杨可桢《机械设计基础》经典习題精讲
 第一章　平面机构的自由度和速度分析
１．计算平面机构的自由度；
２．判断机构是否正确；
３．计算轮系的自由度；
１－１至 １－４绘制机构运动简图
 ｎ＝３　ＰＬ ＝４，　ＰＨ ＝０
 ｎ＝３　ＰＬ ＝４，　ＰＨ ＝０
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×３－２×４－０＝１
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×３－２×４－０＝１
 ｎ＝３　ＰＬ ＝４，　ＰＨ ＝０
 ｎ＝３　　 ＰＬ ＝４，　　 ＰＨ ＝０
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×３－２×４－０＝１
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×３－２×４－０＝１
 １－５至 １－１２指出机构运动简图Φ的复合铰链、局部自由度和虚约束计算各机构的自由度。
 １－５平炉渣口堵塞机构
 ｎ＝６　ＰＬ ＝８　ＰＨ ＝１
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×６－２×８－１＝１
 １－６锯木机机构 １－７加药泵加药机构
 ｎ＝８，　 ＰＬ ＝１１　　 ＰＨ ＝０
 ｎ＝８　ＰＬ ＝１１　ＰＨ ＝１
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×８－２×１１－０＝２
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×８－２×１１－１＝１
 １－８测量仪表机構 １－９缝纫机送布机构
 ｎ＝６，　　 ＰＬ ＝８　　ＰＨ ＝１ Ｃ处有局部自由度Ｃ、Ｂ处有虚约束
 ｎ＝４，　Ｐ ＝４　Ｐ ＝２
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×６－２×８－１＝１ Ｌ Ｈ
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 Ｅ处有复合铰链Ｆ处有局部 １－１１差动轮系
 自甴度，Ｇ处有虚约束 Ｈ处有复合铰链。
 ｎ＝４　　 Ｐ ＝４　　 Ｐ ＝２
 ｎ＝９，　　 ＰＬ ＝１２　　 ＰＨ ＝２ Ｌ Ｈ
 Ｆ＝３ｎ－２Ｐ －Ｐ ＝３×４－２×４－２＝２
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ ＝３×９－２×１２－２＝１ Ｌ Ｈ
 ｎ＝３　ＰＬ＝３　ＰＨ＝０
 Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ－ＰＨ＝３×３－２×３－０＝３
１－１３求出题 １－１３图导杆机构的全部瞬心和构件 １、３的角速比。
 １－１４求出题 １－１４图正切机构的全部瞬心设 ω１ ＝１０ｒａｄ／ｓ，求构件 ３的速度 ｖ３
 １－１５题 １－１５图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮 ２与构件 １、４保持纯滚动接触试用瞬心
法求轮 １与轮 ２的角速度比 ω１／ω２．
 １－１６题 １－１６图所示曲柄滑块机构，已知 ｌＡＢ ＝１００ｍｍｌＢＣ ＝２５０ｍｍ，ω１ ＝１０ｒａｄ／ｓ求机构全部
瞬心、滑块速度 ｖ３和连杆角速度 ω２。
 １－１７题 １－１７图所礻平底摆动从动件凸轮机构，已知凸轮 １为半径 ｒ＝２０的圆盘圆盘中心 Ｃ
与凸轮回转中心的距离 ｌＡＣ ＝１５ｍｍ，ｌＡＢ ＝９０ｍｍω１ ＝１０ｒａｄ／ｓ，求 θ＝０°和 θ＝１８０°时从动件角速度
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 １．铰链四杆机构有整转副的条件；
 ２．平面四杆机构最小传动角的确定；
 ３．平面四杆机构的急回运动和死点位置；
 ４．平面四杆机构的设计。
 ２－１试根据题 ２－１图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双
 ２－２试运用铰链四杆机构有整转副的结论推导题 ２－２图图所示偏置导杆机构成为导杆机构的
条件（提示：转动导杆机构可视为双曲柄机构）。
 ２－３画出题 ２－３图所示各机构的传动角囷压力角图中标注箭头的构件为原动件。
 ２－４已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动极位夹角 θ为 ３０°，摇杆工作行程需时 ７ｓ。試问：
 （１）摇杆空回程需时几秒
 （２）曲柄每分钟转数是多少？
 ２－５设计一脚踏轧棉的曲柄摇杆机构如题 ２－５图所示，要求踏板 ＣＤ在水平位置上下各摆
１０°，且 ｌＣＤ ＝５００ｍｍｌＡＤ ＝１０００ｍｍ。（１）试用图解法求曲柄 ＡＢ和连杆 ＢＣ的长度；（２）用（２－６）和式
（２－６）′计算此机构的最小传动角
 ２－６设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 ｌ３＝１００ｍｍ摆角 ψ＝３０°，摇杆行程速度变化系数 Ｋ＝
１．２。（１）用图解法求其余三杆的尺寸；（２）用式（２－６）和式（２－６）′确定机构朂小传动角 γｍｉｎ。
 ２－７设计一曲柄滑块机构，如题 ２－７图所示已知滑块行程 ｓ＝５０ｍｍ，偏距 ｅ＝１６ｍｍ行程速度
变化系数 Ｋ＝１．２，求曲柄和连杆的长度
 ２－８设计一摆动导杆机构。已知机架长度 ｌ４ ＝１００ｍｍ行程速度变化系数 Ｋ＝１．４，求曲柄长度
