濮良贵机械设计第九版课后习题答案完整版Word文档格式.docx

1、第五章 螺纹连接和螺旋传动5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用M640铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。解 采用铰制孔用螺栓连接为宜 因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。（1）确定M6

2、40的许用切应力由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知，查表5-10，可知（2）螺栓组受到剪力F和力矩（），设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T分在各个螺栓上的分力为，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知，螺栓最大受力故M640的剪切强度不满足要求，不可靠。5-6 已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm、大小为60kN的载荷作用。现有如图5-50所示的两种螺栓布置形式，设采用铰制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？解 螺栓组受到剪力F和转矩，设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T分在各个

3、螺栓上的分力为 （a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mm 由（a）图可知，最左的螺栓受力最大 （b）方案中 由（b）图可知，螺栓受力最大为5-10第六章 键、花键、无键连接和销连接6-3 在一直径的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。解 根据轴径，查表得所用键的剖面尺寸为， 根据轮毂长度取键的公称长度 键的标记 键键的工作长度为 键与轮毂键槽接触高度为 根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 根据普通平键连接的强度条件公式 变形求得键连接传递的最大转矩为第八章 带传动8-1 V带传动的，带

4、与带轮的当量摩擦系数，包角，初拉力。（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若，其传递的最大转矩为多少？（3）若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出效率为多少？解 8-2 V带传动传递效率，带速，紧边拉力是松边拉力的两倍，即，试求紧边拉力、有效拉力和初拉力。8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率P=7kW，转速，减速器输入轴的转速，允许误差为，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。解 （1）确定计算功率 由表8-7查得工作情况系数，故 （2）选择V带的带型 根据、，由图8-11选用B型。 （3）确定带轮的基准直径，并

5、验算带速 由表8-6和8-8，取主动轮的基准直径验算带速计算从动轮的基准直径 （4）确定V带的中心距和基准长度 由式，初定中心距。 计算带所需的基准长度 由表8-2选带的基准长度 实际中心距 中心距的变化范围为。 （5）验算小带轮上的包角 故包角合适。 （6）计算带的根数 计算单根V带的额定功率 由，查表8-4a得 根据 查表8-5得，表8-2得，于是 计算V带的根数 取3根。 （7）计算单根V带的初拉力的最小值 由表8-3得B型带的单位长度质量，所以 （8）计算压轴力 （9）带轮结构设计（略）第九章 链传动9-2 某链传动传递的功率，主动链轮转速，从动链轮转速，载荷平稳，定期人工润滑，试设计

6、此链传动。解 （1）选择链轮齿数 取小链轮齿数，大链轮的齿数（2）确定计算功率 由表9-6查得，由图9-13查得，单排链，则计算功率为（3）选择链条型号和节距 根据，查图9-11，可选16A，查表9-1，链条节距（4）计算链节数和中心距 初选中心距。取，相应的链长节数为 取链长节数。 查表9-7得中心距计算系数，则链传动的最大中心距为 （5）计算链速，确定润滑方式 由和链号16A，查图9-14可知应采用定期人工润滑。 （6）计算压轴力 有效圆周力为 链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为9-3 已知主动链轮转速，齿数，从动链齿数，中心距，滚子链极限拉伸载荷为55.6kN，工作情况系数，试求链条

7、所能传递的功率。解 由，查表9-1得，链型号16A根据，查图9-11得额定功率由查图9-13得且第十章 齿轮传动10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各力的作用位置及方向）。解 受力图如下图：补充题：如图（b），已知标准锥齿轮，标准斜齿轮，若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消，应为多少？并计算2、3齿轮各分力大小。解 （1）齿轮2的轴向力： 齿轮3的轴向力：即由 （2）齿轮2所受各力： 齿轮3所受各力：10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。解 （1） 选择齿轮类型、精度等级、材料 选用直齿圆柱齿

8、轮传动。铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计 1）确定公式中的各计算值试选载荷系数 计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。齿数比 计算应力循环次数由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为，安全系数 2）计算 计算小齿轮分度圆直

9、径，代入中较小值计算圆周速度计算尺宽计算尺宽与齿高之比计算载荷系数 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数 直齿轮， 由表10-2查得使用系数 由表10-4用插值法查得 由，查图10-13得 故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径计算模数 取几何尺寸计算 分度圆直径： 中心距： 确定尺宽： 圆整后取。 （3）按齿根弯曲疲劳强度校核 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数计算载荷系数查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 校核弯曲强度 根据弯曲强度条件公式 进行校核所以满足弯

10、曲强度，所选参数合适。10-7 某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知，两齿轮的齿数为，8级精度，小齿轮材料为（调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20年（设每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。解 （1）齿轮材料硬度 查表10-1，根据小齿轮材料为（调质），小齿轮硬度217269HBS，大齿轮材料为45钢（调质），大齿轮硬度217255 HBS （2）按齿面接触疲劳硬度计算 计算小齿轮的分度圆直径计算齿宽系数由表10-6查得材料的弹性影响系数 ，由图10-30选取区域系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；齿数

11、比 计算应力循环次数由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力由图10-26查得计算齿轮的圆周速度 计算尺宽与齿高之比计算载荷系数 根据，8级精度，查图10-8得动载荷系数 由表10-3，查得 按轻微冲击，由表10-2查得使用系数 由表10-4查得 按=1查得故载荷系数 由接触强度确定的最大转矩（3）按弯曲强度计算计算载荷系数 计算纵向重合度 由图10-28查得螺旋角影响系数 计算当量齿数由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力计算大、小齿轮的，并加以比较由弯曲强度确定的最大转矩（4）齿轮传动的功率 取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值 即第十一章 蜗杆传动11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。解 各轴的回转方向如下图所示，蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动，传递效率，传动比，由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr，渗碳淬火，硬度。蜗轮材料为，金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8h，要求工作寿命为7年（每年按300工作日计）。解 （