机械设计作业集第四版李育锡课后答案[1-16章].khda

1、案网（原洙后鬃网最吉业的诵后习题笞案b寧h区教课后si搽习册i期末考糧答案i实精报告答驀答案网(http:/www. daanwang. com)机械设计作业集（第三版）解题指南西北丄、ik大学机电学院2008.7、八一 刖目本书是岛等教育出版社出版、西北工业人学濮良贵、纪名刚主编机械设 计（第八版）和李育锡主编机械设计作业集（第三版）的配套教学参考书, 其编与h的是为r帮助青年教师使用好上述两本教材，并为教帅批改作业提供本书对机械没计作业集（笫三版）屮的大部分作业题给出了参考解答， 对丁设计计算类题，由丁选材、取位等的不同，会得出不同的解答，这类题的 设计计算方法可参考机械设计教材中的例题，

2、木书略去解答。本书是机械设计课程教师的教学参考书.也可供自学机械设计课程的读者和 考研学生参考。机械设计作业集已经使用多年，希望广大教师将使用屮发现的问题和错 误、希窣增加或删的作业题、以及对机械设计作业衆的改进建议告知编 者（电f信箱：liyuxio5,我们会汄真参考，努力改进，本书由乎ft锡编写，由于编者水平所限，误漏之处在所难免，敬w广大使用 者批评指正。编者008.7冃录第三章 机械零件的强度（1）第四章摩擦、磨损及润滑概述（5）第五章螺纹连接和螺旋传动(9)笫六穿花键、无键连接和销连接第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接（ii）第八章带传动（15）第九章链传动（18）第十章齿轮传动（19

3、）第十一韋蜗杆传动（24）第十二$ 滑动轴承（28）第十三章 滚动轴承（30）第十四帝联轴器和离合器（34）第十五章轴（36）第十六章弹簧（41）机械设计自测试题（43）第三章机械零件的强度3 1衣面化宁热处理;a频衣面淬火；衣面硬化加1: : 32:3 3截面形状突变；贴；34 t:35(1):3 6 答：零件上的应力接近屈服极限，疲劳破坏发生在应力循环次数在103i04范闱内，零件破坏断口处 有钽件变形的特征，这种疲劳破坏称为低周疲劳破坏.例如飞落架.火箭发射架中的零件. 军件上.的应力远低rw服极限.疲劳破坏发牛在应力拥环次数大r io4吋，零件破坏断口处无帘性 变彤的特征.这种疲劳破坏

4、称为高周疲劳破坏，例如一殷机械上的齿轮.轴承、螺栓艿通用零件.3- 7 答：w料的持久疲劳极限a,，所对应的摘环次数为/v,.不m的w料有不m的有时很大为 rttir材料的疲劳试验.人为地规定一个ffi环次数vu.称为循环基数.所对陶的极限庥力a,称为材料 的疲労极限 和况为材料所固打的性质，通常足不知道的，在设计计算时，当则取 ain =ar 3 8 答：图a中a点为静应力，r = l图h中a点为对称循环变应力，r = -l. ffl c中4点为不对称循环变 应力i -lr104时.在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力中的屈服曲gc卜时.也 权按静强度条件计灯：如果极限应力点落

5、在极限应力线m屮的疲劳曲线e h时.则应按疲劳强度条件 计算:3-12?：在单向稳记变戍力下e作的零件，戍3在岑件的极限吨力线阁屮，根琚岑件的戍力变化规怍，由汁 锌的方达或由作图的z/法确定其极限应力.3 13 答：该假说汄为；件迮毎次扼坏变应力作用t，成的损伤程jss可以粜加的.应力況i环次数增加，损 伤程没也增加，两齐满足线性关系*气损伤达到loo%时，岑件发生疲劳破坏。疲劳损伤线性棋积假说 的数学衣达式为3-14 答：首先求出在单向应力状态下的计算安全系数，即求出只承受法向应力时的计算安全系数l和只承 受切向应力时的汁算安今系数5.,然后由公式（3-35）求出在双向应力状态下的计算安令系

6、数s 要求sa5 （设计安全系数，3-15 答：影响机械枣件疲劳强的主耍闪累有枣件的宛力集屮人小，零件的尺寸，零件的表面质壁以及零件 的强化方式.捉卨的措施足：1）降低零件应力集中的影喃；2）捉禹零竹的农面质s: 3）对零件进行 热处理和强化处理：4）选用疲劳强度岛的|彳料：5）尽可能地减少或消除零件衣而的初始裂纹等.3-16 答:结构内部裂纹和缺陷的存在玷导致低应力断裂的七在k因*3-17 答 i应力强度因子久表征製纹顶瑞附近应力场的强昶，平面应变断表征枓料k止效纹火稳 扩越的能力。若k,k,ct则裂纹不会失稳扩肢：若kkic,则裂纹将失稳扩展.318 解：己知= 75ompa , a, =

