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机械设计习题集答案第十四章轴毂联接设计

机械设计基础2练习题--轴

一、选择题 1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为。（1）心轴（2）转轴（3）传动轴 2工作时只承受弯矩不传递转矩的轴，称为。（1）心轴（2）转轴（3）传动轴 3工作时以传递转矩为主，不承受弯矩或弯矩很小的轴，称为。（1）心轴（2）转轴（3）传动轴 4 自行车的前轴是。（1）心轴（2）转轴（3）传动轴 5 轴环的作用是。（1）作为轴加工时的定位面（2）提高轴的强度（3）使轴上零件获得轴向定位 6 下列几种轴向定位结构中，定位所能承受的轴向力较大。（1）圆螺母（2）紧定螺钉（3）弹性挡圈 7 在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。（1）抗弯强度（2）抗扭强度（3）轴段的长度（4）轴段上零件的孔径 8 转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据来进行计算或校核。（1）抗弯强度（2）扭转强度（3）弯扭合成强度 9 图示为起重铰车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式。图a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中；图b为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，空套在轴上，轴固定不动；图c 为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中。以上三种形式中的轴，依次为。（1）固定心轴、转动心轴、转轴（2）固定心轴、转轴、转动心轴（3）转动心轴、转轴、固定心轴（4）转动心轴、固定心轴、转轴（5）转轴、固定心轴、转动心轴（6）转轴、转动心轴、固定心轴

二、分析计算题 1 已知图示轴传递的功率kW P 5.5 ，轴的转速min /500r ，单向回转，试按扭转强度条件估算轴的最小直径，并估计轴承处及齿轮处的直径。 2 图示为需要安装在轴上的带轮、齿轮及滚动轴承，为保证这些零件在轴上能得到正确的周向固定及轴向固定，请在图上作出轴的结构设计。

邱宣怀机械设计课后答案第15章

第十五章轴一、选择题 15-1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-2 工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-3 工作时以传递转矩为主,不承受弯矩或弯矩很小的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-4 自行车的前轴是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-5自行车的中轴是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-6 题15-6图表示起重绞车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式,图中a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中;图中b为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,空套在轴上,轴的两端用键与机座联接;图中c为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中,以上三种形式中的轴,依次为___. (1)固定心轴,旋转心轴,转轴 (2)固定心轴,转轴,旋转心轴（3）旋转心轴,心轴,固定心轴 (4)旋转心轴,固定心轴,转轴 (5)转轴,固定心轴,旋转心轴 (6)转轴,旋转心轴,固定心轴 15-7 如图所示,主动齿轮1通过中间齿轮2带动从动轮3传递功率,则中间齿轮2的轴O2是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴题 15-6图题15-7图 1-大齿轮 2-卷筒 3-轴 1-主动齿轮 2中间齿轮 3-从动齿轮15-8 轴环的用途是___. (1)作为轴加工时的定位面 (2)提高轴的强度 (3)提高轴的刚度 (4)使轴上零件获得轴向定位 15-9 当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用___来进行轴向固定,所能承受的轴向力较大. (1)螺母 (2)紧定螺钉 (3)弹性挡圈

机械设计基础第十四章机械系统动力学

第十四章机械系统动力学 14-11、在图14-19中，行星轮系各轮齿数为123z z z 、、，其质心与轮心重合，又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、，系杆H 对的转动惯量为H J ，齿轮2的质量为2m ，现以齿轮1为等效构件，求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解： 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?，飞轮放出的功 (m)W N ，求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解： 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应，以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点，等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数，等效构件（曲柄）的平均角速度值25/m rad s ?=， 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2

不均匀系数0.02δ=，曲柄长度0.5OA l m =，求装在主轴（曲柄轴）上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图（b ）、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解：稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、，，轮1为主动轮，在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为： 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时，常数；当时，，两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ，则：（1）画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-；（2）求出最大盈亏功；（3）求飞轮的转动惯量F J 。图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?

