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机械设计作业集10答案新版河南科技大学

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机械设计作业集9答案河南科技大学

机械设计作业集9答案河南科技大学

C、 提高传动平稳性 D 、保证链轮轮齿的
强度。
9-6 滚子链传动中，应尽量避免使用过渡链节，这主要是因为
C
。
A 、制造困难 B 、装配困难 C、过渡链节的链板要承受附加弯曲载荷 9-7 若大链轮齿数超过极限值（ zmax =120 ），则 B 。
A 、链条的磨损快 B 、易发生脱链现象
C 、链传动的噪音大
9-19 链传动的 平均 传动比是不变的，而 瞬时 传动比是变化的。
9-20 在设计图纸上注明某链条的标记为： 16A-2 × 60 GB1243 〃1 – 1983 ，其中“ 16A ”
表示 A 系列、链节距为 25.4mm 。
9-21 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
=6826mm/s=6.826m/s
3 ）平均传动比 i
9-29
i 12 =n 1 /n 2 =z 2 /z 1 =69/17=4.06 单排滚子链传动， 小链轮为主动轮， 链轮齿数 z1=21 ，z2=105 ，链型号为 16A ， n 1=
600 r/min ，工况系数 K A=1.2 ，中心距 a=910mm ，试求此链传动允许传递的最大功率。
取 z1 ’=21
主动小链轮齿数由 25 降到 21 ，由表 9-10 知，齿形系数 K Z 减小，而其它参数不变，链条 所能传递的功率下降。
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？
班级 姓名 学号
成
绩
任课教师
批改日期
机械设计作业集
答：主动小链轮齿数不变，从动轮齿数
9-13 链传动只能用于轴线 D 的传动。
A 、相交 90 o B、相交或任意交角 C 、空间 90 o 交错 D 、平行

河南科技大学机械原理作业答案1-8-A4

河南科技大学机械原理作业答案1-8-A4

F 3n 2 pl p h 3 5 2 7 0 1
2—12 计算图示机构的自由度，将其中的高副用低副代替，并分析机构所含的基本杆组，确定机 构的级别。 解：
D 3
5
3
4
C
E
5
4
6
1 2
A B
2 1
A
低代前：
n 4，pl 5，p h 1 F 3n 2 pl p h 3 4 2 5 1 1
12、P 24 B P
2 1
A
C
P 12、P 13 B P23
3
2
P23 3 C
4
1
P34、P 13 D
P34
P 14
A
P 14
(b)
P23
P24
4
(a)
P 12
p13
P24
2 1
A
3
P23 B
P24
1 14 A P
B
2 P 12
3
P 14
4
(c )
C
P34
P 13
C P 34 4
a11524323154????????????hlhlppnfppn11524323154????????????hlhlppnfppn10725323075????????????hlhlppnfppnabcdefg1234651725323075???????????hlhlppnfppnabcde??12345abcde12345123456213计算图示机构的自由度将其中的高副用低副代替并分析机构所含的基本杆组确定机构的级别
低代后：
n 5，pl 7，p h 0 F 3n 2 pl p h 3 5 2 7 1

河南科技大学 机械设计答案

河南科技大学 机械设计答案
一、选择题 8-1 B 8-2 C C 8-5 A 8-6 B 8-9 C 8-10 C 8-13 D 8-14 C 8-17 D 8-18 A
第八章 8-3 B 8-7 A 8-11 D 8-15 D 8-19 B 8-4 C 8-8 D 8-12 A 8-16 D 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μ（当量摩擦系数μV ） 和 小轮包角α1 。 8-22 V带传动在工作过程中，带内应力有：紧边、松边拉应力（σ1、σ2）、 离 心拉应力σc 、 弯曲应力（σb1、σb2 ） ，最大应力σmax= σ1+σc+σb1 ，发生在 紧边刚绕上小带轮处 。 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
1、将dd2减小到280mm；
电动机
dd2 V带传动
2、将dd1增大到200mm；
dd1
减速器
3、将鼓轮直径D增大到355mm。
解
输出功率P出=F· v 1、 dd2 , n2 , v，F不变，则 P出
v D
F 输送带
n1d d 1 不变 而 v带 60 1000 Fe带(42%)可能引起打滑或疲劳失效。
∵原运输带速度： v
n y D 60000
n y D 60000
,
F 输送带 D
现运输带速度：
v
,
∵原运输带鼓轮转速： n y 现运输带鼓轮转速： n y
n电 i12 i减

n电 2.857 i减

n电 n电 i12 i减 2 i减
∴方案1、2运输带速度提高： 1 1 v v n y n y 2 2.857 2.857 ( 1) 42.9% 1 v ny 2 2.857 同理方案3运输带速度提高： v v D D 355 250 42% v D 250