7、55（）mpa, r. =35（）mpa,由公式（3-3）,各对应摘环次数k的疲劳极限 分别为因此，取7_m =55ompa = rt-n1 - 35ox= 452 mpa350x 5x10*271 mpa c ff因此.取_|/ = 35ompa = r_| 319 解：1.确定有效应力衆中系数、尺+系数和农面质嵐系数含附表3_2.由d/j = 48/40 = l.2, r/j = 3/40 = 0.075,用线性插值法汁算和(. (0 075 - 0.04)x(1.62 - 2.09).a s 2.09 += 1.82，0.10-0.04 a s|.66，n75-_xd”-lft6*:l4

8、70.10 -0 04査附图 3i, rfl= 65ompa r = 3mm ,査得 qa =0.84 qt =0.86 .由公式(附 3 ) 有效应 力集中系数ka =1 + ( -1)= 1+0.84x(1.82-1) = l69kt =1+取=0.86.合附ffi 34,取 = =0.86.零件不 强化处理，则p，.2.计算综介影响系数山公式(3-12)和(3-l4b),综合影响系数弋士谍+k236、令士士ok320 解：i.计算法 l知 anui = iompa，amm= llompa，7,和t分别为 190 + 110，圆朽 m 2 2 anim1190-110 4ompa由公式02

9、1)，计算安全系数9 300 + xl5052.0x(150 + 40)2.图解法由公式06知，脉动循环的疲劳极限，为l(ti 2x300a(l = = 500mpal + l 1 + 0.2二2=!i!_= 125 mpa 2k 2x2.0f寻醐p3:根据点a (0, 150)、点d (250* 125)和点c (360, 0)绘出零件的极限应力线闬、过工作应力 点w (150, 40),作杀线交ag线于点*则计算安全系数150+135150+40人+.人鼈解3-20 ffl321 解：i. 求计算安全系数么.凼公式ul0.x5oo，+iox4(x，)_275.5mpaaiw 275.5 1

10、27由公式333，试件的计安全系ft c d 350 ca2. 求试件破坏前的循环次数。由公式(3la各疲劳极限所对应的循环次数w分别为 作1st)n, = n(r =5xl0*x() = 201768 1(rt5005xl0*x() = 150328, 400)-5x10(-520799由公式328)，试件破坏前的循环次数x 5 20799= 46()343 46x1(?w| /i(l一一!:322 解：i. 计算平均应力和应力幅w料的芎曲应力和扭转w应力分别为a6= = =222i = 46.88mfa w o.lrf3 0.1x40j= 62.5mpa巧曲敁力为对称循环变应力，故 =0

11、. yfl-ffft-46.88mpae扭转切敁力为脉动循环变应力, 故 r麟=ra =0.5r = 0.5x62.5 = 3l.25mpa . 2.求讣算安全系数由公式3-17),尊件承受革向应力时的计算安全系数355s口 koru +crm 2.2x46.88+0.2x0200= 3.445- kw。i.8x3i25.o.x3125山公式(3-35)，苓件承受双向应力时的计算安全系数= 3.373-23 答：由式(344，可靠性系数戶为 600-525o? +o?v402 + 3o2由附衣3-12舍得对应的可度r=和1.5)=0.93319第四章摩擦、磨损及润泔概述4- 1 （略）4 2

12、答：腴厚比jsffi两滑动农面间的最小公称油脱厚度与rt衣面轮廓的均方根偏斧的比值.边界荸擦状态 时41,流体厣擦状态时3,混合呼擦状态吋笑3*4- 3 （略）4一4 答：润滑刑的极tt分了吸附在金w衣而i:形成的分7腴称为边界脱。边界脱按其形成机理的不同分为吸 附膜和反应脱，吸附胶是由润滑剂的极性分了力（或分t的化学键和力）吸附t金城表由形成的胶，反 应膜由润滑刑中的元素与金域起化学反应形成的薄膜.在润滑w屮加入适居的油性添加剂或极作添加剂.都能捉a边界膜强度，4 5 答：岑件的辨损过程人致分为三个阶段，即磨合阶段、tt定磨损阶段以及剧烈供损阶段。 捫合阶段使技触轮廓峰压碎成性变形.形成稳定

