第一章 绪论
一、选择题
1－1、《机械设计》研究的内容只限于____________。
（1） 专用零件和部件
（2） 在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件
和部件
（3） 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 （4） 标准化的零件和部件
1－2、下列8种机械零件：螺旋千斤顶中的螺杆，机床的地脚螺栓，车床的顶尖，减速器中的齿轮，拖拉机发动机的气缸盖螺栓，船舶推进器上的多环推力轴承，颚式破碎机上的V带轮，多气缸内燃机曲柄轴上的盘形飞轮。其中有__________是通用零件。
（1）3种 （2）4种 （3）5种 （4）6种
二、分析与思考题
1-1、机器、机构与机械有何不同？
1－2、人们常说的机械含义是什么？机器和机构各指的是什么？指出下列设备中哪些是机器，哪些是机构。铣床，柴油机，龙门刨床，机械钟，机械手表，机械式计算装置，汽车和拖拉机等。
1－3、什么是部件？什么是零件？什么是构件？指出下列各项分别属于哪一种。联轴器，减速器，齿轮，弹簧，凸轮机构中的凸轮、键和轴的装配体。
1－4、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
1－5 、什么是标准件？下列零件中哪些是标准件。减速器中的滚动轴承，自行车的链条，摩擦离合器的摩擦片，车床上的普通V带，发动机的活塞、活塞环，曲轴轴瓦等。
第二章 机械设计总论
一、选择题
1－1、下列四种叙述中___________是正确的。
（1）变应力只能由变载荷产生 （2）静载荷不能产生变应力
（3）变应力是由静载荷产生的 （4）变应力是由变载荷产生的，也可能由静载荷产生 1－2、变应力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五个参数中的任意___________来描述。
（1）一个 （2）两个 （3）三个 （4）四个 1－3、零件的工作安全系数为___________。
（1） 零件的极限应力比许用应力 （2）零件的极限应力比零件的工作应力 （3）零件的工作应力比许用应力 （4）零件的工作应力比零件的极限应力 1－4、机械零件的强度条件可以写成___________。
（1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ （2） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ （3） σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ （4） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ
式中σ、τ是危险截面处的最大应力；[σ]、[τ]是许用应力；Sσ、Sτ是危险截面处的实际安全系数；[S]σ、[S]τ分别为正应力和切应力时的许用安全系数。
1－5、一直径d=18mm的等截面直杆，杆长为800mm，受静拉力F=36kN，杆材料的屈服点σs=360MPa，取许用安全系数[S]σ=1.8，则该杆的强度___________。 （1）不足 （2）刚好满足要求 （3）足够
1－6、在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的___________。 （1）屈服点 （2）疲劳极限 （3）强度极限 （4）弹性极限
二、分析与思考题
1－1、一部完整的机器由哪些部分所组成？各部分的作用是什么？试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么？
1－2、设计机器的方法大体上有几种？它们各有什么特点？近年来机械设计方法有哪些新发展？ 1－3、设计机器的一般程序如何？其主要内容是什么？
1－4、机器设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本设计要求？分析下列机械零件应满足的基本要求是什么。电动机轴，普通减速器中的齿轮轴，起重机吊钩，精密机床主轴，气门弹簧，农业机械中的拉曳链。联合收割机中的普通V带。
1－5、产品的技术评价常用什么方法进行？用什么指标来表示评价的结果？产品的经济评价通常计算什么内容？用什么指标来表示？
1－6、提高产品的技术经济价值的主要措施有哪些？
1－7、机械零件的计算可分为哪两种？它们大致可包含哪些内容？
1－8、机械零件的条件性计算是什么意思？为什么采用条件性计算？试举例说明。
1－9、什么是标准化、系列化、通用化？机械设计中为什么要实行三化？请举出几个标准化、系列化与通用化的零部件的例子。
1－10、机械零件设计的一般步骤如何？
1－11、什么是机械零件的失效？机械零件可能的失效形式主要有哪些？ 1－12、什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？
1－13、什么是机械零件的刚度？什么样的机械零件需按刚度要求设计，试举例说明？ 1－14、什么是机械零件的振动和共振？如何避免零件产生共振？ 1－15、什么是可靠性？什么是可靠度？为什么要对零件进行可靠性计算？
第三章 机械零件的疲劳强度设计
一、选择题
3－1、45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。
（1）539 （2）135 （3）175 （4）417
3－2、零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。
（1）较高 （2）较低 （3）相同
3－3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。
（1）增高 （2）降低 （3）不变 （4）增高或降低视处理方法而定 3－4、影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。
（1）零件的应力集中、加工方法、过载
（2）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态 （3）零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中 （4）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。
3－5、已知零件的极限应力σr=200MPa，许用安全系数[S]=2，影响零件疲劳强度的系数为Kσ=1.2，εσ＝0.83，βσ＝0.90。则许用应力为[σr]___________MPa。
（1）160.6 （2）106.7 （3）62.25 （4）110.7
3－6、绘制设计零件的σm－σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___________。 （1）σ－1，σ0，σs, Kσ （2）σ－1，σ0，σs, KσD
（3）σ－1，σs, ψσ， Kσ （4）σ－1，σ0，ψσ, KσD
3－7已知45钢调制后的力学性能为：σb=620MPa，σs=350MPa，σ-1=280MPa，σ0=450MPa。则ψσ为__________。
（1）1.6 （2）2.2 （3）0.24 （4）0.26
3－8、若材料疲劳曲线方程的幂指数m=9，则以对称循环应力σ1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力σ2=450MPa作用于零件__________次。
（1）0.39×104 （2）1.46×104 （3）2.58×104 （4）7.45×104
3－9、45钢经调制后的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次。则工作安全系数为__________。
（1）1.14 （2）1.25 （3）1.47 （4）1.65
二、分析与思考题
3－1、机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？ 3－2、机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？
3－3、在一定的应力比r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联系？怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限？ 3－4、什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？
