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第一章绪论1.机器是用来代替人们体力和部分脑力劳动的工具。
2.机器的基本组成要素是机械零件。
第二章机械设计总论1.原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源。
2.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
3.传动部分是用来完成运动形式、运动及动力参数转变的。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.设计机器的一般程序：计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段、计算机在机械设计中的应用。
6.机器的主要要求：使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命可靠性的要求。
7.机械零件的主要失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
8.设计机械零件时应满足的基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
9.避免在预定寿命期内失效要求：强度、刚度、寿命。
10.机械零件的设计准则：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
11.平均工作时间MTTF：对不可修复的零件，其失效前的平均工作时间。
12.平均故障间隔时间MTBF：对可修复的零件，其平均故障间隔时间。
第三章机械零件的强度1.机械中各零件之间力的传递，是通过两个零件的接触来实现的，接触分为外接触和内接触，也可分为点接触和线接触。
2.可以吧一切引起失效的外部作用的参数称为应力，把零件本身抵抗失效的能力称为强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述1.当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动，或有相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一自然现象称为摩擦，产生的阻力称为摩擦力。
2.摩擦分为两类：一类是发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的内摩擦；另一类是当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时，在接触表面上产生的阻碍相对滑动的外摩擦。
3.仅有相对滑动趋势时的摩擦称为静摩擦。
4.相对滑动进行中的摩擦称为动摩擦。
第三章 【1】机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C12σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
主要内容链传动的工作原理、类型及应用，工作情况分 链传动的工作原理、类型及应用，工作情况分 析，多边形效应，链传动的设计 析，多边形效应，链传动的设计v 本章难点 v 本章难点 v v链传动的工作情况——运动不均匀性分 链传动的工作情况——运动不均匀性分 析，设计计算时参数的合理选择。
析，设计计算时参数的合理选择。
浙江大学宁波理工学院§9-1 链传动的组成、特点和应用一、构成v主动链轮、从动链轮、链 靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力 有中间挠性件的啮合传动二、工作原理v v浙江大学宁波理工学院三、特点 v 优点：v v v v vvv v v缺点：运动不均匀 (z小、 p大 →不均匀↑) 瞬时传动比不恒定 传动平稳性差(冲击、振动大，噪 音高→动载荷 → 不宜高速传动)外 廓尺寸大远距离传动 工作可靠, 效率η较高 平均传动比恒定 i = z2/z1 压轴力Fp小于带传动的 结构紧凑(与带传动比较)◆ 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。
◆ 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可 远距离传动。
◆ 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较 远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。