13、的最伃*nffi面.捫合疋坍损的不稳定阶段.在零 件的礦个工作时间内所占比率很小，稳定磨损阶段磨损级慢，这一阶段的松短代表了本件使用寿命的k； 短.剧烈磨损阶段岑件的运动副问增人，动弦荷增人，喙声和振动增大，諮史換岑件.4 6 答：根烟於损机埋的小於损分为粘附濟损.射粒麽损，疲劳脚损，冲蚀k损.腐蚀於损和微动於损 等.主要特点略.4一7 答：润滑汕的粘没即为润滑油的流动阴力.润滑油的粘性定律：在液体中仃何点处的切应力均与该处流 体的速度悌度成正比（即r = -rjdu ）.在摩擦学中，把凡是服从粘性定汴的流体都称为牛顿液体.粘通常分为以下几种：动力粘度、运动粘条件粘按w际中.位制，动力粘度的巾

14、.位为pa - s 秒，运动粘度的中.位为m2/s,在我出条ft粘度的 甲位为et （逬氏）运动粘度h与条件粘度九的換党关系见式（4-5）；动力粘度与运动粘度 的关系兑式（4-4）.4- 9 答：润滑油的卞要性能指标有：粘度，润滑性，极压性，闪点，凝点，钒化稳定性.润滑脂的主要性能 衔如有：維入 （櫚度），滴点.4 一 10 答：在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用如下：1）提润滑油的油性、极压性和在极端工作条件下更有效工作的能力.2推迟润滑剂的老化变质，延长润滑刑的正常使用寿命。3改界润滑剂的物理性能.例如降低凝点.消除泡沫.提高粘度.改湃其粘一溢特性等。4 11 答：流体动力润滑是利用摩撺面

15、间的相对运动而动形成承油膜的綱. 流体静力润滑处从外部将加压的汕送入摩擦面间，强迫形成承软汕股的润泔. 流体静力润滑的承弦能力不依赖于流体粘度.故能用低粘度的润泔油.使嗶擦副既侖商的*荻能力. 乂有低的棟力炻*流体静力润滑能在各种转速悄况下达立檢定的承钱油胰，4- 12 答：流体动力利滑通常研究的足低副接触岑件之问的润滑问题.弹件流体动力润滑足研宄在相滚动 (或伴有滑动的滾动条件下，网邦性体之间的润滑问题流体动力润滑把零件摩擦表面视为刚体，并认力润滑刑的粘度不随压力而改变，弹性流体动力润滑 考虑到枣件庠擦农而的押件变形对润滑的影响，并考虑到润滑剂的粘度随压力变化对润滑的影响.第五草螺纹连接和螺

16、旋传动5 1 as i 中抒：小杼：523):;g):5 3(2):54 _90_ :螂纹根部:55(3):56:5- 7 答：常用蟫纹有荇通螺纹、饩蟫纹、梯形螺纹、免形w纹和锯w形蟫纹等.前两种蟫纹t要用于连接. b =种蟫纹主用十传动.对连接螺纹的求足自锁性好，有足够的连接强度：对ft动镙纹的求足代动精度岛，效卒岛，以 及饵钉足够的强度和射麽性.5 8 答：繅纹的余留长度越长，则螺栓杆的刚度q越低，这对提蟪枪连接的疲势强度存利，因此，承受 变我荷和冲击载荷的螵栓连接，要求有较k的氽所匕度*5 9 (略)5- 10 答:ff通蟫冷连接的主要失效形式足蟫栓杆媒纹部分断裂.设计准則是保证螺拴的静

17、力拉伸强度或疲劳 拉伸强度铰制孔用螺栓连接的卞要失效形式是螺柃杆和孔壁被压消或螵栓杆被的断.设计准则s保证连栳的 挤巫强度和蟫栓的剪切强度.5- 11 答：蠔栓尖、螺母和螺纹牙的结构尺寸是极掂与蟫杆的等强度条件及使用经验规定的，灾践中很少发生 失效，因此，通常不s要进行强度计算*5 12 答：通螺栓连接所受轴向工作tt荷为脉动循环时，蟫栓上的总找菏为不变兮的不对称循环变伐荷， 0rl；所受摘向工作奴餌为脉动循环时，螺fth的总为酹钱ffi，r.l.5- 13 答：媒栓的性能等级为8.8级，与其相配的螺母的性能等级为8级(大ft径时为9级)，性能等级小数 点前的数字代衣材料抗拉强度极耻的1/10

18、0(100),小数点曲的数字代衣材枓的屈服极限与抗拉 强度後限之比值的10倍(ioas/7b).5- 14 答：在不控制预紧力的情况卜，螺栓连接的安全系数与螺洤直径有关，螺栓直径越小，则安全系数取得 越大.这是闵为扳手的长度随螺栓直径减小而线性减短，而螺栓的承载能力随螺栓笪径减小而f方性降 低，因此.用扳t拧紧螺栓时，螺栓fi砼越细越过拧紧.造成螺栓过栽断裂*所以小h径的螺栓应取 较大的安全系数.5- 15 答：降低螺洤的刚度成増大被连技件的刚度.将会提商螺栓连接的疲劳强,降低连接的紧密性：反之 则阡低蟫ft迁接的疲分强度，提岛连接的k密性。5- 16 答：降低螈栓的刚度，提披连接件的刚和捉抽

