机械设计第八章习题答案
机械设计基础第八章习题答案 主编：陈霖 甘露萍
第八章1．试述松键联接的常用类型和工作特点。
松键联接有平键、半圆键和花键联接。
工作特点：以键的两个侧面为工作面，键与键槽的侧面需要紧密配合，键的顶面与轴上键联接零件间留有一定的间隙。
松键联接时轴与轴上零件的对中性好，尤其在高速精密传动中应用较多。
松键联接不能承受轴向力，轴上零件需要轴向固定时，应采用其他固定方法。
2．螺旋传动紧键联接有哪几种类型？紧键联接有楔键和切向键两种类型3．销有哪些种类？销联接有哪些应用特点？（1）定位销：主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。
（2）联接销：主要用于零件间的联接或锁定，可传递不大的载荷。
（3）安全销：主要用于安全保护装置中的过载剪断元件。
4．螺纹的联接有哪几种类型？螺栓联接；双头螺柱联接；螺钉联接；紧定螺钉联接；5．螺栓联接为什么要防松？常用的防松方法有哪些？在冲击、振动、变载或高温时，螺纹副间摩擦力可能会减小，从而导致螺纹联接松动，这时需要防松。
防止螺纹副在受载时发生相对转动。
方法：（1）双螺母防松；（2）弹簧垫圈防松；（3）串联金属丝和开口螺母防松；（4）止动垫圈防松；（5）焊接和冲点防松。
6．说明螺纹的类型，试述它们的特点。
螺纹的类型有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等几种，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
7．液压缸的普通螺栓连接，布置有10个螺栓，材料为45钢。
气缸内径D = 160 mm，油P = 4MPa，安装时要控制预紧力，试确定螺杆的直径。
8．已知轴径d = 108 mm，轮毂长165 mm，轴和毂的材料均为碳钢。
如为静联接且许用挤压应力均为［ p］=100 MPa，试比较用标准普通平键和用标准矩形花键时，两种联接所能传递的转矩。
（超出教材范围，没有讲花键的计算）9．一普通螺栓，已知：大径d = 20 mm，中径d2= 18.376 mm，小径d1= 17.294 mm，螺距P = 2.5 mm，螺纹线数n = 2，牙型角60α=︒，螺纹副的摩擦系数f = 0.14。
2011-最新陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案要点
第8章带传动8.1 带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间有何关系？答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力F0。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为F1，松边拉力为F2。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出F0 12 F1 F28.3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角 1的公式？答： 1角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角 2大于小带轮的包角 1，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1值。
8.4 带传动工作时，带截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为 1、松边上为 2、 1> 2。
（2）由离心力产生和离心拉应力 c，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力 b，发生在带上包角所对的圆孤部分，b1 b2。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
8.5 带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们对传动有何影响？是否可以避免？答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
8.6 一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？答：因为 1 2，故打滑总是先发生在小轮上。
机械设计制造基础-第八章-练习题与答案
第八章练习题1. 单项选择1-1 装配系统图表示了（）。
①装配过程②装配系统组成③装配系统布局④机器装配结构1-2 一个部件可以有（）基准零件。
①一个②两个③三个1-3 汽车、拖拉机装配中广泛采用（④多个）。
①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法1-4 高精度滚动轴承内外圈与滚动体的装配常采用（①完全互换法②大数互换法③分组选配法）。
④修配法1-5 机床主轴装配常采用（）。
①完全互换法②大数互换法③修配法④调节法1-6 装配尺寸链组成的最短路线原则又称（）原则。
①尺寸链封闭②大数互换③一件一环④平均尺寸最小1-7 修选配法通常按（）确定零件公差。
①经济加工精度②零件加工可能达到的最高精度③封闭环④组成环平均精度1-8 装配的组织形式主要取决于（）。
①产品重量②产品质量③产品成本④生产规模1-9 牛头刨床总装时，自刨工作台面，以满足滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。
这属于（）。
①选配法②修配法③调节法④试凑法1-10 据统计，机器装配费用约占机器总成本的（）。
① 1/10~1/5 ② 1/5~1/3 ③ 1/3~1/2 ④ 1/2~2/32. 多项选择2-1 机器由（）装配而成。