浙江大学宁波理工学院四、分类及应用按用途分类： 传动链:在机械中用来传 递运动和动力,v≤20m/s 输送链:在输送机械中用 来输送物料或机件, v=2~4m/s 起重链:在起重机械中用 来提升重物, v≤0.25m/s起重链 传动链输送链链传动应用： 农业机械 轻工、化工机械 起重、运输机械 汽车、机床 采矿机械浙江大学宁波理工学院自行车、摩托车 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合§ 9-2 传动链的结构特点传动链可分为：滚子链、齿形链一. 滚子链（套筒滚子链）组成: v 内、外链板，套筒，销轴，滚子 配合状况: v 内链板、套筒之间—过盈配合 v 外链板、销轴之间—过盈配合 v 套筒、销轴之间—间隙配合，使 内链板 外链板 套筒 销轴 滚子 内外链板能相对转动 v 链板形状的特点→等强度浙江大学宁波理工学院浙江大学宁波理工学院% 接头形式：偶数链节®常用 奇数链节®需用过度链节浙江大学宁波理工学院滚子链的标准: % 主要参数: 1)节距: p 2)滚子外径: d1 3)内链板内宽: b1 4)排距: pt% 系列: % 标记： 链号A系列 见P167表9-1。
第9章链传动9.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章详细介绍了滚子链传动的受力分析和设计计算以及链传动的布置等。
学习时需要重点掌握以上内容。
关于滚子链传动的受力分析和设计计算，多以选择题、填空题和计算题的形式出现；关于链传动的布置，多以选择题和简答题的形式出现；其余细节内容，如链传动的多边形效应，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。
复习时需重点理解记忆。
【重点难点归纳】一、链传动的特点及应用（见表9-1-1）表9-1-1 链传动的特点及应用二、传动链的结构特点1．滚子链（见表9-1-2）表9-1-2 滚子链的主要内容2．齿形链（见表9-1-3）表9-1-3 齿轮链三、滚子链链轮的结构和材料1．链轮的基本参数和主要尺寸链轮的基本参数包括配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距p t和齿数z。
2．链轮的结构可根据链轮的直径大小选择不同的结构。
小直径，选择整体式；中等尺寸，选择孔板式；大直径，可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。
3．链轮的材料链轮轮齿要满足耐磨和强度条件。
一般小链轮的材料比大链轮好。
常用的材料有碳钢、合金钢和灰铸铁等。
四、链传动的工作情况分析（见表9-1-4）表9-1-4 链传动的工作情况分析五、滚子链传动的设计计算1．链传动的失效形式、功率曲线和参数选择（见表9-1-5）表9-1-5 链传动的失效形式、功率曲线和参数选择2．滚子链传动的设计计算（1）选择链轮齿数z 1、z 2和确定传动比i一般链轮齿数为17～114。
传动比i 按i ＝z 2/z 1计算。
（2）计算当量的单排链计算功率P ca当量的单排链计算功率P ca ＝K A K z P/K p 。
式中，K A 为工况系数；K z 为主动链轮齿数系数；K p 为多排链系数，双排链时K p ＝1.75，三排链时K p ＝2.5；P 为传递的功率。
（3）确定链条型号和节距p根据当量的单排链计算功率P ca 、单排链额定功率P c 和主动链轮转速n 1由教材图9-11选择链条型号。
—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
机械设计第九版课后答案(西北工大)第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801=-σ，取循环基数6105⨯=N，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=sσ，MPa1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-ΘσΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=qβ，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ，应力幅MPa20a =σ，试分别按①C r =②Cσ=m，求出该截面的计算安全系数caS 。
第九章链传动
9-1.链传动产生运动不均匀性的原因是什么？能否避免？影响运动不均匀性的因素有哪些，怎样才能减少运动不均匀性？
解:链传动在工作时，虽然主动轮以匀速旋转，但由于链条绕在链轮上呈多边形。
这种多边形啮合传动，使链的瞬时速度v=r1w1cosβ产生周期性变化（β在±φ1/2之间变化）。
从而使从动轮转速也产生周期性变化，与此同时链条还要上下抖动。
这就使链传动产生了运动不均匀性。
这是不可避免的。
影响运动不均匀性的因素有小链轮（主动链轮）转速n1，链条节距p及链轮齿数z。
采用较小的节距，较多的齿数并限制链轮的转速，可减少运动的不均匀性。
9-2.与带传动比较，链传动有哪些特点?链传动适用于哪些场合？
解：与带传动相比较，都具有中间挠性件。
故用于中心距较大的场合。
但链传动为啮合传动，故比带传动结构紧凑，且承载能力较高，不需要很大的初拉力。
因此作用于轴上的载荷较小，没有弹性滑动现象，故传动效率较高，能保持准确的平均传动比。
链传动比以摩擦传动的带传动安装精度要求高，制造费用较高。