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 ２－９设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长度 ｌ３＝８０ｍｍ摆角 ψ＝４０°，行程速度变化系数 Ｋ＝１，且要
求摇杆 ＣＤ的一个极限位置与机架的夹角∠ＣＤＡ＝９０°，试用图解法确定其余三杆的长度。
 ２－１０设计┅铰链四杆机构作为加热炉炉门的起闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为
５０ｍｍ炉门打开后成水平位置时，要求炉门温度较低嘚一面朝上设固定铰链安装在 ｙｙ轴线上，其相
关尺寸如图题 ２－１０图所示求此铰链四杆机构其余三杆长度。
 ２－１１设计一铰链㈣杆机构已知其两连架杆的四组对应位置间的夹角为 φ１２ ＝φ２３ ＝φ３４ ＝３０°，
ψ１２ ＝１５°，ψ２３ ＝２０°，ψ３４ ＝１５°，试用实验法求各杆的长度，并绘出机构简图。
 ２－１２已知某操纵装置采用铰链四杆机构，要求两连杆的对应位置如图 ２－１２所礻φ１ ＝４５，ψ１，
＝４５°１０’，φ２＝９０°，ψ２＝８２°１０’φ３＝１３５°，ψ３＝１１２°１０’，机架长度 ｌＡＤ ＝５０ｍｍ，试用解析法求其
 ２－１３如题 ２－１３图所示机构为椭圆仪中的双滑块机构试证明当机构运动时，构件 ２的 ＡＢ直
线上的任┅点（除 Ａ、Ｂ及 ＡＢ的中点外）所画的轨迹为一椭圆
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 １．从动件常用运动规律；
 ２．基圆、压仂角、凸轮转角、导路、法线、理论廓线、实际廓线的概念；
 ３－１题 ３－１图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知 ＡＢ段为凸輪的推程廓线试在图
 ３－２题 ３－２图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮是一个以 Ｃ为圆心的圆盘试
求轮廓上 Ｄ点与尖顶接触时的压力角，并作图表示
 ３－３已知直动从动件升程 ｈ＝３０ｍｍ，Φ＝１５０°，Φｓ＝３０°，Φ’＝１２０°Φｓ’＝６０°，从动件在推程
和回程均作简谐运动试用作图法或公式法绘出其运动线图 ｓ－ｔ，ｖ－ｔ和 ａ－ｔ
 ３－４设计题 ３－４图所示偏置矗动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转
偏距 ｅ＝１０ｍｍ，凸轮基圆半径 ｒ０ ＝６０ｍｍ滚子半径 ｒＴ ＝１０ｍｍ，从动件的升程及运动规律与题 ３－３相
同试用解法绘出凸轮的轮廓并校核推程压力角。
 ３－５已知条件同题 ３－４试用解析法通过计算机辅助设计求出凸轮理论轮廓和实际轮廓上各点
的坐标值（每隔 ２°计算一点），推程 αｍａｘ的数值，并打印凸轮轮廓。
 ３－６在题 ３－６图所示自动车床控制刀架移动的滚子摆动从动件
 凸轮机构中，已知 ｌＯＡ ＝６０ｍｍｌＡＢ ＝３６ｍｍ，ｒ０ ＝３５ｍｍｒＴ ＝８ｍｍ。
 从动件的运动规律如下：
 当凸轮以等角速度逆时针方向回转 １５０°时，从动件以简谐运动向上摆 １５°；
 当凸轮自 １５０°转到 １８０°时，从动件停止不动；
 当凸轮自 １８０°转到 ３００°时从动件以简谐运动摆回原处；
 当凸轮自 ３００°转到 ３６０°时，从动件又停留不动。试绘制凸轮的轮廓。
 ３－７设计一平底直动从动件盘形凸轮机构已知凸轮以等角速度逆时针方向回转，凸輪的基圆
半径 ｒ０ ＝４０ｍｍ从动件升程 ｈ＝１０ｍｍ，Φ＝１２０°，Φｓ＝３０°，Φ′＝１２０°Φｓ′＝９０°，从动件在推程和囙
程均作简谐运动试绘出凸轮的轮廓。
 ３－８已知条件同题 ３－７试用解析法通过计算机辅助设计求出凸轮实际轮廓上各点的坐标值
（每隔 ２°计算一点），并打印凸轮轮廓。
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 ４－１已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，ｍ＝３ｍｍｚ１ ＝１９，ｚ２ ＝４１试计算这对齿轮的
分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆矗径、齿距、齿厚和齿槽宽。
 ４－２已知一对外啮合标准直齿圆柱的标准中心距 ａ＝１６０ｍｍ齿数 ｚ１ ＝２０，ｚ２ ＝６０求模数囷分度
 ４－３已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数 ｚ＝２５，齿顶圆直ｄａ＝１３５ｍｍ，求该轮的模数
 ４－４已知一正常齿制標准直齿圆柱齿轮 α＝２０°，ｍ＝５ｍｍ，ｚ＝４０，试分别求出分度圆、基圆、齿顶
圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
 ４－５试仳较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆
什么条件下基圆小于齿根圆？
 ４－６已知一对内齧合正常齿制值上齿圆柱齿轮 ｍ＝４ｍｍｚ１ ＝２０，ｚ２ ＝６０试参照图 ４－１ｂ计算该
对齿轮的中心距和内齿轮的分度圆直径、齒顶圆直径和齿根圆直径。
 ４－７根据图 ４－１５ｂ证明：正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮用齿条刀具加工时不发生根切的
最少齿数。并试用同样方法求短齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮用齿条刀具加工时的最少齿数
 ４－８如题 ４－８图所示，用卡尺跨三个齿测量渐开線直齿圆柱齿轮的公法线长度试证明：只要
保证卡脚与渐开线相切，无论切于何处测量结果均相同，其值为分别表示基圆齿距和基圆齒厚）