①零件②组件③部件④标准件）等。
2-2 机械装配的基本作业包括清洗、连接、调整、（①检测②平衡③加工④修配2-3 常见的可拆卸连接有、和（）等。
①螺纹连接②铆钉连接③销连接④键连接2-4 常用的机械装配方法有（）和修配法等。
①完全互换法②大数互换法③调整法④选配法2-5 机械产品的装配精度一般包括（）。
①相互位置精度②相互配合精度③相互运动精度④工作稳定性2-6 在确定各待定组成环公差大小时，可选用（）。
①等公差法②等精度法③随机分配法④按实际加工可能性分配法2-7 协调环通常选（）的尺寸。
①尺寸链中最小②尺寸链中最小③易于制造④可用通用量具测量2-8 分组选配法进行装配时适用于（）的情况。
①大批量生产②配合精度要求很高③参与装配零件本身精度很高④参与装配零件数较少2-9自动装配条件下对零、部件结构工艺性的要求包括（）等。
机械设计第八章习题集答案
L
4 . 32 3 . 68 (1 . 07 0 . 17 ) 0 . 955 0 . 99
取 z 4 ，型号为 A 型。 8—22 解： 由公式（8-4） ，带传动的有效拉力
Fe 1000 P 7.5 1000 750 N v 10
查表 8-2， L d 2500mm ，由公式（8-7） ，小带轮的包角
1 180
57 . 5 180
查表 8-5， K 0.95 ，查表 8-2， K L 1.09 。查表 8-4a， P0 2.28kW 。查表 8-4b， P0 0.17kW ， 查表 8-7，取 K A 1.2 。带的计算功率 Pca K A P ，由公式（8-26） ，带所允许传递的功率
Ld 0 2a (d d 2 d d 1 ) 2 2 4a ( 400 140 ) 2 2 815 (140 400 ) 2499 mm 2 4 815 (d d1 d d 2 )
d d 2 d d1 a 400 140 57 . 5 161 . 7 815
由公式（8-3） ，有效拉力 Fe F1 F2 2 F2 F2 F2 。因此，带的松边拉力和紧边拉力分别为
F2 Fe 750N ； F1 2 F2 1500N
由公式（8-1） ，带的初拉力
F0 1 1 ( F1 F2 ) (1500 750) 1125N 2 2
结构尺寸紧凑。带传动中心距 a 过大的优缺点则相反，且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 F0 过小，带的传动能力过小，带的传动能力没有得到充分利用。初拉力 F0 大，则带的传动 能力大，但是，初拉力过大将使的带的寿命显著下降，也是不合适的。 带的根数 z 过少（例如 z=1） ，这有可能是由于将带的型号选得过大而造成的，这使得带传动的结 构尺寸偏大而不合适。如果带传动传递的功率确实很小，只需要一根小型号的带就可以了，这时使用 z=1 完全合适。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（带长偏差造成） ，每 根带的能力得不到充分利用，应当改换带的型号重新进行设计。 8—16 答： 输送机的 F 不变， v 提高 30%左右，则输出功率增大 30%左右。三种方案都可以使输送带的速度 v 提高，但 V 带传动的工作能力却是不同的。 （1）d d 2 减小，V 带传动的工作能力没有提高 （ P0 ，K L ， K a ，P0 基本不变） ，传递功率增大 30% 将使小带轮打滑。故该方案不合理。 （2） d d1 增大，V 带传动的工作能力提高（ P0 增大 30%左右， K L ， K a ， P0 基本不变） ，故该方 案合理。 （3） D 增大不会改变 V 带传动的工作能力。故该方案不合理。 8—17 答： 应全部更换。因为带工作一段时间后带长会增大，新、旧带的长度相差很大，这样会加剧载荷在各 带上分配不均现象，影响传动能力。 8－18 答： 带在使用过程中会伸长变形，造成带对轮的张紧力下降。将中心距设计成可调节的，可方便的调 节带中的张紧力大小。对于中心距不可调节的带传动，只能采用张紧轮来调节带中的张紧力。对于 V 带传动，张紧轮应当布置在松边靠近大带轮处，并且从内向外张紧。 8－19（略） 8—20 解： 由公式（8-22） ，带的基准长度
机械设计第八章课后习题答案
8-1解：依题意该转子的离心力大小为该转子本身的重量为则，即该转子的离心力是其本身重量的倍。
8-2答：方法如下：（ 1）将转子放在静平衡架上，待其静止，这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方；（ 2）将转子顺时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后，在转子上画过轴心的铅垂线1；（ 3）将转子逆时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后画过轴心的铅垂线2；（ 4）做线1和2的角平分线，重心就在这条直线上。
8-3答：（ 1）两种振动产生的原因分析：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力，使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减，从而使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产生变化的附加作用力，使得机座产生振动。
而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量，在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
