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1、機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集目錄第一章 緒論一、 分析與思考題 第二章 機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 分析與思考題 選擇與填空題第三章 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度 分析與思考題 設(shè)計(jì)計(jì)算題 第四章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、 分析與思考題 第五章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng) 分析與思考題 選擇與填空題 設(shè)計(jì)計(jì)算題四、 結(jié)構(gòu)分析題 第六章 鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷(xiāo)聯(lián)接 分析與思考題 選擇與填空題 設(shè)計(jì)計(jì)算題四、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題 第七章 帶 傳 動(dòng)一、 分析與思考題 選擇與填空題 設(shè)計(jì)計(jì)算題五、第八章 齒輪傳動(dòng) 分析與思考題 選擇與填空題 計(jì)算題 ( 一) 計(jì)算題 ( 二) 第九章 蝸桿傳動(dòng)一、 分析與思考題 選擇題與填空題 設(shè)
2、計(jì)計(jì)算題第十章 鏈傳動(dòng)一、 分析與思考題 選擇題 計(jì)算題第十一章 軸一、 分析與思考題 選擇題與填空題 設(shè)計(jì)計(jì)算題第十二章 滑動(dòng)軸承一、 分析與思考題 選擇與填空題 設(shè)計(jì)計(jì)算題第十三章 滾動(dòng)軸承分析與思考題選擇與填空題設(shè)計(jì)計(jì)算題第十四章第十五章聯(lián)軸器和離合器分析與思考題選擇與填空題設(shè)計(jì)計(jì)算題彈 簧分析與思考題選擇與填空題設(shè)計(jì)計(jì)算題自測(cè)題(一) 自測(cè)題(二)第一章緒 論分析與思考題1 -1-21-3機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般程序是什么?其各階段大致需要完成哪些任務(wù)? 什么是零件?什么是構(gòu)件?什么是部件?件和專(zhuān)用零件?什么叫做一般尺寸和參數(shù)的通用零件?1-41 -5些?1-61-71-8為什么說(shuō)機(jī)械零件
3、是組成機(jī)器的基本要素?根據(jù)什么原則把機(jī)械零件劃分為通用零試述機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟。機(jī)械零件的主要失效形式有哪些?什么是機(jī)械零件的工作能力?工作能力準(zhǔn)則有哪何謂工作載荷、名義載荷和計(jì)算載荷?名義載荷與計(jì)算載荷有何關(guān)系? 降低機(jī)器成本主要有哪些措施?何謂機(jī)械零件的失效?何謂機(jī)械零件的工作能力?分析與思考題什么是機(jī)械零件的失效?機(jī)械零件的主要失效形式有那些?試結(jié)合日常接觸的機(jī)械舉第二章機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2-1出其中幾種零件的失效形式并分析其原因。2-2安全系數(shù)選擇時(shí)應(yīng)該考慮那些方面的因素?2-3什么是靜載荷、變載荷,靜應(yīng)力和變應(yīng)力?試舉出兩個(gè)機(jī)械零部件在工作時(shí)受靜載荷 作用而產(chǎn)生變應(yīng)力的
4、例子。2-4穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的 d min, d max, d a, d m, 丫五個(gè)參數(shù)分別代表什么?試列出根據(jù)已知 零件的 d min , d ma X計(jì)算d a, d m及丫的公式。(T Hmin=2-5怎樣區(qū)分表面擠壓應(yīng)力和表面接觸應(yīng)力?試說(shuō)明兩圓柱體接觸應(yīng)力計(jì)算公式1/耳1/卩2J旦 丿ttL1-中各符號(hào)的意義。V 兀L V(1 -卩12)/巳 +(1-出2)/E2選擇與填空題安全系數(shù)選擇時(shí),應(yīng)考慮 、和三方面因素。材料的無(wú)限壽命是指 下的壽命,其有限壽命是指在 下的壽命。機(jī)械零件的應(yīng)力集中系數(shù)僅對(duì) 有影響,對(duì)沒(méi)有影響。一般說(shuō),機(jī)械零件的表面精讀越 ,應(yīng)力集中越嚴(yán)重;表面硬度越 2-6
5、2-72-82-9,疲勞強(qiáng)度越低。2-10 圖示某旋轉(zhuǎn)軸直徑 d=80m m,受徑向力F=2K n,跨距L=2m。試計(jì)算 A點(diǎn)的最大、最 小彎曲正應(yīng)力max、b min,應(yīng)力幅平均應(yīng)力和循環(huán)特征系數(shù),并畫(huà)出其變應(yīng) 力圖譜。第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度分析與思考題 試述金屬材料的疲勞斷裂過(guò)程。試根據(jù)材料的疲勞曲線(d -N曲線),說(shuō)明什么叫循環(huán)基數(shù) d r,并根據(jù)疲勞曲線方程導(dǎo)出d rN的計(jì)算式。3-13-2和疲勞極限3-3 影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些?原因是什么?為什么影響因素中的 .、 B只對(duì)變應(yīng)力的應(yīng)力幅部分有影響?3-4如何繪制考慮 K八 .和B影響的極限應(yīng)力圖?它有何用途? 二、
