机械设计第12章作业
机械设计习题 第十二章
9．运．密度C．比重
10．验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是。
A．确定轴承是否能获得液体润滑 B.计算轴承内部的摩擦阻力 C.控制轴承的压强
11．动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是。
A．轴颈与轴承间构成楔形间隙 B．充分供应润滑油 C．润滑油温度不超过500C
60×1000 60×1000
[pυ]＝Ｆn＝35000×150＝1．1MP·m/s＜[pυ]
19100Ｌ19100×250
故：该轴承适合使用。
一、选择题：
1．C2．B3．B4．B5．C6．A7．C8．C 9．B10．A11．C12．C13．B14．B15．A16．B17．B18．C
二、简答题：
1．①相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔行间隙。
②被润滑油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进,小口流出。③润滑油必须有一定的粘度且供油要充分。
A．油脂润滑B．油环或飞溅润滑C．压力循环润滑
二、简答题：
1．就液体动力润滑的一维雷诺方程 ，说明形成流体动压润滑滑动轴承的充分必要条件是什么？
2．与滚动轴承比较，滑动轴承有哪些优越性？
3．动压轴承与静压轴承在形成压力油膜的机理上有何不同？
三、综合题：
1．不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴颈直径d=200 mm,轴承宽度 B=200 mm,轴颈转速n=300 r/min,轴瓦材料
A．轴承衬材料过度磨损B．轴承衬材料发生塑性变形C．轴承衬材料因压力过大而过度发热
16．下列材料中，不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。
A．HT200B．GCr15C．ZCuPb30
17．在滑动轴承轴瓦材料中，最宜用于润滑充分的低速重载轴承的是。
机械设计_答案_彭文生第十二章__带传动设计
（3）确定基准带长 Ld 根据 0.7(d1+d2)＜a0＜2（d1+d2）及设计要求初选中心距 a0=500mm，
Lc ≈ 2 a 0 +
π
z
(d 1 + d 2 ) +
(d 2 − d 1 )2
4a 0
题 12-5 一 带 传 动 的 大 、 小 带 轮 的 基 准 直 径 d1=100mm ， d2=400mm ， 小 带 轮 转 速 n1=1460r/min，滑动率ε=0.02，传递功率 P=10KW。求带速、有效拉力、大带轮实际转速 各为多少？ 解答： 1、带速
V=
πd 1 n1 π × 100 × 1460 = = 7 .6 m / s ； 60 ×1000 60 × 1000 1000P 1000 ×10 = = 1316 N ； V 7 .6
d1 n1 100 × 1460 = (1 − 0.02) = 358r 轮实际转速
n 2 = (1 − ε )
12-2
题 12-6 测得一普通 V 带传动的数据如下：n1=1460r/min，中心距 a=400mm，小带轮 直径 d1=140mm，大带轮直径 d2=400mm，B 型带共 3 根，传动水平布置，张紧力按标准规 定，采用电动机传动，一班制工作，工作平稳，试求允许传递的最大功率。 解答： 查表得单根 B 型带所能传递的功率 P0=2.83KW； 传动比 i=d2/d1=2.86，查表并用插入计算得功率增量△P0=0.47KW； 小轮包角 α 1 = 180 0 −
d 2 − d1 × 57.3 0 ≈ 140 0 ，查表得包角系数 Kα=0.89； a
濮良贵《机械设计》(第9版)章节题库-第12章 滑动轴承【圣才出品】
第12章 滑动轴承一、选择题1．某部分式向心滑动轴承，在混合摩擦状态下工作，设轴颈d ＝100mm ，轴转速n ＝10r/min ，轴瓦材料的[p]＝150MPa ，[v]＝4m/s ，[pv]＝12MPa·m/s ，B/d ＝1.2，则此轴承能承受的最大径向载荷为（ ）。
A ．1800kNB ．2880kNC ．3000kND ．3880kN【答案】A【解析】根据滑动轴承的设计准则，v≤[v]，p ＝F/（dB ）≤[p]，pv≤[pv]，可知v ＝πdn/60＝π×100×10-3×10/60m/s ＝0.052m/s ＜[v]＝4m/s ，满足要求。
F≤dB[p]＝100×1.2×100×150N ＝1800N36[] 1.2100101210N 2750kN 10ππ60B pv F n -⨯⨯⨯⨯≤==⨯所以，F≤1800kN。
2．设计动压式液体摩擦滑动轴承时，如其他条件不变，当相对间隙φ＝Δ/d 减小时，承载能力将（ ）。
A ．变大B ．变小C．不变D．不确定【答案】A【解析】根据公式F＝ηωdBC p/φ2可知，轴承的承载能力与φ2成反比。
因此，φ减小时，F将增大。