（2）从理论上来说，这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动，只要使输入功和输出功时时相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从而彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产生的振动，只要满足静或动平衡原理，也可以消除的。
（3）从实践上说，周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等，同时如果用飞轮也只能减小速度波动，而不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减小而不能彻底消除。
对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺寸很小的转子，用静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
对于轴向尺寸较大的转子，用动平衡原理，在动平衡机上，用双面平衡法，保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。
8-4图 8 . 7解：已知的不平衡质径积为。
设方向的质径积为，方向的质径积为，它们的方向沿着各自的向径指向圆外。
用作图法求解，取，作图 8 . 7 所示。
机械设计复习题(八)
4
13.666 m s 60 1000 60 1000 F v 1000 P 1000 4.82 由 P ec 得Fec 352.7 N 1000 v 13.666 F e fv 1 e fv 1 由 Fec 2 F0 fv 得F0 ec fv 551.6 N e 1 2 e 1 F 352.7 F1 F0 ec 551.6 727.95 N 2 2 F 352.7 F2 F0 ec 551.6 375 25 N 2 2 2、解： 1）D 点上带速大于带轮圆周速度； 2）A、C 点上带速等于带轮圆周速度； 3）B 点上带速小于带轮圆周速度。
3
1、A；2、B；3、B；4、A；5、B；6、A；7、A；8、C；9、D；10、C；11、B； 12、B；13、A；14、D；15、B；16、A；17、D 四、简答题 1、 （1）带是弹性体，当带受拉时将产生弹性伸长。拉力越大，伸长量越大；拉力 较小，伸长量也小。带刚绕入主动带轮时，带速与主动轮的圆周速度相等。当带 随着主动轮由紧边转至松边过程中，带所受的拉力逐渐减少，带逐渐收缩，带沿 主动带轮的表面产生向后的爬行现象，这种现象称为带的弹性滑动。 （2）当带传递的外载荷增大时，要求有效拉力随之增大。当有效拉力达到一定 数值时， 带与小带轮轮槽接触面间的摩擦力总和将达到极限值。若外载荷超过这 个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象称为打滑。 2、因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带 和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。 3、 （1）v 带工作一段时间后，就会由于塑性变形而松弛，有效拉力降低，为了保 证带传动的正常工作，应定期张紧。 （2）滑道式定期张紧、摆架式定期张紧、利用自身重量的自动张紧、调位式内 张紧轮张紧等。 4、传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而 改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由 F1 减小为 F2，其弹性伸长 量也由 δ1 减小为 δ2 。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了 （δ1-δ2） ，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的 圆周速度， 这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。弹 性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避 免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑 动，所以弹性滑动是不可以避免的。 5、当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧， 使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的 包角。 6、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。设计准则：在保证带传动不打滑的条 件下，具有一定的疲劳强度和寿命。设计 V 带传动时发现 V 带根数过多，可采 用：改选带的截型，重新计算来解决。 7、张紧力 F0 越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越 大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命， 但带传动的承载能力会降低。 五、分析计算题 1、解：
机械设计课后参考答案第八章
一、选择题:
1.带传动中,υ1为主动轮圆周速度,υ2为从动轮圆周速度,υ为带的速度,它们之间的关系就是。
A.υ1＞υ＞υ2B.υ1=υ2=υC.υ1＜υ＜υ2
3.普通V带有哪几种型号？窄V带有哪几种型号？
4.带传动一般应放在高速级还就是低速级,为什么？
5.为了避免打滑,将带轮与带接触的工作表面加工粗糙些,以增大摩擦,这样做就是否合理？为什么？
6.带传动的主要失效形式有哪些？设计准则就是什么？
