機械設計習題集

第1章 機械設計概論思考題 課程研究的是哪類零件？從哪幾個方面來研究這類零件？機械設計應滿足哪些基本要求？機械零件設計應滿足哪些基本要求？機械設計的一般步驟是怎樣的？2一、填空題在壓力作用下，以點、線相接觸的兩物體在接觸處產(chǎn)生的應力稱為 應力。零件在變應力作用下的強度計算屬于 強度計算，它不同于靜強度計算。零件的計算載荷與名義載荷的關系是 。零件的名義載荷是指 載荷。零件的實際載荷與計算載荷的差異對零件的強度影響，將在 中考慮。二、簡答與思考題解釋下列名詞：靜載荷、變載荷、穩(wěn)定循環(huán)變載荷、動載荷、工作載荷、額定載荷、計算產(chǎn)生變應力？什么是變應力的循環(huán)特性r？對于靜應力、脈動循環(huán)變應力和對稱循環(huán)變應力，其r于多少？在一定的循環(huán)特性r系？怎樣區(qū)分試件的無限工作壽命和有限工作壽命？怎樣計算在有限壽命下工作的試件的疲勞極限？ 零件的材料、尺寸都不同，其相互接觸的各點上彼此的接觸應力值是否相等？三、計算題1.F=12kN。當壓力角α達到最大值αmax=250R=75mmb=20mm；兩者材料的彈性模量和泊松比均為E=×105Mpa和μ=；許用接觸應力[σ]H=1500Mpa。試校核凸輪與滾子的表面接觸強度。題1圖第3章 機械零件的疲勞強度一、簡答題已知某零件的簡化極限應力圖及其危險剖面上的σ、σ工作應力點（σ，σ，如圖m a m a示，當其應力變化規(guī)律按σ=C（常數(shù)）變化時，在圖中找出相應的極限應力點，并計算m其安全系數(shù)。1試給出變應力中①平均應力σσ

，③循環(huán)特性r的定義式。m a1r=-1r=0兩種變應力下的應力變化規(guī)律，并標出σ、σ 、σ和σ。max min a m試簡述某材料的極限應力圖與該材料零件的極限應力圖的區(qū)別。已知零件材料的σ、σσ）-1 0 S σ D極限應力圖（σ-σ圖，并說明繪圖過程。m a二、分析與計算題圖示一等截面轉(zhuǎn)軸，軸徑d=45mm，其上作用有軸向拉力F=2000N，F(xiàn)=6000N，試求軸危險A r剖面上循環(huán)變應力的σmax

、σ 、σmin

、σ和應力循環(huán)特性r各是多少？m題1圖厚為10mm的高強度碳鋼件受有拉力F=60kN。板的平面尺寸如圖所示。該板的三個截面上分別有20mmR10mmR10mm大應力。題2圖 題2附圖F30~90kN之間作周期性的波動。材料改為合金鋼，其機械性質(zhì)： 800MPa， 420MPa。危險截面上的有效應力集中系數(shù) k 1.35，尺寸系數(shù)s 0.7，表面質(zhì)量系數(shù)1，等效系 0.2。按無限壽命考慮。試畫 極限 m a應力圖，并用作圖和計算兩種方法，確定安全系數(shù)S?；疖囓囕嗇唽S的尺寸及受力情況如圖所示。已知：軸的材料為碳鋼， 360MPa，s 200MPa；危險截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ上的有效應力集中系數(shù)k 1.9，尺寸系數(shù)1 0.7，表面質(zhì)量系數(shù)0.95。試確定軸的安全系數(shù)。計算時按無限壽命考慮，忽略剪力的作用。題4圖n=15r/min10年。每年工作300天，每天累計工作2小時。材料的疲勞曲線指數(shù)m=9，應力循環(huán)基數(shù)N=1070計算：①軸的壽命系數(shù)k；②軸的安全系數(shù)S。N上題中，如軸在每一小時內(nèi)的工作情況系按圖示的載荷圖譜作周期性的重復變動。要求使用的天數(shù)不變，但每天工作8小時。其他所有條件都不變。試確定：①壽命系數(shù)k；②安N全系數(shù)S。圖中F是載荷的最大值，與上題中的穩(wěn)定載荷值相等。0題6圖實心轉(zhuǎn)軸的危險截面上受有周期性波動的載荷：彎矩M=50—；扭矩T=0—。軸的材料為碳鋼，已知機械性能： 300Mpa， 170Mpa， 180Mpa， 100Mpa。s s 若截面直徑d=25mmk1.79k1.47，尺寸系數(shù)0.84， 0.78，表面質(zhì)量系數(shù)0.9，等效系數(shù)

0.34，

0.21。試確定安全系數(shù)S。計算時可按無限壽命考慮，忽略剪力的作用。第4章 摩擦、磨損、潤滑思考題摩擦狀態(tài)有哪幾種？各有何特點？按破壞機理分，磨損的基本類型有哪四種？各有何特點？如何防止這些類型的磨損發(fā)生？潤滑劑的作用是什么？常用潤滑劑有哪幾種？潤滑油的主要性能指標是什么？潤滑脂的主要性能指標是什么？第6章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動一、填空與選擇題受橫向轉(zhuǎn)矩的螺栓組采用鉸制孔時，每個螺栓所受的載荷是 。（1）相等的 （2）與到幾何中心距離成正比（3）與到幾何中心距離成反比 （3）都不等 在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設計中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是了 。（1）不致?lián)p傷螺栓頭和螺母 （2）增大接觸面積，不易松脫（3）防止產(chǎn)生附加偏心載荷 （4）便于裝配受橫向外載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，螺栓中所受軸向的載荷F等于 。0（1）FF （2）F （3）F

