機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集

錯(cuò)誤！未定義書簽。

第一章緒論

分析與思考題

i-i機(jī)器的基本組成要素是什么？

1-2什么是零件?什么是構(gòu)件?什么是部件?試各舉三個(gè)實(shí)例。

1-3什么是通用零件?什么是專用零件?試各舉三個(gè)實(shí)例。

1-4機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容是什么？

第二章機(jī)械設(shè)計(jì)總2論

分析與思考題

2-1一臺(tái)完整的機(jī)器通常由哪些基本部分組成?各部分的作用是什么？

2-2設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求?設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？

2-3機(jī)械零件主要有哪些失效形式?常用的計(jì)算準(zhǔn)則主要有哪些？

2-4什么是零件的強(qiáng)度要求?強(qiáng)度條件是如何表示的?如何提高零件的強(qiáng)度？

2-5什么是零件的剛度要求?剛度條件是如何表示的?提高零件剛度的措施有哪些？

2-6零件在什么情況下會(huì)發(fā)生共振?如何改變零件的固有頻率？

2-7什么是可靠性設(shè)計(jì)?它與常規(guī)設(shè)計(jì)有何不同?零件可靠度的定義是什么？

2-8機(jī)械零件設(shè)計(jì)中選擇材料的原則是什么？

2-9指出下列材料的種類，并說明代號中符號及數(shù)字的含義：HT150,ZG230-450,65Mn,45,

Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSnlOPb5?

2-10機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有哪些主要區(qū)別？

第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度

一、選擇與填空題

3-1零件表面的強(qiáng)化處理方法有、、

等。

3-2零件的截面形狀一定，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之。

⑴增高(2)不變⑶降低

3-3機(jī)械零件受載時(shí)，在_____________________處產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中的程度通常隨材料強(qiáng)度

的增大而。

3-4在載荷和幾何形狀相同的情況下，鋼制零件間的接觸應(yīng)力鑄鐵零件間的接觸應(yīng)

力。

3-5兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時(shí)，兩者的接觸應(yīng)力值。

(1)相等(2)不相等(3)是否相等與材料和幾何尺寸有關(guān)

二、分析與思考題

3-6試舉例說明什么零件的疲勞破壞屬于低周疲勞破壞，什么零件的疲勞破壞屬高周疲勞破壞。

3-7在材料的疲勞曲線上，為何需要人為規(guī)定循環(huán)基數(shù)No,并將對應(yīng)的極限應(yīng)力稱為材料的疲勞

極限？

3-8圖示各零件均受靜載荷作用，試判斷零件上A點(diǎn)的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是變應(yīng)力；并確定應(yīng)力比r

的大小或范圍。

題3-8圖

3-9彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)K.的含義是什么?它與哪些因素有關(guān)?它對零件的疲勞強(qiáng)度和靜

強(qiáng)度各有何影響？

3-10零件的等壽命疲勞曲線與材料試件的等壽命疲勞曲線有何區(qū)別?在相同的應(yīng)力變化規(guī)律卜，零

件和材料試件的失效形式是否總是相同的?為什么？

3-11試說明承受循環(huán)變應(yīng)力的機(jī)械零件，在什么情況下可按靜強(qiáng)度條件計(jì)算?什么情況下需按疲勞

強(qiáng)度條件計(jì)算？

3-12在單向穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的零件，如何確定其極限應(yīng)力？

3-13疲勞損傷線性累積假說的含義是什么?寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。

3-14在雙向穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的零件，怎樣進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算？

3-15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？

3-16導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生低應(yīng)力斷裂的原因有哪些？

3-17機(jī)械結(jié)構(gòu)的裂紋是否會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展是如何判定的？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

3-18某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限。一i=350MPa,屈服極限

<7s=550MPa,強(qiáng)度極限。B=750MPa,循環(huán)基數(shù)No=5X度6,施=9,試

求對稱循環(huán)次數(shù)N分別為5X10%5X10\5X1(/次時(shí)的極限應(yīng)力。

3-19某零件如圖所示，材料的強(qiáng)度極限〃B=650MPa,表面精車,

不進(jìn)行強(qiáng)化處理。試確定I-I截面處的彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)

K.和剪切疲勞極限的綜合影響系數(shù)K,.K3—19IB

3-20一零件由45鋼制成，材料的力學(xué)性能為：〃s=360MPa,

。一1=300MPa,"。=0.2。已知零件上的最大工作應(yīng)力。1rax=190MPa,最小工作應(yīng)力。min=llOMPa,應(yīng)力

變化規(guī)律為%產(chǎn)常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kd=2.0,試分別用圖解法和計(jì)算法確定該零件的計(jì)

算安全系數(shù)。

100

15。-

100-

60-

~由----rise~~1^5SoO213點(diǎn)3^5街"二

題3-20圖

6

3-21某材料受彎曲變應(yīng)力作用，其力學(xué)性能為：。一i=350MPa,m=9,/V0=5X10o現(xiàn)用此材料的試

件進(jìn)行試驗(yàn)，以對稱循環(huán)變應(yīng)力。i=500MPa作用IO,次，<72=400MPa作用IO,次，i=300MPa作用U

次。試確定：

(1)該試件在此條件下的計(jì)算安全系數(shù)；

（2）如果試件再作用o=450MPa的應(yīng)力，還能循環(huán)多少次試件才破壞？

3-22轉(zhuǎn)軸的局部結(jié)構(gòu)如題3-19圖所示。已知軸的II截面承受的彎矩M=300N?m,扭矩T=800N

彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)。軸材料為40Cr鋼調(diào)質(zhì)，。一i=355MPa,Tr=200MPa,W

