机械设计作业及答案10~11(2)
机械设计作业及解答第3章 强度1.某零件的材料σB MPa =1000，σS MPa =800，σ-=1400MPa ，ψσ=025.，试画出其2）K ：σσσmax =+=m a 300，σσσmin =-=-m a 100σm MPa =100，σa MPa =200 所以K ()100200， 3）位于安全区2. 已知塑性材料的极限应力图如下：试在图上标出：1)对称循环疲劳极限σ-1；2)屈服极限σS ；3)脉动循环疲劳极限σ0；4)arctan φσ 。
解：如图3. 某钢制零件，已知其许用极限应力图，且工作应力的循环特性r=0.268。
(2)自原点0作︒=30α射线交S E A ''折线于C '点(极限应力点)(3)安全系数为1.5时,即C CC 02305.10==' C C '=0320,直接在直线上可量得工作应力点C(4)对应于C 点的MPa 320000maxma=''=''+=+==+C C H H HC H σσσ2)可能失效形式:静强度失效(塑性变形) 第5章 螺栓连接1. 图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。
吊架承受的载荷F Q ＝10000N ，螺栓材料为5.8级，Q235，σS =400 MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[]S S =4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。
许用拉应力[][]σσ===SS MPa S 40041002个螺栓，z ＝2，每个螺栓的工作载荷F F z===Q 5000 N 100002剩余预紧力F 1=0.4F=0.4×5000=2000N故得螺钉中总拉力F 2=F +F 1=5000+2000=7000N 按强度条件，螺栓小径[]mm 764.1010070003.143.14)(2c 1=⨯⨯⨯=⨯πσπF d d ≥或2. 如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F ＝5KN ，各有关几何尺寸如图所示。
试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷F smax 。
解：（1）将F 向螺栓组形心平移，同时得转矩T 。
T=500×F ＝5×103×500＝2.5×106（Nmm ）在F 作用下，各螺栓所受横向力为 F s1＝125041053=⨯=z F （N ） 在T 作用下，各螺栓所受横向力也相等，为2262280804105.244F +⨯⨯===r T rrT s ＝3.5524（N ）显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为αc o s 2212221m a x s s s s s F F F F F -+=135c o s 3.5524125023.5524125022⨯⨯⨯-+= 6469=（N ） 3. 气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D =250mm ，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm 、中径16.376mm ，许用拉应力[]σ=120MPa ，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径d c =d 1）。
螺栓总拉力[]F d 0≤σ⨯⨯⨯π12413/(.) 残余预紧力''=F F 15.，F 为螺栓工作拉力。
F F F F F F 01525=''+=+=..，F F =025/.[][]F d d ≤σσ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=πππ12122425131312015294136783/(..)/./N汽缸压力为pp n F D =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=()/()/().41267834250122ππ≤658 MPa第8章 带传动1. V 带（三角带）传动所传递的功率P ＝7.5kW ，带速v ＝10m/s ，现测得张紧力F 0＝1125N ，试求紧边拉力F 1和松边拉力F 2。
解：1）有效圆周力F eN 750105.710001000e =⨯==v P F 2）紧边拉力F 1与松边拉力F 221e F F F -=初拉力)(21210F F F += 联解⎩⎨⎧=⨯==+==-N 2250112522N 750021e 21F F F F F F 所以，N 7502=F ，N 15001=F2. 单根V 带（三角带）所能传递的最大功率P ＝5kW ，已知主动带轮的基准直径d d1=140mm ，主动带轮转速n 1=1460r/min ，主动带轮上的包角α1＝140︒，带与带轮间的当量摩擦系数f v =0.5，求最大有效圆周力F e 和紧边拉力F 1。
解：1）带的速度m/s 702.1010006014601401000601d1=⨯⨯⨯=⨯=ππn d v2）带的有效圆周力N 202.467702.10510001000e =⨯==v P F 3）带的紧边拉力F 1 联解⎪⎩⎪⎨⎧==-αv f F F F F F e 21e21e =2718.，5.0=vf ，α=⨯︒=π18014024435.rad ⎪⎩⎪⎨⎧====-⨯N 3929.3718.2e 202.4674435.25.02121αv f F F F F 所以，F 2195245=.N ，F 1662447=.N第10章 齿轮传动1.求直齿圆柱齿轮传动的从动轮受力大小和方向（用两个分力表示）。
