机械设计课后习题答案 -

第4章 带传动

4－1 已知一普通V带传动传递的功率P＝8KW，带速v＝15m/s，紧边与松边拉力之比为3：1，求该带传动的有效拉力Fe和紧边拉力F1。

Fe?V1000P8000解：∵ P? ∴Fe???533.33N

1000V153∵ Fe?Ff?F1?F2??F ∴ F1?Fe?800N

2

4－2有一电动机驱动的普通V带传动，单班制工作，主动轮转速n1=1 460r/min，中心距a约为370mm， dd1=140mm， dd2=400mm，中等冲击，轻微振动，用三根B型普通V带传动，初拉力按规定给定，试求该传动所能传递的功率。

解题要点： （1）根据题意可知

传动比 i?dd2/dd1?400/140?2.857

带长 Ld?2a0?0.5?(dd2?dd1)?0.25(dd2?dd1)2/a0

?2?370?0.5???400?140??0.25??400?140?/370?1633.9 mm

2??实际选用标准长度` Ld=1600mm

小带轮包角 ?1?180???dd2?dd1??180?/????

?180???400?140??180?/?3.14?370??139.74?

根据带传动工作条件，查表可得工作情况系数KA=1.1; 查表可得单根普通B型V带的基本额定功率P0=2.83kW; 查表可得单根普通B型V带的基本额定功率△P0=0.46kW; 查表可得包角系数Ka?0.89； 查表可得长度系数KL?0.92。

（2）根据z?KAP/[(P0??P0)KaKL]，可得该带传动所能传递的功率为

??3?(2.83?0.46)?0.89?0.92/1.1??7.347P?z(P0??P0)KaKL/KAkW

第5章 链传动

5.2 滚子链的标记“10A-2-100 GB1243-1997”的含义是什么？ 答：该滚子链为节距为15.875mm的A系列、双排、100节的滚子链，标准号为GB1243-1997。

5.4 为什么链传动通常将主动边放在上边，而与带传动相反？

答：链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。

带传动的紧边宜布置在传动的下面，这样可增大包角。

5.8 试分析如何适当地选择链传动的参数以减轻多边形效应的不良影响。 答：减轻多边形效应的不良影响的措施： (1)n1

(2)链传动尽量放在低速级； (3)选用小p，多 z 的链传动。

5．4如题图所示链传动的布置形式。小链轮为主动轮。在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，指出哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。）

题 5.4图

答：在题图示的六种链传动的布置方式中，b、d、e是合理的；a、c、f是不合理的。这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。另外，采用张紧轮张紧时，张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上，这样可增大包角。

第6章 齿轮传动

思考题

6.1齿轮传动常见的失效形式有哪些？闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则分别是什么？ 失效形式

答：齿轮传动常见的失效形式有：1、轮齿折断；2、齿面点蚀；3、齿面磨损 ；4、齿面胶合 ；5、齿面塑性变形。

闭式软齿面齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计，校核弯曲疲劳强度； 闭式硬齿面齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度； 开式齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计。

6.3 齿面点蚀首先发生在轮齿上的什么部位?为什么?为防止点蚀可采取哪此措施?

答：齿面点蚀首先发生在节线附近. 由于节线附近接触应力较大，且不易形成润滑油膜。

为防止点蚀可采取：提高齿面硬度、合理变位和增加润滑油的粘度等。

6.1有一单级直齿圆柱齿轮减速器，已知z1?32，z2?108，中心距a?210mm，齿宽大小齿轮的材料均为45钢，小齿轮调质，硬度为250 HBS，齿轮精度为8级，b?70mm，

输入转速n1＝l 460r／min，电动机驱动，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于10 000h。试求该齿轮传动能传递的最大功率。

解：根据题意，大小齿轮的材料均为45钢，小齿轮调质，硬度为250 HBS，闭式软齿面齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计。

ma?(z1?z2)

2m?2a?3 z1?z2d1?mz1?3?32?96

?d?b?0.73 d1z2?3.373 z1u?N1?60n1jLh?60?1460?1?10000?8.76?108

N1?2.59?108 u查图6.6曲线2 N2? KHN1?0.92

KHN2?0.96

取SH?1

??H1????H2??KHN1?Hlim1?0.92?560?515

SHKHN2?Hlim2?0.96?560?537

SH取??H????H1??515MPa

2d1?2.323KT1u?1?ZE???? ?du?[?H]?根据表6.3，ZE?189.8 根据v?KA?1KV?1.15K??1.15K?KAKVK??1.32u?[?H]??d??5所以：T1??1?d????2.23?10Nmm

?2.32?Ku?1?ZE?T1?9.55?106P?33.9kW

32?d1n160?1000???96?146060?1000?7.3m/s

Pn1

第8章 滚动轴承

思考题

8.1 滚动轴承由哪些基本元件构成?各有何作用?

8.2 球轴承和滚子轴承各有何优缺点，适用于什么场合? 8.3 我国常用滚动轴承的类型有哪些?它们在承载能力、调隙、调心等方面各有什么优缺点?

答：P182表8.2

8.4 什么是滚动轴承的基本额定寿命?在额定寿命期内，一个轴承是否会发生失效? 8.5 什么是接触角?接触角的大小对轴承承载有何影响? 8.6 选择滚动轴承类型时主要考虑哪些因素?

答：P188 的8.3滚动轴承的类型选择

8.7 怎样确定一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承的轴向载荷?

8.8 什么叫滚动轴承的当量动负荷?它有何作用?如何计算当量动负荷? 8.9 滚动轴承为什么要预紧?预紧的方法有哪些?

8.10 轴承的工作速度对选择轴承润滑方式有何影响?

8.11 滚动轴承的支承结构形式有哪几种?它们分别适用于什么场合? 8.12 滚动轴承组合设计时应考虑哪些方面的问题? 习题

8.1 一农用水泵轴用深沟球轴承支承，轴颈直径d=35 mm，转速n＝2 900 r／rain，径向负荷Fr=1 770N，轴向负荷Fa=720N，要求预期寿命6 000h，试选择轴承的型号。

8.2 某减速器主动轴用两个圆锥滚子轴承30212支承，如图8.30所示。已知轴的转速n＝960r／min，Fae=650N，Fr1=4 800N，Fr2=2 200 N，工作时有中等冲击，正常工作温度，要求轴承的预期寿命为15 000h。试判断该对轴承是否合适。 附：30212的有关参数如下：

Cr?102kN，e?0.4，X?0.4，Y?1.44，S?Fr/(2Y)

解：（1）S1?Fr14800??1600N 2Y2?1.44