機械設(shè)計基礎(chǔ)楊曉蘭韋志鋒韓賢武版課后習(xí)題答案

1、第 十 三章習(xí)題冊參考 答案緒論0-1判斷題(1) X(2)X(3) X(4) V(5) V(6) XX0-2填空題(1)確定的相對0-3選擇題(1) A(2)A(2)機械(3) A(3)零件(4)構(gòu)件(4) A(5) A、機構(gòu)的自由度1-1判斷題(1) X(2)V(3) X(4) X(5) X(6) Xv(8) /(9)X(10) V(11) /(12) X(13) X(14) X1-2填空題(1)運動副(2)獨立(3)2(4)低(5)機構(gòu)自由度(6)機架1-3選擇題(1) A(2)A(3) A(4) A(5) A(6) AA(8) A(9)A(10) A(11) A12) A(13) A1

2、-4 解：a) F=3n-2pi-ph=3 X 3-2X4 - 0=1b) F=3n 2piph=3X5 2X70=1c) F=3n-2pi-ph=3 X 3-2X4- 0=1d) F=3n 2piph=3X3 2X40=1e) F=3n2piph=3X3 2X4 0=1f) F=3n-2pi -ph=3X 3-2X4-0=1g) F=3n2piph=3X3 2X4 0=1h) 5 解：a) F=3n-2pi-ph =3 >52X70=1b)滾子中心存在局部自由度，F(xiàn)=3n-2pi- ph=3X8-2X11 - 1=1c) E 處存在復(fù)合錢鏈，F(xiàn)=3n-2pi- ph=3X5-2X6 -

3、1=2d) F=3n-2pi- ph=3X6-2X8- 1=1e)滾子中心存在局部自由度，兩移動副處之一為虛約束，三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合錢鏈F=3n-2pi - ph=3X9-2X12- 2=1f)齒輪、桿和機架以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合錢鏈，F(xiàn)=3n2pi ph=3M 2M2=2g) F=3n-2pi -ph=3X3-2> -0=3h)滾子中心存在局部自由度，F(xiàn)=3n-2pi-ph=3X3-2> -2=1i)中間三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合錢鏈，=3n-2pi -ph=3X7 -2X10-0=1j)左邊部分全為虛約束，三根桿以轉(zhuǎn)動副相連處存在復(fù)合錢鏈，F(xiàn)=3n - 2pi- p

4、h=3 X5- 2 X7- 0=1a)該構(gòu)件組合為機構(gòu)，因為該組合自由度 b)該構(gòu)件組合不是機構(gòu)，因為該組合自由度 c)該構(gòu)件組合不是機構(gòu)，因為該組合自由度1-6 解：F=3n-2pi- ph=3>4-2X5 - 1=1>0F=3n-2pi - ph=3>3-2>- 1=0F=3n-2pi-ph=3 必一2X6 -0=0d)該構(gòu)件組合為機構(gòu)，因為該組合自由度F=3n 2pi ph=3 M 2 M 0=1>0、平面連桿機構(gòu)2-1判斷題(1) x(2) X(3) V(4) X(5) V(6) XV(8) /(9) /(10) X(11) X(12) /(13) X(1

5、4) X(15) /(16) X(17) X(18) /(19) X(20) V(21) X(22) X(23) X(24) X(25) /2-2填空題(1)低(2)轉(zhuǎn)動(3) 3(4)連桿，連架桿(5)曲柄，搖桿(6)最短(7)曲柄搖桿(8)搖桿，連桿(9)2(10)>(11)運動不確定(12)非工作時間(13)慣性(14)大(15)中的擺動導(dǎo)桿機構(gòu)有,中的轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)無(16)機架(17)曲柄(18)曲柄滑塊(19)雙搖桿(20)雙曲柄機構(gòu)(21)無，有2-3選擇題(1) A(2) C(3) B(4) A(5) BBA(8) C(9) A(10) A11) A(12) C(13) C

6、(14) A(15) A(16) A(17) A18) A(19) A(20) A(21) A2-4 解:a)雙曲柄機構(gòu)，因為40+110<70+90 ,滿足桿長條件，并以最短桿為機架b)曲柄搖桿機構(gòu)，因為 30+130<110+120 ,滿足桿長條件，并以最短桿的鄰邊為機架c)雙搖桿機構(gòu)，因為 50+100>60+70 ,不滿足桿長條件，無論以哪桿為機架都是雙搖桿機構(gòu)d)雙搖桿機構(gòu)，因為50+120=80+90 ,滿足桿長條件，并以最短桿的對邊為機架2-5 解：(1)由該機構(gòu)各桿長度可得1ab+ 1bc<1cd+ lAD,由此可知滿足桿長條件，當(dāng)以 AB桿或AB桿的鄰

