机设课后题答案.doc

3-1答：重要类型有：一般螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹五种 特点及应用： 一般螺纹 是米制三角螺纹，牙型角 a=60，因牙型角较大，故当量摩擦系数也较大，自锁性能好，重要用于联接 管螺纹 是英制三角螺纹，牙型角 a=55度它有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分，常用圆柱管螺纹这种螺纹联接常用于高温、高压及紧密性规定较高的管与管的联接中 矩形螺纹 牙型为正方形，牙型角 a=0度，因牙型角小，当量摩擦系数小，传动效率高，故常用于传动 梯形螺纹 牙型呈梯形，牙型角 a=30度因牙型角较小，因此传动效率较高，对中性较好，故为应用较多的传动螺纹 锯齿形螺纹 牙型呈锯齿形，工作面牙侧角 传动效率高，牙根强度高因只有一种工作面，故多用于承受单方向轴向力的场合 3-2答：螺栓有一般螺栓和铰制孔螺栓两种 一般螺栓　常用于被联接件比较薄，可以放置螺母及需要常常拆卸的场合 铰制孔螺栓　在承受横向载荷或（和）转矩以及需精确固定被联接件的相对位置时常采用铰制孔螺栓 双头螺柱　被联接件之一太厚不适宜制成通孔，无法放置螺钉头，材料较软且需常常拆装时宜采用双头螺柱 螺钉　被联接件之一太厚，无法放置螺母，不需常常拆装的场合。

3-3 答：螺纹联接在冲击、振动、变载荷或高温环境下，将使螺旋副的摩擦力减小或瞬间消失，经多次反复后，最后导致联接松脱因此，设计时应采用有效的防松措施 防松措施有摩擦防松、机械防松、铆冲防松等 3-4 　答：为提高联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度，因此大多数螺纹联接都要拧紧 拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩 3-5 答：提高螺栓联接强度的措施有： 1 ．减少影响螺栓疲劳强度的应力幅； 2 ．改善螺纹牙上载荷分布不均匀的现象； 3 ．减小应力集中的影响； 4 ．避免附加弯曲应力； 5 ．采用合理的制造工艺措施 3-6 　由上图可知，在螺母下加弹性元件将使螺栓刚度由 C b1 减小到 C b2 ，可使螺栓承载截面的应力幅值减小，因此螺栓的疲劳强度提高3-10 图示的吊车跑道托架，用 4 只一般螺栓安装在钢制横梁上试选择螺栓材料，并拟定该螺栓的公称直径图中长度单位 mm 4-1答：平键联接的失效形式有：静联接时较弱零件工作面被压溃和键被剪断；动联接时工作面的磨损 b × h × L （键宽、键高和键长）的拟定 b × h 是根据轴直径 d 查国标（ GB1095 — 79 ）拟定。

L 是根据轮毂宽度 B 查国标（ GB1095 — 79 ）拟定4-2 4-4答：铆接的特点是工艺设备简朴、耐冲击和联接可靠等长处，但被铆件强度削弱较大，铆接时噪声大，劳动条件差重要应用于桥梁、建筑、造船等部门中 4-5 答：焊接具有强度高、紧密性好、工艺简朴、重量轻和成本低等长处 4-6 答：胶接的重要长处是工艺简朴、操作以便、劳动条件好；联接的重量轻、外观平整；胶层有绝缘、防腐和密封作用，亦可缓冲和吸振重要缺陷是耐老化、耐介质性能差；对温度、湿度的变化较敏感等重要用于机床、汽车、造船、化工、航空等部门中 4-7答：过盈联接的长处是构造简朴，对中性好，承载能力高，在冲击、振动或变载荷下也能可靠地工作其缺陷是配合面的加工精度规定较高，装配困难，配合表面处的应力集中较大 过盈联接是运用零件间的过盈量来实现的联接其工作原理是靠材料的弹性和包容件与被包容件之间的装配过盈而在配合表面间产生的摩擦力或摩擦力矩来传递外载荷 5-1 答：摩擦型带传动的重要长处是：带有弹性，可以缓冲和吸振，传动平稳；过载打滑，可避免其他零件损坏；传动中心距大；构造简朴，制造、安装、维护以便，成本低重要缺陷是带与带轮之间有滑动，不能保证精确的传动比。