6、設(shè)計(jì)計(jì)算題M,條件疲勞極限d rN3-5某合金鋼材制成的零件,其材料性能為:$bs =800 MPabmax =280M Pa若設(shè)計(jì)安全系數(shù)是b=450MPa,屮cr=.3。已知工作應(yīng)力為bmin = 80MPa,應(yīng)力變化規(guī)律為r=常數(shù),彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kb二1*62。S=1.3,并按無(wú)限壽命考慮,試用解析法校核該零件是否安全。3-8某試件材料的應(yīng)力循環(huán)基數(shù)No= 5咒106次,(T-1= 170Mpa , m = 9。試問(wèn):當(dāng)工作應(yīng)力d N = 300Mpa時(shí),試件壽命為多少?繪制試件的Ig d IgN圖。63-9 某零件材料在 No= 5x10次時(shí), 作n1= 104次,在作,允
7、許工作多少次?d -1 = 300Mpa, m = 9。若零件在 d 1 = 5Mpa 下工 d 2= 400Mpa下工作n2 = 404次。試問(wèn):若又在 d 3= 350Mpa下工 $第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述4-14-24-34-44-54-6分析與思考題試述摩擦,磨損,各種磨擦(潤(rùn)滑)狀態(tài)與摩擦系數(shù)及摩擦特性曲線有何關(guān)系?在工程中,常用金屬材料副的摩擦系數(shù)是如何得來(lái)的?零件的正常磨損分為幾個(gè)階段?每階段各有何特點(diǎn)? 潤(rùn)滑油,潤(rùn)滑脂各有何主要性能指標(biāo)?如何理解粘度的概念?潤(rùn)滑油常用的粘度單位有幾種?彼此之間如何換算?壓力,溫度對(duì)粘度有何影響?潤(rùn)滑對(duì)現(xiàn)代機(jī)器設(shè)計(jì)有何意義?第五章螺紋聯(lián)接和螺旋
8、傳動(dòng)5-15-25-3分析思考題螺母材料選擇與螺栓有何不同?為什么?為什么螺紋聯(lián)接常需要防松?防松的實(shí)質(zhì)是什么?有哪幾類(lèi)防松措施?在螺栓聯(lián)接中,螺紋牙間載荷分布為什么會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象?常用哪些結(jié)構(gòu)形式可 使螺紋牙間載荷分布趨于均勻?5-45-55-65-75-8螺母和螺紋牙的強(qiáng)度?5-9滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)相比較,有何優(yōu)缺點(diǎn)選擇與填空題普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的 ,計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是螺紋的5-10紋的5-11若螺紋的直徑和螺紋副的摩擦系數(shù)一定,則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的禾 nO5-12 緊螺栓聯(lián)接受軸向外載荷。假定螺栓的剛度 預(yù)緊力為F0,要求受載后接合面不分離,當(dāng)外載荷
9、,計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的是螺OCb與被聯(lián)接件的剛度 cm相等,聯(lián)接的F等于預(yù)緊力F0時(shí),則(1)被聯(lián)接件分離,聯(lián)接失效(2)但不能繼續(xù)再加載 (4) 聯(lián)接可靠, 5-13 螺栓的材料性能等級(jí)標(biāo)成(1)對(duì)螺栓材料的強(qiáng)度要求;(3)對(duì)螺栓材料的剛度要求;6.8被聯(lián)接件即將分離,聯(lián)接不可靠(3)只要螺栓強(qiáng)度足夠,還可以繼續(xù)加大外載荷 級(jí),其數(shù)字6.8代表聯(lián)接可靠,FO對(duì)螺栓的制造精度要求; 對(duì)螺栓材料的耐蝕性要求。常用螺紋有哪幾種類(lèi)型 ?各用于什么場(chǎng)合?對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同 簡(jiǎn)述提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的四種措施:試述螺紋升角 e和牙型角a與聯(lián)接的自鎖性和傳動(dòng)的效率之間的關(guān)系。 螺紋聯(lián)接中
10、摩擦防松、機(jī)械防松裝置各有哪幾種?(各舉出二例)。計(jì)算普通螺栓聯(lián)接時(shí),為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度,而不考慮螺栓頭、三、設(shè)計(jì)計(jì)算題5-14圖示螺栓連接中采用2個(gè)M20的螺栓,tfhcEh其許用拉應(yīng)力為CT =160Mpa,被連接件 結(jié)合面的摩擦系數(shù)卩=0.2,若考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)kf =1.2,試計(jì)算該連接允許傳遞的靜載荷Fq O圖 5 3 15-15 如圖所示支承桿用三個(gè) M12鉸制孔螺栓聯(lián)接在機(jī)架上,(鉸孔直徑d0=13mm)若螺桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度足夠,試求作用于該懸壁梁的最大作用力Fo(不考慮構(gòu)件本身的強(qiáng)度,螺栓材料的屈服極限(T s=600MPa,取剪切安全系數(shù) nT =2.
