机械设计基础ZL-2

目录

一．设计任务书 (3)

二．电动机的选择计算 (3)

三.传动装置的运动及动力参数计算 (4)

四．传动零件的设计计算 (8)

五.轴的设计计算 (16)

六.轴的强度校核 (17)

七.滚动轴承的选择及其寿命验算 (22)

八．联接的选择和验算 (23)

九.联轴器的选择 (24)

十.减速器的润滑及密封形式选择 (24)

十一.参考文献 (24)

一．设计任务书

一、设计任务书

1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置

二、电动机的选择

二．电动机的选择计算

1） 选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三 滚筒转动所需有

相异步电动机，开式结构，电压380伏，Y 系列电动机 效功率： 2）

滚筒转动所需要的有效功率为 ： kw p W 36.3=

k w FV

p w 96.31000

8

.122001000=?=

=

传动总效率为 ： 传动总效率：

63

08.00.9679.092.00.9799.099.026

5214

3

2

=?????==ηηηηηηη 0638.0=η

以下是根据表4.2-9确定各部分的效率:

弹性联轴器效率 η1=0.99 电机转速： 一对滚动轴承的效率 η2=0.99

闭式齿轮的传动效率 η3=0.99 min /59.114r n w = 开式齿轮的传动效率 η4=0.92

一对滑动轴承的效率 η5=0.97 所需电机功率： 传动滚筒效率 η6=0.96

Kw p r 91.4= 3).电机的转速为

min /59.114300

.08

.16060r D v n w =??==

ππ

所需的电动机的功率为 Kw p p w r 91.48063

.096.3===

η 查表2-18-1所选的Y 型三相异步电动机的型号为Y132S-4 型，或选Y132M2-6型。

现以Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M-6型（1000r/min ） 电机的选择： 两种方案比较，由表4.12-1查得电动机数据， 型号：Y132M2-6 Y132S —4型电动机价格较低，但总传动比大。为使传动 额定功率：5.5kw 装置结构紧凑，故选电动机Y132M2-6型 ，额定功率5.5kw, 同步转速1000r/min 同步转速1000r/min,满载转速 960r/min 。同时，由表2-18-2 满载转速：960r/min 查得电动机中心高 H=132mm ，外伸轴段 D ×E=38mm ×80mm 。 电动机中心高：

H=132mm

外伸轴段： D ×E

=38mm ×80mm

三 .传动装置的运动及动力参数计算

（一）. 分配传动比．

总传动比： 378.859

.1149600===

w n n i 三、传动装置的运动

各级传动比的粗略分配

根据总传动比，以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传

动比分配如下： 总传动比： 由表4.2-9 设i 开＝5.5 则减速器的传动比： i=80.8

69.145

.58

.80==

=

开

减i i i 减速器的传动比： 减速箱内高速级齿轮传动比为 69.14=减i

69.469.145.15.11=?==减i i 高速级齿轮传动比：

减速箱内低速级齿轮传动比为 13.369

.469

.141

2==

=

i i i 减 69.41=i （二） 各轴功率、转速和转矩的计算 低速级齿轮传动比： 1． 0轴：即电动机的主动轴 i 2= 3.13 k w p p r 16.40==

min /9600r n = 2、各轴功率、转速

m N n p T ?=??=?=38.41960

1016.455.955.93

000 和转矩

2． Ⅰ轴： 即减速器的高速轴

k w p p 12.499.016.4101=?=?=联η 见表 m in /96001r n n ==

m N n p T ?=??=?=99.40960

1012.455.955.93

111 3. Ⅱ轴：即减速器的中轴

kw p p 96.397.099.012.412=??==?闭齿承ηη

min /69.04269

.49601212r i n n ===

m N n P T ?=??=?=76.841204.69

1096.355.955.93

222

4. Ⅲ轴：即减速器的低速轴

kw p p 8.397.099.096.323=??==?闭齿承ηη min /4.5613

.3204.692323r i n n ===

m N n P T ?=??=?=89.54565.4

108.355.955.93

333 5. Ⅳ轴： 即传动轴

kw p p 72.399.099.08.3234=??==承联ηη min /4.5634r n n ==

m N n P T ?=??=?=21.43565.4

1072.355.955.93444 6. Ⅴ轴： 即滚筒轴

kw p p 54.396.099.072.345=??==开齿承ηη min /88.115.5

65.445r i n n ===

开

m N n p T ?=??=?=71.845288

.1110554.355.955.93

555

设计开式齿轮

1）齿轮材料的选择

小齿轮选45号锻钢，调质处理，齿面硬度217-255HBS ， 大齿轮选用45号锻钢，调质处理，齿面硬度217-255HBS 。 大齿轮选用

2). 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 45钢调质处理 初选小轮的齿数为 201=Z ，那么，1105.52012=?=?=u Z Z 齿面硬度 初选0.1=st t Y K ,3.0=a φ 217-255HBS

由图5-18b ，得2

1lim /230mm N F =σ 2

2lim /210mm N F =σ 小齿轮选用45

由图5-19，得0.121==N N Y Y 钢，调质处理 由图 5-15，得81.1,55.121==sa sa Y Y 齿面硬度 由图 5-14，得22.2,81.221==Fa Fa Y Y 初取5=n m 217-255HBS 由式5-32，得Y X =1.0。 取Y ST =2.0，S Fmin =1.4

由式5-31计算许用弯曲应力

[]211min

1lim 1

/6.3280.10.14

.12

230mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ

[]222min

2lim 2

/3000.10.14

.12

210mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ []01325.06.32855

.181.2111=?=F Sa Fa Y Y σ

[]013394.0300

81

.122.2222=?=F Sa Fa Y Y σ

显然，

[]111F Sa Fa Y Y σ <[]222F Sa Fa Y Y σ,所以用[]222F Sa Fa Y

Y σ进行计算。

开式齿轮考虑到磨损的影响取

[]

[]2002002

/2103007070mm N F F =?=?=σσ

取KY E =1.0，

≥m 43.3~04.320

)15.5(3.0013394

.05432100.14][)1(432

3

224=?±????=?±F Sa Fa a Y Y Y u kT δφε mm

d u a mm

mZ d 32521(10020555=?+==?==中心距则 由表5-3，按电机驱动载荷平稳 取K A =1.00

10.1975.0100

3253.011==?=?=βφK d a d b a 得，按

s m n d v /342.010604

.6510010603

331=???=?=

ππ

按8级精度和s m vz /0684.0100/20342.0100/1=?=， 得K v =1.01。由表5-4，K α=1.2

333.12.110.101.10.1=???=???=αβk k k k k V A

按机械原理知识计算重合度αε

齿顶圆直径 mm m h d d n a a 11050.121002*

11=??+=+=

mm m h d d n a a 56050.125502*22=??+=+=

压力角

20=α

齿轮基圆直径 mm d d b 969.9320cos 100cos 11=?==

α

mm d d b 831.51620cos 550cos 22=?==

α 齿顶压力角

322.31110969

.93arccos arccos

1

11===a b a d d α

644.22560831

.516arccos arccos

2

22===a b a d d α

][

[]

710

.1)20644.22(110)20322.31(2021

)()(21

2211=-?+-?=

-+-=

tg tg tg tg tg tg z tg tg z a a πααααπ

εα 688.0710

.175

.025.075

.025.0=+

=+

=α

εεY 开式齿轮主要 几何参数：

917.0688.0333.1=?=εkY z 1=20 z 2=110

[]

mm

m m Y Y Y z KT m F sa Fa d 5724.230081

.122.2917.04005.53.05432102233

211=≥????