3．在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是（ ）。
A．防止轴承过度磨损B．防止轴承因发热而产生塑性变形C．防止轴承因过度发热而产生胶合D．防止轴承因过度发热而产生裂纹【答案】C【解析】轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比（f是摩擦系数），限制pv值就是限制轴承的温升。
防止轴承过热产生胶合失效。
4．在加工精度不变时，增大（ ）不是提高动压润滑滑动轴承承载能力的正确设计方法？A．轴径B．偏心率C．轴承宽度D．润滑油粘度【答案】A【解析】影响动压润滑滑动轴承承载能力的主要参数有宽径比B/d、相对间隙Ψ以及润滑油粘度的影响，同时在其他条件不变的情况下，h min愈小则偏心率ε愈大，轴承的承载能力就愈大。
机械设计习题集答案第十二章 带传动设计
（7）带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏，其设计准则是在保证不打滑的前提下，使传动带具有一定的疲劳强度和寿命。
题12-3简答题
解答：
（1）带速
（2）F1+F2=2F0=2×354=708N
联解
其中
即
解得F1=552.713N，F2=155.286N
（3）V带传动能传递的最大有效圆周力F及最大功率P0
题12-5一带传动的大、小带轮的基准直径d1=100mm，d2=400mm，小带轮转速n1=1460r/min，滑动率ε=0.02，传递功率P=10KW。求带速、有效拉力、大带轮实际转速各为多少？
题12-2填空题
（1）带传动按其工作原理分为摩擦型带传动和啮合型带传动，摩擦型传动带按其横截面形状又可分为平带、V带、多楔带和圆带，其中传动能力最大的是多楔带。啮合型传动带只有同步齿形带一种。
（2）以下特点中（a传动平稳、b效率高、c宜用于许多特殊场合、d有过载保护性能、e轮轴上受力较小、f结构简单），属于带传动优点的是a、d、f。
（4）计算实际中心距a
。
（5）验算小轮包角α1
。
（三）确定V带根数Z
查表得单根A带基本额定功率P0=1.4KW，
查表用插入法计算得功率增量△P0=0.12kw，
查表得包角系数Kα及长度系数KL为：Kα=0.965、KL=0.99，
则带根数： ，取Z=6。
（四）计算初拉力F0及压轴力FQ
查得A型带q=0.1kg/m，
答：中心距过大，将引起严重抖动。在中心距一定条件下，传动比大，小带轮包角过小。带轮直径过小弯曲应力则过大。故应对三个参数加以限制。
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
机设作业12章解答
A 起动力矩小 B 对轴承材料要求高 C 供油系统复杂 12-4 验算滑动轴承最小油膜厚度 hmin 的目的是 A 。 A 确定轴承是否能获得液体摩擦 B 控制轴承的发热量 C 计算轴承内部的摩擦阻力 D 控制轴承的压强 12-5 巴氏合金是用来制造 B 。 A 单层金属轴瓦 B 双层或多层金属轴瓦 C 含油轴承轴瓦 12-6 在滑动轴承材料中， B 通常只用做双金属轴瓦的表层材料。 A 铸铁 B 巴氏合金 C 铸造锡磷青铜 12-7 液体摩擦动压径向轴承的偏心距 e 随 B 而减小。
高、 低速运转性能均好
D D
非金属轴瓦 铸造黄铜
A 轴颈转速 n 的增大或载荷 F 的增大 B 轴颈转速 n 的增大或载荷 F 的减小 C 轴颈转速 n 的减小或载荷 F 的减小 D 轴颈转速 n 的减小或载荷 F 的增大 12-8 非液体摩擦滑动轴承，验算 pv≤[pv]是为了防止轴承 B 。 A 过度磨损 B 过热产生胶合 C 产生塑性变形 12-9 在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得太高。 A 重载 B 高速 C 工作温度高 12-10 温度升高时，润滑油的粘度 C 。 A 随之升高 B 保持不变 C 随之降低 12-11 动压滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 D D 发生疲劳点蚀
0.84 v 10 3 0.0009308
Cp F 2 10000 0.0009308 2 2.4155 2vB 2 0.028 1.8326 0.035
偏心率 χ ≈0.75
计算承载量系数:
再由 Cp 和 B/b=1，查表 12—7 得：
计算最小油膜厚度: hmin =rψ (1-χ )=17.5×0.0009308(1-0.75)=0.00407225mm 计算许用最小油膜厚度,取 S=2
机械设计基础形考作业答案
