东北大学机械设计习题.docx

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1、第一章机械设计基础知识思考题1-1机械零件设计应满足哪些基本准则？1-2什么叫机械零件的失效？机械零件主要的失效形式有哪些？1-3提高机械零件强度的措施有哪些？1-4在什么条件卜一要按刚度准则设计机械零件？提高零件的刚度有哪些措施？1-5选用机械零件材料时主要考虑什么原则？1-6举例说明什么叫静载荷、变载荷、静应力和变应力？1-7什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力？1-8影响材料的极限应力的因素有那些？1-9线性疲劳损伤累积方程（Miner方程）的意义是什么？1-10影响材料疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？这些因素对变应力的哪一部 分有影响？1-11什么是有效应力集中系数

2、？机械零件设计中，常见的应力集中源有哪些？有三个 形状尺寸一样，工作条件也相同，分别用铸铁、低强度钢、高强度钢制造的零件，哪个零件 的有效应力集中系数最大？1-12什么叫接触应力和接触强度？影响接触应力大小的因素有哪些？1-13举例说明零件的结构及工艺对被设计零件疲劳强度的影响。习 题1-1从手册中查找卜面各材料的名称和性能数据，并填入表中：材料牌号材料名称抗拉强度极 限西/MPa屈服强度极限6/MPa延伸率05/%硬度HB弹性模量/MPaHT200ZG270-500Q23545调质40CrQA19-41-2 已知 7min=500MPa, 0a=300 MPa,求 1rax，%，r,并画出变

3、应力图。1-3图示为一转轴，在轴上作用有轴向力比,=3000N和径向力用=6000N,支点间距工 = 300 mm,轴的直径d=50mm,求力F作用面上的联%，“min，/，%，r，并画出变应力 图。1-4 一知一合金结构钢的简化疲劳极限线图如图所示。等效系数=043,若零件工作 应力点M恰在OE线上，其最大工作应力0皿=426 MPa,最小工作应力而加=106 MPa, 有效应力集中系数履=1.42,绝对尺寸系数%=0.91,表面状态系数4=1,试求按简单加 载情况下零件的安全系数（按无限寿命考虑）。 1-3301-5某钢制零件承受非对称循环（循环特性r=-0.4）的两级应力（不稳定变应力）

4、作 用，第一级名义应力最大值内=500 MPa,作用IO,次，第二级名义应力最大值CT2=400 MPa, 作用2X 1（）5次，如该钢材的标准平滑试件试验得的% =500 MPa, 70=800 MPa,循环基数 M= IO次，材料常数加=9,该零件的有效应力集中系数灯=1.62,绝对尺寸系数=0.83, 表面状态系数产=0.95。试估算该零件的计算安全系数。例题例1-1某转动心轴，其危险剖面上的平均应力为rm = 20 MPa,应力幅ct=30 MPa, 试求最大应力（Tn1ax、最小应力“min和循环特性几解最大应力为Omax =m + % = 20 + 30 = 50 MPa最小应力为

5、Omin = 0m -= 20 - 30 = -10 MPa循环特性为 u. M该变应力为非对称循环变应力。例1-2某静止构件受弯曲应力%= 150 MPa,扭转剪应力“=50 MPa；材料为35钢（在 = 540 MPa,久=320 MPa）。试分别用第一、三、四强度理论求计算应力?”，并校核静强 度是否安全？用哪个强度理论较为合理？解（1）求材料的许用拉应力由于小/g=320/540=0.593,按表用内插法得r,. .A (0.593-0.55) A。. _ .S = 1.4 + 07 0 55 “-1.专=1.51许用拉应力5 320 .= 212用 1.51 MPa(2)按第一、三、

6、四强度理论求计算应力嗫按第一强度理论得年间e铮超” =32 MPa按第三强度理论得% =& +4 峭=7l54%4x502 =180.28 Mpa按第四理论强度得% =&+3t/ =Jl5O+3x* =173.20 Mpa(3)结论由于许用拉应力0=212 MPa均大于按第一、三、四强度理论所求得的计算应力小 所以该构件强度足够，较为安全。但由于35钢塑性较好，故用三、四强度理论较合理。 L3 m例1-3如图所示，某轴受弯矩M作用。已知：材料为d=55mm； r=1.5mm；表面精车削加工(表面粗糙度&=1.6 pm)；调质处理。求过渡圆角处的有效应力集中 系数%、绝对尺寸系数和表面状态系数以