已知：传动功率P 1＝1kW ，从动轮转速n 2=95.5r/min ，z 1＝20，m =2.5mm ，α=20︒，z 2=40。
解：220401221====z z n n i ， min /r 5.952221⨯==n nN 20005.952205.211055.921055.9226111611t =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==mz n P d T FN 94.72720tan 2000tan t r =︒==αF F2一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知z 1＝20，z 2＝40，m =2mm ，b =40mm, Y Sa1=1.55，Y Sa2=1.67，Y Fa1=2.80，Y Fa2=2.40，Z H =2.5，Z E =189.8(MPa)1/2，Z u =1.225，P =5.5kW ，n 1=1450r/min ，K 1=K 2。
求：σF1/σF2和σH1/σH2。
注：Fa S a t F Y Y bm KF =σ，1tuH E H bd KF Z Z Z =σ解：σH1/σH2=1（因作用力等于反作用力）083.167.14.255.18.2//Fa2S a2Fa1S a1F2F1=⨯⨯==Y Y Y Y σσ 3. 图示为单级斜齿圆柱齿轮减速器，传递功率P ＝4kW （不计摩擦损失）。
I 轴为主动轴，转速min /r 9601=n ，转动方向如图所示。
已知齿轮的齿数201=z ，612=z ，法向模数mm 3n =m ，法向压力角︒=20n α，分度圆螺旋角625313'''︒=β。
试求齿轮受力的大小和方向（用分力表示）。
N1289203625313cos 397922cos 22mm N 397929604105.95105.951n 111t2t15151=⨯'''︒⨯⨯====⋅=⨯⨯=⨯=z m T d T F F n P T βN7.482625313cos 20tan 1289tan cos N 6.311625313tan 1289tan t1r1r2t1a1a2='''︒︒⨯===='''︒⨯===αββF F F F F F方向如图所示。
4. 图示两级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知轮1的螺旋线方向和III 轴转向，齿轮2的参数m n =3mm ，z 2=57，β=14︒，齿轮3的参数m n =5mm ，z 3=21。
求：1）使II 轴所受轴向力最小时，齿轮3的螺旋线应是何旋向？在图上标出齿轮2、3的螺旋线方向。
2）在图上标出齿轮2、3所受各分力方向。
3）如使II 轴的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角应取多大值？1）齿轮3为右旋，齿轮2、3的旋向如图。
2）齿轮2、3所受各分力方向如图。
3）a32a F F =，由βtan t a F F =得：3t32t2tan tan ββF F =由转矩平衡，32T T =得：223t32t2d F d F ⋅=⋅，代入得222n233n32232t3t23tan cos /cos /tan tan tan ββββββz m z m d d F F ===即14855.014sin 573215sin sin 22n23n33=︒⨯⨯⨯==ββz m z m 432383'''︒=β第15章 轴1. 斜齿轮动力分配箱如图，动力由I 轴输入，由II ，III 轴输出，z 2=z 3，设两轴输出功率相同，试画I 轴齿轮轮齿受力及轴的弯矩图、扭矩图。
答：2. 已知I 轴为输入轴，II 轴为输出轴，两轴材料相同，d I =20mm ，P I =2kW ，n I =955r/min ，齿轮齿数z I ＝24，z II ＝48，求：（1）II 轴输出扭矩（不计摩擦）（2）按扭矩估算，d II ＝30mm ，强度是否满足？解：(1)m m N 102)/(1055.941161⋅⨯=⨯=n P Tm m N 104)/(41122⋅⨯==T z z T (2)由公式310)/(n P A d ≥ 则，31123121)/)/(/z z n n d d I II==所以，mm 2.25)/(3112==z z d d I IIm m 30=II d 强度满足要求。
3. 轴系零件结构改错下图为一齿轮减速器部分装配图，试指出结构不合理及错误所在（不考虑圆角和铸造斜度以及不计重复错误）。
例如：精加工面过长且装拆轴承不便。
按上述范例在图中标出结构不合理及错误所在，并用文字说明原因。
解：1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩；2.键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰）；3.轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开；4.在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈；5.在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙；6.在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺少调整垫片；7.在轴与齿轮孔间缺少周向定位的键联接；8.套筒顶不住齿轮（过定位）9. 套筒过高，轴承无法拆卸；10.轴承安装反了；11.轴过长且与轴承端盖相碰。
