機(jī)械設(shè)計(jì)-配套習(xí)題集

./WORD完美格式《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程配套習(xí)題集華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)及摩擦學(xué)研究室安琦王建文等整理編寫2010年7月第一章緒論一、簡(jiǎn)答題1-1什么叫機(jī)械零件？什么叫機(jī)械部件？1-2機(jī)器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本設(shè)計(jì)要求？其中最主要的要求是什么？1-3設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)機(jī)械新產(chǎn)品的一般過(guò)程是什么？1-4設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械零件的一般過(guò)程分為哪幾個(gè)步驟？1-5什么叫"三化"？實(shí)行三化的意義是什么？1-6什么是部件？什么是零件？什么是構(gòu)件？指出下列各項(xiàng)分別屬于哪一種。聯(lián)軸器,減速器,齒輪,彈簧,凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪、鍵和軸的裝配體。1-7一部完整的機(jī)器由哪些部分所組成？各部分的作用是什么？試以汽車為例說(shuō)明這些組成部分各主要包括些什么？1-8什么是通用零件？什么是專用零件？試各舉三個(gè)實(shí)例。1-9機(jī)械零件的條件性計(jì)算是什么意思？為什么采用條件性計(jì)算？二、選擇題1-1機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容只限于。〔1專用零件和部件〔2在高速、高壓、環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低等特殊條件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件〔3在普通工作條件下工作的一般參數(shù)的通用零件和部件〔4標(biāo)準(zhǔn)化的零件和部件1-2下列8種機(jī)械零件：螺旋千斤頂中的螺桿,機(jī)床的地腳螺栓,車床的頂尖,減速器中的齒輪,拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋螺栓,船舶推進(jìn)器上的多環(huán)推力軸承,顎式破碎機(jī)上的V帶輪,多氣缸內(nèi)燃機(jī)曲柄軸上的盤形飛輪。其中有是通用零件?！?3種〔24種〔35種〔46種1-3下列8種機(jī)械零件：渦輪的葉片,飛機(jī)的螺旋槳,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的曲軸,拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門彈簧,起重機(jī)的起重吊鉤,火車車輪,自行車的鏈條,紡織機(jī)的紗錠。其中有是專用零件。〔13種〔24種〔35種〔46種1-4下列縮寫詞中為國(guó)標(biāo)代號(hào)。<1>GB<2>JB<3>YB<4>KY選擇題答案：1-1〔3,1-2〔2,1-3〔4第二章機(jī)械零件的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、簡(jiǎn)答題2-1什么是機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件可能的失效形式主要有哪些？2-2什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？2-3什么是靜載荷、變載荷、名義載荷、計(jì)算載荷？什么是靜應(yīng)力和變應(yīng)力？2-4什么是變應(yīng)力的循環(huán)特性r？靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的r值各是多少？2-5零件表面磨損強(qiáng)度的條件性計(jì)算包含哪些內(nèi)容？提高零件表面磨損強(qiáng)度的主要措施有哪些？2-6發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如圖所示,則該變應(yīng)力的循環(huán)特性r為多少？題2-6圖2-7什么是靜載荷、變載荷、名義載荷、計(jì)算載荷？什么是靜應(yīng)力和變應(yīng)力？2-8什么是變應(yīng)力的應(yīng)力比r？靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的r值各是多少？2-9圖示各應(yīng)力隨時(shí)間變化的圖形分別表示什么類型的應(yīng)力？它們的應(yīng)力比分別是多少？2-10什么是零件的工作應(yīng)力、計(jì)算應(yīng)力、極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？2-11在靜應(yīng)力下工作的零件其失效形式有哪些？用塑性材料制造的零件和用脆性材料、低塑性材料制造的零件,其極限應(yīng)力各應(yīng)是什么？題2-9圖2-12零件表面磨損強(qiáng)度的條件性計(jì)算包含哪些內(nèi)容？提高零件表面磨損強(qiáng)度的主要措施有哪些？2-13什么是機(jī)械零件的剛度？什么樣的機(jī)械零件需按剛度要求設(shè)計(jì),試舉例說(shuō)明？2-14影響零件剛度的因素及提高零件剛度的措施有哪些？某軸用碳鋼制造,經(jīng)營(yíng)算剛度不足,問(wèn)改用合金鋼制造而原尺寸保持不變,該軸的剛度能否提高？為什么？二、選擇題2-1下列四種敘述中___________是正確的。〔1變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生〔2靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力〔3變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生的〔4變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生的,也可能由靜載荷產(chǎn)生2-2發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如圖所示,則該變應(yīng)力的應(yīng)力比r為___________?！?0.24〔2－0.24〔3－4.17〔44.172-3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如題2－2圖所示,則其應(yīng)力幅σa和平均應(yīng)力σm分別為___________。題2-2圖〔1σa＝-80.6MPa,σm=49.4MPa〔2σa=80.6MPa,σm=-49.4MPa〔3σa=49.4MPa,σm=-80.6MPa〔4σa=-49.4MPa,σm=-80.6MPa2-4變應(yīng)力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五個(gè)參數(shù)中的任意___________來(lái)描述?！?一個(gè)〔2兩個(gè)〔3三個(gè)〔4四個(gè)2-5零件的工作安全系數(shù)為___________。〔1零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力〔2零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力〔3零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力〔4零件的工作應(yīng)力比零件的極限應(yīng)力2-6機(jī)械零件的強(qiáng)度條件可以寫成___________。〔1σ≤[σ],τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ,Sτ≤[S]τ〔2σ≥[σ],τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ,Sτ≥[S]τ〔3σ≤[σ],τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ,Sτ≥[S]τ〔4σ≥[σ],τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ,Sτ≤[S]τ式中σ、τ是危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力；[σ]、[τ]是許用應(yīng)力；Sσ、Sτ是危險(xiǎn)截面處的實(shí)際安全系數(shù)；[S]σ、[S]τ分別為正應(yīng)力和切應(yīng)力時(shí)的許用安全系數(shù)。2-7一直徑d=18mm的等截面直桿,桿長(zhǎng)為800mm,受靜拉力F=36kN,桿材料的屈服點(diǎn)σs=360MPa,取許用安全系數(shù)[S]σ=1.8,則該桿的強(qiáng)度___________?！?不足〔2剛好滿足要求〔3足夠2-8一零件用45鋼制成,工作時(shí)受靜拉力,危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力σ＝160MPa,材料的屈服極限為σs=360MPa,硬度200HBS,許用拉應(yīng)力[σ]=225MPa,則該零件的許用安全系數(shù)[S]σ＝___________?！?1.13〔21.25〔31.60〔422-9一用45鋼制造的零件,工作時(shí)受靜拉力,危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力σ＝200MPa,許用應(yīng)力[σ]=250MPa,許用安全系數(shù)[S]σ＝1.28,則該材料的屈服點(diǎn)σs＝___________MPa?！?156〔2195〔3256〔43202-10一直徑d=25mm的等截面直桿,受靜拉力F=40kN,桿的材料45鋼,σs＝320MPa,許用安全系數(shù)[S]σ＝1.6,則該零件的許用載荷為___________kN〔125〔298.17〔3157.08〔4251.332-11在進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí),其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的___________?！?屈服點(diǎn)〔2疲勞極限〔3強(qiáng)度極限〔4彈性極限2-12兩圓柱體相接觸,接觸面為矩形,接觸面寬度中心處的最大接觸應(yīng)力σHmax與載荷F的關(guān)系為σHmax∝___________?！?F〔2F2〔3F1/3〔4F1/22-13兩球體相接觸,接觸面為圓,位于圓心處的最大接觸應(yīng)力σHmax與載荷F的關(guān)系為σHmax∝___________?！?F〔2F1/2〔3F1/3〔4F2選擇題答案：2-1〔4,2-2〔2,2-3〔3,2-4〔2,2-5〔2,2-6〔3,2-7〔3,2-8〔32-9〔4,2-10〔2,2-11〔2,2-12〔4,2-13〔3第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題3-1機(jī)械零件在變應(yīng)力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過(guò)程怎樣？