机械设计基础课程形成性考核作业一第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时,C、E、F力的指向可以假定,A、B、D、G力的指向不能假定;A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在___B___的方向上,使投影方程简便；矩心应选在__G___点上,使力矩方程简便;A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图;4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小;列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BC ααsin sin C A F F =⋅ C A F F =∑=0FyF F A =⋅αsin 2KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么答：当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动; 2．什么是运动副什么是高副什么是低副答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副;以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副;3．计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束;机构的自由度计算1n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 2n ＝5,P L ＝7,P H ＝0H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =7253⨯-⨯ 1= 1= C 处为复合铰链3n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 4n ＝7,P L ＝9,P H ＝1H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =19273-⨯-⨯ 1= 2=E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度 C 处为复合铰链第3章 平面连杆机构1．对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取_ C __为机架,将得到双曲柄机构;A ．最长杆B ．与最短杆相邻的构件C ．最短杆D ．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型;答：a 双曲柄机构 b 曲柄摇杆机构 c 双摇杆机构 d 双摇杆机构3．在图示铰链四杆机构中,已知,l BC =150mm ,l CD =120mm,l AD =100mm,AD 为机架；若想得到双曲柄机构,求l AB 的最小值;解：要得到双曲柄机构,因此AD 杆必须为最短杆； 若AB 为最长杆,则AB ≥BC ＝150mm 若BC 为最长杆,由杆长条件得： CD AB BC AD l l l l +≤+mm l l l l CD BC AD AB 130=-+≥ 因此AB l 的最小值为130mm4．画出各机构的压力角传动角;箭头标注的构件为原动件;如下图：第4章 凸轮机构1．凸轮主要由_凸轮_,__推杆_和_机架_三个基本构件组成;2．凸轮机构从动件的形式有尖顶_从动件,_滚子_从动件和_平底_从动件; 3．按凸轮的形状可分为__盘形__凸轮、__圆柱_凸轮和_曲面_凸轮; 4．已知图示凸轮机构的偏心圆盘的半径R ＝25mm ,凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm ,滚子半径r T =5mm ;试求：1凸轮的基圆半径R O ＝2画出图示机构的压力角α 3推杆的最大行程H ＝4图示位置从动件的位移S=解：1mm r L R R T 15515250=+-=+-=23mm R r R L H T 3015515250=-++=-++=4mm L rT R S 98.25)(22=-+=第5章 其他常用机构1．常用的间歇运动机构有_棘轮机构__,_槽轮机构_和_不完全齿机构_等几种;2．螺纹的旋向有_左旋_和_右旋_,牙形有_三角形_,_矩形_,_梯形_,和_锯齿形_;3．螺纹的导程S 与线数n 及螺距P 之间的关系是什么答：导程S ：在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离;机械设计基础课程形成性考核作业二第六章 构件内力分析1．什么是构件的强度什么是构件的刚度强度是构件抵抗破坏的能力,满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏;刚度是构件抵抗变形的能力,满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度;2．画出图示各杆的轴力图,并计算最大轴力N max ;最大轴力KN N 40max = 最大轴力P N 3max =3．画出图示圆轴的扭矩图,已知M A =5kN ·m,M B =2kN ·m;4．