?=0.2,a=0.1,設(shè)K0=2.2,K,=1.8,試計(jì)算考慮彎矩和扭矩共同作用時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)

第四章摩擦、磨損及潤滑概述

分析與思考題

4-1按照摩擦面間的潤滑狀態(tài)不同，滑動(dòng)摩擦可分為哪幾種？

4-2膜厚比的物理意義是什么?邊界摩擦、混合摩擦和液體摩擦所對應(yīng)的膜厚比范圍各是多少？

4-3在工程中，常用金屬材料副的摩擦系數(shù)是如何得來的？

4-4什么是邊界膜?邊界膜的形成機(jī)理是什么?如何提高邊界膜的強(qiáng)度？

4-5零件的磨損過程大致可分為哪幾個(gè)階段?每個(gè)階段的特征是什么？

4-6根據(jù)磨損機(jī)理的不同，磨損通常分為哪幾種類型?它們各有什么主要特點(diǎn)？

4-7潤滑油的粘度是如何定義的?什么是潤滑油的粘性定律?什么樣的液體稱為牛頓液體？

4-8粘度的表示方法通常有哪幾種?各種粘度的單位和換算關(guān)系是什么？

4-9潤滑油的主要性能指標(biāo)有哪些?潤滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？

4-10在潤滑油和潤滑脂中加入添加劑的作用是什么？

4-11流體動(dòng)力潤滑和流體靜力潤滑的油膜形成原理有何不同?流體靜力潤滑的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

4-12流體動(dòng)力潤滑和彈性流體動(dòng)力潤滑兩者間有何本質(zhì)區(qū)別?所研究的對象有何不同？

第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)

一、選擇與填空題

5-1普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的，計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的是螺紋的

，計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是螺紋的。

5-2螺紋升角勿增大，則聯(lián)接的自鎖性，傳動(dòng)的效率;牙型角a增大,則聯(lián)接的自

鎖性,傳動(dòng)的效率。

⑴提高⑵不變⑶降低

5-3在校制孔用螺栓聯(lián)接中，螺栓桿與孔的配合為。

（1）間隙配合（2）過渡配合（3）過盈配合

5-4在螺栓聯(lián)接的破壞形式中，約有%的螺栓屬于疲勞破壞，疲勞斷裂常發(fā)生在__________o

5-5在承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通緊螺栓組聯(lián)接中，螺栓桿作用。

（1）受切應(yīng)力（2）受拉應(yīng)力（3）受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力（4）既可能只受切應(yīng)力又可能只

受拉應(yīng)力

5-6緊螺栓聯(lián)接受軸向外載荷。假定螺栓的剛度Q與被聯(lián)接件的剛度。相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為F。,

要求受載后接合面不分離，當(dāng)外載荷廠等于預(yù)緊力尸0時(shí)，則。

（1）被聯(lián)接件分離，聯(lián)接失效（2）被聯(lián)接件即將分離，聯(lián)接不可靠（3）聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)

再加載（4）聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，還可以繼續(xù)加大外載荷尸

二、分析與思考題

5-7常用螺紋有哪幾種類型?各用于什么場合?對聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同？

5-8在螺栓聯(lián)接中，不同的載荷類型要求不同的螺紋余留長度，這是為什么？

5-9聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防松裝置?試各舉出兩個(gè)機(jī)械防松和摩擦防松

的例子。

5-10普通螺栓聯(lián)接和校制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式是什么?計(jì)算準(zhǔn)則是什么？

5-11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、螺母和螺紋

牙的強(qiáng)度？

5-12普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí),螺栓上的總載荷是什么

循環(huán)？

5-13螺栓的性能等級為8.8級，與它相配的螺母的性能等級應(yīng)為多少?性能等級數(shù)字代號的含義是

什么？

5-14在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓直徑有關(guān)?試說明其原因。

5-15緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在0?F間變化，當(dāng)預(yù)緊力后一定時(shí),改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度,

對螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度和聯(lián)接的緊密性有何影響？

5-16在保證螺栓聯(lián)接緊密性要求和靜強(qiáng)度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)如何改

變螺栓和被聯(lián)接件的剛度及預(yù)緊力大小?試通過受力變形線圖來說明。

5-17為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10?通常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于

均勻？

5-18滑動(dòng)螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺桿直徑及螺母高度)通常是根據(jù)什么條件確

定的？

5-19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)？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

5-20如圖所示，兩根梁用8個(gè)4.6級普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接，梁受到的拉力F=28kN,摩擦

系數(shù)戶0.2,控制預(yù)緊力，試確定所需螺栓的直徑。

解：已知螺栓數(shù)目-8,接合面數(shù)i=2,取防滑系數(shù)&=1.2,

則螺栓所需預(yù)緊力F。為

1.2x28000

H=10500#

0.2x8x2

題5-20圖

#350

查主教材中的表5-8,得Cs=240MPa,查表5T0,取安全系

數(shù)61.3,則[c]=<7s/S

=240MPa/1.3=184.6MPa,所需螺栓的直徑

_-xlMQXQ

2.6

取整后得螺栓尺寸占10mm,螺紋為MIO。

注：解中有兩處錯(cuò)誤，請指出錯(cuò)處并說明原因。

5-21圖示為一氣缸蓋螺栓組聯(lián)接。已知?dú)飧變?nèi)的工作壓力p在

0?1.5MPa間變化，缸蓋與缸體均為鋼制，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。為

題5-2】圖保證氣密性要求，試選擇螺栓材料，并確定螺栓數(shù)目和尺寸.

