【正文】 。小齒輪齒面硬度取62HRC,大齒輪齒面硬度取38HRC，芯部300HBS。已知，壽命，小齒輪作懸臂布置，使用系數(shù)。因齒輪2和齒輪3傳遞的轉(zhuǎn)矩相同 ，且整理后可得因此 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，為何小齒輪的齒寬應(yīng)比大齒輪的齒寬大5～10 mm？【答】將小齒輪的齒寬在圓整值的基礎(chǔ)上人為地加寬5~10mm，以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的工作載荷。齒輪2為左旋，故齒輪3必須左旋，齒輪4右旋。Fr1Fr2Fr3Fr4Ft1Ft3Ft4Fa2Fa1Fa3Fa4Ft2【解】題 5 圖設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖所示，問：1） 低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反；2） 低速級(jí)螺旋角應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個(gè)軸向力互相抵消。所以要求小齒輪齒面硬度比大齒輪大30~50HBS。做成鼓形是為了改善載荷沿接觸線分布不均的程度。簡要分析說明齒輪輪齒修緣和做成鼓形齒的目的。【答】齒輪傳動(dòng)常見的失效形式有以下幾種：（1）輪齒折斷；（2）齒面點(diǎn)蝕；（3）齒面磨損；（4）齒面膠合；（5）塑性變形。（5）壓軸力計(jì)算。與原假設(shè)相符。中心距減小量實(shí)際中心距取，接近，符合題目要求。由教材表91查得鏈節(jié)距。查教材表910得初選中心距則取，根據(jù)教材表910得選取單排鏈，由教材表911得，所需傳遞的功率為根據(jù)和，由教材圖913選鏈號(hào)為10A的單排鏈。（2）確定鏈節(jié)距p。【解】（1）選擇鏈輪齒數(shù)。選擇并驗(yàn)算一輸送裝置用的傳動(dòng)鏈。問在圖a、b所示布置中應(yīng)按哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)才合理？兩輪軸線布置在同一鉛垂面內(nèi)（圖c）有什么缺點(diǎn)？應(yīng)采取什么措施？a）　　　　　　　　　　　b）　　　　　　　　　c）題 4 圖【答】a）和b）按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)合理。4）鏈條靜力拉斷：低速（m/s）的鏈條過載，并超過了鏈條靜力強(qiáng)度的情況下，鏈條就會(huì)被拉斷。3）鏈條鉸鏈的膠合：當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速高達(dá)一定數(shù)值時(shí)，鏈節(jié)嚙入時(shí)受到的沖擊能量增大，銷軸和套筒間潤滑油被破壞，使兩者的工作表面在很高的溫度和壓力下直接接觸，從而導(dǎo)致膠合。【答】滾子鏈傳動(dòng)的主要失效形式和原因如下：1）鏈的疲勞破壞：鏈在工作時(shí)，周而復(fù)始地由松邊到緊邊不斷運(yùn)動(dòng)著，因而它的各個(gè)元件都是在變應(yīng)力作用下工作，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂，或者套筒、滾子表面將會(huì)出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕（多邊形效應(yīng)引起的沖擊疲勞）。降低鏈速。這是鏈傳動(dòng)固有的特性。同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫和低溫的情況下工作。6）計(jì)算帶的根數(shù)⑴ 計(jì)算單根V帶的額定計(jì)算功率由和，查表84a得 kW查表84b得 kW查表85得，查表82得，根據(jù)式826取4根。⑷ 驗(yàn)算帶速誤差 由式814，從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速帶速誤差 ，滿足要求。3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速 ⑴ 確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 由表86和表88，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑⑵ 驗(yàn)算帶速 按式813 由于 ，故帶速合適。【解】由，得由，又，得由，得有一帶式輸送裝置，其異步電動(dòng)機(jī)與齒輪減速器之間用普通V帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率，轉(zhuǎn)速，減速器輸入軸的轉(zhuǎn)速，允許誤差為，運(yùn)輸裝置工作時(shí)有輕微沖擊，兩班制工作，試設(shè)計(jì)此帶傳動(dòng)。試問：1） 該傳動(dòng)所能傳遞的最大有效拉力為多少；2） 若，其傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為多少；3） ，彈性滑動(dòng)忽略不計(jì)，求從動(dòng)輪的輸出功率。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑是怎樣產(chǎn)生的？對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？【答】帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是由于帶松邊和緊邊拉力不同，導(dǎo)致帶的彈性變形并引起帶與帶輪之間發(fā)生相對(duì)微小滑動(dòng)產(chǎn)生的，是帶傳動(dòng)固有的物理現(xiàn)象。帶 傳 動(dòng)影響帶傳動(dòng)工作能力的因素有哪些？