【正文】 級螺旋角β應(yīng)取多大值才能使中間軸上兩個軸向力相互抵消。查教材圖117：σHlim=690 MPa, σHlim=555 MPa ；查教材圖1110：σFlim1=240 MPa, σFlim2=180 MPa ；查教材表114 取SH=，SF=，故：（2）按接觸強度設(shè)計，其設(shè)計公式：其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩查教材表113得 載荷系數(shù) K= , 齒寬系數(shù), 取 ψa=中心距齒數(shù)比u=i= 將許用應(yīng)力較小者[σH]=[σH2]=505 MPa 代入設(shè)計公式，則：取中心距 a=170 mm 初選螺旋角 β=14176。1014 已知單級閉式斜齒圓柱齒輪傳動，P =10 kW，n1=1210 r/min，i =，電機驅(qū)動，雙向傳動，載荷有中等沖擊，設(shè)小齒輪用45MnB調(diào)質(zhì)，大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，z1=21，試計算此單級齒輪傳動。查教材圖117：σHlim=690 MPa, σHlim=660 MPa ；查教材圖1110： σFlim1=240 MPa, σFlim2=230 MPa；查教材表114 取 SH=，SF= 故：（2）驗算接觸強度，其校核公式：其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù) K= 查教材表113得齒寬 b=b2=80 mm 中心距齒數(shù)比u=z2/z1=107/21= 則：滿足接觸強度。解 軟齒面閉式齒輪傳動應(yīng)分別校核其接觸強度和彎曲強度。1013 某兩級斜齒圓柱齒輪減速器，傳遞功率P = 40 kW，電機驅(qū)動，雙向轉(zhuǎn)動，載荷平穩(wěn)，高速級轉(zhuǎn)速n 1=1470 r/min，齒數(shù)z1=19，z 2=63，模數(shù)mn=3 mm，螺旋角β=18186。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。06′34″，其他條件（如材料、硬度、齒寬、轉(zhuǎn)數(shù)等）均為主動輪與主動輪，從動輪與從動輪對應(yīng)相等。1011 兩對齒輪分別為：mn=5 mm，z 1=40，z 2=158，β = 8186。（3）計算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。解 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)z與其當量齒數(shù)zv之間的關(guān)系：（1）計算傳動的角速比用齒數(shù)。查教材表114 SF=，SH=，因齒輪傳動是雙向工作，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)，應(yīng)將極限值乘70%。（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。且z1=27，大小齒輪都用40Cr表面淬火，試計算此單級齒輪傳動的強度。查教材圖117 知σHlim1=560MPa，σHlim2=335MPa查教材圖1110σFlim1=180MPa , σFlim1=130MPa查教材表114取SH=，SF=故：（2）驗算接觸強度，驗算公式為：其中：小齒輪轉(zhuǎn)矩查教材表113得,載荷系數(shù) K=齒寬b=b2=78mm中心距齒數(shù)比 u=z2/z1=73/25=則：σH＜[σH1] ,σH＜[σH2]，能滿足接觸強度。解：軟齒面閉式齒輪傳動應(yīng)分別驗算其接觸強度和彎曲強度。試問此傳動在不改變工作條件及其他設(shè)計參數(shù)的情況下，抗疲勞點蝕允許傳遞的扭矩和允許傳遞的功率可提高百分之幾？解 由公式可知，由抗疲勞點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T1’、[σH’]當轉(zhuǎn)速不變時，轉(zhuǎn)矩和功率可提高69%。（注意：需要校核螺桿穩(wěn)定性和自鎖性）第10章 齒輪傳動101 齒輪傳動的主要失效形式有那些？