7、邊為機架時該機構(gòu)有曲柄存在(2)以1BC或1AD桿成為機架即為曲柄搖桿機構(gòu)，以1AB桿成為機架即為雙曲柄機構(gòu)，以 1CD桿成為機架即為雙搖桿機構(gòu)2-6 解：(1)曲柄搖桿機構(gòu)由題意知連架桿 CD桿不是最短桿，要為曲柄搖桿機構(gòu)，連架桿 AB桿應(yīng)為最短桿(0<1ab< 300 mm ) 且應(yīng)滿足桿長條件1ab+1bc V 1CD+1 AD ,由此可得 0<1abV 150mm(2)雙搖桿機構(gòu)由題意知機架 AD桿不是最短桿的對邊，要為雙搖桿機構(gòu)應(yīng)不滿足桿長條件AB 桿為最短桿(0<1abV 300mm)時，1ab + 1bc>1cd+1 ad ,由此可得 150mm&l

8、t; 1ab v 300mmAB桿為中間桿(300mm v 1ab c 500mm)時， 1ad + 1bc>1cd + 1ab ,由此可得 300mm < l ab <450mmAB 桿為最長桿(500mm v 1ab<1150mm )時，1ab + 1ad>1cd+1bc ,由此可得 550mm< lAB<1150mm由此可知：150mm<1ab<450 mm, 550mm< l ab<1150 mm(3)雙曲柄機構(gòu)要為雙曲柄機構(gòu)，AD桿必須為最短桿且應(yīng)滿足桿長條件 AB 桿為中間桿(300mm v1abC 500mm)時，

9、1ad + 1bc<Ncd+ 1ab,由此可得 450mm < 1ab < 500mm AB 桿為最長桿(500mm v 1ab <1150mm )時，1ab + 1ad < 1cd+1bc ,由此可得 500mm < 1ab < 550mm 由此可知：450mm < 1ab< 550mma)2-7 解:b)c)d)e)各機構(gòu)壓力角和傳動角如圖所示，圖a)、d)機構(gòu)無死點位置，圖 b)、c)、e)機構(gòu)有死點位置2-8 解:用作圖法求解，主要步驟：(1)計算極位夾角：180(2)取比例尺 (j=0.001m/mm(3)根據(jù)比例尺和已知條件定出

10、1801.5 11.5 136A、D、C三點，如圖所示(4)連接AC,以AC為邊作角的另一角邊線，與以 D為圓心、搖桿DC為半徑的圓弧相交于Ci和C2點，連接DCi和DC2得搖桿的另一極限位置(兩個)(5)從圖中量得 AC=71mm , AC=26mm , AC2=170mm(6)當(dāng)搖桿的另一極限位置位于DCi時:AC-AC1Iab 2 22.5mm, 1c(7)當(dāng)搖桿的另一極限位置位于DCi時：AC AC148.5mml ABAC2 AC2答：曲柄和連桿的長度分別為c.AC AC249.5mm , lBC 120.5mm222.5mm、48.5mm 和 49.5mm、120.5mm。2-9

11、解:用作圖法求解，主要步驟: K1(1)計算極位夾角：180 180K 1(2)取比例尺 (j=0.001m/mm(3)根據(jù)比例尺和已知條件定出滑塊的兩極限位置(4)連接C1C2,以C1C2為直角邊作直角三角形(5)以C2P為直徑作圓O1.2 11.2 116.4Ci、C2兩點,如圖所示C1C2P,使/ CiC2P=90° 0 =73.6(6)將C1C2偏移e值，與圓。交于A點，連接ACi和AC2,AC1 AC2258mm(7)從圖中量得 AC1=34mm , AC2=82mm ,則:,AC2-AC1l AB24mm , lBC2答：曲柄和連桿的長度分別為24mm和58mm。2-10

12、 解：用作圖法求解，主要步驟:(1)計算極位夾角：180 K-1 180 1.4 1 30K 11.4 1(2)取比例尺(j=0.002m/mm(3)根據(jù)比例尺和已知條件定出機架AC,如圖所示(4)根據(jù)搖桿的擺角等于極為夾角作出搖桿的兩極限位置(5)過A點作搖桿兩極限位置的垂線，得垂足點Bi、B2(6)從圖中量得 AB=23mm ,則 1ABAB1 26mm答：曲柄的長度為 26mm2-11 解：用作圖法求解，主要步驟：(1)計算極位夾角：_ K 1_1 118018001 OU1 OUuK 11 1(2)取比例尺 吁0.001m/nim(3)根據(jù)比例尺和已知條件定出D、C1、C2三點，如圖所