5-22受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接鋼板間采用橡膠墊片。一知預(yù)緊力尸O=1500N,當(dāng)軸向工作

載荷F=1000N時(shí)，求螺栓所受的總拉力及被聯(lián)接件之間的殘余預(yù)緊力。

5-23圖示凸緣聯(lián)軸器(GB/T5843-1986)的型號為YLD10,允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T=630N兩半聯(lián)

軸器采用4個(gè)M12的較制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓規(guī)格為M12~60(GB/T27-1988),螺栓的性能等級為8.8級，

聯(lián)軸器材料為HT200,試校核其聯(lián)接強(qiáng)度。

5-24錢制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示。已知L=300mm,a=60mm,試求螺栓組聯(lián)接的三

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？

5-25如圖所示的底板螺栓組聯(lián)接受外力￡的作用。外力K作用在包含x軸并垂直于底板接合面的

平面內(nèi)。試分析底板螺栓組的受力情況，并判斷哪個(gè)螺栓受力最大?保證聯(lián)接安全工作的必要條件有哪些?

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題

5-26試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu),并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。

a）螺釘聯(lián)接b）雙頭螺柱聯(lián)接c）餃制孔用螺栓聯(lián)接

d）緊定螺釘聯(lián)接e）吊環(huán)螺釘聯(lián)接。螺釘聯(lián)接

題5-26圖

第六章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接

一、選擇與填空題

6-1設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，鍵的截面尺寸通常根據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)選擇。

（1）所傳遞轉(zhuǎn)矩的大?。?）所傳遞功率的大?。?）輪轂的長度（4）軸的直徑

6-2普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是，導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的主要失效形式是

6-3與平鍵聯(lián)接相比，楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是o

（1）鍵的斜面加工困難（2）鍵安裝時(shí)易損壞（3）鍵楔緊后在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力

（4）軸和軸上零件對中性差

6-4矩形花鍵聯(lián)接采用定心；漸開線花鍵聯(lián)接采用定心。

6-5型面曲線為擺線或等距曲線的型面聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比較，下面第條不是型面聯(lián)接的優(yōu)

點(diǎn)。

（1）對中性好（2）輪轂孔的應(yīng)力集中?。?）裝拆方便（4）切削加工方便

二、分析與思考題

6-6薄型平鍵聯(lián)接與普通平鍵聯(lián)接相比，在使用場合、結(jié)構(gòu)尺寸和承載能力上有何區(qū)別？

6-7半圓鍵聯(lián)接與普通平鍵聯(lián)接相比，有什么優(yōu)缺點(diǎn)?它適用于什么場合？

6-8采用兩個(gè)平鍵（雙鍵聯(lián)接）時(shí)，通常在軸的圓周上相隔180°位置布置；采用兩個(gè)楔鍵時(shí)，常相隔

90°?120。；而采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，則布置在軸的同一母線上；這是為什么？

6-9與平鍵、楔鍵、半圓鍵相配的軸和輪轂上的鍵槽是如何加工的？

6-10在材料和載荷性質(zhì)相同的情況下，動(dòng)聯(lián)接的許用壓力比靜聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力小，試說明其原

因。

6-11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？

6-12在脹緊聯(lián)接中，脹套串聯(lián)使用時(shí)引入額定載荷系數(shù)。1是為了考慮什么因素的影響？

6-13銷有哪幾種類型?各用于何種場合?銷聯(lián)接有哪些失效形式？

6-14?般聯(lián)接用銷、定位用銷及安全保護(hù)用銷在設(shè)計(jì)計(jì)算上有何不同？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

6-15圖示牙嵌離合器的左右兩半分別用鍵與軸1、2相聯(lián)接，在空載下，通過操縱可使右半離合器

沿導(dǎo)向平鍵在軸1上作軸向移動(dòng)。該軸傳遞的轉(zhuǎn)矩G1200N?m,軸徑4=80mm,右半離合器的輪轂長

度L=130mm,行程/|=60mm,工作中有輕微沖擊，離合器及軸的材料均為鋼材。試選擇右半離合器的導(dǎo)

向平鍵尺寸，并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。

解：1.選擇導(dǎo)向平鍵

選A型導(dǎo)向平鍵，查主教材表6-1得平鍵的截面

尺寸6=22mm,h=14mm,取鍵長A=180

2.強(qiáng)度校核

材料均為鋼,工作時(shí)有輕微沖擊,查主教材表6-2,

取[oP]=110MPa。Q0.5h=0.5X14mm=7mm,

l=L-b=180mm-22mm=158mm。

b=-2-0-0-0--T=-2--0-0-0-x--1-2-0-0-

Md7x158x80

=27.1MPa<[<7P]

故此鍵聯(lián)接能滿足強(qiáng)度要求。

注：解中有兩處錯(cuò)誤，請指出錯(cuò)處并說明原因。

題6-15圖

6-16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采用鍵聯(lián)接。已知軸傳遞的轉(zhuǎn)矩

T=1000N-m,齒輪的材料為鍛鋼，凸緣聯(lián)軸器材料為HT200,工作時(shí)有輕微沖擊，聯(lián)接處軸及輪轂尺寸

如圖示。試選擇鍵的類型和尺寸，并校核聯(lián)接的強(qiáng)度。

6-17圖示的灰鑄鐵V帶輪，安裝在直徑”=45mm的軸端，帶輪基準(zhǔn)直徑4d=250mm,工作時(shí)的有

效拉力&=1500N,有輕微振動(dòng)，輪轂寬度L'=65mm。設(shè)采用鉤頭楔鍵聯(lián)接，試選擇該楔鍵的尺寸，并

校核聯(lián)接的強(qiáng)度。

6-18軸與輪轂分別采用B型普通平鍵聯(lián)接和中系列矩形花鍵聯(lián)接。已知軸的直徑（花鍵的大

徑）d=102mm,輪轂寬度150mm,軸和輪轂的材料均為碳鋼，取許用擠壓應(yīng)力[Op]=100MPa,試計(jì)算

兩種聯(lián)接各允許傳遞的轉(zhuǎn)矩。

6-19軸與輪轂采用兩個(gè)Z2型脹套串聯(lián)聯(lián)接，軸的直徑#100mm,軸和輪轂的材料均為碳鋼。該軸

轂聯(lián)接同時(shí)承受軸向力Fo=lOOkN,轉(zhuǎn)矩T=12kN?m,載荷平穩(wěn)。試驗(yàn)算此聯(lián)接是否可靠。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題

