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5-1 如图所示的V 带在轮槽内的三种安装情况，哪一种正确？为什么？答：第一种安装方式正确。
因为第二种安装方式，使带缠身较大的弯曲变形，带在传动中受到的弯曲应力增大，影响带的使用寿命。
第三种安装方式，使带的工作面与带轮的接触面积减小，影响带传动的传动能力。
5-2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F 。
为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o 。
1120+-=ee Ff f F αα5-3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的计算公式？答：F 随α的增大而增大。
增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加，从而使F 增大，提高其传动能力。
由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1，打滑首先发生在小带轮，因此，只考虑小带轮的包角α1。
5-4 带传动工作时，带的截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？答：（1）拉应力：作用于带的全长。
带的紧边σ1为，松边为σ2，σ1＞σ2。
（2）弯曲应力：绕过带轮处受到弯曲应力的作用。
σb1＞σb2。
（3）离心拉应力：沿带长均匀分布。
当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值，其值为 σmax =σ1+σb1+σC5-5 带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动的影响？是否可以避免？ 答：弹性滑动是由于带的弹性变形，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，不可避免。
弹性滑动引起带的传动比的变化。
打滑是由于过载引起的，能够避免。
5-6 链传动的主要失效形式有哪几种？答：链板疲劳破坏；滚子和套筒的冲击疲劳破坏；链条铰链磨损；链条铰链的胶合；静力拉断。
5-7 链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧有什么区别？答：链传动中，不需要给链条初拉力。
链传动张紧的目的，是为了避免松边下垂量过大而引起啮合不良或振动现象。
五、联接5-1 判断题（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）×（8）× （9）× （10）× （11）× （12）√ （13）× （14）×（15）× （16）× （17）√ （18）× （19）× （20）√ 5-2 填空题（1）牙型 （2）大 （3）越高 （4）自锁性 （5）4 （6）螺钉 （7）拧紧力矩 （8）防松 （9）一致 （10）摩擦 （11）直线 （12）梯形 （13）传力，传导，调整 （14）右 （15）轴和毂，挤压 （16）轴的直径，轴头 （17）A ，B ，C ，C （18）增加键的长度 （19）B （20）80 5-3 选择题（1）B （2）A （3）A （4）C （5）D （6）C （7）B（8）A （9）A （10）D （11）B （12）A （13）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）A 5-4 解：该螺栓连接为松螺栓连接，其强度条件为：[]214Fσσπd =≤ 拉杆材料为Q235，其235M P s σ=，取安全系数S =1.7，则：[]235138.24MPa 1.7s σσS === 则：114.56mm d = 查教材表5-2可知，选小径d 1=17.294mm ，公称直径d =20mm 的粗牙普通螺纹。
答：拉杆螺纹的直径为M20。
5-5 解：该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：[]215.2ae F σσπd =≤0Ra CF F F zmf=≥，查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d 1=13.835mm 。
5-1在如图所示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为z 1＝20，z 2＝50，z 3＝15，z 4=30，z 6＝40。
试求传动比i 16并指出提升重物时手柄的转向。
题5-1图解：2001152040305053164216=⨯⨯⨯⨯==z z z z z z i 方向：从左往右看为顺时针方向。
5-3在图示某传动装置中，已知：z 1=60，z 2=48，z 2'=80，z 3＝120，z 3'=60，z 4=40，蜗杆z 4'＝2(右旋)，蜗轮z 5=80，齿轮z 5'＝65，模数m ＝5mm,主动轮1的转速为n 1＝240/min ，转向如图所示。
试求齿条6的移动速度v 6的大小和方向。
题5-3图题5-4图解：齿条的移动方向如图所示，其轮系传动比为：322608060804012048'4'3'2154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i 则齿轮5’的转速为：min /5.7322401515r i n n ===又齿轮5’分度圆直径为：mm m z d 325565'5'5=⨯==所以齿条的移动速度为：s m n d v /128.0600005.73251000605'56=⨯⨯=⨯=ππ5-4如图所示为一电动卷扬机的传动简图。