7.带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪些？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装在什么地方？
A.F1/F2≈1 B .F1/F2=еfνα1C. 1＜F1/F2＜еfνα1
22.V带截面楔角为400,V带轮相应的轮槽角应400。
A.大于B.小于C.等于
23.带传动中,带每转一周,拉应力变化。
A.8次B.3次C.4次
24.带传动设计中,主要应防止。
A.打滑B.磨损C.静载拉断
25.不能提高带传动传递的功率。
5.带传动中,带每转过一周,拉应力就是。
A.不变的B.有规律变化的C.无规律变化的
6.V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要就是为了。
A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.限制小带轮包角
7.带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带处。
A.进入主动轮处B.进入从动轮处C.离开主动轮处
8.V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据就是。
一、选择题:
1.A 2. C 3. B 4.A 5. B 6. B 7.A 8. C 9. C 10. B 11. B 12.A 13. C 14.A 15. C 16.C 17. B 18. C 19. B 20.A 21. A、C、B; 22. B 23. C 24.A
机械设计(第八版)课后习题答案(细心整理最全系列)(8~10章)
第八章 带传动8-1：V 带传动的min 14501r n =，带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ，包角︒=α1801，初拉力N 3600=F 。
试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若mm 100d d1=，其传递的最大转矩为多少？（3）若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出效率为多少？[解] ()N 4.4781111360211112151.01151.00=+-⨯⨯=+-=ππααeeee F F v vf f ec()mm N 92.232101004.4782d 2-3d1⋅=⨯⨯==ecF T()kW45.395.0100060100010014.314504.4781000601000d 10003d11=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∙⨯⨯=∙=ηn F ηνF Pec ec π8-2 V 带传动传递效率7.5kW =P ，带速s m 10=ν，紧边拉力是松边拉力的两倍，即21F F =，试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和初拉力0F 。
[解] 1000νF P e =N 750105.710001000=⨯==∴νP F e21212F F F F F e =-=且 1500N 750221=⨯==∴e F F 201e F F F +=1125N27501500210=-=-=∴eF F F 8-38—3解法二：8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动，电动机功率P=7kW ，转速min 9601r n =，减速器输入轴的转速min 3302r n =，允许误差为%5±，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。
[解] （1）确定计算功率ca P由表8-7查得工作情况系数2.1A =K ，故 4k W .872.1A ca =⨯==P K P （2）选择V 带的带型根据ca P 、1n ，由图8-11选用B 型。
机械设计基础第8章习题答案
解：查附表8-4（P191）
查表8-9
改选轴承型号：7308AC 7000AC FS=0.68FR C=38.5KN，C =30.5KN FS1=0.68FR1=0.68X4000=2720N
0
FS2=0.68FR2=0.68X3000=2040N FS1+FX=2720+2500=5220N>FS2 轴承2---压紧，轴承1—放松 FA2=FS1+FX=5220N
FA2=FS2=2040N
3
8-8 试选择支承蜗杆轴的一对角接触球轴 承，要求工作寿命Lh0=4000h。已知两轴 FS1 承的径向反力分别为：FR1=4000N， FR2=3000N，蜗杆轴向力FX=2500N，方 向如图；蜗杆的转速n=340r/min，轴颈 直径d=40mm，有中等冲击。
FR1 FX
9
10
FR1
FR20 6 f t C 3 10 6 1 52.9 10 3 3 Lh ( ) ( ) 3327 h Lh 0 (10000 h) 60 n f p FP 60 100 1.3 15000
轴承6309寿命不满足要求。 改选轴承6409，查附表8-3，C=77.40KN 计算出Lh=10442h>Lh0 轴承6409寿命合适。
作业
8－5、8－7、8－8
1
8-5 一6309型轴承的工作条件为：轴承径向载荷FR=15000N，转速 n=100r/min，工作中有中等冲击，温度低于100℃，轴承的预期使用寿 命Lh0=10000h，试验算该轴承的寿命。 解：查附表8-3 轴承6309 C=52.9KN
温度低于100℃ ，ft=1 中等冲击， fp=1.3，FP=FR=15000N
机械设计第八章-带传动-思考题-答案
