1、機械設計基礎課程習題第1章機械設計基礎概論1-1試舉例說明機器、機構和機械有何不同？1-2試舉例說明何謂零件、部件及標準件？1-3機械設計過程通常分為幾個階段？各階段的主要內容是什么？1-4常見的零件失效形式有哪些？1-5什么是疲勞點蝕？影響疲勞強度的主要因素有哪些？1-6什么是磨損？分為哪些類型？1-7什么是零件的工作能力？零件的計算準則是如何得出的？1-8選擇零件材料時，應考慮那些原則？1-9指出卜列材料牌號的含義及主要用途：Q275、40Mn、40Cr、45、ZG310-570、QT600-3o第2章現代設計方法簡介2-1簡述三維CAD系統的特點。2-2試寫出優化設計數學模型的一般表達式

2、并說明其含義.2-3簡述求解優化問題的數值迭代法的基本思想.2-4優化設計的一般過程是什么？2-5機械設計中常用的優化方法有哪些？2-6常規設計方法與可靠性設計方法有何不同？2-7常用的可靠性尺度有那些？2-8簡述有限元法的基本原理。2-9機械創新設計的特點是什么？2-10簡述機械創新設計與常規設計的關系。第3章平面機構的組成和運動簡圖3-1舉實例說明零件與構件之間的區別和聯系。題圖3-6炎升式水泵機為3-2平面機構具有確定運動的條件是什么？3-3運動副分為哪幾類？它在機構中起何作用？3-4計算自由度時需注意那些事項？3-5機構運動簡圖在何用途？怎樣繪制機構運動簡圖？3-6繪制圖示提升式水泵機

3、構的運動簡圖，并計兌機構的自由度.3-7試繪制圖示縫紉機引線機構的運動簡圖，并計算機構的自由度。3-8試繪制圖示沖床刃架機構的運動簡圖，并計兌機構的自用度.3-9試判斷圖a、b、c所示各構件系統是否為機構。若是，判定它們的運動是否確定(圖中標有箭頭的構件為原動件3-10計算圖a、b、c、d、e、f所示各機構的自由度,如有復合一鏈、局部自由度、或虛約束請指出。并判定它們的運動是否確定(圖中標有箭頭的構件為原動件E/1£'(a)此盤詫主體機構/1CA8BCBDK(c)精膈規機構B7777¥7777-QS(e)壓縮機機構題圖3-10fttirmHH9(b)沖壓機構CC%(

4、d)舞的機送布機構F-dJ(f)期木機機構幾種機構的運動簡圖nnr邁圖3-9構件組合系統第4章平面連桿機構4-1四桿機構的急回特性是何含義？什么條件下機構才具有急問特性？4-2什么是四桿機構的死點？試舉出幾個利用和克服死點的實例。4-3試述壓力角的概念，并分析它對機構的工作性能有什么影響？4-4舉例說明校篋四桿機構的三種演化方法。4-5如圖所示，已知AD=250mm：BC=265mm：CD=110mni：AB=60mni.fl是主動件.試確定:（1）該校鏈四桿機構的類型；（2）該機構的行程速比系數K。4-6分析圖示偏置曲柄滑塊機構仃曲柄的條件。當取滑塊為主動件時，試確定機構的死點位置。題圖4-

5、5較縫四桿機構題圖4-6曲柄存在條件分析4-7如圖所示,已知較鏈四桿機構各桿長度，試問：是校鏈四桿機構中的哪種基本機構；若AB是原動件,在圖中畫出此機構最小傳動角出現的位置：若以AB為原動件，該機構有無急回特性，為什么？4-8試設計一腳踏軋棉機的曲柄搖桿機構。如圖所示，要求踏板機構CD在水平位置上下各操10。，且CD的長度500mm.AD的長度是1000nmi試用圖解法求曲柄AB和連桿BC的長度？覬圖4-7校鏈四桿機構班圖4-9偏置曲柄滑塊機構4.9試用圖解法設計一自動上料機所用的偏置曲柄滑塊機構，如圖所示要求曲柄主動時，行程速比系數K=L4,被推運的工件的長度l=40mm.初選偏距e=20m

6、m，工作行程最大壓力角為滑塊的行程H應比工件的長度略大些，以保證料斗上的工件能順利下落。4-10試用圖解法設計擺動導桿機構.已知機架長度為50mm,行程速比系數K=2,求曲柄的長度4-11試用圖解法設計曲柄搖桿機構ABCD。已知搖桿CD長度是75mm.行程速比系數K=15機架AD長度為100皿搖桿的一個極限位置與機架間的夾角/CDA=45。4-12已知某操縱裝置采川國小皎錢四桿機構要求兩連架桿的對應位置為劭=45。，的=50。：%=800.6=70°；所的.|/3=1100.試用解析法確定各桿的長度第5章凸輪機構5-1凸輪機構常用的四種從動件運動規律中，哪種運動規律rr剛性沖擊？哪種