河科大机械设计作业作业解答

河科大机械设计作业作业解答

题13—47图第十四章联轴器和离合器一、分析与思考题14-16 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？答: 联轴器: 用来把两轴联接在一起, 机器运转时不能分离。

只有停机时将联接拆开后两轴才能分离。

离合器：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。

用来操纵机器传动系统的断续, 以便进行变速及换向等。

安全联轴器和安全离合器：机器工作时, 如果转矩超过规定值, 这种联轴器或离合器即可自行断开或打滑, 以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。

14-17 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各用于什么场合？答: 刚性联轴器: 构造简单, 成本低, 可传递较大的转矩。

缺乏补偿两轴相对位移的能力。

故对两轴对中性能要求很高。

用于转速低, 无冲击, 轴的刚性大, 对中性较好的场合。

无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。

但因无弹性元件, 故不能缓冲减振。

常用于载荷平稳、无冲击的场合。

有弹性元件的挠性联轴器：因装有弹性元件, 不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。

用于需要补偿两轴的相对位移, 工作载荷有较大变化的场合。

14-18选择联轴器类型时, 应当考虑哪几方面因素？答: 1.传递转矩大小和性质以及对吸振缓冲能力的要求；2.工作转速高低和引起离心力的大小；3.两轴相对位移的大小和方向；4.联轴器的可靠性和工作环境；5.联轴器的制造、安装、维护和成本。

14-19 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点？各适用于什么场合？答: 牙嵌离合器: 结构简单, 没有相对滑动, 尺寸小。

但不能在转速差较大时进行联接。

摩擦式离合器：两轴能在任何不同角速度下进行联接；改变摩擦面间的压力就能调节从动轴的加速时间；接合时冲击和振动较小；过载时将发生打滑, 可避免其它零件损坏。

二、设计计算题14-20 有一链式输送机用联轴器与电机相联接。

已知传递功率P=15Kw, 电动机转速n=1460r/min, 电动机轴伸直径d=42mm 。

机械设计基础_河南科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

机械设计基础_河南科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

机械设计基础_河南科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.带动其它构件的构件，称为原动件。

答案:运动2.具有确定运动的行星轮系，其原动件数目。

答案:只有1个3.两构件组成平面转动副时，则运动副使构件间丧失了的独立运动。

答案:两个移动4.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构的长度趋向无穷大而演变来的。

答案:摇杆5.当曲柄摇杆机构的曲柄原动件位于时，机构的压力角最大。

答案:曲柄与机架共线的两位置之一6.若发现移动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角超过了许用值时，且凸轮的实际廓线又出现变尖，此时应采取的措施是。

答案:增大基圆半径7.滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是从凸轮转动中心到的最短距离。

答案:凸轮理论廓线8.两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比。

答案:不变9.若忽略摩擦，一对渐开线齿轮啮合时，齿廓间作用力沿着方向。

答案:基圆内公切线10.渐开线齿轮传动的重合度随着齿轮增大而增大，而与齿轮的无关。

答案:齿数；模数11.用范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。

答案:齿数较少12.渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p，法向齿距pn，基圆齿距pb三者之间的关系为。