設(shè)計準則如何？102 齒寬系數(shù)的大小對齒輪傳動有何影響？模數(shù)和齒數(shù)對齒輪傳動有何影響？設(shè)計時應(yīng)如何選??？103 齒形系數(shù)YF與哪些因素有關(guān)？兩個直齒圓柱齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別為m1=20 mm，z1=20；m2=2 mm，z2=20，其齒形系數(shù)是否相等？104 根據(jù)蝸桿傳動的失效特點，設(shè)計時應(yīng)如何選擇蝸桿副材料？ 105 蝸桿傳動為什么要進行熱平衡計算？106 有一直齒圓柱齒輪傳動，原設(shè)計傳遞功率P，主動軸轉(zhuǎn)速n 1。第9章 螺旋傳動91 試確定圖91a所示的千斤頂?shù)穆輻U和螺母的主要尺寸。已知螺栓預緊力Q0=15000 N，軸向工作載荷Qe=10000 N，求螺栓所受的總拉 7 力和被聯(lián)接件間的殘余預緊力。為了保證密封性要求，（d為螺紋大徑），試設(shè)計此聯(lián)接并確定螺栓分布圓直徑。88 圖823所示為一汽缸，缸蓋和缸體用螺栓聯(lián)接。半聯(lián)軸器用4個M16鉸制孔螺栓聯(lián)接成一體，試選取合適的螺栓長度，并校核其剪切和擠壓強度。86 如圖所示為一拉桿螺紋聯(lián)接，已知拉桿上的拉力F為50000 N，載荷穩(wěn)定，拉桿材料為Q235鋼（），試設(shè)計此聯(lián)接。82 螺紋的自鎖性和效率各與哪些因素有關(guān)？83 試計算普通螺紋MM20；并說明在靜載荷下這兩種螺紋能否自鎖（已知摩擦因數(shù)f = ～）。75 在六角車床上六角刀架轉(zhuǎn)位用的槽輪機構(gòu)中，已知槽數(shù)z=6，槽輪的靜止時間tj=5/6 s，槽輪的運動時間td=2 s，求槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)τ及所需的圓銷數(shù)K。72 槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)τ = ? 為什么運動特性系數(shù)必須大于零而小于1? 五個槽的單銷槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)τ等于多少? 73 已知槽輪的槽數(shù)z=6，撥盤的圓銷數(shù)K=1，轉(zhuǎn)速n = 60 r/min，求槽輪的運動時間t d和靜止時間t j。試計算該蝸桿機構(gòu)的傳動比i、中心距a及蝸桿和蝸輪的主要尺寸。614 已知一對正常齒制等頂隙收縮的漸開線標準直齒圓錐齒輪，軸交角Σ = 90?，z 1 = 17，z 2 = 43，m = 3 mm，試求兩輪的分度圓錐角、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、錐頂距、齒頂角、齒根角、頂錐角、根錐角和當量齒數(shù)。試問： ⑴ 若標準中心距a = 250 mm，試求螺旋角β、分度圓直徑d和齒頂圓直徑d a； ⑵ 若不改變模數(shù)和齒數(shù)，能否將這對齒輪裝在中心距為255 mm的兩平行軸上。610 標準直齒圓柱齒輪機構(gòu)中的一對齒輪，已知模數(shù)m n = 2 mm，α = 20?，z 1 = 20，z 2 = 40，若安裝中心距a = 61 mm，試問⑴ 這對齒輪是否屬于標準安裝？⑵ 此時，節(jié)圓半徑與分度圓半徑、嚙合角與壓力角是否相等？611 用齒條插刀切制一直齒圓柱齒輪。69 一對外嚙合的標準直齒圓柱齒輪的小齒輪丟失，現(xiàn)測得大齒輪：z 2 = 52，da2 = 135 mm，m = mm，a = mm。66 蝸桿機構(gòu)的傳動比如何計算？能否用分度圓直徑之比表示其傳動比？為什么？ 67 為何要引入蝸桿直徑系數(shù)q ?68 有一對外嚙合正常齒標準直齒圓柱齒輪機構(gòu)，已知：m = mm，a = mm，i = 。后機構(gòu)的壓力角α，并在圖上標注出來。試繪出凸輪的輪廓。δ s′ = 90186。δ s = 30186。57 試設(shè)計一平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)。