7、運動規律rr柔性沖擊？哪種運動規律沒有沖擊？$-2在圖示偏置出動從動件盤形凸輪機構中，已知AB段為凸輪推程廓線，試在圖上標出推程運動角4。5-3已知從動件升程h=30mm,£=150。,£=30。，3b=123,6；=60。，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“一t、s-t和、一匕5-4設計圖示偏置直動從動件盤形凸輪。已知凸輪以等角速度3i順時針方向回轉，偏距e=10mm,凸輪基圓半徑ro=6Onrni，滾子半徑口=10皿，從動件的升程及運動規律與題5-2相同，試用圖解法繪出凸輪的輪廓并校核推程氏力角.題圖5-4題圖5-2題

8、圖5-65-5已知條件同題5-4,試用解析法通過計算機輔助設計求凸輪理論輪廓和實際輪廓上各點的坐標值（年隔1伊計算一點），推程壓力角的最大值Ggx,并打印凸輪輪廓。5-6在圖示門動車床控制刃架移動的滾子擺動從動件凸輪機構中，已知loA=60mm,1AB=36mm,r0=35mm.rT=8min,從動件的運動規律如下：當凸輪以角速度必逆時針方向回轉150°時,從動件以箍諧運動向上擺15。：當凸輪H150°轉到】80。時，從動件停止不動：當凸輪門180。轉到300。時，從動件以簡諧運動擺回原處：當凸輪自3000轉到360。時，從動件又停止不動。試繪制凸輪輪廓.5-7試設計一平底

9、宜動從動件盤形凸輪機構。已知凸輪以等角速度硒逆時針方向I可轉.凸輪的城圓半徑ro=40mm,從動件升程h=20nini.d=1200,3,=30%3b=120。,“=90。，從動件在推程和回程均作簡諧運動。試繪出凸輪的輪廓。5-8用作圖法求圖示中各凸輪從圖示位置轉過45。后機構的壓力向a,并在圖上標注出來。第6章齒輪機構6-1漸開線齒輪卜.哪一圓的壓力角為標準值？哪一圓的壓力角最小？一般所說壓力角是指哪個圓卜.的壓力角，壓力角取50會有何問題？6-2現有4個標準齒輪：叫=4mm,Z=25,in2=4mm,z2=50.m3=3mm.2=60：m4=2.5min.z4=40：試問：（1）哪些齒輪的

10、漸開線形狀相同？<2）哪些齒輪可以配對正確岫合？<3）哪些齒輪可用同一把滾刀切制？6-3斜齒輪和錐齒輪的當局齒輪以及當量齒數是如何定義的，其意義何在？6-4漸開線變位齒輪和標準齒輪相比較，哪些參數和尺寸發生了改變？哪些未發生改變？6-5試述所學各種齒輪機構的一對齒輪的正確嚙合條件。6-6蝸桿機構的傳動比如何計算？能否用分度圓宜徑之比表示其傳動比？為什么？6-7為何要引入蝸桿宜徑系數q?6-8有一對外哂合正常齒標準匕齒圓柱齒輪機構，己知：m=2.5mm.a=112.5mm.i=2.6。試計算這對齒輪的分度圓出徑、齒頂明直徑、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例

11、弦齒厚.6-9一對外嚙合的標準1*齒圓柱齒輪的小齒輪丟失，現測得大齒輪：z,=52,4：=135mm,m=2.5inni.a=112.5mm,試確定這對齒輪的齒制以及小齒輪的齒數和齒頂風直徑，以便配制.6-10標準直齒圓柱齒輪機構中的一對齒輪,已知模數m尸2mm,a=20°,z】=20,z,=40,若安裝中心距a=61mm,試問這對齒輪是否屈于標準安裝？此時，節回半徑與分度圜半徑、嚙合角與壓力角是否用等？6-11用齒條插刀切制-心齒圓柱齒輪。已知被加工齒輪輪坯的角速度=5ra&s,刀具的移動速度為0375mis,刀具的模數m=10mm,壓力角a=20、試問：被加工齒輪的齒數z

12、1=?如果齒條的中線距離齒輪坯中心為77mm,則被加工齒輪的分度圓齒厚是多大？6-121對正常齒制的外嚙合標準斜齒圓柱齒輪zi=33,Z2=66,m=5inm=試問:若標準中心距a=250mm,試求螺旋角£、分度圓立徑d和齒頂響宜徑明：若不改變模數和內數，能否將這對齒輪裝在中心距為255mm的兩平行軸上。6-13已知一對正常齒制漸開線標準斜齒圓柱齒輪a=250mm.Zi=23»z2=98.mn=4mm,試計算其螺旋角、端面模數、端面壓力角、當量齒數、分度圓直輕、與頂圓直徑和齒根圓.6-14已知一對正常齒制等頂隙收縮的漸開線標準以齒圓錐齒輪，軸交角£=90°