6-20試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。

c）傳遞雙向轉(zhuǎn)矩的切向鍵聯(lián)接

題6-20圖

6-21已知圖示的軸伸長度為72mm,直徑#40mm,配合公差為H7/k6,采用A型普通平鍵聯(lián)接。

試確定圖中各結(jié)構(gòu)尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差（?般鍵聯(lián)接）。

題6-21圖

第七章鐘接、焊接、膠接和過盈聯(lián)接

一、選擇與填空題

7-1沿受載方向，同一列的鉀釘數(shù)目不宜過多，這是由于。

（1）被鉀件受削弱（2）鉀釘強(qiáng)度降低（3）鉀釘受力不均（4）加工不便

7-2電弧焊縫大體上可分為與類，前者用于聯(lián)接的

被焊件，后者用于聯(lián)接的被焊件。

7-3設(shè)計(jì)膠接接頭時(shí)，應(yīng)盡可能使膠縫承受或載荷。

7-4影響過盈聯(lián)接承載能力最為敏感的因素是配合面的。

（1）直徑尺寸（2）長度尺寸（3）表面粗糙度（4）過盈量（5）摩擦系數(shù)

7-5在過盈聯(lián)接中，當(dāng)其它條件相同時(shí)，僅將實(shí)心軸改為空心軸，則聯(lián)接所能傳遞的我荷將。

⑴增大⑵不變⑶減小

二、分析與思考題

7-6鉀縫有哪些類型?各應(yīng)用在什么場合？

7-7鉀釘聯(lián)接的破壞形式有哪些?怎樣校核怫縫的強(qiáng)度？

7-8什么叫焊縫的強(qiáng)度系數(shù)?怎樣才能使對接焊縫的強(qiáng)度不低于母板的強(qiáng)度？

7-9在什么情況下采用不對稱側(cè)面焊縫?如何分配兩側(cè)焊縫的長度？

7-10膠粘劑通常分為哪幾類?各適用于什么場合？

7-11與鉀接和焊接相比較，膠接的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

7-12過盈聯(lián)接有哪幾種裝配方法?當(dāng)過盈量相同時(shí)，哪種裝配方法的聯(lián)接緊固性好？

7-13過盈聯(lián)接的承載能力是由哪些因素決定的？

7-14在對過盈聯(lián)接進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，若發(fā)現(xiàn)包容件或被包容件的強(qiáng)度不夠時(shí)，可采取哪些措施來提高聯(lián)

接強(qiáng)度？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

7-15如圖所示的釧接接頭承受靜我荷F=200kN,硼釘材料為Q215鋼，被鉀件材料為Q235鋼，被

鉀件的寬度人=180mm,厚度6=10mm,釘孔是在兩被鉀件上分別按樣板鉆孔。設(shè)鉀釘直徑上2弧節(jié)距

『3d,邊距-2.5",試校核該卸縫的強(qiáng)度。

審

>

金

題7-15圖

題7-16圖

7-16焊接接頭如圖所示，被焊件材料均為Q235鋼，b=170mm,"=80mm,6=l2mm,承受靜載荷

F=400kN,設(shè)采用E4303號焊條手工焊接，試校核該接頭的強(qiáng)度。

7-17鑄錫磷青銅蝸輪輪圈與鑄鋼輪芯采用過盈聯(lián)接，尺寸如圖所示，采用H7/s6配合，配合表面粗

糙度Ra均為0.8um,摩擦系數(shù)戶0.1,設(shè)聯(lián)接零件本身的強(qiáng)度足夠，試求：

(1)用壓人法裝配時(shí)，該聯(lián)接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩是多少？

(2)用脹縮法裝配時(shí),該聯(lián)接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩是多少？

題7-17圖

題7-18圖

7-18小齒輪與軸為過盈聯(lián)接，尺寸如圖所示，材料均為45鋼，采用H7/p6配合，孔與軸配合表面

粗糙度%均為0.8Um,用壓人法裝配?試求：

(1)配合表面間單位面積上的最大壓力；

(2)所需的最大壓人力；

(3)各零件中的最大應(yīng)力。

四、聯(lián)接篇綜合題

7-19軸和輪轂分別采用切向鍵聯(lián)接、漸開線花鍵聯(lián)接和脹緊聯(lián)接。已知軸的直徑d=l(X)mm,輪轂

寬度乙=150mm,軸和輪轂的材料均為碳鋼，取許用擠壓應(yīng)力[.]=100MPa。漸開線花鍵的模數(shù)機(jī)=5mm,

齒數(shù)＞19,外花鍵的大徑。=100mm,分度圓壓力角a=30°。脹緊聯(lián)接采用兩個(gè)X型脹套串聯(lián)。試計(jì)

算這三種聯(lián)接各允許傳遞的轉(zhuǎn)矩。

題7—20圖

7-20如圖所示，兩軸通過凸緣聯(lián)軸器聯(lián)接，已知聯(lián)軸器的型號為YLD6,軸的直徑廬30mm,

軸伸長度L=60mm,聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵長L=50mm。兩半聯(lián)軸器用4個(gè)