1 Fcc cc1 21.3F在受軸向載荷的緊螺栓強度計算公式

d

0]）中，F(xiàn)為 。ca 2 0 14（1）工作載荷 （2）預緊力（3）預緊+工作載荷 （4）工作載+殘余預緊力設計螺栓組時常把螺栓布置成軸對稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了 。（1）美觀（2）受力最小（3）聯(lián)接方便（4）結(jié)合面受力較均勻在確定緊螺栓聯(lián)接的計算載荷時，預緊力F比一般值提高30%，這是為了 因素。（1）螺紋上的應力集中 （2）螺栓桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)應力（3）載荷沿螺紋圈分布的不均勻性在軸向力作用時，用預緊力F來保證螺栓聯(lián)接的接縫不張開，此預緊力F 。（1）可以是任意值（2）小于作用力（3）等于作用力（4）大于作用力圖示螺旋拉桿，若A向逆時針擰螺母拉緊螺桿時，螺紋應取什么旋向 。（1）兩個均為左旋 （2）兩個均為右旋（3）螺紋1為左旋，螺紋2為右旋 （4）螺紋1為右旋，螺紋2為左旋題8圖受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，在工作載荷F和殘余預緊力F不變的情況下，要提高螺的疲勞強度，可以減小 剛度及增大 剛度。螺紋聯(lián)接防松的實質(zhì)是 。 受剪鉸制孔螺栓在橫向剪力作用下，螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生 和螺栓被 失效形式。螺紋聯(lián)接中常用的防松方法有 。計算螺栓抗拉強度時用 直徑，分析螺紋的受力時用 直徑。二、簡答題受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接有何特點？為什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預緊？預緊力F過大有什么結(jié)果？預緊力F果？螺紋升角的大小對自鎖和效率有何影響？寫出自鎖條件及效率公式。簡述提高螺紋聯(lián)接強度的四種措施。為了避免螺栓承受偏心載荷，應從結(jié)構(gòu)上采取哪些措施？聯(lián)接和傳動各常用什么螺紋？為什么？螺紋是怎樣形成的？若用降低螺栓剛度的辦法來提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度，試作力和變形圖說明之。舉兩種常用螺紋聯(lián)接的類型，并分別說明應用場合？螺紋有哪些主要參數(shù)？各參數(shù)間有何關系？距。螺旋副的傳動效率與螺旋頭數(shù)有什么關系？請利用計算螺旋副效率的公式進行分析。常用螺紋按牙形分為哪幾種？各有何特點？主要用途怎樣？三角形螺紋分為哪兩種？它們有什么特點？為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10？擰緊螺母及松退螺母時的效率如何計算？效率隨哪些因素而變化？各有哪些？螺栓的主要失效形式有哪些？提高螺栓聯(lián)接強度的措施有哪些？(a)當用受拉螺栓時；(b)當用鉸制孔用受剪螺栓時。20圖三、結(jié)構(gòu)改錯題與計算題如圖示，托架螺栓組聯(lián)接，試求在傾覆力矩M作用下，繞O-OA點不開縫，點不壓壞的強度條件（寫出結(jié)果式即可）題1圖 題2圖M12d=13mm，如螺桿與孔壁的擠0（的屈服極限σ=600Mpa，取剪切安全系數(shù)n=）S τ題3圖 題6圖一薄板用兩個M10P=600N間摩擦系數(shù)f=，防滑系數(shù)Kσ]=108Mpa，螺栓螺紋小徑d=8.376mm，試f 1校核該螺栓聯(lián)接是否安全可靠。凸緣聯(lián)軸器，用六個普通螺栓聯(lián)接，螺栓分布在D=100mm的圓周上，結(jié)合面摩擦系數(shù)防滑系數(shù)K（σ]=120Mpa）f試找出圖示螺紋聯(lián)接中的錯誤，并就圖改正。d e 5圖示為某受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的載荷變形圖（1）當工作載荷為2000N時，求螺栓所受總拉力及被聯(lián)接件間殘余預緊力（2）少？df=，2試求其效率并判斷是否自鎖？有一受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，預緊力F=4000N，軸向工作載荷在0~4000N變化，假設螺栓與被聯(lián)接件剛度相等，試計算：螺栓所受最大和最小載荷是多少？被聯(lián)接件間的壓緊力最大和最小值是多少？D=500mmF=0~12拉力。題9圖 題12圖圖為夾緊聯(lián)接，圖為支座，兩個圖中的結(jié)構(gòu)主要尺寸相同，且上下各用一個螺栓（提示：注意兩種結(jié)構(gòu)的失效形式有什么不同）題10圖Ba所示的夾緊聯(lián)接柄承受載荷Q=z=2L=300mmd=60mm，夾緊結(jié)合面摩擦系數(shù)f=，試確定聯(lián)接螺栓的直徑。B（1F設聯(lián)接柄對軸的壓力為R，則QLfRdB所以 RQL600300210N44fd 0.1560BFR21042 2（2）.確定螺栓直徑

1104N選螺栓材料為A3鋼，240Mpa，則安全系數(shù)s2200k[S]900(70000m)10S 2 7 2200 900(7000010000)2107S[]S

24058.97Mpa[S] 4.07S41.3F 41.3104Cd [] C

58.97

16.75mm根據(jù)手冊選M20六角螺栓。M20σ]=160Mpa，被聯(lián)接件結(jié)合面間的摩擦系數(shù)f=，若考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)k=,試計算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷Q。f如圖所示，缸徑D=500mm，蒸汽壓力p=，螺栓分布圓直徑D=640mm。為保證氣密性要求，0螺栓間距不得大于150mm。試設計此氣缸蓋螺栓組聯(lián)接。題13圖 題15圖上題圖示的氣缸蓋聯(lián)接中，已知：工作壓力在0到2N/mm2之間變化，氣缸內(nèi)徑20，用銅皮石棉墊片密封，試確定螺栓直徑。設圖示螺栓剛度為ccc=8cFF=1100N，1 2 2 1試求螺栓中的總拉力和被聯(lián)接件中的殘余預緊力。解：螺栓中的總拉力為FF c

c1100F1000 1122N0c1c 1c01 2 1 1聯(lián)接件中的殘余預緊力為FF c

8c1100F1000 22Nc2c 1c1 2 1 1由此可見螺栓所承受的總拉力F0比它所受的預緊力F

大。但總拉力（對預緊力而言）的增加量（）F11載荷比預緊力大，但被聯(lián)接件仍然處于被壓縮狀態(tài)，它們之間沒有分離。4M16250mm的外載荷為16kN，試求：作用在每個螺栓上的合成載荷；螺栓的最大剪應力；螺栓的最大擠壓應力。解（1）應用力的平移原理，將力P向接縫面中心O簡化，由題解圖可見螺栓組接縫面受向下的滑移載荷 P=16kN繞中心O旋轉(zhuǎn)的扭矩 T=16×425=6800Nm由于滑移載荷P的作用，各螺栓要承受的垂直剪切載荷為V=P/4=16/4=4kN因扭矩T的作用，各螺栓所受的剪切載荷R，而RTr