3-2在一定的循環(huán)特性r下工作的金屬試件,其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與疲勞極限之間有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？怎樣區(qū)分試件的無(wú)限工作壽命和有限工作壽命？怎樣計(jì)算在有限壽命下工作的試件的疲勞極限？3-3什么是應(yīng)力循環(huán)基數(shù)？一般碳鋼和高硬度合金鋼的循環(huán)基數(shù)是多少？3-4按疲勞曲線<σ－N>設(shè)計(jì)零件時(shí),適用的條件是什么？當(dāng)循環(huán)次數(shù)N＜104時(shí),<σ－N>曲線是否適用？為什么？在這種情況下應(yīng)如何處理？3-5影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施有哪些？3-6機(jī)械零件受載時(shí)在什么地方產(chǎn)生應(yīng)力集中？應(yīng)力集中與材料的強(qiáng)度有什么關(guān)系？3-7疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)KσD,KτD的意義是什么？其計(jì)算公式是什么？3-8怎樣區(qū)分變應(yīng)力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進(jìn)行在穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？怎樣進(jìn)行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？3-9在極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上,對(duì)各種加載情況〔即r=常數(shù)、σm＝常數(shù)、σmin＝常數(shù)如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞？若有數(shù)學(xué)式子來(lái)判斷,試寫出其判斷條件式。3-10何謂疲勞損傷累積假說(shuō)？線性疲勞損傷累積計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式為何？3-11零件在非穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的安全系數(shù)如何計(jì)算？要求寫出計(jì)算步驟和計(jì)算公式并加以必要的說(shuō)明。二、選擇題3-145鋼的持久疲勞極限σ-1＝270MPa,,設(shè)疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106次,當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時(shí),有限壽命疲勞極限為____________MPa?！?539〔2135〔3175〔44173-2有一根階梯軸,用45鋼制造,截面變化處過(guò)渡圓角的疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.58,表面狀態(tài)系數(shù)β＝0.28,尺寸系數(shù)εσ＝0.68,則其疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=____________?！?0.35〔20.88〔31.14〔42.833-3形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和工作條件相同的零件,采用下列不同材料制造：aHT200；b35鋼；c40CrNi鋼。其中設(shè)計(jì)零件的疲勞缺口系數(shù)最大和最小的分別是____________?！?a和b〔2c和a〔3b和c〔4b和a〔5a和c〔6c和b3-4零件的截面形狀一定,如絕對(duì)尺寸〔橫截面尺寸增大,疲勞強(qiáng)度將隨之____________。〔1增高〔2不變〔3降低3-5零件的形狀、尺寸、結(jié)果相同時(shí),磨削加工的零件與精車加工相比,其疲勞強(qiáng)度____________。〔1較高〔2較低〔3相同3-6零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后,其疲勞強(qiáng)度____________?！?增高〔2降低〔3不變〔4增高或降低視處理方法而定3-7影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)KσD或KτD與____________等因素有關(guān)。〔1零件的應(yīng)力集中、加工方法、過(guò)載〔2零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)〔3零件的表面狀態(tài)、絕對(duì)尺寸、應(yīng)力集中〔4零件的材料、熱處理方法、絕對(duì)尺寸。3-8已知設(shè)計(jì)零件的疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.3、尺寸系數(shù)εσ＝0.9、表面狀態(tài)系數(shù)βσ＝0.8。則疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD為____________。〔10.87〔20.68〔31.16〔41.83-9已知零件的極限應(yīng)力σr=200MPa,許用安全系數(shù)[S]=2,影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為Kσ=1.2,εσ＝0.83,βσ＝0.90。則許用應(yīng)力為[σr]___________MPa?！?160.6〔2106.7〔362.25〔4110.73-10繪制設(shè)計(jì)零件的σm－σa極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖時(shí),所必須的已知數(shù)據(jù)是___________?！?σ－1,σ0,σs,Kσ〔2σ－1,σ0,σs,〔KσD〔3σ－1,σs,ψσ,Kσ〔4σ－1,σ0,ψσ,KσD3-11在圖示設(shè)計(jì)零件的σm－σa極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間夾角θ＝45o,則該零件受的是___________?！?不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔2變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔3脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力〔4對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-12在題3－11圖所示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸之間的夾角θ＝90o時(shí),則該零件受的是___________。題3－11圖〔1脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力〔2對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔3變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔4不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-13已知一零件的最大工作應(yīng)力σmax=180MPa,最小工作應(yīng)力σmin=－80MPa。則在圖示的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,該應(yīng)力點(diǎn)M與原點(diǎn)的連線OM與橫軸間的夾角θ為___________?！?68o57＇44＇＇〔221o2＇15＇＇〔366o2＇15＇＇〔474o28＇33＇＇題3－13圖題3－14圖3-14在圖示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上,M為零件的工作應(yīng)力點(diǎn),若加載于零件的過(guò)程中保持最小應(yīng)力σmin為常數(shù)。則該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為__________?！?M1〔2M2〔3M3〔4M43-15上題若在對(duì)零件加載的過(guò)程中保持應(yīng)力比r為常數(shù)。則該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為__________?！?M1〔2M2〔3M3〔4M43-163－14題若在對(duì)零件的加載過(guò)程中保持平均應(yīng)力σm＝常數(shù)。則該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為__________。〔1M1〔2M2〔3M3〔4M3-17零件的材料為45鋼,σb=600MPa,σs=355MPa,σ-1=270MPa,ψσ=0.2,零件的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=1.4。則在圖示的零件極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中θ角為__________題3－17圖〔136o55＇35＇＇〔241o14＇22＇＇〔348o45＇38＇＇3-18已知45鋼調(diào)制后的力學(xué)性能為：σb=620MPa,σs=350MPa,σ-1=280MPa,σ0=450MPa。則ψσ為__________。〔11.6〔22.2〔30.24〔40.263-19某零件用45Mn2制造,材料的力學(xué)性能為：σb=900MPa,σs=750MPa,σ-1=410MPa,ψσ=0.25。影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為：Kσ＝1,εσ＝0.85,βσ＝0.8。則該零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用時(shí),其極限應(yīng)力為__________?！?223〔2328〔3551〔46563-20在題3－11圖所示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間的夾角θ＝50o,則該零件受的是__________?！?脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力〔2對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔3變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔4不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-21一零件由40Cr制成,已知材料的σb=980MPa,σs=785MPa,σ-1=440MPa,ψσ=0.3。零件的最大工作應(yīng)力σmax=240MPa,最小工作應(yīng)力σmin=－80MPa,疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=1.44。