机械设计习题说课材料

机械设计习题

第十二章例1'：设某蜗杆减速器的蜗轮轴两端采用混合摩擦润滑径向滑动轴承支撑。已知：蜗杆转速n=60r/min，轴材料为45钢，轴径直径d=80mm，轴承宽度B=80mm，轴承载荷F=80000N，轴瓦材料为锡青铜ZCuSnP1 ([p]=15MPa，[v]=10m/s，[p.v]=15Mpa·m/s)，试校核此向心滑动轴承。作业：1 补1'有一采用混合摩擦润滑径向滑动轴承。已知：轴径直径d=60mm，轴承宽度B=60mm，轴瓦材料为铝青铜ZCuAl10Fe3 ([p]=15MPa， [v]=4m/s， [p.v]=12Mpa·m/s)，试求：（1）当载荷F=36000N，转速n=150r/min时，此轴承是否满足液体润滑轴承使用条件？（2）轴允许的最大转速n？（3）当轴的转速n=900r/min时，允许的载荷F max为多少？（4）当载荷F=36000N，轴的允许转速n max为多少？ 1. 验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2. 在图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有。 1 A 2 BE 3.巴氏合金是用来制造。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4.在滑动轴承材料中，通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5.液体润滑动压径向轴承的偏心距e随而减小。 A. 轴颈转速n的增加或载荷F的增大 B. 轴颈转速n的增加或载荷F的减少 C. 轴颈转速n的减少或载荷F的减少 D. 轴颈转速n的减少或载荷F的增大 6.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防止轴承。

王黎钦《机械设计》第5版课后习题(轴毂连接)【圣才出品】

王黎钦《机械设计》第5版课后习题第6章轴毂连接 6.1平键的标准截面尺寸如何确定？其长度如何确定？答：（1）平键的截面尺寸键宽b和键高度h是按轴径d从标准中查得；（2）键长度L按轮毂宽度从手册标准中查得标准长度，为保证不影响轴上零件轴向定位，该长度应比轮毂宽度略小。 6.2平键连接、半圆键连接、楔键连接各自的失效形式是什么？静连接和动连接的校核计算有何不同？答：普通平键连接的主要失效形式是：键、轴上键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃；导向平键连接的主要失效形式是：键、轮毂上键槽两侧面（即工作面）的磨损；半圆键连接失效形式是：键、轴上的键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃；楔键连接的主要失效形式是：楔键上下面与轴和毂上键槽间正压力产生摩擦力的丧失导致摩擦力矩消失不能传递转矩、连接失效。静连接校核计算的目的主要是限制工作面的挤压应力不超过材料的许用挤压应力，以防工作面压溃；动连接校核计算的主要目的是通过限制工作面的压强来防止工作面的过度磨损。 6.3平键和楔键连接的工作原理上有何不同？各有什么特点？各使用在什么场合？当采用双键时各应如何布置？为什么？

答：（1）平键连接的工作原理是靠平键、轴上键槽、毂上键槽的侧面（即工作面）的挤压来传递转矩的；而楔键则是靠楔键上下面（即工作面）与轴和毂上键槽底面间正压力产生摩擦力力矩来传递转矩的。（2）平键连接的特点是结构简单、装拆方便、对中性好；但不能承受轴向力，应用广泛；可用于静连接、动连接、要求轴毂对中性好的连接；楔键连接特点是结构简单、装拆也方便，可传递单向轴向力，但楔键被楔紧时破坏了轴毂的对中性；另外楔键连接是靠摩擦传递转矩，有摩擦传力不可靠性。因此，仅用于对中性要求不高、载荷平稳、低速的连接。（3）当需采用双键时，双键对平键按180o布置，对楔键按120o布置。因为180o布置的话等于单键，120o布置另120o处轴与孔接触，有一个摩擦力点，这样可以不过多削弱轴的强度；另外，也便于键槽加工。 6.4花键有哪几种？各用在什么场合？哪种花键应用最广？答：（1）花键按齿形可分为矩形花键和渐开线花键；（2）矩形花键有轻系列和中系列；轻系列：承载能力较小，主要用于轻载荷的静连接；中系列：多用于较重载荷的静连接或在空载下移动的动连接。矩形花键应用最为广泛。（3）渐开线花键有30o压力角和45o压力角两种： 30o压力角渐开线花键：模数大，齿根较厚和齿根圆较大，应力集中较小，强度大，寿命长。主要用于较重载荷或定心精度较高以及尺寸较大的连接； 45o压力角渐开线花键：齿数多、模数小、齿小，承载能力低。主要用于轻载小直径连接，特别是常用于薄壁零件的连接。