???≥≥故仍取σφε i=5.5 m=5mm

（5）齿轮主要几何参数 d 1=100mm

z 1=20,z 2=110,i=5.5,m=5mm, d 2=550mm d 1=100mm,d 2=550mm,d a1=110mm,d a2=560mm, d a1=110mm d f1=87.5mm,d f2= 537.5mm d a2=560mm a=325mm,b 2=b=97.5mm,b 1=b 2+(5~10)=105.5mm a=325mm b 2=b=97.5mm b 1=105.5mm

四．传动零件的设计计算

四．传动零件的设 （一）减速器高速级齿轮的设计计算 计计算 1）材料的选择

根据工作条件及其载荷性质，选择适当的材料。 1、高速级齿轮 减速器的高速级的小齿轮选择45号锻钢,齿面硬度为 小齿轮选择45号 调质处理, 217-255HBS;大齿轮选择45锻钢,齿面硬度 钢,齿面硬度为 217-255HBS ，调质处理。 217-255HBS ， 计算应力循环次数： 调质处理

91110654.2)163608(19606060?=?????==h jL n N 大齿轮选择45钢

891

21066.569

.410654.2?=?==i N N 齿面硬度为

查图5-17，Z N1=1.0 Z N2=1.12 （允许有一定点蚀） 217-255HBS ，

由式（5-29），Z X1=Z X2=1.0 ，取S Hmin =1.0 Z W =1.0 Z LVR =0.92 调质处理 按齿面硬度250HBS 和220HBS ，由图5-16b ，得

21lim /620mm N H =σ,22lim /580mm N H =σ

由式（5—28）计算许用接触应力

[]2

11min

1lim 1

/4.5700.192.00.10.10.1620

mm N Z Z Z Z S

LVR W X N H H H =????=

=σ

σ

[]2

22min

2

lim 2

/632.59792.00.112.10.10.1580

mm N Z Z Z Z S LVR W X N H H H =????=

=σ

σ

因[][]

21H H σσ<，故取[][]

2

1/4.570mm N H H ==σσ 2） 按齿面接触强度确定中心距

小轮转矩T 1=40990N ·mm

初取0.12

=t t Z K ε，由表5-5得2/8.189mm N Z E =

减速传动，69.4==i u 取4.0=a φ。由式（5-41）计算Z H

5.220

sin 20cos 2

sin cos 2==

=

α

αH Z 由式（5-39）计算中心距a

[]

mm

Z Z Z u KT u a H

E H a t 67.114.5708.1895.269.44.02409900.1)169.4(2)1(32

3

2

1=??

?

??????+=???

?

??+≥σφε

由4.2-10,取中心距a=120mm 。

估算模数m n =(0.007~0.02)a=0.84-2.4mm,取标准模数m n =2mm 。 小齿轮齿数：()()

09.21169.42120

2121=+??=+=

u m a z n

大齿轮齿数： z 2=uz 1=91.98091.2169.4=? 取z 1=21，z 2=99 实际传动比71.421991

2===z z i 实 传动比误差

%5%43.0%10069

.471.469.4%100<=?-=

?-=

?理

实

理i i i i ，

在允许范围内。

齿轮分度圆直径

mm z m d n 4221211=?==

mm z m d n 19899222=?==

圆周速度s m n d v /11.2106960

4210604

3

1

1=???=

?=

ππ

由表5-6,取齿轮精度为8级. (3) 验算齿面接触疲劳强度

按电机驱动,载荷平稳,由表5-3,取K A =1.0由图5-4b ， 按8级精度和s m vz /44.0100/2111.2100/1=?= 得K v =1.04。

齿宽mm a b a 481204.0=?==φ

由图5-7a ，按b/d 1=48/42=1.143,得K β=1.12。 由表5-4，得K α=1.2

载荷系数4.12.112.104.10.1=???==αβK K K K K v A 计算重合度αε 齿顶圆直径

mm m h d d n a a 4620.12422*

11=??+=+=

mm m h d d n a a 20220.121982*

22=??+=+=

齿轮基圆直径

mm d d t b 467.3920cos 42cos 11=?==

α mm d d t b 06.18620cos 198cos 22=?== α 端面齿顶压力角 91.3046467

.39arccos arccos

1

11===a b a d d α

914.2220206

.186arccos arccos 2

22===a b a d d α

重合度：

][

[]

71

.1)20914.22(99)2091.30(2121

)()(21

2211=-?+-?=

-+-=

tg tg tg tg tg tg z tg tg z t a t a πααααπ

εα 87.03

71

.1434=-=-=

α

εεZ 由式（5—43）计算H Z ，

5.220sin 20cos 2

sin cos 2

==

=

t

t H Z αα

由式5-39,计算齿面接触应力

[]

2

22

2

1

1/4.570/189.52971.4171.442

48409904.1287.08.1895.21

2mm N mm N u u bd KT Z Z Z H E H H =<=+???????=+=σσε

故安全。

（4） 验算齿根弯曲疲劳强度 高速级齿轮

主要几何参数：

按Z 1=21，Z 2=99, z 1=21 z 2=99 由图5-14得Y Fa1=2.78，Y Fa2=2.23 u=4.71 由图5-15得Y Sa1=1.53，Y Sa2=1.78。 m n =2 mm 由图5-18b ，得2

1lim /230mm N F =σ，2

2lim /220mm N F =σ d 1=42mm 由图-19，得Y N1=1.0，Y N2=1.0 d2=198mm 由式5-32，m n =2mm<5mm,故Y X1=Y X2=1.0。 a=120 mm 取Y ST =2.0，S Fmin =1.4 b 2=b=48mm 由式5-31计算许用弯曲应力 b1=56mm

[]211min

1lim 1/57.3280.10.14

.12

230mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ d a1=46mm, []222min

2lim 2

/29.3140.10.14

.12

220mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ d a2=202mm 因为][][12F F σσ<，所以取][][2F σσ==314.29；

d f1=37mm,

d f2=193 mm

[]故安全。

2221

1221

2/29.314/96.7753

.178.278.123.254.83mm N mm N Y Y Y Y F sa Fa sa Fa F F =<=???