為maxR max2max z2ri1i由圖可見，rr1 2

rr3

r max

60275296.0mm,z4。故 R

Trmax

T 6800 17.7kNmax

4r2max

4r 496.0max按比例將剪力V與剪力R繪于題解圖中，并應用平行四邊形法則求得合力。求得最大合力的大小為 F =Fmax 1

=F= kN212d=17mm，螺栓桿剪切的危險截面面積是1A

d214

1724

227mm2所以剪應力為

Fmax

21.0103

92.5Mpa227由于鋼板與螺栓的接觸長度比較小，所以最大擠壓應力將發(fā)生在螺栓桿與鋼板的孔壁之間，其擠壓面積是 Ap

dt178136mm21所以擠壓應力是 p

FAFp

21.0103136

154.4Mpa題16圖題解16圖RR作用于包含X試分析底板螺栓組聯(lián)接的受力情況，并判斷哪一個螺栓受力最大？保證聯(lián)接安全工作的必要條件有哪些？題17圖（1）聯(lián)接的受力分析將RX、YHVaH=RcosθV=Rsinθ根據(jù)力的平移定理，將V力平移至接縫面中心O，并加上力矩M，如圖b所示，則得接縫面的載荷為V軸向力（使接縫面分離）V=Rsinθ傾覆力矩（使接縫面繞ZZ）M=-VlV同理，將H力平移到中心O，并加上力矩M，如圖c所示，則得載荷為H橫向力（使接縫面滑移）H=Rcosθ傾覆力矩（使接縫面繞ZZ）M=HhH根據(jù)力、力矩的疊加原理，聯(lián)接的受力情況為傾覆力矩 M=M+M=Hh-VlH V橫向力 V=Rsinθ軸向力 H=Rcosθ螺栓的受力情況FRV/8的軸向力作用；橫向力HMMZZZZZZ1-1（圖d，應對它進行強度校核。此聯(lián)接安全工作的必要條件根據(jù)以上的分析，除螺栓必須具有足夠的強度外，對聯(lián)接來說，在R力的作用下接縫面的應力狀態(tài)如圖d所示，由圖可見，為保證聯(lián)接的安全工作必須：接縫面右端的最大擠壓應力（∑σ=σσσ）小于或等于接縫面的許用擠壓應力[σ]max p v M Pσ—螺栓預緊力在接縫面產(chǎn)生的壓應力；p為了避免接縫面間產(chǎn)生間隙，接縫面左端的最小擠壓應力（∑σ=σσΣ）min p v m在橫向力H的作用下，接縫面不應產(chǎn)生相對滑動，即接縫面間的摩擦阻力應大于或等于H（8F-V）f>=H=，底板高h=340mm，寬b=150mm，載荷作用線與鉛垂線的夾角σ]=2Mpa，結(jié)合面摩擦系數(shù)f=，試設計此聯(lián)p s接。題18圖 題20圖在簡答題20題中，凸緣聯(lián)軸器傳遞的扭矩T=150Nm，載荷平穩(wěn)，螺栓數(shù)z=6D=100mmf=，可靠系數(shù)kf圖示某機構(gòu)上的拉桿端部采用粗牙普通螺紋聯(lián)接。已知：拉桿所受最大載荷F=15KN，載荷很少變動，拉桿材料為A3鋼，=216Mpa，[S]=，試確定拉桿螺紋的直徑。S第7章 鍵、花鍵、銷、成形聯(lián)接一、填空或選擇題平鍵的橫剖面為 。（1）橢圓 （2）圓 （3）半圓 （4）矩形平鍵聯(lián)接的可能失效形式有 。（1）疲勞點蝕 （2）彎曲疲勞破壞（3）膠合 （4）壓潰、磨損、剪切破壞等楔鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，前者對中性 。（1）好 （2）差 （3）相同 無法比較導鍵固定于 。（1）軸槽 （2）輪轂 （3）軸上零件 （4）軸端半圓鍵聯(lián)接具有 的特點。（1）對軸的強度削弱小 （2）工藝性差、裝配不方便（3）調(diào)心性好 （4）承載能力大銷聯(lián)接主要用于 。（1）傳遞較大載荷 （2）定位（3）承受靜拉應力 （4）承受疲勞循環(huán)拉應力楔鍵聯(lián)接中，楔鍵的工作面是 面。選擇普通平鍵時，根據(jù) 從國家標準中查取鍵的 尺寸，然后按輪轂寬選擇鍵長?；ㄦI聯(lián)接按其齒形不同，可分為 、 、 花鍵聯(lián)接。漸開線花鍵的定心方式有 、 。常用的無鍵聯(lián)接形式有 、 ?；ㄦI聯(lián)接的主要失效形式是 、 二、簡答題花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，有哪些特點？兩零件間使用定位銷為什么一般數(shù)目不少于兩個？矩形花鍵聯(lián)接外徑定心有何特點？應用于何場合？漸開線花鍵與齒輪齒形相比，有何差別？是怎樣加工的？為何矩形花鍵和漸開線花鍵應用最廣？三角形花鍵多用在什么場合？若某軸與輪轂的平鍵聯(lián)接強度不夠，應采取什么措施？為何采用兩個平鍵時，一般設置在同一軸段上相隔1800的位置？三、計算題某試驗臺的輸出軸端裝一卷筒，該處軸的直徑d=14mm，選用A型平鍵聯(lián)接，其中h=4mm，L=18mm，鍵及輪轂材料均為45號鋼，載荷平穩(wěn)，[]=130Mpa，試求此鍵聯(lián)接按ph2擠壓強度所能傳遞的轉(zhuǎn)矩。取h ，hh2某齒輪與軸之間采用B，且取hh2（h為鍵與轂的接觸高度，鍵及輪轂材料均為45σp]=130Mp，試校核該鍵聯(lián)接的擠壓強度。第11章帶傳動一、填空與選擇題帶傳動正常工作時，小帶輪上的滑動角 小帶輪的包角。（1）大于 （2）小于 （3）小于或等于 （4）大于或等于三角帶傳動中帶輪最常用的材料是 。（1）A3 （2）45鋼 （3）HT15-33 （4）塑料設計中限制小帶輪的直徑D1 D1min，是為了 。（1）限制帶的彎曲應力 （2）限制相對滑移量（3）保證帶與輪面間的摩擦力 （4）輪在軸上安裝的需要帶傳動的設計準則是 。保證帶具有一定的壽命保證帶不被拉斷保證不發(fā)生彈性滑動的情況下，帶又不被拉斷保證傳動不打滑的條件下，帶具有一定的疲勞強度正常工作條件下的帶傳動，在接觸面上帶與帶輪間 。（1）速度完全一致 （2）存在彈性滑動（3）存在打滑 （4）存在彈性滑動與打滑三角膠帶按剖面尺寸大小分 等型號，其公稱長度是指 長度。帶傳動最大的有效圓周力隨著 ， ， 的增大而增大。帶是處于 應力下工作的，這將使帶容易產(chǎn)生 破壞。一般帶傳動的失效形式是 和 二、簡答題制？小帶輪包角范圍如何確定？為什么？在相同的條件下，為什么三角膠帶比平型帶的傳動能力大？的？分別說明理由。（a） 3在設計帶傳動時，能否認為帶速與帶的傳遞功率成正比，為什么？帶傳動與齒輪傳動及鏈傳動比較有哪些優(yōu)缺點？即為帶傳動的有效拉力？之間，若帶速超出此范圍會有什么影響？帶傳動的打滑經(jīng)常在什么情況下發(fā)生？打滑多發(fā)生在大輪上還是在小輪上？剛開始打滑F(xiàn)/F1 2少？在什么位置？的影響，帶傳動的速度將如何變化？具有張緊輪的帶傳動有何利弊？張緊輪應放在什么位置？為什么？和是否合理，為什么？三、計算題帶傳動中主動輪轉(zhuǎn)速n=955rpD=D=0.2B1.4（長度系數(shù)K=，1 1 2 L單班、平穩(wěn)工作。問傳遞功率7Kw，需幾根膠帶？P=d1=100mmn1=1200rpm是松邊拉12力F2的兩倍，試求F、F12

的值。P=v=10m/s的兩倍，試求緊邊F，有效圓周力F及初拉力F。1 e 0已知帶傳動的功率P=5Kw，小帶輪直徑d1=140mm，轉(zhuǎn)速n1=1440rpm，大帶輪直徑D=400mm，三角膠帶傳動的滑動率ε=2%，求從動輪實際轉(zhuǎn)速n；求空載時從動輪轉(zhuǎn)速2 2n；求有效圓周力F。2 eD=100mmD=400mmn=600r/min，1 2 1三角膠帶傳動的滑動率ε=2%，求從動大帶輪的轉(zhuǎn)速n。2三角膠帶傳動傳遞的功率Ｐ＝v=10m/5F=5F。1 2求緊邊拉力F和有效拉力F。1，主動輪轉(zhuǎn)速n=350r/min，主動輪直徑D=450mm，傳動的中心1 1a=1500mm，從動輪直徑D=650mmf=。求帶速、小帶2輪包角α、帶長及緊邊拉力F。1 1帶傳動的主動輪轉(zhuǎn)速n=1450r/min，主動輪直徑D=140mm，從動輪直徑D=400mm，傳動的1 1 2中心距a1000mm，取工作情況系數(shù)KA數(shù)Z。圖示攪拌機采用三角膠帶傳動，主動輪轉(zhuǎn)速n=1430r/min，主動輪直徑D=100mm，從動輪1 1轉(zhuǎn)速n=572r/mi（攪拌轉(zhuǎn)速，傳動中心距a500m，采用A型三角膠帶，根數(shù)Z=，工2作情況系數(shù)K=。試求允許傳遞的最大功率和軸上壓力。A題9圖12章齒輪傳動一、填空與選擇題齒輪傳動按接觸疲勞強度設計確定d時（d 1 1