3－5、按疲劳曲线(σ－N)设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数N＜104时，(σ－N)曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？
3－6、试区分金属材料的几种应力极限：σb、σs、σ－1、σ0和σr。在零件设计中确定许用应力时，应当怎样根据具体工作情况选取这些应力极限？它们之间的关系有哪些经验公式？
3－7、影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？ 3－8、机械零件受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？
3－9、怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？
3－10、在极限应力简图上，对各种加载情况（即r=常数、σm＝常数、σmin＝常数）如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？若有数学式子来判断，试写出其判断条件式。
3－11、试推导出σmin＝常数或σm＝常数时安全系数的计算公式，并比较r＝常数和上述两种情况下安全
系数计算公式的区别（可代入一些具体数字进行比较）。
3－12、求单向应力状态下的安全系数时，在什么情况下需要验算屈服强度安全系数？为什么？怎样验算？
3－13、何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？
三、设计计算题
3－1、如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用，已知跨距L=1.6m，直径d=55mm，轴的角速度为ω，3－2一内燃机中的活塞连杆，当气缸发火时，此连杆受压应力σmax=－150MPa，当气缸进气开始时，连杆承受拉应力σmin=50MPa，试求：（1）该连杆的平均应力σm、应力幅σa和应力比r；（2）绘出连杆的应力随时间而变化的简图。
3－3、题3－53中如载荷F在25～85kN之间做周期性的变化，材料改为20CrMnTi，其力学性能为σs=835MPa，σ-1=345MPa，σ0=615MPa。危险截面上的疲劳缺口系数Kσ=1.45，尺寸系数εσ＝0.75，表面状态系数βσ＝0.9，按无限寿命考虑。试画出σm－σa极限应力图，并用图解法和解析法确定安全系数Sσ。 3－4一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力学性能为：σb=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。
3－5、一零件用合金钢制成，其危险截面上的最大工作应力σmax=250MPa，最小工作应力σmin=－50MPa，该截面处的疲劳缺口系数Kσ=1.32，尺寸系数εσ=0.85，表面状态系数βσ=0.9。该合金钢的力学性能为：σb=900MPa，σs=800MPa，σ-1=440MPa，σ0=720MPa。要求：（1）按比例绘制零件的简化极限应力简图；（2）按r=c求与工作应力点相对应的极限应力幅σa＇，极限平均应力σm＇和极限应力σmax＇；（3）按r=c校核此零件危险截面上的安全系数Sσ。
求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式，并求A点的σmax、σmin、σa和σm。
3－6、齿轮减速器的输出轴受稳定载荷作用，单向运转，已知某截面上受弯矩M=2500N·m，转矩T=5000N·m，轴向力Fa=75kN，轴的材料为合金钢，σ-1=450MPa，τ-1=260MPa，σ0=450MPa，τ0=495MPa，该截面的直径d=60mm，疲劳缺口系数Kσ=1.9，Kτ=1.6，尺寸系数为εσ=0.84，ετ=0.78，表面状态系数βσ=βτ=0.85，试求该轴在此截面处的安全系数。计算时扭转剪应力按脉动循环规律变化，并设N＞N0，即按无限寿命计算。
第四章 摩擦、磨损和润滑
一、选择题
4－1、现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为__________。
（1）摩擦理论 （2）磨损理论 （3）润滑理论 （4）摩擦学
4－2、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为____________。
（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦
4－3、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为
__________。
（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4－4、两摩擦表面间的膜厚比λ＝0.4～3时，其摩擦状态为__________。
（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4－5、两摩擦表面间的膜厚比λ＜0.4时，其摩擦状态为__________。
（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4－6、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小_________。
（1）粘着磨损 （2）表面疲劳磨损 （3）磨粒磨损 （4）腐蚀磨损 4－7、为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中_________不是正确的措施。
（1）合理选择表面粗糙度 （2）合理选择润滑油粘度 （3）合理选择表面硬度 （4）合理控制相对滑动速度 4－8、动力粘度η的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。
（1）泊（P） （2）厘斯（cSt） （3）恩氏度（oE） （4）帕·秒（Pa·s） 4－9、动力粘度η的国际单位制（SI）单位为_________。
（1）泊（P） （2）厘斯（cSt） （3）恩氏度（oE） （4）帕·秒（Pa·s） 4－10、运动粘度ν是动力粘度η与同温度下润滑油_________的比值。
（1）密度ρ （2）质量m （3）相对密度d （4）速度v 4－11、运动粘度ν的国际单位制（SI）单位为_________。
（1）m2/s （2）厘斯（cSt） （3）厘泊（cP） （4）帕·秒（Pa·s） 4－12、当压力加大时，润滑油的粘度_________。
（1）随之加大 （2）保持不变 （3）随之减小 （4）增大还是减小或不变，视润滑油性质而定 4－13、当稳定升高时，润滑油的粘度_________。
（1）随之升高 （2）随之降低 （3）保持不变 （4）升高或降低视润滑油性质而定
二、分析与思考题
4－1、何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？ 4－2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪几种？
4－3、在不同润滑状态下，当载荷和润滑油粘度保持不变二滑动速度增加时，摩擦系数如何变化？这是为什么？
4－4、按照摩擦机理分，磨损有哪几种基本类型？它们各有什么主要特点？如何防止或减轻这些类型的磨损发生？
4－5、机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？ 4－6、实现液体润滑的方法有哪几种？它们的工作原理有何不同？各自特点如何？ 4－7、润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？
4－8、流体动压润滑及弹性流体动压润滑，二者之间的最根本差别是什么？ 4－9、什么是膜厚比λ？引入这个参量在润滑工程中有何现实意义？ 4－10、润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？
4－11、试述润滑油粘度的物理意义。粘度的表示方法有哪几种？各种粘度的单位及换算关系是什么？
哪一种适用于流体动压计算中？
4－12、两种润滑油如果粘度相同，是否就可以完全代替？如果不可以，还应考虑哪些问题？ 4－13、润滑油中为什么要加入添加剂？常用的添加剂有哪几种？
4－14、润滑油（指各种矿物油）的粘度—压力关系可用何经验公式表示？要求对公式中的各项予以说明。
第六章 螺纹联接及螺旋传动
一、选择题
