【正文】 、矩形用于傳動。）73 螺旋副的效率與哪些參數有關？各參數變化大小對效率有何影響？螺紋牙型角大小對 效率有何影響？答：A2 g g A1當摩擦角不變時，螺旋副的效率是升角的函數。牙型角變小，效率變大；牙型角變大，效率變小。（舉例矩形螺紋變?yōu)槿切温菁y）74 螺旋副自鎖條件和意義是什么？常用鏈接螺紋是否自鎖？ tgg tggggg g g 為升角，ρ為摩擦角答：自鎖條件：一般情況越小，自鎖性能愈好）：螺紋升角 ρ：當量摩擦 角。意義 ：不加支持力 F，重物不會自動下滑。即螺旋副不會自動松脫，當擰緊螺母時，螺旋副的效率總是小于 50%。常用鏈接螺紋自鎖。75 在螺紋連接中，為什么采用防松裝置？例舉幾種最典型的防松裝置，會出其結構件圖，說明其工作原理和機構簡圖。答：螺紋連接的自鎖作用只有在靜載荷下才是可靠的，在振動和變載荷下，螺紋副之間會產生相對轉動，從而出現(xiàn)自動松脫的現(xiàn)象，故需采用防松裝置。舉例:（一）利用摩擦力的防松裝置： 原理：在螺紋間經常保持一定的摩擦力，且附加摩擦力的大小盡可能不隨載荷大小變化。（1）彈簧墊圈: 工作原理：彈簧墊圈被壓平后，利用其反彈力使螺紋間保持壓 緊力和摩擦力（2）雙螺母：工作原理：梁螺母對頂，螺栓始終收到附加壓力和附加摩擦力的 作用。結構簡單，用于低速重載。二）利用機械方法防松裝置： 原理：利用機械裝置將螺母和螺栓連成一體，消除了它們之間相對轉動的可能性。（1）開口銷：開口銷從螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿過，起防松作用。效果 良好。（2）止動墊圈：墊片內翅嵌入螺栓的槽內，待螺母擰緊后，再將墊片的外翅之 一折嵌于螺母的一個槽內。將止動片的折邊，分別彎靠在螺 母和被聯(lián)接件的側邊起防松作用76 將松螺栓連接合金螺栓連接（受橫向外力和軸向歪理）的強度計算公示一起列出，是比 較其異同，并作出必要的結論。710平鍵鏈接可能有哪些失效形式？平鍵的尺寸如何確定？答：失效形式：擠壓破壞和剪切確定尺寸：按擠壓和剪切的強度計算，再根據工作要求，確定鍵的種類；再按照軸的直 徑 d 查標準的鍵的尺寸，鍵的長度取l g 且要比軸上的輪轂短。第八章82 帶傳動中的彈性滑動和打滑時怎樣產生的？它們對帶傳動有何影響？ 答：彈性滑動：由于帶的緊邊與松邊拉力不等，使帶兩邊的彈性變形不等，所引起的帶與輪面的微量相對滑動為彈性滑動。彈性滑動是不可避免的，對帶傳動影響不大 打滑：機器出現(xiàn)過載，摩擦力不能克服從動輪上的阻力矩，帶沿輪面全面滑動，從動輪 轉速急劇降低甚至不動，此現(xiàn)象即為打滑，是帶傳動的主要失效形式之一，可避免。83 帶傳動中主要失效形式是什么？設計中怎么樣考慮？答：主要失效形式：；；。設計是必須要考慮：在保證不打滑的情況下（確保工況系數），帶應有一定的疲勞強度 或壽命。第九章91 齒輪傳動的最基本要求是什么？齒廓的形狀符合什么條件才能滿足上述要求？答：基本要求是：傳動比恒定。齒廓的形狀是：漸開線形、擺線形、圓弧齒時滿足上述要求。（齒廓的形狀必須滿足不 論輪齒齒廓在任何位置接觸，過觸點所做齒廓的公法線均須通過節(jié)點。）92 分度圓和節(jié)圓，壓力角和嚙合角有何區(qū)別？答：分度圓：為了便于齒廓各部分尺寸的計算,在齒輪上選擇一個圓作為計算的基準,該圓稱為齒輪的分度圓.(標準齒輪分度圓與節(jié)圓重合且 s=e)：通過節(jié)點的兩圓具有相同的圓周速度，他們之間作純滾動，這兩圓稱為齒輪 的節(jié)圓。分度圓、節(jié)圓區(qū)別：分度圓是齒輪鑄造成立后本身具有的，而節(jié)圓是在兩齒輪運動 嚙合時根據其速度而確定出來的。壓力角：漸開線上任一點法向壓力的方向線（即漸開線在該點的法線）和該點速度 方向之間的夾角稱為該點的壓力角。嚙合角：過節(jié)點的兩節(jié)圓的公切線，與兩齒廓公法線間的夾角。