13、;,Z1=17,z2=43,m=3nim,試求兩輪的分度圓錐角、分度閥H徑、齒頂網立徑、齒根圓宜徑、錐頂距、齒頂角、齒根角、頂錐角、根錐角和當量齒數.6-15已知蝸桿機構的參數如卜.：蝸桿頭數zi=2.蝸桿宜徑系數q=8.蝸輪齒數z?=46模數m=8mm»試計算該蝸桿機構的傳動比1、中心距a及蝸桿和蝸輪的主要尺寸。第7章間歇運動機構7-1試比較棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構及凸輪間歇運動機構的特點和用途。7-2槽輪機構的運動特性系數r=0.4表示什么意義？為什么運動特性系數必須大于零而小于1?五個槽的單銷槽輪機構的運動特性系數r等于多少？7-3已知槽輪的梢數z=6,撥盤的圓銷數K

14、=l轉速n=60rmin,求梢輪的運動時間td和靜止時間叮7-4設計一槽輪機構，要求槽輪機構的運動時間等F停砍時間,試選擇槽輪的槽數和撥盤的惻銷數。7-5在六角車床上六角刀架轉位用的槽輪機構中，已知情數z=6,槽輪的靜止時間t）=5/6s,槽輪的運動時間1d=2s,求槽輪機構的運動系數r及所需的回銷數K第8章聯接題圖8-58-1試比較普通螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋的特點，各舉，例說明它們的應用.8-2螺紋的H鎖性和效率各與哪些因素有關？8-3試計算普通螺紋M20、M20XL5的螺紋升角：并說明在靜敦荷卜.這兩種螺紋能否白鎖（已知摩擦因數f=01015）.8-4將承受軸向變載荷的聯接螺栓的光桿部

15、分的直徑縮小，有什么好處？8-5如圖所示三塊板用4個M10螺栓固定，若螺栓的性能等級為4.6,裝配時控制預緊力，接合面間的摩擦因數f=0.15,求其允許的最大橫向拉力F。8-6如圖所示為一拉桿螺紋聯接，已知拉桿上的拉力F為50000N,我荷稔定,拉桿材料為Q235鋼（對照螺栓的性能等級為4.6）,試設計此聯接.電圖8-6g，7一凸緣聯軸器，允許傳遞的最大轉矩T為1500Nm（靜栽荷），材料為HT250,半聯軸器用4個M16校制孔螺栓聯接成一體.螺栓的性能等級為4.8,試選取合適的螺松長度，并校核其剪切和擠壓強度.如果改為M16的普通螺檢聯接.已知螺栓的性能等級為4.8,接合面的摩擦因數為0.1

16、5,安裝時不控制預緊力，試確定螺栓數.8-8圖8-23所示為一汽缸，缸蓋和缸體用螺栓聯接。已知汽缸內'（體質力p最大為2.5NlPa.缸蓋和缸體均為鋼制，汽缸內徑D=180inm;為了保證密封性要求,螺栓間距不得大了4.5d（d為螺紋大徑），限設計此聯接并確定螺栓分布咧立徑.8-9受軸向栽向的緊燥徑聯按，被聯接件間采用橡膠集片.已知螺栓預緊力Qo=15OOON,軸向作載荷Qe=10000N,求螺栓所受的總拉力和我聯接件間的殘余預緊力。8-10試為題8-7中的聯軸器選擇平鍵并校核平鍵聯接的強度。第9章螺旋傳動9-1試確定圖9-la所示的卜斤頂的螺桿和螺母的主要尺寸。已知起重量最大為40k

17、N,最大舉起高度4501nm.螺桿用45綱，螺母用鑄鐵。(注意：需要校核螺桿穩定性和自鎖性)第10章齒輪傳動10-1齒輪傳動的主要失效形式有那些？設計準則如何？10-2齒寬系數的大小對齒輪傳動有何影響？模數和齒數對齒輪傳動有何影響？設計時應如何選取？10-3齒形系數*與哪些因素有關？兩個直齒圖柱齒輪的模數和齒數分別為m】=20mm.z,=20;m：=2mm,Z2=20,其齒形系數是否相等？10-4根據蝸桿傳動的失效特點,設計時應如何選徑蝸桿副材料？10-5綱桿傳動為什么要進行熱平衡計算？10-6有一直齒圓柱齒輪傳動,原設計傳遞功率P.主動軸轉速n】。若其他條件不變，輪齒的工作應力也不變.當主動