答案:pb=pn＜p13.渐开线直齿条与正变位直齿圆柱齿轮传动时，齿轮的节圆半径分度圆半径。

答案:等于14.蜗轮的螺旋角2与蜗杆导程角 1 的关系为。

答案:相等15.斜齿轮的标准参数取在。

答案:法面16.定轴轮系与周转轮系的区别，在于定轴轮系所有轴相对于机架的位置都是固定的；周转轮系是指轮系中有一个齿轮的轴线绕另一轴线转动的轮系。

此句中错误的是。

答案:有一个17.下面给出图示轮系的三个传动比计算式，为正确的。

答案:=(ω1-ωH)/(ω3-ωH)18.若不考虑其它因素，单从减轻飞轮的质量上看，飞轮应安装在。

答案:高速轴上19.静平衡的转子是动平衡的；动平衡的转子是静平衡的。

答案:不一定；一定20.机械平衡研究的内容是。

完整版科学出版社机械工程图学习题集1-10章答案

完整版科学出版社机械工程图学习题集1-10章答案

精心整理
86
4-40 直角△ABC的一直角边AB,并知其斜边 AC平行直线DE,试完成△ABC的投影。
精心整理
87
4-41直角△ABC的一直角边AB,另一直角边 BC∥ △DEF,且长度为20mm,试完成△ABC的两 投影。
精心整理
88
4-42 求两平行平面间的距离。
精心整理
89
综合解题
轨迹法：根据条件和题
(8)
精心整理
106
7-2 完成以下立体的三面投影；并补全立体外表上 的点、线的投影〔有括号者表示该投影不可见)。
(9)
精心整理
107
7-2 完成以下立体的三面投影；并补全立体外表上 的点、线的投影〔有括号者表示该投影不可见)。
(10)
精心整理
108
7-2 完成以下立体的三面投影；并补全立体外表上 的点、线的投影〔有括号者表示该投影不可见)。
81
4-35 过直线AB作平面垂直平面。
精心整理
82
4-36 过点A作平面垂直直线AB。
(1)
(2)
精心整理
83
4-37求点K到△ABC的距离及垂足的投影。
距离
精心整理
84
4-38 等腰△ABC的水平投影及底边AB的 正面投影,试完成△ABC的投影。
精心整理
85
4-39 等腰△ABC的底边AB在直线EF上,顶点C 在直线MN上,其高为公垂线,高CD=AB,求△ABC 的投影。
13
3-4 各点的投影图，试画出它们的侧面投影 及立体图。
精心整理
14
3-5 点B在点A的正下方15mm，点C在点B的正左方20mm， 试作点B及点C的三面投影图，并判断可见性。试画出它们的 立体图。

河南科技大学机械原理作业答案1-8

河南科技大学机械原理作业答案1-8
第二章平面机构的结构分析
2—1试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。
2—2试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。
2—3试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。
2—4试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。
2—5图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转，而装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的，试绘出其机构运动简图，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
（矢量方程及必要的分析计算）：
解：
方向⊥BD⊥AB∥BC
大小?1lAB?
利用速度影像原理求得c3点,
方向B→D⊥BD B→A⊥BC∥BC
大小??
利用加速度影像原理求得c3′点,
3—9在图示曲柄摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，lDE=40mm，lBD=50mm，φ1=45°，等角速度ω1=10rad/s，求点E的速度vE和加速度aE以及构件3的角速度3和角加速度3。
3—2在图示的四杆机构中，已知lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，ω1=10rad/s，试用瞬心法求：
（1）当φ=165°时，点C的速度vC；
（2)当φ=165°时，构件2的BC线(或其延长线)上速度最小的点E的位置及速度的大小；
（3）当vC=0时，φ角之值（有两个解），并做出相应的机构位置图。
(3) 大小的表达式，在机构图上标出其方向。
（矢量方程及必要的分析计算）：
解：1．速度分析
方向∥AC⊥AB⊥CB
大小??
利用速度影像原理求得d2(d4)点,
方向⊥DE∥ED
大小??
利用速度影像原理求得f点,

河南科技大学机械原理作业答案9-12

河南科技大学机械原理作业答案9-12

凸轮转角δ 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 210° 240° 270° 300° 330° 360°
从动件位移φ 0 1.34° 5° 10° 15° 18.67° 20° 17.5° 10° 2.5° 0 0 0
或位移曲线图
20
1 / mm
0



3
sin 0.2304, cos 0.9731
（θ 角在第四象限）
x x rr cos 65.974115 0.9731 51.3776 y y rr sin 38.0902 15 (0.2304) 34.6332
班级
成绩
姓名
任课教师
学号

4h

2 0
cos
(s0
s) sin

4 40 ( 2
/ 3) cos(60) (50
80 / 9) sin(60)

42.5110
sin 0.7203, cos 0.6936 （θ 角在第二象限）
x x rr cos 50.999 15 (0.6936) 40.5947
3
2
2
2
A
r0

O
班级 姓名 学号
- 62 -
成绩 任课教师 批改日期
机械原理作业集
9－5 试用图解法设计一滚子摆动从动件盘形凸轮机构。已知 lOA=55mm，lAB=50mm，r0=25mm，滚 子半径 rr=8mm，凸轮以等角速度逆时针回转，从动件运动规律为：凸轮转角=0~180时，从动 件以余弦加速度运动顺时针摆动 φm=20，=180~300时，从动件等加速等减速摆回原位， =300~360时，从动件静止。（求位移，计算、作图均可）