，[σ]應2KT2KT31uu(Z ZZE H)2d[]H取 。（1）max{[σ]，[σ]} （2）min{[σ]，[σ]}H1 H2 H1 H2（3）[σ] （4）[σ]H1 H2錐齒輪彎曲強度計算中的齒形系數(shù)Y應按 確定。fa（1）齒數(shù)Z （2）Z/cos2 （3）Z/cos （4）Z2/cos 由直齒和斜齒圓柱齒輪組成的減速器，為使傳動平穩(wěn)，應將直齒圓柱齒輪布置在 。（1）高速級 （2）低速級 （3）高速級或低速級 （4）無法判斷齒輪傳動中，當齒輪分度圓直徑不變時，將模數(shù)加大，其接觸強度將 ，彎曲強將 。（1）提高 （2）降低 （3）不變 （4）無法判斷變化情況斜齒輪彎曲強度計算中的齒形系數(shù)Y應按 確定。fa（1）齒數(shù)Z （2）Z/cos3 （3）Z/cos （4）Z2/cos一對齒輪嚙合傳動時，大、小齒輪上齒面的接觸應力 。（1）H1H2 （2）H1H2 （3）H1H2 （4）不能判明大小關系開式齒輪傳動中，保證齒根彎曲應力F]F，主要是為了避免齒輪的 失效。（1）輪齒折斷 （2）齒面磨損 （3）齒面膠合 （4）齒面點蝕在齒輪傳動中，提高其抗點蝕能力的措施之一是 。（1）提高齒面硬度 降低潤滑油粘度（3）減小分度圓直徑 減少齒數(shù)在直齒圓柱齒輪傳動中，若齒輪的接觸強度足夠，而彎曲強度稍差時，首先考慮的改進施是 。（1）增大中心距 （2）保持中心距不變將模數(shù)增大、齒數(shù)減少（3）齒數(shù)不變、加大模數(shù) （4）增大齒數(shù)在齒輪傳動中，為減少動載荷，可采取的措施是 。（1）改用好材料 （2）提高齒輪制造精度（3）降低潤滑油粘度 （4）加大模數(shù)在齒輪傳動中，提高其彎曲強度的措施之一是 。（1）提高齒面硬度 （2）降低潤滑油粘度（3）減小模數(shù) （4）減小壓力角在齒輪傳動中，為改善齒端偏載現(xiàn)象，可采取的措施之一是 。（1）增加齒寬 （2）將齒輪輪齒做成鼓形齒（3）把齒輪懸臂布置 （4）提高齒面硬度2KTY Y Y Y Y31在確定齒輪模數(shù)m31

Z2d 1

(Fa[]

Sa)的公式中(F

Fa

Sa)應按 確定。FY（1）min{

YFa1

Sa1

Y, Fa

Y Y Y Y YSa2} （2）Fa1Sa1, Fa2 Sa2}[]F1Y Y

[]F2

[]F1Y Y

[]F2（3）

Fa1[]

Sa1F1

（4）Fa2 Sa2[]F2設計一對齒數(shù)不同的輪齒時，若需校核其彎曲強度時，一般 。（1）對大、小齒輪分別校核 （2）只需校核小齒輪（3）只需校核大齒輪 （4）應校核哪一個齒輪，無法判斷齒輪傳動中，通常應使小齒輪材料或硬度要好于大齒輪的，這是因為 。（1）小輪齒面摩擦力大 （2）小輪齒面的接觸應力高于大齒輪的（3）小齒輪的應力循環(huán)次數(shù)多 （4）小齒輪線速度高、振動大閉式齒輪傳動中，常見的兩種疲勞損壞是 和 。閉式軟齒面齒輪傳動，一般應按 強度進行設計，然后再校核 強度。閉式硬齒面齒輪傳動，一般應按 強度進行設計，然后再校核 強度。直齒圓錐齒輪的強度計算，是按其 齒輪進行分析的。斜齒圓柱齒輪的強度計算，是按其 齒輪進行分析的，同時還考慮了斜齒輪本身的點。齒輪傳動進行彎曲疲勞強度計算，這是為了避免齒輪在預定使用期內(nèi)產(chǎn)生 而失效。齒輪傳動進行接觸疲勞強度計算，這是為了避免齒輪在預定使用期內(nèi)產(chǎn)生 而失效。標準直齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)Y與齒輪的 和 有關。fa斜齒輪的螺旋角β常用值為80~150，過大會使斜齒輪的 過大，過小又顯示不出斜齒輪的優(yōu)點。二、簡答題齒輪傳動的主要失效形式有哪些？齒輪傳動的設計準則通常是按哪些失效形式計算的。為提高齒面的抗點蝕能力，試至少舉出三種措施。為提高齒輪輪齒抵抗彎曲折斷的能力，試至少舉出三種措施。1）當齒輪1（）當齒輪2主動時，試分析齒輪2的應力循環(huán)特性r題4圖在齒輪傳動中，為減小動載荷，試至少舉出三種措施。在齒輪傳動中，為減輕齒輪的齒端偏載，試至少舉出三種措施。在圖示二級減速裝置中，為什么將圓錐齒輪布置在高速級？題7圖 題8圖IIP17Kw，n=174r/min，蝸桿傳動的效2 2率η=，齒輪傳動的效率η=。支承損失不計，試求各軸上的扭矩，已知條件如下：1 2傳動件1223齒數(shù)Z3512149模數(shù)m（mm）8833齒輪傳動強度計算中引入的載荷系數(shù)K在閉式齒輪傳動中，當d1一定時，應如何選擇齒數(shù)Z1？并簡述理由。齒輪傳動中，對齒輪的材料和熱處理的基本要求是什么？說明理由。）軟齒面齒輪HBS35（）硬齒面齒輪HBS>35）熱處理方法有那些？（1）設計斜齒圓柱齒輪傳動時，當中心距aa取什么措施？齒輪傳動中的外部附加動載荷和內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生的原因是什么？試述使用系數(shù)KA載荷系數(shù)Kv的物理意義，其值與哪些因數(shù)有關？高速齒輪進行齒頂修緣是為了什么？試述齒向載荷分布不均的原因及其改善措施Kβ的物理意義。為什么遠離扭矩輸入端（或輸出端）如不能如此安置齒輪，而又希望齒向載荷分布較均勻時，可采取哪些措施？試述齒間載荷分配系數(shù)的物理意義。為何并分析Kα1？iam并相應地增加齒數(shù)Z1、Z2，試問對其彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度各有何影響？在閉式傳動中，如強度允許，這樣減小模數(shù)m增加齒數(shù)Z有何益處？意什么問題？斜齒圓柱齒輪設計中，如何利用分度圓螺旋角β值的改變進行幾何尺寸的調(diào)整？在兩級圓柱齒輪傳動中，如其中有一級用斜齒圓柱齒輪傳動，它一般是用在高速級還是低速級？為什么？為什么在斜齒圓柱齒輪傳動中F=-F、F=-F、而在直齒圓錐齒輪傳動中，F(xiàn)=-F、a1 a2 r1 r2 a1 r2F=-F？如何確定作用在斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪上的軸向力的方向？r1 a2三、計算題某直齒圓-斜齒圓柱齒輪減速器及主動輪1的轉(zhuǎn)向如圖示，已知錐齒輪齒寬系數(shù) =、RZ=25Z=50，模數(shù)m=5mm，斜齒輪Z=21Z=84，模數(shù)m=6mm31 2 3 4 n螺旋角β為何旋向及多少度時，能使II軸上傳動件的軸向力完全抵消？題1圖圖示為蝸桿-齒輪傳動裝置，右旋蝸桿1為主動件，為使軸IIIII（）2）斜齒輪、43）I上傳動件的受力（用各分力表示）情況。題2圖W時的轉(zhuǎn)向如圖示，卷筒與蝸輪4固定在同一軸上，設計時要求在提升重物時，使軸II上傳動件的軸向力相互抵消，）如保持其它傳動件位置不變，從動錐齒輪應放在Z還是z2