18、軸轉速提高一倍，即nj=2n時,該齒輪傳動能傳遞的功率P'為若干？10-7有一直齒胸柱齒輪傳動,允許傳遞功率P,若通過熱處理方法提高材料的力學性能,使大小齒輪的許用接觸應力。H：、各提高30%.試問此傳動在不改變工隹條件及其他設計參數的情況下.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：有一直齒圓柱齒輪傳動,允許傳遞功率P,若通過熱處理方法提高材料的力學性能.使大、小齒輪的許用接觸應力oH2、oHl各提高30%。試問此傳動在不改變工隹條件及其他設計參數的情況下.抗疲勞點蝕允許傳遞的扭矩和允許傳遞的功率可提離百分之幾？解由公式可知,由抗疲勞點蝕允訐的最大扭矩有關系:設提高

19、后的轉矩和許用應力分別為T1'、。卬當轉速不變時.轉矩和功率可提高69%o10-8單級閉式直齒圓柱齒輪傳動,小齒輪的材料為45鋼調質，大齒輪材料為ZG31O-57O正火.P=4kV.n1=720r/min,m=4inm,z】=25,z2=73.b!=84mm,b2=78mm,單向傳動，敘荷有中等沖擊,用電動樣區動.試問這對齒輪傳動能否滿足強度要求而安全工作。解：軟齒面閉式齒輪傳動應分別給算其接觸強度和彎曲強度。(1)許用應力宣教材表11-1小齒輪45鋼調質硬度：210230HBS取220HBS;大齒輪ZG27O-5OO正火硬度:140170HBS,取153HBS。查教材圖H-7知aHl

20、inil=560MPa.(rHlmi2=335MPa查教材圖IMOuFliml=180MPa,erFhinl=130MPa查教材表11Y取SH=1.1.SF=1.4故：=509JiFoaito<7-J=七±=129Mpa1rtl,1.4130m.eaMPa1.4(2)驗算接觸強度,驗算公式為:其中：小齒輪轉矩Z=955x101955x10*xA=53055.e為720查教材表H-3得.鼓荷系數K=1.3齒寬b=b2=78min中心距ijufZj4-z,)-ix4x(25+73)«196mt齒數比u=z2/zl=73/25=2.92e.Sx53055O92+»

21、7Sxl9tf252則：aH<aHl,(rH<(TH2t能滿足接觸強度。(3)驗算客曲強度,驗算公式：其中：查教材圖119得.齒形系數:YF1=2.72,YF2=2.26則:，2x13x53055x1727tx4'*25-Dx226rn10MPa<kn滿足當曲強度10-9已知閉式直齒圖柱齒輪傳動的傳動比1=4.6.n尸730r/mrn.P=30kW,長期雙向轉動,教荷有中等沖擊,要求結構緊湊。目1=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。解：硬齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是折斷,設計方法是按變曲強度設計,并驗算其齒面接觸強度。(1)許用卷曲應

22、力查教材表11-1.大小齒輪材料40Cr表面淬火硬度：5256HRCt取54HRC。查教材圖1110得。Fhm=320MPa.查材料圖11-7得oHhm=1220MPao查教材表11YSF=L6.SH=1.2,因齒輪傳動是雙向工作.瑪曲應力為對稱循環.應將極限值乘70%o320x0.7-x0.7-lAQMPaIf-1017MPa艮$12(2)按變曲強度設計.設計公式:其中：小齒輪轉矩J；=955xl01-=955xlOax30730=392466mm查教材表11-3得.載荷系數K=L3取齒寬系數Wa=0.4齒數z2=izl=46x27=124.2.取z2=124齒數比u=z2/zl=124/2

23、7=459應將齒形系數較大值代入公式,而齒形系數值與齒數成反比，將小齒輪的齒形系數代入設計公式.查教材圖11-9得，齒形系數YF1=2.67因此；4x1<1x592462670.4x(43»+1)x2Tx140取模數m=3mm(3)驗算接觸強度,驗算公式:其中：中心距a-w(zj+z0=xlx(27+124)=Z26.5«bii產，b=y.a=04x2265=90.6mm取b=90mm滿足接觸強度10-10說明下列幾種情況下應采用的是斜齒輪的齒數還是當量齒數:計算斜齒圓柱齒輪傳動的角速比；用成型法切制斜齒輪時選盤形銃刀；(3)計算斜齒輪的分度圓直徑；(4)齒根殛曲強度

24、計算時查取齒形系數。解斜齒圓柱齒輪的齒數z與其當量齒數ZV之間的關系：氣一千(1)計算傳動的角速比用齒數。(2)用成型法切制斜齒輪時用當量齒數選盤形銃刀刀號。(3)計算斜齒輪分度圓直徑用齒數。(4)計算變曲強度時用當量齒數查取齒形系數。10-11兩對齒輪分別為：4=5mm,Zi=40.z?=158,£=8。06'34"及mj】。.Zi=20,z2=79.£=8。0634”,其他條件(如材料、硬度、齒寬、轉的等)均為主動輪與主動輪,從動輪與從動輪對應相等。試問：兩對齒輪的接觸疲勞強度是否相等？變曲疲勞屈度是否相等？若傳動速度低,短時超載大,用哪一對合適？若傳