4. 指出图示轴系的结构错误，轴承采用脂润滑（用笔圈出错误之处，并简单说明错误原因，不要求改正）。
答：1）缺键；2）缺定位轴肩；3）旋转件与端盖接触；4）缺密封，端盖与旋转轴接触；5）缺挡油环；6）套筒顶不住齿轮；7）轴应加工成阶梯轴；8）缺键，齿轮无周向固定；9）精加工轴及外伸太长；10）缺调整垫片；11）箱体加工面与非加工面没有分开；12）端盖加工面与非加工面没有分开；13）套筒高于轴承内圈的高度，轴承拆卸困难。
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第一章绪论1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
（3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要求。
（4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第二章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下：（1）材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面：①力学性能②物理性能③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点：①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素：①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
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2010-2011学年第一学期 《机械设计》单元测验三一、选择题（每小题1分，共38分）1、机床和汽车变速箱中的齿轮传动精度等级是（ B ）。
Ａ、6 Ｂ、7 Ｃ、8 D 、92、软齿面的闭式齿轮传动常发生（ A ）失效。
Ａ、齿面疲劳点蚀 Ｂ、齿面磨损 Ｃ、齿面胶合 D 齿面塑性变形3、中等载荷、低速、开式传动齿轮，一般易发生（ B ）失效形式。
Ａ、齿面疲劳点蚀 Ｂ、齿面磨损 Ｃ、齿面胶合 D 齿面塑性变形4、载重汽车变速箱中传动小齿轮，可承受较大冲击载荷，且尺寸受到限制，宜选用（ A ）材料？A 、20CrMnTi B 、45 C 、HT200 D 、HT4005、一对圆柱齿轮传动，当两齿轮的材料与热处理方法选定，传动比不变，在主要提高齿面接触疲劳强度，不降低齿根弯曲疲劳强度的条件下，如何调整齿轮参数？（ B ）A 、增大模数B 、增大两轮齿数C 、增大齿数并减小模数D 、 以上答案不正确6、齿轮传动中减小动载荷的措施是（ C ）。
A 、增大齿轮直径B 、增大圆周速度C 、提高制造精度D 、以上三项都不是7、当齿轮的齿根圆直径与轴径接近时，应采用（ C ）。
A 、盘式齿轮B 、辐板式齿轮C 、齿轮轴D 、以上三种中的任意一种8、齿轮传动中润滑的作用是（ D ）。
A 、减少摩擦B 、减少磨损C 、帮助散热和防止腐蚀D 、以上三项都有9、开式齿轮传动的润滑采用（ A ）。
A 、人工定期加润滑脂润滑B 、喷油润滑C 、浸油润滑D 、喷水润滑10、当圆周速度大于12m/s 时，应采用（ A ）。
A 、喷油润滑B 、喷水润滑C 、加润滑脂润滑D 、浸油润滑11、齿轮传动中系数与（ B ）有关。
Fa Y A 、齿的大小 B 、轮齿的齿廓形状 C 、模数的大小 D 、齿和齿廓形状12、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（ D ）。
A 轮齿疲劳折断 B 齿面磨损 C 齿面疲劳点蚀 D 齿面胶合13、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（ D ）。
机械设计基础2 部分作业题答案(李良军教材)
解： 轴Ⅰ--传动轴
轴Ⅱ--转轴 轴Ⅲ --是转轴
轴Ⅳ --转轴
轴Ⅴ --心轴
11-5 解：
1）左端轴端没有倒角； 2）左侧轴肩尺寸错误； 3）没有正确表示键的位置； 4）回转零件无法安装，需用套筒定位； 5）需要非定位轴肩以便轴承装拆； 6）半联轴器需轴肩定位； 7）半联轴器需周向定位； 8）轴端应端倒角和消气。
(2)
将(2)式代入(1)式
得
F=14.4kN
13-11 如题13-11图所示，某机械上的拉杆端部采用粗牙普 通螺纹联接，已知拉杆受最大载荷F=15kN，载荷很少变动， 拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹的直径。
解： 由公式（13-10） d1
选择4.6级粗牙螺纹
4Fa [ ]
Re 240 [ ] 160N / mm 2 1.2 ~ 1.5 1.5
H n n1 nH H 1 z2 z3 1 i13 H (1) 5 n 3 nH z1 z n3 2
1）n1、n3转向相同时 n1 nH 200 nH 5 5 n3 nH 50 nH