的位置？（2）蝸輪、蝸桿輪齒的旋向（）I上傳動件的受力情況（用各分力表示。題3圖 題4圖1W（1螺桿5和錐齒輪42I12（）II上的受力情況（用各分力表示。II上傳動件軸向力完全抵消，試確定）斜齒輪34（）斜齒輪、4II上傳動件受力情況（用各分力表示。題5圖題6圖1n51II上傳動件軸向力完全抵消，試確定（1）斜齒輪、2（2）蝸輪6的轉(zhuǎn)向及其輪齒的旋向）I上傳動件受力情況（用各分力表示。圖示兩級斜齒圓柱齒輪傳動，其主動輪1nI1扭矩TZ=2m=4m，=14（1）試確定主動輪上所受的徑向力F、軸向力F及圓1 1 n r1 a1周力F大小和方向（用圖表示（）I上傳動件軸向力相互抵消，試確定斜齒輪t13、4輪齒的旋向。題7圖 題8圖In1

6n（順6時針I(yè)I上傳動件軸向力相互抵消，試確定1）斜齒輪3、4及蝸輪、蝸桿）I上傳動件受力情況（用各分力表示。6n6（逆時針）5n5，如圖（）I（）II上傳動件受力情況（用各分力表示。題9圖圖示為斜齒輪、蝸桿傳動裝置，其兩級傳動的中心距是一樣的，已知斜齒輪齒數(shù)Z=20、1Z=40m=6mZ=3m=8mq=1的轉(zhuǎn)向n及輪齒旋向如圖示（1）2 n 4 1試確定斜齒輪螺旋角β（2）II上傳動件軸向力相互抵消，試確定齒輪2、44II上傳動件的受力情況（用各分力表示。題10圖 題11圖1為主動件，其轉(zhuǎn)向n1IIIII力相互抵消，試確定（）若保持其它傳動件位置不變，錐齒輪5應放在錐齒輪6的左側(cè)還是右側(cè)？）蝸輪、斜齒輪、4（3）I況（用各分力表示。圖示兩級斜齒輪傳動，已知條件如圖，主動輪1的轉(zhuǎn)向n1II力完全抵消，試確定（）斜齒輪3、4的螺旋角β的大小及輪齒的旋向2）軸II上傳動件的受力情況（用各分力表示。題12圖 題13圖設計圖示的卷揚機用閉式雙級直齒圓柱齒輪減速器中高速級齒輪傳動P1n=960r/Min，高速級傳動比i151試求一對嚙合齒輪的大、小齒輪對于彎曲疲勞為等強度的條件式。并求大、小齒輪彎曲應力之間的關系式。解：圓柱齒輪的大、小齒輪輪齒彎曲疲勞強度計算公式為： 2KTY YYY] （1）Fbd1 Fa1 Sa1 FF1 n 2KTY Y YY] （2）F2bd1 Fa2 Sa2 FF21 n解（1（2）兩式中后面的兩式，即得其大、小齒輪彎曲疲勞強度條件式Y(jié)F

[]Y F2Fa1

Sa1

Fa2

Sa2

YF

]Y F

，則表明小齒輪彎曲強度低于大Fa1 Sa1 Fa2 Sa2解（1（2）兩式中前面的等式，又可獲得大、小齒輪彎曲應力間的關系式Y(jié)Fa1

F1YSa1

YFa2

F2YSa2利用該式，將可在已知一個齒輪的應力后，方便地求得另一齒輪的應力。有一單級斜齒圓柱齒輪減速器，已知：中心距a=300mm，小齒輪齒數(shù)Z=39，大齒輪齒數(shù)1Z=10m和分度圓螺旋角β及其他主要尺寸。2 n解（1）求模數(shù)mn

及分度圓螺旋角β 2 2 m 2 2 n 4.054cos Z Z1 2

39109應取mn

=4mm。再配湊βm (Z Z) 4(39109)arccos n 1 2 arccos 90222a 2300（2）其他主要尺寸分度圓直徑d z1mn 394 158.108mm1 cos cos9022d z2mn 1094 441.892mm2 cos cos9022齒頂高和齒根高h (h*a an

C*)mn

(10.25)45mm齒頂圓直徑d da1 1

2ha

158.10824166.108mmd da2

2ha

441.89224449.892mm在如圖所示的二級斜齒圓柱齒輪減速器中，已知：高速級齒輪Z=21，Z=52，m=3mm，1 2 n1 120743Z=27，Z=54，m=5mmP=10kW，n=1450r/min。1 3 4 n2 1 1齒輪嚙合效率1

=，滾動軸承效率2

0.99。試求：低速級小齒輪的齒（旋）向，以使中間軸上的軸承所受的軸向力較小；低速級斜齒輪分度圓螺旋角β為多少度時，中間軸上的軸承所受的軸向力完全抵2消？各軸轉(zhuǎn)向及所受扭矩；齒輪各嚙合點作用力的方向和大小（各用三個分力表示。解：中間軸上的齒輪的齒向相同，即低速級小齒輪的齒向為左旋，如題解圖所示，可使中間軸上的軸承所受的軸向力較小。為使中間軸上的軸承所受的軸向力完全抵消，必須使F Fa1 a2即 F tgt1 I

Ft3

tgII2T1 2

2Ti 1

21 2

tgtg

d I1d3 tg

d3d3

II527cos527cos3521II2cosII d1

i1 1

I d I I2 1 2IsinII

527(352)0.980.99

sin1207430.1874所以 II

10.80但當II

10.80時m (z z) 5(2754)a n 3 4 206.15mmII 2cosII

2cos10.80中心距a 應取整數(shù)，令a 206mm，則II II arccos

(z3

z) 5(2754) 4 arccos 10034 II 2aII

2206各軸轉(zhuǎn)向如題解圖所示，各軸扭矩為P 10I軸 T1

9.55106 n1

9.55106 65900Nmm145052軸 T2

Ti

1

65900

0.980.991.583105Nmm2154軸T3

T i

1

1.583105 0.980.993.07105Nmm27齒輪各嚙合點作用力的三個分力的方向如題解圖所示，其大小可求得如下F Ft1 t2

2T1 d1

2659000.992025N321cos120743F F

tgn

2025tg200753.8NFr1 r2F

cosI

cos120743F Fa1 a2

F tgt1

2025tg120743435.2NF Ft3 t4

2T2 d3

21.5831050.992282.3N527cos1003437F F

t

tgn

2282.3tg200845NFr3 r4F

cosII

cos1003437F Fa3 a4

F tgt3

2282.3tg1003437426N題16圖=24，z=48，b=25mm，小錐齒輪傳遞功率1 2P=2Kw，n=160r/min，試求齒輪嚙合點作用力的方向和大小（各用三個分力表示。1 1題17圖13章蝸桿傳動一、填空與選擇題磨削時沒有理論誤差、精度較高的普通圓柱蝸桿是 。（1）延伸漸開線蝸桿 （2）漸開線蝸桿（3）阿基米德蝸桿 （4）圓弧面蝸桿標準蝸桿傳動的中心距計算公式應為 。（1）a