7、解(1)有效应力集中系数kD-d 60-55 =3.33优质碳素结构钢，其抗拉强度极限g=600MPa； D =60 mm；r 1.5- = =0.0273 d 55为求(D-d) lr =3.33及0.0273参数下的k值，须先从附表1-2中查出 (D-d) /r = 2以及r/d= 0.02和0.03下的值，然后通过插值计算才可求得所要求的k 值。计算步骤如下：查附表 1-2,在(D-d) /r=2 和g=600 MPa 条件下，的=0.02 时，k= 1.47, r/d = 0.03时，%= 1.67：通过内插法可求得(D-d) =2,= 0.0273时的应力集中系数为,- 0.0273

8、0.02 _ _ ,*_ = 1.47+xQ.S7 -1.47) = L6160.03-0.02再查附表1-2,在（D-d） /r =4和oB= 600 MPa条件下，力。=0.02时，e=1.86, M/=0.03时，履=1.88；通过内插法可求得（D-d） /r =4, M/= 0.0273时的应力集中系数 为1.8640.0273 -0.020.03-0.02xG.88-1.86) = 1.875最后再通过内插法计算即可求得（Cd）/r =3.33和r/d= 0.0273时的有效应力集中系数为3 33-2 =1.616+x0.875-1.616）= 1.79（2）绝对尺寸系数”查查附表1

9、4,当d=55mm,材料为碳素结构钢时，a=0.81。（3）表面状态系数p查附表1-5,当材料的 %=600 MPa及表面精车削加工（Ra=1.6 gm）田寸，夕=0.95。在疲劳强度计算中，应根据具体晴况选取夕值。例如，零件表面只经过切削加工或不 加工时，则应按附及1-5选取夕值；若零件表面不仅机械加工而且经过强化工艺处理，则 应按附表1-6选取夕值。例1*4 一优质碳素结构钢零件，其西=560 MPa, r,=280 MPa, ct.250 MPa承受 工作变应力7=155 MPa, ffmin=30 MPa.零件的有效应力集中系数乂= 1.65,绝对尺 寸系数（,= 0.81,表面状态系

10、数斤0.95 （精车）。如取许用安全系数S =1.5。校核 此零件的强度是否足够。解（1）计算应力幅和平均应力应力幅(155-30)= 625MPa平均应力q = （j+3 = Q55 + *92522MPa（2）计算疲劳强度安全系数据表1.5查得等效系数%=0.30 （拉压应力，车削表面）。 计算安全系数为1-65081x095250x 62.5 4-0.30x92.5= 1.545（3）计算静强度安全系数S = = =1.8162.54-92.5由上述计算结果可知，该零件的疲劳强度和静强度安全系数均大于许用安全系数网= 1.5,故零件强度足够。例1-5 转轴受规律性非稳定非对称循环变应力作

11、用，其各级变应力的4和小初的名 义值见下表的第二、第三列。各级变应力的循环次数见第四列。材料力45钢调质，%= 250MPa,加=9, 310、匕=1.76, o=0.78,表面状态系数斤0.95,“产0.34。许用安 全系数S = 1.5。求该轴的计算安全系数S”解（1）计算各级变应力的当量应力s根据式（1-33）岛，+3)=(ir q +。gqa的计算结果见下表的第五列。例1-5表应力级序号应力幅%平均应力叫1循环次数修当量应力61120203X1042922110207X104268390204X106220.6(2)求当量应力循环次数M因小小干材料的内，故对零件不会造成疲劳损伤，在求M

12、时不计入。 根据式(1-39)终心和=(翳叫儒LW(3)求寿命系数4根楣式(1-40)(4)求计算安全系数S根据式(1-41)1.8724 x 250-292-结论：该转轴疲劳强度足够安全。第二章螺纹联接及轴毂联接思考题2-1常用螺纹有哪些类型？其中哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺 纹？2-2螺纹联接预紧的目的是什么？如何控制预紧力？2-3拧紧螺母时，螺栓和被联接件各受什么载荷？拧紧力矩要克服哪些阻力矩？2-4联接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹联接时还要考虑防松问题？根据防松 原理，防松分哪几类？可拆卸的防松中哪类工作可靠，为什么？2-5在受横向载荷的螺纹联接中，螺栓是否