【答】由公式（87）影響帶傳動(dòng)工作能力的因素有：（1） 預(yù)緊力：預(yù)緊力越大，工作能力越強(qiáng)，但應(yīng)適度，以避免過大拉應(yīng)力；（2） 包角：包角越大越好，一般不小于120度；摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)越大越好。由軸徑，查手冊(cè)得鍵的截面尺寸為，取鍵的公稱長度。（注：該鍵也可以選擇長度mm。由軸徑，查手冊(cè)得鍵的截面尺寸為，取鍵的公稱長度。已知：軸的材料為45鋼，傳遞的轉(zhuǎn)矩為 ，齒輪用鍛鋼制造，半聯(lián)軸器用灰鑄鐵制成，工作時(shí)有輕微沖擊。如圖所示的凸緣半聯(lián)軸器及圓柱齒輪，分別用鍵與減速器的低速軸相連接。半圓鍵對(duì)軸的削弱較大，兩個(gè)半圓鍵不能放在同一橫截面上。當(dāng)夾角為時(shí)，兩個(gè)楔鍵的承載能力大體上只相當(dāng)于一個(gè)楔鍵盤的承載能力。若夾角過小，則對(duì)軸的局部削弱過大。而采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，卻布置在軸的同一母線上？【答】兩個(gè)平鍵連接，一般沿周向相隔布置，對(duì)軸的削弱均勻，并且兩鍵的擠壓力對(duì)軸平衡，對(duì)軸不產(chǎn)生附加彎矩，受力狀態(tài)好。的位置，采用兩個(gè)楔鍵時(shí)，則應(yīng)沿周向相隔90176。鍵的長度L可參照輪轂長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，L值應(yīng)略短于輪轂長度。平鍵連接有哪些失效形式？普通平鍵的截面尺寸和長度如何確定？【答】平鍵連接的主要失效形式是較弱零件（通常為輪轂）的工作面被壓潰（靜連接）或磨損（動(dòng)連接，特別是在載荷作用下移動(dòng)時(shí)），除非有嚴(yán)重過載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。楔鍵連接的工作面是上下面，其上表面和輪轂鍵槽底面均有1:100的斜度，裝配時(shí)需打緊，靠楔緊后上下面產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定和承受單向軸向力?！敬稹科芥I連接的工作面是兩側(cè)面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙，工作時(shí)，靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩，但不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向定位，所以也不能承受軸向力。已知螺栓預(yù)緊力 N，當(dāng)受軸向工作載荷 N時(shí)，求螺栓所受的總拉力及被連接件之間的殘余預(yù)緊力。題 5 圖【解】參考書給出的答案有問題：螺栓數(shù)目為2，接合面數(shù)為1，取防滑系數(shù)為。如圖所示，兩塊金屬板用兩個(gè)M12的普通螺栓連接。試分析底板螺栓組的受力情況，判斷哪個(gè)螺栓受力最大？保證連接安全工作的必要條件有哪些？【解】將等效轉(zhuǎn)化到底板面上，可知底板受到軸向力，橫向力和傾覆力矩。在鑄、鍛件等的粗糙表面上安裝螺栓時(shí)，為何應(yīng)制成凸臺(tái)或沉頭座？【答】1）降低表面粗造度，保證連接的緊密性；2）避免螺栓承受偏心載荷；3）減少加工面，降低加工成本。常用的是平墊圈。４）緊定螺釘聯(lián)接：將緊定螺釘擰入一零件的螺紋孔中，其末端頂住另一零件的表面，或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力或扭矩,多用于固定軸上零件的相對(duì)位置。3）雙頭螺柱聯(lián)接：使用兩端均有螺紋的螺柱，一端旋入并緊定在較厚被聯(lián)接件的螺紋孔中，另一端穿過較薄被聯(lián)接件的通孔，加上墊片，旋上螺母并擰緊，即成為雙頭螺柱聯(lián)接。 不適用于經(jīng)常拆裝的場合。適用于被聯(lián)接件之一較厚，或另一端不能裝螺母的場合。鉸制孔螺栓聯(lián)接螺栓桿與孔之間沒有間隙，能確定被聯(lián)接件的相對(duì)位置，并能承受橫向載荷。主要特點(diǎn)是：１）螺栓聯(lián)接：有普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接兩種。簡要說明螺紋連接的主要類型和特點(diǎn)。螺紋連接防松的根本問題在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。但在沖擊、振動(dòng)、變載荷及溫度變化較大的情況下，連接有可能松動(dòng)，甚至松開，造成連接失效，引起機(jī)器損壞，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的人身事故等。將承受軸向變載荷連接螺栓的光桿部分做的細(xì)些有什么好處？【答】可以減小螺栓的剛度，從而提高螺栓連接的強(qiáng)度。普通螺紋適合用于連接，矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋適合用于傳動(dòng)。外螺紋牙根有較大的圓角，以減小應(yīng)力集中，內(nèi)外螺紋旋合后，大徑無間隙便于對(duì)中，兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺紋牙型螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)。主要用于傳動(dòng)螺紋。矩形螺紋：牙型為正方形，牙型角，傳動(dòng)效率較其它螺紋高，但牙根強(qiáng)度弱，螺旋副磨損后，間隙難以修復(fù)和補(bǔ)償，傳動(dòng)精度降低。應(yīng)用：一般連接多用粗牙螺紋。螺紋連接和螺旋傳動(dòng)簡要分析普通螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋的特點(diǎn)，并說明