==σσσ （5） 齿轮主要几何参数

z 1=21, z 2=99, u=4.71, m n =2 mm,

d1=42mm, d2=198mm

d a1=46mm, d a2=202mm d f1=37mm, d f2=193 mm a=120 mm, b 2=b=48 mm, b 1=b 2+(5~10)=56mm

（二）减速器低速级齿轮的设计计算 1）材料的选择

根据工作条件及其载荷性质，选择适当的材料。 1、低速级齿轮 减速器的高速级的小齿轮选择40CrNiMo,齿面硬度为283-330HBS ， 材料的选择： 调质处理;大齿轮选择40CrNiMo,齿面硬度283-330HBS ，调质处理。 小齿

轮选择40CrNiM 调质处理齿面硬度为

283-330HBS

计算应力循环次数：

8310659.5)163608(169.2046060?=?????==h jL n N 大齿轮选择

88

34108.113

.310659.5?=?==i N N 40CrNiMo 钢

查图5-17，Z N3=1.06 Z N4=1.11 （允许一定的点蚀） 齿面硬度为

，

由式（5-29），Z X3=Z X4=1.0 ，取S Hmin =1.0 Z W =1.0 Z LVR =0.92 由齿面硬度320HBS ，290HBS ，由图5-16b ，得

23lim /790mm N H =σ,24lim /750mm N H =σ 283-330HBS ，调

由式（5—28）计算许用接触应力

质处理

[]

故安全。

2

121111

1/29.314/54.8369

.053.178.22

424840990

4.122mm N mm N Y Y Y m bd KT F sa Fa n

F =<=???????=

=σσε

[]2

33min

3

lim 3

/408.77092.00.106.10.1790

mm N Z Z Z Z S LVR W X N H H H =???=

=σ

σ

[]2

44min

4

lim 4

/9.76592.00.10.111.10.1750

mm N Z Z Z Z S LVR W X N H H H =????=

=σ

σ

因[][]

44H H σσ<，故取[][]

2

4/9.765mm N H H ==σσ

2） 按齿面接触强度确定中心距

小轮转矩T 3=184760N ·mm

初取0.12

=t t Z K ε，由表5-5得2/8.189mm N Z E =

减速传动u=I=3.13;取4.0=a φ

49.220

sin 20cos 2

sin cos 2

==

=

t

t H Z αα 由式（5-39）计算中心距a

[]

mm

Z Z Z u KT u a H

E H a t 55.1259.76549.28.18913.34.021847600.1)113.3(2)1(32

3

2

1=??

?

??????+=???

?

??+≥σφε

由4.2-10,取中心距a=140mm 。

估算模数m n =(0.007~0.02)a=0.98-2.8mm,取标准模数m n =2.5mm 。 小齿轮齿数：()()

119.27113.35.2140

2121=+??=+=

u m a z n

大齿轮齿数： z 2=uz 1=882.84119.2713.3=?

取z 1=27，z 2=85 实际传动比148.327

8512===z z i 实 传动比误差

%5%575.0%10013

.3148.313.3%100<=?-=

?-=

?理

实

理i i i i ，

在允许范围内。 齿轮分度圆直径

mm z m d n 5.67275.211=?==

mm z m d n 5.212855.222=?==

圆周速度s m n d v /72.010

669

.2045.6710

604

3

3

3=???=

?=

ππ

由表5-6,取齿轮精度为8级. (3) 验算齿面接触疲劳强度

按电机驱动,载荷稍有波动,由表5-3,取K A =1.0由图5-4b ， 按8级精度和s m vz /19.0100/2772.0100/3=?= 得K v =1.01。

齿宽mm a b a 561404.0=?==φ

由图5-7a ，按b/d 1=56/67.5=0.83,考虑轴的刚度较大和齿轮 相对轴承为非对称布置，得K β=1.07。 由表5-4，得K α=1.2

载荷系数297.12.107.101.10.1=???==αβK K K K K v A 计算重合度αε 齿顶圆直径

mm m h d d n a a 5.725.20.125.672*

33=??+=+=

mm m h d d n a

a 5.2175.20.125.2122*

44=??+=+= 齿轮基圆直径

mm d d t b 43.6320cos 5.67cos 33=?==

α mm d d t b 68.19920cos 5.212cos 44=?== α 齿顶压力角 967.285.6743

.63arccos arccos

3

33===a b a d d α

35.235.20268

.199arccos arccos 4

44===a b a d d α

重合度：

][

[]

73

.1)2035.23(88)20967.28(2821

)()(21

2211=-?+-?=

-+-=

tg tg tg tg tg tg z tg tg z t a t a πααααπ

εα 87.03

73

.1434=-=-=

α

εεZ 5.220

sin 20cos 2

sin cos 2==

=

t

t H Z αα 由式5-17,计算齿面接触应力

[]

2

2211/9.765/45.649148

.31

148.35.675.6756184760297.1287.08.1895.21

2mm N mm N u

u bd KT Z Z Z H E H H =<=+??????

??=+=σσε

故安全。

（4） 验算齿根弯曲疲劳强度 按Z 3=27，Z 4=85，

由图5-14得Y Fa3=2.63，Y Fa4=2.26 由图5-15得Y Sa3=1.61，Y Sa4=1.77。

由图5-18b ，得2

3lim /320mm N F =σ，2

4lim /310mm N F =σ 由图-19，得Y N3=1.0，Y N4=1.0 由式5-32，m n =2.5mm<5mm,故Y X3=Y X4=1.0。 取Y ST =2.0，S Fmin =1.4 由式5-31计算许用弯曲应力

[]233min

3lim 3/14.4570.10.14

.12

320mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ []244min

4lim 4

/86.4420.10.14

.12

310mm N Y Y S

Y

X N F ST F F =???=

=σσ 因为 ][][34F F σσ< ，所以取][][4F F σσ==442.86N/mm 2

683.073

.175

.025.075

.025.0=+

=+

=α

εεY

[]

故安全。

2

23333

3/86.442/32.147683.061.163.25

.25.6756184760

297.122mm N mm N Y Y Y m bd KT F sa Fa n

F =<=???????=

=

σσε

[]故安全。

223

3443

4/86.442/18.13961

.163.277.126.232.147mm N mm N Y Y Y Y F sa Fa sa Fa F F =<=???