13、示(4)過D點作C1D的垂線，并與 C1C2的連線交于 A點(5)從圖中量得 AD=220mm , AC 1=234mm , AC2=180mm ,則：AC2 AC1. lAC2 AC1 207mm. l 一AD 220mnAB2答：曲柄的長度為 27mm,N，mmbc2連桿的長度為 207mm,機架的長度為AD220mm。三、凸輪機構(gòu)3-1判斷題(1) V(2) X(3) V(4) X(5) X(6) Xx(8) X(9) V(10) V(11) V(12) V(13) /(14) V(15) X(16) V(17) V(18) V(19) X3-2填空題(1)使用(2)盤形(6)行程(7)

14、輪廓(10)法線(11)大(3)凸輪輪廓(4)變曲率(8)凸輪的轉(zhuǎn)角，從動件的位移(12)等速(13)小(5)行程(9)最小(14)許用壓力角(15)低(16)大(19)拋物線(20)(17)大(18)內(nèi)凹剛性3-3選擇題(1) B(2) A(3) A(4) A(5) A(6) CA(8) A(9) A(10) A(11) A(12) A(13) A(14) A(15) A(16) A(17) B(18) A( 19) A(20) C(21) D(22) A(23) B(24) D(25) B(26) B(27) C3-4 解：(1)凸輪的基圓和基圓半徑的標(biāo)注如圖所示(2)從動件的位移線圖 s

15、-t和升程h的標(biāo)注如圖所示3-5 解：凸輪的位移線圖如圖所示。3-6 解：(1)凸輪的位移線圖如圖所示(2)凸輪的位移線圖如圖所示3-7 解：所設(shè)計對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)如圖所示3-8 解：所設(shè)計偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)如圖所示3-9 解：各凸輪機構(gòu)中b、c點的壓力角如圖所示四、間歇運動機構(gòu)4-1判斷題(1) V (2) V (3) X(4) /(5) /(6) X(8) X4-2填空題(3)內(nèi)(4) 2(5)鋸(1) A(8) A五、聯(lián)接(2) A(9) A(3 ) A(10 ) A(4) A(11) A(5 ) A(6) AA5-1判斷題(1) X(2) V(3) V(4)

16、X(5) V(6) /x(8) X(9) X(10) x(11) X(12) /(13) X(14) X(15) X(16) X(17) /(18) X(19) X(20) /5-2填空題(1)牙型(2)大(3)越，(4)自鎖性(5)4(6)螺釘(7)擰緊力矩(8)防松(9)一致(10)摩擦(11)呈談(12)梯形(13)傳力，傳導(dǎo)，調(diào)整(14)右(15)軸和轂，擠壓(16)軸的直徑，軸頭(17) A, B,C C(18)增加鍵的長度(19) B(20) 805-3選擇題(1) B(2) A(3) A(4) C(5) D(6) CB(8) A(9 ) A(10) D(11) B(12) A(1

17、3) B(14) B(15) C(16 ) A(17) B(18) A(19) A(20) B(21) A(22) B(23 ) A(24) B(25) C(26) B(27) D(28) B(29) C(30 ) A(31) A(32) A(33) A(34 ) D(35 ) A(36) A(37) A(38) A(39 ) A(40) A(41) A(42) B(43) A(44 ) D(45) A5-4 解：(2)棘輪(1)周期性4-3選擇題該螺栓連接為松螺栓連接，其強度條件為:4F(T(T拉桿材料為Q235,其4235MPa ,取安全系數(shù)S=1.7,則:(T%235S 1.7138.2

18、4MPa貝h d13.14 138.244 23 10314.56mm查教材表5-2可知，選小徑d=17.294mm ,公稱直徑d=20mm的粗牙普通螺紋 答：拉桿螺紋的直徑為M20 o5-5 解:該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:5.2Faa7dlFaF0CLR,查教材表 5-2可知，M16的螺栓的小徑 d1=13.835mm。取C=1.2,則:zmf答：該螺栓組能承受的橫向載荷應(yīng)不大于18.49kN5.2Fa丹- (T孫5-6 解: 該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:各螺栓所受軸向工作載荷FE -Q 22000 5500Nn 4各螺栓所受殘余預(yù)緊力F