已知蜗杆1为单头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数z 2=42，其余各轮齿数为z 2'=18，z 3＝78，z 3'=18，z 4=55；卷筒5与齿轮4固联，其直径D 5＝400mm ，电动机转速。
n 1＝1500r/min ，试求:(1)转筒5的转速n 5的人小和重物的移动速度v 。
(2)提升重物时，电动机应该以什么方向旋转?解：1.其轮系传动比为：11.5569500518181557842'3'214324114==⨯⨯⨯⨯===z z z z z z n n i 则齿轮4的转速（即转筒5的转速）为：min /70.211.556150014145r i n n n ====所以重物的移动速度为：s m n D v /057.0600007.2400100060556=⨯⨯=⨯=ππ5-5在如图所示周转轮系中，已知各轮齿数为z 1=60，z 2=20，z 2'=20，z 3＝20，z 4=20，z 5=100，试求传动比i 41。
绪论一、判断题（正确T，错误F）1. 构件是机械中独立制造的单元。
（）2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。
（）3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。
（）4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）二、单项选择题1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。
A 机构B 零件C 部件D 构件2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成，本课程主要研究（）。
A原动机B传动部分C工作机D控制部分三、填空题1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。
2. 机械是______和______的总称。
参考答案一、判断题（正确T，错误F）1. F2. T3. T4. F二、单项选择题1. B2. B三、填空题1. 制造2. 机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题（正确T，错误F）1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。
（）2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。
（）3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
（）4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。
（）5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。
（）6. 对独立运动所加的限制称为约束。
（）7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（）8. 在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。
（）二、单项选择题1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。
A 面B 点或线C 点或面D 面或线2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（）。
A复合铰链B局部自由度C虚约束 D 机构自由度3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。
A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指（）的构件。
A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其他构件运动的参考坐标点5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。
第五章轮系题5-1图示轮系中，已知1轮Array如图示。
各轮齿数为：Z1=20，转向n1Z=40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18，2Z=1（左旋蜗杆），Z8=40，Z9 =20 。
7若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm，试求齿条10的速度v及10其移动方向（可在图中用箭头标出）。
解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的，但有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。
确定传动比计算式：其传动比的大小仍可用式（6-1）计算，但转向只能用画解答：1．确定齿条10的速度v 10 大小∵ 320118152040186040753186428118=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i∴min /125.3min /320100018189r r i n n n ====s /mm .s /mm .n mz n d v v 82960125320360609999910=⨯⨯⨯π=π=π==2．确定齿条10移动方向根据圆柱齿轮传动、锥齿轮传动及蜗杆传动的转向关系，可定出蜗轮转向n 8为逆时针方向，齿轮9与蜗轮8同轴，n 9 = n 8，齿条10线速度v 10与9轮线速度v 9方向一致，故齿条10的移动方向应朝上（↑）题5-2 图示轮系中，已知蜗杆1的齿数为Z 2= 50 ；蜗杆2′为单头右旋蜗杆， 蜗轮3的齿数为Z 3=40；其余各轮齿 数为；Z 3′=30，Z 4 = 20 ，Z 4′ = 26 ， Z 5 =18，Z 5′=28，Z 6=16，Z 7=18。