19、紧力.其受力变形线图参见教w图5 28c*5- 17 答：在螺纹连接屮，约有1/3的栽集屮在第一朗h，第八圈以后的蟫纹牙儿乎不承受钱份.因此采用 螺纹牙圈数过多的加厚te母，并不能提ft螺纹违接的强度.采用魅苒螺母，环榷蟫付.内斜螺母以及钢丝嫁食，钉以使各阇蟪纹沴t的载荷分布趋于均匀.5- 18 答：滑动螺旋的土要失效形式是螺纹磨损，滑动螺旋的基本尺寸为螺杆直径和螺母ffi度.通常是根据 麽性条件确定的.5- 19 （略5201. 公式中螺栓数z = 8错误.应当取z = 4.2. 螺纹由应当w据小衧义29.7画由蟑纹如准中杏取畑纹大 ftj.521 解：6.x 级螵栓的w服极限 r=40mp

20、a.许用应力a = ys =4x0/3 = l60mea. 由式（5-28）.蜾栓上的预紧力a=9872 n13x41.3x4= 3291 n由式5-9）.鉍人描向力 ffzi 9872 xo.2x2xl s 1=k、1.2522 （略523 解：i. 计算单个螺栓的丄作剪力2tg2 x 630x.02423nzd 4x1302. 蟪定许用戍力联轴器的材料为帱铁ht200. a, = 2oompa .设联轴器工作时受变ft荷.佥表5-10,取5p=3.鏢 tt的性能匁级为8.8级.（7, = 64ompa ,査表5-10,取5r=5.许用hv力| afl | = = = 66.7mpa :|r

21、| = - = -= 128mpa5p 3sr 53. 验算连接强度5手册.校制孔用螺gbrr 27-88 m12x6c）.光杆郎分的eft423fp =d0l咖=bxl8由公式(5-36),螺栓杆的ww应力r- 4x23 -18.25mpa r= io.35mpa 0.4）戍验筲底板在横昀力作用下是仵会泔移.驳求序擦力527 答：a参见教材图5-3b; b参见教材图5-3a : c）参见教材图5-2b,螺栓应当反装，可以増大: 山参见ft材w5-4; c）参见教材w 5-6； f）参见教材5-3b.螺钉上方空间hv増大，以便装拆蠓钉.改 正图从略，第六章键、花键、无键连接和销连接6- 1 6

22、2接介面的挤扑:破坏:接介面的过皮靡损;6 3? 6-4小择;齿形;65:6 6 答:薄型平键的岛度约为杆通平键的60%70%,传递转矩的能力比科通平键低，常用于溥壁结构i 窄心轴以及一辟径向尺寸受限制的场合，6- 7 ff：肀圆键的!:要优点足加工工艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴瑞与轮毅的a接，i:要缺点足轴 上键ffi较深，对轴的强度削弱较人 一般川于轻载静连挖中.6 8 答：两平键相隔lwr布宵，对轴的m昶均匀.并且两键的挤压力对轴平衡.对轴不产生附加今矩.受 力状态好.两ffi键相_9）*，1206介背_若夹角过小，则对轴的w部削弱过大：荇夹角过大，则两个楔键的总 承弦能力卜降.当

23、火角为10#时.两个楔键的承找能力大休上只相当于个楔键的承ft能力.因此. 两个楔键间的夾用既不能过大，也不能过小.肀關键在轴上的键w较深，对轴的削弱较大，不宜将两个t阒键介冒在轴的同一横截而上*故可将 两个半阅键布置在轴的同一母线上.通常半岡键只用t传递我荷不大的场合，一般不采用两个半岡键.6 9 答：轴卜.的键槽足在铣床卜.用埔铣刀或盘铣刀加工的.轮毂卜的键槽s在插床t用插刀加工的，也可以 由拉刀加t，也可以在线切割机上用电火花方法加t.6- 10 答：因为动连接的失效形式为过度磨损，而磨损的速度快慢主要与压力冇关。压力的大小a先应满足静 强度条件，即小于许用挤压应力，然后，为了使动连格具

24、有一定的使用春命，w意将许用压力值定得较 低.如果动连接的相对滑动表而经过浮火处理.其耐於性捋到很大的掸尚.玎相应地提岛其许用压力值6- 11 答：胙连接花键的主败火效形式ft i:作面被汝油.动连接花键的主奴大效肜式足1.作面过度扔损.静连 接按式（6-5计算.动迁接按式（6-6）计算.答案网(http:/www. daanwang. com)胀赍中联使用时i由丁各胀食的胀紧程度冇所不同.因此，承受拔荷时各个胀食的承找破足冇区别 的.所以，计算时引入额定栽荷系数/n来考这一因索的影响.6- 13 答：销的类咿和应用场合略.销连接的失效形式为销和孔窄的挤压破坏以及销的剪断.6 14 答：定位用