13、一定受剪切？为什么？2-6为改善螺纹牙上载荷分配不均现象，常采用悬置螺母或内斜螺母，试分析其原因。2-7画出题2-7图中各螺纹联接的正确结构并选择标准螺纹联接件。ft2-7S2-8平键的标准截面尺寸如何确定？键的长度如何确定？2-9矩形花键和渐开线花键如何定心？2-10过盈配合联接中有哪几种装配方法？哪种方法能获得较高的联接紧固性？为什 么？2-11影响过盈配合联接承载能力的因素有哪些？为提高承载能力可采取什么措施？习 题2-1用图示的扳手拧紧M16的螺母，扳手有效长度乙=400 mm,求实现预紧力。尸 =13500 N的拧紧力尸。*2-m2-2图示为普通螺栓组联接，载荷R=5000N, =2

14、80 mm, I100 mm,接合面间的 摩擦系数尸0.3。试确定预紧力。2-3如图所示，用六个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓8.8级，安全系数S =3,缸内油压p=2.5 MPa,为保证紧密性耍求，剩余预紧力0JN1.5凡 求预紧力的取 值范围。（缸盖与油缸结合面处采用金属垫片）2-4图示减速器端盖用四个螺钉固定在铸铁箱体上，端盖与箱体间采用金属垫片。端盖 受轴向载荷&=6000 N,试确定预紧力及螺钉直径。2-5在图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P=600N,柄长Z=350 mm,轴直径4=60mm, 螺栓个数z=2,接合面摩擦系数/=0.15,试确定螺栓直径。2-6在图示的气缸盖

15、联接中，气缸内径0=400 mm,螺栓个数z= 16,缸内气体压力p 在02 MPa之间变化，采用铜皮石棉垫片，试选择螺栓直径。2-7图示为GZ5刚性联轴器，材料为ZG270-500,用6个8.8级螺栓联接。已知该联 轴器允许的最大转矩为16000N.m,两个半联轴器间的摩擦系数尸0.16,载荷平稳。(1)采用普通螺栓，求螺栓直径；(2)若改用较制孔用螺栓，计算螺栓直径。I1-2-8图示为两块边板和一块承重板焊接成的龙门起重机导轨托架。两边板各用四个螺栓 与工字钢立柱联接，托架承受的最大载荷为火=20 kN,问：(1)此联接采用普通螺栓还是较制孔螺栓为宜？(2)若用较制孔用螺栓联接，已知螺栓机

16、械性能等级为8.8,试确定螺栓直径。2-9图示的铸铁托架用四个普通螺栓固定在钢立柱上，已知托架上的载荷尸=5 kN,其 作用线与铅垂方向的夹角a = 45。托架材料的强度极限及=200 MPa,立柱材料的屈服强 度极限c=235 MPa,结构尺寸如图所示，试确定螺栓直径。2-10图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知轴传递的 功率P = 9kW,转速w=100r/min,轴和齿轮的材料均为钢，联轴器材料为铸铁，工作时有 轻微冲击。试选择两处键的类型和尺寸，并校核其联接强度。 2-102-11图示的双联滑移齿轮与轴用矩形花键联接，已知传递的转矩7=140 N.m,齿轮在

17、空载下移动，工作情况良好，轴。=34 mm,齿轮宽度=40 mm,轴和齿轮的材料均为钢, 花键齿面热处理后硬度小于45HRC。试选择花键、校核联接强度，并写出联接的标记代号。例 题例2-1如图a所示的铸铁（HT150）支架，用一组螺栓固定在钢呵底座上，支架轴孔 中心受一斜力尸=10000N, P力与水平面的夹角。=30 ,轴孔中心高度力=250mm,底 板尺寸/i=200mm,12=400 mm, /3= 150 mm,螺栓孔中心距1= 320 mm 试求螺栓所受的 最大轴向总载荷，并校核螺栓组联接接合面的工作能力。解（1）螺栓受力分析将斜力产分解为水平分力区和垂直分力2；再将水平分力2简化到