此外，由于需要施加张紧力，轴系受力较大 同步带传动是啮合传动，传动比精确，效率高；缺陷是制造和安装精度规定较高 5-2. 5-3.答：由于带传动存在松紧边拉力差、带自身有弹性，导致带与带轮之间的相对滑动即弹性滑动 弹性滑动不仅使带传动得不到精确的传动比，并且减少了传动效率，引起带的磨损 5-4. 答：带传动的重要失效形式是打滑和 V 带的疲劳破坏保证带传动不打滑，并使胶带具有一定的疲劳强度和寿命是带传动的设计准则 答：  5-7.答： 链传动兼有齿轮传动和带传动的特点与带传动相比，链传动能保持精确的平均传动比；作用在轴上的压力小；能在高温、低速重载条件下工作5-8答：当链节数为偶数时，接头处正好是内外链板相接，可将一侧外链板与销轴做成固定的接头，装配后用开口销或弹性锁片将另一侧链板锁住当链节数为奇数时，必须采用折曲的过渡链节由于过渡链节的链板受到附加弯矩作用，其强度仅为正常链节的 80% 左右，因此在一般状况下链节数取偶数为宜 链轮齿数选用奇数齿，这样，当与偶数链节相啮合时，磨损比较均匀 5-9. 答： 由于链条围轮后形成多边形，致使链条中心线在运动中交替与链轮分度圆相切和相割，使链速周期性变化。

影响链速变化的重要参数是链轮齿数和节距答：链传动的重要失效形式： 1 ．铰链的磨损 2.链条的疲劳破坏3.铰链的胶合 铰链的磨损 5-11. 5-12解：5-166—1 ．答：长处 : 齿轮传动效率高；构造紧凑、工作可靠、使用寿命长 缺陷：制造和安装精度规定较高，精度低时振动和噪音大；不适合大中心距传动 6—2 答：齿轮传动的失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形 开式齿轮传动重要失效形式有：齿面磨损、轮齿折断 6—3 答 : 齿根危险剖面位置一般用 30 0 切线法拟定作与轮齿对称线成 30 0 夹角的两直线，与齿根过渡曲线相切，连接两切点的截面即为齿根危险剖面 6—4答：制造齿轮的材料重要是多种钢材，另一方面是铸铁，尚有其他非金属材料 钢制齿轮常用的热解决有：对于软齿面齿轮经调质或正火解决，对于硬齿面齿轮切齿后经表面淬火、渗碳淬火、氮化等表面硬化解决 6—5 ． 答：在啮合过程中，小齿轮的啮合次数比大齿轮多为了使大、小齿轮的寿命接近，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高 30~50HBS 6—6 ． 答：进行齿顶修缘重要是为了减小动载荷 6—7答： 1 ．影响齿向载荷分布的重要因素有：齿轮螺旋线总偏差（齿向偏差）；齿轮的布置型式及轴、轴承、箱体的刚度；齿轮的齿宽；齿面硬度及跑合效果等。

2 ．可采用的措施有：提高齿轮制造和安装精度 ( 如减小齿向误差和两轴线平行度误差等 ) ；提高轴、轴承及箱体的支承刚度；选用合理的齿轮位置，悬臂布置时应尽量减小悬臂长度；合适限制齿轮的宽度等此外，将轮齿做成鼓形齿可以有效地改善轮齿的载荷分布 ( 图 6—8c) 3 ． 齿轮的精度、齿轮传动的重叠度、受载后轮齿的变形、齿顶修缘及跑合效果等均影响齿间载荷分派 6—8答： Y Fa 是一种无量纲数，只与轮齿的齿廓形状有关， Y Fa 值取决于齿数 z 和变位系数 x 由于斜齿圆柱、直齿锥齿轮的齿形系数是按当量齿数 Z v 来取值的，因此三者相应的当量齿数不相等，则 Y Fa 值也不相等 6—9 答：采用正变位齿轮，可以提高轮齿的弯曲强度和接触强度 6—10 ．答：相啮合的大、小齿轮齿面接触应力 σH 相等 许用接触应力一般不相等，许用接触应力 [σ]H 小的齿轮接触强度低 6-12答：1 ．相啮合的大、小齿轮齿面接触应力σH 相等，故两齿轮接触强度相等；     2 ．两齿轮齿数不等，系数 YFa YSa 不相等，齿数少，则系数 YFa YSa 大，齿根弯曲应力大，故小齿轮齿根弯曲强度低。