6－1、当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。
（1）双头螺柱联接 （2）螺栓联接 （3）螺钉联接 （4）紧定螺钉联接
6－2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用__________。
（1） 螺栓联接 （2）螺钉联接 （3）双头螺柱联接 （4）紧定螺钉联接
6－3、普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv＝__________。
（1）0.105 （2）0.115 （3）0.1115 （4）0.104 6－4、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。
（1）增加拧紧力 （2）增加扳手力臂 （3）使用测力矩扳手或定力矩扳手 6－5、螺纹联接防松的根本问题在于__________。
（1）增加螺纹联接的轴向力 （2）增加螺纹联接的横向力 （3）防止螺纹副的相对转动 （4）增加螺纹联接的刚度 6－6、螺纹联接预紧的目的之一是__________。
（1）增强联接的可靠性和紧密性（2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性
6－7、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则__________。
（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大 （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变 （4）螺栓中的疲劳强度降低
6－8承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时，被联接件的刚度Cm愈小，则__________。
（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大 （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变 （4）螺栓疲劳强度愈高 6－9、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。
（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
6－10、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。
（1）增大被联接件的刚度 （2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度
6－11、现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度Cb与被联接的刚度Cm
相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。
（1）被联接发生分离，联接失败 （2）被联接件即将发生分离，联接不可靠 （3）联接可靠，但不能再继续加载
（4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍
6－12、有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为__________。
（1）对称循环变应力 （2）脉动循环变应力 （3）非对称循环变应力（4）非稳定循环变应力
6－13、当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑采用__________来提高其疲劳强度。
（1）增加螺栓直径 （2）提高螺栓材料的屈服极限 （3）改用双螺 （4）柔性螺母
6－14、为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以_________的方法来实现。
（1）采用双螺母 （2）采用加高的螺母 （3）采用减薄的螺 （4）减少螺栓和螺母的螺距变化差
6－15、被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠__________来传递。
（1）接合面之间的摩擦力 （2）螺栓的剪切和挤压 （3）螺栓的剪切和被联接件的挤压 6－16、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了__________。
（1）外形美观 （2）购买方便 （3）便于加工和安装
6－17、设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时，__________。
（1）螺纹部分的应力集中愈严重 （2）加工螺纹时愈易产生缺陷 （3）拧紧时愈易拧断 （4）材料的力学性能愈不易保证
二、分析与思考题
6－1、螺纹的主要参数有哪些？各参数间的关系如何？在设计中如何应用？ 6－2、常用的螺纹牙型有哪几种？试说明各自的特点及主要用途。 6－3、按用途螺旋副分为哪两大类？
6－4、根据螺纹线数的不同，螺纹可以分为哪几种？它们各有何特点？
6－5、为什么单线普通三角螺纹主要用以联接？而多线梯形、矩形和锯齿形螺纹主要用以传动？ 6－6、根据螺纹旋向的不同，螺纹可以分为哪几种？如何判断螺纹的旋向？ 6－7、常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋？是单线还是多线？为什么？
6－8、圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径？计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径？计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径？
6－9、管螺纹的公称直径指的是哪个直径？为什么管子上的螺纹通常采用细牙螺纹？ 6－10、为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？
6－11、常用的控制预紧力的方法有哪些？它们有哪些优缺点？为了克服这些缺点可采用什么方法？ 6－12、在拧紧螺母时，拧紧力矩T要克服哪些摩擦力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么样的载荷？ 6－13、为什么对重要的螺栓联接不宜使用直径小于M12～M14的螺栓？一般情况下，螺栓所受到的预
紧力大约是扳手上施加的力的多少倍？
6－14、螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？
6－15、防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各有哪些？
6－16、相同的公称直径的粗牙普通螺纹与细牙普通螺纹相比，哪个自锁性能好？哪个强度高？为什么？为什么薄壁零件的联接常采用细牙螺纹？
6－17、什么叫螺纹的自锁现象？自锁条件如何？螺旋副的传动效率又如何计算？ 6－18、为什么有自锁性能的螺旋传动其效率η小于50％？ 6－19、试问螺纹的升角为多大时，螺旋副的效率可达到最高值？ 6－20、螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？
6－21、何为松螺纹联接？何为紧螺栓联接？它们的强度计算方法有何区别？
三、设计计算题
6-1、受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知预紧力为1500N，当轴向工作载荷为1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
6-2、图示汽缸螺栓联接，汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化，缸盖和缸体均为钢制，为保证气密性要求，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
6-2 6-3
6-3、图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。
6-4、图示YLD10凸缘联轴器，允许传递的最大转矩为630N·m，两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓，性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核联接强度。