《带传动》课堂练习题一、填空题1普通V带传动中，已知预紧力F o=25OO N,传递圆周力为800 N,若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F i为2900 ，松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于__ 0 _________ 、__________ 、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处：皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F0过小，则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现_________打滑现象而导致传动失效。
&在V带传动中，选取小带轮直径D1 > D llim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pea和小带轮转速n1查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动_______ ，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为—F1=F2e f。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同________ 产生的，可引起速度损失________，传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径d> d rnin，这是因为______；应使传动比i <7,这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。
13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于1+ b1+c ,它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。
陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案
、第8章 带传动带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力0F 。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为1F ，松边拉力为2F 。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出()01212F F F =+ 小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角1α的公式【答：1α角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角2α大于小带轮的包角1α，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1α值。
带传动工作时，带截面上产生哪些应力应力沿带全长是如何分布的最大应力在何处答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为1δ、松边上为2δ、1δ> 2δ。
（2）由离心力产生和离心拉应力c δ，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力b δ，发生在带上包角所对的圆孤部分，12b b δδ>。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的它们对传动有何影响是否可以避免答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么 答：因为12αα<，故打滑总是先发生在小轮上。
精密机械设计庞振基课后答案第八章
精密机械设计庞振基课后答案第八章1、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度升高，压强保持不变，则:（）*A.气缸中每个气体分子的速率都增大B.气缸中单位体积内气体分子数减少(正确答案)C.气缸中的气体吸收的热量等于气体内能的增加量D.气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量(正确答案)2、通电线圈在磁场中受到磁场力的作用而转动时，将机械能转化为电能[判断题] *对错(正确答案)答案解析：电能转化为机械能3、5．“神舟”七号的返回舱打开降落伞后减速下降时处于平衡状态．[判断题] *对错(正确答案)4、下列情形中,矿泉水瓶中水的质量会发生变化的是（）[单选题] *A. 打开瓶盖,喝掉几口(正确答案)B. 将这瓶水放入冰箱,水温度变低C. 水结成冰,体积变大D. 宇航员将这瓶水带到太空5、26．下列现象中，属于升华的现象是（）[单选题] *A．夏天，冰棍周围冒“白气”B．冬天，玻璃窗上结冰花C．衣箱中的樟脑丸逐渐变小(正确答案)D．夏天，水缸外壁“出汗”6、5．一辆汽车在10 m/s的速度匀速行驶，遇到紧急情况，突然以大小为2 m/s2的加速度匀减速刹车，则从刹车开始计时，汽车在6 s内的位移是24 m．[判断题] *对错(正确答案)7、44．下列现象不可能出现的是（）[单选题] *A．衣柜里的樟脑丸放置很长时间后会变小B．潮湿的夏天，从冰箱里取出的啤酒瓶上会出现小水珠C．有风的天气，游泳后从水中出来会感觉冷D．冬天，戴眼镜的人从室内走到室外，眼镜上会出现小水珠(正确答案)8、4．只要物体做直线运动，物体就处于平衡状态．[判断题] *对错(正确答案)9、30．如图，我国首款国际水准的大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，标志着我国航空事业有了重大突破。
