河科大机械设计作业第1213章作业解答[1]
机械设计基础习题解答1
1．凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在mm D 100=的圆周上，接合面摩擦系数f =0.16，防滑系数 1.2f K =，若联轴器传递扭矩为m N .150，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[]MPa 120=σ）。
解： T K r fF f z
i i ≥∑=10
N r f T
K F f 3750)
506(16.0101502.1)6(3
0=⨯⨯⨯⨯==
mm F d 19.71203750
2.5][2.501=⨯=≥
π
σπ 结论 取M10的螺栓
2．图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径mm D 160=，其传递的扭矩m N T .1200=，若使用16M 的普通螺栓（螺纹内径mm d 84.131=），被联接件接合面的摩擦系数25.0=f ，防滑系数2.1=K f ，螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？ 解：
强度条件：
3
022
1133
22
11.34 1.3240010[][]/44 1.32400104 1.3 1.22400107.77[]13.840.2516080
s s F K d d fzD
K z d fD σσσπππσπ⨯⨯⨯=≤∴≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴≥==⨯⨯⨯⨯
至少需8个螺栓
3.已知气缸的工作总压力Q=29000N，螺栓材料为35号钢，许用应力[σ]=150N/mm2,螺栓个数Z = 8,剩余预紧力F'0=1.5 F, 试设计气缸盖螺栓联接。
mm
d d d F N
F F F N
F F N
Z Q F 000121999.10150
机械设计基础课后习题答案(第四版)
目录
第1章机械设计概述 (1)
第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)
第3章平面机构的结构分析 (12)
第4章平面连杆机构 (16)
第5章凸轮机构 (36)
第6章间歇运动机构 (46)
第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)
第8章带传动 (60)
第9章链传动 (73)
第10章齿轮传动 (80)
第11章蜗杆传动 (112)
第12章齿轮系 (124)
第13章机械传动设计 (131)
第14章轴和轴毂连接 (133)
第15章轴承 (138)
第16章其他常用零、部件 (152)
第17章机械的平衡与调速 (156)
第18章机械设计CAD简介 (163)
第1章机械设计概述
1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？
答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：
1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？
答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？
答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？
答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
《机械设计基础》课后习题答案
第十三章习题册参考答案绪论
0-1 判断题
1× 2× 3× 4√ 5√ 6× 7×
0-2 填空题
1确定的相对 2机械 3零件 4构件
0-3 选择题
1A 2A 3A 4A 5A
一、机构的自由度
1-1 判断题
1× 2√ 3× 4× 5× 6× 7√
8√ 9× 10√ 11√ 12× 13× 14×
1-2 填空题
1运动副 2独立 32 4低 5机构自由度 6机架
1-3 选择题
1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A
8A 9A 10A 11A 12A 13A
1-4 解：
a F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
b F=3n－2p l－p h=3×5－2×7－0=1
c F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
d F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
e F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
f F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