11、5)o120501505-16 圖示一圓盤(pán)鋸片用一個(gè) M20的螺紋聯(lián)接夾緊,鋸片和鋸盤(pán)的摩擦系數(shù)Us=0-15,螺紋軸的許用拉應(yīng)力 b = 144MPa,若切削力F =1280N,螺栓強(qiáng)度是否足夠?(可靠 性系數(shù) kf =1.2,dj =17.294mm)曲500圖 53 35-17 如圖凸緣聯(lián)軸器,用六個(gè)普通螺栓聯(lián)接,螺栓分布在D=100mm的圓周上,接合面摩擦系數(shù)f=0.16,防滑系數(shù)Ks=1.2,若聯(lián)軸器傳遞扭矩為 150N m,試求螺栓螺紋小徑。(螺栓d =120MPa )圖 5 3 45-18如圖所示的氣缸蓋連接中,已知:氣缸中的壓力在0到1.5MPa間變化,氣缸內(nèi)徑D=250mm,
12、螺栓分布圓直徑 Do=346mm,凸緣與墊片厚度之和為 50mm。為保證氣密性 要求,螺栓間距不得大于 120mm。試選擇螺栓材料,并確定螺栓數(shù)目和尺寸。RnBifii3SS5SSf5S0fiSflS550?j四結(jié)構(gòu)分析題5-19 請(qǐng)指出圖5 4 1所示結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)不合理的地方,并改正。ite旅;SSi圖 5 4 1第六章鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷(xiāo)聯(lián)接分析與思考題6-16-26-36-46-56-66-76-8如何選取普通平鍵的尺寸 b0XL?它的公稱長(zhǎng)度 L與工作長(zhǎng)度I之間有什么關(guān)系? 平鍵和楔鍵在結(jié)構(gòu)和使用性能上有何異同?為何平鍵使用較廣?花鍵聯(lián)接和平鍵聯(lián)接相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?薄型平鍵聯(lián)接與普
13、通平鍵聯(lián)接相比,在使用場(chǎng)合、結(jié)構(gòu)尺寸和承載能力上有何區(qū)別花鍵聯(lián)接的主要失效形式是什么 ?如何進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算?銷(xiāo)有哪幾種類(lèi)型?各用于何種場(chǎng)合?銷(xiāo)聯(lián)接有哪些失效形式 ?鉚釘聯(lián)接的破壞形式有哪些 ?怎樣校核鉚縫的強(qiáng)度?過(guò)盈聯(lián)接的承載能力是由哪些因素決定的?選擇與填空題6-9作面為當(dāng)軸作單向回轉(zhuǎn)時(shí),平鍵的工作面為 ;花鍵的工作面為 ;半圓鍵的工 ;楔鍵的工作面為 ;切向鍵的工作面為 。( a .上、下兩面;b .上表面或下表面;c . 一側(cè)面;d .兩側(cè)面)6-10下列各種鍵的失效形式:普通平鍵為 ;導(dǎo)向平鍵為 ;滑鍵為 ;鉤頭楔鍵為 ;切向鍵為 。( a .剪斷;b .壓潰;c .磨損;d .膠合)三
14、、設(shè)計(jì)計(jì)算題6-11有一公稱尺寸Z-Ddb為8-40咒367的45鋼矩形花鍵,齒長(zhǎng)1=80 mm, 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,使用和制造條件中等,能否用來(lái)傳遞T1二1600 N m的轉(zhuǎn)矩?6-12 某減速器輸出軸上裝有連軸器,用圖6-3-1所示A型平鍵聯(lián)接。已知輸出軸直徑為60 mm,輸出轉(zhuǎn)矩為1200 N m,鍵的需用擠壓應(yīng)力為150 MPa,試求所需銷(xiāo)釘?shù)闹睆絀L.四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題6-13 改正下列錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)并說(shuō)明理由。6-4-1圖示普通平鍵聯(lián)接6-4-2圖示楔鍵聯(lián)接6-4-3圖示雙鍵聯(lián)接Q丿題圖6-4-1c:)題圖6-4-2題圖6-4-3一、分析與思考題7-17-2dmin ?7-3第七章帶傳L;動(dòng)