==σσσ （5） 齿轮主要几何参数

z 3=27 z 4=85 低速级齿轮主要几u=3.148, m n =2.5 mm, 何参数：

d 3=67.5mm, d 4=212.5mm z 3=27 z 4=85 d a3=72.5mm, d a4=217.5 mm u=3.148, d f3=61.25mm, d f4=206.25 mm m n =2.5 mm, a=140mm b 2=b=56mm, b 1=b 2+(5~10)=64mm d 3=67.5mm, d 4=212.5mm d a3=72.5mm,

d a4=217.5 mm d f3=61.25mm, d f4=206.25 mm a=140mm, b 4=b=56mm,

b 3=64mm

五.轴的设计计算

（一） 高速轴的设计 五、轴的设计计算

1) 初步估计减速器高速周外伸段轴径

mm n P A d 934.17960

16.411033

0=?=≥ 1）高速轴 1） 选联轴器，确定减速器外伸段轴径 外伸段直径：

根据传动装置的工作条件拟选用ML 型梅花型弹性套联轴器， d=25mm 计算转矩

Tc=KT=1.5×41.38=62.07N.m

查ML3型联轴器，公称转矩Ｔｎ＝90N ·m>T C =62.07 N ·m, 许用转速[n]=9000r/min>n=960r/min ， 轴孔直径mm d mm d 38,22m ax m in ==

若减速器高速轴外伸段直径为d=25mm ，

可选联轴器轴孔mm d d mm d d 25,3821====电机 所以ML3能满足要求,联接电机的轴伸长E=80mm ，联接减速器 高速轴外伸段的轴伸长L=62mm 。

因为是小批生产，故轴外伸段采用圆柱形。

二） 中间轴的设计 2）中间轴的设计

轴的材料为选择40CrNiMo, 调质处理，传递功率Ｐ＝3.96KW ，

转速ｎ=204.69ｒ／m ｉｎ。 ｄ=40ｍｍ 由表８-２，查得A 0=110

mm n P A d 53.2969

.20496.311033

0=?=≥，取ｄ=40ｍｍ 三）低速轴的设计计算 3）低速轴的设计

轴的材料为45钢，传递功率Ｐ＝3.8ｋＷ，转速ｎ＝65.4ｒ ｄ＝50ｍｍ ／ｍｉｎ。由表８-２，查得A 0=110

mm n P A d 605.424

.658.311033

0=?== 因轴端处需开一个键槽，

轴径加大５％，mm d 74.44%)51(605.42=+?≥，取ｄ＝50ｍｍ。 计算转矩

Tc=KT=1.5×554.89=832.335N.m

查ML8型联轴器，公称转矩Ｔｎ＝1120N ·m>T C =832.335 N ·m, 许用转速[n]=2900r/min>n=65.4r/min ， 轴孔直径mm d mm d 70,50m ax m in == 若减速器低速轴外伸段直径为d=50mm

所以ML8能满足要求,减速器低速轴外伸段的轴伸长L=112mm 。 因为是小批生产，故轴外伸段采用圆柱形。

六.轴的强度校核 六、轴的强度较核

T1=554890N.m 作用在齿轮上的圆周力 N d T F t 494.52225.212

554890

212=?==

圆周力: 径向力 N tg F F t r 832.1900=?=α Ft=5222.494N (1)绘轴的受力简图，求支座反力 （见下页） 径向力:

ａ. 垂直面支反力 Fr=1900.832N

0=∑B M 0)(221=++-L F L L R t Ay

所以：

N L L L F R t Ay 45.17582.635.1242

.63494.52222

12=+?=+=

0=∑Y ,N R F R Ay t By 04.346445.1758494.5222=-=-=

b. 水平面支反力

0=∑B M ， 0)(221=++-L F L L R r Az

N L L L F R r Az 02.6402.635.1242.63832.19002

12=+?=+=

0=∑Z ，N R F R Az r Bz 812.126002.640832.1900=-=-=

(2)作弯矩图

a. 垂直面弯矩M Y 图C 点左 ，

mm

N L R M Ay Cy .1019.25.12445.175851?=?==

C 点右：

mm

N L R M By Cy .1019.22.6304.346452?=?==

b. 受力简图见下页图

c. 水平面弯矩M Z 图

d. C 点左边:mm N L R M Az Cz ??-=?-=-=4

11097.75.12402.640 e. C 点右边：mm N L R M Bz Cz ??=?=?=4

2'1097.72.63812.1260 f. 合成弯矩图

C 点左边：mm N M M M Cz Cy C ??=+=5

221033.2

C 点右边：mm N M M M CZ CY C ??=+=52'2'

1033.2

（３） 作转矩T 图 T=mm N d F t

??=?=51055.52

5

.212494.52222 （４） 作计算弯矩M ca 图

该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取

α=0.6 C 点左边 ()mm N T M M C C caC .1006.452

2?=+=

α

C 点右边

()

mm

N T M M C C caC ??=+?=+=522

52

'2''1033.201033.2)(α

D 点 ()mm N T T M M o D caD ??==+=

52

21033.3αα

（５） 校核轴的强度

由以上分析可见，C 点弯矩值最大，而D 点轴径最小，所以 轴的强度校核： 该轴危险断面是C 点和D 点所在剖面。由45钢调质处理，

查表8-1得 校核C 点和 D 点

2/637mm N B =σ 查表8-3得21/60][mm N b =-σ。 C 点：

设计轴径58mm

>dc=42.79mm C 点轴径[]

mm M d b

caC C 75.4060

1.01006.41.03

5

3

1

=??=≥-σ 满足要求。

因为有一个键槽mm d C 79.42)05.01(75.40=+?=。该值小于

原C 点设计该点处轴径58mm ，故安全。 D 点轴径[]

mm M d b

caD D 14.3860

1.01033.31.035

3

1

=??=≥-σ

因为有一个键槽mm d C 047.40)05.01(14.38=+?=该值小于原

设计该点处轴径55mm ，故安全。 D 点：

设计轴径55mm >dc=40.047mm 满足要求。

（6）精确校核轴的疲劳强度

图中1—10均为有应力集中的剖面，均有可能是危险剖面， 精确校核轴的疲劳 其中1—4计算弯矩相同，其中2，3平面只是应力集中影响不同，强度： 可取应力集中系数的较大值进行验算即可。同理，6、7、8剖面 承载情况也接近，可取应力集中系数较大的进行验算。 （a ）校核1-1，2-2，3-3剖面的疲劳强度

1-1剖面因键槽引起的应力集中系数由附表1-1，查得

82.1=σk ，62.1=τk 1-1剖面的较核：

2-2剖面因配合引起的应力集中系数由附表1-1，查得

S=5.66>[S]=1.5~1.8

97.1=σk ， 51.1=τk 满足强度要求

3-3剖面因过渡圆角引起的应力集中系数由附表1-2：

5.225055=-=-r d D 04.050

2

==d r 所以6775.1=σk ， 44.1=τk 。因1-1、2-2剖面主要受转矩作用，

τk 起主要作用，故校核1-1剖面。

1-1剖面产生的23

max /2.2250

20.0554890mm N W T T =?==

τ 2max

/1.112

mm N m a ==

=τττ

45钢的机械性能查表8-1，得

21/268mm N =-σ，21/155mm N =-τ

绝对尺寸影响系数由附表1-4，得84.0=σε， 78.0=τε 表面质量系数由附表1-5，得92.0=σβ,92.0=τβ 查表1-5，得34.0=σ?，21.0=τ? 1-1剖面安全系数