陈立德版机械设计基础第15章课后题答案

第15章轴承 15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答：（1）深沟球轴承。主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。（2）圆锥子轴承。内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。（3）推力球轴承。套圈可分离，承受单向轴向载荷。极限转速低。（4）角接触球轴承。可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。（5）圆柱滚子轴承。有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。（6）调心球轴承。双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。 15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。 15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。（2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。 15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。其计算方式为 ()P r a P f XF YF =+ 15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10Y /min

机械设计基础第11章轴与轴毂连接答案

第11章轴与轴毂连接四、简答题 5. 轴的当量弯矩计算公式中22)(T M M e α+=中，α应如何取值？答： α的取值由扭转剪应力的循环特性决定：对于不变的转矩，3.0=α；当转矩脉动循环变化时，6.0=α；对于频繁正反转的轴，转矩剪应力可视为对称循环，1=α。若转矩的变化规律不明确时，一般也按脉动循环处理。 6.普通平键的失效形式和强度条件是什么？答：普通平键的主要失效形式是工作侧面的压溃。普通平键连接的挤压强度条件为： P P hld T hl d T A F ][42//2σσ≤=≈= 式中，P σ——键侧面上受到的挤压应力，（MPa ）； T ——传递的功率，N.mm ； d ——轴的直径，mm ； h ——键的高度，mm ； l ——键的工作长度，mm 。A 型键l=L-b ，B 型键l=L ，C 型键l=L-b/2 ； b ——键的宽度（mm ）。 P ][σ——联接中较弱材料的许用挤压应力，MPa 六、分析题 1．根据承受载荷的不同轴可分为转轴、心轴、传动轴，试分析图中 I 、II 、III 、IV 轴是各属于那种类型？答：I 为传动轴，II 、IV 为转轴，III 为心轴。 2．指出下面图中的结构错误，并提出改进意见。

序号错误原因改正 1 箱体两端面与轴承盖接触处无凸台，使端面加工面积过大加凸台 2 轴肩过高，轴承无法拆卸轴肩高度要低于轴承内圈高度 3 键过长键长应小于轴上齿轮的宽度 4 套筒对齿轮的轴向固定不可靠装齿轮的那段轴的长度比齿轮的宽度短1-2mm 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方便在右边轴承处加非定位轴肩， 6 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙，并加上密封圈 7 联轴器轴向未定位联轴器左端轴段加轴肩，对联轴器做轴向定位 8 缺键，没有周向定位在联轴器和轴之间加键，作周向定位 12 3 4 5 6 7 8 9 10 7 序号错误原因改正 1 轴的两端均伸出过长，增加了加工和装配长度轴的左端第一段轴比联轴器的宽度短1-2mm，轴的右端面和轴承的外端面基本保持一致 2 联轴器与轴承盖接触联轴器与轴承盖之间要留有扳手操作空间， 3 轴与轴承透盖间缺密封措施轴与轴承透盖间加上密封圈 4 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方便在左边轴承处加非定位轴肩，