25、動速度高,用哪一對合適？10-12斜齒圖柱齒輪傳動的轉動方向及螺旋線方向如圖a所示，試分別在圖b和圖c中畫出輪1為主動時和輪2為主動時軸向力F”及Fq的方向題圖10-12解見題11-7解圖。從題圖中可看出.齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當齒輪1為主動時按左手定則判斷其軸向力：當齒輪2為主動時按右手定則判斷其軸向力1043某兩級斜齒圓柱齒輪減速器,傳遞功率P=40kW.電機驅動.雙向轉動,數荷平穩,高速級轉速山=1470rnim.齒數z】=19.z2=63,模數111c=3mm.螺旋角介18。5318”.齒寬bi=60mm.b2=55nmi.小齒輪材料為20CrMnTi滲破淬火,大齒輪材料為20C

26、r滲碳淬火.試校核此高速級齒輪傳動的強度。解軟齒面閉式齒輪傳動應分別校核其接觸強度和變曲強度。(1)許用應力查教材表11-1小齒輪40%InB調質硬度：240280HBS取260HBS;大齒輪35slMn調質硬度：200260HBS.取230HBS。查教材圖11-7.oHlim=690MPa.aHlim=660MPa;查教材圖nio：aFhml=240MPa.aFlun2=230MPa;查教材表11-4取SH=1.1.SF=1.4故：600MPa240x0.7=120A£Po1.4窖"。7230xO.7-115KPa1.4(2)驗算接觸強度.其校核公式:其中：小齒輪轉矩7；

27、=935xlOi=935x10*x1470載荷系數K=11查教材表113得齒寬b=b2=80nun中心距2KxM/f0*1)=2M16slsx3x(21+107)=2DOmw齒數比u=z2/zl=107/21=5.1則:(1,1x1.43x10stoxWxs.i=45140/0.滿足接觸強度。(3)驗算客曲強度，校核公式:27tlzcos,-Kv-小齒輪當量齒數coflcos?16015,=23.72大齒輪當量齒數治1078s7cnl6T5,120J2查教材圖11-9得齒形系數YF1=2.77、YF2=2.18tOxTCl%“考3嚼=43迎。引力滿足變曲強度。10-14已知單級閉式斜齒圓柱齒輪

28、傳動.P=10kW.Q1=1210rimn.1=43,電機驅動.雙向傳動,教荷有中等沖擊,設小齒輪用45MnB調質,大齒輪用45鋼調質.z產21.試計算此單級齒輪傳動。解軟齒面閉式齒輪傳動應按接觸強度設計.然后莫算其笠曲強度：(1)許用應力查教材表11-1小齒輪40MnB調質硬度:240128OHBS取260HBS;大齒輪45鋼調質硬度:210230HBS,取220HBS。查教材圖1】-7:aHlini=690MPa.aHlim=555MPa;查教材圖11-10：gFinn1=240MPa.aFlun2=180MPa;查教材表H-4取SH=1.1.SF=1.4.故：STIMPa5T740x0.

29、7-x0.7nDMPa1.4mx(L7=90J£Fa1.4(2)按接觸強度設計,其設計公式:"9嚙(既其中：小齒輪轉矩Z=955xlOi=955xlOixJL=719xlO4%1210查教材表11-3得敦荷系數K=13.齒寬系數、取g=0.3中心距“尸7*+、=丁盹(21+1叼=皿ZCCMpZCOS1O齒數比u=i=4.3將許用應力較小者。H=。H2=505MPa代入設計公式,取中心距a=170inm初選螺旋角6=14。大齒輪齒數z2=izl=4.3x21=90.3.取z2=90齒數比：u=z2/zl=90/21=4.29模數lacosfl2x165xcosl40m.=-=

30、Z97e4421*90取mn=3min螺旋角-irw3xpi90)KXJWfrz2x170(3)驗算其堂曲強度.校核公式:21小齒輪當量齒數2235大齒輪當量齒數90«/11039,95*查教材圖119得齒形系數YF1=2.82.YF2=2.22.b=Waa=03x170=51nim2X13X7J9X104x2J2xcosllSy51x3丁21=47MPa<knl滿足客曲強度。1045斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖所示,試問：低速級斜齒輪的螺旋線方向應如何選擇才鑿使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反；低速級螺旋角£應取多大值才能使中間軸上兩個軸向力相互抵消。解(1)要使