18、接合面上，得 翻转力矩M和作用在接合面上的横向力见例2-1图b。支架螺栓组共受以下诸力和力 矩作用：轴向力（作用干螺栓组形心，垂直向上）灯=Pah a= 10000xm30* = 5000N横向力（作用于接合面，水平向右） Pmi A= 10000xcm30* =8660 N翻转力矩（绕。轴，顺时针方向）M =* = 8660x250 = 2165000 Nnim计算每个螺栓所需要的预紧力Q. Px要使底板向右滑移，受到联接接合面摩擦力 的阻挡。预紧力0P使接合面间产生摩擦力。P,使预紧力减小。M对摩擦力无影响，因在M 作用下，底板右部的压力虽然增犬，但其左部的压力却以同样程度减小。参照式（2

19、-9）并 考虑P:对预紧力的影响可得底扳不滑移条件为/他,一万力-A*勺月5* = 0.25取勺=1.2,尸0.15 （表2-3,铸铁对干燥加工表面），C* + Cr （表2-5,无垫片），叫考+备1 1.2x8660，=彳0.154-(1-0.25)x5000 =182515计算螺栓的工作拉力。在垂直拉力2作用下, 知/N螺栓所受到的工作拉力，按式（2-8）=心空L1250 *4N在翻转力矩M作用下，螺栓所受到的工作拉力,按式（2-17）知设隼& 2M 2x2165000HW H 4x320= 3383N故总工作拉力为*+一* = 1250 +3383 =403 n计算螺栓总拉力。由式（2-

20、28）得螺栓的总拉力为Q = Q. 4-i，= 1827.5+0.25x33= 19416 q+c.N（2）校核螺栓组联接接含面的工作能力 检查受载时铸铁底板右边缘处走否压溃 参照式（2-18）得。一=马-上一&，2=蛆+，（更1A式中接合面有效面积为q+c, a ct +cr wq+c. wA =TJ = 150(400 - 200) = 30000 0后接合面的有效抗弯剖面模量为3 mmr =青婷-z/) = 6：*X0O/ - 200。= 3.5x104代入得4x18257.5.c.2165xW* 5xtO，r_ =+-Q-0L25X-5tO = 2.7731300003.5x10*3x

21、10*MPa查表24知铸铁（HT150）的许用挤压应力为0,1 = （0.4-05） =（0.4-0.5）x150 = 60-75 MPa（由于它时故接合 面右边缘处不致压溃。 检查受载时底板左边缘处走否出现间隙 参照式（2-19）得c. M + C.十勺 q+q / c +cF w a ct +cF r a=瞥一啜穿+需故接合面左边缘处不会产生间隙。例2-2试选定蜗轮与轴的键联接。已知：蜗轮为8级精度，蜗轮轮毂材料为HT200, 轴的材料为45钢，蜗轮与轴的配合直径为50 mm,蜗轮轮毂长为80 mm,传递转矩7=480 N mo载荷平稳。蜗轮沿轴向固定。解(1)选择键联接的类型及其尺寸由于

22、蜗轮为8级精度要求有较高的对中性，故选用平键联接。又因是静联接，选圆头普 通平键，由手册查得，当1=4450 mm时，键的剖面尺寸为：宽6=14 mm,高力=9 mm。 参考轮毂长度选键长工=70 mm。键的材料选45钢。(2)键联接的强度计算联接的失效形式是轴、轮毂和键三个零件中较弱零件的压溃和键的剪断。山于蜗轮轮毂 材料是铸铁，故应按轮毂进行挤压强度校核计算。键的工作长度/=乙-=7014=56111111, 由表2-10查得联接的许用挤压应力% = 80MPa (因载荷平稳，取大值)。由式(2-37) 得键联接工作面上的挤压应力4r 4x480000 ”=n, dU 50x9x56 MP