河科大铸造机械化课后习题答案

河科大铸造机械化课后习题答案

第一章 1.用平板压实时，砂型内的应力大体如何分布？在没有模样情况下，平板压实后，砂型内哪些点的紧实度较低，哪些点的紧实度较高？ 平板慢速压实时，在砂型中心的高度上，紧实度的差别不大，在大约相当于砂型宽度2／3的深度上，出现极大值。

在砂型的边角处，紧实度上高下低，特别是下边模板的边角处，紧实度很低。

平板高速压实时，紧实度分布呈C 形，顶部及底部应力高，中部应力较低。

型砂下面模板的边角处和砂型中心最高处紧实度较低，砂型宽度2／3深度紧实度较高。

2.为什么减小压缩比的差别能使压实紧实度均匀化？有哪些减小压缩比的方法？ 1）210δδδ分别为压实前的紧实度以及压实后模样四周及模样顶上型砂平均紧实度，其中1δ=0δ+0δh/H 2δ=2δ+0δh/(H-m)。

h/H 和h/(H-m) 为砂柱的压缩比。

由上式可以看出减小压缩比能使1δ约等于2δ，也即是砂型紧实度均匀化。

2）方法：用油脂作粘结剂或流态砂等湿强度很低的型砂；提高模样顶上砂柱的高度比B=hs/bmin 使B 大于等于1—1.25；适当的提高压实比 3.有哪一些因素能影响射砂时型砂从射砂孔顺利射出？ 影响射砂的因素：（1）射砂气压及气压梯度：提高射砂气压，能提高气压梯度，加强气流渗透,使砂能顺利射出。

（2）型砂性能与射砂筒中型砂的紧实：型砂性能 粘结力小，流动性好（油砂,树脂砂）;湿强度高，粘结力大的型砂，流动性差，不易出砂，易搭棚。

射筒中型砂的紧实，型砂越紧实，气流渗透阻力越大。

（3）进气方式：采用均匀进气时，有利于射砂。

这时气压梯度密集在锥型射砂孔处，增强气流渗透有利于射砂。

射头边上的等压线比中心密不易搭棚。

但均匀进气的射砂机构设计制造较复杂。

（4）锥型射头与射孔大小：锥形射头使射砂筒的气流向射头集中，增大渗透速度。

有利于射砂。

射孔不易过小，小射孔孔壁对砂粒的射出阻力相对增大，使渗透气流速度减小，不利于射砂，射孔足够大，利于射砂。

4.为什么气冲第一阶段紧实过程可以视为为初实层形成、扩展及冲击过程？ 在低紧实度范围内，紧实力提高不大，可使型砂的紧实度提高很多，所以在气压差的作用下，ab 区间的型砂迅速形成一层紧实度较高，对空气渗透阻力较大，对上面下来的气流渗透有一定隔离作用的砂层，这一隔绝层使气体对砂层的推动力变大，使以后的气冲过程成为这一砂层推动下面砂层向下运动及扩大的过程。

机械设计作业集10、11答案

机械设计作业集10、11答案

10— 6 一减速齿轮传动，主动轮 1 和从动轮 2 的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的 弯曲应力_A_。 A F1>F2 B F1<F2 C F1=F2 10— 7 一减速齿轮传动，小齿轮 1 选用 45 钢调质，大齿轮 2 选用 45 钢正火，它们的齿面接触应 力__C__。 A H1>H2 B H1<H2 C H1=H2 10— 8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的 应力关系属于下列第 C 种。 A H1≠ H2， F1≠F2， [H]1＝ [H]2， [F]1＝[F]2 B H1＝ H2，F1＝F2， [ H]1≠[ H]2， [F]1≠[F ]2 C H1＝ H2，F1≠F2， [ H]1≠[ H]2， [F]1≠[F]2 D H1≠ H2， F1＝F2， [ H]1≠[ H]2， [F]1≠[F ]2 （H、F、[ H]、[F ]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力） 10—9 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同 且寿命系数 KN1=KN2，则两轮的弯曲强度为___A_____。 A 大齿轮较高 B 小齿轮较高 C 相同 10— 10 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动，若两轮的许用接触应力 [ H1]= [ H2]，则两轮 的接触强度___C_____。 A 大齿轮较高 B 小齿轮较高 C 相同 10— 11 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮 1 模数 m 1=5mm，z 1=25；齿轮 2 模数 m2=3mm，z 2=25，它 们的齿形系数___ C___。 AYFa1>YFa2 B YFa1<YFa2 C YFa1=YFa2
班 姓 学
级 名 号

机械设计作业集10、11答案..