31、中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反,則低速級斜齒輪3的螺旋經方向應與齒輪2的旋向同為左旋,斜齒輪4的旋向應與齒輪3的旋向相反.為右旋。(2)由地圖可知：nm2=3mm、z2=52、02=15,、mn3=5mm、z3=17分度圓直徑d=mnz;cos0軸向力要使軸向力互相抵消,貝hFa2=Fa310-16一對閉式直齒圓錐齒輪傳動.已知工=6+2=90。,1=2.7.z1=16,P=7.5kW,ni=840rmm,用電動機驅動,單向轉動,載荷有中等沖擊。要求結構緊湊.故大小齒輪的材料均選40Cr表面淬火.試計算此傳動。解硬齒面閉式齒輪傳動應按殛曲強度設計,然后給算其接觸強度。(1)許用應力查教材表11

32、-1齒輪40Cr表面淬火硬度：52-56HRC取54HRC。查教材圖11-7:0Hhm=1220MPa查教材圖11-10:gFhm=320MPa查教材表11-4取SH=1.2tSF=1.6故：衛1017”。1.22)按彎曲強度設計,其設計公式:其中：小齒輪轉矩7：=955xl01=955xl0ixZ=t53xl(rww%S40查教材表11-3得載荷系數K=L3,齒寬系數.取WR=0.3大齒輪齒數z2=izl=2.7x1.6=43.2,取z2=43齒數比：u=z2/zl=43/16=269分度圓錐角=90°-=900-20.410=6959。小齒輪當量齒數17.1c<k.cos2

33、0.41016大齒輪當量齒數43cos6959Q1233查教材圖119得.齒形系數YF1=3O8,YF2=2.18則平均模數:03x4大調模數29t=331MDW1一。%.1-05x03取me=4nim（3）校核其接觸強度，驗算公式:其中：分度圓直徑di=meZi=4x16=64mmd->=iiieZ2=4x43=172mm維距齒寬b=|/RRe=0.3x91.8=27.5mm取b=28mmicr避般田SxZ69335何QW.巾_S35%.一但,"bbi9Lt-O5x2«則：滿足接觸強度。10-17已知直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器布置如圖。錐齒輪m=5mm.b=50m

34、m.z,=25.z,=60;斜齒輪moNmm,z1=21,z>=84o欲使軸H上的軸向力在軸承上的作用完全抵消.求斜齒輪3的螺旋角為的大小和旋向。解（1）圓錐齒輪2的相關參數分度圓直徑d2=mez2=5x60=300mm分度圓錐角62=arctanz2fz1=arctan60/25=<57.38平均直徑軸向力言茲。=若年加。6731。&am,p;nb,sp;(2)斜齒輪3相關參數分度圓直徑<工膽旦&nb,sp;mPc0s戶軸向力41ZD(3)相互關系126x20axsn67.3S00.166因Fa2=Fa3得：(4)由題圖11.5可知.圓錐齒輪2的軸向力Fa2

35、指向大偏,方向向下；斜齒輪3的軸向力Fa3方向指向上,轉動方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動齒輪，根據左右手定則判斷，其符合右手定則,故斜齒輪3為右旋。1048如圖所示蝸桿傳動,蝸桿主動.已知T=20N,m.m=4mmtz】=2.d!=50mm,蝸輪齒數的=50,傳動的嚙合效率”=0.75。試確定：蝸輪的轉向：蝸桿與蝸輪上作用力的大小和方向。題圖10-151049如圖所示為蝸桿傳動和超稚齒輪傳動組合。已知輸出軸上的錐齒輪4的轉向上。欲使中間軸上的軸向力能部分抵消.試確定：蝸桿傳動的螺旋線方向和綱桿的轉向；(2)在圖中標出各輪軸向力的方向。題圖10-1910-20試設計一蝸桿傳動。已

36、知電動機功率P1=7kW,轉速H=1440r/mm.蝸輪軸轉速為n2=80r/nim,鼓荷平穩.單向傳動。蝸輪材料選錫青銅ZCuSnlOPl.砂型；蝸桿選用405,表面淬火。10-21某蝸桿減速器輸入功率P產3kV.Z1=2,箱體散熱面積為1m:.通風條件較好,室溫20c.試3僉算油溫是否滿足使用要求。第11章輪系1M在圖示的輪系中已知z】=15,z2=251z2=15.z3=30,z3=15tz4=30tz4=2tz$=60.馬=20(m=4mm),若n產500r/min,求齒條6線速度v的大小和方向。題圖11一111-2圖示為一浪齒機工作臺的傳動系統,已知各輪齒數為zi=15tZ2=28.

