⑨计算大、小齿轮的，并加以比较
取 ⑩由弯曲强度确定的最大转矩
（4）齿轮传动的功率 取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值 即
第十一章 蜗杆传动 习题答案
11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋 方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解] 各轴的回转方向如下图所示，蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右 旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图
第十章 齿轮传动 习题答案
10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各 力的作用位置及方向）。
[解] 受力图如下图：
补充题：如图（b），已知标准锥齿轮，标准斜齿轮 ，若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消，应为多少？并计算2、3齿轮
各分力大小。 [解] （1）齿轮2的轴向力：
[解] 螺栓组受到剪力F和转矩，设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T 分在各个螺栓上的分力为
（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mm 由（a）图可知，最左的螺栓受力最大
（b）方案中
由（b）图可知，螺栓受力最大为
5-10
第六章 键、花键、无键连接和销连接 习题答案
6-3 在一直径的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽 度，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大 扭矩。
⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮 的接触疲劳强度极限。 ⑥齿数比 ⑦计算应力循环次数
⑧由图10-19取接触疲劳寿命系数 ⑨计算接触疲劳许用应力
取失效概率为，安全系数
2）计算 ①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值
②计算圆周速度
③计算尺宽
④计算尺宽与齿高之比
⑤计算载荷系数 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数 直齿轮， 由表10-2查得使用系数 由表10-4用插值法查得 由，，查图10-13得 故载荷系数
（4）计算链节数和中心距 初选中心距。取，相应的链长节数为
取链长节数。 查表9-7得中心距计算系数，则链传动的最大中心距为
（5）计算链速，确定润滑方式
由和链号16A，查图9-14可知应采用定期人工润滑。 （6）计算压轴力
有效圆周力为 链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为 9-3 已知主动链轮转速，齿数，从动链齿数，中心距，滚子链极限拉伸 载荷为55.6kN，工作情况系数，试求链条所能传递的功率。 [解] 由，查表9-1得，链型号16A 根据，查图9-11得额定功率 由查图9-13得 且
⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数 ⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为，安全系数
⑨由图10-26查得 ⑩计算齿轮的圆周速度
计算尺宽与齿高之比
计算载荷系数 根据，8级精度，查图10-8得动载荷系数
由表10-3，查得 按轻微冲击，由表10-2查得使用系数 由表10-4查得 {按=1查得} 由，，查图10-13得
⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径
⑦计算模数
取 ⑧几何尺寸计算 分度圆直径：
中心距： 确定尺宽：
圆整后取。 （3）按齿根弯曲疲劳强度校核
①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳 强度极限。
②由图10-18取弯曲疲劳寿命。 ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数
④计算载荷系数
88）。 ③材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料 硬度差为40HBS。 （2）按齿面接触强度设计
1）确定公式中的各计算值 ①试选载荷系数 ②计算小齿轮传递的力矩
③小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取 ④由表10-6查得材料的弹性影响系数
第五章 螺纹连接和螺旋传动 习题答案
5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两 块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN，载 荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺 栓连接为宜？为什么？Q215，若用M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓 机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。
11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动，传递效率，传动比，由 电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr，渗碳淬火，硬度。蜗轮材料 为，金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8h，要求工作寿命为7年（每年 按300工作日计）。 [解] （1）选择蜗杆传动类型
根据GB/T 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。 （2）按齿面接触疲劳强度进行设计
由表8-7查得工作情况系数，故
（2）选择V带的带型 根据、，由图8-11选用B型。
（3）确定带轮的基准直径，并验算带速 ①由表8-6和8-8，取主动轮的基准直径 ②验算带速
③计算从动轮的基准直径
（4）确定V带的中心距和基准长度 ①由式，初定中心距。 ②计算带所需的基准长度
由表8-2选带的基准长度 ③实际中心距