23、an 2-3 o蝴怆与姗钻构尺寸由于% 一1= 0.094-0 = 0.0SMmm7.37 mm。第三章带传动思考题3-1带传动有何特点？在什么情况下宜采用带传动？3-2在相同条件下，V带传动与平带传动的传动能力有何不同？为什么？3-3常见V带剖面结构有几种？它们由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3-4根据欧拉公式，用什么措施可使带传动能力提高？3-5带传动弹性滑动是如何产生的？它和打滑有什么区别？对传动产生什么影响？3-6带传动的打滑经常在什么情况下发生？打滑多发生在大轮上还是小轮上？3-7分析带传动中应力的分布情况，最大应力发生在何处？它等于什么？3-8带传动的失效形式是什么？设计计算准

24、则是什么？3-9普通V带剖面夹角是40 ,为何带轮轮槽角分别是32 , 34 , 36 , 38 ?3-10带传动为何要有张紧装置？常用张紧装置有哪些？3-11 V带轮轮槽与带的安装情况如图所示，其中哪种情况是正确的？为什么？3-12带传动中包角的大小对传动有何影响？如何增大包角？3-13影响带寿命的因素是什么？如何保证带具有足够的寿命？3-14为什么带传动一般放在高速级而不放在低速级？3-15 V带传动中，为什么要限制带的根数？限制条件如何？3-16某一带传动在使用中发现丢转太多，分析其产生的原因并指出解决的办法？习题3-1已知V带传递的实际功率P=7kW,带速v=10m/s,紧边拉力是松边

25、拉力的2倍， 试求有效圆周力久和紧边拉力为。3-2设单根V带所能传递的最大功率P=5 kW,已知主:动轮直径41 = 140 mm,转速 =1460 r/min,包角a( = 140 ,带与带轮间的当量摩擦系数工,=0.5,求最大有效圆周力K 和紧边拉力a。3-3图示为外圆磨床中的三级塔轮平带传动，主动带轮最小直径心=50 mm,主动轴 转速i=960 r/min,传动中心距约如=250 mm,从动轮最低转速2min=240 r/min,最高转 速2max=600 r/min,中间转速2m=360 r/min,试设计此传动的平带长度和各级带轮的尺寸。 3-3 图3-4有一 A型普通V带传动，主

26、动轴转速i = 1480 r/min,从动轴转速2=600 r/min, 传递的最大功率P= 1.5kW,假设带速v=7.75 m/s,中心距a=800mm,当量摩擦系数 =0.5,求带轮基准直径媪；带基准长度”和初拉力产()。3-5某车床的电动机和主轴箱之间采用普通V带传动，已知电动机额定功率尸=7.5kW, 转速i = 1450 r/min,要求传动比比z=2.1,取工况系数KA=.2,试设计此V带传动，并 画大带轮的结构图。3-6 一知一普通V带传动，用鼠笼式交流电机驱动，中心距a u 800 mm,转速i = 1460 r/min, /72=650 r/min,主动轮基准直径力i =

27、125 mm, B型带三根，棉帘布结构、我荷平稳、 两班制工作。试求此V带传动所能传递的功率尸。例题例3-1设计一带式输送机中的普通V带传动，装于电动机与减速器之间。电动机为鼠 笼式异步交流电机，输出功率为6kW,满载转速为1450r/mim,从动轴转速“2 = 500 r/min, 单班工作，传动水平布置。解按第四节所述步骤进行。设计结果为：A型，z=5, J=1600mm, = 112 mm, 4=315 mm, a=445 mm(47=503 mm, amin431 mm) , FO=139N, 0=1352 No设计过程如下：(1)确定设计功率2由表3W查得工作情况系数Kd=1.1,故

28、Pc=/Ci P= 1.1 X 6=6.6 kW(2)选取V带型号 根据2，由图3-12确定。因工作点处于A型区，故选A型。(3)确定带轮基准直径出2选择小带轮直径由表3-5,表3-6确定，由于占用空间限制不严，取加m 对传动有利，按表3-6取标准值。取dm = 112mm。验算带速vjtx 112x1450 _ v = = &5060x10006x1000m/s在525m/s,故合乎要求。确定从动轮基准直径力4 = 2血=绥”2 = 324.8500mm查表3-6取标准值JiC=315 mm实际从动轮转速”2和实际传动比i不计e影响，若算得2与预定转速相差5%为允许。=a = 1450/28