則當(dāng)應(yīng)力比r=常數(shù)時(shí),該零件的疲勞強(qiáng)度工作安全系數(shù)S為__________?！?3.27〔21.73〔31.83〔41.273-22一零件由20Cr制成,已知σ-1=350MPa,σs=540MPa,ψσ=0.3,零件的最大工作應(yīng)力σmax=185MPa,最小工作應(yīng)力σmin=－85MPa,疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=1.41。則當(dāng)平均應(yīng)力常數(shù)時(shí)該零件按應(yīng)力幅計(jì)算的工作安全系數(shù)為__________?！?4.07〔22.89〔32.59〔41.763-23若材料疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,則以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力σ1=500MPa作用于零件N1=104次以后,它所造成的疲勞損傷,相當(dāng)于應(yīng)力σ2=450MPa作用于零件__________次?！?0.39×104〔21.46×104〔32.58×104〔47.45×1043-24若材料疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,則以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力σ1=400MPa作用于零件N1=105次以所造成的疲勞損傷,相當(dāng)于應(yīng)力σ2=__________MPa作用于零件N2=104次所造成的疲勞損傷?！?517〔2546〔3583〔46153-2545鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限σ-1=300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106次,疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn),以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力σ1=450MPa作用104次,σ2=400MPa作用2×104次。則工作安全系數(shù)為__________。〔11.14〔21.25〔31.47〔41.653-2645鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限σ1=300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106次,疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn),以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力σ1=450MPa作用104次,σ2=400MPa作用2×104次后,再以σ3=350MPa作用于此試件,直到它破壞為止,試件還能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為__________次。〔16.25×105〔29.34×105〔31.09×106〔44.52×106三、設(shè)計(jì)計(jì)算題3-1一內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿,當(dāng)氣缸發(fā)火時(shí),此連桿受壓應(yīng)力σmax=－150MPa,當(dāng)氣缸進(jìn)氣開始時(shí),連桿承受拉應(yīng)力σmin=50MPa,試求：〔1該連桿的平均應(yīng)力σm、應(yīng)力幅σa和應(yīng)力比r；〔2繪出連桿的應(yīng)力隨時(shí)間而變化的簡(jiǎn)圖。3-2一轉(zhuǎn)動(dòng)軸如圖所示,軸上受有軸向力Fa=1800N,徑向力Fr=5400N,支點(diǎn)間的距離L=320mm,軸是等截面的,直徑d=45mm。試求該軸危險(xiǎn)截面上的循環(huán)變應(yīng)力的σmax、σmin、σm、σa和r。題3-2圖題3-3圖3-3某一轉(zhuǎn)軸的局部結(jié)構(gòu)如圖所示,軸的材料為Q235普通碳鋼,精車制成。若已知直徑D=120mm,d=110mm,圓角半徑r=5mm,材料的力學(xué)性能為：σb=450MPa,σs=220MPa,試求截面變化處的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD和KτD。3-4一階梯軸軸肩處的尺寸為D=60mm,d=50mm,r=4mm,如材料的力學(xué)性能為：σb=650MPa,σs=360MPa,σ-1=200MPa,σ0=320MPa。試?yán)L制此零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖。3-5一轉(zhuǎn)軸的危險(xiǎn)截面上作用有周期性波動(dòng)的載荷：彎矩M=100~200N·m,轉(zhuǎn)矩T=0~100N·m。軸的材料為45鋼,力學(xué)性能：σs=400MPa,σ-1=270MPa,σ0=480MPa,τs=216MPa,τ-1=156MPa,τ0=300MPa。若截面直徑d=25mm,疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.78,Kτ=1.45,尺寸系數(shù)εσ=0.9,ετ=0.93,表面狀態(tài)系數(shù)βσ=0.91,βτ=0.95。試確定安全系數(shù)S。計(jì)算時(shí)可按無(wú)限壽命考慮,忽略剪力的作用。3-6一機(jī)械零件用45鋼制造,材料的σb=650MPa,σs=360MPa,如果受到交變應(yīng)力作用,應(yīng)力比r=0.5,σmax=240MPa問(wèn)其工作應(yīng)力點(diǎn)是處于疲勞強(qiáng)度區(qū)還是屈服強(qiáng)度區(qū)。若r=0.2,r=－0.5應(yīng)如何計(jì)算。3-7一鋼制零件,工作應(yīng)力為：σmax=250MPa,σmin=－50MPa。零件的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=1.35,材料的力學(xué)性能為σb=630MPa,σs=455MPa,σ-1=285MPa,σ0=510MPa。若許用安全系數(shù)對(duì)變應(yīng)力取[Sσ]=1.3、對(duì)靜應(yīng)力取[Sσ]＇=1.5,并按無(wú)限壽命考慮,試分別用解析法和圖解法校核該零件的安全系數(shù)。3-8有一軸工作時(shí)頻繁的正反轉(zhuǎn),用45鋼制造,調(diào)制處理,其對(duì)稱循環(huán)疲勞極限σ-1=300MPa,τ-1=155MPa,許用安全系數(shù)[S]=2,軸危險(xiǎn)截面的直徑d=40mm,疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=2.5,KτD=1.5。當(dāng)傳遞的轉(zhuǎn)矩T=500N·m時(shí),還允許承受多大彎矩M。3-9一滑輪軸在一個(gè)周期內(nèi)的載荷和轉(zhuǎn)速變化情況如圖所示。若使用壽命預(yù)期為8年,每年工作240天,每天累計(jì)工作2h；軸材料的疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=107。試計(jì)算軸的壽命系數(shù)KN。題3-9圖3－74一零件在非穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力下工作,在σ1=600MPa時(shí)應(yīng)力循環(huán)了N1＇＝1.5×105次,試用疲勞損傷累積假說(shuō)估算,若該零件再受σ2=450MPa的作用直至破壞,問(wèn)該零件還能繼續(xù)工作多少次循環(huán)。已知σ-1=400MPa。選擇題答案：3-1〔1,3-2〔第四章機(jī)械零件的摩擦、磨損、潤(rùn)滑及密封一、簡(jiǎn)答題4-1滑動(dòng)摩擦有哪幾種狀態(tài),各有什么特點(diǎn)？4-2實(shí)現(xiàn)液體摩擦有幾種方法,各有何特點(diǎn)？4-3按巴威爾的觀點(diǎn),磨損有幾種主要類型？試述各類磨損的過(guò)程、特點(diǎn)及減小磨損的對(duì)策。4-4為什么零件和機(jī)械在使用前應(yīng)進(jìn)行磨合？磨合時(shí)應(yīng)遵循什么原則？4-5常用潤(rùn)滑劑有幾類？潤(rùn)滑劑應(yīng)具有哪些作用？4-6潤(rùn)滑油粘度的意義是什么?何謂動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度？寫出動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度的單位。4-7何謂潤(rùn)滑油的粘-溫特性？何謂潤(rùn)滑油的粘-壓特性？4-8我國(guó)工業(yè)用潤(rùn)滑油的粘度等級(jí)是按什么確定的？4-9潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)各有哪些?4-10何謂潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性〔油性？什么情況下宜提高潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性〔油性？4-11何謂潤(rùn)滑油的極壓性？什么情況下宜提高潤(rùn)滑油的極壓性？4-12何謂邊界膜？邊界膜有哪幾類,試述各類邊界膜形成的機(jī)理。防止邊界膜破裂的途徑有哪些？4-13常用潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置有哪些?4-14常用潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置有哪些?4-15常用靜密封的方法有哪些？4-16常用的旋轉(zhuǎn)軸接觸式和非接觸式密封方法有哪些,舉例說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)合。二、選擇題4-1現(xiàn)在把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的科學(xué)與技術(shù)統(tǒng)稱為__________。〔1摩擦理論〔2磨損理論〔3潤(rùn)滑理論〔4摩擦學(xué)4-2兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸表面,依靠吸附的油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱為____________。〔1液體摩擦〔2干摩擦〔3混合摩擦〔4邊界摩擦4-3兩摩擦表面被一層液體隔開,摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為__________。〔1液體摩擦〔2干摩擦〔3混合摩擦〔4邊界摩擦4-4兩摩擦表面間的膜厚比λ＝0.4～3時(shí),其摩擦狀態(tài)為__________?！?液體摩擦〔2干摩擦〔3混合摩擦〔4邊界摩擦4-5兩摩擦表面間的膜厚比λ＜0.4時(shí),其摩擦狀態(tài)為__________?！?液體摩擦〔2干摩擦〔3混合摩擦〔4邊界摩擦4-6兩摩擦表面間的膜厚比λ＞3～5時(shí),其摩擦狀態(tài)為__________?！?液體摩擦〔2干摩擦〔3混合摩擦〔4邊界摩擦4-7通過(guò)滑動(dòng)軸承試驗(yàn),可得到摩擦系數(shù)μ與軸承特性數(shù)ηn/p相互關(guān)系的摩擦特性曲線,下圖中__________是正確的。