66.51

.1121.01.1178

.092.062

.1155

1

=?+??=

+=

=-m

a k S S τ?τεβτττ

ττ

τ

取[]8.1~5.1=S ，[]S S >，所以1-1剖面安全。

(b) 校核6-6剖面的疲劳强度 6-6剖面的校核： 6-6剖面因配合(H7/k6)引起的应力集中系数由附表1-1， S=3.606>[S]=1.5~1.8

查得97.1=σk ， 51.1=τk 满足强度要求。

6-6剖面因过渡圆角引起的应力集中系数由附表1-2：

425866=-=-r d D 034.058

2

==d r 所以92.1=σk ， 58.1=τk 。

6-6剖面因键槽引起的应力集中系数由附表1-1，

查得82.1=σk ，62.1=τk 。

故应按配合引起的应力集中系数校核6-6剖面。

6-6剖面承受 2

5111015.32565.1245.1244060002mm N B L L Mca M ??=??

? ??-=??? ??-=

mm N T ??=5

1055.5

6-6剖面产生正应力及其应力幅、平均应力为

(完整版)《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案 第一章平面机构的自由度和速度分析1－1 1－2 1－3 1－4 1－5

自由度为： 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－10

自由度为： 1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或： 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1－11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω

1 1314133431==P P ω 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω

机械设计基础期末试卷(答案)

机械设计基础期末试卷A（含参考答案） 一、填空题( 每空1分, 共分) 2. 一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是( )和( )。 齿面疲劳点蚀, 轮齿弯曲疲劳折断 3. 开式齿轮的设计准则是( )。 应满足，σF≤σFP 一定时，由齿轮强度所4. 当一对齿轮的材料、热处理、传动比及齿宽系数 d 决定的承载能力，仅与齿轮的( )或( )有关。 分度圆直径d1或中心距 5. 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取( )模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，应取( )模数为标准值。 法面；大端 6. 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的( )能力。 吸附 7. 形成流体动压润滑的必要条件是( )、( )、( )。 ①两工作表面间必须构成楔形间隙；②两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体；③两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出。 8. 滑动轴承的润滑作用是减少( )，提高( )，轴瓦的油槽应该开在( )载荷的部位。 摩擦：传动效率；不承受 9. 蜗杆传动中，蜗杆所受的圆周力F t1的方向总是与( )，而径向力 F rl的方向总是( )。 与其旋转方向相反，指向圆心 10. 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的( )速度，因此在选择蜗杆和蜗轮材料时，应使相匹配的材料具有良好的( )和( )性能。通常蜗杆材料选用( )或( )，蜗轮材料选用( )或( )，因而失效通常多发生在( )上。 相对滑动；减摩、耐磨；碳素钢或合金钢，青铜或铸铁；蜗轮 11. 当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到( )，而带传动的最大有效拉力决定于( )、( )、( )和( )四个因素。 最大值；包角；摩擦系数；张紧力及带速 12. 带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而( )，随包角的增大而( )，随摩擦系数的增大而( )，随带速的增加而( )。 增大；增大；增大；减小 13. 在设计V带传动时，为了提高V带的寿命，宜选取( )的小带轮直径。 较大

机械设计基础课后习题答案全

7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱

动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则

根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。

机械设计基础复习题(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 一、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。

机械设计基础期末试卷及答案A卷

《 机械设计基础 》试卷第1页（共6页） 《 机械设计基础 》 试卷第2页（共6页） XX 学院2014年1月院考试A 卷 机械设计基础 考试专业：08数控专业 考试时间：100分钟 一．填空题（每小题1分,共15分） １．平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 。 ２．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为 。 ３．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向 转动。 ４．滚子链传动中，链节距越 ，传递的功率越大。 ５．带动传动中，带轮直径越小，带的弯曲应力就越 。 ６．用范成法切制正常齿标准齿轮时，产生根切与否取决于被切齿轮的 。 7．带传动的主要失效形式是 和打滑。 8．工作时既承受弯矩又 传递转矩的轴叫 轴。 9．初步估算阶梯轴的最小直径，通常按 强度进行计算。 10．键的截面尺寸通常是根据 按标准选择的。 11．滚动轴承中，代号为6116的轴承，其内径为 。 12．普通平键的工作面是 面。 13．斜齿圆柱齿轮以 模数为标准模数。 14．为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中， 不宜过大。 15．根据滑动轴承工作时的润滑状态不同， 可分为不完全液体润滑滑动轴承和 滑 动轴承。 二．选择题 （每小题2分 共30分） 1．当机构中主动件数目（ ）机构自由度数时，该机构具有确定的相对运动。 A 、大于 B 、等于 C 、小于 D 、大于或等于 2．一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（ ）其分度圆压力角。 A 、大于 B 、等于 C 、小于 D 、可能等于，也可能大于 3．欲保证一对直齿圆柱齿轮连续传动，其重合度ε应满足（ ）条件。 A 、ε=1 B 、1 ＞ε＞0 C 、ε＞1 D 、ε≥1 4．（ ）是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。 A 、打滑 B 、松驰 C 、弹性滑动 D 、疲劳破坏 5．在标准直齿外啮合圆柱齿轮传动中，齿形系数Y Fa 只取决于（ ）。 A 、齿形 B 、模数 C 、精度 D 、材料 6．键的长度主要根据（ ）从标准选定。 A 、传递功率的大小 B 、传递转矩的大小 C 、轮毂的长度 D 、轴的直径 7．对于螺旋转动来说，其传动效率η与螺旋升角ψ及当量摩擦角λV 有关，下述说法中正确的是（ ）。 A 、ψ越大，η越高 B 、ψ越小，η越高 C 、λV 越大，η越高 D 、λV 越小，η越低 8．当铰链四杆机构各杆长度的关系为：L AB =L BC =L AD ＜L CD （AD 为机架），则该机构是（ ）。 A 、曲柄摇杆机构 B 、双曲柄机构 C 、双摇杆机构 D 、转动导杆机构 9．型号为6315的滚动轴承，其内径是（ ）。 A 、15mm B 、60mm C 、75mm D 、90mm 10．在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是（ ）。 A 、万向联轴器 B 、齿式联轴器 C 、弹性柱销联轴器 D 、凸缘联轴器 11．型号为7310的滚动轴承，其类型名称为（ ）。 A 、深沟球轴承 B 、调心球轴承 C 、滚针轴承 D 、角接触球轴承 12．选择齿轮精度的主要依据是齿轮的（ ）。 A 、圆周速度 B 、转速 C 、传递功率 D 、传递扭矩 13．选择蜗杆材料通常根据蜗杆的传动的（ ）。 A 、传动功率 B 、滑动速度 C 、传动比 D 、效率 座位号和姓名务必正确清楚填写。因填写错误或不清楚造成不良后果的，均由本人负责；如故意涂改、乱 答 题 请 勿 超 过 此 密 封 线 ， 否 则 视 为 无 效 。