机械设计基础122轴结构设计

第二节轴的结构设计轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的结构主要取决于以下因素：1、轴在机器中的安装位置及形式；2、轴上安装零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法；3、载荷的性质、大小、方向及分布情况；4、轴的加工工艺等。因为影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须针对不同情况进行具体的分析。轴的结构应满足：1、轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；2、轴上的零件应便于装拆和调整；3、轴应具有良好的制造工艺性等。一、拟定轴上零件的装配方案所谓装配方案，就是预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。轴上零件的装配方案不同，则轴的结构形状也不相同。设计时可拟定几种装配方案，进行分析与选择。轴主要由轴颈、轴头和轴身三部分组成，轴上被支承的部分叫轴颈，安装轮毂部分叫轴头，连接轴颈和轴头的部分叫轴身。二、轴上零件的定位轴向固定为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除了有游动或空转的要求者外，都必须进行必要的轴向和周向定位，以保证其正确的工作位置。 1、轴上零件的轴向固定零件安装在轴上，要有准确的定位。各轴段长度的确定，应尽可能使结构紧凑。对于不允许轴向滑动的零件，零件受力后不要改变其准确的位置，即定位要准确，固定要可靠。与轮毂相配装的轴段长度, 一般应略小于轮毂宽2～3mm。对轴向滑动的零件, 轴上应留出相应的滑移距离。轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈和轴承端盖等来保证的。 <1）轴肩与轴环轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩两类，利用轴肩定位是最方便可靠的方法，但采用轴肩就必然会使轴的直径加大，而且轴肩处将因截面突变而引起应力集中。另外，轴肩过多时也不利于加工。因此，轴肩定位多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h一般取为 h=(0.07～0.1>d，d为与零件相配处的轴径尺寸。为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须小于与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。非定位轴肩是为了加工和装配方便而设置的，其高度没有严格的规定，一般取为1～2mm。注：滚动轴承的定位轴肩高度必须低于轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承，其轴肩的高度可查手册中轴承的安装尺寸。轴肩与轴环圆螺母和套筒 <2）<套筒）套筒固定结构简单，定位可靠，轴上不需开槽﹑钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于轴上两个零件之间的固定。如两零件的间距较大时，不宜采用套筒固定，

第十章轴及轴毂联接练习题

第十章轴及轴毂联接练习题一、填空题； 1.轴根据其受载情况可分为：__转轴__、_心轴_、_传动轴__。 3.主要承受弯矩的轴称为__心轴____轴；主要承受转矩的轴称为_传动轴____轴；既承受弯矩，又承受转矩的轴称为__转轴_轴。 4.平键联结可分为______普通平键、导向平键和滑键____、___________、_____________等。 5.键连接可分为_平键连接_、__半圆键连接__、___楔键连接__。6．平键的截面尺寸应按轴径从键的标准中查取， 7.轴上零件的轴向固定方法主要有套筒，螺母和轴端挡圈 ;轴上零件的周向固定方法主要有键连接，小链接，花键连接。二、选择题： 1.平键工作以_B____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 2.半圆键工作以_____B______为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 3.楔键工作以__AC____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 6．机器的零、部件在装拆时，不得损坏任何部分。而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 A A.可拆联接 B.不可拆联接

C. 焊接 D. 以上均不是 8．键联接、销联接和螺纹联接都属于 A 。 A.可拆联接 B.不可拆联接 C. 焊接 D. 以上均不是 9．楔键联接对轴上零件能作周向固定，且 D 。 A.不能承受轴向力 B.只能承受单向轴向力 C. 不能承受径向力 D. 以上均不是三、简答题普通平键联接的类型有几种，轴端联接一般采用哪一种类型的平键？键的尺寸是如何选出的。四、在图上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器）图6 ①应画出垫片； ②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短； ③应画出键； ④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承； ⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；