由于多边形效应，瞬时传动比是变化的，工作时有振动噪声，附加动载荷，不适宜高速及要求精确传动比的传动。
而带传动却有减振、缓冲作用，使传动平稳，这是带传动适宜放在高速级上的原因之一。
综上所述，链传动适用于两轴相距过远，要求平稳传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，低速、重载、高温、环境恶劣的场合，广泛应用于冶金、轻工、化工、机床、农业、起重运输和各种车辆等机械传动中。
9-3.滚子链的结构有哪些特点？各元件间的联接和相对运动关系如何？
解：滚子链结构简单，自重较轻，价廉，应用广泛，滚子链的外链板与销轴为过盈配合，组成外链节，内链板与套筒紧固构成内链节，销轴与套筒间为间隙配合，使相邻的内、外链节可相对转动，链条就由若干内、外链节依次交替组成。
滚子轮套在套筒上，可以自由转动，使链与链轮进入与脱离啮合时形成滚动摩擦，以减小链与轮齿的摩擦。
9-4. 小链轮的齿数不宜过少，大链轮的齿数不宜过多，这是为什么？其齿数应如何选择比较恰当。
解：z1不宜过小。
因为z1少会增加传动的不均匀性和附加动载荷；其次增加链节间的相对转角，而加速铰链磨损；当功率P一定时，链速v小（z1少，在n1一定时，v降低），则增大了链的拉力，使链条受力不好，加速了链和链轮的损坏。
z2=iz1，z2不宜过多，因为链轮分度圆直径d=p/sin(1800/z)，当链节距p一定时，z增大，d增大。
使传动尺寸和自重增大，并且链容易脱链，跳齿，其使用寿命缩短。
从提高传动均匀性和减少动载荷考虑，同时考虑限制大链轮齿数和减少传动尺寸，传动比大，链速较低的链传动。
选取较少的链轮齿数，z min=9，反之可选较多的齿数，但z max≤120。
由于链节数常是偶数，为考虑磨损部分，链轮齿数一般应为奇数。
9-5.链节数为什么常取偶数？
解：为了使链联成封闭环状，链的两端应用联接链节联接起来，当组成链的总链节数为偶数时，可避免采用过渡链节联接，过渡链节除受拉力外，还受附加弯矩应力。
故强度较一般链节低20%。
所以一般情况下，最好不用奇数链节数。
9-6.如图所示为二级减速传动装置方案图。
是否合理？为什么？
解：传动装置方案不合理。
带传动应布置在高速级上，因为带是弹性体，有减振、缓冲的作用。
使传动平稳；在传递功率P一定时，带速高，带上的作用力小，可减少带的根数；摩擦传动结构尺寸大，当传动功率P一定时（T=9550P/n），转速n高，传递的扭矩小，带传动装置的尺寸减小。
所以带传动应布置在高速级上。
而链传动由于运动的不均匀性，动载荷大，高速时冲击振动就更大。
故不宜用于高速的场合，应布置在低速级上。
9-7.一滚子链传动，已知：链节距p=25.4mm，小链轮齿数z1=21，传动比i=3，中心距a≈1000mm，n1=580r/min，载荷有轻度冲击，试计算：
1）链节数；
2）链所能传递的最大功率；
3）链的工作拉力；
4）判断正常运转时链传动的失效形式。
解：
1）链节数
L p=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z1-z2)/2π]2/a
=2*100/25.4+(21+3*21)/2+25.4[(3*21-21)/2π]2/1000=121.8
式中z2=iz1
链节数L p=122节
2）链条所能传递的功率由式8-9得P0≥K A*P/(K z*K L*K P)
则P≤P0*K z*K L*K P/K A
查图8-14得P0=28kW(链号为16A，n1=580r/min)
查表8-5得K A=1.3(电动机驱动有冲击)
查表8-6得K z=1.11(链板疲劳失效,z1=z2)
查表8-7得K P=1(单排链)
查表8-16得K L=1.07(链板疲劳失效，查曲线1，P=122节)
P≤28*1.11*1.07*1/1.3=25.58kW
链所传递的最大功率为25.58kW
3）链的工作拉力F=1000P/v
链速v=z1n1p/60*1000=21*580*25.4/60*1000=5.16m/s
F=1000*25.58/5.16=4957N
4）正常运转时，链传动的失效形式是链条的疲劳破坏。
9-8.验算某机械厂滚子链传动的工作能力。
已知z1=17，z2=50，p=19.05mm，a=670mm，主动链轮转速n1=50r/min，传递功率P=1.1kW。
该设备由电动机驱动，工作有中等冲击。
解：
链条所能传递的功率P0由式（8-9）可知：
P0≥P c/K z K L K p=K A P/K z K L K p
所以：P≤P0K z K L K p/K A
查表8-5，K A=1.3
查表8-6，K z=0.887
查表8-7，K p=1
查图8-14，P0=0.82kW
链长L p=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z2-z1)/2π]2/a
=2*670/19.05+(17+50)/2+19.05[(50-17)/2π]2/670=104
查图8-16，K L=1.02
故P≤0.82*0.887*1.02*1/1.3=0.57kW＜1.1kW
该链传动不能传递1.1kW的功率，可增大链节距（改变链号）或用多排链来提高其传动能力。