題4－7圖題4－8圖4-8如圖所示,在滑動(dòng)軸承摩擦特性曲線μ—ηn/p的A區(qū)內(nèi),摩擦狀態(tài)屬于__________?！?干摩擦〔2混合摩擦〔3邊界摩擦〔4液體摩擦4-9采用含有油性和極壓添加劑的潤(rùn)滑劑,主要是為了減小_________?！?粘著磨損〔2表面疲勞磨損〔3磨粒磨損〔4腐蝕磨損4-10通過(guò)大量試驗(yàn),得出的摩擦副的磨損過(guò)程圖〔磨損量q與時(shí)間t的關(guān)系曲線,圖中_________是正確的。題4-10圖4-11根據(jù)牛頓液體粘性定律,大多數(shù)潤(rùn)滑油油層間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的切應(yīng)力τ與偏導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系是__________?！?〔2〔3〔44-12潤(rùn)滑油的_________又稱為絕對(duì)粘度?！?運(yùn)動(dòng)粘度〔2動(dòng)力粘度〔3恩格爾粘度〔4賽氏通用秒4-13動(dòng)力粘度η的c·g·s制〔絕對(duì)單位制單位為_________。〔1泊〔P〔2厘斯〔cSt〔3恩氏度〔oE〔4帕·秒〔Pa·s4-14動(dòng)力粘度η的國(guó)際單位制〔SI單位為_________?！?泊〔P〔2厘斯〔cSt〔3恩氏度〔oE〔4帕·秒〔Pa·s4-15運(yùn)動(dòng)粘度ν是動(dòng)力粘度η與同溫度下潤(rùn)滑油_________的比值?！?密度ρ〔2質(zhì)量m〔3相對(duì)密度d〔4速度v4-16運(yùn)動(dòng)粘度ν的國(guó)際單位制〔SI單位為_________。〔1m2/s〔2厘斯〔cSt〔3厘泊〔cP〔4帕·秒〔Pa·s4-17運(yùn)動(dòng)粘度ν的c·g·s制〔絕對(duì)單位制單位為_________?！?m2/s〔2斯〔St〔3厘泊〔cP〔4帕·秒〔Pa·s4-18我國(guó)常用的相對(duì)粘度〔條件粘度的單位為_________?！?m2/s〔2厘斯〔cSt〔3厘泊〔cP〔4恩氏粘度〔oE4-19當(dāng)壓力加大時(shí),潤(rùn)滑油的粘度_________?！?隨之加大〔2保持不變〔3隨之減小〔4增大還是減小或不變,視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定4-20當(dāng)溫度升高時(shí),潤(rùn)滑油的粘度_________?！?隨之升高〔2隨之降低〔3保持不變〔4升高或降低視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定4-21在新國(guó)標(biāo)中,潤(rùn)滑油的恩氏粘度oE是在規(guī)定的溫度t等于________攝氏度時(shí)測(cè)定的?！?20oC〔240oC〔350oC〔4100oC第五章軸轂聯(lián)接一、簡(jiǎn)答題5-1半圓鍵與普通平鍵聯(lián)接相比,有什么優(yōu)缺點(diǎn)？它適用在什么場(chǎng)合？5-2普通平鍵和半圓鍵是如何進(jìn)行標(biāo)注的？5-3花鍵聯(lián)接和平鍵聯(lián)接相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？為什么矩形花鍵和漸開線型花鍵應(yīng)用較廣？三角形花鍵多用在什么場(chǎng)合？5-4矩形花鍵聯(lián)接有哪幾種定心方式？為什么多采用按外徑D定心？按內(nèi)徑d定心常用于何種場(chǎng)合？按齒側(cè)定心有何利弊？5-5銷有哪幾種？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？各用在何種場(chǎng)合？5-6平鍵聯(lián)接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平鍵的橫截面尺寸b×h和鍵的長(zhǎng)度L是如何確定的？5-7為什么采用兩個(gè)平鍵時(shí),一般布置在沿周向相隔180°的位置；采用兩個(gè)半圓鍵時(shí),要布置在軸的同一母線上,采用兩個(gè)楔鍵時(shí),卻相隔90°～120°？5-8矩形花鍵定心有哪幾種定心方式？目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用何種定心方式,該定心方式具有什么優(yōu)點(diǎn)？5-9如圖示為套筒式聯(lián)軸器,分別用平鍵和半圓鍵與兩軸相聯(lián)接。已知：軸徑d=38mm,聯(lián)軸器材料為灰鑄鐵,外徑D1=90mm。分別計(jì)算兩種聯(lián)接允許傳遞的轉(zhuǎn)矩,并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。題5-9圖二、選擇題5-1普通平鍵聯(lián)接的主要用途是使軸與輪轂之間____________?！?沿軸向固定并傳遞軸向力〔2沿軸向可作相對(duì)滑動(dòng)并具有導(dǎo)向作用〔3沿周向固定并傳遞力矩〔4安裝與拆卸方便5-2鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)__________按標(biāo)準(zhǔn)選擇?！?傳遞轉(zhuǎn)矩的大小〔2傳遞功率的大小〔3輪轂的長(zhǎng)度〔4軸的直徑5-3鍵的長(zhǎng)度主要是根據(jù)__________來(lái)選擇?！?傳遞轉(zhuǎn)矩的大小〔2輪轂的長(zhǎng)度〔3軸的直徑5-4常用來(lái)制造鍵的材料是__________?！?低碳鋼〔2中碳鋼〔3高碳鋼〔4合金鋼5-5軸的鍵槽通常是由__________加工而得到的。〔1插削〔2拉削〔3鉆及鉸〔4銑削5-6緊鍵聯(lián)接和松鍵聯(lián)接的主要區(qū)別在于：前者安裝后,鍵與鍵槽之間就存在有__________?！?壓緊力〔2軸向力〔3摩擦力5-7能夠構(gòu)成緊鍵聯(lián)接的兩種鍵是__________。〔1楔鍵和半圓鍵〔2平鍵和切向鍵〔3半圓鍵和切向鍵〔4楔鍵和切向鍵5-8楔鍵和_________,兩者的接觸面都具有1：100的斜度?！?軸上鍵槽的底面〔2輪轂上鍵槽的底面〔3鍵槽的側(cè)面5-9楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是_________?！?鍵的斜面加工困難〔2鍵安裝時(shí)易損壞〔3鍵裝入鍵槽后,在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力〔4軸和軸上的零件對(duì)中性差5-10切相鍵聯(lián)接的斜度是做在_________?！?輪轂鍵槽的底面〔2軸的鍵槽底面〔3一對(duì)鍵的接觸面〔4鍵的側(cè)面5-11平鍵聯(lián)接如不能滿足強(qiáng)度條件要求時(shí),可在軸上安裝一對(duì)平鍵,使它們沿圓周相隔_________。〔190o〔2120o〔3135o〔4180o5-12平鍵聯(lián)接與楔鍵聯(lián)接相對(duì)比,它只能傳遞轉(zhuǎn)矩,不能傳遞軸向力,這是因?yàn)開________?！?楔鍵端部具有鉤頭〔2平鍵摩擦力小于楔鍵的摩擦力〔3楔鍵的工作表面有斜度而鍵槽沒(méi)有〔4在安裝時(shí),楔鍵可沿軸向楔緊5-13標(biāo)準(zhǔn)平鍵聯(lián)接的承載能力,通常是取決于_________?！?輪轂的擠壓強(qiáng)度〔2鍵的剪切強(qiáng)度〔3鍵的彎曲強(qiáng)度〔4鍵工作表面的擠壓強(qiáng)度5-14平鍵聯(lián)接能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為T,現(xiàn)要傳遞的轉(zhuǎn)矩為1.5T,則應(yīng)_________?！?把鍵長(zhǎng)L增大到1.5倍〔2把鍵寬b增到1.5倍〔3把鍵高增大到1.5倍〔4安裝一對(duì)平鍵5-15在載荷性質(zhì)相同時(shí),導(dǎo)向平鍵的擠壓應(yīng)力應(yīng)取得比普通平鍵小,這是為了_________?！?減輕磨損〔2減輕輪轂滑移時(shí)的阻力〔3補(bǔ)償鍵磨損后工作表面的減小〔4增加導(dǎo)向的精確度5-16半圓鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是_________?！?對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較輕〔2鍵槽的應(yīng)力集中較小〔3工藝性好,安裝方便5-17半圓鍵和切向鍵的應(yīng)用場(chǎng)合是_________?！?前者多用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩,后者多用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩〔2前者多用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩,后者多用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩〔3兩者都用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩〔4兩者都用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩5-18花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接〔采用多鍵時(shí)相比較,_________的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?！?承載能力比較大〔2旋轉(zhuǎn)零件在軸上有良好的對(duì)中性和沿軸移動(dòng)的導(dǎo)向性〔3對(duì)軸的削弱比較嚴(yán)重〔4可采用研磨加工來(lái)提高聯(lián)接質(zhì)量和加工精度5-19花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度,主要取決于_________強(qiáng)度。〔1齒根彎曲〔2齒根剪力〔3齒側(cè)擠壓〔4齒側(cè)接觸5-20應(yīng)用較廣的花鍵齒形是_________。〔1矩形與三角形〔2漸開線與三角形〔3矩形與漸開線〔4矩形、漸開線與三角形5-21薄壁套筒與花鍵軸相聯(lián)接,宜采用_________?！?矩形齒〔2漸開線齒〔3三角形齒〔4矩形齒與漸開線齒三、設(shè)計(jì)計(jì)算題5-1圖示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間分別用鍵聯(lián)接。已知：軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T＝1000N·m,齒輪材料為鍛鋼,凸緣聯(lián)軸器的材料為HT250,工作時(shí)有輕微沖擊,聯(lián)接處軸及輪轂的尺寸如圖示。試選擇鍵的類型和尺寸,并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。題5-1圖題5-2圖5-2圖示為在直徑d＝80mm的軸端安裝一鋼制直齒圓柱齒輪,輪轂長(zhǎng)L＝1.5d,工作時(shí)有輕微沖擊。試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并計(jì)算其能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。