M8的普通螺栓聯(lián)接，螺栓中心分布圓直徑D°=90mm,螺栓的性能等級為8.8級，不控制預(yù)緊

力。軸的材料為45鋼，聯(lián)軸器的材料為HT200o試計(jì)算此聯(lián)軸器所允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩(載

荷平穩(wěn))。

題7-20圖

第八章帶傳動(dòng)

一、選擇與填空題

8-1帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，緊邊拉力Q和松邊拉力&滿足關(guān)系。

⑴石=尸2尸歷2=/°FI+F

(2)FrF2=Fe(3)(4)2=FO

8-2V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將

帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力將。

⑴增大⑵不變(3)減小

8-3V帶傳動(dòng)在工作過程中，帶內(nèi)應(yīng)力有、、,

最大應(yīng)力o1rax=.發(fā)生在____________處。

8-4帶傳動(dòng)中，主動(dòng)輪圓周速度也，從動(dòng)輪圓周速度也，帶速v,它們之間存在的關(guān)系是。

(1)V]=V2=V(2)V1>V>V2(3)V]<V<V2(4)V>V1>V2

8-5在平帶或V帶傳動(dòng)中，影響最大有效圓周力/的因素是、

和.

二、分析與思考題

8-6帶傳動(dòng)常用的類型有哪幾種?各應(yīng)用在什么場合？

8-7與普通V帶相比，窄V帶的截面形狀及尺寸有何不同?其傳動(dòng)有何特點(diǎn)？

8-8同步帶傳動(dòng)的工作原理是什么?它有何獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)？

8-9V帶輪的基準(zhǔn)直徑以及V帶的基準(zhǔn)長度是如何定義的？

8-10某帶傳動(dòng)由變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，大帶輪的輸出轉(zhuǎn)速的變化范圍為500?1000r/min。若大帶輪上的

負(fù)載為恒功率負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)?若大帶輪上的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速

設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)?為什么?

8-11帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶與小帶輪間的摩擦力和帶與大帶輪間的摩擦力兩者大小是否相等，？為什么?

帶傳動(dòng)正常工作時(shí)的摩擦力與打滑時(shí)的摩擦力是否相等?為什么?

8-12帶與帶輪間的摩擦系數(shù)對帶傳動(dòng)有什么影響?為了增加傳動(dòng)能力，將帶輪工作面加工得粗糙些

以增大摩擦系數(shù)，這樣做是否合理?為什么?

8-13帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是如何發(fā)生的?打滑又是如何發(fā)生的?兩者有何區(qū)別?對帶傳動(dòng)各產(chǎn)生什么

影響?打滑首先發(fā)生在哪個(gè)帶輪上?為什么？

8-14在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)時(shí)，為什么要限制小帶輪最小直徑和帶的最小、

最大速度？

8-15試分析帶傳動(dòng)中心距a、預(yù)緊力尸。及帶的根數(shù)z的大小對帶傳動(dòng)

的工作能力的影響。

8-16一帶式輸送機(jī)裝置如圖所示。已知小帶輪基準(zhǔn)直徑4尸140mm,

大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=400mm,鼓輪直徑O=250mm,為了提高生產(chǎn)率，擬在

輸送機(jī)載荷不變(即拉力F不變)的條件下，將輸送帶的速度v提高，設(shè)電

動(dòng)機(jī)的功率和減速器的強(qiáng)度足夠，且更換大小帶輪后引起中心距的變化對

傳遞功率的影響可忽略不計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)這一增速要求，試分析采用下列咖

種方案更為合理，為什么？

(1)將大帶輪基準(zhǔn)直徑減小到280mm；

(2)將小帶輪基準(zhǔn)直徑%增大到200mm；

(3)將鼓輪直徑D增大到350mm。

8-17在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶疲勞斷裂時(shí)，應(yīng)如何更換?為什么?

8-18為何V帶傳動(dòng)的中心距一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的?在什么情況下需

采用張緊輪?張緊輪布置在什么位置較為合理？

8-19一般帶輪采用什么材料?帶輪的結(jié)構(gòu)形式有哪些?根據(jù)什么來選定帶輪的結(jié)構(gòu)形式?

題8-16圖

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

8-20已知一窄V帶傳動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，〃|=1460r/rain,兩帶輪基準(zhǔn)直徑ddi=140mm,dd2=400mm,

中心距a=815mm,采用四根SPA型窄V帶，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí)，工作載荷變動(dòng)較大，試求帶傳動(dòng)所允許

傳遞的功率。

8-21某車床電動(dòng)機(jī)和主軸箱之間為窄V帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〃i=1440r/min,主軸箱負(fù)載為4.0kW,

帶輪基準(zhǔn)直徑4di=90mm,4d2=250mm,傳動(dòng)中心距a=527mm,預(yù)緊力按規(guī)定條件確定，每天工作16小

時(shí)，試確定該傳動(dòng)所需窄V帶的型號和根數(shù)。

8-22一V帶傳動(dòng)傳遞的功率尸=7.5kW,帶速v=10m/s,測得緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即F^2F2,

試求緊邊拉力Q、有效拉力E和預(yù)緊力后。

8-23現(xiàn)設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)部分，該傳動(dòng)部分由普通V帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成。齒輪傳動(dòng)采

用標(biāo)準(zhǔn)齒輪減速器。原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，額定功率P=llkW,轉(zhuǎn)速ni=1460r/min,減速器輸入軸轉(zhuǎn)速為