19、r=0.6Fe,各螺栓所受總軸向拉力Fa=FE+FR=1.6 Fe =1.6 X 5500=8800N拉桿材料為Q235,其0s 235MPa ,取安全系數(shù)S=1.5,則：b 8 變 156 67MPaS 1.55.2Fa 5.2 8800d1， 9.64mm'兀 bY3.14 156.67查教材表5-2可知，選小徑d1=10.106mm ,公稱直徑d=12mm的粗牙普通螺紋。答：所求螺栓直徑為M12。5-7 解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:°e5.2Fa(T材料為35鋼，其國315MPa ,取安全系數(shù)S=1.5,則：(T & 竺 210MP

20、aS 1.5查教材表5-2可知，M16的螺栓的小徑 d1=13.835mm。則：Fa F0/，F(xiàn)rzmfzmfo-5204 2 0.15 3.14 13.8352 2105.2 1.224.27kN答：允許承受的最大載荷不大于24.27kN5-8* 解:(1)確定螺桿的直徑5.2Fa該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:aoe hbjd 1Fa=W=20kN材料為45鋼，其0s 355MPa ,該連接不需嚴(yán)格控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)S=4,則:查教材表5-2可知，選小徑d1=20.752mm ,公稱直徑d=24mm的粗牙普通螺紋。d=24mm粗牙普通螺紋中徑 d2=22.051m

21、m ,則:(2)確定扳手手柄的最小長度 查教材表5-2可知公稱直徑答:22.05120 2_2001102.55mm,取 l=1103mm5-9(1)螺桿直徑為 M24 解：(2)扳手手柄的最小長度為1103mm。(1)校核螺栓的剪切和擠壓強度為:則:該螺栓連接為受橫向工作載荷的鍍制孔螺栓連接：剪切強度條件為:P T- d0查教材表5-3可知:8.8級的螺栓的%p=800Mpa ; «F640Mpa ;查教材表4F一 2m 7do;擠壓強度條件5-4 可知：s釬2.5, Sp=2.564025256MPa ,0P%pSp800萬5320MPa4F2m & /44 242321

22、 3.14 127.72MPa256MPa ；卬2423 5.27MPa<320MPa20 23答：所用螺栓滿足剪切和擠壓強度要求（2）平鍵的選擇及強度校核選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計手冊中查得鍵的尺寸鍵的標(biāo)記為：鍵 16X70 GB/T 1096 2003。答：所選擇的鍵不滿足強度要求。5-10 解：該螺栓連接為受橫向工作載荷的普通螺栓連接，其強度條件為：8.8級的螺栓的 備 640MPa ,取安全系數(shù) S=1.5,則：（取 C=1.2,貝I： f CT 12_630 12 115kN 貝ha 6fr 6 0.16 65 10 3b =16mm , h = 10mm , L

23、= 70mm5.2Fa a h tOi2sS6401.5426.67MPa查教材表5-2可知，可選小徑 d1=8.376mm,公稱直徑d=10mm的粗牙普通螺紋。 答：螺栓直徑為 M10 o5-11* 解:該螺栓連接為受橫向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:5.2Fa°e就；(T受力分析如圖所示將外載荷P向螺栓組中心簡化得螺栓組所受的轉(zhuǎn)矩T和橫向載荷P橫向載荷 P= 10000N ;轉(zhuǎn)矩T =10000 300 = 3000000 N mm,方向如圖所示由于橫向載荷作用每個螺栓受到的橫向力FP1 FP2 FP3 Fp4 - 10000 2500N44由于轉(zhuǎn)矩作用每個螺栓受到的橫向力

24、FT1 FT2 FT3 FT4 邛00007071N4r 4752 752由圖可知，螺栓1、2所受的橫向力相等，螺栓 3、4所受的橫向力相等，且螺栓 1、2所受的橫 向力最大，其值為m=1,取 C=1.2,則：Fa 120138 67603.5Nmf 1 0.16查設(shè)計手冊可知，可選小徑d1=31.67mm,公稱直徑d=36mm的粗牙普通螺紋。答：該螺栓組螺栓的小徑須大于30.54,可選M36的螺栓。5-12* 解：（略）5-13 解：(1)確定螺柱直徑該螺栓連接為受軸向工作載荷的緊螺栓連接，其強度條件為:5.2Fa外- CT孫22每個螺栓平均承受的軸向工作載荷：F 空匕 3.14 3 160

25、7536NE 4z 4 8取殘余預(yù)緊力Fr=1.6Fe,則各螺栓所受總軸向拉力Fa=FE+FR=2.6 Fe =2.6 X 7536=19593.6N5.8級螺栓的cs 400MPa ,按控制預(yù)緊力取安全系數(shù)S=1.5,則：b W 400 266 67MPaS 1.55.2Fa-一5.219593.6d1 11.03mm丫 n b 3.14 266.67查教材表5-2可知，可選小徑 d1=13.835mm ,公稱直徑d=16mm的粗牙普通螺紋。 (2)確定螺柱分布直徑取螺柱間距為 5d,則D0 刊眩 -203.82mm ,取D°=200mm n 3.14答：連接螺栓直徑可選M16的粗