25、销的尺十按连接结构确定，不做强度计算.连接用销的尺、t根据连接的结构特点按经验或規 范确定，必时校核其剪切强度和挤汛强度.安令的汽抒按过载时被剪断的条件确定.6 15 答：1. 键的工作长度/ = 180-22 = 158mm错误，应当a/ =130-22/2-5 = 114mm.2. 许用挤压应力lajhompa错误.应当为pj = 40mpa .6 16 解：1. 确定联轴器处键的类卑和尺寸选a#平键.根裾轴杆d = 70mni,奋农得键的截而尺寸为：b = 20mm , /j=12mm l = ll0mm,键的标记为：键 20x hogb/t 1096-2003.2. 校核连接强度联轴器

26、的材料为铸铁，斉表 62,取ryp = 55mpa =o.5a = o.5xl2 = 6mm 110-20 = 90mm.由公式(6u，挤压应力旷529mpaw200072000x1000满足强度条件*3. 确定齿轮处键的类型和尺寸，选a型平键，根据轴径j = 90mmr s表&i得键的戗面尺寸为：h = 25mm , a = 14mm,取键长 l - sonim .键的标记为：键 25x8ogb/t 1096-2cmb*4. 校核连接强度齿轮和轴的材料均为钢，杏衣&2，収由公式(6-1),挤压应力 #； 2000x10007 ?mpa* kid 7x55x90涡足强ffi条件6 17 解：1

27、. 轴所传递的转矩tftdd / 2 = 15= 14mm , h = 9mm，取键长l = 70min ,根据轴径c/ = 45nnn，键的标记为：键 14x70 gb/t 1565-1979.3. 校验连接强度带轮的材料为铸铁齐农62,取|7p) = 55mpi，取，番0.15, / =70-9 = 6lmm ,由公式(6-3,挤压应力i200ct12000x187.5= bhbb = 14x61x(14+(0.15x45)=相職111滴足强度条件*答案网(http:/www. daanwang. com)1.汁算ft通平键连接传递的转矩査农6*1，b 型平健的截面尺寸为:=28mm，h

28、16mm *取键长 l 140mm，k so.5a = 0.5x16 = 8mm， /=l = l40mm.由公式（6d，平键连接所允许传递的转矩8x140x1022000xloo-57l2nm2. 计算花键迕接传递的转矩s手册.中系列矩肜花键的尺寸为：:x y/:o.75 / = 150mm 屯a = -2c = l02；92-2x06 = 3 smm 由公式（6-5）,花键连抟所允许传 递的转圯 t2xo.75xlox3.8xl5ox97xl（x）-2o734n m2（xx）200（）6 19 解：报裾轴if手册得z2咁胀的尺为t j-kk）nim. 145mm,申个胀苷的额定转 矩7-|

29、 = 9.6kn-m.额定轴向力|f | = 192kn, z2 型胀套的标记为：z2-1oox145 gb/t5876-86. 旮次64,額定我術系数/n = l8,总额定转矩和总额定轴向力分别为7； i-m（n 1.8x9.6 i7.28kn m i 匕,=，io 1.8x192 345.6ln传递的联合作用力 j=小002= 2_ -21图第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接7- 1 ；72对接焊缝；角焊缝；冋面内:不冋y面内;7 3 剪切 ii 74 :75 ,7 6 答：按铆缝性能的不同分为强固铆缝，强密铆缝和紧密铆缝.强固铆缝用t以彿接强度为基木要求的 铆缝：强密铆缝用十+但要求h有足

30、够的强皮，而且要求保证fe好的紧密性的锛缝：紧密铆缝用十仅以 紧密性为基本要求的铆缝。7- 7 答：铆钉连接的破坏形式为铆钉被剪断，被铆fe挤压、剪切、拉伸等破坏.校核铆钉连接吋，成校核 被竹的拉伸强度条fti校核被沸件孔壁的挤压强度条件，以及校核铆钉的w切强度条件，见材中式 (7-1、(7-2、(7-3).7 8 答：焊缝的强度与被焊件本&的强度之比，称为焊缝强度系数，对尸对接焊缝，当w缝与被焊件边线的 夹时.焊缝的强度将不低丁母板的强度7- 9 答：当焊接结构屮有角钢等构件时，w为角钢蔹由的形心在角钢宽度方向上是不对称的，应该采用不 对称側面焊缝.两侧w缝的k度按式7-5)计算.7- 10