6-4 6-5
6-5、铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知L=300mm，a=60mm，试求三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？
6-6、图示底板螺栓组联接受外力Fe作用，外力Fe作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。试分析螺栓组受力情况，并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪些？
6-7、图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓直径为φ17mm，其许用最大扭矩T=1.5kN·m（设为静载荷），试校核其强度。联轴器材料HT250。
6-76-8、上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓，靠两半
联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45钢，接合面间的摩擦系数f=0.16，安装时不控制欲紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。
6-9、缸径D=500mm，蒸汽压力p=1.2MPa，螺栓分布圆直径D0=640mm。为保证气密性要求，螺栓间距不得大于150mm。试设计此汽缸盖螺栓组联接。
6-9 6-10
6－10、设图示螺栓刚度Cb，被联接件的刚度Cm，若Cm＝8Cb，预紧力F′＝1kN，外载荷F＝1.1kN，试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。
6－11、如图示为一吊环与机架用一单个螺栓联接，已知机架的重量为5kN装配螺栓时的预紧力F′＝5kN，问吊环将机架吊起后纸垫A能否抽出？
6-11 6-12
6－12、图示为一凸缘轴，通过凸缘上的六个35钢制螺栓与另一凸缘轴相联接。轴的转速n=720r/min，额定功率P＝30kW，短期作用的最大功率为额定规律的2.5倍。试按普通螺栓和铰制孔用螺栓的直径并比较两者的优缺点。已知凸缘接触面间的摩擦系数μs＝0. 2，可靠系数K＝1.2，螺栓材料的屈服点σs＝320MPa，拉应力的安全系数Sσ＝1.5，剪应力的安全系数St＝2.5，挤压应力的安全系数Sp＝1.2。 6－13、如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，已知FQ＝20kN，尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝52mm，问哪个螺栓的受力最大？并校核其强度。
6-13 6-14
6－14、某钢制吊架用螺栓组固定在水平钢梁上，螺栓组由四个普通螺栓组成，它们的螺纹直径均为d，长度为l，每个螺栓的预紧力为F′，螺栓布置形式如图。试问：1）吊架承受垂直拉力F时，螺栓组中的每个螺栓承受的载荷为多大？2）在强度足够以及d、F′和被联接件的刚度Cm一定时，为提高该螺栓组联接的工作可靠性，螺栓用细长些好？还是粗短些好？（用螺栓组联接的力－变形图来说明） 6－15如图示的扳手柄，用两个普通螺栓联接，已知手柄上的推力F＝200N，两个被联接件之间的摩擦系数μs＝0. 15，若螺栓材料为Q235钢，可靠系数K＝1.2，装配时不控制预紧力。试求普通螺栓的直径。若改为铰制孔用螺栓，计算所需直径。
6－15 6－16
6－16、如图示为轴承托架紧固到钢立柱上，托架材料为铸铁，螺栓材料的性能等级为6.6级，载荷为F＝6kN，α＝30o，尺寸如图示，螺栓数为4个。试设计此螺栓联接。
第七章 键、花键和销联接
一、选择题
7－1、键的剖面尺寸通常是根据__________按标准选择。
（1）传递转矩的大小 （2）传递功率的大小（3）轮毂的长度（4）轴的直径 7－2、键的长度主要是根据__________来选择。
（1）传递转矩的大小 （2）轮毂的长度 （3）轴的直径 7－3、常用来制造键的材料是__________。
（1）低碳钢 （2）中碳钢 （3）高碳钢 （4）合金钢 7－4、轴的键槽通常是由__________加工而得到的。
（1）插削 （2）拉削 （3）钻及铰 （4）铣削 7－5、普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间____________。
（1）沿轴向固定并传递轴向力 （2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 （3）沿周向固定并传递力矩 （4）安装与拆卸方便 7－6、设计键联接的几项主要内容是：
（1）按轮毂长度选择键的长度 （2）按使用要求选择键的主要类型 （3）按轴的直径选择键的剖面尺寸 （4）对联接进行必要的强度校核。 7－7、切相键联接的斜度是做在_________。
（1）轮毂键槽的底面 （2）轴的键槽底面 （3）一对键的接触面 （4）键的侧面
7－8、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔_________。
（1）90o （2）120o （3）135o （4）180o
7－9、平键联接与楔键联接相对比，它只能传递转矩，不能传递轴向力，这是因为_________。 （1）楔键端部具有钩头 （2）平键摩擦力小于楔键的摩擦力 （3）楔键的工作表面有斜度而键槽没有 （4）在安装时，楔键可沿轴向楔紧 7－10、标准平键联接的承载能力，通常是取决于_________。
（1）轮毂的挤压强度 （2）键的剪切强度 （3）键的弯曲强度 （4）键工作表面的挤压强度
7－11、紧键联接和松键联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有__________。
（1）压紧力 （2）轴向力 （3）摩擦力 7－12、能够构成紧键联接的两种键是__________。
（1）楔键和半圆键 （2）平键和切向键 （3）半圆键和切向键 （4）楔键和切向键 7－13、楔键和_________，两者的接触面都具有1：100的斜度。
（1）轴上键槽的底面 （2）轮毂上键槽的底面 （3）键槽的侧面 7－14、楔键联接的主要缺点是_________。
（1）键的斜面加工困难 （2）键安装时易损坏 （3）键装入键槽后，在轮毂中产生初应力 （4）轴和轴上的零件对中性差 7－15、平键联接能传递的最大转矩为T，现要传递的转矩为1.5T，则应_________。 （1）把键长L增大到1.5倍 （2）把键宽b增到1.5倍 （3）把键高增大到1.5倍 （4）安装一对平键
7－16、在载荷性质相同时，导向平键的挤压应力应取得比普通平键小，这是为了_________。 （1）减轻磨损 （2）减轻轮毂滑移时的阻力 （3）补偿键磨损后工作表面的减小 （4）增加导向的精确度 7－17、半圆键联接的主要优点是_________。
（1）对轴的强度削弱较轻 （2）键槽的应力集中较小 （3）工艺性好，安装方便 7－18、半圆键和切向键的应用场合是_________。
（1）前者多用来传递较大转矩，后者多用来传递较小转矩 （2）前者多用来传递较小转矩，后者多用来传递较大转矩 （3）两者都用来传递较小转矩 （4）两者都用来传递较大转矩
7－19 花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，_________的观点是错误的。
（1）承载能力比较大 （2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性 （3）对轴的削弱比较严重 （4）可采用研磨加工来提高联接质量和加工精度
二、分析与思考题
7－1、圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）普通平键各有何优缺点？它们分别用在什么场合？轴上的键槽是如何加工出来的？
7－2、导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？ 7－3、键联接有哪些主要类型？各有何主要特点？
7－4、平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的？
7－5、普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？如何在进行普通平键联接强度计算时，强度条件不能满足，可采用哪些措施？