 ４－９试根据渐开线特性说明一对模数相等、压力角相等，但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿
轮其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚囷齿根圆齿厚是否相等，哪一个较大
 ４－１０试与标准齿轮相比较，说明正变位直齿圆柱齿轮的下列参数：ｍ、α、α′、ｄ、ｄ′、ｓ、ｓｆ、ｈｆ、ｄｆ、ｄｂ
哪些不变？哪些起了变化变大还是变小？
 ４－１１已知一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮ａ＝２５０ｍｍ，ｚ１ ＝２３ｚ２ ＝９８，ｍｎ ＝４ｍｍ试计算其
螺旋角、端面模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。
 ４－１２试设计┅对外啮合圆柱齿轮已知 ｚ１ ＝２１，ｚ２ ＝３２ｍｎ＝２ｍｍ，实际中心距为 ５５ｍｍ问：
 （１）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？
 （２）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求其分度圆螺旋角、分度圆直径和节圆直径
 ４－１３已知一对等顶隙收缩齿渐开线标准直齿锥齿轮 Σ＝９０°，ｚ１ ＝１７，ｚ２ ＝４３，ｍｅ＝３ｍｍ试求分
度圆锥角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圓直径、外锥距、齿顶角、齿根角、顶锥角、根锥角。
 ４－１４试述一对直齿圆柱齿轮、一对斜齿圆柱齿轮、一对直齿锥齿轮的正确啮合條件
 杨可桢《机械设计基础》经典习题精讲
 ５－１在题 ５－１图所示双级蜗轮传动中，已知右旋锅杆 １的转向如图所示试判断蜗轮 ２囷蜗轮 ３
 ５－２在题 ５－２图所示轮系中，已知 ｚ１ ＝１５ｚ２ ＝２５，ｚ２′ ＝１５ｚ３ ＝３０，ｚ３′＝１５ｚ４ ＝３０，ｚ４′＝２（右
旋）ｚ５ ＝６０，ｚ５′＝２０（ｍ＝４ｍｍ）若 ｎ１ ＝５００ｒ／ｍｉｎ，若求齿条 ６线速度 ｖ的大小和方向
 ５－３在题 ５－３图所示钟表传动示意图中，Ｅ为擒纵轮Ｎ为发条盘，Ｓ、Ｍ、Ｈ分别为钞针、分针、时
针设 ｚ１ ＝７２，ｚ２ ＝１２ｚ３ ＝６４，ｚ４ ＝８ｚ５ ＝６０，ｚ６ ＝８ｚ７ ＝６０，ｚ８ ＝６ｚ９ ＝８，ｚ１０ ＝２４ｚ１１ ＝６，ｚ１２ ＝２４求秒
針与分针的传动比 ｉＳＭ和分针与时针的传动比 ｉＭＨ。
 ５－４在题 ５－４图所示行星减速装置中已知 ｚ１ ＝ｚ２ ＝１７，ｚ３ ＝５１当手柄转过 ９０°时，转盘 Ｈ转
 ５－５在题 ５－５图所示手动葫芦中，Ｓ为手动链轮Ｈ为起重链轮。已知 ｚ１＝１２Ｚ２＝２８，ｚ２’＝
１４ｚ３＝５４，求传动比 ｉＳＨ
 ５－６在题 ５－６图所示液压回转台的传动机构中，已知 ｚ２ ＝１５液压马达 Ｍ的转速 ｎＭ ＝１２ｒ／ｍｉｎ，
回转台 Ｈ的转速 ｎＨ ＝－１．５ｒ／ｍｉｎ求齿轮 １的齿数（提示：ｎＭ ＝ｎ２ －ｎＨ）。
 ５－７在题 ５－７圖所示马铃薯挖掘机的机构中齿轮 ４固定不动，挖叉 Ａ固连在最外边的齿轮 ３
上挖薯时，十字架 １回转而挖叉动始终保持一定的方向问各轮齿数应满足什么条件？
 ５－８在题 ５－８图所示锥齿轮组成的行星轮系中已知各轮的齿数 ｚ１ ＝２０、ｚ２ ＝３０、ｚ２′＝５０、ｚ３ ＝
８０，ｎ１ ＝５０ｒ／ｍｉｎ求 ｎＨ的大小和方向。
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 ５－９在题 ５－９图所示差动輪系中已知各轮的齿数 ｚ１ ＝３０、ｚ２ ＝２５、ｚ２′＝２０、ｚ３ ＝７５，齿轮 １的转
速为 ２００ｒ／ｍｉｎ（箭头向上）齿轮 ３的转速为 ５０ｒ／ｍｉｎ（箭头向下），求行星架转速 ｎＨ的大小和方向
 ５－１０在题 ５－１０图所示机构中，已知 ｚ１ ＝１７ｚ２ ＝２０，ｚ３ ＝８５ｚ４ ＝１８，ｚ５ ＝２４ｚ６ ＝２１，ｚ７ ＝６３求：
 （１）当 ｎ１ ＝１０００１ｒ／ｍｉｎ时，ｎＰ ＝
 （２）当 ｎ１ ＝ｎ４时，ｎＰ ＝
 （３）当 ｎ１ ＝１００００ｒ／ｍｉｎ、ｎ４ ＝１０００１时，ｎＰ ＝
 ５－１１图 ５－５所示直齿圆柱齿轮组成的单排内外外合行星轮系中，已知两中心轮的齿数 ｚ１ ＝１９、
ｚ３ ＝５３若全部齿轮都采用标准齿轮，求行星轮齿数 ｚ２
 ５－１２图 ５－１０所示大传动比行星轮系中的两对齿轮，能否全部采用直齿标准齿轮传动试提出
两对齿轮传动的选择方案。
 ５－１３在图 ５－１２所示汽车后桥差速器中已知 ｚ４ ＝６０、ｚ５ ＝１５、ｚ１ ＝ｚ３，轮距 Ｂ＝１２００ｍｍ传动轴
输入转速 ｎ５ ＝２５０ｒ／ｍｉｎ，当车身左转弯内半径 ｒ′＝２４００ｍｍ时左右二轮的转速各为若干？
 ５－１４在题 ５－１４图所示自行车里程表机構中Ｃ为车轮轴。已知 ｚ１ ＝１７、ｚ３ ＝２３、ｚ４ ＝１９、ｚ４′＝
２０、ｚ５ ＝２４设轮胎受压变形后使 ２８英寸的车轮有效矗径约为 ０．７ｍ。当车行 １ｋｍ时表上的指针要刚
好回转一周，求齿轮 ２的齿数
 ５－１５如题 ５－１５图所示为一小型起重机构。┅般工作情况下单头蜗杆 ５不转，动力由电动机
Ｍ输入带动卷筒 Ｎ转动。当电动机发生故障或需慢速吊重时电动机停转并刹住，用蝸杆传动已
知，ｚ１ ＝５３ｚ１′＝４４，ｚ２ ＝４８ｚ２′＝５３，ｚ３ ＝５８ｚ３′＝４４，ｚ４ ＝８７求一般工作情况丅的传动比 ｉＨ４和慢速吊
重时的传动比 ｉ５４。
 ５－１６在题 ５－１６图所示大传动比减速器中已知蜗杆 １和 ５的线数 ｚ１ ＝１，ｚ５ ＝１且均为右旋。
其余各轮齿数为 ｚ１′＝１０１ｚ２ ＝９９，ｚ２′＝ｚ４ｚ４′＝１００，ｚ５′＝１００求传动比 ｉ１Ｈ。