nH 7 5rpm
2）当n1、n3转向相反时 200 nH 50 25 5 n H rpm 50 nH 6 3
l4
3-7
解：
K-1 180 K 1
C
=36°
B θ A
D
4-2
第四章 作业答案
0°
w
A
O
w
A
O
w
A
O
4-9
反转法原理
S
φ o
120 o 60 o 90 o 90 o
4-9
机械设计课后作业及部分解答
螺纹联接作业1.受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。
已知预紧力为1500N，当轴向工作载荷为1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
2.图示汽缸螺栓联接，汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化，缸盖和缸体均为钢制，为保证气密性要求，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
3.图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。
4.图示YLD10凸缘联轴器，允许传递的最大转矩为630N·m，两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓，性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核联接强度。
5.铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知L=300mm，a=60mm，试求三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？6.图示底板螺栓组联接受外力F e作用，外力F e作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。
试分析螺栓组受力情况，并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪些？7.指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。
8.图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓直径为φ17mm，其许用最大扭矩T=1.5kN·m（设为静载荷），试校核其强度。
联轴器材料HT250。
提示9.上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45钢，接合面间的摩擦系数f=0.16，安装时不控制欲紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。
10.如图，缸径D=500mm，蒸汽压力p=1.2MPa，螺栓分布圆直径D0=640mm。
为保证气密性要求，螺栓间距不得大于150mm。
试设计此汽缸盖螺栓组联接。
螺纹联接作业解答1~8 （略）解：（1）、求预紧力'F 查手册GB196-81 得113.835d =(M16) p=2H=0.866 p=1.732则：1 1.73213.83513.54666c Hd d =-=-= 查表6.3 取 []4S S =选6.8级：600B a Mp σ=480S a Mp σ=许用拉应力：480[]120[]4sa S Mp S σσ=== 24 1.3'[]c F d σπ⨯≤22[]13.546120'13303.014 1.34 1.3c d F N πσπ⨯⨯∴≤==⨯⨯（2） '2Sf DzF k T μ= 取保 1.3f k =23 1.31500100011.82'13303.010.16155f S k T z F Dμ⨯⨯⨯∴===⨯⨯取 z=12 (双数)解:1、确定螺栓数目z 取间距t ＝12564016.09125125D z ππ⨯=== 取＝16２、选螺栓性能等级6.8级 45钢600B a Mp σ= 480S a Mp σ=480S a Mp σ= ３、计算螺栓载荷(1)、气钢盖载荷：225001.2235619.4544D Q p N ππ⨯===（2）、螺栓工作载荷：14726.2216QF N == （3）、残余预紧力： "1.5 1.514726.2222089.33F F N =⨯=（4）、螺栓最大拉力：0"14726.2222089.3336815.55F F F N =+=+=（5）、许用拉力：取安全系数：[]3S S = （不控制预紧力）480[]16033Sa Mp σσ=== 4、计算螺栓尺寸19.5156c d mm ≥==选 M24查 124,20.752,3d d p === 0.866, 2.598H p ==1 2.59820.75220.31919.515666c Hd d =-=-=> (满足要求) 若选M22 122,19.294, 2.5d d p === 则： H=0.866 p=2.1651 2.16519.29418.93366c Hd d =-=-= (不满足) 轴毂联接作业1.图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。
机械设计作业集10、11答案
第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。