它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。
这种材料的优点是（）[单选题] *A．密度大B．密度小(正确答案)C．熔点低D．硬度小10、23．口罩成为常态防疫“神器”，戴眼镜的人们常因口罩佩戴出现镜片模糊的情况，这是液化现象。
机械设计第八章 轴 课后习题答案
第八章 轴及轴毂联接8-1 答：Ⅰ轴为传动轴，Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴为转轴，Ⅴ轴为心轴。
8-2 答：见表8-2。
8-3 答： 由左到右：1）键槽位置错误，2）动静件之间应有间隙，3）轴承盖处应设密封装置，4）应有调整垫片，5）轴承内圈定位过高，6）与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度，7）轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴，8）轴承内圈无定位。
改进后输出轴的结构如题8-3解图：题8-3解图8-4 解：1．作计算简图并求轴的支反力（图b ）水平面的支反力垂直面的支反力2．计算弯矩并作弯矩图（图c ）水平面弯矩图M H =R AH ×178=2124×178N·mm =378N·m垂直面弯矩图M V1=R A V ×178=－190×178N·mm=－33800N·mmM V2=R BV ×72=2910×72N·mm=210000N·mm合成弯矩图（图d ） 3．计算转矩并作转矩图(图e)T =F t d/2=7375×400/2=1475000N·mm计算截面C 的当量弯矩mmN 963133mm N )1475000(0.6380000)(22221d1⋅=⋅⨯+=+=T αM M N 901N 250272720/2004217125072/2r a AV=⨯-⨯=⋅-⋅=F d F R mmN 380000mm N 37800033800222H 2v11⋅=⋅+=+=M M M mm N 320004mm N 378000210000222H 2v22⋅=⋅+=+=M M M N 1242N 25027375725072t AH =⨯=⨯=F R N 5251N 2501783757250178t BH =⨯=⨯=F R N 2910N 2501782720/20042171250178/2r a BV =⨯+⨯=⋅+⋅=F d F RM d2=M 2=432000N·mm按弯扭合成应力校核轴的强度根据轴的材料为45钢，调质处理，由表8-2查得[σ－1]=60MPa 。
机械设计考试答案
机械设计基础习题集（客观题）答案（下）第八章轴习题一、判断题：（正确的画“√”，错误的画“×”。
）1. 对于形状复杂的轴（如曲轴），常采用铸造加工的方法。
（√）2. 提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。
（√）3. 为便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径D（或轴环直径）应根据经验公式D≥d+2(0.07~0.1)d来确定，式中d为轴承内径。
（×）4. 轴在结构设计时，要求相邻轴段的直径差异不要太大和过渡圆角半径尽可能取得大一些的目的主要是为便于加工。
（×）二、选择题：1．为了使套筒圆螺母或轴端挡圈能紧靠零件轮毂的端面，起轴向固定作用，轴头长度L与零件轮毂宽度B之间的关系是( B )A L比B稍长B L比B稍短C L= BD L与B无关2．若轴上的零件利用轴肩轴向定位，轴肩的圆角半径r与零件轮毂孔的圆角半径r1或倒角C1应保持( A )A r< r1或r<C1B r> r1或r>C1C r= r1或r=C1D r与 r1或C1没有关系3．为便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径D（或轴环直径）与滚动轴承内圈的外径D1 应保持( B )A D> D1B D< D1C D= D1D D与D1无关4．将轴的结构设计成阶梯形的主要目的是( C )A 便于轴的加工B 装拆零件方便C 提高轴的刚度D 为了外形美观5．增大阶梯轴圆角半径的主要目的是( B )A 使零件的轴向定位可靠B 降低应力集中，提高轴的疲劳强度C 使轴的加工方便D 外形美观6.设计制造轴时，采用了下列措施：①减缓轴剖面的变化②采用盘铣刀代替端铣刀加工键槽③增大过盈配合处的轴径④螺纹尾部留有退刀槽⑤设置砂轮越程槽⑥轴上的圆角半径尽可能相同⑦轴的表面进行热处理。
其中有（①②⑦）能提高轴的疲劳强度7.按初估轴直径公式d 通常作为阶梯轴的（C）直径A．最大处 B.轴中间段 C.最小处8.同一根轴的不同轴段上，有两个或两个以上的键槽时，它们在轴上按下述( C)安排才合理互错开90° B 相互错开180° C 安排在轴的同一母线上三.改错题：1.指出图8.1中标号为1、2、3、4的结构是否合理？并在图中改正图8.112改正答案2.指出图8.2中轴的结构错误,并在图中改进(a)改正答案(b)3第九章轴承习题一、判断题：（正确的画“√”，错误的画“×”。
机械设计第八章 带传动复习题附答案
第八章 带传动的补充习题1． 试述空载时，带的紧边拉力与松边拉力的比值21F /F 是多少？ 2． 一平带传动在带速V=10m/s 下工作，问当带速增加一倍，可否将平带截面积减小一倍？3．一带传动原中心距mm a 2000=，现将a 改为1600mm ，现问带的牵引能力是提高还是降低？他对带传动的寿命影响如何？4．如图所示宝塔带轮传动，2T 等于常数，升速时511./i =，减速时51.i =，问该图的设计是按升速设计还是按减速设计的？为什么？5． 图示宝塔带轮传动，设已知，主动轴上功率为1P ，转速为1n ，各轮直径为1d d ，2d d ，中心距为a ，材料、尺寸均确定。