時，從動件又停止不動。時，從動件以簡諧運動擺回原處；當凸輪自300186。時，從動件停止不動；當凸輪自180186。；當凸輪自150186。從動件的運動規(guī)律如下：當凸輪以角速度ω1逆時針方向回轉(zhuǎn)150186。計算一點），推程壓力角的最大值α max，并打印凸輪輪廓。已知凸輪以等角速度ω1順時針方向回轉(zhuǎn)，偏距e =10 mm，凸輪基圓半徑r0 = 60 mm，滾子半徑rT =10 mm，從動件的升程及運動規(guī)律與題52相同，試用圖解法繪出凸輪的輪廓并校核推程壓力角。從動件在推程作簡諧運動，在回程作等加速等減速運動，試用作圖法或公式計算繪出其運動線圖s 2－t、v 2－t和a 2－t。δ h =120186。53 已知從動件升程h = 30 mm，δ t =150186。試用解析法確定各桿的長度。；φ3= 120176。；φ2 =80176。412已知某操縱裝置采用圖示鉸鏈四桿機構(gòu)，要求兩連架桿的對應(yīng)位置為φ1=45176。已知搖桿CD長度是75mm，行程速比系數(shù)K =，機架AD長度為100 mm。410 試用圖解法設(shè)計一擺動導桿機構(gòu)，已知機架長度為50 mm，行程速比系數(shù)K = 2，求曲柄的長度。要求曲柄主動時，行程速比系數(shù)K = ，被推運的工件的長度l = 40 mm，初選偏距e = 20 mm，工作行程最大壓力角為α max = 45176。且CD的長度500 mm，AD的長度是1000 mm。47 如圖所示，已知鉸鏈四桿機構(gòu)各桿長度，試問： ⑴ 是鉸鏈四桿機構(gòu)中的哪種基本機構(gòu)；⑵ 若AB是原動件，在圖中畫出此機構(gòu)最小傳動角出現(xiàn)的位置；⑶ 若以AB為原動件，該機構(gòu)有無急回特性，為什么？48 試設(shè)計一腳踏軋棉機的曲柄搖桿機構(gòu)。46 分析圖示偏置曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄的條件。45 如圖所示，已知AD =250 mm；BC =265 mm；CD =110 mm；AB = 60 mm，且是主動件。第4章平面連桿機構(gòu)41 四桿機構(gòu)的急回特性是何含義？什么條件下機構(gòu)才具有急回特性？ 42 什么是四桿機構(gòu)的死點？試舉出幾個利用和克服死點的實例。310 計算圖a、b、c、d、e、f所示各機構(gòu)的自由度，如有復合鉸鏈、局部自由度、或虛約束請指出。39 試判斷圖a、b、c所示各構(gòu)件系統(tǒng)是否為機構(gòu)。37 試繪制圖示縫紉機引線機構(gòu)的運動簡圖，并計算機構(gòu)的自由度。第3章平面機構(gòu)的組成和運動簡圖31 舉實例說明零件與構(gòu)件之間的區(qū)別和聯(lián)系。24 優(yōu)化設(shè)計的一般過程是什么？ 25 機械設(shè)計中常用的優(yōu)化方法有哪些？ 26 常規(guī)設(shè)計方法與可靠性設(shè)計方法有何不同？ 27 常用的可靠性尺度有那些？ 28 簡述有限元法的基本原理。22 試寫出優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型的一般表達式并說明其含義。第一篇：機械設(shè)計基礎(chǔ)習題含答案概要《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程》習題第1章 機械設(shè)計基礎(chǔ)概論11 試舉例說明機器、機構(gòu)和機械有何不同？ 12 試舉例說明何謂零件、部件及標準件？13 機械設(shè)計過程通常分為幾個階段？各階段的主要內(nèi)容是什么？ 14 常見的零件失效形式有哪些？15 什么是疲勞點蝕？影響疲勞強度的主要因素有哪些？ 16 什么是磨損？分為哪些類型？17 什么是零件的工作能力？零件的計算準則是如何得出的？ 18 選擇零件材料時，應(yīng)考慮那些原則？19 指出下列材料牌號的含義及主要用途： Q2740Mn、40Cr、4ZG310－570、QT600－3。第2章 現(xiàn)代設(shè)計方法簡介21 簡述三維CAD系統(tǒng)的特點。23 簡述求解優(yōu)化問題的數(shù)值迭代法的基本思想。