 6-13答：对闭式软齿面齿轮传动，一般都但愿在保证弯曲强度的条件下，采用较多的齿数即较小的模数对一般工业用齿轮传动， z1 ＝ 20 ～ 40 对于高速或对噪声有严格规定的齿轮传动，建议取 zl ≥25 闭式硬齿面齿轮、开式齿轮和铸铁齿轮，因齿根弯曲强度往往是单薄环节，应取较少齿数以保证齿轮具有较大的模数，以提高轮齿抗弯能力一般取 zl ＝ 17 ～ 25 为避免浮现轮齿根切现象，对原则直齿圆柱齿轮，应取 zl ≥17 6—14 ．答：齿宽系数 ψ d 选大些时，可以使齿轮的直径和中心距减小，但是增大了齿宽和轴向尺寸，增长了载荷沿齿宽分布的不均匀性，提高了对轴系支承刚度的规定此外，对变速器中的齿轮传动，齿宽还受到轴向移动距离的限制 螺旋角 β 选大些时，可增大重叠度，从而提高了传动的平稳性和承载能力但 β 过大时，导致轴向力剧增故一般选 β =8度 ～ 20度 如 β 角过小，不能显示斜齿轮传动的优越性从减小齿轮的振动和噪音角度来考虑，目前有采用大螺旋角齿轮的趋势 6—15 ． 答：齿轮精度的检查项目有齿距、齿形和齿向三个方面 6—19 ． 1 ．阐明齿轮 2 齿面接触应力和齿根弯曲应力的循环特性 r 。

2 ．如传动功率改由齿轮 2 输入，齿轮 1 和齿轮 3 输出，如图 6—48b 这种状况下，齿轮 2 的齿面接触应力和齿根弯曲应力的循环特性 r 有何变化 ? 在拟定许用接触应力 [σ] H 和许用弯曲应力 [σ] F 时与齿轮 1 积极时有何区别 ? 解： 1 ． 齿面接触应力总是脉动循环（ r =0 ）动力由齿轮 1 输入，齿轮 2 为双齿面工作，故齿根弯曲应力为对称循环 ( r = － 1) 2 ． 动力由齿轮 2 输入，齿轮 2 为单齿面工作，故齿根弯曲应力为脉动循环（r =0) ；齿轮 2 转一转，接触应力变化 2 次，在拟定许用接触应力 [σ]H 时，接触应力循环次数多，寿命系数小，许用接触应力小；齿根弯曲应力对称循环时的许用应力为脉动循环许用应力的 0.7 倍 7—1.答：长处：单级传动比大，传动平稳，振动和噪声小构造紧凑，有自锁性 缺陷：传动效率低，发热量大，蜗轮材料成本高 为什么大功率持续传动时不适宜采用蜗杆传动 ? 答：蜗杆传动效率低，功率损失大，蜗轮齿面易胶合失效 7—2.答： 1 ）蜗杆的轴向模数 mal 等于蜗轮的端面模数 mt2 ； 2 ）蜗杆的轴向压力角αa1 等于蜗轮的端面压力角αt2 ； 3 ）蜗杆分度圆导程角 γ 等于蜗轮分度圆螺旋角 β 且螺旋线方向相似。

7—3.答：蜗杆头数少，易实现大传动比，但导程角小，效率低，故大功率传动不适宜采用单头蜗杆蜗杆头数过多，导程角过大，蜗杆制造困难此外，当传动比 i 较大时， z 1 过多会使蜗轮齿数 z 2 增多，导致蜗杆跨度加大，影响蜗杆刚度和啮合精度常用的蜗杆头数 z 1 =1 、 2 、 4 、 6 ，可根据传动比 i 选用当传动比 i ＝ 5 ～ 8 、 7 ～ 16 、 15 ～ 32 、 30 ～ 83 时，相应蜗杆头数 z 1 ＝ 6 、 4 、 2 、 1 蜗轮齿数 z 2 根据传动比及蜗杆头数拟定传递动力时，为增长传动的平稳性，蜗轮齿数应不小于 28 若齿数 z 2 过多，蜗轮直径增大，相应的蜗杆越长，导至刚度下降因此，在动力传动中，蜗轮齿数一般不超 80 ；用于传递运动，如分度机构，可以不受此限制 7—4.答： 1 ．滚铣蜗轮的刀具，其直径和齿形参数必须和相应的蜗杆相似从式 (7—1) 可知，蜗杆分度圆直径不仅与模数有关，还随 z 1 ／ tg γ 值不同而变化在同一模数下，也会有诸多直径不同的蜗杆，即规定配有相应数目的蜗轮滚刀 为有助于刀具原则化，减少滚刀数目， 因此制定了蜗杆分度圆直径的原则系列。