机械设计作业集10、11答案..

班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十章 齿轮传动：三、分析与思考题10—34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?答：1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；2、增加轴的刚性，使受载均匀；3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；4、对齿根进行强化处理。

10—35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。

开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没有出现点蚀就可能已磨损了。

措施：1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、提高润滑油粘度；3、采用正传动，提高综合曲率半径， 减小接触应力。

10—36软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？答：根据齿面硬度划分，HB<350，为软齿面；HB ≥350，为硬齿面。

硬齿面齿轮的加工比软齿面多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。

10—37在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿轮齿面抗胶合的能力?答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏，提高齿轮齿面抗胶合的能力，可： 1、提高齿面硬度，降低粗糙度；2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；3、采用变位齿轮，减小滑动系数；4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；5、两齿轮配对时，齿面有硬度差，HB 1-HB 2=30~50。

10—38为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 答：拉应力导致疲劳裂纹的扩展。

10—39在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接软齿面z 1=20~40硬齿面z 1=17~25(30)z 1=17~20β=8~20°m ≥2 mm b 1=b 2+(5~10)mm传递动力的齿轮模数m 大、小齿轮的齿宽齿轮传动直齿圆柱齿轮齿数z 1闭式开式斜齿圆柱齿轮的螺旋角β班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施提高弯曲强度？ 答：1、增大模数m ；2、适当增大齿宽b ；3、采用正变位齿轮。

机械设计作业答案(河科大版)

机械设计作业答案(河科大版)

学
号
批改日期
-2-
机械设计作业集解答
3—24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下， 零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么（用疲劳极限应力图说明）？ 答：考虑零件的几何形状变化、加 σ a 工尺寸、加工质量及强化因素的影响， 使得零件的疲劳极限要小于材料试件 零件 的疲劳极限。 在相同的应力变化规律下， 零件和 材料试件的失效形式相比不一定相同， 如图示： Ｍ１点相同， 而Ｍ２点材料静强 度失效，零件是疲劳失效，不同区域为 图中阴影面积。

d1
A
D
题 3—14 图 3—15 在上题 A 图中，d 2 =2d 1 ，小圆柱的弹性模量为 E 1 ，大圆柱的弹性模量为 E 2 ，E 为一定值， 大小圆柱的尺寸及外载荷 F 一定，则在以下四种情况中， D 的接触应力最大， A 的接触应 力最小。 A E 1 =E 2 =E/2 B E 1 =E、E 2 =E/2 C E 1 =E/2、E 2 =E D E 1 =E 2 =E
S σ Sτ
2 Sσ + Sτ2
表示
复合（双向）应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数，而
S=
σs
2 2 σ max + 4τ max
表示
复合（双向）
应力状态下的
静 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。 3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状突变处 产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强 度的增大而 增大 。
3—28 某零件如图所示，材料的强度极限σ B =650Mpa，表面精车，不进行强化处理。试确定Ⅰ-Ⅰ 截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数 K σ 和剪切疲劳极限的综合影响系数 K τ Ⅰ R3 解： 附图 3-1 ， Φ48 Ⅰ 题 3—28 图 Φ40