要求：(1) 分别确定蜗轮2、蜗轮3的 轮齿螺旋线方向及转向n 2、n 3 ；(2) 计算传动比i 17 ，并确定齿 轮7的转向n 7。
解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的 位置都是固定的，但有轴线相互不 平行的空间齿轮传动，故为空间定 轴轮系。
第五章轮系题5-1图示轮系中，已知1轮Array如图示。
各轮齿数为：Z1=20，转向n1Z=40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18，2Z=1（左旋蜗杆），Z8=40，Z9 =20 。
7若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm，试求齿条10的速度v及10其移动方向（可在图中用箭头标出）。
解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的，但有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。
确定传动比计算式：其传动比的大小仍可用式（6-1）计算，但转向只能用画解答：1．确定齿条10的速度v 10 大小∵320118152040186040753186428118=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i∴min /125.3min /320100018189r r i n n n ====s /mm .s /mm .n mz n d v v 82960125320360609999910=⨯⨯⨯π=π=π==2．确定齿条10移动方向根据圆柱齿轮传动、锥齿轮传动及蜗杆传动的转向关系，可定出蜗轮转向n 8为逆时针方向，齿轮9与蜗轮8同轴，n 9 = n 8，齿条10线速度v 10与9轮线速度v 9方向一致，故齿条10的移动方向应朝上（↑）题5-2 图示轮系中，已知蜗杆1的齿数为Z 2= 50 ；蜗杆2′为单头右旋蜗杆， 蜗轮3的齿数为Z 3=40；其余各轮齿 数为；Z 3′=30，Z 4 = 20 ，Z 4′ = 26 ， Z 5 =18，Z 5′=28，Z 6=16，Z 7=18。
要求：(1) 分别确定蜗轮2、蜗轮3的 轮齿螺旋线方向及转向n 2、n 3 ；(2) 计算传动比i 17 ，并确定齿 轮7的转向n 7。
解题分析：判定轮系类型：因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的 位置都是固定的，但有轴线相互不 平行的空间齿轮传动，故为空间定 轴轮系。
确定传动比计算式：空间定轴 轮系的传动比大小仍可用教材（5-1） 式计算，但转向只能用画箭头的方法 确定。
解答：1．确定蜗轮2、蜗轮3的轮齿 螺旋线方向：根据蜗杆传动正确啮合条件21βγ= ，32βγ=' ，可确定蜗轮2为左旋，蜗轮3为右旋。
蜗轮2、3转向：根据 蜗轮蜗杆的相对运动关系，确定转向n 2、n 3如题解5-2 图所示。
2．传动比i 17：7.2962826301218182040506543217654327117=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===''''z z z z z z z z z z z z n n i3．7轮的转向：在题5 - 2 图上用画箭头的方法，可定出n 7 的方向朝上（即↑），因7轮轴线与蜗杆1轴线平行，故也可说n 7与n 1转向相同。
题5-3 已知轮1转速n 1 =140 r/min ，Z 1=40，Z 2 =20。
求：（1）轮3齿数 Z 3 ；（2）当n 3 = -40 r/min 时，系杆H 的转速题5－3 图n H 的大小及方向；（3）当n H = 0 时齿轮3的转速n 3 。
解题分析：1．由轮系中三个基本构件的同心条件，确定Z 3 ；2．n H ≠ 0时,在轮系运转中,齿轮2的轴线绕轮1、3及系杆H 的轴线转动,其自由度为2，故为差动轮系, 系杆转速须通过原差动轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比计算公式(5-2)式求得；３．n H = 0时,则为定轴轮系, 其传动比用（5-1）式计算。
解答：1．求Z 3 : 根据图示轮系的同心条件，其中心距应满足ɑ12=ɑ32 ，而标准齿轮传动，其相互啮合的齿轮模数相等， 故：r 1 + r 2 = r 3 - r r 3r + 2r 2 mz 3 = mz 1 + 2mz 2z 3 = z 1 + 2z 2 = 40 + 2×20 = 802．当n 3 = -40r/min 时，求n H()240804014021321313113-=-=-=---=--==z z zz n n n n n n n n iH H H H H H Hn H = 20 r/min 与 n 1 转向相同。
3．当n H = 0时，求n 3 ：当n H = 0时，图示轮系成为定轴轮系，所以24080133113-=-=-==z z n n imin /70min /21401313r r i n n -=-==即 n 3与 n 1 转向相反题5-4 图示为锥齿轮组成的周转轮系。
已知：Z 1 =Z 2=17， Z 2′= 30，Z 3= 45 ，若1轮转速n 1 =200 r/min 。