现问：a) 增速时，21/i =传动能产生的最大摩擦力比减速时2=i 大还是小？为什么？b) 在2=i ，1=i ，21/i =三种传动中，哪一种情况下的传动寿命较长？为什么？6.图示为V 带的三种安装情况，请指出 那种安装情况是正确的，并说明理由。
7.有一双速电机与V 带组成的传动装置，改变电动机转速可使从动轴得到300r/min 和600r/min 两种转速。
若从动轴的输出功率不变，试述在设计带传动时应按那种转速设计？为什么？8． 如题5图所示V 带宝塔轮传动，635241d d d d d d d d ,d d ,d d ===，轴Ⅰ为主动轴，若从动轴Ⅱ上的阻力距2T 不变，试述那一对轮组和输出功率最小？为什么？ 9． 在平带传动中，小带轮直径mm d d 1001=，大带轮直径mm d d 1502=，在一定功率下打滑，后来改用mm d d 1501=,mm d d 2252=，其它条件不变，传动便可正常工作，试分析为什么？10． V 带传动，已知小带轮直径mm d d 1401=，转速min /r n 9601=，大带轮直径mm d d 4252=，V 带传动的弹性滑动率020.=ε。
试问计入和不计入弹性滑动率，大带轮转速相差多少？11． 已知一V 带传动，传动功率KW P 10=，带速s /m .V 512=，现测得张紧力N F 7000=，试计算紧边拉力1F 和松边拉力2F 。
机械设计基础习题答案第8章
7.绘制扭矩图。如图（g）所示。
N·mm
8.作当量弯矩图，如图（h）所示。
最大当量弯矩在D点处，取α=0.6，其值为
N·mm
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
（h）
9.确定最大当量处的轴径
查表8-1得45钢调质处理的弯曲强度极限σ-1b=650。查表8-4许用弯曲应力［σ-1b］=60MPa，D点处的直径为
mm
轴与轮毂配合处直径d=30mm，强度足够。
8-11有一直齿圆柱齿轮减速器如图所示。所传递的功率P =15.8kW，主动轮转速n1=980r/min，从动轮转速n2=215r/min，从动轮齿数Z2=82，主动轮齿数Z1=18，模数m =5mm，齿宽B =80mm。试设计从动轴的结构和尺寸。假设采用深沟球轴承。
（5）寿命指数ε ε=3
kN
3.选择轴承型号
根据轴径d=55mm，查轴承标准应选用6011型轴承，额定动载荷C=30.2kN，符合要求。
8-16如图所示为一斜齿圆柱齿轮减速器的高速轴。根据工作情况，选用了一对角接触球轴承，面对面安装在轴上。已知：轴承所受径向载荷Fr1=1000N，Fr2=2100N，轴上所受轴向外载荷A=900N，轴的直径d=35mm，转速n=3000r/min，运转过程中承受中等冲击载荷，温度正常，要求使用寿命Lh=2000h，试选择轴承型号。
（3）确定轴的各段长度
因齿轮轮毂长为80 mm，为使套筒紧贴齿轮端面，取轴头长度为78 mm；滚动轴承的宽度为18mm，因此取轴颈长度为18mm；根据跨距L = 170mm，取轴环宽度为32mm；套筒长度亦取32mm。由结构草图得
4.进行强度验算
机械设计试题及答案第八章 齿轮传动
8－20 直齿圆锥齿轮齿面上所承受的法向载荷Fn通常被视为集中作用在_______, Fn可分 解为_______、_______、_______三个分力，三个分力的方向的判定法则为 _______，其大小与_______、________、______有关。
答案：平均分度国上；径向力 Fr 、圆周力 Ft 、轴向力 Fa；径向力 Fr指向轴心、 主动齿轮的圆周 Ft切于分度圆且与其转动方向相反、轴向力指向大端；所传 递的功率、转速、平均分度圆直径、压力角、分度圆锥角。
8－16 斜齿圆柱齿轮的节点处的法面曲率半径n与端面曲率半径t的关系是 _______,在综合曲率计算时，使用的是______曲率半径。
答案：n=t/cosb；法面。 8－17 斜齿圆柱齿轮传动齿面的接触疲劳强度应取决于_______,实用的许用接触应力 约可取为________。
答案：大、小齿轮；[]H =（[]H1+[]H2）/2 8－18 直齿圆锥齿轮传动以_______端参数为标准值。在强度计算时，以______作为计
8－3 在设计开式齿轮传动时，一般选择保证_______作为设计准则；对于闭式 较齿面齿轮传动，通常以保证______为主，校核其________。
答案：齿根弯曲疲劳强度；齿面接触疲劳强度；齿根弯曲疲劳强度。
第二页，共66页。
8－4 对齿轮轮齿材料性能的基本要求为_______、________；齿轮材料的选择原 则______、_______。
答案：载荷作用于单齿对啮合的最高点；全部载荷作用于齿顶。
第四页，共66页。
8－10 直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，引入了齿形系数Y Fa和应力校正系数Y Sa，随着齿轮齿数的增多， Y Fa 的值。将_______, Y Sa 的值将_______。
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机械设计第八章习题答案
8-1 V带传动的n1= 1450 r/min ，带与带轮的当量摩擦系数f v= 0.51 ，包角α1= 180°，初拉力F0= 360 N 。
试问：
（ 1 ）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？
（ 2 ）若d d
1
= 100 mm ，其传递的最大转矩为多少？
（ 3 ）若传动效率为0.95 ，弹性滑动忽略不计，从动轮输出功率为多少？
解：（1 ）由p148式8-7得