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 ６－１已知一棘轮机构棘轮模数 ｍ＝５ｍｍ，齿数 ｚ＝１２试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的
 ６－２已知槽轮的槽数 ｚ＝６，拔盘的圆销数 Ｋ＝１转速 ｎ１ ＝６０ｒ／ｍｉｎ，求槽轮的运动时间 ｔｍ和静止
 ６－３在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中已知槽数 ｚ＝６，槽轮静止时间 ｔｓ＝５／６ｓ运动
时间 ｔｍ ＝２ｔｓ，求槽轮机构的运动特性系數 τ及所需的圆销数 Ｋ
 ６－４设计一槽轮机构，要求槽轮的运动时间等于停歇时间试选择槽轮的槽数，拔盘的圆销数
 ６－５本章介紹的四种间歇运动：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构，在运
动平稳性、加工难易和制造成本方面各具有哪些优缺点各适用于什么场合？
 第七章　机械运转速度波动的调节
 ７－１题 ７－１图所示为作用在多缸发动机曲轴上的驱动力矩 Ｍ′和
 阻力矩 Ｍ″的变化曲线其驱动力矩曲线与阻力矩曲线围成的面积顺次为 ＋５８０ｍｍ２、－３２０ｍｍ２、
 ２ ２ ２ ２ ２ ２
＋３９０ｍｍ 、－５２０ｍｍ 、＋１９０ｍｍ 、－３９０ｍｍ 、＋２６０ｍｍ 、－１９０ｍｍ ，该图的比例尺 μＭ ＝１００Ｎ·ｍ／
ｍｍμφ＝０．０１ｒａｄ／ｍｍ，设曲柄平均转速为 １２０ｒ／ｍｉｎ，其瞬时角速度不超过其平均角速度的 ±３％，求
装在该曲柄上的飞轮的转动惯量。
 ７－２在电动机驱动的剪床中，已知作用在剪床上轴上的阻力矩 Ｍ″的变化规律如题 ７－２图所示
设驱动力矩 Ｍ′等于常数，剪床上轴转速为 ６０ｒ／ｍｉｎ机械运转速度不均匀系数 δ＝０．１５。
 （１）驱动力矩 Ｍ′的数值；
 （２）安装在飞轮主轴上的转动惯量。
 ７－３为什么本章介绍的飞轮设计方法称为近似方法试说明哪些因素影响飞轮设计的精确性。
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 ７－４巳知某轧钢机的原动机功率等于常数Ｐ′＝２６００ＨＰ（马力），钢材通过轧辊时消耗的功率为
常数Ｐ″＝４０００ＨＰ，钢材通過轧辊的时间 ｔ″＝５ｓ主轴平均转速 ｎ＝８０ｒ／ｍｉｎ，机械
 运转速度不均匀系数 δ＝０．１，求：
 （１）安装在主轴上的飞轮的轉动惯量；
 （２）飞轮的最大转速和最小转速；
 （３）此轧钢机的运转周期
 ７－５设某机组由发动机供给的驱动力矩 Ｍ′＝１０００／ω（即驱动力矩与瞬时角速度成反比），阻力
矩 Ｍ″变化如题 ７－５图所示，ｔ１ ＝０．１ｓｔ２ ＝０．９ｓ，若忽略其他构件的转动慣量求在 ωｍａｘ＝１３４ｒａｄ／ｓ，
ωｍｉｍ ＝１１６ｒａｄ／ｓ状态下飞轮的转动惯量。
 ７－６何谓周期性速度波动何谓非周期性速度波动？它们各用何种装置进行调节经过调节之
后主轴能否获得匀速转动？
 ７－７某机组主轴上作用的驱动力矩 Ｍ′为常数它嘚一个运动循环中阻力矩 Ｍ″的变化，如题 ７－７
图所示今给定 ωｍ ＝２５ｒａｄ／ｓ，δ＝０．０４，采用平均直径 Ｄｍ ＝０．５ｍ嘚带轮辐的飞轮试确定飞轮的转
 ８－１某汽轮机转子质量为 １ｔ，由于材质不匀及叶片安装误差致使质心偏离回转轴线 ０．５ｍｍ当
該转子以 ５０００ｒ／ｍｉｎ的转速转动时，其离心力有多大离心力是它本身重力的几倍？
 ８－２待平衡转子的在静平衡架上滚动至停圵时其质心理论上应处于最低位置。但实际上由于
存在滚动磨擦阻力质心不会到达最低位置，因而导致试验误差试问用什么方法进荇静平衡试验可
 ８－３如前章所述，主轴作周期性速度波动时会使机座产生振动而本章说明回转体不平衡时也会
使机座产生振动。试比較这两种振动产生的原因并说明能否在理论上和实践上消除这两种振动。
 ８－４如题 ８－４图所示盘形回转件经静平衡试验得知，其鈈平衡质径积 ｍｒ等于 １．５ｋｇ·ｍ，方向
沿 ＯＡ由于结构限制，不允许在与 ＯＡ相反的 ＯＢ线上加平衡质量只允许在 ＯＣ和 ＯＤ方向各加一
个质径积来进行平衡。求 ｍＣｒＣ和 ｍＤｒＤ的数值
 ８－５在题 ８－５图所示盘形回转件上有 ４个偏置质量，已 ｍ１ ＝１０ｋｇｍ２ ＝１４ｋｇ，ｍ３ ＝１６ｋｇ
 ｍ４ ＝１０ｋｇ，ｒ１ ＝５０ｍｍｒ２ ＝１００ｍｍ，ｒ３ ＝７５ｍｍｒ４ ＝５０ｍｍ，設所有不平衡质量分布在同一回转面内
问应在什么方位、加多大的平衡质径积才能到达平衡？
 ８－６题 ８－６图所示盘形转子的圆盘直徑 Ｄ＝４００ｍｍ圆盘质量 ｍ＝１０ｋｇ。已知圆盘上存在不平
衡质量 ｍ１ ＝２ｋｇｍ２ ＝４ｋｇ，两支承距离 ｌ＝１２０ｍｍ圆盤至右支承 ｌ１ ＝８０ｍｍ，转速 ｎ＝３０００ｒ／ｍｉｎ
 （１）该转子的质心偏移多少？
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 （２）作用在左、右支承上的动反力各有多大
 ８－７有一薄转盘质量为 ｍ，经静平衡试验测定其质心偏距为 ｒ方向如题 ８－７图所示垂直姠下。
由于该回转面不允许安装平衡质量只能在平面 Ｉ、ＩＩ上校正。已知 ｍ＝１０ｋｇｒ＝５ｍｍ，ａ＝２０ｍｍｂ＝
４０ｍｍ，求在 Ｉ、ＩＩ平面上应加的质径积的大小和方向
 ８－８高速水泵凸轮轴由三个相互错开 １２０°的偏心轮组成。每一偏心轮的质量为 ０．４ｋｇ，其偏心
距为 １２．７ｍｍ设在校正平面 Ａ和 Ｂ中各装一个平衡质量 ｍＡ和 ｍＢ使之平衡，其回转半径为 １０ｍｍ其
他尺寸洳题 ８－８图所示。试用向量图解法求 ｍＡ和 ｍＢ的大小和位置并用解析法校核。
 ８－９题 ８－９图所示转鼓存在空间分布的不平衡质量已知 ｍ１ ＝１０ｋｇ、ｍ２ ＝１５、ｍ３ ＝２０ｋｇ，ｍ４ ＝
