机械设计课后习题
力，嵌藏性是指轴瓦材料容纳进润滑油中微小的固体颗粒，以避免轴瓦和轴颈被刮伤的能力；
(5）对润滑油要有较好的吸附能力，以易于形成边界膜； (6）轴瓦材料应具有良好的导热性；
(7) 选择轴瓦材料还要考虑经济性、加工工艺性、塑性和耐腐蚀性等。
3．设计计算题
混合摩擦向心滑动轴承，轴颈直径d=100mm，轴承宽度B=120mm，轴承承受径向载荷Fr=150000N，轴的转速n=200r/min，轴颈材料为淬火钢，设选用轴瓦材料为ZCuSb10Pb1，试进行轴承的校核设计计算，看轴瓦选用是否合适。 解：轴瓦材料为ZSnSb11Cu6，查表表8.1得
[p] =25 Mpa [v] = 80 m/s [pv] = 20 MPa2m/s 轴承宽径比B/d =120/100=1.2 1）平均压强p p?2）轴承速度v ?dn3.14?100?200v???1.05< [v]
60?100060?10003）pv值
pv?12.5?1.05?13.125<[pv]
F150000??12.5MP< [p] B?d0.12?0.1所以轴瓦选用合适。
第9章 联轴器、离合器
习 题 参 考 答 案
1．选择题
1）万向联轴器的主要缺点是 （3）_。
(1) 结构复杂 (2) 能传递的转矩小 (3) 从动轴角速度有周期变化
2）要求被连接轴的轴线严格对中的联轴器是_（1）__。
(1) 凸缘联轴器 (2) 滑块联轴器 (3) 弹性套柱销联轴器
3）多盘式摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形，这是为了__（3）__。 (1)减轻盘的磨损 (2)提高盘的刚性 (3)使离合器分离迅速 (4)增大当量摩擦系数 4）离合器与联轴器的不同点为__（2）__。
(1)过载保护 (2)可以将两轴的运动和载荷随时脱离和接合 (3)补偿两轴间的位移
5）齿轮联轴器属于__（2）__。
(1)刚性联轴器 (2)无弹性元件的挠性联轴器 (3)有弹性元件的挠性联轴器
6）在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的 是__（4）__。
(1)凸缘联轴器 (2)齿轮联轴器
答案仅供参考
机械设计课后习题
(3)万向联轴器 (4)弹性柱销联轴器 2．思考题 略
3．设计计算题
1）带式运输机中减速器的高速轴与电动机采用弹性套柱销联轴器。已知电动机功率P=11kW,转速n=970r/min,电动机轴直径为42mm,减速器的高速轴的直径为35mm，试选择电动机与减速器之间的联轴器型号。
解
1． 计算名义转矩
T?9550P11?9550?108.3N?m n9702．确定计算转矩
Tca?KT
查表9.1得：K=1.5。所以，计算转矩
Tca?KT?1.5?108.3N?m?162.45N?m
3．型号选择
由标准中选取弹性套柱销联轴器LT6，该联轴器的许用转矩为250N2m，联轴器材料为钢时，许用转速为3800r/min，联轴器材料为铁时，许用转速为3300r/min，轴孔直径为
32～42mm之间，故选择合适。
2）某增压油泵根据工作要求选用一电动机，其功率P=7.5kW，转速n=960r/min，电动机外伸端轴的直径d=38mm，油泵轴的直径d=42mm，试选择电动机和增压油泵间用的联轴器。
解
1．选择联轴器的类型 考虑轴的转速较高，启动频繁，载荷有变化，宜选用缓冲性能较好，同时具有可移性的弹性套柱销联轴器。
2．计算名义转矩
T?9550P7.5?9550?74.6N?m n9603．确定计算转矩
Tca=KT
查表9.1得：K=1.7。所以，计算转矩
Tca?1.7?74.6?126.8N?m
4．型号选择
由标准中选取联轴器型号为LT6，该联轴器的许用转矩为250N2m，许用最大转速为3800r/min，轴径为32～42mm之间，故选择合适。
第十章 连接
答案仅供参考
机械设计课后习题
1
1）（1） 2）（1） 3）（1） 4）（3） 5）（3） 6）（2） 7）（2） 8）（1） 2
1）60°、连接、30°传动
2）螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角 3）普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹 4）传动效率高
5）螺纹升角；螺纹副的当量摩擦角
6）螺旋副间的摩擦阻力矩、螺母环形端面与被连接件（或垫圈）支承面间的摩擦阻力矩 7）剪切、挤压
8）横向、压溃或被剪断
9）改善螺纹牙间的受力分布不均，提高联接强度。 10）摩擦、机械、破坏螺旋副运动关系 3 1） 螺纹类型 特点和应用 牙型为等边三角形，牙型角α=60°，同一公称直径的普通螺纹，按螺普通螺纹 连接螺纹 圆柱管螺纹 距大小的不同分为粗牙和细牙。细牙螺纹螺距小、升角小、自锁性较好，强度高。但不耐磨，易滑扣；一般连接都用粗牙螺纹，细牙螺纹常用于细小零件、薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的场合。 牙型为等腰三角形，牙型角为α=55°，管螺纹为英制细牙螺纹，公称直径为管子的内径。圆柱管螺纹用于水、煤气、润滑和电缆管路系统中。 牙型为等腰三角形，牙型角为α=55°，圆锥管螺纹多用于高温、高压或密封性要求高的管路系统中。 牙型为正方形，牙型角为α=0°。其传动效率较其他螺纹都高，但牙矩形螺纹 根强度弱，螺纹磨损后难以补偿，使传动精度降低，目前已逐渐被梯形螺纹所代替。 传动螺纹 牙型为等腰梯形，牙型角为α=30°。与矩形螺纹相比，传动效率略低，梯形螺纹 但其工艺性好，牙根强度高，对中性好。磨损后还可以调整间隙；它是最常用的传动螺纹。 牙型为不等腰梯形，其工作面牙型斜角β=3°，其非工作面牙型斜角锯齿形螺纹 为30°。它兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，但它只能用于单向受力的螺纹连接或螺旋传动中。 圆锥管螺纹 2）??tan?