26、牙普通螺紋，分布直徑為 200mm。5-14 解：(1)平鍵類型和尺寸選擇安裝齒輪處的鍵：選 A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計手冊中查得鍵的尺寸b = 25mm , h =14mm, L =80mm。鍵的標(biāo)記為：鍵25*0 GB/T 10962003。安裝聯(lián)軸器處的鍵：選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計手冊中查得鍵的尺寸b = 20mm, h=12mm, L =100mm。鍵的標(biāo)記為：鍵20 X100 GB/T 10962003。(2)平鍵連接強度的校核安裝齒輪處平鍵強度校核：安裝聯(lián)軸器處平鍵強度校核：所選擇的平鍵滿足強度要求答：所選擇的平鍵滿足強度要求5-15 解：(1)平鍵類型和尺

27、寸選擇選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭十4T4 800dhl 90 14 80 2546.18MPa100 - 120MPa4T4 800dhl 70 12 100 20從設(shè)計手冊中查得鍵的尺寸47.62MPa50-60 MPab = 22mm , h = 14mm , L=100mm o 此鍵的標(biāo)記為：鍵 22M00 GB/T 10962003。(2)傳遞的最大扭矩查教材表5-7彳#卬=(100120) Mpa,取同=120Mpa答：能傳遞的最大扭矩不大于2620.8N - m。5-16 解：(1)平鍵類型和尺寸選擇選A型平鍵，根據(jù)軸徑和軸頭長度，從設(shè)計手冊中查得鍵的尺寸b = 25mm , h

28、= 14mm , L =90mm o此鍵的標(biāo)記為：鍵 25刈0 GB/T 1096 2003。(2)平鍵連接強度的校核所選擇的平鍵滿足強度要求答：所選擇的平鍵為鍵25X90 GB/T 1096 2003。經(jīng)驗算該鍵滿足強度要求。Ld=2800mm選帶的基準(zhǔn)長度六、帶傳動和鏈傳動(1) X(2) X(3) V(4) V(5) X(6) Xx(8) V(9) X(10) X(11) /(12) X(13) V(14) V(15) X(16)X(17) X(18) X(19)X(20) X(22) X(23)X(24) V(25) X6-2填空題(1)中心角，120°(2)兩側(cè)，40

29、76;(3)梯形，7, 丫(4)初拉力，摩擦系數(shù)，小輪包角(5)越大(6) 525(7)小(8)帶的基準(zhǔn)長度(9)平行，對稱平回應(yīng)在同一半回(10)小(11)傳動比(12)張緊輪(13)摩擦力(14)可以(15)彈性滑動，打滑(16)打滑(17) 10(18)外(19)主(20)小(21) 4(22)型號(23)主(24)繩芯(25)平均，瞬時(26)鏈輪的多邊效應(yīng)(27)不能保持恒定的瞬時傳動比；傳動平穩(wěn)性差；工作時有噪音等(28)偶，奇(29)疲勞破壞，膠合(30)外鏈板與銷軸(31)制造精度的影響，致使各排鏈的載荷分布不均(32)大，跳齒(33)少，沖擊，動載荷6-3選擇題(21) /(

30、1) C(2) B(3) B(4) A(5) AAC(8) A(9) B(10) B(11) A(12) A(13) C(14) A(15) C(16) A(17) A(18) C(19) A(20) D(21) D(22) A(23) A(24 ) B(25) A(26) A(27) A(28) A(29) D(36) A(30) B(37) B(31) B(38 ) C(32) A(33) B(34 ) A(35) B6-1判斷題6-4 解：(1)小輪包角(2)帶的幾何長度查教材表6-3可知,(3)不考慮帶傳動的彈性滑動時大帶輪轉(zhuǎn)速i 上 dd2n2dd1n1ddi 1460 150,.,

31、n2547.5r/mind d2400(4)滑動率 =0.015時大帶輪的實際轉(zhuǎn)速答：1)dd2 5 dd1 1 e小輪包角為n2n1ddi 1 £ 1460 150 10.015dd2400165.7° ; 2)帶的幾何長度為 2879.6mm,539.3r/min應(yīng)選帶的基準(zhǔn)長度2800mm不考慮帶傳動的彈性滑動時大帶輪轉(zhuǎn)速547.5r/min ； 4)大帶輪的實際轉(zhuǎn)速539.3r/min。6-5 解：(1)確定帶的基準(zhǔn)長度Ld查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm(2)確定實際中心距a取實際中心距 a=530mm(3)計算所需帶的根數(shù) z查教材表6-5得

