軸交角S=90，蝸桿與蝸輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，在輪齒節(jié)點(diǎn)處，蝸桿的圓周速度v1和蝸輪的圓周速度v2也成90夾角，所以蝸桿與蝸輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，ooo齒廓間沿蝸桿齒面螺旋線方向有較大的相對(duì)滑動(dòng)速度vs，其大小為vs=v12+v22=v1cosl。 為什么對(duì)蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？當(dāng)熱平衡不滿足要求時(shí)，可采取什么措施？答：由于蝸桿傳動(dòng)中蝸輪齒和蝸桿齒面間有較大的相對(duì)滑動(dòng)速度，所以發(fā)熱量大，傳動(dòng)效率低。 常用的蝸輪、蝸桿的材料組合有哪些？設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇材料？答：常用的蝸輪、蝸桿的材料組合應(yīng)具有好的減摩性、耐磨性和抗膠合性能。答：(1)選擇材料。=180。取載荷系數(shù)K=，則2230。10231。蝸桿分度圓直徑：d1=mq=180。180。1000=p180。232。180。N=60njLh=60180。=155MPa② KFN1069106=== 180。=180。247。247。=，則sF=180。=[sF]彎曲強(qiáng)度合格。11．，為使軸Ⅱ上的軸向力抵消一部分，斜齒輪3的旋向應(yīng)如何？畫(huà)出蝸輪及斜齒輪3上的軸向力的方向。剛輪與柔輪的齒數(shù)差z1z2=z2 iH2式中：z1—?jiǎng)傒嘄X數(shù)。81== z1z322180。解：i15=z2z3z4z525180。 ，已知齒輪2的齒數(shù)z1=16，z2=80，齒輪3的齒數(shù)z3=13，模數(shù)m=,與齒輪3嚙合的齒條被固定在床身上。 解：i19=z2z4z7z930180。 ，已知z1=48，z2=42，z2162。表明H的轉(zhuǎn)向與輪1的轉(zhuǎn)向相同。與n5的方向相反，即 z339。（5）實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)相同或不同速度的工作機(jī)。答：（1）確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。第14章 軸和軸轂連接 軸按功用與所受載荷的不同分為哪三種？常見(jiàn)的軸大多屬于哪一種？答：軸按功用與所受載荷不同可分為心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸三類(lèi)。加工工藝必須保證鍵槽有一定的對(duì)稱度。 在齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑要比高速軸的直徑大得多？答：根據(jù)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算公式d179。（2）盡量避免各軸段剖面突然變化，以降低局部的應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度。 。20)/40=480r/mind179。軸的轉(zhuǎn)速n2=n1z1z2=(960180。(+)+180。Fr2(l2+l3)Fr3l3249。/l=(362180。取a=。[s1b]的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。180。第15章 軸承 滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型有哪些？各有什么特點(diǎn)？ 答：（1）深溝球軸承。可用于承受徑向和較大軸向載荷，a大則可承受軸向力越大。答：。實(shí)際上，軸承上的載荷，由于機(jī)器的慣性、零件精度高低等其他影響因素，往往Fr和Fa和實(shí)際是有差別的，而這種差別很難從理論上精確求出，為了計(jì)及這些影響，故引進(jìn)載荷系數(shù)fP。 何謂滾動(dòng)軸承的基本額定壽命？何謂當(dāng)量動(dòng)載荷？如何計(jì)算？答：基本額定壽命是指一批同型號(hào)的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，90%的軸承未發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)教，或在恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的總工作小時(shí)數(shù)，分別用LL10h表示。（6）調(diào)心球軸承。（3）推力球軸承。235。由表①，當(dāng)d=90mm時(shí)，鍵的剖面尺寸b=25mm, h=14mm。因?yàn)閙eIImeI，且軸上還有鍵槽，故IIII可能為危險(xiǎn)截面，故對(duì)截面IIII進(jìn)行校核；IIIIII、IVIV截面直徑為25mm，雖然較小且有應(yīng)力集中，但因其不受扭矩作用且彎矩不大，故不對(duì)其校核。=mm ④ 作合成彎矩圖M=MV2+。)/160= FVB=233。45=mm IIII截面處彎矩為：MHII=FHBl3=180。10180。圖中安裝滾動(dòng)軸承的直徑定為25mm；采用深溝球軸承型號(hào)為6205，寬度B=15mm，安裝高度為3mm。答：（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45鋼，=600MPa。答：平鍵的兩個(gè)側(cè)面是工作面，工作是靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。a是考慮到由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力σ和由扭矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力tT循環(huán)特性不同引入的應(yīng)力校正系數(shù)。螺母和止動(dòng)電圈定位的特點(diǎn)是固定可靠，可承受大的軸向力，常用于固定軸端零件。若軸的剛度不夠，不可采用高強(qiáng)度合金鋼提高軸的剛度。性能參數(shù)的計(jì)算，主要包括動(dòng)力計(jì)算和效率計(jì)算等。（4）獲得較大的機(jī)械效益。答：(1)把原動(dòng)機(jī)輸出的速度降低或增速。、5構(gòu)成定軸齒輪系。4249==32==n3nH80nHz2162。z1z3z6z820180。49r/min 180。25180。=m nIITII=180。 ，已知減速器的輸入功率P1=,轉(zhuǎn)速n1=960r/min，各齒輪齒數(shù)z1=22，z2=77，z3=18，z4=81，齒輪傳動(dòng)效率η齒=，每對(duì)滾動(dòng)軸承的效率η滾=。 各種類(lèi)型齒輪系的轉(zhuǎn)向如何確定？(1)m的方法適用于何種類(lèi)型的齒輪系？ 答：定軸輪系的轉(zhuǎn)向可用1()m的方法或在圖上畫(huà)箭頭的方法確定；行星輪系的轉(zhuǎn)向m應(yīng)根據(jù)其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)經(jīng)計(jì)算確定；1()方法適用于平面圓柱齒輪定軸輪系。