g F=3n－2p l－p h=3×3－2×4－0=1
1-5 解：
a F=3n－2p l－p h =3×5－2×7－0=1
b滚子中心存在局部自由度,F=3n－2p l－p h=3×8－2×11－1=1
c E处存在复合铰链,F=3n－2p l－p h=3×5－2×6－1=2
d F=3n－2p l－p h=3×6－2×8－1=1
e滚子中心存在局部自由度,两移动副处之一为虚约束,三根杆以转动副相连处存在复合铰链
F=3n－2p l－p h=3×9－2×12－2=1
f齿轮、杆和机架以转动副相连处存在复合铰链,F=3n－2p l－p h=3×4－2×4－2=2
广西科技大学机械设计复习试题(附答案)
2.1变应力不一定只由变载荷产生（√）2.2增大零件过渡曲线的圆角半径可以减少应力集中（√）2.3 应力只要随时间发生变化，均称为变应力。（√）2.4在变应力作用下，零件的主要失效形式将是疲劳断裂；而在静应力作用下，其失效形式将是塑性变形或断裂。（×）
2.5只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷才产生疲劳破坏。（×）5.1减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。（√）5.2被连接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台或沉头座，其目的是易拧紧。（×）5.11为了提高受轴向变载荷螺栓连接的疲劳强度，可以增加螺栓的刚度。（×）5.12螺纹的升角越大，其连接的自锁性能就越好。（×）6.1切向键是靠工作面上的挤压力和轴与轮毂之间的摩擦力来传递转矩（√）6.5普通平键的主要失效形式是工作面的挤压破坏。（√）6.6一个平键连接能传递的最大转矩为T，则安装两个平键能传递的最大转矩为2T。（×）6.8平键连接可以实现轴与轮毂的轴向和轴向固定。（×）8.1为了使普通V带和带轮上的工作槽面相互紧贴，应使带轮的轮槽角与带的楔角相等。（×）
8.2带传动中打滑和弹性滑动都会引起带传动的失效，只要设计合理，都可以避免。（×）8.12 V带传动设计计算中，通常限制带的根数Z<10，主要是为了保证每根带受力比较均匀。（√）8.13带传动中，由离心力引起的离心拉应力在各截面上都相等。（√）
10.1齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，未经过热处理的齿面称为软齿面。（×）10.8对于软齿面闭式齿轮传动，若弯曲强度校核不足，较好的解决方法是保持分度圆直径和齿宽不变，减少齿数，增大模数。（√）10.9低速重载齿轮不会产生胶合，只有高速重载齿轮才会产生胶合（×）11.1为了保证普通圆柱蜗杆传动具有良好的磨合性和耐磨性，通常采用钢制蜗杆与铜合金蜗轮。（√）11.2在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越差。（√）11.4蜗杆传动由于啮合传动过程中有相当大的滑动，因而更容易产生齿面点蚀和塑性变形。（×）12.2与滚动轴承相比，滑动轴承具有径向尺寸大，承载能力也大的特点。（√）
河南科技大学机械原理作业答案1-8-A4
D
E
C
解：
D
E
C
F H
J
F
B
G
H
J
G
B
I
K
A
I
K
A
ຫໍສະໝຸດ Baidu
低代前： n 8，pl 11，p h 1
低代后：
F 3n 2 pl p h 3 8 2 11 1 1
划分杆组如下：
n 9，pl 13，p h 0 F 3n 2 pl p h 3 9 2 13 1
级 名 号
成
绩
任课教师 批改日期
机械原理作业集
2—6 计算图示自动送料剪床机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。
E
D F
C
DE CF HG
解 1：C、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为虚约束。
I
G
B A
J
n 12，pl 17，p h 1，F 1，p 1 F 3n 2 pl p h F p 3 12 2 17 1 1 1 1
F
A A B
E
D
C
vB
E
B
C
vB
D
F
(b)
pd
G
(a)
河南科技大学 机械设计答案
三种方案都能使运输带速度提高42%左右，但只有方案2是合理方案， 方案1、3都不能采用。
五、分析与思考题
a) 平带传动
b) V带传动
一、选择题 9-1 C 9-5 C 9-9 A 9-13 B
二、填空题
第九章 9-2 A 9-6 C 9-10 A 9-14 D 9-3 B 9-7 B 9-11 C 9-15 B 9-4 A 9-8 C 9-12 C 9-16 B
减小dd2不可行。
=Fe带· 输入功率P入 v带
1、将dd2减小到280mm； 电动机 dd2 V带传动 dd1 2、将dd1增大到200mm；
3、将鼓轮直径D增大到355mm。
n1d d 1 解 2、 dd1 ， v带 60 1000 减速器 = F e 带· 输入功率P入 v带