机械设计基础-孙立鹏-习题第十四章轴

第十四章轴题14－1 简述轴的结构设计应满足的基本要求。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。题14－1图解题分析：轴的结构设计应满足的基本要： 1．轴及轴上零件应有确定的位置和可靠固定； 2．轴上零件应便于安装，折卸和调整； 3．轴应具有良好的加工工艺性； 4．力求受力合理，有利提高疲劳强度和刚度。解答：图中的主要错误分析（题解 14-1 图）

题解14－1图 1．轴肩过高挡住了轴承圈，轴承不便于折卸； 2．与齿轮相配合的轴的两边均有轴肩，齿轮无法安装； 3．键的顶面应与轮毂槽底面应有间隙，且轮毂槽应开通，轴上键槽处应有局部剖视； 4．轴承不便于安装，此处应该有过渡轴肩； 5．此处的轮毂没有确定的位置，且无轴向固定； 6．键过长，且两键不在同一方位，不便于加工； 7．轴端过长，轮毂无法进行轴向固定。题14－2根据图示卷筒轴的三种设计方案填写下表（表中轴的类型为按承载情况分）：方案轴的类型轴上应力应力循环特性 a b c 题14－2图

解答：题14－3 设计图示单级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴的结构。已知齿轮相对于支承为对称布置，齿轮宽度b 2＝100 mm ，轴承为7308AC ，两支承间的跨度L ＝200mm ，外伸端装有一个半联轴器，孔的直径在25～35mm 之间，轴与孔的配合长度为L ′＝60mm 。解答：1、确定各段轴的直径：（1）与联轴器配合处的直径d ：选联轴器的型号为 82YA302 6YC28HL2 ??，半联轴器的孔径d =28 mm ，长圆柱形轴孔，孔长L = 62 mm 。（2）轴身处直径d 1：考虑半联轴器的定位和固定，应有一个定位轴肩，此段轴为外伸轴，其上装有密封圈，应取相应的标准直径。所以取d 1 =35mm 。（3）安装滚动轴承处轴颈直径d 2、、d 6 ：为便于轴承安装，d 1与d 2之间应有一非定位轴肩，轴肩高度一般为1～3 mm ，且轴颈直径必须满足滚动轴承孔径要求。题14-3 图

机械设计第五章课后习题答案

5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。图 5.5图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。 5-3解：秒针到分针的传递路线为： 6→5→4→3，齿轮3上带着分针，齿轮6上带着秒针，因此有：。分针到时针的传递路线为：9→10→11→12，齿轮9上带着分针，齿轮12上带着时针，因此有：

。图 5.7图5.8 5-4解：从图上分析这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件为行星架。则有： ∵ ∴ ∴ 当手柄转过，即时，转盘转过的角度，方向与手柄方向相同。 5-5解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，构件为行星架。

则有： ∵， ∴ ∴ 传动比为10，构件与的转向相同。图 5.9 图5.10

5-6解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1为中心轮，齿轮2为行星轮，构件为行星架。则有： ∵，， ∵ ∴ ∴ 5-7解：这是由四组完全一样的周转轮系组成的轮系，因此只需要计算一组即可。取其中一组作分析，齿轮 4、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件1为行星架。这里行星轮2是惰轮，因此它的齿数与传动比大小无关，可以自由选取。（1）由图知（2）又挖叉固定在齿轮上，要使其始终保持一定的方向应有：（3）联立（ 1）、（2）、（3）式得：

图 5.11 图5.12 5-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。 ∵， ∴ ∴ 与方向相同