5-3圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器〔YLD11聯(lián)軸器55×84GB5843－86公稱轉(zhuǎn)矩Tn＝1000N·m〔設(shè)為靜載荷,聯(lián)軸器材料為HT250。試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并校核其強(qiáng)度。若強(qiáng)度不足時(shí)應(yīng)采取什么措施？5-4如圖所示一齒輪減速器輸出軸上的齒輪和軸采用平鍵聯(lián)接。已知：軸徑d＝60mm,齒輪分度圓直徑d2=300mm,齒輪輪轂寬度B＝85mm,齒輪上的圓周力Ft＝3kN,軸和齒輪的材料均為45鋼,載荷有輕微沖擊。試選擇鍵聯(lián)接的尺寸,并列出鍵的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)；對(duì)鍵聯(lián)接的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。題5-3圖題5-4圖題5-5圖5-5如圖所示,d＝80mm的軸端安裝了一個(gè)材料為HT200的剛性凸緣聯(lián)軸器,輪轂寬B＝1.5d,工作載荷有中等沖擊,試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并計(jì)算聯(lián)接所能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。5-6圖示轉(zhuǎn)軸上直齒圓柱齒輪及直齒圓錐齒輪兩處分別采用平鍵和半圓鍵聯(lián)接。已知：傳遞功率P＝5.5kW,轉(zhuǎn)速n＝200r/min,聯(lián)接處軸和輪轂尺寸如圖所示,工作時(shí)有輕微沖擊,齒輪用鍛鋼制造并經(jīng)過(guò)熱處理,試分別確定兩處鍵聯(lián)接的尺寸,并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。題5-6圖5-7如圖所示,分別為平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接。試指出這些結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤,并分析錯(cuò)誤原因,提出改正措施。題5-7圖5-8設(shè)計(jì)意圖是采用圓頭平鍵聯(lián)接軸和軸上零件。試指出圖中不正確的地方并說(shuō)明原因并將正確的結(jié)構(gòu)圖畫出來(lái)。題5-8圖第六章螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題6-1常用的螺紋牙型有哪幾種？試說(shuō)明各自的特點(diǎn)及主要用途。6-2為什么單線普通三角螺紋主要用以聯(lián)接？而多線梯形、矩形和鋸齒形螺紋主要用以傳動(dòng)？6-3為什么螺紋聯(lián)接大多數(shù)要預(yù)緊？什么叫螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力？6-4在擰緊螺母時(shí),擰緊力矩T要克服哪些摩擦力矩？這時(shí)螺栓和被聯(lián)接件各受到什么樣的載荷？6-5為什么對(duì)重要的螺栓聯(lián)接不宜使用直徑小于M12～M14的螺栓？一般情況下,螺栓所受到的預(yù)緊力大約是扳手上施加的力的多少倍？6-6螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問(wèn)題是什么？6-7防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各有哪些？6-8試畫出螺紋聯(lián)接的力－變形圖,并說(shuō)明聯(lián)接在受到軸向工作載荷后,螺紋所受的總拉力、被聯(lián)接件的剩余預(yù)緊力和軸向工作載荷之間的關(guān)系。6-9在承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接中,螺栓是否一定受剪切作用？為什么？6-10對(duì)承受橫向載荷或傳遞力矩的緊螺栓聯(lián)接采用普通螺栓時(shí),強(qiáng)度計(jì)算公式中為什么要將預(yù)緊力提高到1.3倍來(lái)計(jì)算？若采用鉸制孔用螺栓時(shí)是否也這樣考慮？為什么？6-11對(duì)于受變載荷作用的螺栓聯(lián)接,可采用哪些措施來(lái)減小螺栓的應(yīng)力幅σa？6-12螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖示。已知L＝300mm,a＝60mm,試求螺栓組三個(gè)方案中,受力最大的螺栓所受的力各為多少？哪個(gè)方案較好？6-13如圖示厚度為δ的鋼板擬用三個(gè)鉸制孔用螺栓緊固于18號(hào)槽鋼上,已知作用力F＝9kN,鋼板及螺栓材料均為Q235鋼,許用彎曲應(yīng)力[σ]＝158MPa,許用剪切應(yīng)力[τ]＝98MPa,許用擠壓應(yīng)力[σ]p＝240MPa,試求鋼板厚度δ并確定螺栓的尺寸。題6-12圖題6-13圖6-14如圖示為軸承托架緊固到鋼立柱上,托架材料為鑄鐵,螺栓材料的性能等級(jí)為6.6級(jí),載荷為F＝6kN,α＝30o,尺寸如圖示,螺栓數(shù)為4個(gè)。試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。題6-14圖二、選擇題6-1在常用的螺旋傳動(dòng)中,傳動(dòng)效率最高的螺紋是__________?！?三角形螺紋〔2梯形螺紋〔3鋸齒形螺紋〔4矩形螺紋6-2在常用的螺紋聯(lián)接中,自鎖性能最好的螺紋是__________?！?三角形螺紋〔2梯形螺紋〔3鋸齒形螺紋〔4矩形螺紋6-3當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí),宜采用__________?！?雙頭螺柱聯(lián)接〔2螺栓聯(lián)接〔3螺釘聯(lián)接〔4緊定螺釘聯(lián)接6-4當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要經(jīng)常拆裝時(shí),往往采用__________?！?螺栓聯(lián)接〔2螺釘聯(lián)接〔3雙頭螺柱聯(lián)接〔4緊定螺釘聯(lián)接6-5當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚,不宜制成通孔,且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí),往往采用__________?！?螺栓聯(lián)接〔2螺釘聯(lián)接〔3雙頭螺柱聯(lián)接〔4緊定螺釘聯(lián)接6-6在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí),控制擰緊力矩有很大方法,例如__________。〔1增加擰緊力〔2增加扳手力臂〔3使用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手6-7螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于__________。〔1增加螺紋聯(lián)接的軸向力〔2增加螺紋聯(lián)接的橫向力〔3防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)〔4增加螺紋聯(lián)接的剛度6-8螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是__________?！?增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性〔2增加被聯(lián)接件的剛性〔3減小螺栓的剛性6-9承受預(yù)緊力F′的緊螺栓聯(lián)接在受工作拉力F時(shí),剩余預(yù)緊力為F″,其螺栓所受的總拉力F0為__________?！?〔2〔3〔46-10承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和被聯(lián)接件的剛度Cm不變時(shí),螺栓的剛度Cb愈小,則__________。〔1螺栓中總拉力的變化幅度愈大〔2螺栓中總拉力的變化幅度愈小〔3螺栓中總拉力的變化幅度不變〔4螺栓中的疲勞強(qiáng)度降低6-11承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和螺栓的剛度Cb不變時(shí),被聯(lián)接件的剛度Cm愈小,則__________?！?螺栓中總拉力的變化幅度愈大〔2螺栓中總拉力的變化幅度愈小〔3螺栓中總拉力的變化幅度不變〔4螺栓疲勞強(qiáng)度愈高6-12承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的緊螺栓聯(lián)接,該聯(lián)接中的螺_________。〔1受剪切作用〔2受拉伸作用〔3受剪切和拉伸作用〔4既可能受剪切作用又可能受拉伸作用6-13對(duì)受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,在限定螺栓總拉力的情況下,提高螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是__________?！?增大被聯(lián)接件的剛度〔2減小被聯(lián)接件的剛度〔3增大螺栓的剛度6-14現(xiàn)有一單個(gè)螺栓聯(lián)接,要求被聯(lián)接件的結(jié)合面不分離,假定螺栓的剛度Cb與被聯(lián)接的剛度Cm相等,聯(lián)接的預(yù)緊力為F′,現(xiàn)開始對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷,當(dāng)外載荷達(dá)到與預(yù)緊力F′的大小相等時(shí),則__________?！?被聯(lián)接發(fā)生分離,聯(lián)接失敗〔2被聯(lián)接件即將發(fā)生分離,聯(lián)接不可靠〔3聯(lián)接可靠,但不能再繼續(xù)加載〔4聯(lián)接可靠,只要螺栓強(qiáng)度足夠,外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力的兩倍6-15有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接,若氣缸內(nèi)氣體壓力在0～2MPa之間循環(huán)變化,則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為__________?！?對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔2脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力〔3非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力〔4非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力6-16在下列四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對(duì)材料的傳動(dòng)螺旋副中,傳動(dòng)效率最高的是__________?！?單線矩形螺紋〔2單線梯形螺紋〔3雙線矩形螺紋〔4雙線鋸齒形螺紋6-17擰緊可以使一定公稱直徑的普通螺栓取得一定大小的預(yù)緊力,如果要以比較小的擰緊力矩T來(lái)得到所要求的預(yù)緊力F′可采用__________。