A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。
A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。
A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。
A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。
A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。
A F1>F2B F1<F2C F1=F210—7一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力__C__。
A H1>H2B H1<H2C H1=H210—8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。
A H1≠H2，F1≠F2，[H]1＝[H]2，[F]1＝[F]2B H1＝H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2C H1＝H2，F1≠F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2D H1≠H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2（H、F、[H]、[F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2，则两轮的弯曲强度为___A_____。
机械设计练习题(含答案)——带传动
第11章带传动【思考题】11-1 带传动主要类型有哪些？各有什么特点？11-2 影响带传动工作能力的因素有哪些？11-3 带传动的主要失效形式是什么？设计中怎样考虑？11-4 为什么带传动通常布置在机器的高速级？带速为什么不宜太高也不宜太低？11-5 带传动在什么情况下才会发生打滑？打滑通常发生在大带轮上还是小带轮上？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？11-6 带传动中带为何要张紧？如何张紧？11-7 为何V带轮的轮槽角要小于400？为什么带轮的基准直径越小，轮槽槽角就越小？11-8 试分析带传动中参数1、D1、i和a的大小对带传动的影响.A级能力训练题1.带传动标记：2-带B1250 GB11544-89表示.2.设计V带传动的传动比i，一般可取.（1）≤3～5 （2）≤7～10 （3）≤12～15 （4）≤18～203.带传动主要是依靠来传递运动和功率的.（1）带的初拉力（3）带和两轮接触面之间的摩擦力（2）带的紧边拉力（4）带和两轮接触面之间的正压力4.在其他条件相同的情况下，V带与平型带传动相比较，可以传递更大的功率，是因为.（1）V带没有接头，强度高（3）V带的挠性良好并与带轮紧密结合（2）V带的质量轻，离心力小（4）V带与轮槽工作面之间是楔面摩擦5.标准V带传动的带速，不宜超过 m/s.带传动，中心距一般不应大于两带轮直径之和的.带传动的中心距过大时，会导致.（1）15，0.8倍，很大的噪音（2）25，2倍，带在工作时颤动（3）35，1.5倍，带的寿命短（4）35，1倍，带的弹性滑动加剧6.设计带传动时，中心距一定的小带轮上的包角大小取决于______.带的长度取决于______.（1）小带轮的直径 （2）大、小带轮的直径（3）大、小带轮的直径之差 （4）传动比7. 下列普通V 带中，以______型带的截面尺寸最小.选择V 带的型号是根据______.（1）A 型，计算功率和转速 （2）B 型，小带轮直径（3）C 型，传递功率 （4）D 型，小带轮转速8. 带在工作时产生弹性滑动，是由于.这也是带传动不能保证准确传动比的原因.（1）带不是绝对挠性体 （2）带的紧边与松边拉力不等（3）带的预紧力不够 （4）带与带轮间的摩擦力不够9. 带传动中，若主动轮圆周速度为1v ，从动轮圆周速度为2v ，带的线速度为v ，则.（1）21v v v >> （2）21v v v => （3）21v v v >= （4）21v v v ==10. 带传动工作时，若开始产生打滑现象，是.（1）沿小带轮上先发生 （2）沿大带轮上先发生（3）沿两带轮上同时发生 （3）不确定11. 设计中，选取小带轮基准尺寸的依据是.限制小带轮的最小直径的目的是.（1）带的型号，限制弯曲应力 （2）带速度，限制弯曲应力（3）传动比，限制小带轮的包角 （4）高速轴的转速，使结构紧凑12. 工作条件与型号一定的V 带，其寿命随小带轮直径的增大而.（1）降低 （2）增高 （3）无影响13. 帘布结构的V 带和绳线结构的V 带相比较，其优点是.（1）耐磨损，寿命长 （2）抗弯强度高，可用于较小的带轮上（3）价格便宜 （4）抗拉强度高，传递载荷大14. 带传动中，采用张紧装置的目的是______.（1）提高带的寿命 （2）调节带的预紧力 （3）减轻带的弹性滑动15. 平型带的带轮表面稍呈微弧隆起，这是为了.（1）减轻带的磨损 （2）安装带较方便（3）减轻带的滑动 （4）防止带从轮上脱落B 级能力训练题16. 设计带传动的基本原则：在一定工作周期内，保证不发生.（1）带与带轮的磨损 （2）带在带轮上的打滑 （3）带的拉伸疲劳17. 普通V 带带轮的槽形角ϕ随带轮直径的减小而.设计时，使V 带两侧面间的夹角v ϕ大于轮槽楔角ϕ，是考虑.（1）减小，带工作后的磨损 （2）增大，使V 带在轮槽内楔紧（3）不变，带沿带轮弯曲变形后，两侧面间的夹角减小18. 