7－6、平键和楔键在结构和使用性能上有何区别？为什么平键应用较广？ 7－7、半圆键与普通平键联接相比，有什么优缺点？它适用在什么场合？ 7－8普通平键和半圆键是如何进行标注的？
7－9、花键联接和平键联接相比有哪些优缺点？为什么矩形花键和渐开线型花键应用较广？三角形花键多用在什么场合？
7－10、矩形花键联接有哪几种定心方式？为什么多采用按外径D定心？按内径d定心常用于何种场合？按齿侧定心有何利弊？
7－11、花键的主要尺寸参数有哪些？这些参数如何选择确定？ 7－12、标准矩形花键如何进行标注？
7－13、花键联接的主要失效形式是什么？如何进行其强度计算？
7－14、为什么在轴的零件图上，轴的键槽深度可以用t表示，也可以用（d－t）标注？而在轮毂的工作图上，键槽深度t1必须还成（d＋t1）来标注（d——轴的直径）？ 7－15、销有哪几种？其结构特点是什么？各用在何种场合？
7－16、销有哪几种类型？其中哪些销已有国家标准？在一般情况下联接销、定位销及安全销在设计上有何不同？
三、设计计算题
7－1、图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知：轴传递的转矩T＝1000N·m，齿轮材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT250，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂的尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核其联接强度。
7－2、图示为在直径d＝80mm的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L＝1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸，并计算其能够传递的最大转矩。
7－3、图示为一刚性凸缘联轴器（YLD11联轴器55×84GB5843－86）公称转矩Tn＝1000N·m（设为静载荷），联轴器材料为HT250。试确定平键联接的尺寸，并校核其强度。若强度不足时应采取什么措
施？
7－1 7－2
7－4、如图所示一齿轮减速器输出轴上的齿轮和轴采用平键联接。已知：轴径d＝60mm，齿轮分度圆直径d2=300mm，齿轮轮毂宽度B＝85mm，齿轮上的圆周力Ft＝3kN，轴和齿轮的材料均为45钢，载荷有轻微冲击。试选择键联接的尺寸，并列出键的标准代号；对键联接的强度进行验算。
7－3 7－4 7－5
7－5、如图所示，d＝80mm的轴端安装了一个材料为HT200的刚性凸缘联轴器，轮毂宽B＝1.5d，工作载荷有中等冲击，试确定平键联接的尺寸，并计算联接所能够传递的最大转矩。
7－6、图示为一圆锥式摩擦离合器，已知：传递功率P＝2.2kW，承受冲击载荷，转速n=300r/min，离合器材料为铸钢，轴径d＝50mm，右半离合器的毂长L＝70mm。试选择右半离合器的键联接的类型及尺寸，并作强度校核。
7－7、如图所示的标准平键联接，试确定所能够传递的最大转矩。已知轮和轮毂的材料均为45钢，正火处理，载荷有轻微冲击。如果改用尺寸小一档的两个平键，试确定其能够传递的最大转矩，并说明两个平键应该怎样放置。
7－6 7－7
第十一章 带传动
一、选择题
11－1 平带、V带传动主要依靠___________传递运动和动力。
（1） 带的紧边拉力 （2）带和带轮接触面间的摩擦力 （3）带的预紧力 11－2 在一般传递动力的机械中，主要采用___________传动。 （1）平带 （2）同步带 （3）V带 （4）多楔带
11－3 平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用___________传动。 （1）交叉 （2）半交叉 （3）开口 （4）角度
11－4 V带传动中，带轮的基准直径是的___________。
（1）d1 （2）d2 （3）d3 （4）d4
11－5 下列普通V带中以___________的截面尺寸最小。
（1）A （2）C
（3）E （4）Z 题11－4图 题11－6图
11－6 带速v＞30m/s、主动轴转速n1=1×104～5×104r/min的带传动属于高速带传动，这种传动除要求带轮重量轻、质量均匀对称外，还在轮缘表面开环形槽，目的是___________。
（1）为了动平衡 （2）防止掉带 （3）防止带和轮缘表面间形成空气层而降低摩擦系数 （4）减轻带轮重量
型带图上
11－7 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带
___________。
（1）强度高 （2）尺寸小 （3）有楔形增压作用 （4）没有接头 11－8 V带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应__________40o。 （1）大于 （2）等于 （3）小于
11－9 带传动中，v1为主动轮圆周速度、v2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度之间存在的关系是___________。
（1）v1=v2=v （2）v1＞v＞v2 （3）v1＜v＜v2 （4）v1=v＞v2 11－10 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。 （1）带的材料不符合虎克定律 （2）带容易变形和磨损 （3）带在带轮上打滑 （4）带的弹性滑动 11－11 带传动工作时产生弹性滑动是因为___________。
（1）带的预紧力不够 （2）带的紧边和松边拉力不等 （3）带绕过带轮时有离心力 （4）带和带轮间摩擦力不够 11－12 带传动打滑总是___________。
（1）在小轮上先开始 （2）在大轮上先开始 （3）在两轮上同时开始 11－13 带传动中，带每转一周，拉应力是___________。 （1）有规律变化的 （2）不变的 （3）无规律变化的
11－14 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带___________处。 （1）进入主动轮 （2）进入从动轮 （3）退出主动轮 （4）退出从动轮
11－15 带传动中，带速v＜10m/s，紧边拉力为F1，松边拉力为F2。当空载时，F1和F2的比值是___________。
（1）F1/F2≈0 （2）F1/F2≈1 （3）F1/F2=e
μα
（4）1＜F1/F2＜e
μα
11－16 带传动工作时，紧边拉力为F1，松边拉力为F2。若带速v＜10m/s，当载荷打到极限值，带将开始打滑还未打滑时，F1和F2的比值是___________。 （1）F1/F2≈0 （2）F1/F2≈1 （3）1＜F1/F2＜e
μα
（4）F1/F2=e
μα
11－17 V带传动设计中，限制小带轮的最小直径是为了___________。
（1）使结构紧凑 （2）限制弯曲应力 （3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 （4）限制小带轮上的包角
11－18 用___________提高带传动的传动功率是不合适的。
（1）适当增大预紧力F0 （2）增大轴间距a （3）增加带轮表面粗糙度 （4）增大小带轮基准直径dd
11－19 V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是___________。 （1）带的型号 （2）带的速度 轮转速 （4）传动比
11－20 带传动采用张紧装置的目___________。
（1）减轻带的弹性滑动 （2）寿命 （3）改变带的运动方向 带的预紧力
提高带的（4）调节的
是
（3）主动
11－21 下列V带传动中，___________图的张紧轮位置是最合理的。
题11－21图
11－22 同一V带和传动，若主动轮转速不变，用于减速（小带轮主动）比用于增速（大带轮主
动）所能传递的功率___________。
（1）大 （2）相等 小
11－23 当带速v30m/s时，一般采用___________来制造带轮。
（1）灰铸铁 （2）球墨铸铁
（3）铸钢 （4）铝合金 题11－24图 11－24 下列V带传动中，图___________的回转方向是合理的。 11－25 实践证明，带传动传递载荷部接触弧上 （2）带离开主、从前的那一部分接触弧上 （3）带从动轮的那一部分接触弧上
11－26 平带传动中，为防止带从带轮上滑落，下列几种小带轮轮缘形状，图___________的表面
二、分析与思考题
时，带的动轮以进入主、（3）
弹性滑动发生在___________。 （ 1 ）全
形状最合理。 题11－26图