〔1細(xì)牙螺紋〔2雙線螺紋〔3加彈簧墊圈6-18當(dāng)一個(gè)承受變載荷的螺栓聯(lián)接,其螺栓的靜強(qiáng)度足夠而疲勞強(qiáng)度不足時(shí),應(yīng)首先考慮采用__________來(lái)提高其疲勞強(qiáng)度?！?增加螺栓直徑〔2提高螺栓材料的屈服極限〔3改用雙螺〔4柔性螺母6-19為了改善螺紋牙上的載荷分部,通常都以_________的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?！?采用雙螺母〔2采用加高的螺母〔3采用減薄的螺〔4減少螺栓和螺母的螺距變化差6-20被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí),若采用一組普通螺栓聯(lián)接,則載荷靠__________來(lái)傳遞?！?接合面之間的摩擦力〔2螺栓的剪切和擠壓〔3螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓6-21設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí),雖然每個(gè)螺栓的受力不一定相等,但對(duì)該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長(zhǎng)度,這主要是為了__________?！?外形美觀〔2購(gòu)買方便〔3便于加工和安裝6-22設(shè)計(jì)緊螺栓聯(lián)接時(shí),其直徑愈小,則許用安全系數(shù)應(yīng)取得愈大,這是由于直徑愈小時(shí),__________?！?螺紋部分的應(yīng)力集中愈嚴(yán)重〔2加工螺紋時(shí)愈易產(chǎn)生缺陷〔3擰緊時(shí)愈易擰斷〔4材料的力學(xué)性能愈不易保證6-23確定緊聯(lián)接螺栓中拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的當(dāng)量應(yīng)力時(shí),通常是按__________來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。〔1第一強(qiáng)度理論〔2第二強(qiáng)度理論〔3第三強(qiáng)度理論〔4第四強(qiáng)度理論6-24就螺栓的破壞性質(zhì)而言,根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,大約有90％的螺栓屬于__________?！?靜強(qiáng)度破壞〔2疲勞破壞〔3螺紋副松脫〔4剪切破壞6-25當(dāng)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí),螺栓桿受到_________作用?！?彎曲和擠壓〔2拉伸和剪切〔3剪切和擠壓〔4扭轉(zhuǎn)和彎曲6-26滑動(dòng)螺旋傳動(dòng),其失效形式多為__________。〔1螺紋牙彎斷〔2螺紋磨損〔3螺紋牙剪切〔4螺紋副咬死三、設(shè)計(jì)計(jì)算題6-1試推導(dǎo)如圖所示受轉(zhuǎn)距T作用的螺栓組聯(lián)接的螺栓受力計(jì)算式：當(dāng)用普通螺栓時(shí)；當(dāng)用鉸制孔用螺栓時(shí)。題6-1圖6-2如圖示某機(jī)構(gòu)的拉桿端部采用普通粗牙螺紋聯(lián)接。已知,拉桿所受的最大載荷F＝15kN,載荷很少變動(dòng),拉桿材料為Q235鋼,試確定拉桿螺紋直徑。題6-2圖題6-3圖題6-4圖6-3如圖示的起重滑輪的松聯(lián)接螺栓。已知起吊重物的重量F＝20kN,螺栓材料為Q235鋼,試求該螺栓的直徑。6-4如圖示一弓形夾鉗,用M30的螺桿來(lái)夾緊工作,壓緊力F＝40kN,螺桿材料為45鋼,d0=20mm,該螺紋副和螺桿末端與工件的摩擦系數(shù)均為μ＝0.15。試驗(yàn)算螺桿的強(qiáng)度。6-5如圖示為一銑刀盤的裝夾裝置,銑刀靠?jī)蓤A盤夾緊隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng),已知最大切削力F＝4kN圓盤與銑刀間的摩擦系數(shù)μs＝0.1,軸材料為45鋼,其他尺寸如圖,試求軸端的螺紋直徑d？6-6如圖示,已知作用在軸承蓋上的力F＝10kN,軸承蓋用四個(gè)螺釘固定于鑄鐵箱體上,螺釘材料為Q235鋼,今取剩余預(yù)緊力F″＝0.4F,不控制預(yù)緊力。求所需的螺釘直徑。題6-5圖題6-6圖題6-7圖6-7設(shè)圖示螺栓剛度Cb,被聯(lián)接件的剛度Cm,若Cm＝8Cb,預(yù)緊力F′＝1kN,外載荷F＝1.1kN,試求螺栓中的總拉力F0和被聯(lián)接件中的剩余預(yù)緊力F″。6-8圖示為一液壓油缸,油壓p＝3MPa,缸徑D＝160mm,為保證氣密性要求,螺柱間距不得大于100mm。試計(jì)算其缸蓋的螺柱聯(lián)和螺柱分布圓直徑D0?！蔡崾荆含F(xiàn)先按氣密性要求假設(shè)螺柱數(shù)目6-9圖示為一氣缸蓋螺栓聯(lián)接,缸徑D＝500mm,蒸氣壓力p＝1.2MPa,螺栓分布圓直徑D0＝640mm,為保證氣密性要求螺栓間距不得大于150mm,試設(shè)計(jì)此聯(lián)接。題6-8圖題6-9圖題6-10圖6-10如圖示螺栓聯(lián)接的力－變形圖。若保證剩余預(yù)緊力F″的大小等于其預(yù)緊力F′的一半。試求該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷。6-11如圖示的方形蓋板用四個(gè)M16的螺釘與箱體相聯(lián)接,蓋板中心O點(diǎn)裝有吊環(huán),已知FQ＝20kN,尺寸如圖示。要求：1當(dāng)取剩余預(yù)緊力F″=0.6F〔F為工作拉力、螺釘材料的性能等級(jí)為6.6級(jí)裝配不控制預(yù)緊力時(shí),校核螺釘?shù)膹?qiáng)度；2由于制造誤差吊環(huán)由O點(diǎn)移至對(duì)角線上O′點(diǎn),且OO′＝5mm,問(wèn)哪個(gè)螺栓的受力最大？并校核其強(qiáng)度。6-12某鋼制吊架用螺栓組固定在水平鋼梁上,螺栓組由四個(gè)普通螺栓組成,它們的螺紋直徑均為d,長(zhǎng)度為l,每個(gè)螺栓的預(yù)緊力為F′,螺栓布置形式如圖。試問(wèn)：1吊架承受垂直拉力F時(shí),螺栓組中的每個(gè)螺栓承受的載荷為多大？2在強(qiáng)度足夠以及d、F′和被聯(lián)接件的剛度Cm一定時(shí),為提高該螺栓組聯(lián)接的工作可靠性,螺栓用細(xì)長(zhǎng)些好？還是粗短些好？〔用螺栓組聯(lián)接的力－變形圖來(lái)說(shuō)明題6-11圖題6-12圖6-13有一托架的邊板用六個(gè)螺栓與相鄰的機(jī)架相聯(lián)接,托架承受為60kN,設(shè)載荷與邊板螺栓組的鉛垂對(duì)稱軸線相平行,與對(duì)稱軸向的距離為300mm?，F(xiàn)有圖示的三種螺栓布置形式,若采用鉸制孔用螺栓,其許用剪應(yīng)力為34MPa試問(wèn)哪種螺栓布置形式所需的螺栓直徑最??？直徑各為多少？應(yīng)選哪種布置形式？為什么？題6-13圖6-14如圖示為軸承托架緊固到鋼立柱上,托架材料為鑄鐵,螺栓材料的性能等級(jí)為6.6級(jí),載荷為F＝6kN,α＝30o,尺寸如圖示,螺栓數(shù)為4個(gè)。試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。題6-14圖題6-15圖6-15圖示為一鑄鐵滑動(dòng)軸承,受作用力F＝1.3kN,用兩個(gè)M12的普通螺栓固定在鋼板上。已知螺栓材料的屈服點(diǎn)σs＝240MPa,安全系數(shù)S＝1.5,鑄鐵的許用擠壓應(yīng)力[σ]p＝60MPa,摩擦系數(shù)μs＝0.2。尺寸如圖。試校核該螺栓的強(qiáng)度、結(jié)合面是否會(huì)出現(xiàn)間隙和壓潰？設(shè),并知：d＝30mm,L=38mm,D=110mm,h=25mm,H=145mm,H1=35mm,d0=14mm,底板寬B＝35mm。第七章其他聯(lián)接設(shè)計(jì)〔略第八章帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題8-1帶傳動(dòng)中,帶的截面形狀有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？8-2普通V帶傳動(dòng)和平帶傳動(dòng)相比,有什么優(yōu)缺點(diǎn)？8-3窄V帶傳動(dòng)和普通V帶傳動(dòng)相比較有什么優(yōu)缺點(diǎn)？8-4說(shuō)明帶傳動(dòng)中緊邊拉力F1、松邊拉力F2和有效拉力F、張緊力F0之間的關(guān)系。8-5帶傳動(dòng)中,彈性滑動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？造成什么后果？8-6帶傳動(dòng)中,打滑是怎樣產(chǎn)生的？打滑的有利有害方面各是什么？8-7帶傳動(dòng)工作時(shí),帶上所受應(yīng)力有哪幾種？如何分布？最大應(yīng)力在何處？8-8帶傳動(dòng)的主要失效形式是什么？帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是什么？8-9在多根V帶傳動(dòng)中,當(dāng)一根大失效時(shí),為什么全部帶都要更換？8-10V帶輪輪槽與帶的三種安裝情況如圖所示,其中哪一種情況是正確的？為什么？題8-10圖8-11帶傳動(dòng)為什么必須張緊？常用的張緊裝置有哪些？二、選擇題8-1平帶、V帶傳動(dòng)主要依靠___________傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。<1>帶的緊邊拉力〔2帶和帶輪接觸面間的摩擦力〔3帶的預(yù)緊力8-2在一般傳遞動(dòng)力的機(jī)械中,主要采用___________傳動(dòng)?！?平帶〔2同步帶〔3V帶〔4多楔帶8-3平帶傳動(dòng)要實(shí)現(xiàn)兩平行軸同方向回轉(zhuǎn),可采用___________傳動(dòng)。〔1交叉〔2半交叉〔3開口〔4角度8-4帶傳動(dòng)中,在預(yù)緊力相同的條件下,V帶比平帶能傳遞較大的功率,是因?yàn)閂帶___________?！?強(qiáng)度高〔2尺寸小〔3有楔形增壓作用〔4沒(méi)有接頭8-5V帶傳動(dòng)中,帶截面楔角為40o,帶輪的輪槽角應(yīng)__________40o?！?大于〔2等于〔3小于8-6帶傳動(dòng)中,v1為主動(dòng)輪圓周速度、v2為從動(dòng)輪圓周速度、v為帶速,這些速度之間存在的關(guān)系是___________。〔1v1=v2=v〔2v1＞v＞v2〔3v1＜v＜v2〔4v1=v＞v28-7帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)開__________。〔1帶的材料不符合虎克定律〔2帶容易變形和磨損〔3帶在帶輪上打滑〔4帶的彈性滑動(dòng)8-8帶傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是因?yàn)開__________。〔1帶的預(yù)緊力不夠〔2帶的緊邊和松邊拉力不等〔3帶繞過(guò)帶輪時(shí)有離心力〔4帶和帶輪間摩擦力不夠8-9帶傳動(dòng)打滑總是___________。〔1在小輪上先開始〔2在大輪上先開始〔3在兩輪上同時(shí)開始8-10帶傳動(dòng)中,帶每轉(zhuǎn)一周,拉應(yīng)力是___________?！?