河南科技大学机械设计作业

河南科技大学机械设计作业

l1 Ft
Fr2V
答：29000、30000、70000、51000、52000型轴承的 游隙大小是可变的，安装时应根据使用要求进行调整。 其它轴承都有规定的游隙系列，使用时通常不调整游 隙。游隙的大小可通过垫片、调整螺母等方法进项调 整
13—34 滚动轴承支承的轴系，其轴向固定的典型结构形 式有三类：1.两支点各单向固定;2.一支点双向固定，另一 支点游动;3.两支点游动。试问这三种类型各适用什么场合？ 答：两支点各单向固定的支承方式用于工作温度变化较小 且支承跨度不大的短轴；
13—21 滚动轴承轴系支点轴向固定常用的三种结构形式 是 双支点各单向固定（两端固定） 、
一支点双向固定，另一端支点游动（一端固定、一端游 动） 、 两端游动支承（两端游动） 。
13—22 滚动轴承预紧的目的是 提高轴承的旋转精度、支 承刚度、减小机器工作时轴的振动 ， 所谓预紧，就是指 在安装时用某种方法在轴承中产生并 保持一轴向力，以消除轴承中的游隙。
Fae 2
Fd2
╳
Fr2
Cr 162 KN
e 1.5tg 0.345, y 0.4ctg 1.74
Fd1
Fr1 2 y
13600 2 1.74
3908
N , Fd 2
Fr 2 2 1.74
22100 3.48
6351 N
方向如图示
1 Fd1
Fae 2
Fd2
╳
Fr1
Fr2
Fd1 Fa 3908 5000 8908 N Fd 2 轴承2压紧，轴承1放松
3—23 滚动轴承的内径和外径的公差带均为精度不同数值 较小的负偏差，而且统一采用上偏差为 0 ，下偏差为 负值 的分布。
13—24 滚动轴承的密封的目的是为了防止灰尘、水、 酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流失 ，滚动轴 承常用的三种密封方法为 接触式密封（中低速）、非接 触式密封（高速）、 混合式密封（密封效果较好） 。

河南科技学院机械设计基础051-052A答案

河南科技学院机械设计基础051-052A答案

河南科技学院2007-2008学年第一学期期终考试 机械设计试题（A ） 参考答案： 1．（B ） 2．（B ） 3．（D ） 4．（D ） 5（C ） 6．（B ） 7．（D ） 8．（A ） 9．（A ） 10．（D ） 一、判断题 （每小题1分，共10分) 本题主要考察学生对基本知识点的掌握程度。

评分标准： 所选答案与标准答案相同得1分，选错不得分。

1．（√） 2．（⨯） 3．（√） 4．（⨯） 5．（⨯） 6．（√） 7．（√） 8．（√） 9．（⨯） 10．（⨯） 三、分析题（共25分） 1、如图所示为斜齿轮传动。

(15分) 1）试确定各轮的转向、旋向；(4分) 2）分析齿轮1和齿轮3轮齿的受力情况，在啮合点标出各分力的方向；(6分) 3）中间轴是否受转矩、弯矩? (5分) 2、图示为带传动简图，在图上定性画出带的应力分布图，并指出最大应力位置。

(10分)四、结构题（共15分）指出图中结构设计的错误，在错误处标出序号，并按序号一一说明理由。

(1)轴肩过高，挡住了内圈，轴承不便于拆卸；(2)两边均有轴肩，齿轮无法安装；(3)键的顶面应与轮毂槽底面留有间隙，且轮毂槽应轴向开通，轴上键槽处应有局部剖视；(4)轴承不便于安装，应安排过渡轴肩；(5)此处轮毂无确定位置，且无轴向固定；(6)键槽过长，且两键槽不在同一母线上，不便于加工；(7)轴端过长，轮毂无法进行轴向固定。

五、计算题（共30分）1、有一轴由一对角接触球轴承支承，如图示。

已知：齿轮的分度圆直径d=200mm ，作用在齿轮上的圆周力为F te =1890N ，径向力F re =700N ，轴向力F ae =360N 。

轴承的轴承的派生力F d =0.4F r ，求两轴承所承受的轴向载荷F a1和F a2。

(15分)F rh1= F rh2=945F rV1=230F rV2=470F r1973=F r21055=F d2=0.4*1055=422F d1=0.4*973=389.2F d2+Fae >Fd1Fa1=782Fa2=4222、有一块钢板用四个螺栓与立柱相连，结构尺寸如图，钢板受的载荷为10KN ，如采用铰制孔用螺栓连接，计算受力最大螺栓的载荷Fmax 。