15、?各應(yīng)用在什么場(chǎng)合?帶傳動(dòng)常用的類(lèi)型有哪幾種帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑有何區(qū)別?設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí),為什么要限制小帶輪的試說(shuō)明帶傳動(dòng)中的緊邊拉力Fi、松邊拉力F2和圓周力F及張緊力Fo之間的關(guān)系。7-4的?7-57-6V帶傳動(dòng)的主要失效形式是什么?單根V帶所能傳遞的效率是根據(jù)什么準(zhǔn)則確定在V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,為什么要限制帶的根數(shù)?限制條件如何?為了避免帶打滑,將帶輪和帶接觸的工作表面加工粗糙些,以增大摩擦,這樣解決是否合理?為什么?7-77-8將帶傳動(dòng)為什么必須安裝張緊裝置?常用的張緊裝置有哪些?選擇與填空題V帶傳動(dòng)的中心距和小帶輪的直徑一定時(shí),若增大傳動(dòng)比,則帶在小帶輪上的包角 ,帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力
16、將(1) 增大 (2) 不變 (3) 減小7-9 帶速較高時(shí),帶傳動(dòng)傳遞的功率較大,是由于Ff較?。籆. a 較大; d. F0較大)7-10 實(shí)驗(yàn)研究表明,帶傳動(dòng)工作時(shí),帶的彈性滑動(dòng)發(fā)生在 。( a.帶由主、從動(dòng)輪上離開(kāi)以前的那一部分接觸弧上;b.帶進(jìn)入主、從動(dòng)輪上的那一部分接觸弧上;C.全部拉觸弧上)7-11 在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí),V帶的型號(hào)是根據(jù)三、設(shè)計(jì)計(jì)算題。(a. D1較大;b.要求2選取的。7-12 一 V帶能傳遞的最大功率Pmax=4.7 kW,主動(dòng)輪直徑 D1=200 mm,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1800 r/min,小帶輪包角 a1=1350,帶與帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.25,
17、求緊邊拉力F1及有效拉力Fe。7-13 帶傳動(dòng)中小帶輪直徑D=160m m,大帶輪直徑 D2=3OOmm,小帶輪轉(zhuǎn)速ni=960r/min , V帶傳動(dòng)滑動(dòng)系數(shù)s =2%試問(wèn),計(jì)入滑動(dòng)系數(shù)和不計(jì)入滑動(dòng)系數(shù)相比,大 帶輪的轉(zhuǎn)速相差多少?7-14倍,即一 V帶傳動(dòng)傳遞的功率 P=7.5kW,帶速v=10m/s,測(cè)得緊邊拉力是松邊拉力的兩 F1=2F2,試求緊邊拉力 F1、有效拉力Fe和預(yù)緊力F0。7-15d d2Ka多大?一離心水泵采用 3根B型V帶傳動(dòng),主動(dòng)輪直徑 = 280mm,中心距a = 800mm,若要求輸出轉(zhuǎn)速 二1*1,試問(wèn):(1)允許傳遞的最大功率是多少?(ddi WOrnm,從動(dòng)
18、輪直徑n2 MSOr/min,工況系數(shù)2)帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力有第八章齒輪傳動(dòng)一、分析與思考題8-1-1輪齒折斷通常發(fā)生在什么部位?在不改變齒輪的材料和尺寸的情況下,如何提 高輪齒的抗折斷能力??在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中,為8-1-2為什么齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上 什么一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞?如何提高齒面抗點(diǎn)蝕的能力?8-1-3在什么工況下工作的齒輪易出現(xiàn)膠合破壞?膠合破壞通常出現(xiàn)在輪齒的什么部位?如何提高齒面抗膠合的能力?8-1-4為提高齒面的抗點(diǎn)蝕能力,試至少舉出三種辦法。?軟齒面齒輪和硬齒面齒輪8-1-5通常所謂軟齒面與硬齒面的硬度界限是如何劃分的 在加工方法上有何區(qū)別?為什么?