1m(Z2

Z) a2

1m(qZ)2 2（3）a

1m(qZ2 t 2

) a

1m(qZ2 n 2設變位前后蝸桿傳動的傳動比分別為i（變位前）和i（變位后，則二者之間應有如下系： 。（1）ii （2）ii （3）ii （4）不一定設變位前后蝸桿傳動的中心距分別為a（變位前）和a（變位后，則二者之間應有如下關系： 。（1）aa （2）aa （3）aa （4）不一定蝸桿蝸輪嚙合面間的滑動速度V與蝸桿的圓周速度V之間有如下關系 。2 1（1）V=V （2）V>V （3）V<V （4）V與V沒有關系2 1 2 1 2 1 2 1蝸桿傳動的主要失效形式是 。（1）齒面疲勞點蝕 根的彎曲折斷（3）齒面的膠合和磨損 面的塑性變形蝸桿傳動的油溫最高不應超過 。（1）300C （2）500C （3）800C （4）1200C其它條件相同時，若增加蝸桿頭數(shù)，則滑動速度 。（1）增加 （2）減小 （3）保持不變 （4）不一定蝸桿主動時，為提高蝸桿傳動的效率，可 。（1）增加蝸桿頭數(shù) （2）增加蝸輪齒數(shù)（3）增大蝸桿模數(shù) （4）增大蝸桿特性系數(shù)q（5）增大蝸桿的螺旋角蝸桿傳動的主平面是指 的平面。變位后蝸輪的分度圓與節(jié)圓（是、否）重合。蝸桿主平面內(nèi)的分度線與節(jié)線（是、否）合。閉式蝸桿傳動裝置的功率損耗包括 、 及 三部分。對于下蝸桿式或側(cè)蝸桿式的傳動，浸油深度應為 ，當為上蝸桿式時浸油深度為 。二、簡答題桿形狀和尺寸有什么關系？什么是自鎖蝸桿傳動？自鎖的條件是什么？蝸桿傳動為什么要引入直徑系數(shù)q？蝸桿傳動為什么要限制蝸輪齒數(shù)27z 80？2為什么蝸桿的螺旋線升角λ一般都小于280？蝸桿的熱平衡計算不滿足要求時可采取哪些措施？設蝸桿的螺旋角為β，蝸桿副的當量摩擦系數(shù)為f，若ctg f，傳動時蝸輪能否帶1 1動蝸桿？某蝸桿傳動傳動比i=20，蝸輪齒數(shù)Z=40，模數(shù)m=5mm，蝸桿頂圓直徑d=60mm，試求：2 a1蝸桿的直徑系數(shù)q；蝸輪的螺旋角β2中心距。已知標準蝸桿傳動的2，試計算蝸桿蝸輪的分度圓直徑d，頂圓直1徑d，蝸輪螺旋角β及中心距a。a 2設計某分度機構(gòu)的蝸桿傳動。要求i=45100mm，試確定主要參數(shù)ZZ1 2m、q及λ。圖示蝸桿傳動中，已知ω及

的方向，試確定F、F、F、F、F

、ω的方向以及蝸2 a2

t1 t2

r1 r2 a1 1桿的螺旋線方向，并在圖上標出。題11圖很少采用蝸桿傳動？圓柱蝸桿傳動的標準模數(shù)是什么？蝸桿軸向模數(shù)mzpx 1 x導程p，蝸桿直徑系數(shù)q和蝸桿導程角γ之間各有什么關系？z如何較恰當?shù)剡x用蝸桿傳動的傳動比izz1 2目的和特點。為什么蝸桿傳動的傳動比只能表達為i=z/zi=d/d2 1 2 1蝸桿傳動常見的失效形式有哪些？其強度計算準則是什么？蝸桿傳動常用的材料組合是哪些？各有什么特點？如何選用？為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？可采用哪些措施來改善散熱條件？三、分析計算題工具顯微鏡頭部采用了蝸桿蝸輪、斜齒條斜齒輪作升降機構(gòu)，其參數(shù)如圖所示。試確定：手輪順時針方向轉(zhuǎn)一圈齒條移動的距離和方向；要使蝸輪軸上的軸向力抵消一部分，則斜齒輪和斜齒條各取什么旋向？如要使蝸輪軸上的軸向力完全抵消，則斜齒輪的螺旋角β應取多大？（效率η=，且不計齒輪副和軸承的效率）題1圖 題2圖m=8，Z1=1，Z2=40，蝸桿分度圓d=64mm，卷筒直徑D=200mm。求：1蝸桿轉(zhuǎn)一圈，物體G欲使蝸桿按圖示方向轉(zhuǎn)動時，物體G標出蝸桿蝸輪嚙合點各分力的方向。若蝸桿蝸輪齒面間的當量摩擦系數(shù)f=，這機構(gòu)是否自鎖？圖示為一標準蝸桿傳動，蝸桿1Tm=3mm，軸向壓1力角α=200，頭數(shù)Z2，q=12，Z=50，嚙合效率1 2212題3圖 題4圖圖示為一手動起重機，手柄轉(zhuǎn)動方向如圖所示，欲使重物上升，問：蝸桿螺旋線方向；欲使蝸桿軸向力能被斜齒輪軸向力抵消一部分，齒輪12畫出蝸桿嚙合點處作用力Ft、Fr、Fa的方向。圖示為二級蝸桿傳動，已知兩蝸桿的螺旋線方向均為右旋，軸I示，軸III為輸出軸，試在圖上畫出：各蝸桿蝸輪齒的螺旋線方向（并用文字說明旋向；III的轉(zhuǎn)向；23的受力方向（畫在嚙合點處。點作用力的方向（各用三個分力表示。試標出圖中兩種傳動形式的蝸桿、蝸輪及齒輪的轉(zhuǎn)向，繪出其嚙合點的受力圖（分力表示，并分析這兩種傳動形式的優(yōu)缺點。圖示為起升機構(gòu)傳動簡圖，已知：電動機軸轉(zhuǎn)向n，重物Q運行方向（圖中定：電動機轉(zhuǎn)向及重物Q方向如圖所示時，蝸桿螺旋線的旋向（在圖中繪制；12，蝸桿34FtFrFa（繪入圖中）在圖中繪出：各輪轉(zhuǎn)向；使Ⅰ、Ⅱ軸軸承所受軸向力較小時的斜齒輪輪齒的旋向；各嚙合點處所受的各分力FFFt r a題5圖題6圖 題7圖題8圖題9圖有一動力傳動用標準蝸桿傳動，要求蝸桿頭數(shù)z=1，蝸輪齒數(shù)z=80，中心距a=180mm，采1 2用蝸輪滾刀加工蝸輪，試配置該傳動的主要參數(shù)m、d及γ。1第14章鏈傳動一、填空與選擇題鏈傳動屬于下列傳動中的 。（1）工作元件直接接觸的嚙合傳動 中間柔性件的嚙合傳動（3）工作元件直接接觸的摩擦傳動 中間柔性件的摩擦傳動如大鏈輪的齒數(shù)超過極限值Z=12，則 。（1）鏈條的磨損快 （2）鏈條磨損后，易發(fā)生“脫鏈”現(xiàn)象（3）鏈傳動的動載荷大與沖擊作用大 （4）鏈傳動的噪音大鏈傳動設計中限制小鏈輪齒數(shù)不小于9齒是為了 。（1）防止脫鏈現(xiàn)象 止小鏈輪轉(zhuǎn)速過高（3）提高傳動平穩(wěn)性 證鏈輪輪齒的強度鏈傳動中當其它條件不變的情況下，傳動的平穩(wěn)性隨鏈條節(jié)距P 。（1）減小而提高 小而降低（3）增大而提高 大而不變鏈傳動中合理的鏈條長 。（1）應等于奇數(shù)倍鏈節(jié)距 （2）應等于偶數(shù)倍鏈節(jié)距（3）可以為任意值 （4）按鏈輪齒數(shù)來決定套筒滾子鏈磨損后將會導致 。（1）銷軸破壞 （2）套筒破壞（3）鏈板的破壞 （4）破壞鏈條、鏈輪的嚙合（脫鏈）下列鏈傳動的傳動比公式中 式是錯誤的。n z T d（1）i