XXXX-最新陈立德版机械设计基础第15章课后题答案

鼓新资料推荐第15章轴承 15.1滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答:（1）深沟球轴承。主要承受径向载荷，也能承受一泄的双向轴向载荷、可用于较高圆锥子轴承。内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载推力球轴承 0套圈可分离，承受单向轴向载荷。极限转速低。角接触球轴承。可用于承受径向和较大轴向载荷，◎大则可承受轴向力越大。圆柱滚子轴承。有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。（6）调心球轴承0双排球?外圈内球而、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。 15.2绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、 7306ACJ, 30306、51306。答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。 153滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额泄静载荷U 在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1）基本额立动载荷c m 基本额左静载荷C'在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。C 是指轴承在Zdo （单位为13「）时轴承能承受的最大载荷值：C”是指在静载荷下极低速运转的轴承。（2） C 下的失效形式为点蚀破坏：G 下为永久塑性变形。 15.4何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动裁荷？如何讣算？答：基本额崔寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒立转速下运转的总工作小时数，分别用Lw. L.oh 表示。当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等.貝计算方式为 15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10r/min

机械设计习题及答案

机械设计习题及答案第一篇总论第一章绪论一．分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么? 1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。第二章机械设计总论一．选择题 2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。 (1) 专用零件的部件 (2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 (3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件 2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有_____是专用零件。 (1) 3种 (2) 4种 (3) 5种 (4) 6种 2-3变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。 (1) 一个 (2) 两个 (3) 三个 (4) 四个 2-4 零件的工作安全系数为____。 (1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力 (3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力 2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。 (1) 屈服点 (2) 疲劳极限 (3) 强度极限 (4) 弹性极限二．分析与思考题 2-1 一台完整2-3 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些? 2-2 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些? 2-3 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度? 2-4 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些? 2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么? 2-6 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，2-7 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别? 第三章机械零件的强度一．选择题 3-1 零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸)增大，疲劳强度将随之_____。 (1) 增高 (2) 不变 (3) 降低 3-2 零件的形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。 (1) 较高 (2) 较低 (3) 相同

机械设计基础课后习题答案第11章

11-1 解1）由公式可知：轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率 11-2解由公式可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系：设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时，转矩和功率可提高 69%。 11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。（ 1）许用应力查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。查教材图 11-7，查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取，故：（ 2）验算接触强度，验算公式为：

其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得齿宽中心距齿数比则：、，能满足接触强度。（ 3）验算弯曲强度，验算公式：其中：齿形系数：查教材图 11-9得、则：满足弯曲强度。 11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。（ 1）许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮 45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材图11-10得 ,

查教材表 11-4 ，并将许用应用降低30% （ 2）其弯曲强度设计公式：其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数，取齿数比齿形系数查教材图 11-9得、因故将代入设计公式因此取模数中心距齿宽 11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。

机械设计习题集第十六章轴

第十一章轴题11－1 简述轴的结构设计应满足的基本要求。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。题11－1图解题分析：轴的结构设计应满足的基本要求是： 1．轴及轴上零件应有确定的位置和可靠固定； 2．轴上零件应便于安装，折卸和调整； 3．轴应具有良好的加工工艺性； 4．力求受力合理，有利提高疲劳强度和刚度。解答：图中的主要错误分析（题解 11-1 图）题解14－1图 1．轴肩过高挡住了轴承内圈，轴承不便于折卸；

2．与齿轮相配合的轴的两边均有轴肩，齿轮无法安装； 3．键的顶面应与轮毂槽底面应有间隙，且轮毂槽应开通，轴上键槽处应有局部剖视； 4．轴承不便于安装，此处应该有过渡轴肩； 5．此处的轮毂没有确定的位置，且无轴向固定； 6．键过长，且两键不在同一方位，不便于加工； 7．轴端过长，轮毂无法进行轴向固定。题11－2根据图示卷筒轴的三种设计方案填写下表（表中轴的类型为按承载情况分）：题11－2图解答：