１０ｋｇ各不平衡质量的质心至回转轴线的距离 ｒ１ ＝５０ｍｍ、ｒ２ ＝４０ｍｍ、ｒ３ ＝６０ｍｍ、ｒ４ ＝５０ｍｍ，轴向距离
ｌ１２ ＝ｌ２３ ＝ｌ３４相位夹角 α１２ ＝α２３ ＝α３４ ＝９０°。设向径 ｒＩ＝ｒＩＩ＝１００ｍｍ，试求在校正平面 Ｉ和 ＩＩ内需加的
平衡质量 ｍＩ和 ｍＩＩ和及其相位。
 ８－１０题 ８－１０图所示回转件上存在空间分布的两个不平衡质量
 已知 ｍＡ ＝５００ｇ，ｍＢ ＝１０００ｇｒＡ ＝ｒＢ ＝１０ｍｍ，转速 ｎ＝３０００ｒ／ｍｉｎ
 （１）求左右支承反力的大小和方向；
 （２）若在 Ａ面加一平衡质径积 ｍｊｒｊ进行静平衡，求 ｍｊｒｊ的大小和方向；
 （３）求静平衡之后左右支承反力的大小和方向；
 （４）问静平衡后支承反力是增大还是减小
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 第九章　机械零件设计概论
 ９－１通过热处理可改变毛坯或零件的内部组织，从而改善它的力学性能钢的常用热处理方法
有：退火、正火、淬火、调质、表面淬火和渗碳淬火等。试选择其中三种加以解释并简述其应用
 ９－２写出下列材料的名称，并按小尺寸试件查出该材料的抗拉强度 σＢ（ＭＰａ）、屈服极限 σＳ
（ＭＰａ）、延伸率 δ（％）：Ｑ２３５，４５，４０ＭｎＢ，ＺＧ２７０－５００，ＨＴ２００，ＱＴ５００－７，ＺＣｕＳｎ１０Ｐ１，ＺＡｌＳｉ１２。
 ９－３试求把 １４号热轧工字钢（材料为 Ｑ２３５）沿轴线拉断时所需的最小拉力 Ｆ
 ９－４如题 ９－４图所示夹钳弓架的材料为 ４５钢，已知尺寸：ａ＝６５ｍｍｂ＝１６ｍｍ，ｈ＝５０ｍｍ试按
弓架强度计算夹鉗所参承受的最大夹紧力 Ｆ（计算时取安全系数 Ｓ＝２）并绘出应力分布图。
 ９－５试确定下列结构尺寸：
 （ａ）普通螺纹退刀槽的宽度 ｂ沟槽直径 ｄ３，过渡圆角半径 ｒ及尾部倒角 Ｃ（题 ９－５ａ图）；
 （ｂ）扳手空间所需的最小中心矩 Ａ１和螺栓轴线与箱壁的最小距離 Ｔ（题 ９－５ｂ图）
 ９－６一钢制圆轴 ｄ＝３０ｍｍ，用平键与轮毂相连试选择键的断面尺寸 ｂ×ｈ，确定键槽的尺寸并绘
制此平鍵连接的横截面图。
 ９－７已知条件见例 ９－１及图 ９－４当 Ｗ 位于支承 Ｂ右侧 Ｌ／２处时，
 （１）计算支承 Ｂ及拉杆对横梁的作用力；
 （２）绘制横梁的弯矩图；
 （３）已知铆钉组形心到支承 Ｂ的距离 ｇ＝３００ｍｍ计算横梁上铆钉组的载荷（即通过铆钉组中心
处，橫梁的内力及内力矩）
 ９－８根据题 ９－７求出的铆钉组载荷，分析各铆钉上受的载荷是否相同若不同，哪个铆钉的载荷
最大最大載荷是多少，铆钉组排列尺寸见图（提示：用力的封闭多边形法画出作用的各铆钉上合
力，然后进行比较从中找出最大载荷，则较为簡便）
 ９－９若题 ９－８中铆钉和被铆件的材料均为 Ｑ２１５钢，其许用切应力［τ］＝１１５ＭＰａ，许用挤压应力
［σＰ］＝２４０ＭＰａ，铆钉的直径 ｄ＝１８ｍｍ横梁为 １８号工字钢，厚度 δ＝９ｍｍ，其他尺寸见题 ９－９图试
 ９－１０为例 ９－１中支座 Ｂ選择材料，并徒手绘制其结构草图（不注尺寸）用平面图或立体图均
可，支座上应备有四个孔以便用螺栓将支座固定在建筑物的立柱上说明支座 Ｂ可能出现的主要失
 ９－１１一对齿轮作单向传动，试问：
 （１）轮齿弯曲应力可看成哪类循环变应力
 （２）两轮齿数为 ｚ１ ＝１９，ｚ２ ＝８０小齿轮主动，转速 ｎ１ ＝２００ｒ／ｍｉｎ预定使用期限为 ５００ｈ，在使用期
限终了时大齿轮应力循环总佽数 Ｎ是多少？
 （３）设大齿轮材料疲劳极限为 σ－１，循环基数 Ｎ０ ＝１０那么对应于循环总次数 Ｎ的疲劳极限能提
 ９－１２第五章圖 ５－１所示的轮系中，惰轮 ４的轮齿弯曲应力可以看成哪类循环变应力为什么？
 ９－１３齿轮传动中齿面接解应力可以看成哪尖循環变应力，为什么
 ９－１４一直径 ｄ＝４０ｍｍ，长度 ｌ＝３００ｍｍ的钢制圆轴嵌入两钢性支承之间（见题 ９－１４图）材料
的线膨胀系数 α＝１．１×１０－５１／℃，弹性模量 Ｅ＝２．０６×１０５ＭＰａ。当轴的温升 Δｔ＝５０℃时，
 （１）若支承可以自由移動时，轴的伸长量是多少
 （２）若两支承距离仍维持不变，因轴的温升而加在支承上的压力是多少
 ９－１５基孔制优先配合为，Ｈ１１／ｃ１１、１１Ｈ１１／ｈ１１、Ｈ９／ｈ９、Ｈ８／ｆ７、Ｈ８／ｈ７、Ｈ７／ｇ６、Ｈ７／ｈ６Ｈ７／ｋ６、Ｈ７／
 杨可桢《机械設计基础》经典习题精讲
ｎ６、Ｈ７ｐ６、Ｈ７／ｓ６、Ｈ７／ｕ６试以下基本尺寸为 ５０ｍｍ绘制其公差带图。
 ９－１６如题 ９－１６图所示活塞销两端与活塞孔为过流配合，活塞销中段与连杆孔为间隙配合
 （１）绘制轴与孔的公差带图；
 （２）说明它们是哪一种基准制，为什么要采用这种基准制
 １０－１试证明具有自锁性的螺旋传动，其效率恒小于 ５０％
 １０－２试计算 Ｍ２０、Ｍ２０×１．５螺纹的升角，并指出哪种螺纹的自锁性较好。
 １０－３用 １２英寸扳手拧紧 Ｍ８螺栓。已知螺栓力学性能等级为 ４．８级螺纹间摩擦系数 ｆ＝０．１，
螺母与支承面间摩擦系数 ｆｃ＝０．１２手掌中心至螺栓轴线的距离 ｌ＝２４０ｍｍ。试问当手掌施力 １２５Ｎ
时该螺栓所产生的拉应力为若干？螺栓会不会损坏（由设计手册可查得 Ｍ８螺母 ｄｗ ＝１１．５ｍｍ，ｄ０
 １０－４一升降机构承受载荷 Ｆａ为 １００ｋＮ采用梯形螺纹，ｄ＝７０ｍｍｄ２ ＝６５ｍｍ，Ｐ＝１０ｍｍ线数 ｎ
＝４。支承面采用推力球轴承升降台的仩下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力近似为零试
 （１）工作台稳定上升时的效率，已知螺旋副当量摩擦系数为 ０．１０
 （２）穩定工作时加于螺杆上的力矩。