400r/min,允許傳動(dòng)比誤差為±5%,該輸送機(jī)每天工作16小時(shí)，試設(shè)計(jì)此普通V帶傳動(dòng)，并選定帶輪

結(jié)構(gòu)形式與材料。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題

8-24圖中所示為帶傳動(dòng)的張緊方案，試指出其不合理之處，并改正。

）平帶傳動(dòng)b）V帶傳動(dòng)

題8-24圖題8-25圖

8-25圖中所示為SPB型窄V帶的輪槽結(jié)構(gòu)，試填寫有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸、尺寸公差及表面粗糙度值。

第九章鏈傳動(dòng)

一、選擇與填空題

9-1與齒輪傳動(dòng)相比較，鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)之一是o

（1）適合于高速（2）制造成本高（3）安裝精度要求較低（4）有過載保護(hù)

9-2滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所組成，其之間、之

間分別為過盈配合，而之間、之間分別為間隙配合.

9-3鏈條的磨損主要發(fā)生在___________的接觸面上。

9-4在鏈傳動(dòng)中。鏈輪的轉(zhuǎn)速,節(jié)距，齒數(shù),則傳動(dòng)的動(dòng)載荷越大。

9-5鏈傳動(dòng)的主要失效形式有鏈的疲勞破壞、鏈條銳鏈的磨損、和四

種；在潤滑良好、中等速度的鏈傳動(dòng)中，其承載能力主要取決于。

二、分析與思考題

9-6與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)有何優(yōu)缺點(diǎn)？

9-7在多排鏈傳動(dòng)中，鏈的排數(shù)過多有何不利？

9-8對鏈輪材料的基本要求是什么?對大、小鏈輪的硬度要求有何不同？

9-9齒形鏈與滾子鏈相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？

9-10國家標(biāo)準(zhǔn)對滾子鏈齒形是如何規(guī)定的？目前流行的是哪種齒形？

9-11為什么鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比是常數(shù)，而在一般情況下瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)？

9-12鏈傳動(dòng)的額定功率曲線是在什么條件下得到的?當(dāng)所設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)與上述條件不符合時(shí)，要進(jìn)

行哪些項(xiàng)目的修正？

9-13若只考慮鏈條較鏈的磨損，脫鏈通常發(fā)生在哪個(gè)鏈輪上?為什么？

9-14為什么小鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少？

9-15鏈節(jié)距的大小對鏈傳動(dòng)有何影響?在高速、重載工況下，應(yīng)如何選擇滾子鏈？

9-16鏈傳動(dòng)的中心距一般取為多少?中心距過大或過小對傳動(dòng)有何不利？

9-17什么情況下按功率曲線來選擇鏈條?什么情況下按靜強(qiáng)度計(jì)算來選擇鏈條？

9-18有一鏈傳動(dòng)，小鏈輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速g900r/min,齒數(shù)zt=25,z2=75?現(xiàn)因工作需要，擬將大鏈

輪的轉(zhuǎn)速降低到"2弋250r/min,鏈條長度不變，試問：

(1)若從動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將主動(dòng)輪齒數(shù)減小到多少?此時(shí)鏈條所能傳遞的功率有何變化？

(2)若主動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將從動(dòng)輪齒數(shù)增大到多少?此時(shí)鏈條所能傳遞的功率有何變化？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

9-19滾子鏈傳動(dòng)傳遞的功率P=8.5kW,工況系數(shù)以=1.2,主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速為=960r/min,齒數(shù)4=21,

從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速〃2=330r/min,中心距dW600mm,鏈節(jié)距p=12.7mm,試計(jì)算需要幾排鏈。

9-20單排滾子鏈傳動(dòng)，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速〃i=600r/min,齒數(shù)z,=21,從動(dòng)鏈輪齒數(shù)z2-105,中心距

a=910mm,該鏈的節(jié)距p=25.4mm,工況系數(shù)KA=1.2,試求鏈傳動(dòng)所允許傳遞的功率P。

9-21設(shè)計(jì)輸送裝置用的鏈傳動(dòng)。已知傳遞的功率P=16.8kW,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速〃I=960r/rain,傳動(dòng)比

i=3.5,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作載荷沖擊較大，中心距a<800mm,水平布置。

第十章齒輪傳動(dòng)

一、選擇與填空題

10-1在齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，對下列參數(shù)和尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的有；應(yīng)圓整的有；

沒有標(biāo)準(zhǔn)化也不應(yīng)圓整的有。

(1)斜齒輪的法面模數(shù)皿，(2)斜齒輪的端面模數(shù)以(3)直齒輪中心距a

(4)斜齒輪中心距a(5)齒寬B(6)齒厚s(7)分度圓壓力角。

(8)螺旋角￡(9)錐距R(10)齒頂圓直徑4

10-2材料為20Cr鋼的硬齒面齒輪，適宜的熱處理方法是。

(1)整體淬火(2)滲碳淬火(3)調(diào)質(zhì)(4)表面淬火

10-3將材料為45鋼的齒輪毛壞加工成為6級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

10-4在齒輪傳動(dòng)中，僅將齒輪分度圓的壓力角。增大，則齒面接觸應(yīng)力將o

⑴增大⑵不變⑶減小

10-5在齒輪傳動(dòng)中，將輪齒進(jìn)行齒頂修緣的目的是,將輪齒加工成鼓形齒

的目的是。

10-6影響齒輪傳動(dòng)動(dòng)載系數(shù)長大小的兩個(gè)主要因素是。

10-7一對正確嚙合的漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪作減速傳動(dòng)時(shí)，如兩輪的材料、熱處理及齒面硬度均相同，則

齒根彎曲應(yīng)力。

(1)°Ft>°F2(2)°F\=°FT.(3)^F|<0F2

10-8有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1的模數(shù)如=5mm,齒數(shù)z1=30；齒輪2的模數(shù)他=3mm,齒

數(shù)Z2=50,則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積FfaiKsa|h2丫522。

(1)大于(2)等于(3)小于(4)不一定大于、等于或小于

10-9齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限”Him和接觸疲勞強(qiáng)度極限0HHm是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并按失效概率為

來確定的，試驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為循環(huán)，

10-10直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法是以的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ)的。

二、分析與思考題

10-11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？?