[解] 根据轴径，查表得所用键的剖面尺寸为， 根据轮毂长度 取键的公称长度 键的标记 键 键的工作长度为 键与轮毂键槽接触高度为 根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 根据普通平键连接的强度条件公式 变形求得键连接传递的最大转矩为
第八章 带传动 习题答案
8-1 V带传动的，带与带轮的当量摩擦系数，包角，初拉力。试问： （1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若，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]
根据按比例绘出该零件的极限应力线图如下图
3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力，应力幅，试分别按①②，求出该 截面的计算安全系数。 [解] 由题3-4可知
（1） 工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计 算安全系数 （2）
工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式，其计 算安全系数
9-2 某链传动传递的功率，主动链轮转速，从动链轮转速，载荷平稳， 定期人工润滑，试设计此链传动。 [解] （1）选择链轮齿数
取小链轮齿数，大链轮的齿数 （2）确定计算功率
由表9-6查得，由图9-13查得，单排链，则计算功率为
（3）选择链条型号和节距 根据，查图9-11，可选16A，查表9-1，链条节距
故载荷系数ຫໍສະໝຸດ 由接触强度确定的最大转矩（3）按弯曲强度计算
①计算载荷系数 ②计算纵向重合度 ③由图10-28查得螺旋角影响系数 ④计算当量齿数
⑤查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得
⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲 劳强度极限。 ⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命。 ⑧计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数
取中心距，因，故从表11-2中取模数，蜗杆分度圆直径。此 时，从图11-18中查取接触系数，因为，因此以上计算结果可 用。 （3）蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 ①蜗杆 蜗杆头数，轴向齿距；直径系数；齿顶圆直径；齿根圆直径；分度 圆导程角；蜗杆轴向齿厚。 ②蜗轮
蜗轮齿数；变位系数 验算传动比，此时传动比误差，是允许的。 蜗轮分度圆直径 蜗轮喉圆直径 蜗轮齿根圆直径 蜗轮咽喉母圆直径 （4）校核齿根弯曲疲劳强度
齿轮3的轴向力： 即 由 即
（2）齿轮2所受各力：
齿轮3所受各力：
10-6 设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知，寿命，小齿轮相对其轴的 支承为不对称布置，并画出大齿轮的机构图。 [解] (1) 选择齿轮类型、精度等级、材料
①选用直齿圆柱齿轮传动。 ②铣床为一般机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-
中心距的变化范围为。 （5）验算小带轮上的包角
故包角合适。 （6）计算带的根数
①计算单根V带的额定功率 由，查表8-4a得 根据 查表8-5得，表8-2得，于是
②计算V带的根数
取3根。 （7）计算单根V带的初拉力的最小值
由表8-3得B型带的单位长度质量，所以
（8）计算压轴力
（9）带轮结构设计（略）
第九章 链传动 习题答案
①确定作用蜗轮上的转矩T2 按，估取效率，则
②确定载荷系数K 因工作载荷平稳，故取载荷分布不均匀系数；由表11-5选取使 用系数；由于转速不高，无冲击，可取动载系数，则
③确定弹性影响系数 蜗轮为铸锡磷青铜与钢蜗杆相配，故 ④确定接触系数 假设，从图11-18中可查得
⑤确定许用接触应力 由表11-7中查得蜗轮的基本许用应力 应力循环系数 寿命系数 则 ⑥计算中心距
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜 因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被
连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性， 以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠 结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）确定M6×40的许用切应力[]
第三章 机械零件的强度 习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限，取循环基数，，试求循环次数N分 别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解]
3-2已知材料的力学性能为，，，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲 线。 [解]
得，即 根据点，，按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示
13-1 试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承公差等级最高？哪个允 许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最高？哪个不能承受径向载 荷？
N307/P4 6207 30207 51301 [解] N307/P4、6207、30207的内径均为35mm，51301的内径为5mm；
⑤查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得
⑥校核弯曲强度 根据弯曲强度条件公式 进行校核
所以满足弯曲强度，所选参数合适。
10-7 某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知，两齿轮的齿数为，8 级精度，小齿轮材料为（调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20 年（设每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称 布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。 [解] （1）齿轮材料硬度