机械设计基础期中考试答案

机械设计基础期中考试题目 题1已知图示六杆机构，原动件AB作等速回转。试用作图法确： （1）滑块5的冲程H； （2）滑块5往返行程的平均速度是否相同？行程速度变化系数K值； （3）滑块处机构的最小传动角γmin 答案 （1）H=μl· F1F2=34mm （2）不相等，K=（180°+42°）/（180°-42°）=1.61 （3）γmin=69° 题2图示偏心圆盘凸轮机构中，已知圆盘凸轮以ω=2rad/s转动，转向为顺时针方向，圆

盘半径R=50mm；当凸轮由图示位置转过90°时，从动件的速度为ν=50mm/s。试求：（1）凸轮的偏心距e；（2）凸轮转过90°时，凸轮机构的压力角αk ；（3）凸轮转过90°时，从动件的位移hk；（4）从动件的行程h。 答案 (1)凸轮偏心距。利用速度瞬心，几何中心O即为速度瞬心p，可得ν=eω，求得e=25mm。（2）凸轮转过90°时，从动件在K点接触，其压力角为αk。 e/sinαk =R/sinθ； 当θ=90°时，αk达到最大值。 αk=arcsin(e/R)=30° （3）凸轮转过90°时，从动件的位移为h K。 （4）从动件在F点接触时为最大位移，即行程为h，此时αF=0。

题3 凸轮为偏心轮如图，已知参数R=30mm，loA=10mm，e=15mm，rT=5mm，E，F 为凸轮与滚子的两个接触点。求 （1）画出凸轮轮廓线（理论轮廓线），求基园r0；（2）E点接触时从动件的压力角αE；(3) 从E到F接触凸轮所转过的角度φ；（4）由E点接触到F点接触从动件的位移S；(5）找出最大αmax的位置。

答案 题4图示锥齿轮组成的差速器。已知Z1=48，Z2=42，Z2’=18，Z3=21，n1=100r/min，n3=80r/min，转向如图所示。求nH 1 2 2' 3 H 答案

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答题： 1、此机构运动简图中无复合铰链、1局部自由度、1个虚约束。此机构中有6个自由杆件，8个低副，1个高副。自由度F=3n-2PL-Ph=3*6-2*8-1=1 2、此机构中编号1～9，活动构件数n=9，滚子与杆3联接有局部自由度，滚子不计入活动构件数，.B、C、 D、G、H、I、6个回转副(低副)，复合铰链J，2个回转副(低副)，A、K，各有1个回转副+1个移动副，此两处共4个低副，低副总数PL =6+2+4 =12，.两齿轮齿合处E，有1个高副，滚子与凸轮联接处F，有1个高副，高副总数PH =1+1=2. 自由度F =3n -2PL -PH =3*9-2*12-2=1 3、此机构有6个自由杆件，在C点有1个复合铰链，有1个虚约束、9个低副，没有高副。自由度 F=3n-2PL=3*5-2*7=1

答题： 1、不具有急回特性，其极位夹角为零，即曲柄和连杆重合的两个位置的夹角为0 2、(1)有急回特性，因为AB可以等速圆周运动，C块做正、反行程的往复运动，且极位夹角不为0°。 （2）当C块向右运动时，AB杆应做等速顺时针圆周运动，C块加速运动；压力角趋向0°，有效分力处于加大过程，驱动力与曲柄转向相反。所以，曲柄的转向错误。 3、（1）AB杆是最短杆，即Lab+Lbc(50mm)≤Lad(30mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为15mm. （2）AD杆是最短杆，以AB杆做最长杆，即Lab+Lad(30mm)≤Lbc(50mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为55mm. (3)满足杆长和条件下的双摇杆机构，机架应为最短杆的对边杆，显然与题设要求不符，故只能考虑不满足杆长和条件下的双摇杆机构，此时应满足条件： Lab＜30mm且Lab+45＞30+35即20mm＜Lab＜30mm

合集机械设计基础期末考试试题 答案解析概要

机械设计试题[1] 一、单项选择题 1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( ) A.零件 B.机构 C.构件 D.部件 2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副

D.螺旋副 3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( ) A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆 4.机构具有确定相对运动的条件是( ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.一般转速的滚动轴承计算准则为( ) A.进行静强度计算 B.进行极限转速计算 C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡计算 6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( ) A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承 C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承 7.螺纹联接的自锁条件为( ) A.螺纹升角≤当量摩擦角 B.螺纹升角>摩擦角 D.螺纹升角≥当量摩擦角螺纹升角≥摩擦角C. ( ) 8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为???minmax B. A.???????minmax 2 ??????minminmaxmax C. D. ????????minmaxm) ( 9.铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置A. B.从动件与机架共线位置 D. 主动件与连杆共线位置C. 主动件与机架共线位置) ( 当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用10. A.深沟球轴承 B.推力球轴承 C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承 11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是( ) A.对称循环 B.脉动循环 C.恒定不变 D.非对称循环 12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( ) A.圆型带传动 B.同步带传动 C.V型带传动 D.平型带传动 13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( ) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( ) A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接 15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数Y值有关的参数是( ) FS A.工作齿宽b B.模数m C.齿数z D.压力角α