（1）确定系杆的转速n H 的大小和转向；（2）试问能否用 教材式（5-22 ？为什么？解题分析：判定轮系类型: 因在轮系运转时，齿轮2和2′的轴线相对于机架的位置不固定,且齿轮3固定不转动,该轮系为由锥齿轮组成的行星轮系；确定传动比计算式：系杆转速n H 须通过行星轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比公式 (5-2)求得。
注意：因3轮与1轮轴线平行，HH n n 13和转向关系可在其转化轮系中，用画箭头方法确定（题解5-4图中虚线箭头所示），转化轮系传动比公式中，齿数比前应代入符号，HH n n 13和 同向时用“+” 代入，相反时用“-” 代入。
解答：1．求解系杆转速n H 大小，确定n H 的转向因为H H n n 13和 同向（题解6-4图所示），故其转化轮系传动比公式:5.130174517021321313113=⨯⨯==--=--=='z z z z n n n n n n n n n iH H H H H H H400min /5.0200min /5.11200113111-=-=-=-==r r i n i n n H H H r/minn H 的转向：因i 1H 为“－”值，所以n H 与n 1转向相反。
2．不能用H i 12计算式求解n 2 。
因轮2的轴线与中心轮1和系杆H 的轴线不平行，它们的角速度不能按代数量进行加减，即： H H ωωω-≠22，故不能用Hi 12 的计算式求解n 2 。
题5-5 图示万能刀具磨床工作台的进给装置中，运动经手柄输入， 由丝杠输出，已知单头丝扛螺距L = 5 mm ，试计算手柄转动一周时工作 台的进给量S 。
解题分析：磨床工作台进给装置是由齿轮1（固定不转动），双联齿轮2和2′（轴线相对于机架的位置不固定）, 齿轮3及手柄H 组成的行星轮系。
要求解手柄转动一周时工作台的进给量S ，需先求解n H =1 r/min 时齿轮3的转速n 3，n 3可根据传动比i H3求出。
题5-5 图解答：1．行星轮系的转化轮系(假想定轴轮系)传动比公式：10919201918102312331331=⨯⨯=⋅⋅=+-=--=--='z z z z i n n n n n n n i H H H H H H2. 齿轮3的转速n 3：()r/min10r/min 1091113133.i n i n n HH H H =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=-⋅=⋅=3．工作台的进给量S ：单头丝杠转一周，工作台前进一个螺距L ，丝杠转n 3转时，m m m m 501053..n L s =⨯=⋅=题5-6 图示轮系中，已知各轮齿数为：Z 1= 20，Z 2= 34，Z 3 = 18，Z 4= 36，Z 5= 78，Z 6 = Z 7 = 26。
试求：传动比i 1H 。
题5－6图 题解5－6图 解题分析：1．判定轮系类型：因齿轮6的轴线绕别的齿轮轴线作圆周运动，轮系中有 周转轮系存在，故该轮系为复合轮系。
3．求解方法：分别列出各基本轮系传动比计算式，将各计算式联立求解可得复合轮系的传动比 。
解答：1．定轴轮系1-2-3-4传动比计算式：()4.3182036341314224114=⨯⨯=-==z z z z n n i2．差动轮系5-6-7-H 转化轮系传动比计算式：()31782665761757557-=-=-=--==z z z z n n n n n n iH H H HH3．建立两基本轮系之间的联系：∵ 轮1和轮7共轴，∴ n 7 = n 1轮4和轮5为双联齿轮，所以，14145i n n n ==。
传动比：125.211==HH n n i题5-7 图示轮系中,已知各轮齿数为：Z 1=Z 2′=25，Z 2=Z 3=Z 5=20, Z 4=100。
试求：传动比i 15 。
解题分析：1．判定轮系类型： 因齿轮2和2′的轴线绕别的齿轮轴线作圆周运动，轮系中有周转轮系存在，故该轮系为复合轮系。
3．求解方法：分别列出各基本轮系传动比计算式，将各计算式联立求解可得复合轮系的传动比。
解答：1．行星轮系1-2-2′-3-H 的转化轮系传动比计算式：()251625252020121322313113=⨯⨯=-=--=='z z z z n n n n n n iH H H H H2．定轴轮系4-5传动比计算式：()511002014515445-=-=-==z zn n i3.建立两基本轮系之间的联系：n 3= 0 ，n H = n 4题解5-7 图题5-7 图求解可得:12595115-==n n i , n 5与n 1转向相反。
题5-8 图示轮系中。
已知各轮齿数为：Z 1 = Z 2 = Z 2′=24，Z 3 = 72，Z 4 = 89，Z 5= 95，Z 6 = 24，Z 7 = 30，试求：A 轴与B 轴之间的传动比i AB 。
解题分析：1．判定轮系类型：因齿轮2和2′的轴线绕别的齿轮轴线作圆周运动，轮系中有周转轮系存在，故该轮系为复合轮系。
3．求解方法：分别列出各基本轮系传动比计算式，将各计算式联立求解可解答：1．差动轮系1-2（2′）-3-H 的转化轮系传动比计算式：()32472131313113-=-=-=--==z z n n n n n n iH H H H H2．定轴轮系5-6传动比计算式：9524566556-=-==z z n n i 3．定轴轮系4-7传动比计算式：8930477447-=-==z z n n i4．各基本轮系之间的联系：n B =n 1 ，n A =n 6 =n 7 ，n 3 =n 4，n H = n 5 5．联立求解i AB ：题5-9 在图示轮系中，已知各轮齿数为：Z 1=Z 2'=20，Z 2 =Z 3=40，Z 4=100，Z 5=Z 6=Z 7 = 30，求:传动比i 17 。
题5－9图 解题分析：1．判定轮系类型：因齿轮3的轴线绕别的齿轮轴线作圆周运动，轮系中有周转轮系存在，故该轮系为复合轮系。