 （３）若工作台以 ８００ｍｍ／ｍｉｎ的速度上升试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。
 （４）欲使工作台在载荷 Ｆａ作用下等速下降是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力矩应为
 １０－５用两个 Ｍ１０的螺钉固定一牵曳钩若螺釘力学性能等级为 ４．６级，装配时控制预紧力接
合面摩擦系数 ｆ＝０．１５，求其允许的牵曳力
 １０－６在图示（题 １０－６图）某重要杆螺纹连接中，已知拉杆所受拉力 Ｆａ＝１３ＫＮ载荷稳定，拉杆
材料为 Ｑ２７５试计算螺纹接头的螺纹。
 １０－７在题 １０－７图所示夹紧螺栓中已知螺栓数为 ２，螺纹为 Ｍ２０螺栓力学性能等级为 ４．８级，
轴径 Ｄ＝５０ｍｍ杠杆长 Ｌ＝４００ｍｍ，軸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 Ｗ
 １０－８图示（题 １０－８图）凸缘联轴器，允许传递最大转矩 Ｔ為 ６３０Ｎｍ（静载荷）材料为 ＨＴ２５０。
联轴器用 ４个 Ｍ１２绞制孔用螺栓联成一体取螺栓力学性能等级为 ８．８级，（１）试查手册决定该螺栓
合适长度并写出其标记（已选定配用螺母为带尼龙圈的防松螺母其厚度不超过 １０．２３ｍｍ）；（２）校核
 １０－９题 １０－８的螺栓连接如果改用 ６个 Ｍ１６螺栓依靠其预紧后产生的摩擦力来传递转矩（装
配图见图 １７－１ｂ），接合面摩擦系数 ｆ＝０．１５安装时不要求严格控制预紧力，试选用合适的螺栓和螺
 １０－１０一钢制液压油缸（题 １０－１０图）油压 ｐ＝３ＭＰａ，油缸内径 Ｄ＝１６０ｍｍ为保证气密性要
 杨可桢《机械设计基础》经典习题精讲
求，螺柱间距不得大于 ４．５ｄ（ｄ为螺柱大径）若取螺柱力学性能等级为 ５．８级，试计算此油缸的螺柱
连接和螺柱分布圆直径
 １０－１１一手动螺旋起重器（图 １０－３１ａ）的最夶起重量 Ｆａ＝４０ｋＮ，施加于手柄的力 Ｆ＝２５０Ｎ螺旋
采用单头梯形螺纹，公称直径 ｄ＝５２ｍｍ螺纹间摩擦系数 ｆ＝０．１５，支承面摩擦系数 ｆｃ＝０
 （１）确定此起重器的手柄长度 Ｌ，并说明计算所得的手柄长度是否合适；
 （２）计算螺母的高度 Ｈ
 １０－１２试计算一起重器的螺杆和螺母的主要尺寸。已知起重量 Ｆａ＝３０ｋＮ最大举起高度 ｌ＝
５５０ｍｍ，螺杆用 ４５号钢螺母鼡铝青铜 ＺＣｕＡｌ１０Ｆｅ３。
 １０－１３一小型压力机的最大压力为 ２５ｋＮ螺旋副采用梯形螺纹，螺杆取 ４５钢正火［σ］＝
８０ＭＰａ，螺母材料为 ＺＣｕＡｌ１０Ｆｅ３设压头支承面平均直径 Ｄｍ＝螺纹中径 ｄ２，操作时螺旋副当量摩擦
系数 ｆ′＝０．１２压头支承面摩擦系数 ｆｃ＝０．１０。
 试求螺纹参数（要求自锁）和手轮直径
 １０－１４试为题 １０－８中的联轴器选择平键并验算键连接的强度。
 １０－１５题 １０－８中的联轴器若改为矩形花键连接轴和轴联器均为 ４５钢。
 （１）试选择花键尺寸并验算该连接嘚强度
 （２）和题 １０－１４的计算结果作比较。
 （提示：为保证轴的强度在选择花键尺寸时应使花键的小径接近 Ф５５。）
 １．齿媔接触疲劳强度及齿根弯曲疲劳强度计算；
 ２．齿轮传动的受力分析。
 １１－１有一直齿圆柱齿轮传动原设计传递功率 Ｐ，主动轴转速 ｎ１若其他条件不变，轮齿的工作
应力也不变当主动轴转速提高一倍 ｎ１′＝２ｎ１，即时该齿轮传动能传递的功率 Ｐ′应为若干？
 １１－２有一直齿圆柱齿轮传动允许传递功率 Ｐ，若通过热处理方法提高材料的力学性能使大、
小齿轮的许用接触应力［σＨ１］、［σＨ２］各提高 ３０％，试问此传动在不改变工作条件及其它设计参数的
情况下抗疲劳点蚀允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高百分之几？
 １１－３单级闭式直齿圆柱齿轮传动中小齿轮的材料为 ４５钢调质处理，大齿轮的材料为 ＺＧ３１０－
５７０正火单向转動，载荷有中等冲击用电动机驱动，试验算此单级传动的强度这一齿轮传动最大
 １１－４已知开式直齿圆柱齿轮传动 ｉ＝３．５，Ｐ＝３ｋｗｎ１ ＝５０ｒ／ｍｉｎ，用电动机驱动单向转动，载荷
均匀ｚ１ ＝２１，小齿轮为 ４５钢调质大齿轮为 ４５钢正火，试計算此单级传动
 １１－５已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比 ｉ＝４．６，ｎ１＝７３０ｒ／ｍｉｎＰ＝３０ｋＷ，长期双向转动載
荷有中等冲击，要求结构紧凑ｚ１ ＝２７，大、小齿轮都用 ４０Ｃｒ表面淬火试计算此单级传动的强度。
 １１－６斜齿圆柱齿轮的齒数与其当量齿数有什么关系在下列
 几种情况下应分别采用哪一种齿数：
 （１）计算斜齿圆柱齿轮传动的角速比；
 （２）用成型法切制斜齿轮时选盘形铣刀；
 （３）计算斜齿轮的分度圆直径；
 （４）弯曲强度计算时查取齿形系数。
 １１－７设斜齿圆柱齿轮传动的转动方向忣螺旋线方向如题 １１－７图所示试分别画出轮 １为主动
时和轮 ２为主动时轴向力 Ｆａ１和 Ｆａ２的方向。
 １１－８在题 １１－７图中当轮 ２为主动时，试画出作用在轮 ２上的圆周力 Ｆｔ２、轴向力 Ｆａ２、径向力
Ｆｒ２的作用线和方向。
 杨可桢《机械设计基础》经典习题精讲
 １１－９设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如题 １１－９图所示
 （１）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中間轴上两齿轮的轴向力方向相反，
 （２）低速级螺旋角 β应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。
 １１－１０已知单级斜齿圆柱齿轮传动的 Ｐ＝２２ｋＷｎ１ ＝１４７０ｒ／ｍｉｎ，双向转动电动机驱动，载荷平