29、1 = 516 面血(误差 3.2%)(4)确定中心距a和带的基准长度%初定中心距ao本题目没有给定中心距，故按式3-25自定。取的为500 mm。确定带的计算基准长度人按式(3-26)=z 吟(4 +O+0。1=2x500+(315+112)+嵯署=1691mm取标准Ld按表3-3取 ”=1600 mm。确定中心距“按式(3-27)1600-1691500+ 二=455mm。调整范围：j =a+0.0% =455+0.03x1600 = 503 inm=a-0.015/； =455 - 0.015x1600 = 431 mm(5)验算包角a按式(3-28)使a2120a.iar-sFxgir

30、 = tor -315112x6(r = ist iz(r a455符合要求(6)确定带根救z按式(3-29)*日r 4 由式(3-19),单根V带所能传递的功率NyA+M+D kw由式(3-20),得包角系数 = 1.25(1-5 ) = 1.25x (I- 5) = 0.9317由表(3-2)查得CL&78X10T =9.81xlOT = 9.6x10-0 c4= 4.65x10出1 =也空=151.8rad/sLo= 1700 mm由式(3-18)-舁-。式de一。4“。】QOvIQ-3=112x I5l.8xn.78x 10-1 - 9.6*10飞12*151.罚-4.65 xlOto

31、d 12x151.91 = 1.54由式(3-21)25=lIUlOxfl(1-0 e Sa oi=4.65X10-5 xll2x ISl.gx 1uiox 1-x(- - n 465x10112 2.810.048由式(3-22)1600=4.65x 10-1 x 112xl51.8x = -0.021 1700则 由式(7)4=人(4 +端 =0.9317x(1.54 4-0.048-0.02D = 1.62(3-29) , V带的根数zA .x = - = =4.u7p1.62*1取 z = 5确定初拉力& 按式(3-30)4 = 50。男俘-D W = 500x黑藤-D+OlxV =1

32、39式中q由表(3-1)查得4 = 0.1 kg/nio(8)计算压轴力Q按式(3-31)。=2血里 = 2x139x5xi1 M = 1352(9)带的结构设计(略)例3-2已知一普通V带传动，用鼠笼式交流电机驱动，中心距a之800 mm,转速小= 1460r/min, n2=650 r/min,主动轮基准直径办=125 mm, B型带三根，棉帘布结构、载荷 平稳、两班制工作。试求此V带传动所能传递的功率P。解：由式(3-29),式(3-23)和式(3-19)解得：PN里由表(3-2)查得：6=6.69x1。.a=25.3xl0-1cs = l6.4xl0-0q =R22xl0o=224O

33、mm 1460 i = - = Z25依题意： 6504=3 =小型= 15286060rad/s% =l 125x225 = 281.25 mm)取北=280 mm。.niar-dcFxeraiOrt. 280-125 皿 g800=L8(rx60* = 168138a/吟 0c+l = 2xW(280+12 + l = 22442Aa924x800mm取 L= 2240 mm由式(3-19)8=(舄+靖+蜴)由式(3-20)._ww匕=1,25(1-5 w) = l.25x(l-) = 0.972由式(3-18)p9-一向区由19OS IxIO_1=I25x 152.8x6.69x IO-

34、1 - -16.4xl0-sG25xl52.8)a-a22x 10(125x152.Q=21由式(3-21)2州=c&i，te1+lOxSl(l-i)S=8.82x10 xt25x 152.8 xb?,25.3x10，1,1 门1 + lOx - x ( 一。asaxio-4125 225= 0.044=0则 4=r*+M+D = d972x(24+0L44+6 = 248查表3-4心=1.10故此V带所能传递的功率例 3x2.48 之勺一 1.1= 6.76kW第四章链传动思考题4-1与带传动、齿轮传动相比，链传动有何特点？4-2为什么链节数般采用偶数？而链轮齿数般选用奇数?4-3链传动的平

35、均传动比是否也等于链轮节圆直径反比？为什么？4-4试分析链传动产生动载荷的原因。何谓链传动的多边形效应？它对链传动有什么影 响？4-5滚子链的功率曲线是综合考虑了哪几种失效形式的影响而用实验方法得到的？其 主要的失效形式是什么？该曲线是在哪几种特定条件下实验得到的？4-6链传动设计中，主、从动轮齿数的选择要受到下列条件限制：最少齿数Zmin = 9, 最多齿数Z1ax=120,为什么？4-7链传动设计中，其传动比的选择一般i W6, i=23.5,为什么？4-8在高、中速链传动设计中，推荐的链速一般为0.612m/s范围，为什么？4-9链传动设计中，其中心距推荐范围一般为(30-50) p,最