第十章
10-14 C 10-15 B 10-16 A 10-17 A 10-18 C 10-19 D 10-20 A 10-21 B 10-22 C
二、填空题 10-23 对齿轮材料的基本要求是：齿面 硬 ，齿芯 韧 ；齿轮传动 中，软、硬齿面是以 齿面硬度 来划分的，当 HB<350时为软齿 面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1-HBS2为 30~50 ，其原因是 小齿轮的循环次数多 ；当HB≥350时为硬齿面，一般取小、大齿 轮的硬度HBS1 = HBS2。
机械设计_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械设计_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.机械传动按照工作原理不同，主要分为摩擦传动和啮合传动。以下与其他
三项不属于同一类的是＿＿＿。
答案:
同步带传动
2.套筒滚子链传动设计时，链轮齿数和链节数的选取原则是＿＿＿。
答案:
链轮齿数取奇数，链节数取偶数
3.用安全系数法校核轴的强度时，若计算发现危险截面处S<[S]，不宜采取以
下措施：＿＿＿。
答案:
减小过渡圆角半径
4.设计液体摩擦动压滑动轴承时，若发现温升过高，在下列改进措施中，最
有效的是＿＿＿。
答案:
增大相对间隙
5.在下图中，为了使中间轴上的轴向力部分抵消，齿轮3和4的螺旋线方向
应该是＿＿＿。
答案:
齿轮3左旋，齿轮4右旋
6.以下措施能够提高渐开线齿轮抗疲劳点蚀能力的是＿＿＿。
答案:
增大齿轮传动的中心距
7.在下图中，为了使蜗轮2和蜗杆3受到的轴向力能够部分抵消，它们的螺
旋线方向分别是＿＿＿。
答案:
蜗轮2右旋，蜗杆3右旋
8.为了提高圆柱蜗杆传动的接触疲劳强度，可以＿＿＿。
答案:
增大传动的中心距
9.如图所示，某轴由一对30209轴承支承，轴承所受派生轴向力S=
Fr/(2×1.5)。已知：FA=1000 N，Fr1=3000 N, Fr2=4500 N。轴承1的轴向载荷为：＿＿＿。
答案:
2500 N
10.下列滚动轴承中，承担径向载荷能力最强的是＿＿＿。
答案:
30307
11.以下密封方式属于非接触式密封的是＿＿＿。
答案:
迷宫密封
12.在一端固定一端游动式支承结构中，固定支点不能采用：＿＿＿。
答案:
圆柱滚子轴承
河南科技大学机械基础学习知识原理课后复习规范标准答案
第一章绪论
1—1 试说明机器与机构的特征、区别和联系。
解：机器具有如下三个特征：
1、人造的实物组合体
2、各部分具有确定的相对运动
3、代替或减轻人类劳动，完成有用功或实现能量的转换
机构则具有机器的前两个特征。
机器与机构的区别：研究的重点不同：
机构：实现运动的转换和力的传递；
机器：完成能量的转换或作有益的机械功。
机器与机构的联系：机器由机构组成，一部机器包含不同的机构；不同的机器可能包含相同的机构。
1—2 试举出两个机器实例，并说明其组成、功能。
解：车床：由原动部分（电动机）+传动系统（齿轮箱）+执行部分（刀架、卡盘等），其主要功能为切削，代替人作功。
汽车：由原动部分（发动机）+传动系统（变速箱）+执行部分（车轮等），其主要功能为行走、运输，代替人作功。
第二章平面机构的结构分析2—1 试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。
2—2 试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。
1
4
2
3
3
2
3
4
3
=
⨯
-
⨯
=
-
-
=
=
=
=
h
l
h
l
p
p
n
F
p
p
n，
，
解：
解：
1
4
2
3
3
2
3
4
3
=
⨯
-
⨯
=
-
-
=
=
=
=
h
l
h
l
p
p
n
F
p p
n，
，
2— 3 试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。
2—4 试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。
解：
或
1
423323043=××=====h
l
h l p p n F p p n ，，解：
1
725323075=××=====h
l h l p p n F p p n ，，
2—5 图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，而装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的，试绘出其机构运动简图，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
机械设计基础习题解答第12章
思考题及练习题
12.1用轴肩或轴环可以对轴上零件作轴向固定吗？
答：轴肩或轴环可以对轴上零件作单向轴向固定
12.2圆螺母也可以对轴上零件作周向固定吗？