19、8-1-6導(dǎo)致載荷沿輪齒接觸線分布不均的原因有哪些?如何減輕載荷分布不均的程度K?載荷系數(shù)K由哪幾部分組8-1-7在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí),為什么要引入載荷系數(shù) 成?各考慮了什么因素的影響??為什么要選擇節(jié)點(diǎn)作為齒面接觸應(yīng)8-1-8齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式是如何建立的cth crH 的要求,請(qǐng)指出兩種改進(jìn)措施;若滿力的計(jì)算點(diǎn)?8-1-9在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,若不滿足足CTH Hh 的要求,而不滿足 bF (T H2;b H1(T H2 ;不能判明大小關(guān)系。6級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪,該齒8-2-1圓整的有.(1)(8)8-2-2(T I8-2-3將材料為45鋼的齒輪毛坯加工成為輪制造工藝順序應(yīng)是
20、為宜。滾齒、表面淬火、磨齒(2)滾齒、磨齒、表面淬火(3)表面淬火、滾齒、磨O(3) 直齒輪中心距a(7) 分度圓壓力角a 齒頂圓直徑da;應(yīng)(1)齒(4)8-2-4滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒在齒輪傳動(dòng)中,僅將齒輪分度圓的壓力角a增大,則齒面接觸應(yīng)力將O(1) 增大 (2) 不變 (3) 減小8-2-5在齒輪傳動(dòng)中,提高其抗點(diǎn)蝕能力的措施之一是 O提高齒面硬度;降低潤(rùn)滑油粘度;減小分度圓直徑;減少齒數(shù)。8-2-6 影響齒輪傳動(dòng)動(dòng)載系數(shù) Kv大小的兩個(gè)主要因素是OOT F1= T F2 (3)T F1 F2 (2)8-2-8 有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,齒輪1的模數(shù) mi=5mm ,齒數(shù)z=30;齒輪2的模數(shù)
21、m2=3mm ,齒數(shù)Z2=50,則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積YFalYsa1_YFa2Ysa2。(1)大于(2)等于(3)小于 (4)不一定大于、等于或小于T Hlim是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并8-2-9齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限T Flim和接觸疲勞強(qiáng)度極限按失效概率為來(lái)確定的,試驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為循環(huán),8-2-10 在齒輪傳動(dòng)中,為減少動(dòng)載,可采取的措施是 O改用好材料;提高齒輪制造精度;降低潤(rùn)滑油粘度;加大模數(shù)8-2-11.在齒輪傳動(dòng)中,為改善齒端偏載現(xiàn)象,可采取的措施之一是增加齒寬;將齒輪輪齒作成鼓形齒;把齒輪懸臂布置;加大齒面硬度8-2-12.由直齒和斜齒圓柱齒輪組成的減速器,為使傳動(dòng)
22、平穩(wěn),應(yīng)將直齒圓柱齒輪布 置在O高速級(jí);低速級(jí);高速級(jí)或低速級(jí);哪一級(jí),無(wú)法判斷。8-2-13. 對(duì)齒輪傳動(dòng),已知Zi CZ2, HBiHB2,則輪齒的許用接觸應(yīng)力升1 _L%-大于H2 -等于小于變應(yīng)力,齒根的彎曲應(yīng)力為 變應(yīng)力。脈動(dòng)循環(huán)不對(duì)稱循環(huán)/Z1/ / /rrrZ3y8-2-14.圖示圓錐齒輪傳動(dòng)中Z1主動(dòng),轉(zhuǎn)向如圖,單向轉(zhuǎn)動(dòng),則在傳力過(guò)程中,齒輪2工作齒面上的接觸應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)Z2O2)增大分度圓直徑4)減小齒寬8-2-15為提高齒輪接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)1)分度圓直徑不變條件下增大模數(shù)3)分度圓直徑不變條件下增加齒數(shù)8-2-16為了提高齒根彎曲強(qiáng)度應(yīng) O1)增大模數(shù)2)增大分度圓直徑3)
23、增加齒數(shù)4)減小齒寬8-2-17 一減速齒輪傳動(dòng),主動(dòng)輪 1和從動(dòng)輪2的材料和熱處理要求均相同,工作時(shí),兩輪 齒根危險(xiǎn)剖面上的彎曲應(yīng)力 O1)(TFl(TF2 2)(TFl b F2 3)(TFl=(TF2;應(yīng)圓整的8-2-18在齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中,對(duì)下列參數(shù)和尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的有 有 ;沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化也不應(yīng)圓整的有 O斜齒輪中心距a 齒寬B (6)齒厚S分度圓壓力角 a(8)螺旋角3(9)錐距R(10)齒頂圓直徑da8-2-19有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,齒輪 此時(shí),它們的齒形系數(shù) 。1)YFa1YFa2 3) Y Fa1=Y Fa2b1略大于大輪齒寬 b2,其目的是2)提高小輪齒根彎曲強(qiáng)度4)減少小