10-12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?在開式齒輪傳動(dòng)中，為什么一般不出現(xiàn)

點(diǎn)蝕破壞?如何提高齒面抗點(diǎn)蝕的能力？

10-13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？

10-14閉式齒輪傳動(dòng)與開式齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有何不同?為什么？

10-15通常所謂軟齒面與硬齒面的硬度界限是如何劃分的?軟齒面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上

有何區(qū)別?為什么？

10-16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？

10-17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?載荷系數(shù)K由哪幾部分組成?各考慮了什

么因素的影響？

10-18齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式是如何建立的?為什么要選擇節(jié)點(diǎn)作為齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算點(diǎn)？

10-19標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比i,、轉(zhuǎn)矩力、齒寬b均保持不變，試問在下列條件下齒輪

的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力各將發(fā)生什么變化？

(1)模數(shù)機(jī)不變，齒數(shù)句增加；

(2)齒數(shù)?不變，模數(shù)m增大；

(3)齒數(shù)%增加一倍，模數(shù)m減小一半。

10-20一對圓柱齒輪傳動(dòng)，大齒輪和小齒輪的接觸應(yīng)力是否相等?如大、小齒輪的材料及熱處理情況

相同，則其許用接觸應(yīng)力是否相等？

10-21配對齒輪(軟對軟，硬對軟)齒面有一定量的硬度差時(shí)，對較軟齒面會(huì)產(chǎn)生什么影響？

10-22在齒輪設(shè)計(jì)公式中為什么要引入齒寬系數(shù)?齒寬系數(shù)0d的大小主要與哪兩方面因素有關(guān)？

10-23在直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，為什么常將小齒輪設(shè)計(jì)得比大齒輪寬些?在人字齒輪傳動(dòng)和

圓錐齒輪傳動(dòng)中是否也應(yīng)將小齒輪設(shè)計(jì)得寬一些？

10-24在下列各齒輪受力圖中標(biāo)注各力的符號(齒輪1主動(dòng))。

題10-24圖

10-25兩級展開式齒輪減速器如圖所示。已知主動(dòng)輪1為左旋，轉(zhuǎn)向?yàn)槿鐖D示，為使中間軸上兩齒

輪所受的軸向力相互抵消一部分，試在圖中標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向，并在各齒輪分離體的嚙合點(diǎn)處標(biāo)

出齒輪的軸向力F,、徑向力入，和圓周力居，的方向（圓周力的方向分別用符號⑧或①表示向內(nèi)或向外）。

題10-25圖

10-26圖示定軸輪系中，已知齒數(shù)Z|=Z3=25,Z2=20,齒輪，轉(zhuǎn)速〃i=450r/min,工作壽命狐=200011。

若齒輪1為主動(dòng)且轉(zhuǎn)向不變，試問：

（1）齒輪2在工作過程中輪齒的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的應(yīng)力比，各為多少？

（2）齒輪2的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)M各為多少？

10-27直齒輪傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)在確定許用接觸應(yīng)力[。H]時(shí)有何區(qū)別？

10-28對齒輪進(jìn)行正、負(fù)變位修正，輪齒的抗彎能力有何變化？

10-29齒輪傳動(dòng)的常用潤滑方式有哪些?潤滑方式的選擇與齒輪圓周速度大小有何關(guān)系?潤滑油粘度

的選擇與齒輪圓周速度大小有何關(guān)系？

10-30圓弧齒圓柱齒輪傳動(dòng)與漸開線齒輪傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?為什么圓弧齒圓柱齒輪不能是直齒

的？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

10-31一對斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，齒輪材料為45鋼，軟齒面，齒輪精度等級為

8-7-7FL。已知法面模數(shù)惆=31mm,齒數(shù)zi=30,Z2=93,螺旋角￡=13.82°,齒寬B|=85mm,B2=80mm,

轉(zhuǎn)速"產(chǎn)1440r/min,該齒輪對稱布置在兩支承之間，載荷平穩(wěn)。試確定該齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K。

10-32在上題的齒輪傳動(dòng)中，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為220?240HBS,大齒輪?；幚?，齒面

硬度為190?210HBS,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。

10-33設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為[oH]i=700MPa,["H12=600MPa,求

得中心距elOOmm；現(xiàn)改用[0Hh=6OOMPa,[〃H]2=400MPa的材料，若齒寬和其它條件不變，為保證接

觸疲勞強(qiáng)度不變，試計(jì)算改用材料后的中心距。

10-34一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知4=20,Z2=60,〃?=4mm,S|=45mm,B2=40mm,齒輪材料為鍛鋼，

許用接觸應(yīng)力[%]i=500MPa,[OH]2=430MPa,許用彎曲應(yīng)力[。$=340MPa,[<7F]2=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)矩一（不計(jì)功率損失）。

10-35設(shè)計(jì)銃床中一對直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率PI=7.5kW,小齒輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速m=1450r/min,