有規(guī)律變化的〔2不變的〔3無(wú)規(guī)律變化的8-11帶傳動(dòng)中,若小帶輪為主動(dòng)輪,則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶___________處?！?進(jìn)入主動(dòng)輪〔2進(jìn)入從動(dòng)輪〔3退出主動(dòng)輪〔4退出從動(dòng)輪8-12帶傳動(dòng)中,帶速v＜10m/s,緊邊拉力為F1,松邊拉力為F2。當(dāng)空載時(shí),F1和F2的比值是___________?！?F1/F2≈0〔2F1/F2≈1〔3F1/F2=eμα〔41＜F1/F2＜eμα8-13帶傳動(dòng)工作時(shí),緊邊拉力為F1,松邊拉力為F2。若帶速v＜10m/s,當(dāng)載荷打到極限值,帶將開始打滑還未打滑時(shí),F1和F2的比值是___________。〔1F1/F2≈0〔2F1/F2≈1〔31＜F1/F2＜eμα〔4F1/F2=eμα8-14V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,限制小帶輪的最小直徑是為了___________?！?使結(jié)構(gòu)緊湊〔2限制彎曲應(yīng)力〔3保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力〔4限制小帶輪上的包角8-15用___________提高帶傳動(dòng)的傳動(dòng)功率是不合適的?！?適當(dāng)增大預(yù)緊力F0〔2增大軸間距a〔3增加帶輪表面粗糙度〔4增大小帶輪基準(zhǔn)直徑dd8-16V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,選取小帶輪基準(zhǔn)直徑的依據(jù)是___________。〔1帶的型號(hào)〔2帶的速度〔3主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速〔4傳動(dòng)比8-17帶傳動(dòng)采用張緊裝置的目的是___________?！?減輕帶的彈性滑動(dòng)〔2提高帶的壽命〔3改變帶的運(yùn)動(dòng)方向〔4調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力8-18下列V帶傳動(dòng)中,___________圖的張緊輪位置是最合理的。題8-18圖8-19同一V帶和傳動(dòng),若主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不變,用于減速〔小帶輪主動(dòng)比用于增速〔大帶輪主動(dòng)所能傳遞的功率___________。〔1大〔2相等〔3小8-20下列V帶傳動(dòng)中,圖___________的回轉(zhuǎn)方向是合理的。題8-20圖8-21實(shí)踐證明,帶傳動(dòng)傳遞載荷時(shí),帶的彈性滑動(dòng)發(fā)生在___________?！?全部接觸弧上〔2帶離開主、從動(dòng)輪以前的那一部分接觸弧上〔3帶進(jìn)入主、從動(dòng)輪的那一部分接觸弧上8-22平帶傳動(dòng)中,為防止帶從帶輪上滑落,下列幾種小帶輪輪緣形狀,圖___________的表面形狀最合理。題8-22圖三、設(shè)計(jì)計(jì)算題8-1一金屬切削機(jī)床,用普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=3kW主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1420r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=570r/min,帶速v=7.45m/s,軸間距a=530mm,帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)μv＝0.45,每天工作16h。求帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2、帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和預(yù)緊力F0。8-2V帶傳動(dòng)中,已知小帶輪直徑dd1＝140mm,轉(zhuǎn)速n1=960r/min,大帶輪直徑dd2＝425mm,V帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)率ε＝0.02。試問(wèn)：計(jì)入彈性滑動(dòng)率和不計(jì)入彈性滑動(dòng)率,大帶輪轉(zhuǎn)速相差多少？8-3已知一V帶傳動(dòng),傳遞功率P=10kW帶速v＝12.5m/s,現(xiàn)測(cè)得張緊力F0=700N。求緊邊拉力F1和松邊拉力F2。8-4設(shè)單根V帶所能傳遞的額定功率P1=10kW,主動(dòng)帶輪dd1＝160mm,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,包角α＝140o,帶和帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)μv＝0.2,。求有效拉力F和緊邊拉力F1。8-5設(shè)計(jì)一破碎機(jī)裝置用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M2—6,電動(dòng)機(jī)額定功率P=5.5kW,轉(zhuǎn)速n1=960r/min,傳動(dòng)比i＝2,兩班制工作,要求軸間距a＜600mm8-6設(shè)計(jì)一牛頭刨床用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=4kW,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,要求傳動(dòng)比i＝3.5,刨床兩班制工作,由于結(jié)構(gòu)限制,希望大帶輪的外徑不超過(guò)450mm。8-7一車床的電動(dòng)機(jī)和床頭箱之間采用接近垂直的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=7.5kW,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M—4,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,要求傳動(dòng)比i＝2.1,兩班制工作,根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu),軸間距900mm左右。試設(shè)計(jì)此V帶傳動(dòng),并繪制大帶輪工作圖?！矎膭?dòng)輪輪軸直徑d0=45mm8-8設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式水泵的普通V帶傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M—4,,額定功率P=11kW,轉(zhuǎn)速n1=1460r/min,水泵軸的轉(zhuǎn)速n2=400r/min,軸間距約為1500mm,每天工作24h。并要求繪制小帶輪工作圖。第九章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題9-1對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求是什么?9-2齒輪傳動(dòng)常見的失效形式有那些?各種失效形式常在何種情況下發(fā)生?試對(duì)工程實(shí)際中所見到的齒輪失效的形式和原因進(jìn)行分析.9-3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是根據(jù)什么來(lái)確定的?目前常用的計(jì)算方法有那些,它們分別針對(duì)何種失效形式?針對(duì)其余失效形式的計(jì)算方法怎樣?在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中,對(duì)于一般使用的閉式硬齒面、閉式軟尺面和開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是什么?9-4輪齒折斷一般起始于輪齒的那一側(cè)?全齒折斷和局部折斷通常在什么條件下發(fā)生?輪齒疲勞折斷和過(guò)載折斷的特征如何?9-5試分析齒面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕的原因,潤(rùn)滑油的存在對(duì)點(diǎn)蝕的形成和擴(kuò)展有何影響?9-6為什么說(shuō)齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在節(jié)線附近的齒根面上,試對(duì)這一現(xiàn)象加以解釋.9-7試說(shuō)明齒面磨損的成因及后果,可采取哪些措施防止或減輕齒面磨損?9-8試說(shuō)明齒面塑性變形的特征和產(chǎn)生的原因,如何防止或減輕齒面塑性變形?9-9試比較軟齒面齒輪和硬齒面齒輪的工藝過(guò)程,并說(shuō)明各自的適用場(chǎng)合及發(fā)展趨勢(shì).9-10在設(shè)計(jì)軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí),為什么常使小齒輪的齒面硬度高于大齒輪齒面硬度30～50HBS?9-11齒輪傳動(dòng)的效率和哪些因素有關(guān),如何提高齒輪傳動(dòng)的效率?9-12試說(shuō)明錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法及其齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ)的原因及合理性。9-13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)K?9-14試說(shuō)明彈性系數(shù)ZE的物理意義,它如何影響齒面的接觸應(yīng)力?9-15試說(shuō)明節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH的物理意義,它對(duì)齒面接觸強(qiáng)度影響如何?它與齒輪的那些參數(shù)有關(guān)?9-16試說(shuō)明齒形系數(shù)YFα的物理意義.它與齒輪的那些參數(shù)有關(guān),是如何影響齒輪抗彎強(qiáng)度的?9-17為什么斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算中要引入螺旋角系數(shù)Zβ和Yβ,它們分別對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度有何影響?9-18一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng),大、小齒輪齒面接觸應(yīng)力是否相等?大、小齒輪的接觸強(qiáng)度是否相等?在什么條件下兩齒輪的接觸強(qiáng)度相等?9-19一圓柱齒輪傳動(dòng),一般大、小齒輪齒根抗彎應(yīng)力是否相等?大、小齒輪彎曲強(qiáng)度相等的條件是什么?9-20對(duì)于閉式軟齒面、閉式硬齒面和開式齒輪傳動(dòng),齒數(shù)選得太多或太少,將分別出現(xiàn)什么問(wèn)題?設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別按什么原則選取?9-21試分析一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),在中心距和傳動(dòng)比一定得情況下,齒數(shù)和模數(shù)的不同選擇方案各有什么利弊?9-22在圖示的內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中,已知齒輪1為主動(dòng)輪,齒輪2的轉(zhuǎn)向如圖所示.