在同一带传动中，若小带轮上的包角为α1，大带轮上为α2，通常______.若带传动的中心距与小带轮的直径一定时，增大传动比，则α1______.（1）α1=α2，不变（2）α1＞α2，增大（3）α1＜α2，减小19.设由疲劳强度决定的带的许用拉应力为[σ]，带内的初应力σ0，紧边拉应力σ1、松边拉应力σ2、在小带轮上的弯曲应力σb1、在大带轮上的弯曲应力σb2、离心应力σc，则从带的拉伸疲劳强度出发，应有______.（1）σ1≤[σ]- σ2-σb1-σc（2）σ1≤[σ]- σ0-σ2-σb1-σb2-σc（3）σ1≤[σ]-σb1-σc（4）σ1≤[σ]- σ0-σb1-σb2-σc20.带传动的圆周速度v>5m/s是有利于提高，而v<25m/s是为.（1）承载能力（2）工作平稳性（3）传动准确性（4）减小弯曲应力（5）减少离心拉应力21.一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系.若小带轮直径D1保持一定，而增大其传动比i，则带绕在大带轮上的弯曲应力σb.（1）所绕过带轮的直径，减小（2）传动比，不确定（3）所绕过带轮上的包角，增大（4）直径的平方成反比，不变22.为了保证和检验带传动的初拉力，可在安装后测量带在跨距中点加上一定荷重G后.对新带，所取初拉力应按规定值.（1）所产生的挠度，增大50% （2）增大的包角，减小20%（3）发生的偏转角，增大80% （4）增大的应力，增大2023.设计D型V带传动时，取小带轮直径D1=400mm，发现带速已超过极限值，这时较合理的设计的办法是.（1）降低原动机的转速（2）换用适用于高速的窄V带（3）减小带轮的直径24.带传动的主动轮直径D1＝180mm，转速n1=900r/min，从动轮要求的转速n1=252r/min，若滑动率ε=2%，则从动轮直径应取.（1）630mm （2）635mm （3）640mm （4）645mm25.设计V带传动时，对合成纤维线绳结构的V带，应取其材质系数.（1）1<q K（2）1≤q K（3）1=q K（4）1>q KC级拓展训练题26.标准V带的型号选定，取决于.（1）传递的功率（2）带的圆周力（3）带的线速度（4）高速轴的扭矩27.带传动中，带每转过一周，带中拉应力要变化.若有一个张紧轮时，带每转过一周，带中拉应力则变化.（1）2次（2）4次（3）6次（4）8次28.一定型号的标准V带传动，当带速增大一倍时，带内的离心应力随之增大了.（1）1倍（2）2倍（3）3倍（4）4倍29.带和带轮材料组合的摩擦系数与初拉力一定时，，则带传动不打滑时的最大有效拉力也愈大.若传动的几何参数保持不变，仅把带速v提高到原来的两倍，则V带所能传递的功率将原来的两倍.（1）带轮愈宽，大于或等于（2）小带轮包角α1愈大，低于（3）带速愈低，等于（4）大带轮包角α2愈大，大于30.某工作机械用转速为720r/min的三相异步发动机，通过一增速V带传动来驱动，采用B型带，小带轮直径为125mm，大带轮直径为250mm，现在需使工作机械的转速提高10%，较合理的措施是.（1）增大主动轮直径（2）减小从动轮直径（3）换用电动机。
机械设计基础课后习题答案[杨可桢等主编]第10章
基础课程教学资料10-1证明当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。
当时，螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%。
10-2解由教材表10-1、表10-2查得，粗牙，螺距，中径螺纹升角，细牙，螺距，中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径1 螺纹升角普通螺纹的牙侧角，螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限，螺栓将损坏。
10-4解（1）升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率：（2）稳定上升时加于螺杆上的力矩（3）螺杆的转速螺杆的功率（4）因，该梯形螺旋副不具有自锁性，欲使工作台在载荷作用下等速下降，需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限，查教材表10-6得，当控制预紧力时，取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知，螺钉个数，取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得，拉杆材料Q275的屈服极限，取安全系数，拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1，选用螺纹（）。
10-7解查教材表9-1得，螺栓35钢的屈服极限，查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得，的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下，螺栓杆与孔壁之间无间隙，螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压；在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的，且这种联接的预紧力很小，可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为：其中；为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数，本图中接合面数。