答：圆螺母不能对轴上零件作周向固定，可以轴向固定。
12.3轴肩或轴环的过渡圆角半径是否应小于轴上零件轮毂的倒角高度？ 答：轴肩或轴环的过渡圆角半径应小于轴上零件轮毂的倒角高度，以保证装拆方便可靠。
12.4汽车下部变速器与后桥间的轴是否传动轴？
答：是传动轴。
12.5轴上零件的轴向固定方法有：1）轴肩和轴环；2）圆螺母与止动垫圈；
3）套筒； 4）轴端挡圈和圆锥面；5）弹性挡圈、紧定螺钉或销钉等。当受轴向力较大时，可采用几种方法？
答：轴向力较大时，可采用：1）轴肩和轴环；2）圆螺母与止动垫圈；3）套筒； 4）轴端挡圈和圆锥面。
12.6若轴上的零件利用轴肩来轴向固定，轴肩的圆角半径R 与零件轮毅孔的圆角半径1R 或倒角1C 的关系如何？
答：轴肩的圆角半径R 要小于零件轮毅孔的圆角半径1R 或倒角1C 。
12.7为了便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径d （或轴环直径）与滚动轴承内圈外径1D 应保持何种关系？
答：1d D <，大约2 mm 。
12.8平键连接的工作原理是什么？主要失效形式是什么？平键的剖面尺寸b ×h 和键的长度L 是如何确定的？举例说明平键连接的标注方法。
答：工作原理：平键的上表面与轮毂键槽顶面留有间隙，依靠键与键槽间的
两侧面挤压力 ，传递转矩 。所以两侧面为工作面。
主要失效形式：键连接的主要失效形式是挤压破坏。
键的剖面尺寸b ×h 和键的长度L 的确定：按照轴的公称直径d ，从国家标准中选择平键的尺寸h b ×。 键的长度L 应略小于轮毂的长度，键长L 应符合标准长度系列。
机械设计作业答案(河科大版)
SσSτ
2 2 Sσ + Sσ
≥ [ S ] 检验。
班 姓 学
-3-
级 名 号
成
绩
任课教师 批改日期
机械设计作业集解答
四、设计计算题
3—27 某材料的对称循环弯曲疲劳极限应力σ -1 =350Mpa，疲劳极限σ S =550Mpa，强度极限 6 4 5 7 σ B =750Mpa，循环基数 N 0 =5×10 ，m=9，试求对称循环次数 N 分别为 5×10 、5×10 、5×10 次时 的极限应力。 解： ∴ ∵ ，
σm
A M2′ D(250,125)
解析法： M1:
O
M2(100,70) M1(150,40)
M1′
C
σm
班
M2:
级 名 号
成
绩
姓 学
-5-
任课教师 批改日期
机械设计作业集解答 3—31 转轴的局部结构如题 3-28 图所示。 已知轴的Ⅰ-Ⅰ截面承受的弯矩 M=300N.m， 扭矩 T=800N.m， 弯曲应力为对称循环，扭转切应力为脉动循环。轴的材料为 40Cr 钢调质， σ -1 =355MPa，τ -1 =200MPa，ψ σ =0.2，ψ τ =0.1，设 K σ =2.2，K τ =1.8，试计算考虑弯曲和扭转共 同作用时的计算安全系数 S ca 。 解：M: T:
机械设计作业集第13章答案河南科技大学
( C 2P
10
L 。若其它条件不变，仅将
)
3
1 C 3 ( ) 8 P 1 (
1 8
L
10
对于滚子轴承，当
P→ 2P， L
C ( 2P )
3
C )
3
1 10 . 1
L
10 . 1 P
13— 31 滚动轴承常见的失效形式有哪些？公式 公式 L=(C/P)
ε
L=(C/P)
ε
是针对哪种失效形式建立起来的？
提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动 精度不同数值较小的负偏差
在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙
河科大机械设计作业第1213章作业解答[1]
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第十二章滑动轴承
一、分析与思考题
12-20 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？答： 1 、应开设在非承载区；
2、油槽沿轴向不能开通。
12-21 一般轴承的宽径比在什么范围内？为什么宽径比不宜过大或过小？
答：一般B/d 为0.3 — 1.5 ；
B/d 过小，承载面积小，油易流失，导至承载能力下降。但温升低；
B/d 过大，承载面积大，油易不流失，承载能力高。但温升高。
12-22 滑动轴承常见的失效形式有哪些？
答：磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落和腐蚀。
12-23 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求？答： 1 、良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性。
2 、良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性。
3、足够的强度和抗腐蚀能力。
4、良好的导热性、工艺性、经济性。
12-24在设计滑动轴承时，相对间隙”的选取与速度和载荷的大小有何关系?