32、P0= 1.60kW ;查教材表6-6得AP0=0.168kW ;查教材表6-7得K»=0.974 ;查教材表 6-3, Kl=0.99,則：取z=3根答：1)帶的基準(zhǔn)長度 Ld=l600mm ； 2)實際中心距a=530mm ； 3)所需帶的根數(shù)為 3根。6-6 解：查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm取實際中心距 a=460mm查教材表6-5得Po= 1.306kW ;查教材表6-6得AP0=0.168kW ;查教材表6-7得Ka=0.93;查教材表 6-3, Kl=0.99,查教材表6-8取工作情況系數(shù) Ka=1.2答：能傳遞的最大功率為2.26kW。6-7 解

33、：(1)選擇V帶型號Ka=1.1,故：PcKa P 1.1 7.5 8.25kWA型普通V帶。dd1的取值范圍為112140mm，又由教材表 6-5知此范圍內(nèi)dd1只有查教材表6-8取工作情況系數(shù)根據(jù)Pc和n1，由圖6-12選用(2)確定大小帶輪基準(zhǔn)直徑由(1)選擇知小帶輪基準(zhǔn)直徑112mm、125mm、140mm 三種取值，現(xiàn)選取 dd1=125mm。則:根據(jù)教材表6-2選從動輪基準(zhǔn)直徑(3)驗算帶速帶速在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適。(4)求V帶的基準(zhǔn)長度和中心距初定中心距的取值范圍283.5 a0帶的初定長度：查教材表6-3可知，選帶的基準(zhǔn)長度 帶傳動的中心距：a a Ld L。dd2=

34、280mm。810,現(xiàn)取初定中心距 a0=500mmLd=1600mm 1600 1648500476mm取實際中心距 a=476mm中心距變動范圍為(5)驗算小輪包角452500mm“1=161.3 >120 °,合適。(6)確定帶的根數(shù)6-6得AP0=0.168kW ;查教材表 6-7得K»=0.954 ;查教材表查教材表6-5得Po= 1.91kW ;查教材表6-3, Kl=0.99,則：取z=5根(7)計算單根V帶的預(yù)緊力查教材表 6-1得q=0.1kg/m ,則：(8)計算帶輪軸上的壓力(9)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(略)6-8 解：11)求鏈節(jié)數(shù)由教材表6-9查得鏈節(jié)

35、距p=15.875mm取鏈節(jié)數(shù)Lp=132(2)求鏈所能傳動的最大功率由教材圖6-25查得P°=10kW,查表6-11得Ka=1.0,查表6-12得Kz=1.0,單排鏈取 Km=1 ,則:答：1)鏈節(jié)數(shù)Lp=132; 2)鏈所能傳動的最大功率P=10kW o6-9 解：由教材表6-9查得鏈節(jié)距為 p=19.05mm的鏈號為12A由ni=996,4r/min、鏈號12A查教材圖6-25可彳導(dǎo)P0=20kW6-10 解：由教材表6-9查得滿足極限載荷Q = 50kN的鏈號為16A,鏈節(jié)距為p=25.4mm由教材圖6-25查得P°=40kW,查表6-12得Kz=1.1,單排鏈取

36、Km=1 ,則：答：鏈能傳遞的功率為36.67kW。6-11 解：(1)選擇鏈號由傳動比i= 3查教材表6-10取Z1=25,則Z2=iz1=3 X25=75查表6-11取Ka=1.2,查表6-12取Kz=0.74,單排鏈取 Km=1 ,由式(6-22b)得根據(jù)P0=8.92kW和nl=720r/min查教材圖6-25可選鏈號10A(2)確定潤滑方式由表6-9查得鏈節(jié)距p=15.875mm答：由鏈號10A, v=4.76m/s,查圖6-26,可選擇油浴或飛濺潤滑。6-12 解：(1)兩輪的合理轉(zhuǎn)向如圖所示(2)兩輪的包角如圖所示(3) V帶與帶輪接觸處的彎曲應(yīng)力分布如圖所示，B1>加2(

37、4)載荷過大時，打滑首先出現(xiàn)在小帶輪處。由于小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，因此小帶 輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力，故打滑首先出現(xiàn)在小帶輪處(5) v辿巾13.14 100 1460 7 64mq帶速在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適V/ .1 H/S60 100060 10006-13 解：圖a、b、c所示的鏈傳動布置中鏈輪均按逆時針旋轉(zhuǎn)七、齒輪傳動7-1判斷題(1) -(2) X(3) X(4) V(5) X(6) XX(8) -(9) X(10) V(11) V(12) V(13) /(14)V(15)X(16) X(17) X(18) V(19) X(20) X(21)X(