11－27 带传动有哪几种功率损失？带传动的效率约为多少？
11－28 带传动中，带的截面形状有哪几种？各有什么特点？ 11－29 普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？ 11－30 窄V带传动和普通V带传动相比较有什么优缺点？ 11－31 同步带传动有什么优缺点？应用于什么场合？ 11－32 普通V带由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
11－33 说明带传动中紧边拉力F1、松边拉力F2和有效拉力F、张紧力F0之间的关系。 11－34 在推导单根V带传递的额定功率和核算包角时，为什么按小带轮进行？ 11－35 带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？
11－36 带传动中，打滑是怎样产生的？打滑的有利有害方面各是什么？ 11－37 弹性滑动率的物理意义是什么？如何计算弹性滑动率？
11－38 带传动工作时，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？ 11－39 带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是什么？ 11－40 当传递相同功率时，为什么V带传动作用在轴上的压力比平带传动小？
11－41 试说明带传动设计中，如何确定下列参数：（1）带轮直径；（2）带速v；（3）小带轮包角α1；（4）张紧力F0；（5）带的根数z；（6）传动比i。
11－42 在多根V带传动中，当一根大失效时，为什么全部带都要更换？ 11－43 为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的？ 11－44 带的楔角θ与带轮的轮槽角υ是否一样？为什么？
11－45 V带轮轮槽与带的三种安装情况如图所示，其中哪一种情况是正确的？为什么？
题11－45图 题11－46图
1－输入轴 2－输出轴
11－46 在图示的V带塔轮传动结构示意图中，d1=d4，d2=d5，d3=d6，轴1为主动轴，若从动轴2
上的阻力矩T2不变，问哪对轮组合输出功率最小？为什么？
11－47 有一双速电动机与V带组成的传动装置，改变电动机转速可使从动轴得到300r/min和600r/min两种转速。若从动轴输出功率不变，试问在设计带传动时应按哪种转速计算？为什么？ 11－48 带传动为什么必须张紧？常用的张紧装置有哪些？ 三、设计计算题
11－49 一金属切削机床，用普通V带传动。已知电动机额定功率P=3kW主动轮转速n1=1420r/min，从动轮转速n2=570r/min，带速v=7.45m/s，轴间距a=530mm，带与带轮间的当量摩擦系数μv＝0.45，每天工作16h。求带轮基准直径dd1、dd2、带基准长度Ld和预紧力F0。
11－50 V带传动中，已知小带轮直径dd1＝140mm，转速n1=960r/min，大带轮直径dd2＝425mm，V带传动的弹性滑动率ε＝0.02。试问：计入弹性滑动率和不计入弹性滑动率，大带轮转速相差多少？ 11－51 已知一V带传动，传递功率P=10kW带速v＝12.5m/s，现测得张紧力F0=700N。求紧边拉力F1和松边拉力F2。
11－52 设单根V带所能传递的额定功率P1=10kW，主动带轮dd1＝160mm，转速n1=1450r/min，包角α＝140o，带和带轮间的当量摩擦系数μv＝0.2，。求有效拉力F和紧边拉力F1。 11－53 图示为一普通A型V带塔轮动轮转速n1=900r/min，，从动轮转速n2分900r/min、600r/min和450r/min三种，轴间a=550mm，dd1＝dd2=225mm。试计算此带传
图
传动。主别
为距
动的胶带
长度和各级带轮的基准直径。 题 11－53
11－54 设计一破碎机装置用的V带传动。已知电动机型号Y132M2—6，电动机额定功率
P=5.5kW，转速n1=960r/min，传动比i＝2，两班制工作，要求轴间距a＜600mm。
11－55 设计一牛头刨床用的V带传动。已知电动机额定功率P=4kW，转速n1=1440r/min，要求传动比i＝3.5，刨床两班制工作，由于结构限制，希望大带轮的外径不超过450mm。
11－56 一车床的电动机和床头箱之间采用接近垂直的V带传动。已知电动机额定功率P=7.5kW，电动机型号为Y132M—4，转速n1=1440r/min，要求传动比i＝2.1，两班制工作，根据机床结构，轴间距900mm左右。试设计此V带传动，并绘制大带轮工作图。（从动轮轮轴直径d0=45mm）
11－57 设计由电动机驱动旋转式水泵的普通V带传动。电动机型号为Y160M—4，，额定功率
P=11kW，转速n1=1460r/min，水泵轴的转速n2=400r/min，轴间距约为1500mm，每天工作24h。并要求绘制小带轮工作图。 四、结构设计题
11－58 设计平型带传动的小带轮，并绘制知带宽b=35mm，带轮直径dd1＝160mm，，安装电动机轴轴径d0=35mm。
11－59 V带传动进行带轮结构设计时，带式的选择及尺寸确定根据什么？轮缘上轮槽的尺据什么？并说明哪些结构尺寸是根据经验公式确 11－60 右图为普通B型V带轮轮缘上的轮
轮结构型寸确定根定的。 槽结构图。工作图。已小带轮的
问标注的表面粗糙度是否合理？为什么？ 题 11 － 60 图
11－61 根据题11－56的已知条件，试设计小V带轮轮毂部分的结构，（包括键槽）并绘制轮毂
部分工作图。
11－62 试设计一普通A型V带的带轮。材料为HT200。已知带轮基准直径dd＝355mm，，带根数z＝3。并绘制带轮工作图。
11－63 试设计一普通D型V带传动的带轮，材料为HT300。已知带轮基准直径dd＝1060mm，带轮转速n=220r/min，传递功率P=10kW，带根数z＝5，采用椭圆轮辐式结构，并绘制带轮工作图。
第十四章 链传动
一、 选择题
14-1 按链传动的用途,套筒滚链子和齿形链属于___. (1)传动链 (2)起重链 (3)曳引链
14-2 相比而言,___传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀的优点.
(1)套筒链 (2)齿形链 (3)套筒滚子链
14-3 套筒滚子链在传动中,当链条在链轮上啮入和啮出时,滚子沿链轮轮齿表面___. (1)滑动 (2)滚动 (3)滑动加滚动
14-4 右图是一链轮的轴面齿形图.它是与___配用的链轮. (1)套筒滚子链 (2)齿形链 (3)成形链
题14-4图
14-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___.
(1)
pp180) （4） （2） （3）p(0.54?ctg180180zsintgzzsin180z p14-6 在中速、中载的链传动中,链轮材料常采用___.
(1)中碳钢正火 (2)中碳钢淬火,硬度大于40～45HRC (3)铸铁 (4)低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火硬度为55～60HRC
14-7 链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为zmax=120,是为了___.
(1)减小链传动的不均匀性 (2)限制传动比 (3)减少链轮磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)保证链轮轮齿的强度
14-8 链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了___.
(1)减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)防止链节磨损后脱链 (3)使小链轮轮齿受力均匀 (4)防止润滑不良时轮齿加速磨损
14-9 链传动中,最适宜的中心距是___.
(1)(10～20)p (2)(20～30)p (3)(30～50)p (4)(50～80)p 14-10 设计链传动时,连节数最好取___.
(1)偶数 (2)奇数 (3)质数 (4)链轮齿数的整数倍 14-11 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的. (1) i?n1dzT (2) i?2 (3) i?2 (4) i?2
T1?n2d1z114-12 链传动中,链条的平均速度υ=___. (1)
?d1n160?1000 （2）
?d2n260?1000 （3）
z1n1pz1n2p （4）
60?100060?100014-13 多排链排数一般不超过3或4排,主要是为了___.