答：速度愈高，"值应愈大；载荷愈大，2值应愈小。
12-25验算滑动轴承的压力 p、速度v和压力与速度的乘积 pv，是不完全液体润滑滑轴承设计的内容，对液体动力润滑滑动轴承是否需要进行此项验算?为什么?
答：也应进行此项验算。因在起动和停车阶段，滑动轴承仍处在不完全液体润滑状态。另
外，液体动力润滑滑动轴承材料的选取也是根据[p]、[pv]、[V]值选取。
12-26试说明液体动压油膜形成的必要条件。
答：相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；有相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出；润滑油必须有一定的粘度，且充分供油；
12-27对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改变下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。
河北科技大学机械设计试卷
河北科技大学《机械零件》考试样卷1
一、填空题：（每空1分，共11分）
1、连续工作的闭式蜗杆传动的设计准则为，按强度进行设计，并进
行强度校核，还需进行校核。
2、液体润滑中，根据雷诺方程可得到形成流体动压润滑的必要条件是：
（1）
，
（2）
，
（3）
。
3、写出滚动轴承代号为7210AC的含义：
轴承的内径为mm ，公称接触角为，
直径系列代号为，轴承类型为，公差等级为。
二、判断题（每空2分，共14分）
（）1、考虑到链板各截面的等强度而将链板制成∞字形。
（）2、被联接件之一较厚，且又需经常拆卸的地方宜采用螺钉联接。
（）3、花键联接的特点是对中性好，但对轴与毂的削弱较大。
（）4、轴承代号为7210的轴承具有调心的性
能。
（）5、渐开线齿轮齿廓接触的公法线也是两基圆的公切线。
（）6、对于闭式硬齿面齿轮传动，其设计准则应按齿面接触强度设计，
按弯曲强度校核。
（）7、零件是运动的单
元。
三、选择题：(每空2分，共14分)
1、齿轮联轴器属于。
A 固定联轴器
B 弹性可移式联轴器
C 刚性可移式联轴器
2、在V带传动中，小轮包角一般应大于或等于。
A 120°
B 100°
C 90°
D 150°
3、蜗杆的传动比公式中，错误的为i12= 。
A d2 / d1
B z2 / z1
C n1 / n2
4、普通平键的工作面是。
A 顶面
B 底面
C 侧面
D 端面
5、下列螺纹当中，常用于联接的螺纹是。
A 三角形螺纹
B 矩形螺纹
C 梯形螺纹
D 锯齿形螺纹
6、链传动中，张紧轮的最佳位置应放置在。
A 紧边的内侧靠近大带轮处
B 松边的内侧靠近大带轮处
机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)
目录
第5章螺纹连接和螺旋传动 (9)
第6章键、花键、无键连接和销连接 (12)
第8章带传动 (15)
第9章链传动 (19)
题 4 图 (20)
a）和b）按逆时针方向旋转合理。 (20)
第11章蜗杆传动 (22)
第12章滑动轴承 (24)
第13章滚动轴承 (27)
第14章联轴器和离合器 (29)
第15章轴 (30)
第5章螺纹连接和螺旋传动
1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连
接，哪些螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？
普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。应用：一般连接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。
α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角 0
=
磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。
梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
河科大机械设计作业第14.15章作业解答[1]培训讲学
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题13—47图
第十四章联轴器和离合器
一、分析与思考题
14-16 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？
答：联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转时不能分离。只有停机时将联接拆开后两轴才能分离。
离合器：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。
安全联轴器和安全离合器：机器工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器或离合器即可自行断开或打滑，以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。
14-17 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各用于什么场合？
答：刚性联轴器：构造简单，成本低，可传递较大的转矩。缺乏补偿两轴相对位移的能力。故对两轴对中性能要求很高。用于转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合。
无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用于载荷平稳、无冲击的场合。
有弹性元件的挠性联轴器：因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。用于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。
14-18选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面因素？
答：1、传递转矩大小和性质以及对吸振缓冲能力的要求；
2、工作转速高低和引起离心力的大小；
3、两轴相对位移的大小和方向；
4、联轴器的可靠性和工作环境；
5、联轴器的制造、安装、维护和成本。
14-19 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点？各适用于什么场合？
答：牙嵌离合器：结构简单，没有相对滑动，尺寸小。但不能在转速差较大时进行联接。
机械设计作业集 答案新版河南科技大学
大、小齿轮的齿宽
b 1=b 2+(5~10)mm
三、分析与思考题
10— 34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力
?