机械设计基础期末考试试卷及答案

淄博市技师学院2016 —2017学年第二学期期末考试机械工程系2016级技师班《机械设计基础》试卷（闭卷） 考试时间：60分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是弯曲疲劳和齿面磨损。 2、开式齿轮的设计准则是按齿根弯曲疲劳强度计算。 3、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是齿面胶合。 4、直尺锥齿轮强度计算时，应以大端当量为计算依据。 5、斜齿轮的当量齿轮是指假想圆柱的直齿轮。 6、啮合弧与齿距之比称为重合度，用。 7、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。 - 8、渐开线齿轮按原理可分为成形法和范成法两类。 9、齿轮的常见失效形式有齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 10、渐开线蜗杆适用于高转速、大功率和要求精密的多头螺杆传动。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中心与齿轮的分度圆。 A.相切 B.相割 C.分离 2、一对渐开线圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用的办法来避免根切。 A.正变位 B.负变位 C.减少切削深度 3、增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起。 A.重合度减小，轴向力增加 B.重合度减小，轴向力减小 C. 重合度增加，轴向力增大 《 4、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。 A.保持纯滚动 B.各处均有相对滑动 C.除节点外各处均有相对滑动 5、齿轮采用渗碳淬火处理方法，则齿轮材料只可能是。 钢 6、一对标准直齿圆柱齿轮，若Z1 =18，Z2 =72，则这对齿轮的弯曲应力。 A.σF1 >σF2 B.σF1 =σF2 C.σF1 <σF2 7、齿面硬度为56 62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程。 A.齿坯加工—淬火—磨齿—滚齿 B.齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 C. 齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 8、对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当大小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为。 % A.小齿轮淬火大齿轮调质 B.小齿轮淬火大齿轮正火 C.小齿轮正火，大齿轮调质 9、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。 A.分度圆 B.基圆 C.节圆 10、滚动轴承的主要失效形式是。 A.疲劳点蚀 B.磨损和塑性变形 C.疲劳点蚀和塑性变形 三、判断题（每题2分，共20分） 1、（N ）基圆内存在渐开线。 2、（）与标准齿轮相比，负变位齿轮的齿根厚度及齿顶高减小，抗弯曲能力下降。 3、（N ）渐开线蜗杆齿轮传动适用于高转速、大功率和要求精密的单头蜗杆传动。 4、（Y ）闭式蜗杆齿轮传动中，蜗轮齿多发生齿面胶合或点蚀而失效。 & 5、（N ）渐开线的形状取决于分度圆的大小。

机械设计基础习题与答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心C 摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。 题1—3 计算题1－3图a ）与 图b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1－1 图

题1－3图a）题1－3图b） 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5图题解1—5图

题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄， 求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由； （2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置， 并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图

机械设计基础期末试卷及答案A卷

XX 学院2014年1月院考试A 卷 一．填空题（每小题1分,共15分） １．平面机构中，两构件通过点、线接触而构 成的运动副称为 。 ２．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为 。 ３．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向 转动。 ４．滚子链传动中，链节距越 ，传递的功率越大。 ５．带动传动中，带轮直径越小，带的弯曲应力就越 。 ６．用范成法切制正常齿标准齿轮时，产生根切与否取决于被切齿轮的 。 7．带传动的主要失效形式是 和打滑。 8．工作时既承受弯矩又 传递转矩的轴叫 轴。 9．初步估算阶梯轴的最小直径，通常按 强度进行计算。 10．键的截面尺寸通常是根据 按标准选择的。 11．滚动轴承中，代号为6116的轴承，其内径为 。 12．普通平键的工作面是 面。 13．斜齿圆柱齿轮以 模数为标准模数。 14．为了不产生过大的轴向力，在斜齿轮的基本参数中， 不宜过大。 15．根据滑动轴承工作时的润滑状态不同，可分为不完全液体润滑滑动轴承和 滑动轴承。 二．选择题 （每小题2分 共30分） 1．当机构中主动件数目（ ）机构自由度 数时，该机构具有确定的相对运动。 A 、大于 B 、等于 C 、小于 D 、大于或等于 2 ．一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（ ）其分度圆压力角。 A 、大于 B 、等于 C 、小于 D 、可能等于，也可能大于 3．欲保证一对直齿圆柱齿轮连续传动，其重合度ε应满足（ ）条件。 A 、ε=1 B 、1＞ε＞0 C 、ε＞1 D 、ε≥1 4．（ ）是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。 A 、打滑 B 、松驰 C 、弹性滑动 D 、疲劳破坏 5．在标准直齿外啮合圆柱齿轮传动中，齿形系数Y Fa 只取决于（ ）。 A 、齿形 B 、模数 C 、精度 D 、材料 6．键的长度主要根据（ ）从标准选定。 A 、传递功率的大小 B 、传递转矩的大小 C 、轮毂的长度 D 、轴的直径 7．对于螺旋转动来说，其传动效率η与螺旋升角ψ及当量摩擦角 V 有关，下述说法中正确的是（ ）。 A 、ψ越大，η越高 B 、ψ越小，η越高 C 、 V 越大，η越高 D 、 V 越小，η越低 8．当铰链四杆机构各杆长度的关系为：L AB =L BC =L AD ＜L CD （AD 为机架），则该机构是（ ）。 A 、曲柄摇杆机构 B 、双曲柄机构 C 、双摇杆机构 D 、转动导杆机构 9．型号为6315的滚动轴承，其内径是（ ）。 A 、15mm B 、60mm C 、75mm D 、90mm 10．在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是（ ）。 座位号和姓名务必正确清楚填写。因填写错误或不清楚造成不良后果的，均由 答 题 请 勿 超 过 此 密 封 线 ， 否 则 视

机械设计基础期末考试试题+答案解析

《机械设计基础》 一、选择题： 1.我国标准规定，渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角应为 （）度。 a）20 b）30 c）60 d）90 2. 渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿）的齿顶高系数为（），顶隙系 数为（）。 a）1，0.1 b）1，0.2 c） 1.2，0.2 d）1，0.25 3. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是（） a）模数相等 b）压力角相等 c）模数和压力角分别相等且为标准值 d）a，b，c都 不对 4.用齿条形刀具加工标准直齿圆柱齿轮,当压力角为20°,齿顶系数为 1时,不根切的最少齿数是多少?（） a） 15 b）16 c） 17 d）18 5.平面机构自由度的计算公式为（）。 a）3n-2P L-P H b）3n- P L- P H c）2n- P L -P H d）n- P L- P H 6. 构件是机构的基本（）单元。 a）运动b）制造c）联结d）a）b）c）都不对 7.平面四杆机构的压力角和传动角的关系为（）。 a）互为余角 b）互为补角 c）a，b都可能 d）a，b都不可能 8. 带传动的最大应力发生在（）。 a)紧边与小轮的切点 b)紧边 c)松边 d)松边与小轮的切点 9.V带的截面形状为（）。 a）V形 b）梯形 c）圆形 d）矩形 10.用范成法切制齿轮时，只要两齿轮（），就可以用同一把滚刀。 a) 模数相等b）压力角相等c)模数和压力角分别相等d)齿数相等 二、填空题： 1．闭式硬齿面齿轮传动常按强度设计，然后校核 强度。

2．预紧后受轴向变载荷的螺纹联接，为提高联接的疲劳强度，应尽量减小的刚度，以及提高的高度。 3．增加蜗杆头数，可以传动效率，但蜗杆头数过多，将会给带来困难。 4．直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础的。 5．阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是。 6._______是机器与机构的统称。 7.包角是指带与带轮接触弧所对的圆心角。对于平带传动，一般要求包角 α≥________；对于V带传动，一般要求包角α≥________。 8.凸轮基圆半径是从到的最短距离。 9.凸轮机构从动件的两种常用运动规律中，________________运动有刚性 冲击，这是因为其____________有突变,________________运动有柔性冲击，这是因为其____________有突变。 三、简答题：本大题共4题，每题6分，共24分。 1.影响带传动中摩擦力大小的主要因素是什么？ 2.试给出三种平面连杆机构演化的方法。 3.简述配合螺栓联接（绞制孔用）传递横向载荷的工作原理？ 4.零件和构件的区别是什么？ 、计算题：本大题共3个小题，共26分 2.图示铰链四杆机构，试问：当以杆AD为机架时，称为何种机构？（8分）

