机械设计答案

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1、第八章 一、选择题 8-1 B 8-2 C C 8-3 B 8-4 C 8-5 A 8-6 B 8-7 A 8-8 D 8-9 C,8-10 C,8-11 D,8-12 A,8-13 D,8-14 C,8-15 D,8-16 D,8-17 D,8-18 A,8-19 B,8-20 B,二、填空题 8-21 在平带或V带传动中，影响最大有效圆周力Fec的因素是 初拉力F0 、 摩擦系数（当量摩擦系数V ） 和 小轮包角1 。 8-22 V带传动在工作过程中，带内应力有：紧边、松边拉应力（1、2）、 离心拉应力c 、 弯曲应力（b1、b2 ） ，最大应力max= 1+c+b1 ，发生在 紧边刚绕上

2、小带轮处 。 8-23 带传动的主要失效形式为 疲劳破坏 和 打滑 ，其设计准则为 在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命 。 8-24 某普通V带传动，传递功率P=7.5KW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2），则F1= 1500 N和F2= 750 N。,8-25 带传动中，带的张紧方法有 安装张紧轮 和 调整中心距 两类。 8-26带传动过载打滑时，打滑现象首先发生在 小 带轮上，其原因是 小轮包角小于大轮包角 。 8-27在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在 高速 级，原因是 提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用。 8-28 V

3、带传动中，带的型号应根据 计算功率 和 小轮转速 选择。 8-29 在带传动中，带的弹性滑动发生的原因是带两边的拉力差及弹性变形。 8-30 带传动中，带的离心力发生在带绕在带轮上的部分。,三、分析与思考题 8-31 相同的条件下，为什么V带比平带的传动能力大？ 答：平带的工作面是和带轮接触的内周面，而V带的工作面是V带的两侧面，由于楔形增压作用，在同样的张紧力下，V带传动比平带传动能产生更大的摩擦力。因此V带比平带的传动能力大。8-32 带传动设计时，为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距过小和传动比过大，均会造成小轮包角1过小，降低传动能力。,8-34 带传动的主要失效形式是什

4、么？带传动的设计准则是什么？ 答：带传动的主要失效形式是：打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定 的疲劳强度和寿命。,8-33 在普通V带传动中，为什么一般推荐使用的带速为5v25m/s？ 答：一般v25 m/s。若带速过大（v25m/s），则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。 带速v也不能过小（一般不应小于5 m/s）。 P=Fev，带速太小，P小传动能力降低；或P一定时，使所需的圆周力过大，易打滑，从而使所需的胶带根数过多。,8-36 带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动

5、有何影响？ 答：在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的特性，是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力，将发生打滑，带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。,8-35 影响带传动工作能力的因素有哪些？ 答：1）（Fec）F0 、1 、f 2）（ v ）dd1 、n13） 型号,8-39 某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围为5001000r/min。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一种转速设计带传动？若大带轮上的负载为恒

6、转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动？为什么？,P一定，n2v，所需的有效圆周力 Fe，按较大的Fe设计带传动能够保证不打滑和具有一定的疲劳寿命时，当带传动高速运转时，就不会打滑和并具有一定的疲劳寿命，,按转速500r/min来设计带传动。,T一定， Fe =C， n2 v ，传递的功率 P= Fe v ,按转速1000r/min来设计带传动。,8-40一带式输送机装置如图。已知小带轮基准直径dd1=140mm，大带轮基准直径dd2=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提高生产率，拟在输送机载荷不变（即拉力F不变）的条件下，将输送带的速度v提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小

7、带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速要求，试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么？,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,解,输出功率P出=Fv,1、 dd2 , n2 , v，F不变，则 P出,输入功率P入 =Fe带v带,而,不变,Fe带(42%),可能引起打滑或疲劳失效。,减小dd2不可行。,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,解,输入功率P入 =Fe带v带,增大dd1可行。,2、 dd1 ，,且dd1 ，1 ，K ,dd1 ，P0 ,

8、dd1 ，b1 ,输入功率P1=FeVV，V带传动的有效拉力Fe不变，不会出现打滑和疲劳破坏。,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,解,3、输出功率P出=Fv,D ， v，F不变，则 P出,输入功率P入 =F带v带,而,不变,F带,可能引起打滑。,增大D不可行。,此题的答案告诉我们：用提高带速的办法提高带传动的功率是可行的， 带传动更适宜在高速下工作。,解：原V带传动比：,方案1、2的V带传动比：,原运输带速度：,现运输带速度：,同理方案3运输带速度提高：,三种方案都能使运输带速度提高42%左右，但只有方案2是合理方案， 方案1、

9、3都不能采用。,方案1、2运输带速度提高：,现运输带鼓轮转速：,原运输带鼓轮转速：,a) 平带传动,五、分析与思考题,b) V带传动,为什么带传动通常布置在机器的高速级？ 答：1）带传动布置在机器的高速级，带速高，带中的有效拉力小，不易打滑，且带的疲劳寿命长。2）带传动工作平稳性好，具有过载保护作用。,第九章 一、选择题 9-1 C 9-2 A 9-3 B 9-4 A 9-5 C 9-6 C 9-7 B 9-8 C 9-9 A,9-10 A,9-11 C,9-12 C,9-13 B,9-14 D,9-15 B,二、填空题 9-17 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其中 内链板