24、齒輪載荷分布不均8-2-21齒輪傳動(dòng)中,小輪齒面硬度與大輪齒面硬度差,應(yīng)取 1)3050HBS2) 03)小于 30HBS 4)大于 30HBS8-2-22選擇齒輪毛坯的形式(軋制圓鋼、鍛造、鑄造等)時(shí),主要考慮1)齒寬2)齒輪直徑3)齒輪在軸上的布置位置4)齒輪精度較合理。8-2-23將材料為45鋼的齒輪毛坯加工成為6級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪,該齒輪制造工藝順序應(yīng)是為宜。(1)滾齒、表面淬火、磨齒(2)滾齒、磨齒、表面淬火(3)表面淬火、滾齒、磨齒(4)滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒8-2-24 一閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中最可能出現(xiàn)的失效形式是 動(dòng)中最可能出現(xiàn)的失效形式是 。1)輪齒折斷2)齒面疲勞點(diǎn)蝕3
25、)齒面磨損4)齒面膠合8-2-25對(duì)高速齒輪或齒面經(jīng)硬化處理的齒輪的齒頂進(jìn)行適量修緣,可以1)減小載荷分布不均2)減少動(dòng)載荷3)提高輪齒的彎曲強(qiáng)度8-2-26正交直齒錐齒輪傳動(dòng)的齒數(shù) z1、z2,I=z1/z2=。1)ctg 51 2)tg 5 1 3)cos8-2-27圖示從動(dòng)直齒錐齒輪的受力簡(jiǎn)圖,其中,開(kāi)式齒輪傳O4)使齒輪易于跑合 節(jié)圓錐角5 1、5 2,其傳動(dòng)比5 2 4)sin 5 2是正確的。三、計(jì)算題I為主動(dòng)件,為使軸n、川上傳動(dòng)件的軸向8-3-1圖示為蝸桿、齒輪傳動(dòng)裝置。右旋蝸桿力能相抵消,試確定:蝸桿的轉(zhuǎn)向1;一對(duì)斜齒輪3、4輪齒的旋向;用圖表示軸n上傳動(dòng)件的受力(用各分力表
26、示)情況。1J(1)(2)(3)220240HBS,大齒輪常8-3-2在上題的齒輪傳動(dòng)中,小齒輪調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度為化處理,齒面硬度為 190210HBS,要求齒輪的工作壽命為5年(允許出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕),每年工作250天,每天工作 8小時(shí),齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)。試確定該齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力和許 用彎曲應(yīng)力。8-3-3如圖9-3-3所示為二級(jí)圓柱齒輪減速器,高速級(jí)和低速級(jí)均為標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)。已 知:電機(jī)功率P=3 kW ;轉(zhuǎn)速970 r/min高速級(jí):m2 mm , W =25 , Z2 =53, A 二125019。低速級(jí): 計(jì)算時(shí)不考慮摩擦損失,求:(1)mn = 3 mm Z3 = 22 Z4 =
27、 50 a =110 mm? ? ? ?為使n軸所承受的軸向力較小,求齒輪3的分度圓螺旋角 3畫(huà)出齒輪3、4在嚙合點(diǎn)處所受各分力的方向,計(jì)算齒輪3所受各分力的大小。確定齒輪3、4的螺旋線方向;的大小;Bl一直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知z=20, Z2=60 , m=4mm , Bi=45mm , B2=40mm,齒輪材8-3-4料為鍛鋼,許用接觸應(yīng)力 d h1=500MPa , d h2=430MPa,許用彎曲應(yīng)力d f1=340MPa , d f2=280MPa,彎曲載荷系數(shù) K=1.85,接觸載荷系數(shù) K=1.40,求大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn) 矩T2(不計(jì)功率損失)。8-3-5 現(xiàn)有一對(duì)嚙合的大、小
28、齒輪,試求:哪個(gè)齒輪的彎曲應(yīng)力大;大、小齒輪齒 根彎曲疲勞強(qiáng)度相等的條件的表達(dá)式;大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力之間的關(guān)系式;若兩 輪的材料、熱處理及齒面硬度均相同,且壽命系數(shù)KfN=KfN2=1,那么,哪一個(gè)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高?附齒根彎曲應(yīng)力校核式如下:升 =2KT1YFa YsaV1; CVaV1; DVa 與 V 沒(méi)關(guān)系9-2-6 起吊重物用的手動(dòng)蝸桿傳動(dòng),宜采用 A單頭、小導(dǎo)程角C多頭、小導(dǎo)程角 9-2-7在其他條件相同時(shí),A增加B不變9-2-8在蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,A 有利于蝸桿加工C有利于提高傳動(dòng)的承載能力 9-2-9將蝸桿分度圓直徑 d1A 保證蝸桿有足夠的剛度C提高蝸桿傳動(dòng)的效率9-2