38、22)X(23) X(24) X(25) X(26) X(27) /(28)X(29)X(30) V(31) X(32) V(33) X(34) X(35)X7-2填空題(1)基圓，基圓(2) 20°(3)等于，大于(4)怛定，不變(5)兩輪的模數(shù)相等、壓力角相等(6) > 1,實際嚙合線段/基圓齒距2軸向力，8° 25°(8)兩輪的模數(shù)相等、壓力角相等、螺旋角大小相等方向相反(9)右，14° 30' , 3mm(10)相切，相割，相離(11 )正，彎曲(12) 17(13)少，小(14) <350HBS ,齒面點蝕(15)輪齒折斷(

39、16)高(2050) HBS, (510) mm(17)齒面磨損(18)硬度(19)相反，相同(20)相同，不同(21)多(22)1.5(23) 2040(24)少，大，彎曲(25)浸油(26)10(27)直徑大小(28) 500(29)鑄造(30)同時參加嚙合的齒對數(shù)7-3選擇題(1)B(2) C(3) A(4) C(5) B(6) BC(8)B(9) C(10) D(11) D(12) D(13) A(14) D(15)B(16) D(17) A(18) C(19) A(20) C(21) A7-4 解：(1)嚙合線N1N2如圖所示；(2)節(jié)點P如圖所示；(3)兩輪的節(jié)圓如圖所示7-5 解

40、：分度圓直徑：d1 mZ| 2.5 20 50mm , d2 mz2 2.5 40 100mm齒頂圓直徑：dai (zi 2ha)m (20 2 1) 2.5 55mm齒根圓直徑:df1 (z1 2ha 2c )m (20 2 1 2 0.25) 2.5 43.75mm基圓直徑： db1 d1 cos50 cos20： 46.985mm標(biāo)準(zhǔn)中心距:d1d2a 2答：兩輪的分度圓直徑分別為50 100 75mm250mm、100mm,兩輪的齒頂圓直徑分別為55mm、105mm ,兩輪的46.985mm、93.969mm ,標(biāo)準(zhǔn)中心距為齒根圓直徑分別為 43.75mm、93.75mm ,兩輪的基圓

41、直徑分別為 75mm模數(shù)：m2a乙 z27-6 解:2 120 4mm20 40分度圓直徑：d1mz14 20 80mm , d2 mz2 4 40160mm齒頂圓直徑：da1(z12ha)m (20 2 1) 4 88mm齒根圓直徑：df1(z12ha 2c )m (20 2 1 2 0.25)4 70mm答：兩輪的模數(shù)為 4mm,兩輪的分度圓直徑分別為80mm、160mm,兩輪的齒頂圓直徑分別為88mm、168mm,兩輪的齒根圓直徑分別為70mm、150mm。7-7 解：(1)驗算齒面接觸疲勞強度查表7-6取載荷系數(shù)K=1.2,查表7-7取彈性系數(shù)ZE=188.9MPa 1/2z275u

42、一 一4253, bb275mm , d1 mz13 25 75mmH3mL，查表 7-4 取 Hlim1 580MPa、 Hlim2 300MPa , Hlim Hlim2 300MPaSh查表 7-8 取 S 1.1, H3m 迎 272.73MPaSh1.1滿足齒面接觸強度要求。(2)驗算齒根彎曲強度查圖 7-26 得 YFa1=2.72、YFa2=2.25 ,查圖 7-27 得 Ysa1=1.59、Ysa2=1.76E,查表 7-4 取 FE1 450MPa、 FE2 230MPa ,查表 7-8 取 Sf 1.25 Sffei 450F1-ST125360MPa， F2E2Sf230

43、184MPa1.25滿足齒根彎曲強度要求。答：齒面接觸強度和齒根彎曲強度均滿足7-8 解：開式齒輪傳動主要失效形式是齒面磨損和齒根折斷,2KTYFaYSabm2z1F得齒輪所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T bm/ f1max , 證查表7-6取載荷系數(shù) K=1.2, b=b2=40mm查圖 7-26 得 YFai=2.91、YFa2=2.27 ,查圖7-27 得 Ysai=1.56、Ysa2=1.74考慮磨損對齒厚的影響0.7FESF,查表 7-4 取 FE1 FE2 120MPa ,查表 7-8 取 Sf 1.3F1YFa1YSa264.622.91 1.5614.23,F2YFa2YSa264.622