36、大取 为什么？4-10链传动设计时，节距p选择的原则是什么？并分析其理由。4-11链传动和带传动在设计步骤上有何相类似的地方？在哪些步骤上是有区别的？4-12图示为链传动与带传动组成的减速传动装置简图，试指出其存在问题，分析其原 因，并提出改进的措施。 4-12 HI4-1某标记为滚子链16AGB1243.1-83的链条传动，其主动链轮齿数幻=21,转速 = 730 r/mino试求该链传动的平均速度v,瞬时最大链速 飞(和最小链速vmin=并画图表示 链速的变化规律。4-2已知标记为滚子链08A2 x120GB 1243.1 83的链传动。小链轮齿数z,=23,大 链轮齿数Z2=69。水平传

37、动，原动机为电动机，工作机为链式运输机。(1)若主动轮转速i=960r/min时，试求此链传动能传递的额定功率；(2)若主动轮转速i=330r/min时，试求此链传动能传递的额定功率。4-3设计-驱动鼓风机用滚子链传动。已知传递功率尸=6kW,主动链轮转速1=960 r/min,从动链轮转速“2=320 r/min。要求中心距a - 500 mm。4-4图示为带式运输机的减速装置，原动机为Y系列三相交流异步电动机，通过蜗杆 减速器及一单列滚子链传动减速后，带动一带式运输机。已知| = 105 r/min, n2=35 r/min, Z=21, Z2=63, a40p传递功率尸=1.3kW,水平

38、传动。试设计此链传动。ill题44图例4-1设计一均匀加料胶带输送机用的滚子链传动。已知条件为：传动功率P=7.5kW, 主动轮转速i=240 r/min,从动轮转速2=80 r/min。我荷平稳，要求中心距a-600 mm, 环境温度为25左右。解(1)确定链轮齿数计算传动比%3 =变=3jv2 80设链链速V =38 m/s,由表4-5选取Z1=25,又Z2 = % = 3 x25 =75(2)选定链型号，确定链节距p由式4-8得1x0.74x7.5 _“之p:aI*11kW式中工况系数Ka由表4-6查得=1；小链轮齿数系数K:由图4-13查得 = 0.74；多 排链系数Kp按单排链由表4

39、-7查得&=1。根据P(i=5.55 kW及i=240 r/min,山图4-11选定链型号为16A,山表4-1查其节距p=25A mnru(3)验算链速卬 _ 25x240x 25.4 =4 T560x100060x1000m/s链速适宜。(4)计算链节数与实际中心距按题目要求ao6OO mm计算链节数25.42600 2x3. ir取 *100确定实际中心距_-* iqq-99 93。=+ _f_*-, = 600 4-x25.4 = 600.8922mm（5）确定润滑方法及润滑油品种根樨链速v=2.54m/s及链号16A,由图4-16选油浴润滑。据表4-9用32号低黏节能 通用齿轮油。（6

40、）计算对轴的作用力取 KQ=.25loppy 1000x125x7.52.54= 3691N（7）计算链轮主要几何尺寸 分度圆直径214上空。力25.4-=202.66252525.4mm75.180750= 60649mm其他尺寸从略。（8）绘制链轮零件工作图（从略）。第五章齿轮传动思考题5-1与带传动、链传动相比，齿轮传动有哪些主要优、缺点？5-2齿轮传动的类型有哪些？各有何特点？5-3齿轮传动的主要失效形式有哪些？开式、闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设 计准则通常是按哪些失效形式制定的？5-4图示为混料碾子的传动系统展开简图。其传动由两级圆柱齿轮减速器和开式直齿圆 锥齿轮组成，各对齿轮的材料及硬度如表。试说明各对齿轮可能发生的主要失效形式，并说 明每对齿轮按什么强度设计，按什么强度校核（公式不必写出）？16HT200180HB5-5齿轮材料的选择原则是什么？常用齿轮材料和热处理方法