10、和套筒 之间、 外链板和销轴 之间分别为过盈配合，而 滚子和套筒 之间、 套筒和销轴 之间分别为间隙配合。 9-18 在链传动中，链轮的转速 越高 ，节距 越大 ，齿数越少，则传动的动载荷越大。,9-16 B,9-19 链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、 胶合 、 链条静力拉断 四种。在润滑良好、中等速度的链传动中，其承载能力主要取决于 链板的疲劳强度 。 9-20 链传动的 平均 传动比是不变的，而 瞬时 传动比是 变化的。 9-21 在设计图纸上注明某链条的标记为：16A-260 GB124311983，其中“16A”表示 A系列、链节距为p=25.4mm 。 9-22

11、链传动的润滑方式可根据 链节距 和 链速 来选择。,三、分析与思考题,923 链传动为何小链轮齿数Z1不宜过少？而大链轮齿数Z2不宜过多？,答：小链轮齿数Z1过少，运动不均匀性和动载荷太大。而大链轮齿数Z2过多，易发生跳齿、脱链。,926 为什么一般链节数选偶数，而链轮齿数多取奇数？ 答：链节数选偶数是为了避免过渡链节，而链轮齿数取奇数则是为了链轮和链节之间磨损均匀。,927 链节距的大小对链传动有何影响？在高速重载工况下，应如何选择滚子链？ 答：链节距越大，承载能力越大，但运动的不均匀性和动载荷也越大。在高速重载工况下，应选择小节距、多排链。,9-28 有一链传动，小链轮主动，转速n1=90

12、0，齿数z1=25，z2=75。现因工作需要，拟将大链轮的转速降低到n2250 r/min，链条长度不变，问：1. 若从动轮齿数不变，应将主动轮齿数减小到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？ 答：从动轮齿数不变，主动小链轮齿数z1= z2/i12= z2n2/n1=75250/900=20.8 取z1=21 （老书中）主动小链轮齿数由25降到21，由表9-10知，齿形系数KZ减小，而其它参数不变，链条所能传递的功率Pca= P0KZ KL KP下降。 (新书中）主动小链轮齿数由25降到21，由图9-13知，齿形系数KZ增加，而其它参数不变，链条所能传递的功率P= PcaKP/ KAKZ下降。

13、 2. 若主动轮齿数不变，应将从动轮齿数增加到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？,答：主动小链轮齿数不变，从动轮齿数 z2= z1i12= z1n1/n2=25900/250=90 取z2=90从动大链轮齿数由75升到90，而其它参数不变，链条所能传递的功率不变。,第十章 一、选择题 10-1 A、G D、E B、C、F、H、I、J,10-14 C 10-15 B 10-16 A 10-17 A 10-18 C 10-19 D,二、填空题 10-23 对齿轮材料的基本要求是：齿面 硬 ，齿芯 韧 ；齿轮传动中，软、硬齿面是以 齿面硬度 来划分的，当 HB350时为软齿面，一般取小、大齿轮的

14、硬度HBS1-HBS2为 3050 ，其原因是 小齿轮的循环次数多 ；当HB350时为硬齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1 = HBS2。,10-2 B 10-3 A 10-4 B 10-5 A 10-6 A 10-7 C,10-8 C 10-9 A 10-10 C 10-11 C 10-12 A 10-13 C,10-20 A 10-21 B 10-22 C,1024 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有 调质 、 正火 ， 而获得硬齿面的热处理方式有 渗碳淬火 、 整体淬火 、 表面淬火 等。,1025一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 点蚀 ，闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形

15、式是 断齿 ，开式齿轮传动的主要失效形式是 磨损 ，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是 胶合 。,1026 在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在 节线附近靠近齿根 处，其原因是该处 为单齿啮合区接触应力大 、润滑不良 摩擦力大。,1027 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是 悬臂梁 ，设计的主要参数是 模数m和齿宽b 。一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力 一般不相等 。,1028 齿轮齿面接触应力计算公式是在 赫芝 公式的基础上推导出的，影响齿面接触应力最主要的参数是 分度圆直径d1和d2(中心距a) 和齿宽。一对标准齿轮传动，若中心距、传动比等其他条件保持不变，仅增大齿数z1，而减小模数m，则齿轮的齿面接触疲劳强度 不变 。,1029渐开线齿轮的齿形系数YFa的物理意义是 轮齿形状对弯曲应力的影响 ，标准直齿圆柱齿轮的YFa值只与齿轮的 齿数z和变位系数x 有关。设有齿数相同的A、B、C三个标准齿轮，A为标准直齿圆柱齿轮，B为b15的斜齿圆柱齿轮，C为d=30的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，最小的是 C ，最大的是 A 。,