29、-10蝸桿傳動(dòng)的油溫最高不應(yīng)超過(guò)A30 C; B50 C; C80 C; D120 C 9-2-11 采用變位蝸桿傳動(dòng)時(shí)。A僅對(duì)蝸稈進(jìn)行變位C必須同時(shí)對(duì)蝸桿與蝸輪進(jìn)行變位的蝸桿。B單頭、大導(dǎo)程角D多頭、大導(dǎo)程角 若增加蝸桿頭數(shù),C減小蝸桿頭數(shù)Z1BD則滑動(dòng)速度。D可能增加也可能減小選多-些,則有利于提高蝸桿剛度有利于提高傳動(dòng)效率定為標(biāo)準(zhǔn)值,是為了。B 蝸輪刀具規(guī)定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化B 僅對(duì)蝸輪變位9-2-12提高蝸桿傳動(dòng)效率的主要措施是。A增大模數(shù)mB增加蝸輪齒數(shù) Z2C增加蝸桿頭數(shù) Z1D增大蝸桿的直徑系數(shù)q9-2-13其他條件相同時(shí),若增加蝸桿頭數(shù),則滑動(dòng)速度A增加;B減?。籆保持不變;
30、D不一定 9-2-14 閉式蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是。A蝸桿斷裂B蝸輪輪齒折斷C膠合、疲勞點(diǎn)蝕D磨粒磨損9-2-15對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算,其主要目的是為了防止溫升過(guò)高導(dǎo)致oA材料的力學(xué)性能下降C蝸桿熱變形過(guò)大9-2-16 對(duì)傳遞動(dòng)力的蝸桿傳動(dòng),A較大的蝸桿直徑系數(shù)C較大的導(dǎo)程角9-2-17 蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是 A齒面疲勞點(diǎn)蝕;B齒根的彎曲折斷;潤(rùn)滑油變質(zhì)潤(rùn)滑條件惡化為了提高效率,在一定限度內(nèi)可以采用一一。較大模數(shù)較少的蝸桿頭數(shù)C齒面的膠合和磨損;D齒面的塑性變形 _,自鎖性越9-2-18在蝸桿傳動(dòng)中,蝸桿頭數(shù)越少,則傳動(dòng)效率越。一般蝸桿頭數(shù)常取 。 對(duì)滑動(dòng)速度相對(duì)12m/s的重要
31、蝸桿傳動(dòng),蝸桿的材料可選用 處理;蝸輪的材料可選用 。蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度相對(duì)10m/s時(shí)潤(rùn)滑。兩軸線成一一時(shí),可采用蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)中,當(dāng)蝸桿為右旋時(shí),與之相配的蝸輪旋向?yàn)?-2-19進(jìn)行9-2-20應(yīng)采用9-2-219-2-22三、設(shè)計(jì)計(jì)算題9-3-1如圖所示蝸桿-齒輪傳動(dòng),已知蝸桿為右旋,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),試在圖上標(biāo)出: (1 )蝸輪的旋向及轉(zhuǎn)向;(2 )為使軸所受軸向力最小,斜齒輪3、 4的螺旋線方向;(3 )分別標(biāo)出嚙合點(diǎn)處各輪所受的作用力(用三個(gè)分力表示)。9-3-2 如圖 9-1 (a)所示,蝸桿主動(dòng), Ti=20 N - m, m=4 mm , zi=2, di=50 mm,蝸輪
32、 齒數(shù)Z2=5O,傳動(dòng)的嚙合效率 n =0.75。( 1)試確定蝸輪的轉(zhuǎn)向;(2)若不考慮軸承及攪 油損失,試確定蝸桿與蝸輪上作用力的大小和方向。圖9-19-3-3在圖示提升機(jī)構(gòu)中,卷筒D=200mm,與蝸輪聯(lián)為一體,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可提升重物。已知手柄長(zhǎng) L=200mm , Z1=19 , Z2=60 , mn12=2 mm, 3 12=9 4 7 , a n=20 ; Z3=1 , Z4=57 , q=11 , m34=4mm, a =20 ,蝸輪右旋; W=2 kN ,總 n 2=0.4。試求:效率n =0.35,其中蝸桿蝸輪副效率(1(2(3向;(4)勻速提升重物時(shí),加在手柄上的圓周力F至少需
33、多大?手柄轉(zhuǎn)向如何?)若蝸桿副的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.13,試判斷蝸桿傳動(dòng)是否自鎖?)若蝸桿自鎖,分析重物懸空停住時(shí)(手柄無(wú)推力),蝸桿蝸輪所受力的大小及方)欲使n軸上所受軸向力最小,試確定斜齒圓柱齒輪1的螺旋線方向,并標(biāo)在圖上。9-3-4圖13-2為一蝸桿傳動(dòng)裝置,蝸桿分度圓直徑d1 =40 mm,頭數(shù)Z1 =2,模數(shù)m =4 mm,蝸輪齒數(shù)z48,蝸桿主動(dòng),轉(zhuǎn)速厲=960 r/min,蝸桿功率R =10 kW,當(dāng)量摩擦系數(shù)fv “08,壓力角Ct =20。( 1)標(biāo)出蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向;(2)計(jì)算蝸桿傳動(dòng)效率(軸承損失及攪油損失忽略不計(jì));(3)標(biāo)出蝸輪所受各力的方向,計(jì)算蝸輪所受各力的大小。9