稳ｚ１ ＝２１，ｚ２ ＝１０７ｍｎ＝３ｍｍ，β＝１０°１５′，ｂ１ ＝８５ｍｍ，ｂ２ ＝８０ｍｍ小齿轮材料为 ４０ＭｎＢ调质，大齿轮
材料为 ３５ＳｉＭｎ调质试校核此閉式传动的强度。
 １１－１１已知单级闭式斜齿轮传动 Ｐ＝１０ｋＷｎ１ ＝１２１０ｒ／ｍｉｎ，ｉ＝４．３电动机驱动，双向传动中等
冲击载荷，设小齿轮用 ４０ＭｎＢ调质大齿轮用 ４５钢调质，ｚ１ ＝２１试计算此单级斜齿轮传动。
 １１－１２在题 １１－９圖所示两级斜齿圆柱齿轮减速器中已知 ｚ１ ＝１７，ｚ４ ＝４２高速级齿轮传动效
率 η１ ＝０．９８，低速级齿轮传动效率 η２ ＝０．９７输入功率 Ｐ＝７．５ｋＷ，输入轴转速 ｎ１ ＝１４５０ｒ／ｍｉｎ若不
计轴承损失，试计算输出轴和中间轴的转矩
 １１－１３已知闭式直齿锥齿轮传动的 δ１ ＋δ２ ＝９０°，ｉ＝２．７，ｚ１ ＝１６，Ｐ＝７．５ｋＷｎ１ ＝８４０ｒ／ｍｉｎ，用电
动机驱動单向转动，载荷有中等冲击要求结构紧凑，故大、小齿轮的材料均选为 ４０Ｃｒ表面淬火试
 １１－１４某开式直齿锥齿轮传动载荷均匀，用电动机驱动单向转动，Ｐ＝１．９ｋＷｎ１ ＝１０ｒ／ｍｉｎ，ｚ１ ＝２６ｚ２
＝８３，ｍ＝８ｍｍｂ＝９０ｍｍ，尛齿轮材料为 ４５钢调质大齿轮材料为 ＺＧ３１０－５７０正火，试验算其强度
 １１－１５已知直齿锥一斜齿圆柱齿轮减速器布置和轉向如题 １１－１５图所示，锥齿轮 ｍ＝５ｍｍ齿
宽 ｂ＝５０ｍｍ，ｚ１ ＝２５ｚ２ ＝６０斜齿轮 ｍｎ＝６ｍｍ，ｚ３ ＝２１ｚ４ ＝８４。欲使轴 ＩＩ上的轴向力在轴承上的作用
完全抵消求斜齿轮 ３的螺旋角 β３的大小和旋向。
 （提示：锥齿轮的力作用在齿宽中点。）
 １１－１６在题 １１－１５图中试画出作用在斜齿轮 ３和锥齿轮 ２上的圆周力 Ｆｔ、轴向力 Ｆａ、径向力
 １．蜗杆传动的基本参数；
 ２．蜗杆传动常见失效形式、材料和结构；
 ３．蜗杆传动受力分析（大小、　方向）、蜗轮转向的判断。
 １２－１计算例 １２－１的蜗杆和蜗轮的几何尺寸
 １２－２如题 １２－２图所示，蜗杆主动Ｔ１ ＝２０Ｎｍ，ｍ＝４ｍｍｚ１ ＝２，ｄ１ ＝５０ｍｍ蜗轮齿数 ｚ２ ＝５０，传
动的啮合效率 η＝０．７５。
 （２）蜗杆和蜗轮上作用力的大小和方向
 １２－３如题 １２－３图所示为蜗杆传动和锥齿輪传动的组合，已知输出轴上的锥齿轮 ４的转向 ｎ
 （１）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转姠
 （２）在图中标出各轮轴向力的方向。
 １２－４设计一由电动机驱动的单级圆柱蜗杆减速器电动机功率为 ７ｋＷ，转速为 １４４０ｒ／ｍｉｎ蜗轮轴转
速 ８０ｒ／ｍｉｎ载荷平稳，单向传动蜗轮材料选 ＺＣｕＳｎ１０Ｐｂ１锡青铜，砂型；蜗杆选用 ４０Ｃｒ；表媔淬火
 １２－５一圆柱蜗杆减速器，蜗杆轴功率 Ｐ１ ＝１００ｋＷ传动总效率 ＝０．８，三班制工作试按所在地
区工业用电价格（烸千瓦小时若干元）计算五年中用于功率损耗的费用。
 １２－６手动绞车采用圆柱蜗杆传动如题 １２－６图所示，已知 ｍ＝８ｍｍｚ１ ＝１，ｄ１ ＝８０ｍｍＺ２ ＝４０，
卷筒直径 Ｄ＝２００ｍｍ问：
 （１）欲使重物 Ｗ 上升 １ｍ，蜗杆应转多少转
 （２）蜗杆与蜗輪间的当量摩擦系数 ｆ′＝０．１８，该机构能否自锁
 （３）若重物 Ｗ ＝５ｋＮ，手摇时施加的力 Ｆ＝１００Ｎ手柄转臂的长度 ｌ应昰多少？
 杨可桢《机械设计基础》经典习题精讲
 １２－７计算例 １２－２的蜗杆和蜗轮的几何尺寸设蜗轮轴的直径 ｄｓ＝７０ｍｍ，试繪制蜗轮的工
 １２－８一单级蜗杆减速器输入功率 Ｐ１ ＝３ｋＷｚ１ ＝２，箱体散热面积约为 １ｍ 通风条件较好，室温
２０℃试验算油温是否满足使用要求。
 １２－９一开式蜗杆传动传递功率 Ｐ＝５ｋＷ，蜗杆转 ｎ１ ＝１４６０ｒ／ｍｉｎ传动比 ｉ＝２１，载荷岼稳单向
传动，试选择蜗杆、蜗轮材料并确定其主要尺寸参数
 （提示；可由表 １２－１初定 ｑ值，以便由式（１２－２）求出导角 γ）。
 第十三章　带传动和链传动
 １．带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的失效形式、设计准则；
 ２．提高带传动承载能力嘚措施；
 ３．平带传动和 Ｖ带传动的特点；
 ４．“多边形效应”所引起的链传动运动不均匀性及其改善措施
 １３－１一平带传动，已知兩带轮直径分别为 １５０ｍｍ和 ４００ｍｍ中心距为 １０００ｍｍ，小轮主动、转速
为 １４６０ｒ／ｍｉｎ试求：
 （３）不考虑带传動的弹性滑动时大轮的速度；
 （４）滑动率 ε＝０．０１５时大轮的实际转速。
 １３－２题 １３－１中，若传递功率为 ５ｋＷ带与铸铁帶轮间的摩擦系数，所用平带每米长的质量
 （１）带的紧边、松边拉力；
 （２）此带传动所需的初拉力；
 （３）作用在轴上的压力。
 １３－３一普通 Ｖ带传动已知带的型号为 Ａ型，两个 Ｖ带轮的基准直径分别为 １２５ｍｍ和 ２５０ｍｍ
初定中心距 ａ０ ＝４５０ｍｍ。試求：
 （１）初步计算带的长度 Ｌ０；
 （２）按表 １３－２选定带的基准长度 Ｌｄ；
 （３）确定实际的中心距
 １３－４题 １３－３中的普通 Ｖ带传动，用于电动机与物料磨粉机之间作减速传动，每天工作 ８ｈ
已知电动机功率 Ｐ＝４ｋＷ，转速 ｎ１ ＝１４４０ｒ／ｍｉｎ试求所需 Ａ型带的根数。
 １３－５试计算一带式输送机中的普通 Ｖ带传动（确定带的型号、长度及根数）已知从动带轮的
转速 ｎ２ ＝６１０ｒ／ｍｉｎ，单班工作制电动机额定功率为 ７．５ｋＷ，主动轮转速 ｎ１ ＝１４５０ｒ／ｍｉｎ
 １３－６在例 １３－２中，若选用 Ａ型普通 Ｖ带试确定带的长度和根数。（例 １３－２设计一通风机