(1)不使安装困难 (2)使各排受力均匀 (3)不使轴向过宽 (4)减轻链的重量 14-14 链传动设计中,当载荷大、中心距小、传动比大时,宜选用___.
(1)大节距单排链 (2)小节距多排链 (3)小节距单排链 (4)大节距多排链 14-15 链传动只能用于轴线___的传动.
(1)相交成90° (2)相交成任一角度 (3)空间90°交错 (4)平行 14-16 下列具有中间挠性件的传动中,___的作用在轴上的载荷最小. (1)普通V带传动 (2)平带传动 (3)链传动
14-17 链传动中,F1为工作拉力,作用在轴上的载荷FQ可近似得取为___. (1)F1 (2)1.2F1 (3)1.5F1 (4)2F1 14-18 链传动张紧的目的主要是___.
(1)同带传动一样 (2)提高链传动工作能力 (3)避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动 (4)增大包角
14-19 链传动的张紧轮应装在___.
(1)靠近主动论的松边上 (2)靠近主动论的紧边上 (3)靠近从动轮的松边上 (4)靠近从动轮的紧边上
14-20 链传动人工润滑时,润滑油应加在___. (1)紧边上 (2)链条和链轮啮合处 (3)松边上 二、分析与思考题
14-21 与带传动和齿轮传动相比,链传动有哪些优缺点?试说明摩托车采用链传动的原因. 14-22 套筒滚子链已标准化,链号为08B,20A的链节距p等于多少mm?后缀A或B分别表示什么?有一滚子链的标记是10A-2×100GB1243.1-83,试说明它表示什么?
14-23 齿形链有什么特点?链号和链节距p的关系如何?
14-24 自行车上的链传动,其大、小链轮哪一个经过淬火处理?为什么?
14-25 影响链传动速度不均匀性的的主要因素是什么?为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的?在什么条件下瞬时传动比才是恒定的?
14-26 链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么?能否避免?如何减小动载荷? 14-27 链传动的主要失效形式有哪些?
14-28 链传动的许用功率曲线是在什么试验条件下得出来的?若设计的链传动与试验条件不同要进行哪些修正?
14-29 链传动计算时,在什么工作条件下按许用功率曲线选择传动链?在什么工作条件下应进行链的静强度校核?提高链传动寿命的措施有那些?
14-30 图示传动方案是否合理?为什么?
题14-30图 题14-31图
14-31 图示的四种链传动布置形式,当小链轮为主动轮时,它们按什么方向旋转时比较合理? 三、设计计算题
14-32 已知一链传动,链号为16A,小链轮齿数z1=19,转速n1=960r/min.试计算链条的平均速度υ、瞬时最大速度υ
max
和最小速度υ
min
.
14-33 上题如果小链轮齿数分别取为z1=5、10、15、17、19、25、30,计算链条速度的变化率,并作出速度变化率与小链轮齿数z1的关系曲线.(提示:链条速度变化率=
?max??min??100%??100%)。
1?(?max??min),已知链条节距p=15.875mm,小链轮齿数z1=19,安装小链轮的轴径14-34 有一套筒滚子链传动2d0=25mm.求小链轮分度圆直径d1,齿顶圆直径da1,并绘出小链轮的零件工作图.
14-35 已知一套筒滚子链节距p=12.7mm,大链轮齿数z2=74,磨损后允许的链节距增量Δp=0.32mm,试求大链轮分度圆直径的增量Δd2.当大链轮齿数为115,允许的链节距增量Δp不变,问大链轮分度圆直径的增量Δd2′为多少?
14-36 一输送装置用的链传动,已知该链传动传递的功率p=7.5kw,小链轮转速n1=356r/min,齿数z1=31,中心距a=1100mm,两链轮中心连线与水平面的倾斜角α=45°电动机驱动,载荷平稳.试确定链号为12A的链条紧边和松边的拉力以及作用在链轮轴上的载荷.
14-37 试设计一带式输送机用的链传动.已知传递功率p=7.5kw,主动链轮转速n1=960r/min,主动轴轴径d0=38mm,从动链轮转速n2=330r/min,电动机驱动,载荷平稳,每天工作8h,按规定条件润滑,链轮中心线和水平线的夹角为30°.要求绘制小链轮的工作图.
14-38 试设计输送机传动中的链传动,已知传递功率p=7kw,主动链轮转速n1=125r/min,从动链轮
转速n2=50r/min,链轮中心线与水平面的倾斜角α<40°,电动机驱动,两班制工作,中等冲击.要求绘制大链轮工作图(轴径d0=80mm).
14-39 设计一压气机用的链传动,已知电动机型号为Y225M-8,额定功率p=22kw,转速n1=730r/min,压气机转速n2=250r/min.要求:中心距a≤650mm,载荷平稳,两班制工作,水平传动,并绘制小链轮工作图.
14-40 一双排套筒滚子链传动,已知传递功率p=2kw,传动中心距a=500mm,采用链号为10A的滚子链,主动链轮转速n1=140r/min,主动链轮齿数z1=17,电动机驱动,受冲击载荷,水平传动,静强度安全系数为[S]=7,试校核此链传动的强度.
14-41 有一链号为08A的双排套筒滚子链,需用作压气机的传动链.已知压气机由Y160L-6的电动机驱动.电动机转速n1=970r/min,额定功率p=11kw,压气机转速n2=340r/min,载荷平稳,要求中心距a≤600mm,两链轮中心线与水平线夹角小于40°,中心距可调,试计算此链条是否可用?
14-42 一单排套筒滚子链传动,传动尺寸如图所示.轮1为主动链轮,z1=17,n1=150r/min,链号为08A(节距p=12.7mm),轮2和轮3均为从动轮,其齿数z2=30,轮2和轮3各输出功率为0.4kw,电动机驱动,载荷平稳.试求:
(1)轮1与轮2、轮2与轮3之间的拉力.
题14-42图
(2)验算链传动的强度(静强度安全系数[S]=7).
14-43 以题14-37的链传动为例,设计一种调整链传动中心距的装置,并画出结构简图. 14-44 设计一齿形链传动,已知原动机为内燃机,传动功率p=18kw,主动轴转速n1=2000r/min,传动比i=2,工作平稳,要求中心距a=250mm左右,主动链轮齿数z1=33.
第十二章 齿轮传动
一、选择题
12－1在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___.
（1）带传动 （2）链传动 （3）齿轮传动 （4）摩擦轮传动 12－2一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是___.
（1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面磨粒磨损 （4）齿面胶合 12－3高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是___.