31、 (略7- 11 (&)7- 12 答：过盈连接的装妃方法有伍入法和胀缩法* 4过越螢相同的情况卜采ra胀缩法装配的过盈连抟， 可减少或免损伤配合表而，w此紧固性好。7- 13 答：过盈连栳的承钹能力丛由连格的结构尺寸，过桷虽.材料的强度以及净擦系数、表粗糙度、装配 方法等共同决定的*7- 14 答：可卞采収以下儿种怙施来提ft连接强度：増大配合处的结构尺寸，从而可减小过质培，降低连 接件中的应力：増大包容件和被乜容件的叹度，nj提商连接强度：改川离强度的材枓：提离配合 面的摩擦系数，从而减小过逋7 15 解： i.确定许用沒力被铆件的材料为q235,杏丧7-1,取|a = 210mpa ,

32、(ap = 42ompa .铆钉的材料为q215.丧表7- 1.取|r = l80mpa.2.轮算被铆件的强度被铆件上的拉仲应力吋山下式简化计算.其中t/ = 25=2xlo = 2omm.a = - = 200x103 = l66.7mpa |l80mpa, rf = l40mpa . 2.校核焊缝强度对接焊缝和搭接焊缝所能承受的级衔分别为hjr*j = 0.7 x80x 12 x 140 = 94080n焊缝所能承受的总伐fr 篇 f, +f = 367200+94080=461 mon w 4ft ikn焊缝所受到的工作ftffif = 400kn25（5部，最小有效过撤景 =-46 =

33、 94.7-6,衣面粗糙度九=0.84对应于/?:=3.2戶.由公式（7-12）,采用压入法和胀缩法装配得到的最小过盈a分别为压入法:胀缩法:zu =汐 -2/u = ) =94 一 (18 x 从0.3*两者的刚度系数分别为由公式（7-11）,采用两祌方法装配，配合面间的报小rlmik力分别为压入法:3, 计锌允许传通的最大转矩r由公式（7-9）,两种装配力法允许传逆的甩大转分別为压入法：p2v _j.26x25o!x6oxai _mnn 2 2胀缩法：3.45x,x2502x60x0.1 =2032nm7 18 （略）7- 19 解：i.计算切向键连接传递的转矩报裾轴径d = 100mm

34、杏手册得普通切向键的尺寸为：i =9mm 取r = 0.7mm / = 0.15 . / = 150mm， 由公式（&4）鞞通切向键连接所允许传递的转矩1hmm)x(0.5x0.15+0.45)xio()xl50x(9-0.7)xl()0=6536n.m2.计算渐开线花键连接仏迎的转矩渐开线花键的参数为：z = 19 h = m = 5mm，/ = 150mm dm =/n* = 5xl9 = 95nim 取 y = 0.75 由公式（65），渐开线花键迮接所允许传递的转矩我卜，是加5x150劃制醐3. 计ffz2胀5连接传递的转矩根据柚径/ = ioomm杏手册得z2型胀套的額定转fe t|

35、 =9.6kn m ,6-4,两个z2型胀套牢联使用时的额定获荷系数/n-1.8,总躲定转矩uit = 1.8x9.6xlo, = 1728on. m720 解：1.计讦螺检违接传递的转矩螺柃的性能等级为8.8级，5-8,（7, =640mpa .按螺栓迁接受静我荷，不控制預r力，齐农5-10,取j = 则许用应力|al = r，h = mo/5 = 128mpa 卉手册，m8蠓栓义=6.647mm，由公式（5-28， 纗栓连k的顶紧力取/=（）.i5,=12.由公式（5-10，螵拴连接所允许传的转矩t fo _ 尸0讽2 _ 3416.7x0.15x4x90 =1.2x2=76876n mm

36、 報 76.9n m2.计算平键连接传递的转矩mm，根据轴径d = 30mm ,斉衣6-1，得a型平键的尺j为：b = 8mm , /i = 7mm ,取l = 50mm , /-l-fe-50-8-42mm,卜0.5* 0.5x7麵3.5mm，按键连接受静载新，联轴器材料为铸铁，査表么2, 取|-75mpa.出公式（&i）,平键迕技所允许传递的转炻x75165nmkid t ，3.5x42x30 t ,騰2000 r 2000由以上的计r结果珂知此収轴器允许ft递的煨大静转矩r = 76.9n.m 第八章带转动8 1（2）: 82 （3）: （3）；8 3拉脚力.离心觀上，弯曲拎力;a+w+