画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并计算最大max Q 和max M ;abc1解：求支反力0=∑A M 024=-+F M R B0=∑B M 024=++-F M R A 25.6=A R kN 75.3=B R kN由 0=∑Y 得知 支反力计算无误;由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像;下面我们开始求在下列几处的剪力值：在A 点左截面,0=Q在A 点右截面,25.6==A R Q kN 在C 点左截面,25.6==A R Q kN 在C 点右截面,75.3-==B R Q kN 在B 点左截面,75.3-==B R Q kN在B 点右截面,0=Q 画出剪力图,如下图： 同理我们根据几何关系求处几处弯矩值： 在A 点,0=MKN R M A C 5.122=⨯=左 KN M R M A C 5.72=-⨯=右 在D 点,0=M 画出弯矩图,如下图：最大KN Q 25.6max = M KN M ⋅=5.12max2解：此题解法和上个题步骤基本相同,我们也可以用另外一种方法解题,下面我们用另外一种解法进行求解：求支反力∑=0AM 0224=⨯-q R B∑=0BM0224=⨯+-q R A10=A R kN 10=B R kN由∑=0Y 得知 支反力计算无误;由于各段受力情况不同可以分段求解 AC 段KN R Q A 10== x x R M A 10==CD 段：x x q R Q A 1020)1(-=--=22)1(5102/)1(--=--=x x x q x R M A DB 段：KN q R Q A 102-=-=4010)2(2+-=--=x x q x R M A根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大KN Q 10max = M KN M ⋅=15max 同学可按第一题做法自己做一遍本题3解：求支反力∑=0A M 04322=-⋅-⋅qa l lq l R B∑=0B M 04122=⋅+-⋅-l ql qa l R A l qa ql R A 281-= lqa ql R B 283+=由∑=0Y 得知 支反力计算无误;根据几何关系我们知道剪力图AC 为一水平直线,CB 为一条斜线,我们求出关键的点就可以画出线图;在A 点稍左,0=Q在A 点稍右,=Q l qa ql R A 281-=在B 点稍左,lqa ql ql R Q A 2832--=-=在B 点稍右,0=Q 根据上面数值可做剪力图;根据几何关系,AC 段没有载荷作用,弯矩图为一条斜直线；在C 点有集中力偶,弯矩图有突变, CB 段有均布载荷作用,弯矩图是一条抛物线;为了做弯矩图,只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：在点A, 0=M在C 点左截面 2161222qa ql l R M A -=⋅=在C 点右截面 21612222qa ql qa l R M A +=+⋅=在点B, 0=M此外由剪力图知道,在CB 段内有一截面的剪力为零,这个截面的弯矩是梁CB 段内弯矩的极值;即该点的剪力Q D ＝0,令点D 的坐标为x,,即：0)2/(=--=l x q R Q A D 得 la l x 285-=此点的弯矩值为： 2)2/(22l x q qa x R M A D--+=24222831289lqa qa ql ++= 根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：最大=m axQ l qa ql 283-- KN m ax M 24222831289lqa qa ql ++=第7章 构件的强度和刚度1．在作低碳钢的拉伸试验时,整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,缩径断裂阶段;2．通常塑性材料的极限应力取_屈服极限_,脆性材料的极限应力取_强度极限_;3．如图7-35所示变截面杆AC,在A 、B 两处分别受到50kN 和140kN 的力的作用,材料E ＝200GPa;试求：1画出轴力图；2求各段正应力；3求总变形量;解：12AB 段MPa A F 10010510502311-=⨯⨯-==σ BC 段MPa A F 90101010902322=⨯⨯==σ 3AB 段：mm EA l F l N 5.05001020010001050331111-=⨯⨯⨯⨯-==∆缩短 BC 段mm EA l F l N 45.010001020010001090332222=⨯⨯⨯⨯==∆伸长mm l l l 05.045.05.021-=+-=∆+∆=缩短4．一矩形截面梁,承受载荷F=10KN,材料的许用应力σ=160MPa,试确定横截面尺寸;解：求支反力; ∑=0BM 012=⨯+⨯-F R A∑=0AM012=⨯+⨯F R BKN R A 5= KN R B 5= m KN M ⋅=5max[]σσ≤⋅==652max bhm KN W M []σ≤⨯⨯=⨯⨯⨯362641056)2(1056bb b []mm b 3616041056410563636=⨯⨯⨯=⨯⨯≥σ 截面宽b ＝36mm 高h ＝2b ＝72mm5．