37、z3=15tZ4=35.z8=1,z9=40;A為單線浪刀Za=1.B為被切輪坯。現欲加工64個齒的齒輪.求傳動比11-3圖示輪系中，各輪齒數為Z1=Z2=Z3=4=20.23=25=60.模數均為m=2inm,求傳動比115；齒輪1、2及齒輪2、3的中心距am，a?”11-4圖示輪系中,蝸桿1是單線右旋，轉速n尸1000”:mn.z2=50.z2=z3=2O.z4=60,求輸出軸轉速口出題圖11-411-5在圖示馬鈴薯挖掘機構中，齒輪4固定不動.挖叉固連在齒輪3上。挖薯時.十字架1回轉.挖叉始終保持一定的方向.齒輪1、2、3的齒數分別為zi、z?、Z3,間各輪齒數有何關系？11-6圖示輪系中

38、已知zi=22,z3=88tz3=z5o試求傳動比iis。題曲11-6題圖11-511-7在圖示行星齒輪減速器中.已知z產z?=17.z3=5L當手柄轉過9(T時,轉盤H轉過多少度？11-8在圖示圓錐齒輪組成的行星輪系中，已知各輪齒數z】=20.z2=3O,zr=50,z3=8O.輪1的轉速n1=50Hmm.試求nH的大小和方向。11-9求圖示輪系的傳動比Iwo已知Zi=Z2=25.z：=z3=20tzH=100tz4=20oIMO已知Z】=17.Z2=2O,Zj=85fz4=18t馬=24.z(j=21.z7=63t求：(1)ni=10001rmin.11產10000nmin時.np=?(2

39、)當。1=口4時.np=?(5)當ni=10000r'min.n4=10001rnirn0>t.np=?題圖n911-11在圖示輪系中.己知Z1=Z4=4O.z211-12圖示輪系中已知z】=Z3=16.z2=3Z5=3O,Z3=Ztf=100,求11H。,z4=80tz$=42fz6=z7=14tzs=46t求i】$。第12章帶傳動12-1為什么在帶傳動中彈性滑動不可避免？12-2V帶傳動的最大TT效拉力F«與哪些因素有關？12-3簡述造成帶傳動傳動比不能保持恒定的原因.12-4有一帶式輸送裝置,其異步電動機和齒一輪減速器之間用普通V帶傳動，電動機功率P=8kW,轉速

40、Hi=960rmin,減速器輸入軸的轉速g=360r/min,允許誤整為05%,運輸裝置工作時有輕度沖擊,兩班制工作，試設計此帶傳動.12-5一普通V帶傳動，帶的型號為B型，傳遞的功率尸=9k見帶速y=llni/s,帶與帶輪間的摩擦因數f=0.3,帶在小輪上的包角四=170°。試求:傳遞的圓周力:緊邊、松邊拉力；（3）離心力在帶中引起的拉力：（4）所需的初拉力：（5）壓軸力。12-6計克習庖12-5的帶傳動中的各種應力以及最大應力。第13章鏈傳動13-1鏈傳動有那些特點，適用那些場合？13-2鏈傳動中小鏈輪齒數zI不能過少,大鏈輪齒數與不能過多，其原因是什么？13-3分析鏈傳動工作時

41、動載荷的大小與那些因素有關.13T用P=5.5kW.ni=1450rmin的電動機，通過鏈傳書驅動一液體攪拌機，致荷平穩，傳動比1=3.試設計此鏈傳動。13-5選擇并驗算一輸送裝置用的傳動鏈。已知鏈傳動傳遞的功率P=7.5kW,主動鏈輪的轉速m=960r/mm.傳動比1=3.2,I：作情況系數"=1.5,中心用aS650mm（可以調節）.第14章軸14-1軸按承載性質的不同可分為哪三種？14-2軸最常用的材料是什么？如果優質碳素鋼的軸剛度不足,改用合金鋼能否解決問題？14-3零件在軸上軸向固定的常見方法有哪些？各有何特點？14-4圖中I、11、川、IV軸是心軸、轉軸、還是傳動軸?14

42、-5已知一傳動軸傳遞的功率為37kW,轉速n=900ivmm,如果軸上的扭切應力不許超過40Mpa.試求該軸的直徑？14-6己知一傳動軸H徑d=32inm.轉速n=1725r/mn,如果軸上的扭切應力不許超過50MPa,向該軸能傳遞多大功率？14-7圖示的轉軸，宜徑d=70nim,a=320mm.傳遞的轉矩T=235ONm,F=9200N.若軸的許用彎曲應力n>=80MPa,求長度x的大小。題圖14-4題圖14-714-8已知一單級直齒圓柱齒輪戰速器,用電動機宜接拖動,電動機功率P=22kW.轉速n】=1470r/min.齒輪的模數m=4mm,齒數z】=18,z2=82.若支承間跨距1=