机械设计作业集 答案新版河南科技大学

机械设计作业集 答案新版河南科技大学

10— 36 软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区 别？为什么？ 答：根据齿面硬度划分， HB<350 ，为软齿面； HB 350，为硬齿面。硬齿面齿轮的加工比软齿面 多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。
10— 37 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏 齿轮齿面抗胶合的能力 ?
?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位
答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏， 提高齿轮齿面抗胶合的能力，可：
1、提高齿面硬度，降低粗糙度； 2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；
3、采用变位齿轮，减小滑动系数； 4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；
5、两齿轮配对时，齿面有硬度差， HB 1- HB2=30~50。
C H1＝ H2， F1≠ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F]1≠［F] 2
D
H1≠ H2， F1＝ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F] 1≠［F]2
（ H、 F、 [ H]、 [ F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）
10— 9 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同
们的齿形系数 ___ C___ 。源自AY Fa1>Y Fa2
B Y Fa1<Y Fa2
C Y Fa1=Y Fa2
班级 姓名 学号
成绩 任课教师 批改日期
-1-
机械设计作业集
10— 12 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮 1 的模数 m1=5mm ，齿数 zl =30；齿轮 2 的模数 m2=3mm ，
齿数 z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积
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F 齿厚 s
C 直齿轮中心距 a G 分度圆压力角 α
H 螺旋角 β
I 锥距 R
J 齿顶圆直径 da
10— 2 材料为 20Cr 钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是 ______B____ 。
A 整体淬火
B 渗碳淬火
10— 3 将材料为 45 钢的齿轮毛坯加工成为
应是 _______A______ 为宜。
（ 3）弯曲应力 ↑ （ m 减小使 F 大量增大， z1增大使 F 少量减小），接触应力不变（ d1 不变）；
10— 39 一对圆柱齿轮传动，大、小齿轮齿面接触应力是否相等
?大、小齿轮的接触强度是否相等 ?
在什么条件下两齿轮的接触强度相等 ?
答：在任何情况下，大、小齿轮齿面接触应力都相等，但接触强度不一定相等，
为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 答：拉应力导致疲劳裂纹的扩展。
?如何提高
在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施 提高弯曲强度？ 答： 1、增大模数 m；
2、适当增大齿宽 b； 3、采用正变位齿轮。
10— 38 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比 i ，、转矩 T1、齿宽 b 均保持不变，试问在下列条件下
10— 36 软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区 别？为什么？ 答：根据齿面硬度划分， HB<350 ，为软齿面； HB 350，为硬齿面。硬齿面齿轮的加工比软齿面 多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。
10— 37 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏 齿轮齿面抗胶合的能力 ?
10— 18 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取 多些，其目的是 __C__。
A 提高轮齿的弯曲强度 C 提高传动的平稳性
B 提高齿面的接触强度
10— 19 对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数，其目的是
__D__ 。
A 提高齿面接触强度
B 减小滑动系数，提高传动效率
10— 14 对于重要的齿轮传动，可将齿顶进行修缘，目的是
___C_____ 。
A 减小齿间载荷分配不均
B 减小齿向载荷分配不均
10— 15 在齿轮传动中，将齿轮轮齿加工成鼓形齿的目的是
C 减小附加动载荷 ___B_____ 。
A 减小动载荷
B 改善载荷沿齿向分布不均
C 提高齿轮的传动精度
10— 16 齿轮传动中，动载系数 Kv 主要是考虑 ___A___ 因素对齿轮传动的影响。
节线附近靠近齿根 处，其原因
10— 27 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时， 数 m 。一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力
其计算模型是 悬臂梁 ，设计的主要参数是 模 不相等 。
10— 28 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（中心距 a） 。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 。 10— 29 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 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 ＝ 15o 的斜齿圆柱齿轮， C 为 =30o 的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，