答： 1、加大齿根圆角半径，以减小应力集中；
2、增加轴的刚性，使受载均匀；
3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韧性；
4、对齿根进行强化处理。
10— 35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中， 坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？
点蚀 ，闭式硬齿面齿轮传动的主要失
效形式是 断齿 ，开式齿轮传动的主要失效形式是
磨损 ，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 胶合 。
班级
成绩
姓名
任课教师
学号
批改日期
-2-
机械设计作业集
10— 26 在闭式软齿面齿轮传动中， 齿面疲劳点蚀经常首先出现在 是该处 为单齿啮合区 、 摩擦力 大 润滑不良 。
因为大、小齿轮
的材料、热处理等不同，许用接触应力不一定相等
。两齿轮的许用接触应力相等，即：
H1
H 2 ，两齿轮的接触强度相等。
10— 40 一对圆柱齿轮传动， 一般大、 小齿轮齿根弯曲应力是否相等
件是什么 ?
答：一般大、小齿轮齿根弯曲应力不相等， 大、小齿轮弯曲强度相等的条件是：
F1> F2。
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第十二章滑动轴承
一、分析与思考题
12-20 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？
答： 1、应开设在非承载区；
2、油槽沿轴向不能开通。
12-21 一般轴承的宽径比在什么范围内？为什么宽径比不宜过大或过小？
答：一般B/d为0.3—1.5；
B/d过小，承载面积小，油易流失，导至承载能力下降。但温升低；
B/d过大，承载面积大，油易不流失，承载能力高。但温升高。
12-22 滑动轴承常见的失效形式有哪些？
答：磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落和腐蚀。
12-23 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求？
答： 1、良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性。
2、良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性。
3、足够的强度和抗腐蚀能力。
4、良好的导热性、工艺性、经济性。
12-24 在设计滑动轴承时，相对间隙ψ的选取与速度和载荷的大小有何关系？
答：速度愈高，ψ值应愈大；
载荷愈大，ψ值应愈小。
12-25 验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv，是不完全液体润滑滑轴承设计的内容，对液体动力润滑滑动轴承是否需要进行此项验算？为什么？
答：也应进行此项验算。因在起动和停车阶段，滑动轴承仍处在不完全液体润滑状态。另
外，液体动力润滑滑动轴承材料的选取也是根据[p]、[pv]、[v]值选取。
12-26 试说明液体动压油膜形成的必要条件。
答： 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；有相对速度，其运动方向必须使油由
大端流进，小端流出； 润滑油必须有一定的粘度，且充分供油； 12-27 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改变下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。
⑴ 转速n=500r/min 改为n=700r/min ； ⑵ 宽径比B/d 由1.0改为0.8;
⑶ 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油 ⑷ 轴承孔表面粗糙度由R z =6.3μm 改为R z =3.2μm 。 答：（1）承载能力↑ （2）承载能力↓
（3）η↑，承载能力↑
（4）R Z ↓，允许h min ↓，偏心率↑，承载能力↑。
12-28 在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后,可考虑采取什么措施(对每种情况提出两种改进措施)？