题11－3 设计图示单级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴的结构。已知齿轮相对于支承为对称布置，齿轮宽度b 2＝100 mm ，轴承为7308AC ，两支承间的跨度L ＝200mm ，外伸端装有一个半联轴器，孔的直径在25～35mm 之间，轴与孔的配合长度为L ′＝60mm 。解答：1、确定各段轴的直径：（1）与联轴器配合处的直径d ：选联轴器的型号为 82YA302 6YC28HL2 ??，半联轴器的孔径d =28 mm ，长圆柱形轴孔，孔长L = 62 mm 。（2）轴身处直径d 1：考虑半联轴器的定位和固定，应有一个定位轴肩，此段轴为外伸轴，其上装有密封圈，应取相应的标准直径。所以取d 1 =35mm 。（3）安装滚动轴承处轴颈直径d 2、、d 6：为便于轴承安装，d 1与d 2之间应有一非定位轴肩，轴肩高度一般为1～3 mm ，且轴颈直径必须满足滚动轴承孔径要求。因此选择7308AC 轴承，内径为40 mm ，所以d 2 = d 6 =40 mm 。（4）安装齿轮处轴段直径d 3：为装配方便，并考虑强度要求，取直径d 3=45 mm 。（5）轴环直径d 4：为使齿轮定位可靠和承受轴向力，取d 4=55 mm ，（6）轴肩直径d 5：考虑到轴承定位和拆卸方便，根据手册，查取d 5=50 mm 。 2．各段轴的长度：题11-3 图

机械设计基础各章习题

第一章平面机构的自由度二、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 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 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（）。 A 相对转动或相对移动 B 都是运动副 C 相对运动恒定不变 D 直接接触且保持一定的相对运动三、填空题 1. 机构是由若干构件以_______________相联接，并具有__________________________的组合体。 2. 两构件通过______或______接触组成的运动副为高副。 3. m个构件组成同轴复合铰链时具有______个回转副。四、简答题 1. 何为平面机构？ 2. 试述复合铰链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束常会出现？ 3. 计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。（1）（2）（3）（4）

（5）（6）五、计算题 1. 计算机构自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请加以说明。 2. 计算图示连杆机构的自由度，为保证该机构具有确定的运动，需要几个原动件？为什么？参考答案二、单项选择题 1. B 2. C 3. C 4. D 5. D 三、填空题 1. 运动副确定相对运动 2. 点线 3. m-1 四、简答题 1. 平面机构：组成机构的所有构件都在同一平面或几个互相平行的平面运动，这种机构称为平面机构。

机械设计第章习题课

习题1：一个Z1=16的标准斜齿圆柱齿轮，其转速n1=1800转/分，驱动另一标准斜齿圆柱齿轮以n2=400转/分回转，两轮中心距a=280mm，模数 mn=6mm，试求：
（1）螺旋角；
（2）周节Pn,Pt；（3）分度圆直径d1。

习题2：有两个标准直齿圆柱齿轮，已知它们的顶圆直径分别为 da1=47.5mm, da2=102.5mm, Z1=17, Z2=39。试问这两个齿轮能否正确啮合？求出它们的分度圆直径 d1,d2, 齿根圆直径df1,df2, 基圆直径db1,db2 。(取cos20o=0.9397)

习题3：如图所示，当中间齿轮2为主动时，说明：中间齿轮2 在啮合传动中的应力状况（即它们的齿面接触应力及齿根弯曲应力属于静止、脉动或对称循环），中间齿轮2在强度计算时应注意的问题（关键是应力循环次数及许用弯曲应力取值问题）。
当齿轮1为主动时，说明：中间齿轮2在啮合传动中的应力状况，中间齿轮2在强度计算时应注意的问题。
解：（1）若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动循环。（2）若齿轮1为主动，在啮合传动时,2齿轮根部弯曲应力:对称
循环,双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以0.7。

习题4：图示主动轮在不同时候可分别与三个不同直径的齿轮啮合, 各齿轮的分度圆直径如图所示(轮1<轮2<轮3)。若主动力矩不变,各主、从动轮的齿宽、材料及热处理硬度等皆一样, 并按无限寿命考虑,问主动轮与哪一个从动轮啮合时,其齿面接触应力最大? （要点提示：齿轮的齿面接触应力与齿轮的哪些尺寸有关？

