机械设计基本A2参考答案 2.doc

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1、机械设计基础A2（第五版）课后习题10-16章答案10-7解查教材表10-5P147得，螺栓的屈服极限　σs＝320MPa。当不能严格控制预紧力时，查教材表10-7得S=2～3取S=2.5螺栓的许用应力　,查教材表10-1得，的小径　螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力　则施加于杠杆端部作用力的最大值10-9解（1）确定螺栓的长度　　由教材图10-9a）得：螺栓螺纹伸出长度　　　螺栓螺纹预留长度　　　查手册选取六角薄螺母GB6172-86，厚度为　　垫圈GB93-8716，厚度为　　则所需螺栓长度

2、　　　查手册中螺栓系列长度，可取螺栓长度　　螺栓所需螺纹长度　，　　取螺栓螺纹长度（2）每个螺栓所承担的横向力F=2T/zD=2×630/6×0.13=1615.39N（3）每个螺栓所需的预紧力由题图可知，取可靠性系数Fa=CF/mf=1.3×1615.39/1×0.15=14000.05N（4）每个螺栓的应力查教材表10-1得的小径由公式　得σa=1.3×14000.05×4/3.14/0.0138352=121.14MPa查教材表10-6、10-7得，当不能严格控制预紧力时，碳素钢取安全系数由许用应

3、力　查教材表10-5得螺栓力学性能等级为5.8级的屈服极限，　所以螺栓的力学性能等级为5.8级10-10解（1）初选螺柱个数　　（2）每个螺柱的工作载荷（3）螺柱联接有紧密性要求，取残余预紧力（4）螺柱总拉力（5）确定螺柱直径　　查教材表10-5P147得，螺栓的屈服极限　σs＝400MPa。　　查教材表10-7得，当不能严格控制预紧力时，暂时取安全系数　　　许用应力　　螺栓小径　　查教材表10-1，取螺栓（），由教材表10-7可知取安全系数是合适的。（6）确定螺柱分布圆直径　　由题10-10图可得　　

4、　　　取。（7）验证螺柱间距　所选螺柱的个数和螺柱的直径均合适。11-1解1）由公式可知：轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率11-2解由公式可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系：设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时，转矩和功率可提高69%。11-6解斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数之间的关系：（1）计算传动的角速比用齿数。（2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铣刀刀号。（3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。（4）计算弯曲强度时用当量齿数查取齿形系数。11-7解见题解图。从题图中

5、可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。当齿轮1为主动时按左手定则判断其轴向力；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　轮1为主动　轮2为主动时题11-7解图11-9解（1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的旋向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。（2）由题图可知：、、、、分度圆直径　轴向力要使轴向力互相抵消，则：即　　　　　11-10解软齿面闭式齿轮传动，分别校核其接触强度和弯曲强度。P175例11-1和

6、P178例11-2（1）许用应力查教材表11-1小齿轮40MnB调质硬度：241～286HBS；大齿轮35SiMn调质硬度：207～286HBS。查教材表11-1取：，查教材表11-1取：，；查教材表11-5取，SH=1，SF=1.25故：　　　　　　　　　　　　　,,（2）验算接触强度，其校核公式11-8：P178其中：小齿轮转矩　　　载荷系数查教材表11-3P169得齿宽　　中心距　　　齿数比　　　ZE：材料弹性系数，查表11-4。ZH：节点区域系数，考虑节点处齿廓曲率对σH的影响。对标准齿轮传动：

7、ZH=2.5则：　　　　　满足接触强度。σH1=σH2强度计算时，取[σH]=min([σH1]，[σH2])。一对齿轮必然有：但：材料、热处理不同[σH1]≠[σH2]∴（3）验算弯曲强度，校核公式：小齿轮当量齿数　　　　　　　　　大齿轮当量齿数　　　　　　　　　齿形系数查教材图11-8得应力校正系数查教材图11-9得：或者满足弯曲强度。11-16解见题11-16解图。径向力总是指向其转动中心；对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同，对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。　 图11.16题11-16解图12-2

8、　　　　　　　　　　　图12.2解：（1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指，大拇指，可以得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。（见图12.2）（2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：各力的方向如图12-2所示。12-3　　　　　　　　　　图12.3