齒數(shù)4=26,Z2=54,雙向傳動(dòng)，工作壽命Lh=12000h。小齒輪對軸承非對稱布置，軸的剛性較大，工作中

受輕微沖擊，7級制造精度。

10-36設(shè)計(jì)-斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率B=40kW,轉(zhuǎn)速"i=2800r/min,傳動(dòng)比i=3.2,工作壽命

M=1000h,小齒輪作懸臂布置，工作情況系數(shù)以=1.25。

10-37設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉式圓錐齒輪傳動(dòng)。已知功率P1=9.2kW,轉(zhuǎn)速”i=970r/min,傳動(dòng)比方3,

小齒輪懸臂布置，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，每II工作8小時(shí)，工作壽命為5年（福年250個(gè)工作日）。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題

10-38一標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的局部結(jié)構(gòu)如圖所示。已知法面模數(shù)%=5mm,齒數(shù)z=52,螺旋角￡=13°

10'25",精度等級為8-7-7HKGB“10095-1988。試確定圖中各結(jié)構(gòu)尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和

形位公差，并填寫表中數(shù)值。

第十一章蝸桿傳動(dòng)

一、選擇與填空題

11-1在蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿頭數(shù)越少，則傳動(dòng)效率越,自鎖性越。一般蝸桿頭數(shù)

常取o

11-2對滑動(dòng)速度％>4m/s的重要蝸桿傳動(dòng)，蝸桿的材料可選用進(jìn)行處理；

蝸輪的材料可選用o

11-3對閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，其主要目的是為了防止溫升過高導(dǎo)致o

（1）材料的力學(xué)性能下降（2）潤滑油變質(zhì)（3）蝸桿熱變形過大（4）潤滑條件惡化

11-4蝸桿傳動(dòng)的當(dāng)量摩擦系數(shù)亦隨齒面相對滑動(dòng)速度的增大而。

⑴增大（2）不變（3）減小

11-5蝸桿傳動(dòng)的相對滑動(dòng)速度為<5m/s時(shí)采用潤滑；”>10m/s時(shí)應(yīng)采用________潤滑。

二、分析與思考題

11-6蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比有何特點(diǎn)?常用于什么場合？

11-7與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比，圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)各有何特點(diǎn)?各適

用于什么場合？

11-8普通圓柱蝸桿主要有哪幾種類型?其中哪兒種蝸桿不便于磨削，精度較低？

11-9在車床上用直線刀刃加工蝸桿，什么情況下用單刀?什么情況下用雙刀?為什么？

11-10在普通圓柱蝸桿傳動(dòng)中，為什么將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值？

11-11采用變位蝸桿傳動(dòng)的目的是什么?變位蝸桿傳動(dòng)與變位齒輪傳動(dòng)相比有何特點(diǎn)？

11-12影響蝸桿傳動(dòng)效率的主要因素有哪些?為什么傳遞大功率時(shí)很少用普通圓柱蝸桿傳動(dòng)？

11-13蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力，有的與相對滑動(dòng)速度大小有關(guān)，而與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無關(guān)，有的則

相反，試說明其原因。

11-14對于蝸桿傳動(dòng)，下面三式有無錯(cuò)誤?為什么？

（l）i=3/%=〃西2=Z2〃/=42a；

（2）a=（dl+d2）/2=m（z/+z2）/2；

O）Fl2=2TVd2=2Tli/d2=2T/di=Fll

11-15圖示血桿傳動(dòng)均是以蝸桿為主動(dòng)件。試在圖上標(biāo)出蝸輪（或蝸桿）的轉(zhuǎn)向，蝸輪齒的螺旋線方

向，蝸桿、蝸輪所受各分力的方向。

a)

11-16蝸桿傳動(dòng)中為何常以蝸桿為主動(dòng)件?蝸輪能否作為主動(dòng)件?為什么？

11-17圖示為簡單手動(dòng)起重裝置.若按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，提升重物G,試確定:

(1)蝸桿和蝸輪齒的旋向；

⑵蝸輪所受作用力的方向(畫出)；

(3)當(dāng)提升重物或降下重物時(shí)，蝸輪齒面是單側(cè)受載還是雙側(cè)受載？

題11—17圖

11-18在動(dòng)力蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪的齒數(shù)在什么范圍內(nèi)選取?齒數(shù)過多或過少有何不利？

11-19選擇蝸桿、蝸輪材料的原則是什么？

11-20蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中為何特別重視發(fā)熱問題?如何進(jìn)行熱平衡計(jì)算?常用的散熱措施有哪些？

11-21為什么蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行蝸桿的剛度計(jì)算?對于常用的兩端支承蝸桿軸如何進(jìn)行剛度計(jì)算？

11-22為什么普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力主要取決于蝸輪輪齒的強(qiáng)度，用碳鋼或合金鋼制造蝸輪

有何不利？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

11-23圖示為某起重設(shè)備的減速裝置。已知各輪齒數(shù)z產(chǎn)Z2=20,Z3=60,Z4=2,Z5=40,輪1轉(zhuǎn)向如

圖所示，卷筒直徑D=136mm。試求：

(1)此時(shí)重物是上升還是下降？

(2)設(shè)系統(tǒng)效率n=0.68,為使重物上升，施加在輪1上的驅(qū)動(dòng)力矩T/=/0N?，"，問重物的重量是

多少?

題11-24圖

11-24蝸輪滑車如圖所示，起重量F=10kN,蝸桿為雙頭，模數(shù)/〃=6.3mm,分度圓直徑4=63mm,

蝸輪齒數(shù)Z2=40,卷簡直徑。=148mm,蝸桿傳動(dòng)的當(dāng)量摩擦系數(shù)亦=0.1,軸承、濺油和鏈傳動(dòng)的功率損失

為8%,工人加在鏈上