34、-3-5圖中所示為手動(dòng)絞車(chē)。已知:m=8,q=8,zi=1,Z2=40, D=200mm。問(wèn):(1)欲使重物 W上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)?轉(zhuǎn)向如何?(2)若當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.2,該傳動(dòng)嚙合效率n 1是多少?該機(jī)構(gòu)能否自鎖?ir9-3-6試設(shè)計(jì)輕紡機(jī)械中的一單級(jí)蝸桿減速器,傳遞功率P 1=8.5kW,主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,nl=1460r/min ,傳動(dòng)比i=20,載荷平穩(wěn),單向工作,長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),潤(rùn)滑情況良好,工作 壽命 Lh=15000h。第十章鏈傳動(dòng)10-110-2正?10-310-410-5分析與思考題試分析鏈傳動(dòng)中動(dòng)載荷產(chǎn)生的原因。影響它的主要因素有哪些?鏈傳動(dòng)的極限功率曲線是在什么條件下得
35、到的?在實(shí)際使用中要進(jìn)行哪些項(xiàng)目的修影響鏈傳動(dòng)不平穩(wěn)的因素有哪些? 鏈傳動(dòng)有哪幾種主要的失效形式 ? 鏈傳動(dòng)為什么要適當(dāng)張緊?常見(jiàn)哪些張緊方法?如何適當(dāng)控制松邊的下垂度?二、選擇題10-6鏈傳動(dòng)中合理的鏈條長(zhǎng) O(a.應(yīng)等于奇數(shù)倍鏈節(jié)距;b.應(yīng)等于偶數(shù)倍鏈節(jié)距;C.可以為任意值;d.按鏈輪齒數(shù)來(lái)決 定)10-7鏈;C.10-8傳動(dòng)鏈中 可以實(shí)現(xiàn)比較平穩(wěn)和無(wú)噪音的傳動(dòng)。(套筒鏈;d.各類(lèi)均可) 鏈傳動(dòng)中當(dāng)其它條件不變的情況下,傳動(dòng)的平穩(wěn)性隨鏈條節(jié)距P的a.減小而提高;b.減小而降低;C.增大而提高;d.增大而不變。a.套筒滾子鏈;b.齒形10-9鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,一般推薦大鏈輪齒數(shù)不超過(guò)120,這是
36、為了 O(a.保證鏈輪輪齒的強(qiáng)度;b.保證鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性;C.當(dāng)鏈的磨損引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過(guò) 3%時(shí)仍 可保證鏈和鏈輪的嚙合;d.限制傳動(dòng)比的選擇)10-10鏈傳動(dòng)中,小鏈輪齒數(shù)過(guò)少將會(huì)導(dǎo)致O ( a.鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性增加;d.小鏈輪的轉(zhuǎn)b.鏈節(jié)磨損后更易發(fā)生脫鏈現(xiàn)象;C.潤(rùn)滑不良從而更易發(fā)生鏈節(jié)的膠合;速過(guò)高)10-11鏈磨損后將會(huì)導(dǎo)致 O ( a.銷(xiāo)軸的破壞;b.套筒的破壞;壞;d.破壞鏈條和鏈輪的嚙合(脫鏈)10-12下列鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式中,i =乙2/乙;C. i=T2/T1/n ; d. i =d2/d110-13式是錯(cuò)誤的O(a. ic.鏈板的破=ni/ n2 ;b.Zin
37、i P10-14碳鋼;c. i鏈傳動(dòng)中鏈條的平均速度;d. 引1卩dj鏈傳動(dòng)中鉸鏈零件(銷(xiāo)軸、套筒、襯套等,通常采用 b.中碳鋼;C.低碳鋼;d.鋼一一青銅組合) 計(jì)算題一鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置采用套筒滾子鏈傳動(dòng),鏈節(jié)距從動(dòng)鏈輪齒數(shù) Z2=69,主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 n1 =960r/minU max 和最小速度(a.兀dm ; b.d2n2 ;c.材料。(a.10-15乙=17,2)鏈條的最大速度主動(dòng)鏈輪齒數(shù) O試求:1)鏈條的平均速度 U U min ; 3 )鏈條的最大加速度P=25.4mma maxO10-16 已知一單外套同滾子鏈傳動(dòng),鏈條的型號(hào)為16A,鏈輪齒數(shù) 乙=19 , Z2 =67,小鏈輪轉(zhuǎn)速n 550 r/min,中心距a止850 mm,鏈條的破壞載荷Q 50 kN,工作情 況系數(shù)Ka二1,水平傳動(dòng)。試求該鏈條允許傳遞的最大功率O10-17已知一套筒滾子鏈傳動(dòng)的鏈節(jié)距P= 12.7m m,大鏈輪齒數(shù)Z2 = 74,磨損后鏈節(jié)距的允許增量為Ap = 0.32mm,試求大鏈輪節(jié)圓直徑的允許增量id oZ1 =15,鏈節(jié)距10-18某滾子鏈傳動(dòng),小鏈輪齒數(shù) n500r/min,求平均鏈速Vm,最大水平分速度 化率
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