F ec= 2 F01− 1
e f v α1 1+ 1
e f v α1
= 2 ×360 ×1− 1
e0.51 π1+ 1
e0.51 π
= 478.4 N
（2 ）T = F ec d d1
2= 478.4 ×100 × 10− 3
2
= 23.92 N·m
（3 ）由从动轮输出功率P = P
主·η，其中P
主
=
F ec V
1000
，故
P = F ec V
1000·η= F ec n1π d d1
1000 ×60 ×1000
·η
= 478.4 ×1450 ×3.14 ×100
1000 ×60 ×1000
×0.95 = 3.45 kW
8-2 V带传动传递功率P = 7.5 kW ，带速v = 10 m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1= 2 F2，试求紧边拉力
F1、有效拉力F e和初拉力F0。
解：∵P = F e v
1000
∴F e= 1000 P
v = 1000 ×7.5
10
= 750 N
∵F e= F1－F2且F1= 2 F2∴F1= 2 F e= 2 ×750 = 1500 N
∵F1= F0+ F e
2
∴F0= F1－F e
2= 1500 －750
2
= 1125 N
8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率P = 7 kW ，转速n1= 960
r/min ，减速器输入轴的转速n2= 330 r/min ，允许误差为±5% ，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。
解：（1 ）确定计算功率P ca
由表8-8查得工作情况系数K A= 1.2 （带式输送机，两班制，10 ∼ 16 h ）
P ca= K A P = 1.2 ×7 = 8.4 kW
（2 ）选择V带的带型
根据P ca、n1，由图8-11选用B型。
（3 ）确定带轮的基准直径d d，并验算带速v
○1由表8-7和8-9 ，取主动轮基准直径d d1= 160 mm
○2验算带速v
v = π d d1n1
60 ×1000= π ×160 ×960
60 ×1000
= 8.04 m/s
∵5 m/s ＜v ＜25 m/s
∴带速合适
○3计算从动轮的基准直径
由8-15a ，计算大带轮的基准直径
d d
2= d d1 n1
n2
= 160 ×960
330
= 465.45 mm
由表8-9 ，取标准值为d d
2
= 500 mm/450 mm 那么，
若d d
2= 450 mm ，则n2′= n1 d d1
d d2
= 960 ×160
450
= 341.33 mm ，
这时，n2′与n2的误差为341.33 － 330
330
= 3.43%
若d d
2= 500 mm ，则n2′= n1 d d1
d d2
= 960 ×160
500
= 307.2 mm ，这
时，n2′与n2的误差为307.2−330
330
= -6.9% ，不符合要求。
因而d d
2
= 450 mm 。
（4 ）确定V带的中心距a和基准长度L d
○1由式8-20得0.7（d d1+ d d2）≤a0≤2
（d d
1+ d d
2
），即：0.7 ×（160 + 450 ）≤a0≤2
（160 + 450 ），即427 ≤a0≤1220 ，初定中心距a0= 800 mm 。
○2计算带所需的基准长度L d
L d
= 2 a0+ π
2
（d d
1
+ d d
2
）+ ( d d1－d d2 )
2
4 a0
= 2 ×800 + π
2
×（160 + 450 ）+ ( 450 −160 )2
4 ×800
≈2584.47 mm
由表8-2选带的基准长度L d= 2500 mm
○3实际中心距a
a ≈a0+ L d − L d0
2
= 800 + 2500 −2584.47
2
= 757.765 mm 取a = 760 mm
由
a min= a – 0.015L d= 760 ﹣0.015 ×2500 = 722.5 mm a max= a + 0.03L d= 760 + 0.03 ×2500 = 835 mm
中心距的变化范围为723 ~835 mm 。
（5 ）验算小带轮上的包角α1
α1= 180°﹣（d d
1﹣ d d
2
）57.3°
a
= 180°﹣（450 ﹣160 ）×57.3°
760
≈158.14°≥120°
故包角合适。
（6 ）计算带的根数z
○1计算单根V带的额定功率P r
由d d
1
= 160 mm和n1= 960 r/min ，查表8-4得P0≈2.66 kW
根据n1= 960 r/min ，i = 960
330
=2.9和B型带，查表8-5得∆P0= 0.3 Kw ，由α1= 158.14°查表8-2得kα= 0.942 。
由B型带，L d= 2500 mm ，由表8-2得k L= 1.03 ，于是
P r= （P0+ ∆P0）kαk L
= （2.66 + 0.3 ）×0.942 ×1.03
= 2.87 Kw
○2计算V带的根数z
z = P ca
P r = 8.4
2.87
= 2.93
取3根
（7 ）计算单根V带的初拉力的最小值F0
由表8-3得B型带的单位长度质量q = 0.17 kg/m ，所以
F0= 500( 2.5− kα) P ca
+ q v2
kα z v
+ 0.17 ×8.042
= 500 ×( 2.5−0.942 ) ×8.4
0.942 ×3 ×8.04
= 298.98 N
（8 ）计算压轴力
F p= 2z F0sin α1
2
= 2 ×3 ×298.98 ×sin 158°
2
= 1760.92 N
（9 ）带轮结构设计
○1小带轮d d1= 160 mm ，采用实心式或腹板式
○2大带轮d d2=450 mm ，采用轮辐式。