⑴ 当h min <[h min ]时;
⑵ 当条件p<[p]、v<[v]、pv<[pv]不满足时； ⑶ 当计算入口温度t i 偏低时。 答：（1）说明承载能力不够。可：d ↑；B ↑；η↑；ψ↓等。 （2）可改选材料； B ↑。
（3）说明轴承的温升过高，承载量过大。可：d ↑，B ↑；ψ↑η↑等。 12-29 液体动力润滑轴承承载能力验算合格的基本依据是什么？
答；p ≤[p]；pv ≤[pv]；v ≤[v]；h min ＞ [h min ]；t i ＞350
—400
C 。
12-30 就液体动力润滑的一维雷诺方程3
06h h h v x p
-=∂∂η，说明形成液体动压润滑的必要条
件。
答：能承载，
x
p
∂∂应大于0，所以： η＞0，润滑油应有一定的粘度； V ＞0，有相对速度；
h ≠h 0 ，有楔形间隙，油由大端流进小端流出。
12-31 图所示为两个尺寸相同的液体摩擦滑动轴承，其工作条件和结构参数（相对间隙ψ、
动力粘度η、速度v 、轴径d 、轴承宽度B ）完全相同。试问哪个轴承的相对偏心率χ较大些？哪个轴承承受径向载荷F 较大？哪个轴承的耗油量Q 较大些？
答：偏心率：χ=e/δ 半径间隙: δ=R-r (1) χa ＞χb
(2)
p C vB
F 2
2ψ
η=
C p ↑ 承载能力F ↑;χ↑ C p ↑ ，所以,F a > F b ；
题12—31图
（3）令耗油量（或流量）系数为C q vBd
q
C q ψ=
则：润滑油流量q=C q ψvBd ，由书中图12—16可知： C q 随着χ的增大先增
后减
∵χ值不详 ∴ q a 、q b 谁大无法判断
或当 χ在顶点左侧时，q a ＞q b
χ在顶点有侧时，q a ＜q b
二、 设计计算题
12-32 起重机卷筒轴采用两个不完全液体摩擦径向滑动轴承支承，已知每个轴承上的径向载荷F=100KN ，轴颈直径d=90mm ，转速n=90r/min 。拟采用整体式轴瓦，试设计此轴承，并选择润滑剂牌号。
解：1、选宽径比B/d=1, B=90mm
2、s
m
Mpa pv s m dn
v Mpa Bd F p .187.542.01000
6035.129090100000==⨯==⨯==
π
由表12—2 ZCuZn16Si4（16-4硅黄铜） [p]=12Mpa [pv]=10Mpa m/s [v]=2m/s 或：ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜） [p]=15Mpa [pv]=12Mpa m/s [v]=4m/s 表12—3 1号钙钠基脂。 没有合适的润滑油。
12-33 有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径d=200mm ，轴承宽度B=250mm
，轴承材
b ）
料选用ZCuAl10Fe 3，当轴转速为60r/min 、100r/min 、500r/min 时,轴承允许的最大径向载荷各为多少?
解：由表12—2 ZCuAl10Fe3 （10-3铝青铜）
[p]=15Mpa [pv]=12Mpa m/s [v]=4m/s F ≤B.d[p]=250×200×15=750KN
s
m
v s
m
v s m
v dn
v 236.5047.1628.01000
60321===⨯=
π
V 3 >[v] 材料不合适。
F ≤[PV]Bd/v F 1 ≤955.414 KN ∴ 取F=750 KN
F 2 ≤ 573.065 KN ∴ 取F=573.065 KN n=500r/min 时, v>[v] 不满足。
12-34 一液体动力润滑径向滑动轴承,承受径向载荷F=70kN ，转速n=1500r/min 轴径直径
d=200mm ，宽径比B/d=0.8，相对间隙ψ=0.0015，包角α=1800
，采用32号全损耗系统用油
（无压供油），假设轴承中平均油温t m =500
C ，油的粘度η=0.018Pa.s ，求最小油膜厚度h min 。
解: 由 Bd
F C C dB F p p
ηωψψηω2
2=
= 08.15730==n πω 1/s d=0.2 m B=0.8d=0.16 m
η=0.018 ψ=0.0015 C p =1.74
表12—7 B/d=0.8 插值可得: χ=0.7237
h min =r ψ(1-χ)= 0.041445mm = 41.4μm