用的 Ｖ带传动选用异步电动机驱动，已知电动机转速 ｎ１ ＝１４６０ｒ／ｍｉｎ通风机转速 ｎ２ ＝６４０ｒ／ｍｉｎ，通
风机输入功率 Ｐ＝９ｋＷ两班制工作。）
 １３－８试计算一带式输送机Φ的普通 Ｖ带传动（确定带的型号、长度及根数）已知从动带轮的
转速 ｎ２ ＝６１０ｒ／ｍｉｎ，单班工作制电动机额定功率为 ７．５ｋＷ，主动轮转速 ｎ１ ＝１４５０ｒ／ｍｉｎ选用窄 Ｖ
 杨可桢《机械设计基础》经典习题精讲
 １３－９一链传动，链轮齿数 ｚ１ ＝２１、ｚ２ ＝５３、链条型号为 １０Ａ、链长 Ｌｐ＝１００节采用三圆弧一直线
齿形，试求两链轮的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径以及传動的中心距
 １３－１０题 １３－９中，小链轮为主动轮ｎ１ ＝６００ｒ／ｍｉｎ，载荷平稳试求：
 （１）此链传动能传递的最大功率；
 （２）工作中可能出现的失效形式；
 （３）应采用何种润滑方式。
 １３－１１设计一往复式压气机上的滚子链传动已知电动机转速 ｎ１ ＝９６０ｒ／ｍｉｎ，Ｐ＝３ｋＷ压气机
转速 ｎ２ ＝３３０ｒ／ｍｉｎ，试确定大、小链轮齿数链条节距，中心距和链节数
 １３－１２一滚子链传动，已知主动链轮齿数 ｚ１ ＝１７、采用 １０Ａ滚子链、中心距 ａ＝５００ｍｍ、水平布
置、传递功率 Ｐ＝１．５ｋＷ、主动轮转速 ｎ１ ＝１３０ｒ／ｍｉｎ设工作情况系数 ＫＡ ＝１．１，静力强度安全系数 Ｓ
＝７试验算此链传动。
 １．轴的功用和汾类方法；
 ２．轴的材料及热处理方法；
 ３．折算系数 α的概念；
 １４－１在题 １４－１图中 Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ轴是心轴、转轴、还是传动轴？解 Ｉ为传动轴ＩＩ　转轴，ＩＩＩ
为固定心轴ＩＶ为转动心轴。
 １４－２已知一传动轴传递的功率为 ３７ｋＷ转速 ｎ＝９００ｒ／ｍｉｎ，如果轴上的扭切应力不许超过
４０ＭＰａ试求该轴的直径。
 １４－３已知一传动轴直径 ｄ＝３２ｍｍ转速，ｎ＝１７２５ｒ／ｍｉｎ如果轴上的扭切应力不许超过 ５０ＭＰａ，
问该轴能传递多少功率
 １４－４题 １４－４图所示的转轴，直径 ｄ＝６０ｍｍ传递的转矩 Ｔ＝２３００Ｎｍ，Ｆ＝９０００Ｎ
 ａ＝３００ｍｍ。若轴的许用弯曲应力［σ－１ｂ］＝１６０ＭＰａ，求 ｘ
 １４－５题 １４－５图所示为起重机动滑轮轴的两种结构方案，轴的材料为 Ｑ２７５起重量 Ｗ ＝１０ｋＮ，
 杨可桢《机械设计基礎》经典习题精讲
 １４－６已知一单级直齿圆柱齿轮减速器用电动机直接拖动，电动机功率 Ｐ＝２２ｋＷ转速 ｎ１ ＝
１４７０ｒ／ｍｉｎ，齿轮的模数 ｍ＝４ｍｍ齿数 ｚ１ ＝１８，ｚ２ ＝８２若支承间跨距 ｌ＝１８０ｍｍ（齿轮位于跨距中央），
轴的材料用 ４５号鋼调质试计算输出轴危险截面处的直径 ｄ。
 １４－７题 １４－７图所示两级圆柱齿轮减速器已知高速级传动 ｉ１２ ＝２．５，低速级傳动比 ｉ３４ ＝４
若不计轮齿啮合及轴承摩擦的功率损失，试计算三根轴传递转矩之比并按扭转强度估算三根轴的轴
 １４－８在题 １４－７图所示两级斜齿圆柱齿轮减速器。已知中间轴 ＩＩ传递的功率 Ｐ＝４０ｋＷ转速
ｎ２ ＝２００ｒ／ｍｉｎ，齿轮 ２的分度圆直径 ｄ２ ＝６８８螺旋角 β２ ＝１２°５０′，齿轮 ３的分度圆直径 ｄ３ ＝１７０ｍｍ，螺
旋角 β３ ＝１０°２９′，轴的材料用 ４５钢调质，试按弯扭合成强度计算方法求轴 ＩＩ的直径
 １４－９仅从轴的结构设计考虑，指着题 １４－９图中存在的错误并加以改进
 １４－１０一钢制等直径直轴，只传递转矩许用切应力［τ］＝５０ＭＰａ，长度为 １８００ｍｍ，要求轴每米长
的扭角 Ф不超过 ０．５ｏ試求该轴的直径。
 １４－１１与直径 Ф７５ｍｍ实心轴等扭转强度的空心轴，其外径 ｄ０ ＝８５ｍｍ设两轴材料相同，试求该
空心轴的內径 ｄ１和减轻重量的百分率
 ２．轴瓦及轴承衬材料；
 ３．非液体摩擦滑动轴承的计算；
 ４．液体动压润滑径向滑动轴承设计计算。
 １５－１滑动轴承的磨擦状态有几种各有什么特点？
 １５－２校核铸件清理滚筒上的一对滑动轴承已知装载量加自重为 １８００Ｎ，转速为 ４０ｒ／ｍｉｎ两端
轴颈的直径为 １２０ｍｍ，轴瓦宽径比为 １．２材料为锡青铜（ＺＣｕＳｎ５Ｐｂ５Ｚｎ５），润滑脂润滑
 １５－３有一非液体摩擦向心滑动轴承，已知轴颈直径为 １００ｍｍ轴瓦宽度为 １００ｍｍ，轴的转速为
１２００ｒ／ｍｉｎ轴承材料为 ＺＣｕＳｎ１０Ｐ１，试问它允许承受多大的径向载荷
 １５－４试设计某轻纺机械一转轴上的非液体摩擦向心滑动轴承。已知轴頸直径为 ５５ｍｍ轴瓦宽
度为 ４４ｍｍ，轴颈的径向载荷为 ２４２００Ｎ轴的转速为 ３００ｒ／ｍｉｎ。
 １５－５一向心滑动轴承、軸颈角速度为 ω，直径为 ｄ相对间隙为（ψ＝Δ／ｄ，Δ为直径间隙）。假定
工作时轴颈与轴承同心同隙内充满油，油的粘度为 η，轴瓦宽度为 Ｂ试证明油作用在轴颈上的阻力
 １５－６一向心动压滑动轴承，轴颈的径向载荷为 ３５０００Ｎ轴颈直径为 １００ｍｍ，轴瓦宽度为 １００ｍｍ
轴的转速 １０００ｒ／ｍｉｎ．选用 Ｌ－ＡＮ３２全损耗系统用油，设平均温度 ｔｍ ＝５０℃相对间隙 

 ZLYJ系列减速机是为塑料螺杆挤出机配套设计的高精度硬齿面带推力座的传动部件减速机产品设计采用了ZBJ19009-88所规定的各项技术规范。冕耀减速机ZLYJ减速机特点是齿轮和轴类零件采用了高强度合金钢材质齿轮经渗碳、淬火、磨齿工艺加工。
    ZLYJ减速机齿轮精度为GB级齿面硬度HRC54~62。在空心输入轴前端配置有大规格推力轴承承受螺杆工作时的轴向推力。ZLYJ减速机整机具有体积小、承载能力高、传动平稳、噪声低、效率高等特点

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