第15章课后作业答案机械设计

第15章作业：共5道题一、课本习题15-4 答：1、无定位轴肩，作为轴左端所装配零件的右侧定位方式； 2、轴承端盖孔和伸出轴间无间隙； 3、轴承端盖孔和伸出轴间无毛毡圈； 4、键太长； 5、轴承端盖和箱体间无调整垫片； 6、无非定位轴肩，区分与轴承装配轴段和与端盖装配轴段； 7、角接触球轴承应正装； 8、定位套筒高度超过了轴承内圈高度； 9、轴段长度与所配合齿轮的宽度相等，应小于2～3mm； 10、轴承无左端定位方式；二、课程设计实践大作业。低速轴的设计与校核。不需要精确校核。

三、补充作业1。图示为起重机绞车的齿轮1、卷筒2和轴3的三种连接方案。图(a)为齿轮1与卷筒2分别用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支承在机架上；图(b)为齿轮1与卷筒2用螺栓连接成一体空套在轴上，轴的两端固定在机架上；图(c)为齿轮1与卷筒2用螺栓连接成一体，并用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支承在机架上。若外载恒定，试分析确定三种方案中：(1)轴上载荷的种类及轴的类型；(2)轴上所受应力及性质；(3)若三种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试比较三种方案中轴的强度。答：(1)方案a轴上载荷的种类及轴的类型； (2)轴上所受应力及性质； (3)若三种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试比较三种方案中轴的强度。

四、补充作业2：找出下图中的轴系结构错误，在图上标上序号，并在图下用文字说明错误原因。答：1、轴承端盖和箱体间无调整垫片； 2、轴承端盖孔和伸出轴间无间隙； 3、轴承端盖孔和伸出轴间无密封零件； 4、轴承缺少定位； 5、定位套筒高度超出了轴承内圈高度； 6、轴段长度与所配合齿轮的宽度不应相等，应小于2～3mm； 7、轴段长度与所配合链轮轮毂的宽度不应相等，应小于2～3mm； 8、键应在同一条母线上； 9、在右端轴承右侧缺少非定位轴肩； 10、缺少定位轴肩； 11、轴承安装错误；

机械设计基础答案

第一章前面有一点不一样，总体还行~~~ 1-1.机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？解：机械零件常用的材料有：钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢)，铸铁，有色金属（铜及铜合金、铝及铝合金）和工程塑料。为零件选材时应考虑的主要要求： 1.使用方面的要求： 1）零件所受载荷的大小性质，以及应力状态， 2）零件的工作条件， 3）对零件尺寸及重量的限制， 4）零件的重要程度， 5）其他特殊要求。 2.工艺方面的要求。 3.经济方面的要求。 1-2.试说明下列材料牌号的意义：Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4. 解：Q235是指当这种材料的厚度（或直径）≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。 45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。 40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr 元素。 65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn元素。 ZG230-450表明该材料为铸钢，并且屈服点为230，抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁，并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa. ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。 LC4表示铝硅系超硬铝。 1-6.标准化在机械设计中有何重要意义？解：有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以及降低生产成本，并且简化了设计方法，缩短了设计时间，加快了设计进程，具有先进性、规范性和实用性，遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。第二章 2-7.为什么要提出强度理论？第二、第三强度理论各适用什么场合？解：材料在应用中不是受简单的拉伸、剪切等简单应力状态，而是各种应力组成的复杂应力状态，为了判断复杂应力状态下材料的失效原因，提出了四种强度理论，分别为最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。第二强度理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素，适用于石料、混凝土、铸铁等脆性材料的失效场合。第三强度条件：认为最大切应力是引起屈服的主要因素，适用于低碳钢等塑性材料的失效场合。 2-15.画出图示梁的弯矩图。

机械设计习题集答案第十四章 轴毂联接设计