壓力角、嚙合角區(qū)別：選取點的不同，壓力角的大小也就不同；而只要兩齒輪的大小確定，則其嚙合角也就隨確定。93 一對漸開線標準齒輪正確嚙合的條件什么？ 答：94 為什么要限制齒輪的最少齒數？對于α=正常齒制的標準直齒圓柱齒輪，最少齒數 是多少？答：限制最少齒數是為了保證不發(fā)生根切，要使所設計齒數大于不產生根切的最少齒數，當α=20 o 的標準直齒圓柱齒輪，則hga =1，則zmin =17。912 齒輪輪齒有哪幾種失效形式？開式傳動和閉式傳動的失效形式是否相同？在設計及使 用中應該怎樣防止這些失效？答：失效形式有：（1）輪齒折斷（2）齒面膠合（3）齒面磨粒磨損（4）齒面點蝕（5）塑性變形開式傳動和閉式傳動的失效形式不完全相同：其中磨損和疲勞破壞主要為開式齒輪傳動的失效形式；而齒面點蝕和折斷主要為閉式齒輪傳動的失效形式。為了防止輪齒折斷：在設計時應使用抵抗沖擊和過載能力較強的材料。為了避免齒面磨粒磨損：可采用閉式傳動或加防護罩等； 為了避免輪齒齒面點蝕：應使用接觸應力較大的材料；為了防止齒面膠合：必須采用粘度大的潤滑油（低速傳動）或抗膠合能力強的潤滑油（高速傳動）。第五篇：機械設計基礎課后習題答案 第11章111 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%。113解 軟齒面閉式齒輪傳動應分別驗算其接觸強度和彎曲強度。（1）許用應力 查教材表 111小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪ZG270500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。查教材圖 117，查教材圖 1110 , 查教材表 114取，故：（2）驗算接觸強度，驗算公式為：其中：小齒輪轉矩載荷系數 查教材表113得齒寬中心距 齒數比則：、能滿足接觸強度。（3）驗算彎曲強度，驗算公式：其中：齒形系數：查教材圖 119得、則 ：滿足彎曲強度。114解 開式齒輪傳動的主要失效形式是磨損，目前的設計方法是按彎曲強度設計，并將許用應力降低以彌補磨損對齒輪的影響。（1）許用彎曲應力 查教材表111小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪45鋼正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材圖1110得 , 查教材表 114，并將許用應用降低30%（2）其彎曲強度設計公式：其中：小齒輪轉矩載荷系數 查教材表113得取齒寬系數齒數，取齒數比齒形系數 查教材圖 119得、因故將代入設計公式因此取模數中心距齒寬115解硬齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是折斷，設計方法是按彎曲強度設計，并驗算其齒面接觸強度。（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。查教材圖1110得，查材料圖117得。查教材表114，因齒輪傳動是雙向工作，彎曲應力為對稱循環(huán)，應將極限值乘 70%。故（2）按彎曲強度設計，設計公式：其中：小齒輪轉矩載荷系數 查教材表113得取齒寬系數齒數，取齒數比齒形系數 應將齒形系數較大值代入公式，而齒形系數值與齒數成反比，將小齒輪的齒形系數代入設計公式，查教材圖 119得因此取模數（3）驗算接觸強度，驗算公式：其中：中心距齒寬，取滿足接觸強度。116解 斜齒圓柱齒輪的齒數角速比用齒數與其當量齒數 之間的關系：（1）計算傳動的。（2）用成型法切制斜齒輪時用當量齒數 選盤形銑刀刀號。（3）計算斜齒輪分度圓直徑用齒數。（4）計算彎曲強度時用當量齒數 查取齒形系數。117解 見題117解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當齒輪1為主動時按左手,則判斷其軸向力 ；當齒輪2為主動時按右手定則判斷其軸向力。