43、180mm（齒輪位于跨距中央），軸的材料用45號鋼調項，試計算輸出軸危險截面處的直徑414-9圖示二級圓柱齒輪減速器。已知高速級傳動比1】2=2.5,低速級傳動比小=4。若不計輪齒哂合及軸承摩擦的功率損失，試計克三根軸傳遞轉矩之比，并按扭轉強度估克三根軸的軸徑之比.14-10設計圖示“齒圓柱齒輪減速器的輸出軸。已知該軸傳遞的功率P=1lkW.轉速n=225r/mm,從動齒輪的齒數Z2=72,模數m=4mm.輪毅寬度L=70mm,選用注徑系列為2的深溝球軸承，兩軸承中心間距離為130inm-題圖14-914-11一鋼制等直徑t軸，只傳遞轉矩T=4000Nin.許用切應力r=50MPa。長度為18

44、00mm,要求軸母米長的扭轉角0不超過OS,試求該軸的直徑.14-12與H徑075mm實心軸等扭轉強度的空心軸，其外徑&=85mm,設兩軸材料相同，試求該空心軸的內徑%和減輕重量的百分率。14-13圖示為某減速器輸出軸的裝配結構圖，指出圖中1、2、3、4處結構錯誤，并繪制正確的結構草圖.題圖14-13第15章軸承15-1滑動軸承的摩擦狀態有幾種？各有什么特點？15-2滑動軸承有哪些類型？滑動軸承的結構型式有哪幾種？各適用在何種場合？15-3對軸瓦軸承襯的材料有哪些基本要求？15-4滾動軸承類型選擇的基本原則TT哪叫？15-5角接觸軸承的內部軸向力是如何產生的,其方向如何判斷？大小如何計

45、算？角接觸軸承為何通常成對使用？15-6說明下列滾動軸承代號的意義.6208N208P67207C3O2O9P515-7有一非液體摩擦徑向滑動軸承,已知軸頸”徑為100mm,軸瓦寬度為100mm,軸的轉速為1200rimii,軸承材料為ZCuSnlOPl,試問它允許承受多大的徑向荻荷？15-8已知某支承采用非液體摩擦徑向滑動軸承,軸承所受徑向我荷Fr=25000N,軸頸宜徑d=90mm.軸的轉速為n=8.3rmin,材料為ZCuZn38Mn2Pb2,試設計此滑動軸承.15-9已知F列軸承承受的徑向載荷E和軸向載荷巳，試計算當量動載荷。(1) N2O7軸承，F=3553NFa=0：(2) 621

46、5軸承.Fr=6500NFllOON：(3) 30313軸承，Fx=8700NF,=5310N.15-10某機械傳動裝置中，已知軸承型號是6312,軸承所受徑向載荷F產5400N,軸向我荷F,=2600N.軸的轉速n=12503mm.運轉中仃輕微沖擊，預期等命卬=500。h,工作溫度t<100*C。問該軸承是否適用？15-11根據工作條件，某機械傳動裝置中，軸的兩端各采用一個深溝球軸承，軸徑d=35mm,轉速n=2000r/min,每個軸承承受徑向載荷FZOO。N,常溫下工作，載荷平穩，預期壽命卬=8000h,試選軸承型號.15-12根據工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸球軸承，如

47、圖所示。已知兩個軸承的我荷分別為Fn=1470N,Fr2=2650N.外加軸向載荷叢=1000N,釉頸直徑d=40mm,轉速n=5000出血,常溫下運轉，有中等沖擊，預期壽命Lj=2000h,試選軸承型號.15-13根據匚作條件，初步決定在軸的兩端選用兩個角接觸球軸承7207AC,如圖所示，軸頸直徑d=35mm.工作中有中等沖擊,轉速n=1800i/min,已知F3390N,Fr2=1040N,軸向致荷K=870N,試計算其工作壽命.題圖15-12題圖15-13第16章聯軸器、離合器和制動器16-1聯軸器和離合器的主要功用是什么？有何異同？16-2常用的聯釉器和離合器有哪些主要類型？各具有什么

48、特點？16-3剛性凸緣式聯軸器如何對中？16T萬向聯軸器有何特點？雙萬向聯軸器安裝時應注意什么問題？16-5離合器應滿足哪些基本要求？題圖16-716-6電動機與減速器之間用聯軸器相聯，戰荷平穩，電動機功率P=15KW,轉速n=960r/min,兩外伸軸徑d均為35mm,長度為70mm,試選擇聯軸器。16-7試選擇圖示的蝸桿蝸輪減速器與電動機及卷筒之間的聯軸器。已知電動機的功率Pi=7.5KW,轉速n=970r/nim,電動機軸立徑d】=42mm,減速器傳動比1=30,傳動效率=0&輸出軸直徑d=60mm.工作機為輕型起重機。第17章機械的平衡與調速17-1某汽輪機轉子質量為1000kg,由于材質不均及葉片安裝誤差使質心偏離回轉軸線0.5mm.當該轉子以5000r/mm的轉速轉動時，其離心慣性力有多大？是自重的幾倍？17-2圖示盤形回轉件上有兩個偏心質量。已知mi=8kg,m?=4kg,r】=80nun,n=110min,