試確定齒輪1的轉(zhuǎn)向,并標(biāo)出嚙合處兩齒輪所受切向力Ft和徑向力Fr的方向.9-23在圖示的單級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中,已知齒輪1是主動(dòng)論,輪齒為右旋,齒輪2的轉(zhuǎn)向如圖所示.試:<1>確定并標(biāo)出從動(dòng)輪2的輪齒旋向.<2>在嚙合點(diǎn)處分別標(biāo)出齒輪1和齒輪2所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向.題9-22圖題9-23圖9-24在圖示的齒輪傳動(dòng)中,已知?jiǎng)恿凝X輪1輸入,齒輪3輸出,齒輪1為右旋齒輪,其轉(zhuǎn)向如圖所示.試:<1>標(biāo)出齒輪2和3的轉(zhuǎn)向及輪齒的旋向.<2>標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向.<3>說(shuō)明中間輪2齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力的變化特性.題9-24圖題9-25圖9-25在圖示的正交標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)中,已知,模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z1=24,z2=55,齒寬b=30mm,錐齒輪1為主動(dòng)輪,其傳遞的功率P1=2KW,轉(zhuǎn)速n1=160r/min,轉(zhuǎn)向如圖所示.試確定:<1>齒輪2的轉(zhuǎn)向.<2>齒輪1和2在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向和大小.9-26在圖示的二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器中,已知:Ⅰ軸為輸入軸,輸入功率P1=10KW,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,轉(zhuǎn)向如圖所示,Ⅲ軸為輸出軸;高速級(jí)齒輪參數(shù)為:模數(shù)mn1=3mm,齒數(shù)z1=21,z2=52,螺旋角β1=12°7′43″,齒輪1的輪齒為右旋;低速級(jí)齒輪參數(shù)為:模數(shù)mn3=5mm,齒數(shù)z3=27,z4=54;齒輪嚙合效率η1=0.98,滾動(dòng)軸承效率η2=0.99,試解答:<1>確定齒輪2、3和4的輪齒旋向,要求使Ⅱ軸上2和3齒輪的軸向力相互抵消一部分以減輕軸承所受的載荷.<2>欲使Ⅱ軸上齒輪2和齒輪3的軸向力完全抵消,求齒輪3的螺旋角β3應(yīng)為多少.<3>在圖中標(biāo)出各軸轉(zhuǎn)向,并求出各軸所受轉(zhuǎn)矩的大小.<3>標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向,并求出各力的大小.題9-26圖題9-27圖1、2、3、4-齒輪1、2、3、4-齒輪9-27在圖示的二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器中,已知:動(dòng)力從Ⅰ軸輸入,Ⅲ軸為輸出軸,其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,齒輪4的輪齒旋向?yàn)橛倚?試解答:<1>標(biāo)出輸入軸Ⅰ和中間軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向.<2>確定并標(biāo)出齒輪1、2和3的輪齒旋向,要求使軸Ⅱ上所受軸向力盡可能小.<3>標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力的方向.<4>畫出Ⅱ軸聯(lián)同齒輪2和3一體的空間受力圖.9-28圖示為二級(jí)展開式標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪減速器.已知:高速級(jí)齒數(shù)z1=44,z2=94,模數(shù)mn1=2.5mm,中心距a12=175mm,齒寬b2=90mm;低速級(jí)齒數(shù)z3=40,z4=75,模數(shù)mn3=3mm,中心距a34=175mm,齒寬b4=100mm;四個(gè)齒輪的材料相同,許用接觸應(yīng)力分別為:σHP1=σHP3=550MPa,σHP2=σHP4=420MPa;傳動(dòng)的摩擦損耗忽略不計(jì),假設(shè)兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K相同.試解答:<1>標(biāo)出齒輪2輪齒螺旋線的旋向,以使Ⅱ軸軸承上所受軸向力小些.<2>畫出軸Ⅱ聯(lián)同齒輪2和3一體的空間受力圖<力的作用點(diǎn)和方向>.<3>判斷哪個(gè)齒輪的接觸強(qiáng)度最弱.9-29圖示為圓錐—斜齒圓柱齒輪二級(jí)減速器,已知:軸Ⅰ的輸入功率為P1,轉(zhuǎn)速為n1,轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,各齒輪齒數(shù)分別為z1、z2、z3和z4;齒輪1和3的模數(shù)分別為m1和m3;錐齒輪齒寬為b.試解答:題9-28圖題9-29圖1、2、3、4-齒輪1、2、3、4-齒輪<1>標(biāo)出軸Ⅱ和軸Ⅲ的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,并用已知條件寫出各軸所受轉(zhuǎn)據(jù)的表達(dá)式.<2>為使Ⅱ軸上齒輪2和3的軸向力完全抵消,試確定齒輪3和4的輪齒旋向,并用已知條件寫出齒輪1的分錐角δ1和齒輪3的螺旋角β3之間的關(guān)系式.<3>標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受切向力Ft、徑向力Fr和軸向力Fx的方向.9-30圖示為一行星輪系.已知:輪1主動(dòng),輸入功率P1=2KW,轉(zhuǎn)速n1=955r/min,齒輪模數(shù)m=2mm,齒數(shù)z1=20,z2=40,z3=100,要求使用壽命Lh=10000h,設(shè)機(jī)械效率為100%,求:<1>系桿H輸出轉(zhuǎn)矩;<2>齒輪2在A、B、C三點(diǎn)所受切向力的大小和方向;<3>分析齒輪2的輪齒所受彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力的循環(huán)特性;<4>齒輪1、2和3彎曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù);<5>若三個(gè)齒輪輪齒的材料和熱處理相同,則三個(gè)齒輪輪齒的抗彎強(qiáng)度哪個(gè)最低?哪個(gè)最高?題9-30圖二、選擇題9-1在機(jī)械傳動(dòng)中,理論上能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)的是___.〔1帶傳動(dòng)〔2鏈傳動(dòng)〔3齒輪傳動(dòng)〔4摩擦輪傳動(dòng)9-2在機(jī)械傳動(dòng)中,傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、功率和速度適用范圍最廣的是___.〔1帶傳動(dòng)〔2摩擦輪傳動(dòng)〔3鏈傳動(dòng)〔4齒輪傳動(dòng)9-3成本較高,不宜用于軸間距離較大的單級(jí)傳動(dòng)是___.〔1帶傳動(dòng)〔2鏈傳動(dòng)〔3齒輪傳動(dòng)9-4能緩沖減振,并能起到過(guò)載安全保護(hù)作用的是___.〔1帶傳動(dòng)〔2鏈傳動(dòng)〔3齒輪傳動(dòng)9-5要實(shí)現(xiàn)兩平行軸之間的傳動(dòng),可采用___.〔1圓柱齒輪傳動(dòng)〔2直齒錐齒輪傳動(dòng)〔3準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)〔4曲線齒錐齒輪傳動(dòng)9-6要實(shí)現(xiàn)兩相交軸之間的傳動(dòng),可采用___.〔1圓柱直齒輪傳動(dòng)〔2圓柱斜齒輪傳動(dòng)〔3直齒錐齒輪傳動(dòng)〔4準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)9-7要實(shí)現(xiàn)兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng),除了采用交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)外,還可采用___.〔1圓柱直齒輪傳動(dòng)〔2曲線齒錐齒輪傳動(dòng)〔3直齒錐齒輪傳動(dòng)〔4準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)9-8一般參數(shù)的閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是___.〔1齒面點(diǎn)蝕〔2輪齒折斷〔3齒面磨粒磨損〔4齒面膠合9-9一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是___.〔1齒面點(diǎn)蝕〔2輪齒折斷〔3齒面塑性變形〔4齒面膠合9-10高速重載且散熱條件不良的閉式齒輪傳動(dòng),其最可能出現(xiàn)的失效形式是___.〔1輪齒折斷〔2齒面磨粒磨損〔3齒面塑性變形〔4齒面膠合9-11齒輪因齒面塑性變形而失效最可能出現(xiàn)在___齒輪傳動(dòng)中.〔1高速輕載的閉式硬齒面〔2低速重載的閉式軟齒面〔3潤(rùn)滑油粘度較高的硬齒面9-12一般參數(shù)的開式齒輪傳動(dòng),其主要的失效形式是___?！?齒面點(diǎn)蝕〔2輪齒折斷〔3齒面膠合〔4齒面塑性變形9-13發(fā)生全齒折斷而失效的齒輪,一般是___?！?齒寬較小的直齒圓柱齒輪〔2齒寬較大、齒向受載不均的直齒圓柱齒輪〔3斜齒圓柱齒輪〔4人字齒輪9-14下列措施中,___不利于提高輪齒抗疲勞折斷能力?！?減小齒面粗糙度值〔2減輕加工損傷〔3表面強(qiáng)化處理〔4減小齒根過(guò)渡曲線半徑9-15下列措施中,___不利于減輕和防止點(diǎn)蝕,不利于提高齒面接觸強(qiáng)度。〔1提高齒面硬度〔2采用粘度低的潤(rùn)滑油〔3降低齒面粗糙度值〔4采用較大的變位系數(shù)和9-16下列措施中,___對(duì)防止和減輕齒面膠合不利。〔1減小模數(shù),降低齒高〔2選用抗膠合性能好的齒輪材料和潤(rùn)滑油〔3降低齒面硬度〔4大、小齒輪有一定的硬度差9-17下列措施中,不利于減輕和防止齒輪磨粒磨損的是___.<1>降低齒面硬度〔2減小齒面粗糙度值〔3降低滑動(dòng)系數(shù)〔4經(jīng)常更換潤(rùn)滑油9-18防止或減輕齒面塑性變形的有效措施是___?！?提高齒面硬度〔2選用粘度較高的潤(rùn)滑油〔3提高加工精度等級(jí)〔4采用變位齒輪9-19設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí),計(jì)算接觸強(qiáng)度是為了避免___失效?！?膠合〔2磨粒磨損〔3齒面點(diǎn)蝕〔4輪齒折斷9-20設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí),齒根彎曲疲勞強(qiáng)