37、l :带的紧边幵始绕h小带轮;8 1 （2） : 85预紧力fy、包角g和摩擦系数/ :8- 6 （略）8- 7 答：尸（.随小仳轮转速增大而地大，当转速超过一定值后，pu随小带轮转速的进一步增大而下降.这足 w为r=ftv,在带传动能力允许的范ra内.随荇小带轮转速的堉人带速vffl人）带传递的功乎讲人. 然而当转速超过 定值后，由于离心力的影响.使得带所能仏递的有效拉力尽下降，因此小带轮转 逮进-步増人时，借的ft动能力a下降，8- 8 （略）8- 9 ：v带绕在带轮上，顶胶变窄，底胶变宽，宽不改变处称为带的节宽/，p,把v带在规定尺寸的 測章带轮上.在規定的张紧力下.沿v带的p宽巡行-周

38、的长度即为v带的基准氏度v带轮的荜 准fi径足衔带轮榷宽尺寸等于带的节宽尺寸处的带轮直径*8- 10 答：右大带轮上的负拔为恒功率负战，则转速岛吋带轮上的有效拉力小，转迷低时有效拉力大.因此. 应3按转速为500r/iwn来设计带传动.若大带轮上的负我为恒转矩负我，則转速商时瑜出功本大，转速低时输出功率小*因此.应当按转 逨为looor/min来设计带传动，8- 11 芥：因为单根杵通v带的箪本额定功率a.足在f=l （主、从动带轮都足小带轮）的条件下实验得到的* 当时.大带轮上带的穹曲应力小，对带的损ft砝少，在相kj的使用寿命悄况下.允许带传递史大 些的功半，因此引入额定功率w黾zlpo.

39、8 12呼擦系数/増大，则带的ft动能力増大，反之則减小.这样做不合刑.闵为带轮i:作面加1:得 粗,则诳的瘀损加w.带的寿命缩fe.8 13 答：在带传动屮，带的弹性滑动足因为带的弹性变形以及传递动力时松、边的拉力若造成的，足带在 轮上的局部滑动，弹性滑动及带传动所同打的，足不免的*弹性滑动使带传动的传动比増人.当带传动的负载过大，超过带3轮间的砬大摩擦力时，将发生打滑，打滑时带在轮上全曲滑动，打 滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的*打滑首先发生在小带轮上，凶力小带轮上带的包角小，带 与轮间所能产生的最大擦力较小.8 14 答：小带轮的瑤准汽衿过小，将使v带在小帶轮上的穹曲问力过大.使带

40、的使用寿命下降.小诋轮的 基准立径过小，也使伢带传递的功率过小，带的传动能力没有得到充分利用.足-种个合理的s计， 带速v过小，带所能传递的功率也过小（因为带的传动能力没有得到充分利用：带速r 过人，枭心力使得带的传动能力卜降过人，带传动在不利条件k工作，应当避免.8- 15?：带传动的中心距过小.会减小小带轮的包用.使枵带所能传通的功率卜降.中心距过小也使枵带的 长度过小，am样的使用好命条件下，中根带所肐抟递的功卒下降*中心距小的好处是带ft动的结构尺十紧凑.带传动中心bi。过大的优缺点则相反.1l中心距过大使得带传动时松边抖动过大. 传动不平稳，初拉力尺,过小，带的传动能力过小.带的传动

41、能力没有得刊充分利用初拉力大，则带的传动 能力大，但是，初拉力过大将使的带的寿命域十降，也a不合适的.带的根数z过少（例如；：=1），这有可能是由于将带的型号选得过人而造成的，这使得带动的结 构尺、j偏大而不合适.如果带传动传递的功率确实很小只滿要一根小型y的带就可以了这时使用 :=1完仝合适。带的根数z过多.将会造成带轮过宽.而且各根带的受力不均匀（带k偏左造成，每 根带的能力得不到充分利用，应当改換带的型号重新进行设计*8- 16 答：输送机的f小变，v提卨左石，则输出功率増大30%左.右.三种方案都可以使输送带的速度r 提耗.但v带传动的工作能力却是不问的.（1）dj2减小.v带传动的工

42、作能力没冇提商（pu，kl，kat此,基木不变）传递功率増大30% 将使小带轮打滑.故该方案不合理，（2）心,增大.v带传动的丁作能力提离（汽,壌大303左右.k, kt求,本不变.故该方 案合理（3）d増大不会改变v带传动的工作能力.故该方案不合理。8- 17 答：应全部更换.因为带t作一段时间后带k会増大，新.iu带的k度相斧很大.这样会加剧ffi荷在各 带上分配不均现象.影晌传动能力8- 18 答：带在仗用过程中会伸长变形，造成带对轮的张紧力下降.将中心鉅设计成可调节的，可方便的调 节带中的张紧力大小。对于中心距不吋调节的带传动.只能采用张紧轮來调节带中的张紧力.对子v 带传动.张轮应当