輪1為主動 輪2為主動時圖 題117解圖118解 見題118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 ；徑向力總是指向其轉動中心；圓向力 的方向與其運動方向相反。圖 題118解圖119解（1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋經方向應與齒輪2的旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應與齒輪3的旋向相反，為右旋。（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應分別校核其接觸強度和彎曲強度。（1）許用應力查教材表 111小齒輪40MnB調質硬度：240～280HBS取260HBS；大齒輪35SiMn調質硬度：200～260HBS，取230HBS。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 查教材表113得齒寬中心距齒數比則： 滿足接觸強度。（3）驗算彎曲強度，校核公式：小齒輪當量齒數 大齒輪當量齒數齒形系數 查教材圖 119得、滿足彎曲強度。1111解 軟齒面閉式齒輪傳動應按接觸強度設計，然后驗算其彎曲強度：（1）許用應力查教材表 111小齒輪40MnB調質硬度：240～280HBS取260HBS；大齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS，取220HBS。查教材圖 117：；；查教材表 114 取，查教材圖 1110：故（2）按接觸強度設計，其設計公式：其中：小齒輪轉矩 113得 齒寬系數 取載荷系數 查教材表中心距齒數比 將許用應力較小者 代入設計公式則： 取中心距初選螺旋角大齒輪齒數，取 齒數比：模數，取螺旋角（3）驗算其彎曲強度，校核公式： 小齒輪當量齒數大齒輪當量齒數齒形系數 查教材圖 119得、滿足彎曲強度。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。（1）許用應力查教材表 111齒輪40Cr表面淬火硬度：52～56HRC取54HRC。查教材圖 117： 查教材圖 1110：查教材表 114 取，故：（2）按彎曲強度設計，其設計公式：其中：小齒輪轉矩載荷系數 查教材表113得齒寬系數 取大齒輪齒數，取 齒數比：分度圓錐角小齒輪當量齒數 大齒輪當量齒齒形系數 查教材圖 119得、則平均模數： 大端模數 取（3）校核其接觸強度，驗算公式：其中：分度圓直徑錐距齒寬取滿足接觸強度。1114解 開式齒輪傳動只需驗算其彎曲強度（1）許用彎曲應力查教材表 111小齒輪45鋼調質硬度：210～230HBS取220HBS；大齒輪ZG310570正火硬度：160～200HBS取190HBS。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 查教材表113得分度圓錐角小齒輪當量齒數大齒輪當量齒數齒形系數 查教材圖 119得、分度圓直徑錐距齒寬系數平均模數則：滿足彎曲強度。1115解（1）圓錐齒輪2的相關參數分度圓直徑分度圓錐角平均直徑 軸向力（2）斜齒輪3相關參數 分度圓直徑軸向力（3）相互關系 因 得：（4）由題圖可知，圓錐齒輪2的軸向力 指向大端，方向向下；斜齒輪3的軸向力 方向指向上，轉動方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動齒輪，根據左右手定則判斷，其符合右手定則，故斜齒輪3為右旋。 題1116 解圖1116解 見題 1116解圖。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。