29 機械創(chuàng)新設(shè)計的特點是什么？210 簡述機械創(chuàng)新設(shè)計與常規(guī)設(shè)計的關(guān)系。32 平面機構(gòu)具有確定運動的條件是什么? 33 運動副分為哪幾類？它在機構(gòu)中起何作用？ 34 計算自由度時需注意那些事項？35 機構(gòu)運動簡圖有何用途？怎樣繪制機構(gòu)運動簡圖？ 36 繪制圖示提升式水泵機構(gòu)的運動簡圖，并計算機構(gòu)的自由度。38 試繪制圖示沖床刀架機構(gòu)的運動簡圖，并計算機構(gòu)的自由度。若是，1 判定它們的運動是否確定（圖中標有箭頭的構(gòu)件為原動件）。并判定它們的運動是否確定（圖中標有箭頭的構(gòu)件為原動件）。43 試述壓力角的概念，并分析它對機構(gòu)的工作性能有什么影響？ 44 舉例說明鉸鏈四桿機構(gòu)的三種演化方法。試確定： ⑴ 該鉸鏈四桿機構(gòu)的類型；⑵ 該機構(gòu)的行程速比系數(shù)K。當取滑塊為主動件時，試確定機構(gòu)的死點位置。如圖所示，要求踏板機構(gòu)CD在水平位置上下各擺10176。試用圖解法求曲柄AB和連桿BC的長度？49 試用圖解法設(shè)計一自動上料機所用的偏置曲柄滑塊機構(gòu)，如圖所示。滑塊的行程H應(yīng)比工件的長度略大些，以保證料斗上的工件能順利下落。411 試用圖解法設(shè)計曲柄搖桿機構(gòu)ABCD。搖桿的一個極限位置與機架間的夾角∠CDA = 45176。ψ1=50176。ψ2 =70176。ψ3=110176。第5章 凸輪機構(gòu)51 凸輪機構(gòu)常用的四種從動件運動規(guī)律中，哪種運動規(guī)律有剛性沖擊？哪種運動規(guī)律有柔性沖擊？哪種運動規(guī)律沒有沖擊？52 在圖示偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)中，已知AB段為凸輪推程廓線，試在圖上標出推程運動角δt。δ s = 30186。δ s′ = 60186。54 設(shè)計圖示偏置直動從動件盤形凸輪。55 已知條件同題54，試用解析法通過計算機輔助設(shè)計求凸輪理論輪廓和實際輪廓上各點的坐標值（每隔10186。56 在圖示自動車床控制刀架移動的滾子擺動從動件凸輪機構(gòu)中，已知l OA = 60 mm，l AB =36 mm，r0 = 35 mm，rT = 8 mm。時，從動件以簡諧運動向上擺15186。轉(zhuǎn)到180186。轉(zhuǎn)到300186。轉(zhuǎn)到360186。試繪制凸輪輪廓。已知凸輪以等角速度ω1逆時針方向回轉(zhuǎn)，凸輪的基圓半徑r 0 = 40 mm，從動件升程h =20 mm，δ t = 120186。δ h = 120186。從動件在推程和回程均作簡諧運動。58 用作圖法求圖示中各凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過45186。第6章 齒輪機構(gòu)61 漸開線齒輪上哪一圓的壓力角為標準值？哪一圓的壓力角最?。恳话闼f壓力角是指哪個圓上的壓力角，壓力角取50?會有何問題？62 現(xiàn)有4個標準齒輪：m 1 = 4 mm，z 1 = 25，m 2 = 4 mm，z 2 = 50，m 3 = 3 mm，z 3 = 60； m 4 = mm，z 4 = 40；試問: ⑴ 哪些齒輪的漸開線形狀相同？ ⑵ 哪些齒輪可以配對正確嚙合？ ⑶ 哪些齒輪可用同一把滾刀切制？63 斜齒輪和錐齒輪的當量齒輪以及當量齒數(shù)是如何定義的，其意義何在？64 漸開線變位齒輪和標準齒輪相比較，哪些參數(shù)和尺寸發(fā)生了改變？哪些未發(fā)生改變？ 65 試述所學各種齒輪機構(gòu)的一對齒輪的正確嚙合條件。試計算這對齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑；齒頂高、齒根高、全齒高、頂隙和公法線長度和分度圓弦齒厚。試確定這對齒輪的齒制以及小齒輪的齒數(shù)和齒頂圓直徑，以便配制。已知被加工齒輪輪坯的角速度 ω1 = 5 rad/s， m/s，刀具的模數(shù)m = 10 mm，壓力角α = 20?，試問：⑴ 被加工齒輪的齒數(shù)z 1