《机械设计基础》答案.. (2)
离心力与重力之比为：
8-4 如图所示盘形回转件，经静平衡试验得知，其不平衡质径积 等于 ，方向沿 。由于结构限制，不允许在与 相反方向上加平衡质量，只允许在 和 方向各加一个质径积来进行平衡。求 和 的数值。
解：依题意可得：
于是可解得：
8-5 如图所示盘形回转件上有4个偏置质量，已知 ， ， ， ， ， ， ， ，设所有不平衡质量分布在同一回转面内，问应在什么方位、加多大的平衡质径积才能达到平衡？
解：（1）推程：
推程角：
从动件的位移方程：
从动件的行程：
00
500
1000
1500
（mm）
0
2.01
27.99
30
（2）回程：
回程角：
从动件的位移方程：
00
400
800
1200
（mm）
30
27.99
2.01
0
于是可以作出如下的凸轮的理论轮廓曲线，再作一系列的滚子，绘制内包络线，就得到凸轮的实际轮廓曲线（略）
5-1 在题5-1图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1的转向如图所示，试判断蜗轮2和蜗轮3的转向，用箭头表示。
5-2 在题5-2图所示轮系中，已知 ， ， ， ， ， ， （右旋）， ， ，若 ，求齿条6线速度 的大小和方向。
解：
方向为水平向右。
5-3 在题5-3图所示钟表传动示意图中，E为擒纵轮，N为发条盘，S、M、H分别为秒针、分针、时针。设 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ，求秒针与分针的传动比 和分针与时针的传动比 。
时
方向如图中所示
当 时
方向如图中所示
第二章 平面连杆机构
2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
机械设计基础课后答案
题7.16
FT
解： (1) 受力分析
由扭矩引起的剪力：
F ' R max
Trmax ri2
850Fr 850F 8.5F 2r 2 2 50
由载荷 F 引起的剪力：FR" F z F 2 0.5F 最大的合成剪力：
FR
F' Rmax
FR"
8.5F
0.5F
F pA pD2 1.5 2002 3927 N
z 4z
4 12
确定残余预紧力：
有密封要求：F0' (1.5 ~ 1.8)F 1.8F 7068
定螺栓的轴向总载荷：
F F F0' 3927 7068 10995 N
(3) 强度计算 螺栓的许用应力：
段长度DE；
按反转法将多边形AB1E1D和AB2E2D反转到位置3， 即令DE1 、DE2与DE3重合；由此得 B1' , B2' , B3' 点；
过 B1' , B2' 、B2' , B3' 作连线，并连线的垂直平分线，由垂 直平分线的交点得点C；
由此得：lBC BC 128.69 lCD CD 74.143
其余各加速度矢量如图示：
aB
aC 的方向
a
t CB
的方向
aCnB
加速度图解
比例尺：a = 0.1；
结果：见图示(单位：m/s2)
aB
aC 的方向
aCt B 的方向 aCnB
题4.10 解：
比例尺：1:1 ； AC’ AC”
题4.10 解：
2020年春【中石油】机械设计第二次在线作业(标准)
【石油大学】机械设计-第二次在线作业试卷总分:100 得分:100第1题,1.（2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况下，轮齿的接触疲劳强度主要取决于_____。
A、模数B、齿数C、中心距D、压力角正确答案:C第2题,2.（2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况下，弯曲强度主要取决于______。
A、模数B、齿数C、中心距D、压力角正确答案:A第3题,3.（2.5分）斜齿圆柱齿轮的齿形系数与相同齿数的直齿圆柱齿轮相比是______。
A、相等B、较大C、较小D、不确定正确答案:C第4题,4.（2.5分）选择齿轮传动的平稳性精度等级时，主要依据是____。
A、圆周速度B、转速C、传递功率D、承受的转矩正确答案:A第5题,5.（2.5分）对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用______。
A、较大的蜗杆直径系数B、较大的蜗杆分度圆导程角C、较小的模数D、较少的蜗杆头数正确答案:B第6题,6.（2.5分）蜗杆传动中，是以蜗杆的_____参数为标准值。
A、端面B、轴向C、法向D、径向正确答案:B第7题,7.（2.5分）蜗杆传动中，是以蜗轮的_____的参数为标准值。
A、端面B、轴向C、法向D、径向正确答案:A第8题,8.（2.5分）设计蜗杆传动时，通常选蜗杆材料为____。
A、钢B、铸铁C、青铜D、非金属材料正确答案:A第9题,9.（2.5分）设计蜗杆传动时，通常选蜗轮材料为_____，以减小摩擦力。
A、钢B、铸铁C、青铜D、非金属材料正确答案:C第10题,10.（2.5分）为了限定蜗轮滚刀的数目，有利于滚刀标准化，规定____为标准值。
A、蜗轮齿数B、蜗轮分度圆直径C、蜗杆头数D、蜗杆分度圆直径正确答案:D第11题,11.（2.5分）闭式蜗杆传动的主要失效形式是____。
A、点蚀B、胶合C、轮齿折断D、磨损正确答案:B第12题,12.（2.5分）为提高蜗杆的刚度，应______。