2 （3）i

（4）i 212 n2

12 z1

12 T1

12 d1鏈傳動中鏈條的平均速度V為 。（1）dn11

dn2 2

zn11

p （4）znpd11 1低速鏈傳動中V<0.6m/，這時鏈的主要破壞形式是 。（1）沖擊破壞 （2）鏈條鏈板的磨損（3）膠合 （4）過載折斷鏈傳動軸線相對位置的布置 。（1）相交成直角 （2）相交成一定角度（3）成直角交錯 （4）軸線平行鏈傳動的鏈節(jié)距P，鏈輪齒數(shù)為Z，計算鏈輪分度圓半徑的正確公式應為 。p zp（1）R（3）R

（2）R2sin1800 2zp zp（4）R2sin3600z

4鏈傳動中的動載荷，隨著 、 增大而增大。鏈節(jié)數(shù)常取為 數(shù)，鏈輪數(shù)，應取與鏈節(jié)數(shù) 。設計一減速機構(gòu)，包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動，從高速到低速的順序，最是 ， ， 。二、簡答題鏈傳動為何小鏈輪齒數(shù)ZZ1 2與帶傳動及齒輪傳動相比較，鏈傳動有哪些優(yōu)缺點？恒定的？在什么條件下是恒定的？試簡述鏈傳動中動載荷產(chǎn)生的主要原因，影響它的主要因素有哪些？鏈傳動有哪幾種主要的失效形式？鏈傳動的傳動比寫成

z2

是否可以？如有錯誤，錯在何處？n12 z n Dn1 2 1低速鏈傳動的主要失效形式及設計準則是什么？鏈傳動的實用功率曲線圖是在什么條件下得到的，在實際使用中要進行哪些項目修正？圖示鏈傳動的布置形式，當小鏈輪為主動時，應按什么方向旋轉(zhuǎn)比較合理？為什么？題9圖鏈傳動會發(fā)生“脫鏈”現(xiàn)象，其主要原因是什么？如何減小這種影響？鏈速vzp鏈條節(jié)數(shù)一般取偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)一般取奇數(shù)，其中有什么理由？滾子鏈傳動的傳動比i受哪些因素的限制？畫出套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)圖。三、分析計算題一鏈式運輸機驅(qū)動裝置采用套筒滾子鏈傳動，鏈節(jié)距P=25.4mmZ=17，從1動鏈輪齒數(shù)Z=69，主動鏈輪轉(zhuǎn)速n=960r/min，試求：2 1鏈條的平均速度V；鏈條的最大速度V和最小速度V；max min平均傳動比P=12.7mmZ=74，磨損后鏈節(jié)距的允許增量2為ΔP=0.32mm，試求大鏈輪節(jié)圓直徑的允許增量ΔD。圖示傳動鏈的齒數(shù)Z，鏈節(jié)為P，鏈輪節(jié)圓直徑為D，鏈節(jié)磨損后，鏈節(jié)距增至P+ΔP圓直徑增至D+ΔD，試導出鏈節(jié)磨損后鏈輪節(jié)圓直徑增量題3圖某單列套筒滾子鏈傳動，所需傳遞功率P=，鏈節(jié)距已選定為P=15.875mmn1=150rpm，從動輪轉(zhuǎn)速n2=50rpm，應使鏈速V0.6m/s，試求：大小鏈輪的齒數(shù)Z1Z2及鏈速V；鏈的工作拉力；大小鏈輪的節(jié)圓直徑。已知一套筒滾子鏈傳動，鏈節(jié)距 P=19.05mm，主動輪齒數(shù)Z=15，從動輪鏈輪轉(zhuǎn)速1n=200r/min，平均傳動比i=3，中心距a=650mm，試求：2主動鏈輪的節(jié)圓圓周速度V1鏈的平均速度V；鏈速波動的百分比和鏈的最大加速度。某攪拌機用電動機驅(qū)動，低速級采用的是鏈傳動，輸入功率P=5Kwn=50r/min，如120A（20A1 2鏈單排鏈極限拉伸載荷Q=，工作情況系數(shù)K=）A自行車的鏈傳動，主動大鏈輪齒數(shù)Z=48，小鏈輪齒數(shù)Z=18，試問：1 2自行車為何采用鏈傳動而不采用帶傳動？平均傳動比等于多少？（3）28英寸（D=711.2mm）的自行車走一公里時，車輪要轉(zhuǎn)幾圈？大鏈輪要走幾圈？鏈傳動由于多邊形效應，鏈在每一瞬時的鏈速和瞬時傳動比一般不等于常數(shù)，試推導出：平均鏈速和瞬時鏈速V主、從動鏈輪節(jié)圓圓周速度VV1 2瞬時傳動比的表達式。一套筒滾子鏈傳動，已知：鏈節(jié)距p=15.875mm，小鏈輪齒數(shù)z=18，大鏈輪齒數(shù)z=60，中1 2a==730mm，小鏈輪轉(zhuǎn)速n=730r/min，載荷平穩(wěn)，試計算：1鏈節(jié)數(shù)；鏈所能傳動的最大功率；鏈的工作拉力。第16章軸一、填空與選擇題1.軸上零件的軸向定位方法有、等。2.軸上零件的周向定位方法有、等。3.提高軸的疲勞強度的措施有、等。4.軸靜強度校核的目的是。5.軸的剛度校核計算，包括、剛度的計算。6.軸的臨界轉(zhuǎn)速是。7.轉(zhuǎn)軸工作時主要承受。（1）純扭矩 （2）純彎矩（3）扭矩和彎矩 （4）摩擦力矩軸的設計計算準則為：軸在滿足強度要求的情況下，要有足夠的 。（1）強度和震動穩(wěn)定性 （2）剛度和強度（3）強度和撓度 （4）剛度和振動穩(wěn)定性M2M2T)2ca（1）1

]b1

中，對于對稱循環(huán)變化的扭矩，α取值為 。]（3） b（4）]b0

]b自行車的前軸是 。（1）心軸 （2）轉(zhuǎn)軸（3）傳動軸兩級圓柱齒輪減速器中，低速軸所傳遞的扭矩與高速軸所傳遞扭矩相比 。（1）前者大 （2）后者大（3）兩者一樣大 （4）兩者無法比較若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳素鋼改為合金鋼，軸的剛度 。（1）不變 （2）降低 （3）增加 （4）不定圖中II軸是 。（1）轉(zhuǎn)軸 （2）傳動軸 （3）固定心軸（4）轉(zhuǎn)動心軸題13圖設計高速軸時，應特別注意考慮 二、簡答題軸的作用是什么？心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動軸的區(qū)別是什么？在進行軸的結(jié)構(gòu)設計時，軸的結(jié)構(gòu)應滿足哪些要求？當旋轉(zhuǎn)軸上作用恒定的徑向載荷時（如圖3所示環(huán)應力、脈動循環(huán)應力還是靜應力？為什么？題3圖僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，為什么只提高了軸的強度，而不能提高軸的剛度？為保證軸上零件能緊靠定位面，軸肩處的圓角半徑rP3n公式P3n