YFa1YSa1___A____ YFa2YSa2。
A 大于
B 等于
C 小于
D 不一定大于、等于或小于
10— 13 圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽 b1 略大于大齿轮齿宽 b2，其目的是 __C___。
A 提高小齿轮齿面接触强度
B 提高小齿轮齿根弯曲强度
C 补偿安装误差，以保证全齿宽接触
D 减少小齿轮载荷分布不均
A 齿轮自身制造精度引起的误差
B 载荷沿齿宽分布不均
C 双齿啮合时的载荷分配不均 10— 17 齿轮接触强度计算中的材料弹性系数
D 齿轮以外的其它 ZE 反映了 ___A___ 对齿面接触应力的影响。
A 齿轮副材料的弹性模量和泊松比
B 齿轮副材料的弹性极限
C 齿轮副材料的强度极限
D 齿轮副材料的硬度
C H1＝ H2， F1≠ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F]1≠［F] 2
D
H1≠ H2， F1＝ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F] 1≠［F]2
（ H、 F、 [ H]、 [ F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）
10— 9 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同
B F1< F2
C F1= F2
1 选用 45 钢调质，大齿轮 2 选用 45 钢正火，它们的齿面接触应
A H1 > H2
B H1< H2
C H1= H2
10— 8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的
应力关系属于下列第
C 种。
A H1≠ H2， F1≠ F2， [ H]1 ＝[ H] 2， [ F]1＝ [ F] 2 B H1＝ H2， F1＝ F2，[ H ]1≠［H]2， [ F]1≠［F]2
8~20 ，可以通过调整 β而对 中心距 进行圆整。 10— 33 填注下表中参数的荐用范围（一般情况下） ：
齿
直齿圆柱齿轮齿数ｚ1
轮
闭式 开式
传 斜齿圆柱齿轮的螺旋角 β
动
传递动力的齿轮模数 m
软齿面 硬齿面
z1=20~40 z1=17~25(30) z1=17~20 β =8~20 ° m 2 mm
F1
F2 或
F1
F2
班级
F1
F2
YFa1YSa1 YFa2YSa2 姓 名
10— 5 为了提高齿轮齿根弯曲强度应 ___A_____ 。
A 增大模数
B 增大分度圆直径
C 增加齿数
D 减小齿宽
10— 6 一减速齿轮传动，主动轮 弯曲应力 _A_ 。
1 和从动轮 2 的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的
A F1> F2 10— 7 一减速齿轮传动，小齿轮 力 __C__。
B 提高齿轮制造精度
C 降低润滑油粘度 10— 22 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以
D 加大模数 ___C___ 的当量圆柱齿轮为基础。
A 大端
B 小端
C 齿宽中点处
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 HB<350 时为软齿面，一般取小、大齿轮的硬度 HBS 1-HBS 2 为 30~50 ，其原因
C 调质
D 表面淬火
6 级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮， 该齿轮制造工艺顺序
A 滚齿、表面淬火、磨齿
B 滚齿、磨齿、表面淬火
C 表面淬火、滚齿、磨齿
D 滚齿、调质、磨齿
10— 4 为了提高齿轮传动的齿面接触强度应 __B__ 。
A 分度圆直径不变增大模数
B 增大分度圆直径
C 分度圆直径不变增加齿数
D 减小齿宽
为什么一般不出现点蚀破
答：齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处。开式齿轮传动的主要失效是磨损，还没
有出现点蚀就可能已磨损了。
措施： 1、提高齿面硬度，降低粗糙度； 2、提高润滑油粘度； 3、采用正传动， 提高综合曲率半径，
减小接触应力。
班级 姓名 学号
成绩 任课教师 批改日期
-3-
机械设计作业集
齿轮的弯曲应力和接触应力各将发生什么变化
?
(1)模数 m 不变，齿数 z1 增加； (2)齿数 z1 不变，模数 m 增大； (3)齿数 zl 增加一倍，模数 m 减小一半。
答：（ 1）弯曲应力 ↓ （ d1 增大， F n 减小， Y FaYsa 减小），接触应力 ↓ （d1 增大）；
（ 2）弯曲应力 ↓ （ m 增大， d1 增大， Fn 减小），接触应力 ↓ （ d1增大）；
最小的是 C ，最大的是 A 。
10— 30 齿轮的弯曲疲劳强度极限 σFlim 和接触疲劳强
度极限 σHlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为
1%
来确定的， 试验齿轮的弯曲应力循环特性为脉动循环。
10— 31 一齿轮传动装置如图所示， 轮 1 为主动， 在传
动过程中，轮 2 的齿根弯曲应力按 对称 循环变化，
因为大、小齿轮
的材料、热处理等不同，许用接触应力不一定相等
。两齿轮的许用接触应力相等，即：
H1
H 2 ，两齿轮的接触强度相等。
10— 40 一对圆柱齿轮传动， 一般大、 小齿轮齿根弯曲应力是否相等
件是什么 ?
答：一般大、小齿轮齿根弯曲应力不相等， 大、小齿轮弯曲强度相等的条件是：
F1> F2。
?大、小齿轮弯曲强度相等的条
C 减小轮齿的切削量
D 保证轮齿的弯曲强度
10— 20 设计一对齿数不同的齿轮传动，若需校核其弯曲强度时，一般应
___A___ 。
A 对大、小齿轮分别校核
B 只需校核小齿轮
C 只需校核大齿轮
D 应校核哪一个齿轮，无法判断
10— 21 在齿轮传动中，为减少动载荷，可采取的措施是
____B___ 。
A 改用好材料
?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位
答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏， 提高齿轮齿面抗胶合的能力，可：