如图所示的圆形横截面的梁,承受载荷F ＝10kN,M ＝20kN ·m,梁长a ＝2m,材料的许用应力σ＝160MPa,试求：1梁A 、B 端的约束力； 2画出剪力图和弯矩图； 3若d ＝70mm,校核梁的强度;解：1求约束力∑=0BM 024=+⨯+⨯-M F R A∑=0AM024=+⨯-⨯M F R BKN R A 10= 0=B R2画剪力图,弯矩图：3MPa W M 5943270102036max =⨯⨯==πσ＞[]σ 所以此梁不安全;机械设计基础课程形成性考核作业三第8章 齿轮传动1．渐开线齿廓形状取决于_____C___直径大小;A ．节圆B ．分度圆C ．基圆D ．齿顶圆2．对于标准直齿圆柱齿轮,决定齿廓形状的基本参数是__齿数_,_压力角_,_变位系数_;3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的___法面__模数和__法面压力角__都相等,齿轮的__螺旋角相等__角相等、旋向__相反__;4．采用展成法加工正常齿齿轮时,不发生根切的最少齿数是___17____ 5．一对齿轮啮合时,两齿轮的___C_____始终相切; A ．分度圆 B ．基圆 C ．节圆 D ．齿根圆6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径d a1＝77.5mm,齿数z 1＝29;现要求设计一个大齿轮与其相啮合,传动的安装中心距a ＝145mm,试计算这个大齿轮的主要尺寸;分度圆直径d 2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2解：m ha z d a *)2(11+=mm m 5.2=∴2/)(21z z m a +=mm z 872=∴ mm mz d 5.217875.222=⨯== mm m ha z d a 5.222*)2(22=+= mm m c ha z d f 25.211*)2*2(22=--= mm d d b 38.204cos 2==α7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示,高速级m n ＝3mm,β1＝15°Z 2＝51；低速级m n ＝5mm,Z 3＝17试问：1低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反 2低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消解：1低速级斜齿轮旋向为左旋,才能使中间轴上两齿轮轴向力相反; 22312ββtg F tg F t t =332222d T F d T F II t II t ==212322ββtg d T tg d T IIII = → 3322211cos 2cos Z m tg Z m tg n n ββββ⨯=⨯223312sin sin Z m Z m n n ⨯=ββ≈2β°8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动,已知小齿轮材料为45钢,调质处理,大齿轮材料为ZG45,正火处理,已知传递功率P l ＝4kW,n 1＝720r/min,m ＝4mm,z l ＝25,z 2＝73,b 1=84mm,b 2=78mm,双向运转,齿轮在轴上对称布置,中等冲击,电动机驱动;试校核此齿轮传动的强度;解：小齿选用45号钢,轮调质处理,查表硬度220HBS 大齿轮ZG45 硬度180HBC查表得 MPa F 1901lim =δ MPa F 1402lim =δMPa H 5551lim =δ MPa H 4702lim =δ查表得：1.1=H S 4.1=F S[]MPa S HHlin H 5.5041.155511===σσ []MPa S HHlin H 3.4271.147022===σσ []MPa S FFlin F 7.1354.119011===σσ []MPa S F Flin F 1004.114022===σσ 计算转矩： mm N T ⋅⨯=⨯⨯=461103.572041055.9 由于原动机为电动机,中等冲击,对称布置,故得K=由于是闭式齿轮, 我们先较核齿面接触疲劳强度,我们按标准中心距进行较核：mm z z m a 1962/)(21=+= 92.2257312===z z u ∴3.4277.221)1(3552231〈=+=MPa a ub u KT H σ 安全下面,我们再较核齿根弯曲疲劳强度; 查表得：22.41=FS Y 88.32=FS Y[][]222111z Y z Y F FS F FS σσ>∴MPa z m b Y KT FS F 2.172122111==δ＜100 ＜7.135安全第9章 蜗杆传动1．