tan(???v)答案仅供参考
机械设计课后习题
螺纹升角；螺纹副的当量摩擦角；
3）螺栓连接
（1）普通螺栓连接
被连接件不太厚，螺杆带钉头，螺杆穿过被连接件上的通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中保持不变。普通螺栓连接结构简单，装拆方便，可多次装拆，应用较广。
（2）铰制孔用螺栓连接
孔和螺栓杆多采用基孔制过渡配合（H7/m6、H7/n6），能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，也可作定位用，但孔的加工精度要求较高。
双头螺柱连接
这种连接适用于结构上不能采用螺栓连接的场合，例如被连接件之一较厚不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，通常采用双头螺柱连接。拆卸时只需拆螺母，而不必将双头螺柱从被连接件中拧出。
螺钉连接
这种连接适用于被连接件之一较厚的场合，其特点是螺钉直接拧入被连接件之一的螺纹孔中，不用螺母。但如果经常拆卸容易使螺纹孔磨损，因此多用于不需经常装拆且受载较小的场合，
紧定螺钉连接
紧定螺钉连接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置，如图10.4所示，并可传递不大的轴向力或扭矩。
a） b）
图10.4 紧定螺钉连接
特殊连接
（1）地脚螺栓连接
地脚螺栓连接，机座或机架固定在地基上，需要用结构特殊的地脚螺栓，其头部为钩形结构，预埋在水泥地基中，连接时将地脚螺栓露出的螺杆置于机座或机架的地脚螺栓孔中，然后再用螺母固定。
（2）吊环螺钉连接
吊环螺钉连接，通常用于机器的大型顶盖或外壳的吊装。例如，减速器的上箱体，为了吊装方便，可用吊环螺钉连接。
4）在静载荷作用下，连接螺纹都能满足自锁条件即螺纹升角ψ小于或等于当量摩擦角ρv。此外，螺母、螺栓头部等支承面上的摩擦力也有防松作用。但在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失。这种现象多次重复后，就会使连接松脱。在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹连接件和被连接件的材料发生蠕变和应力松弛，也会使连接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终将导致连接松动。
螺纹连接一旦出现松脱，轻者会影响机器的正常运转，重者会造成严重事故。因此，为了防止连接松脱，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效的防松措施
常用防松方法举例
答案仅供参考
机械设计课后习题
防松 方法 使螺纹副中有不随连接载荷而变的压力，因此始终有摩擦力矩防止相对转动。压力摩防可由螺纹副纵向或横结构简单，使用方限制，因此在冲击、振动时防松效果受到影响，常用于一般不重要的连接。 两螺母对顶拧紧，旋合部分的螺杆受拉而螺母受压，从而使螺纹副纵向压紧。 擦 向压紧而产生。 松 便，但由于摩擦力受到利用拧紧螺母时，垫圈被压平后的弹性力使螺纹副纵向压紧。 利用螺母末端椭圆口的弹性变形箍紧螺栓，横向压紧螺纹。 防松原理、特点 防松实例 机防利用便于更换的使用方便，防松安槽形螺母拧紧后用开口销插人螺母槽与螺栓尾部的小孔中，并将销尾部掰开，阻止螺母与螺杆的相对运动。 将垫片折边约束螺母，而自身又折边被约束在被连接件上，使螺母不能转动。同时，螺栓的钉头要被卡住，使螺栓不能转动。 利用钢丝使一组螺栓头部互相制约，当有松动趋势时，金属丝更加拉紧。 械 金属元件约束螺旋副。 松 全可靠。 破坏螺纹副关系 焊住 冲点 把螺纹副转变为非运动副，从而排除相对转动的可能，属于不可拆连接。 胶接：在螺纹副间涂黏合剂，拧紧螺母后黏合剂能自动固化，防松效果好。 5）（1）预紧2防松3加垫圈4换螺母
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