《机械设计基础》考试试题B答案

一、填空题 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由 度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击; 等加速 等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击; 正弦加速度运动规律无冲 击。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是 打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮 合传动条件为：重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触 疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率n 1 、（2）搅油效率n 2 、（3）轴承效率n 3 ;总的传动效率为：n =n 5 ?n 3 ___________________________ 。7?在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是 _矩 形螺纹；双向自锁性最好的是三角形________________ 螺纹；只能用于单向传动的是_______ 锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的一上下—面,平键的剖面 尺寸b x h按轴径d 来查取。 9. 代号为 72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承_____________ ，内径为 40 mm _2 ________ 为宽度系列代号， 3 _______ 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧_______________ 。 二、问答题 1. 请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。 答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合 点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点） 三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。

机械设计基础习题答案

平面机构及其自由度 1、如图a所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；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺 绘制其机构运动简图（图b）。 l 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 图 c 1） 图 c 2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F

完整版机械设计基础2套试题答案

《机械设计基础》试题七答案 一、填空(每空1分，共20分) 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮__________ 3、V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30, b=50, c=80，d=90,当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为—拉断。 二单项选择题(每个选项0.5分，共20分) ( )1、一对齿轮啮合时，两齿轮的 c _________ 始终相切。 (A) 分度圆(B) 基圆(C) 节圆(D) 齿根圆 ()2、一般来说，__a ______________ 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承(B) 球轴承(C) 向心轴承(D) 推力轴承 ( )3、四杆机构处于死点时，其传动角丫为A _____________ 。 (A) 0°(B) 90 °(C)Y >90°( D) 0°

（）5、如图所示低碳钢的曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化 阶段（材料恢复抵抗能力）为图上__C __________ 段。 (A) oab (B) bc (C) cd (D) de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是_d ____ 。 （A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量 （）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用 （A）带传动（B）—对齿轮传动（C）轮系传动（D）螺纹传动 （）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动, 轮系称为 a ________________ 。 （A）行星齿轮系（B）定轴齿轮系（C）定轴线轮系（D）太阳齿轮系 （）9、螺纹的a ______________ 被称为公称直径。 （A）大径（B）小径（C）中径（D）半径 （）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为__D_____________ 。 （A）齿轮线（B）齿廓线（C）渐开线（D）共轭齿廓 （B ）11、在摩擦带传动中 ________ 是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避 免的。 （A）带的打滑（B）带的弹性滑动（C）带的老化（D）带的磨损 （D ）12、金属抵抗变形的能力，称为____ 。 （A）硬度（B）塑性（C）强度（D）刚度 （B ）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B 。 （A）转动副（B）高副（C）移动副（D）可能是高副也可能是低副 （B ）14、最常用的传动螺纹类型是_c _____ 。 （A）普通螺纹（B）矩形螺纹（C）梯形螺纹（D）锯齿形螺纹 （）15、与作用点无关的矢量是_c ______ 。 （A）作用力（B）力矩（C）力偶（D）力偶矩 （）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同, 长度不同，则两杆的_c—不同。 （A）轴向正应力b （B）轴向线应变& （C）轴向伸长厶I （D）横向线应变

机械设计基础期末考试试题+答案解析

机械设计基础试题库 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述（ D ） A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件（ B ） A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 三、填空(每空一分)

1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。 5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为 1 。 6.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是 高副。 7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph ，应用此公式时应注意判断：A. 复合铰链，B. 局部自由度，C. 虚约束。 二、选择题(每空一分) 1.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2 2.在机构中原动件数目 B 机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于。

机械设计基础习题及答案

机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

机械设计基础期末试卷1

期末试卷1 一、判断题（判断下面各说法的正误，对的在括号中打√，错的打×。每题1分，共10分。） 1.带传动带速大于25 m/s，带轮材料一般是HT150。（） 2.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数为17。（） 3.由于凸轮机构是高副机构，所以与连杆机构相比，更适用于重载场合。（） 4.在曲柄滑块机构中，当取滑块为主动件时，机构定会出现死点位置。（） 5.自行车车轮轴是转动心轴。（） 6.普通平键联接，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（） 7.因为V带的寿命长，所以机械传动中V带传动应用最广泛。（） 8.构件是组成机械的最小制造单元。（） 9.轴肩的用途是提高轴的强度。（） 10.疲劳损坏是带传动失效形式之一（）。 二、选择题（每题只有一个正确答案，请将其字母序号写在括号内。每题2分，共20分。） 1.滚动轴承代号由三段构成，其中代号前段的字母表示轴承的（）。 A、精度等级 B、游隙组别 C、特殊要求 2.在齿轮传动的弯曲强度计算中，与齿轮的齿形系数有关的是（）。 A、齿数 B、传动比 C、模数 3.带传动的中心距过大会引起的不良后果是（）。 A、传动带会产生抖动 B、传动带易磨损 C、传动带易疲劳断裂 4.下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用的是（）。 A、深沟球轴承 B、推力球轴承 C、圆锥滚子轴承 D、圆柱滚子轴承 5.当曲柄为原动件时，下述哪一种机构不具有急回特性（）。 A、曲柄摇杆机构 B、对心曲柄滑块机构 C、摆动导杆机构 6.对于一般闭式齿轮传动，在中心距确定的条件下选取较小的模数是为了（）。 A、改善传动平稳性 B、提高弯曲疲劳强度 C、防止轮齿过载折断 7.在设计时，轴的最小直径的估算依据是（）。 A、拉压强度计算 B、弯扭合成强度计算 C、扭转强度计算 8.在凸轮机构中，决定从动件运动规律的是（）。 A、凸轮转速 B、凸轮轮廓曲线 C、凸轮形状 9.带在工作时产生弹性滑动的原因是（）。 A、带不是绝对挠性件 B、带与带轮间的摩擦系数偏低 C、带的紧边与松边拉力不等 D、带绕过带轮产生离心力 10.套筒用于（）。 A、轴向固定 B、周向固定 C、轴向定位 D、周向定位 三、计算题（55分） 1.自行车链传动的主动大链轮齿数：z1=48，小链轮齿数z2=18，车轮直径为28英寸(D=711.2 mm)。试问： （1）自行车为什么采用升速传动？能不能采用带传动？为什么？ （2）自行车行走1 km时，车轮和大链轮各要转几圈？（10分）