为什么将蜗杆分度圆直径d l 规定为蜗杆传动中的标准参数为便于加工蜗轮刀具的标准化,一般将蜗杆的分度圆直径规定为标准值;2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1,却不能以i＝d2/d1来表示因为蜗轮蜗杆传动的传动比与蜗杆的直径无关;3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件;试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向,并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向;a bab第10章作业题1．图示所示轮系,已知Z 1=18、Z 2=20、Z 2'=25、Z 3=25、Z 3'=2、Z 4=40,求该轮系的传动比,并判断蜗轮4的转向;解：i ＝2222518402520''321432=⨯⨯⨯⨯=z z z z z z 转向：逆时针 2．在图示轮系中,已知z 1、z 2、z 2'、z 3、z 4、 z 4'、 z 5、 z 5'、z 6; 求传动比i 16;解：'''543216543216z z z z z z z z z z i =3．如图所示的轮系,已知,15,30,15,25,1533221=====''z z z z z 2,3044=='z z 右旋,4,20,6055mm m z z ==='若min /5001r n =,求齿条6线速度v 的大小和方向;200'''4321543251===z z z z z z z z n n i min /5.215r in n ==s mm s m n mz n d v /5.10/0105.010006010006055556''==⨯=⨯=ππ4．图示行星轮系,已知Z 1 = Z 2’ = 41,Z 2 = Z 3 = 39,试计算传动比 i H1;解：16811521'21323113==--=z z z z n n n n i H H H由于轮3为固定轮即03=n ,'1121321113z z z z i n n i HH H -=-==＝1681160414139391=⨯⨯- 51.10/111==H H i i机械设计基础课程形成性考核平时作业四第11章 带传动1．带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么对传动各有什么影响由于带是弹性体,带紧边与松边拉力不同,由于带的弹性变形量的变化而引起的带与带轮间的相对滑动;打滑是带传递的圆周力大于带能传递的最大有效圆周力,引起的带在带轮上全面滑动的;弹性滑动将引起：1降低传动效率；2从动轮的圆周速度低于主动轮,造成传动比误差； 3带的磨损； 4发热使带温度升高;打滑造成带的磨损加剧,无法传递动力,致使传动失效;2．试分析增速带传动工作时,其最大应力在哪里 带紧边刚绕出小带轮处3．V 带传动n 1=1450r/min,f v =,包角α＝150°,预紧力F 0=360N;试问： 1该传动所能传递的最大有效拉力是多少 2若d 1=100mm,其传递的最大转矩为多少3若传动的效率为,弹性滑动忽略不计,从动轮输出功率为多少解：1N e e F F f f 7.1801120max =+-=αα2mm N Fd T .903521007.18021=⨯==3s m n d v /6.710006011=⨯=πkW Fv P 304.195.06.77.180=⨯⨯==η 第12章 联 接1．普通平键的截面尺寸b ×h 按__轴径_选取,长度L 按_轮毂的长度_确定; 2．花键联接的主要类型有_矩形_花键、_渐开线_花键和_三角形_花键; 3．为什么多数螺纹联接工作前均要预紧如何控制预紧力螺纹联接的主要防松方法有哪些预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密性和防松能力; 用测力矩扳手和定力矩扳手 机械防松 摩擦防松 其他防松第13章 轴1．按轴的受力分类,轴可以分为__心_轴、__转轴__和___传动轴____; 2．请判断图示四个轴中,哪一个轴的结构有错误,出现的是什么错误,应如何改正;a b c dC 轴承无法拆卸,应将轴肩高度低于轴承内圈;第14章轴承1．写出下列轴承代号表示的内容,说明该轴承适用的场合;7208,32314,6310／P5,7210B,N22222．