44、.27 1.7416.36,F minYFaYSaF1 F2YFa1YSa1 YFa2YSa214.23齒輪傳動傳遞的最大功率Pnaxmax118583.33 509.55答：該齒輪傳動所能傳遞的最大功率為7-9 解：(1)選擇材料、確定許用應(yīng)力1060.62kW。69.55 100.62kW1)由表7-4選小齒輪材料用 38SiMnMo調(diào)質(zhì)，硬度為260HBS ,叫而1 =720MPa , oFE1=590MPa, 大齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為230HBS ,田爾2 =700MPa , (FE2=580MPa。屬軟齒面?zhèn)鲃?，二者的硬度差?0HBS。2)由表7-8 取 Sh=1.1, $

45、=1.25,許用應(yīng)力Hlim1H17201.1654.55MPa ，H2700 636.36MPa1.1F1FE15901.25472MPa ， F25801.25464MPa(2)1)按齒面接觸強度設(shè)計設(shè)齒輪的精度等級為 8級2)3)4)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩計算小齒輪分度圓直徑80齒輪齒數(shù)取 zi=25 , z2= iz1 =3.2 X 25=80,頭際傳動比i - 3.225由表7-6取載荷系數(shù)K=1.4,由表 7-9取齒寬系數(shù)d 1 ,由表 7-7取彈性系數(shù)ZE=189.8MPa1/2,則:5)模數(shù)d153.24m -z1252.13mm ,由表7-1取標(biāo)準(zhǔn)值 m=2.5mm齒輪分度圓直徑：

46、di mzi 2.5 25 62.5mm, d2 mz2 2.5 80 200mm6)齒寬b ddi 1 62.562.5mm ,取 b2=63mm, bi=68mm7)中心距(3)驗算輪齒的彎曲強度由圖7-26得齒形系數(shù) YFai=2.72, YFa2=2.25,由圖7-27得應(yīng)力修正系數(shù) Ysai=1.59, Ysa2=1.77 故所設(shè)計齒輪是安全的。(4)齒輪的圓周速度查表7-5可知齒輪選用8級精度是合適的。其他計算從略。7-10 解：(1)選擇材料、確定許用應(yīng)力1)由表7-4大、小齒輪材料均選用40Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火，小齒輪齒面硬度為52HRC,oFEi=720MPa,大齒輪齒面硬度為

47、 50HRC , (FE2=700MPa。屬硬齒面?zhèn)鲃印?)由表7-8取Sf=1.25,考慮磨損對齒厚的影響，許用應(yīng)力f 0.7 上SfFE1720700F1 0.7 -FE1 0.7 403.2MPa , F2 0.7 392MPaSF1.251.25(2)按齒輪彎曲強度設(shè)計731)齒輪齒數(shù)取 zi=17, Z2=izi=4.3X 17=73.1 ,取 Z2=73,實際傳動比 i 一 4.29172)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3)計算齒輪模數(shù)由表7-6取載荷系數(shù)K=1.2,由表7-9取齒寬系數(shù) d 0.6YFaiYSaiFi3.07 1.53YFa2Y 0.0116Fa2-sa2403.2 f22.2

48、6 1.753920.0101由圖7-26得齒形系數(shù) YFai=3.07 , YFa2=2.26 ,由圖7-27得應(yīng)力修正系數(shù) Ysai=1.53 , Ysa2=1.75由表7-1取m=3mm4)齒寬bd d1 0.6 3 17 30.6mm ,取 b2=32mm , bi=37mm其他計算從略。7-11 解：mn(zi z2)4 (21 50)螺旋角： arccos arccos 18” 47 482a2 150cos分度圓直徑：d1 型互 一4_2_ 88.73mmcos1847 48齒頂圓直徑:da1d1 2mn 88.73 2 4 96.73mm齒根圓直徑:2.5mn 88.73 2.

49、5 4 78.73mm答：螺旋角為18 4748,分度圓直徑分別為88.73mm、211.27mm,齒頂圓直徑分別為96.73mm、219.27mm,齒根圓直徑分別為7-12 解：78.73mm、201.27mm。小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:9.551069.55106小齒輪分度圓直徑:d1mnZicos圓周力:Ft2T1d1徑向力:Fr1軸向力:Fa1Fa2ni28cos1586.96mm2 79583.3386.96Ft1 tan ncosFt1 tan答：作用在兩個齒輪上的圓周力為1830.34N1079583.33N mm12001830.34 tan 20 689.69Ncos151830.34 tan15，490.44N1830.34N ,徑向力為 689.69N ,軸向力為 490.44N。7-13 解：(1)選擇材料、確定許用應(yīng)力1)由表7-4選大、小齒輪材料均用40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)后表面淬火,CHlim1 = oHlim2=