第一章绪论习题答案

思考题

1） 机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？ 2） 什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。 3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？ 4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？ 5）设计机器应满足哪些基本要求？

1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。

2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。如轴、轴承和齿轮等。专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。

3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。

学习时应注意以下问题： 1）理论联系实际。 2）抓住课程体系。

3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。 4）要理解系数引入的意义。

5）要努力培养解决工程实际问题的能力。

4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。设计准则是

1) 强度准则 2) 刚度准则 3) 耐磨性准则

4) 振动稳定性准则 5) 热平衡准则 6) 可靠性准则

5）设计任何机器都必须满足如下要求 1）使用要求2）经济性要求 3）安全性要求 4）其他要求

（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等

第二章 带 传 动 习 题

1. 选择题

1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带__3__.

(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头 2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处

(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮 3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.

(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动

4)带传动打滑总是__1__.

(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始 5) V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.

(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角

6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。

(1)松弛 (2)颤动 (3)疲劳破坏 (4)弹性滑动 7) 带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系 2 。 （1）F1=F2 （2）F1- F2= F2.思考题

1) 在设计带传动时为什么要限制带速v、小带轮直径dd1和带轮包角?1？

答：带速大则离心拉应力大，所以限制v＜30m/s；小带轮直径d1小则弯曲拉应力大，

造成工作应力过大在交变应力作用下，带将产生疲劳破坏；一般要求带轮包角α≥120°，以防带与带轮接触弧长不足，带在轮上打滑。

2) 为了避免带的打滑，将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，这样处理是否正确，为什么？

答：不可以。由于带传动工作时存在弹性滑动，粗糙表面将加速带的疲劳破坏。

3) 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？

答：弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，松为拉力小，应变小。当带由紧边侧进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。弹性滑动不能避免。

打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。打滑能避免。

4) 为何V带传动的中心距一般设计成可调节的?在什么情况下需采用张紧轮?张紧轮布置在什么位置较为合理?

答： 由于V带无接头，为保证安装必须使两轮中心距比实际的中心距小，在安挂完了以后，在调整到正常的中心距。另外，由于长时间使用，V带会因疲劳而伸长，为保持必要的张紧力，应根据需要调整中心距。

当中心距不能调整时可用张紧轮把带张紧。张紧轮一般布置在松边靠近大带轮处。

5) 一般带轮采用什么材料?带轮的结构形式有哪些?根据什么来选定带轮的结构形式?

答：一般带轮采用铸铁材料。带轮的结构形式有实心式、腹板式、孔板式 椭圆剖面的轮辐式。根据带轮的基准直径d的大小确定。

3 .设计计算题

1) 单根普通V带传动，能传递的最大功率P=10KW，主动轮的转速n1 =1450r／min，主动轮、从动轮的基准直径分别为dd1＝180mm，dd2＝350mm，中心距a＝630mm，带与带轮间的当量摩擦系数fv＝0.2，试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

（3） F1 +F2 =F0

2)设计一带式输送机的传动装置，该传动装置由普通V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机，额定功率P =11 kW，转速n1 =1460 r／min，减速器输入轴转速为400 r／min，允许传动比误差为±5％，该输送机每天工作16小时，试设计此普通V带传动，并选定带轮结构形式与材料。 解：

1．计算功率PC

由表2.10查得工作情况系数KA?1.2，故PC?KAPC?1.2?11?13。2 kW

2．选取普通V带型号

根据PC?13.2 kW，n1?1460 r/min，由图2-17确定选用B型。 3．确定小带轮和大带轮基准直径d1、d2,并验算带速v

由表2.4,d1应不小于125mm，现取d1 =140mm，? = 1%，由式(2-16)得

d2?n11460d1(1??)??140?(1?0.01)?505.89mm n2400由表2.4取直径系列值d2 = 500 mm。 大带轮转速:

n2?n1d1(1??)1460?140?（1?0.01)??404.7r/min

d2500其误差小于|5%|，故允许。 验算带速v

v?3.14?1460?140?10.7m/s

60?100060?1000??n1d1在5～25 m/s范围内，带速合适。 4．确定带长和中心距并验算小带轮包角

由0.7(d1?d2)< a0< 2(d1?d2)得：448 < a0<1280

初步选取中心距a =700 mm，由式(2-1)得带长