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装;常温下工作;工作中有中等冲击;转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是Fr I＝3400N,Fr II＝1050N,轴的轴向载荷Fa ＝870N,方向指向轴承2,试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命;解：N R S 2312340068.068.011=⨯== N R S 714105068.068.022=⨯== 87023121+=+a F S ＞N 714 ∴左边轴承被放松,右边轴承被压紧; N S A 231211== N F S A a 318212=+=e R A ===68.03400231211 98.21050312822==R A ＞e 通过查表 ∴11=x 01=y 44.02=x 19.12=y ∴KN A Y R x P 340011111=+= KN A Y R x P 3.418422222=+=2P 大 ,我们用它计算 查表得 KN C 30500= 5.1=p f ξ)(60106h 10Pf C f n L p t ==1060h第15章 联轴器与离合器联轴器与离合器的主要功用和区别是什么答：联轴器和离合器主要都是用来联接两轴并传递扭矩,用联轴器联接的两根轴,只有机器停止运转后,经过拆卸才能分离,而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离;。
机械设计-习题集答案
第一章绪论1-1机器的基本组成要素是什么？答：机械零件1-2什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。
答：零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
如齿轮、轴、螺钉等。
构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。
如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。
部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。
1-3什么是通用零件？什么是专用零件？答：通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。
在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。
1-4机械设计课程研究的内容是什么？答：机械系统设计的基础知识和一般尺寸和参数的通用零件设计方法。
第二章机械设计总论2-1答：一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。
原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
2-2答：设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。
设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。
2-3答：机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
2-4答：强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。
强度条件为[]σσ≤。
提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。
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Fa4 Fa3
Fa2
Fa1
12-6 手动绞车采用圆柱蜗杆传动 已知m=8mm，Z1=1，d1=80mm， Z2=40，卷筒直径D=200mm。 问：(1)欲使重物W上升1m，蜗杆 应转多少圈？(2)蜗杆、蜗轮间的 当量摩擦系数f′=0.18，该机构 能否自锁？(3)若重物W=5kN，手 摇时施加的力F=100N，手柄转臂 的长度l应是多少？
解：① n2=1000/πd=1000/π200 i=n1/n2 =Z2/Z1=40/1 ②tanγ=Z1m/d1 =1×8/80 ρ′=arc tan f′=10.2° n1=63.69 r 得γ1=5.75° r≤ρ′自锁
12-6 手动绞车采用圆柱蜗杆传动 已知m=8mm，Z1=1，d1=80mm， Z2=40，卷筒直径D=200mm。 问：(1)欲使重物W上升1m，蜗杆 应转多少圈？(2)蜗杆、蜗轮间的 当量摩擦系数f′=0.18，该机构 能否自锁？(3)若重物W=5kN，手 摇时施加的力F=100N，手柄转臂 的长度l应是多少？
12章 作业答案
12-2 如图所示，蜗杆主动，T1=20Nm，m=4mm，Z1=2， d1=50mm，z2=50，啮合效率η=0.75，试确定： (1)蜗轮的转向；(2)蜗杆、蜗轮上作用力的大小和方向。
Ft1 Fa2 n2 Fa1 n2 Ft2
12-3 如图所示为蜗杆传动 和圆锥齿轮传动的组合。 已知输出轴上锥齿轮Z4的 转向n 问：(1)欲使中间轴上的 轴向力为最小，蜗杆螺旋 线的旋向和蜗杆转向应如 何？ (2)在(1)的前提下，标出 各轮轴向力的方向。 Ft2 Ft1 n1
解③ TI = Fl = 100 l T2= T1ηi =100 lηi 若提升W重物需T2≥T阻 而 T阻=WD/2 l≥368mm