140180。=180。=140mm d2=mz2=16180。480246。 m2d1179。因用于起重，選蝸桿頭數(shù)z1，i=n1/n2=960/48=20，z2=iz1=20（4）計(jì)算蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2,估計(jì)h=，則T2=T1ih=180。300180。3+20dC=+20dC=70dC結(jié)論：合格。=，則效率h為=(~)=~ ootan(+)與原估計(jì)h=。[sF]63180。l=arctanz12=arctan= q10（7）按齒根彎曲強(qiáng)度校核。z[s]247。5md1179。（4）確定許用應(yīng)力。估計(jì)效率h=，T2=T1ih=180。 ，蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及所受各分力的方向。 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？答：蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是膠合、磨損，但目前尚缺乏可靠的計(jì)算方法。 蝸桿的頭數(shù)z1及升角l對(duì)嚙合效率各有何影響？答：蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率為h1=tanl；由此式可知，當(dāng)蝸桿的升角l越大，蝸tan(l+rv)桿傳動(dòng)的效率越高。在設(shè)計(jì)、制造中，皆以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)。mz1。139解 由教材表 139 得 p =，滾子外徑(+cot =(+cot ==1310解（1）由圖 1333得查教材表 1311，得取由式（1318）得P ≤（2）由圖 1333 得可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞（3）由圖 1334 查得可用滴油潤(rùn)滑。依題意損耗效率為，用于損耗的費(fèi)用為：126解（1）重物上升，卷筒轉(zhuǎn)的圈數(shù)為： 轉(zhuǎn)；由于卷筒和蝸輪相聯(lián)，也即蝸輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)為 圈；因此蝸桿轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)為：轉(zhuǎn)。（2）。齒輪3又是主動(dòng)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。1111解 軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)應(yīng)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后驗(yàn)算其彎曲強(qiáng)度：（1）許用應(yīng)力查教材表 111小齒輪40MnB調(diào)質(zhì)硬度：240～280HBS取260HBS；大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度：210～230HBS，取220HBS。當(dāng)齒輪1為主動(dòng)時(shí)按左手定則判斷其軸向力 ；當(dāng)齒輪2為主動(dòng)時(shí)按右手定則判斷其軸向力。查教材表114，因齒輪傳動(dòng)是雙向工作，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)，應(yīng)將極限值乘 70%。（1）許用應(yīng)力查教材表 111小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪ZG270500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。（6）校核螺紋牙強(qiáng)度對(duì)于梯形螺紋對(duì)于青銅螺母，合適。（2）初選螺母初步計(jì)算螺母的高度則螺栓與螺母接觸的螺紋圈數(shù)，取螺母的高度系數(shù)（3）校核耐磨性螺紋的工作高度則螺紋接觸處的壓強(qiáng)合適。1011解（1）初選螺柱個(gè)數(shù)（2）每個(gè)螺柱的工作載荷（3）螺柱聯(lián)接有緊密性要求，取殘余預(yù)緊力（4）螺柱總拉力（5）確定螺柱直徑選取螺柱材料為 45鋼，查表91得 屈服極限，查教材表 106得，當(dāng)不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力時(shí)，暫時(shí)取安全系數(shù)許用應(yīng)力螺栓小徑查教材表 101，取 是合螺栓（），由教材表107可知取安全系數(shù)適的。查教材表 91得，拉桿材料Q275的屈服極限，取安全系數(shù)，拉桿材料的許用應(yīng)力所需拉桿最小直徑查教材表 101，選用螺紋（）。F=2F2238。四、分析與計(jì)算如圖所示為一兩級(jí)變速裝置，如果原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的輸出功率不變，應(yīng)按哪一種速度來(lái)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)？為什么？題841圖解：帶傳動(dòng)應(yīng)按照減速傳動(dòng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)閼?yīng)該按照傳遞有效圓周力最大的工況設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)，而減速傳動(dòng)時(shí)傳遞的有效圓周力比增速傳動(dòng)時(shí)大。2鏈條因?yàn)殪o強(qiáng)度不夠而被拉斷的現(xiàn)象，多發(fā)生在（A）的情況下。1與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是（D）。1設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，選取V帶的型號(hào)主要取決于（C）。1確定單根V帶許用功率P0的前提條件是（C）。A．v1 = v2 = v ；B．v1 ＞v＞v2；C．v1＜v＜ v2；D．v1 = v＞ v2。A．強(qiáng)度高；B．尺寸??；C．有楔形增壓作用；D．沒(méi)有接頭。V帶兩工作面的夾角q為 40176。傳動(dòng)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。因大傳動(dòng)比行星齒輪不可能兩對(duì)都采用直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，至少有一對(duì)是采用變位齒輪。齒輪5組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：（1）在定軸輪系中：（2）又因?yàn)椋?，時(shí)，的轉(zhuǎn)向與齒輪1和4的轉(zhuǎn)向相同。（1）