有何用處？其中A取決于什么因素？計算出的d應作為軸上哪一部分的直徑？按許用應力驗算軸的強度時，危險剖面取在哪些剖面上？為什么？大直徑要比等徑光軸大？軸受載以后，如果產(chǎn)生了過大的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，對軸的正常工作有什么影響？應如何決定？軸的剛度計算內(nèi)容包括哪些？什么叫剛性軸？什么叫撓性軸？特點？這些計算方法與結(jié)構(gòu)設計如何配合進行？齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑要比高速軸的直徑粗得多？M當=M2(T)2中，α的含義是什么？其大小如何確定？如何提高軸的疲勞強度？如何提高軸的剛度？圖示為軸上零件的兩種布置方案，功率由齒輪A1T21T，且T>T2 1 2題18圖三、分析計算題如圖示，二級斜齒圓柱齒輪減速器由高速軸I輸入的功率P=40K，轉(zhuǎn)速n=590r/mi，軸材料為45號鋼]=30MP。初估三根軸的直徑（慮功率損耗。題1圖 題2圖如圖所示的旋轉(zhuǎn)軸，軸上受有徑向力F和軸向力FAr a并求出最大應力、最小應力、平均應力和應力幅，已知條件如圖示。已知一心軸受徑向載荷FA3σ]=100Mpa，試計算該軸的直徑。r b題3圖 題5圖37n=960r/minτT]=40Mp，傳動軸的直徑應為多少？要求1）按實心軸計算）按空心軸計算，取內(nèi)外徑之比為。如圖已知一轉(zhuǎn)軸Fr1=Fr2=，F(xiàn)t1=4KN，F(xiàn)t2=2KN，α=，試求：xozxoy扭矩圖；最大當量彎矩Mmax，并指出其位置。有一雙輪手推車如圖示，已知車上載荷Q=480K（包括車身自重，輪軸材料采用A3鋼，屈服極限σS=240Mpa，安全系數(shù)n=，試計算輪軸最大受載截面直徑d（C兩點）題6圖 題7圖某鐵路貨車，一級車廂及其上重物總重Q=480KN根軸上的力如圖所示，該力距鋼軌中心線約210mm，考慮偏載等因素，取載荷系數(shù)k=，車軸材料A5σ=80Mpa，試確定車輪A-Ab-1單級齒輪減速器由電動機直接驅(qū)動Pn=1450rpZ=20Z=5，1 2減速器傳動效率，求減速器輸出軸的功率和扭矩。題8圖 題9圖圖示為起重機卷筒軸的四種結(jié)構(gòu)方案，試比較：哪個方案的卷筒軸是心軸？哪個是轉(zhuǎn)軸？從軸的應力分析，哪個方案軸較重？哪個方案軸較輕？從制造工藝看，哪個方案較好？從安裝維護方便看，哪個方案較好？（圖中A）第17章滑動軸承一、填空與選擇題非液體摩擦滑動軸承的一般校核計算時應考慮 。（1）軸承壽命L和載荷F （2）比壓P和壽命L（3）和壽命L （4）比壓P和PV當 時，不應采用滑動軸承。（1）軸向尺寸小 （2）剖分式結(jié)構(gòu)（3）承受沖擊載荷 （4）旋轉(zhuǎn)精度高滑動軸承的寬徑比B/d越小，則 。（1）軸承溫升越大 （2）摩擦功耗越小（3）承載能力越大 （4）端泄越小滑動軸承的軸瓦采用的軸承合金作軸承襯是屬于 材料（1）厚金屬的 （2）多層金屬的（3）粉末冶金的 （4）非金屬的流體動壓潤滑軸承進行PV、PV的驗算是因為 。（1）啟動時屬于液體潤滑狀態(tài) （2）運行時屬于液體潤滑狀態(tài)（3）運行時會發(fā)生金屬過度磨損 （4）啟動時會發(fā)生金屬過度磨損采用軸端面做支撐面的普通推力軸承，一般將軸徑端面中心部分挖空，其目的是 。（1）使壓強分布均勻 （2）使滑動速度分布均勻（3）提高軸的強度 （4）提高軸的剛度流體動力潤滑軸承在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)工作時，油膜不致被破壞的條件是 。按摩擦狀態(tài)不同，滑動軸承可分為 。流體動壓軸承的工作過程可分為 ， ， 三個階段。向心滑動軸承有 ， ， 等結(jié)構(gòu)類型。二、簡答題滑動軸承與滾動軸承相比較，有哪些優(yōu)點？如何調(diào)整？為減小磨損延長壽命，以向心滑動軸承為例說明滑動軸承的結(jié)構(gòu)設計應考慮哪些問題？試分析有關因素對液體動力潤滑滑動軸承承載能力的影響。流體動壓潤滑的軸承為什么要選擇耐磨性好的材料來制造軸瓦，并驗算P、V滑動軸承材料應滿足哪些要求？常用的軸承材料有哪些？形成流體動壓的充分條件是試說明單油楔圓柱形流體動壓滑動軸承的工作過程？并繪圖說明其軸頸中心位置的變化。滑動軸承的摩擦狀態(tài)有幾種？各有什么特點？對軸瓦材料主要有哪些主要要求？為什么要提出這些要求？液體動壓潤滑的基本方程式（雷諾方程式）設？在什么條件下，哪一條假設不能成立？三、分析計算題校核蝸桿軸的非液體潤滑向心軸承，已知：蝸桿軸轉(zhuǎn)速n=60r/min，軸頸直徑d=80mmB=80mm，作用在軸頸上的徑向載荷FrZQSn10-145[P]=15Mpa，[V]=10m/s，[PV]=15Mpam/s。如圖示為橢圓軸承：試畫出軸承中承載油膜壓力分布曲線（包括位置和形狀；指出油孔開設的正確位置；簡述其工作特點（與普通單油楔軸承比較。題2圖 題3圖現(xiàn)有一向心滑動軸承，如圖示，已知最小油膜厚度h=0.02mm，D=20.02mm，d=19.88mm，min試求出：直徑間隙Δ、半徑間隙δ；相對間隙Ψ；絕對偏心距e，偏心率ε。48mmdn=1500r/min，軸承徑向載荷2600N，試根據(jù)非液體潤滑條件性準則設計該軸承（包括選擇材料、確定Bd[V]=6m/s，[PV]=5Mpam/s，ZHSi80-3-3：[P]=12Mpa，[V]=2m/s，[PV]=10Mpam/s?？諝鈮嚎s機主軸向心滑動軸承，軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min，軸頸直徑d=160mmF=50000N，軸承寬度B=240mm，試選擇軸承材料，并按混合摩擦潤滑條件進行校核。rn=30r/min，用銅合金軸瓦，其尺寸與徑向載荷如下112D1D2軸承寬度B=100mm1軸承寬度B=70mm2徑向載荷F=43000N1徑向載荷F=29000N2題6圖第18章滾動軸承一、填空與選擇題1.向心推力滾動軸承承受軸向載荷的能力是隨接觸角的增大而 。（1）增大 （2）減小 （3）不變 （4）不一定2.典型的滾動軸承由、、、四部分組成。3.滾動軸承的接觸角是指與間的夾角。滾動軸承各元件上的接觸應力，可近似地看作是 應力。滾動軸承最常見的失效形式是 和 。向心推力軸承，由于接觸角α不等于零，因而在徑向載荷的作用下會產(chǎn)生 力。向心推力軸承的軸向派生力其作用點位于 的交點。二、簡答或簡算題安裝滾動軸承時為什么要施加預緊力？增加滾動軸承剛度的辦法有哪些？什么是滾動軸承的調(diào)心性？寫出滾動軸承壽命計算公式的兩種形式，并說明公式中各符號的含義。什么是滾動軸承的壽命、額定壽命和基本額定動載荷C？哪些參數(shù)和條件影響C為什么向心推力軸承必須成對安裝使用？某軸轉(zhuǎn)速1000r/min5000小時，選用兩309（C=）1，f）t p畫出圖中派生軸向力F、F的方向，并計算作用在圖示滾動軸承、2F、S1 S2 a1F。已知F=600N，F(xiàn)=1000N，F(xiàn)=1200N，取Fa2 A r1 r2 S題8圖 題9圖畫出圖中派生軸向力F、F的方向，并計算作用在圖示滾動軸承、2F、S1 S2 a1F。已知F=500N，F(xiàn)=1000N，F(xiàn)=1500N，取Fa2 A r1 r2 S畫出圖中