43、布s在松边旅近大带轮处.并且从内向外张紧.8- 19 （略）820 解： 由公式（8-22）,带的基准长度l “ = 2u + 心2） + 匕 人12-24i=2x815 + （140 + 400） + （4x 140= 2499 nun24x815杏表8-2，ld -2500mm ,由公式（8-7，小带轮的包角a. = 180 * - j” _ 心1 x57.5, = 180 -彻 _ u（） 57 .5 - 161 .7*1a815査表 8 5, k篇 0.95,査表 8-2, kl =1.09 査表8-7,取ka=.2.带的计算功由公式(8-26，带所允许传递的功卒p = z(p0 +么

44、 po)ka.kl = “(2.28+ 0.17)x0.95 x 1.09 = 8 # kw ftl28-21 解： 杏衣8-7,取么=1.2.带传动的计算功车p.=k,f = 1.2x36 = 432kw杏闬8-11,由pa =432kw. /!| = 1440r/min ,选取a型tf通v带.由公式（8-22）.带的基准长4x530=1606 mmld = 1600mm ,由公式(心7)，小带轮的包杳衣8-2,l =0.99，佥表 84a.取 a = 1.07kw。佥表 84b，収佥表8-5.取/ =0.955,佥表8-2,取尺4.32ac. =0.17kw ,由公式(8-26),带的根数

45、(1.07 + 0.17)x0.955 x 0.99 =遣* (po apq)kakl 収；：=4, fl号为a甩.822 解：由公式(&4),带传动的有效拉力 f =1000- = 1000x 75onv 10 由公式(83，有效拉力fr=ff2=2fz-f2=f2.因此.带的松边拉力和紧边拉力分别为 r2 =fr =750n; f| =15()on由公式(8u).带的初拉力f9-i(f1+)-l(1500 + 750)-1125n823 (略8-24 ff：ffi (a)为y带传动.张紧轮应布置在松边，从外向内张紧.张紧轮報近小带轮.可增大小带轮的 包角，w (b)为v带传动，张紧轮应布咒

46、在松边.从内向外张.张紧轮靠近大带轮，以免减少小带 轮的包角.8-25 解题解8-25图答案网(http:/www. daanwang. com)18第九章链转动919395（3）； 92钯轴。奁简;链条疲匁破坏、内链fe与食简外h板铂轴；滚了与食简；食简销轴:94越商i越大：越少：链条校链的麽损、链条饺链的股合、链条静力破坏:链条的疲劳强甩;9- 6略)9- 7 答： 由于a条制造的影响，a条的抹数过多，将使捋各_链承受的钗荷不秘均匀，9- 8 ft：对链轮m料的接本要求足m冇足够的耐供件和强.由十小链轮轮齿的啮合次数比人链轮的多. 小链轮轮齿受到链条的冲击也较人，故小a轮应采用较好的材料，

47、并w有较高的她度.9- 9 答：与滾子链扣比，形链传动平稳，噪声小，承受冲d?性能w,效率尚，工作可靠，故常用tft速、 人传动比和小屮心距等工作条件较为严酷的场合。但足彤链比r结构g杂.难十制造.价格较岛。 浪t链用于一般丁作场合.9 10 答：国家标准gbfti243-1997巾没心规定m体的链轮齿形，仅规定了小和敁大也ffl形状及k极阪参 数.实杯&槽形状位于小与垃大齿槽形状之问.部是合适的滚f链齿形.9 11 答： 链传动为链轮和链条的啮合传动，平均传动比为常数.由于链传动的多边形效座，瞬时 传动比|_，是变化的.9- 12 答： 链传动的额定功率曲线的实验条件和修正项见教材（1761

48、77页）.9 b 答：17只考虑链条饺链的磨损，脱链通常发生在大链轮上.因为由公式ap = 2v/smll可知，当w z定时.齿数z越多.允许的节妒増小，故人链轮上容w发生脱链.小链轮的w数zi过小，运动不均匀性和动我鉑增大，在转逨和功+.铪定的ffi况下，zi过小使得链 条h的杏效岡周力増大，加速了链条和小链轮的麻损。小链轮齿数;:,过人将使的大链轮齿数过大，既增大了链传动的结构尺、j和. 乂造成链条在 大s轮上于跳齿和脱链.降低了链条的使用寿命.9- 15 答：链的节趴越人，则链条的承钹能力就越人，动栽份也越人，周期性速度波动的幅值也越人.在卨速、 丄况下.应选择小节距多抹链，9 16 答：链传动的巾心距一般取为o=（3o50沪（/为链节距.中心距过小.酽位时间内链条的绕转次数増 多.链条的磨损和疲労加剧.链的使川寿命卜降.屮心距过小则链条在小链轮上的包角变小，链轮齿上 的钗ft増大*屮心距过大，则链条松边的幸度过大，链条上下抖动加剧，且链传动的