发布时间 : 星期四 文章机械设计作业第三期 - 图文更新完毕开始阅读
a?d1?d290?310?mm?200mm 22mZ110?222??，所以 ??arctan?12.5? d19099tan??tan??第七章 轮系
7-7 在题7-7所示的轮系中，已知各轮齿数，试计算传动比i14（大小和转向关系）。
1(15)O4O14(34)O22(45)O44(34)1(15)O1O22(45)2(15)O33(17)3(30)O32(15) 3(17) 题7-7图 题解7-7图 解：
由公式7-1有： i14?3(30)
Z2Z3Z445?30?34??12
Z1Z2'Z3'15?15?17由箭头知，首尾两轮转向相同。
7-8 在题7-8图所示的轮系中，已知各标准圆柱齿轮的齿数为Z1=Z2=20,Z3′=28，Z4=24,Z4′=18,Z5=34。试计算齿轮3的齿数及传动比i15。
2344135
题7-8图
解：由图可看出，r3?r1?2r2，因齿轮1、2和3模数相同，则可以得出：Z3?Z1?2Z2
由公式7-1有： i15?(?1)首尾两轮转向相反。
7-9 题7-9图所示锥齿轮组成得行星轮系中，已知Z1＝25，Z2＝21，Z2'?32，Z3＝41，n1＝960r/min，求转臂H得转速nH。
9
3Z2Z3Z4Z5(20?2?20)?24?34????4.86
Z1Z2Z3'Z4?20?28?18
23232211 题7-9图
解：在行星轮系中，n3=0。由图示箭头知，在转化轮系中，齿轮1、3转向相反，所以：
iH13ZZn1Hn1?nH21?41?H???23??
0?nHZ1Z2'25?32n3n1n121?41??1?2.076 nH??462.4r/min nH25?322.0767-11 题7-11图所示为一矿井用电钻得行星轮系，已知Z1＝15、Z3＝45，电动机转速
n1=3000r/min。试求钻头H的转速nH。
32电动机12
题7-11图
解：在此轮系中，齿轮3固定不动，即n3=0，由公式7-2有
iH13Zn1Hn1?nH45?H???3????3
0?nZ15n3H1nH?n13000?r/min?750r/min 44第八章 带传动及链传动
8-1 带传动中的弹性滑动和打滑有何区别？对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如
何避免打滑？ 答：由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性变形不等而引起的带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。当外载荷所产生的圆周力大于带与小带轮接触弧上的全部摩擦力时，弹性滑动就转化为打滑。打滑是由过载引起的，是可以而且应该尽量避免的。
由于弹性滑动是由于紧边和松边拉力不等而引起的，而带传动是靠紧边和松边的拉力差工作的，所以弹性滑动是带传动固有的现象，是不可避免的。弹性滑动使带传动不能保证准确的传动比。打滑是带的失效形式，使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效。
影响打滑的主要因素有工作载荷、初始张紧力、包角和摩擦因数。减小工作载荷、增大初始张紧力、减小小带轮包角、增加摩擦因数，可以避免打滑。
8-2 带传动失效形式有哪些？其计算准则如何？计算的主要内容是什么？
答：带传动的主要失效形式有打滑和带的疲劳破坏。带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和实用寿命。计算的主要内容包括：带的选型、根数和
10
基准长度，带轮的基准直径，中心距，带的速度、小带轮包角的验算等。 8-5 试分析链轮齿数过大或过小对链传动有何影响？
答：小链轮的齿数对链传动平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，会使链传动传递的圆周力增大，多边形效应显著，传动的不均匀性和动载荷增加，铰链磨损加剧，故规定小链轮的最少齿数Zmin≥17。齿数过大，大链轮齿数将更多，这样除增加了传动的尺寸和质量外，也易于因链条节距的伸长而发生跳齿和脱链现象，同样会缩短链条的使用寿命。因此，通常限定大链轮最大齿数Zmax≤114。
8-9 设计一由电动机驱动的普通V带减速传动，已知电动机功率P＝7KW，转速n1=1440r/min，传动比i12=3，传动比允许偏差±5％，双班工作，载荷平稳。 解：（1）计算功率：
查表8-7得：KA＝1.1，则Pca=KAP=1.1×7=7.7 (2)选择带的截型：
根据Pca=7.7KW和n1=1440r/min，查图8-8,选A型带。 （3）确定带轮得基准直径D1和D2：
由图8-8和表8-3, 选D1=125mm，则D2＝i12D1＝3×125mm＝375mm 由表8-3, 375mm为标准值。 （4）验算带的速度V
V??D1n13.14?125?1440?m/s?9.42m/s
60?100060?1000带速介于5～25m/s之间，合适。
（5）确定中心距a和带的基准长度Ld：
初定中心距a0＝500mm，则带的基准长度Ld为
(D2?D1)2??(375?125)2L?2a?(D1?D2)??(2?500?(375?125)?)mm?1816.3mm24a24?500/d查表8-2，选取Ld＝1800mm，则V带得实际中心距为：
Ld?L/d1800?1816.3a?a0??(500?)mm?492mm
22（6）验算小带轮的包角?1：
?1?180??2??180??（7）带的根数Z：
D2?D1375?125?57.3??180???57.3??150.9??120?（合适） a492PcaPca ?[P0](P0??P0)K?KLZ?查表8-4、8-5、8-6、8-2得：
P0?1.91，?P0?0.17，K??0.92，KL?1.01，所以
Z?Pca7.7??3.98
(P0??P0)K?KL(1.91?0.17)?0.92?1.01选取带的根数Z＝4根。
11
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
机械设计 课程作业3（共 3 次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第九章 ——第十四章
第九章 连 接
9-5 普通螺栓连接和绞制孔用螺栓连接在结构、承载原理上各有什么特点？
答：普通螺栓连接是将一端有六角头、另一端制有螺纹的螺栓，穿过被连接件的通孔，旋上螺母，拧紧后将被连接件连成一体，螺杆与被连接件之间有间隙，螺母与被连接件之间常放置垫片。靠螺栓拧紧后被连接件结合面之间的摩擦力来承受横向载荷。
绞制孔用螺栓连接螺杆与被连接件之间多采用基孔制过渡配合，主要通过螺杆与被连接件之间的挤压和螺杆的剪切来承受横向载荷，可承受较大的横向载荷。
二者被连接件上均不必切制螺纹，结构简单，主要用于被连接件不太厚，并有足够拆装空间的场合。
9-13 在题9-13图所示夹紧螺栓连接中，已知螺栓数为2，螺纹为M12，螺栓的力学性能等级为8.8级，轴径D＝50mm，杠杆长L＝400mm，轴与夹壳间的摩擦系数f=0.15，试求施加于杠杆端部的作用力FW的允许值。
题9-13图
解：
取半夹壳作受力分析，得预紧力Fp?F/2，F为正压力。 根据轴与毂之间不滑移条件有：
KsFwL?2fFD/2和Fp?F/2得：Fp?KsFwL 2fD 由螺栓得力学性能等级为8.8知：[?s]?640MPa，取Ks＝1.2，查表9-1知螺栓小径d1=10.106mm。 将Fp?1.3FPKsFwL?[?]中，得 代入??22fD?d1/412