（1）轮齿折断 （2）齿面磨粒磨损 （3）齿面塑性变形 （4）齿面胶合 12－4一般参数的开式齿轮传动，其主要的失效形式是___。
（1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面胶合 （4）齿面塑性变形 12－5发生全齿折断而失效的齿轮，一般是___。
（1）齿宽较小的直齿圆柱齿轮 （2）齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮
（3）斜齿圆柱齿轮 （4）人字齿轮 12－6下列措施中，___不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。
（1）减小齿面粗糙度值 （2）减轻加工损伤 （3）表面强化处理 （4）减小齿根过渡曲线半径
12－7下列措施中，___不利于减轻和防止点蚀，不利于提高齿面接触强度。
（1）提高齿面硬度 （2）采用粘度低的润滑油 （3）降低齿面粗糙度值 （4）采用较大的变位系数和 12－8设计一般闭式齿轮传动时，计算接触强度是为了避免___失效。
（1）胶合 （2）磨粒磨损 （3）齿面点蚀 （4）轮齿折断
12－9设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是___。
（1）齿面塑性变形 （2）轮齿疲劳折断 （3）齿面点蚀 （4）磨损 12－10对齿轮轮齿材料的基本要求是___。
（1）齿面要硬，齿芯要韧 （2）齿面要硬，齿芯要脆 （3）齿面要软，齿芯要脆 （4）齿面要软，齿芯要韧
12－11已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是___。
（1）20CrMnTi (2)40Cr (3)Q235 (4)ZChSnSb12-6 12－12材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是___。
（1）整体淬火 （2）渗碳淬火 （3）调质 （4）表面淬火
12－13各种齿面硬化处理方法中，___处理的轮齿变形最小，因此处理后不许再磨齿，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。
（1）渗碳 （2）渗碳淬火 （3）高频淬火 （4）整体淬火 12－14对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是___。
（1）小齿轮淬火，大齿轮调质 （2）小齿轮淬火，大齿轮正火 （3）小齿轮调质，大齿轮正火 （4）小齿轮正火，大齿轮调质
12－15选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造、铸造、轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据___。
（1）齿轮的几何尺寸 （2）齿轮的精度 （3）齿轮的齿面粗糙度 （4）齿轮在轴上的位置
12－16有A、B两对齿轮传动，尺寸和运转条件都相同，但A对齿轮的精度高，则转动中的附加载荷___。
（1）A对齿轮大 （2）B对齿轮大 （3）A、B两对齿轮相同
12－17有A、B两对齿轮传动、尺寸和精度相同，但A对齿轮的圆周速度较高，则转动的附加载荷___。
（1）A对齿轮大 （2）B对齿轮大 （3）A、B两对齿轮相同 12－18对于重要的齿轮传动，可将齿轮进行齿顶修缘，目的是___。
（1）减小齿间载荷分配不均 （2）减小齿向载荷的分布不均 （3）减小附加动载荷
12－19有A、B两对齿轮传动，材料、热处理和制造精度相同，但A对齿轮重合度较大。则齿间载荷分配系数Kα___。
（1）A对齿轮大 （2）B对齿轮大 （3）A、B两对齿轮相同
12－20一减速齿轮传动，主动轮1用45调质钢，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系为___。
（1）ζH1<ζH2 (2) ζH1=ζH2 (3) ζH1>ζH2
12－21一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度相同，齿数z1 （1）ζF1>ζF2 (2) ζF1 =ζF2 (3) ζF1 <ζF2 12－22为了有效提高齿面接触强度，可___。 （1）保持分度圆直径不变而增大模数 （2）增大分度圆直径 （3）保持分度圆直径不变而增加齿数 12－23为了提高齿根抗弯强度，可___。 （1）增大模数 （2）保持分度圆直径不变而增大模数 （3）采用负变位齿轮 12－24对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是___。 （1）提高轮齿的抗弯强度 （2）提高齿面的接触强度 （3）提高传动平稳性 12－25对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数。其目的是___。 （1）提高齿面的接触强度 （2）减小滑动系数，提高传动效率 （3）减小轮齿的切削量 （4）保证轮齿的抗弯强度 12－26在传递转矩和齿轮许用应力一定的情况下，若适当选取较大的齿宽系数，可___。 （1）减小齿轮传动的径向尺寸和圆周速度 （2）减小齿轮传动的轴向尺寸 （3）降低齿向载荷分布不均的程度 12－27与标准圆柱齿轮传动相比，采用高度变位齿轮传动可以___。 （1）使大、小齿轮的抗弯强度趋近 （2）提高齿轮的接触强度 （3）使大、小齿轮齿根磨损程度都减小 12－28设计变位齿轮传动时，若齿轮的变位系数分别为X1和X2，为提高齿轮传动的接触强度，应使变位系数之和为___。 （1）X1+X2<0 （2）X1+X2＝0 （3）X1+X2>0 12-29设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角β一般在8°～20°范围内选取, β太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起___. (1)啮合不良 (2)制造困难 (3)轴向力太大 (4)传动平稳性下降 12-30直齿锥齿轮的标准模数是____. (1)小端模数 (2)大端端面模数 (3)齿宽中点法向模数 (4)齿宽中点的平均模数 12-31直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以____的当量圆柱齿轮为计算基础. (1)小端 (2)大端 (3)齿宽中点处 二、分析与思考题 12-1齿轮传动的设计计算准则是根据什么来确定的?目前常用的计算方法有那些,它们分别针对何种失效形式?针对其余失效形式的计算方法怎样?在工程设计实践中,对于一般使用的闭式硬齿面、闭式软尺面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么? 12-2齿面点蚀一般首先发生在节线附近的齿根面上.试对这一现象加以解释. 12-3选择齿轮材料时,应考虑那些主要因素?对齿轮材料的性能要求怎样? 12-4常用的齿轮材料有哪些,应用场合如何?钢制齿轮常用的热处理方法有哪些,它们各在何种情况下采用?试举出若干不同机械中所使用齿轮的材料和热处理方法的实例. 12-5在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30～50HBS? 12-6试说明选择齿轮精度等级的原则.如何根据具体情况进行合理选择? 12-7试分析润滑状况对齿轮传动性能和强度的影响.如何选择齿轮传动的润滑方式和润滑剂? 12-8试说明锥齿轮强度计算方法及其齿宽中点处的当量圆柱齿轮为计算基础的原因及合理性. 12-9在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K? 12-10根据齿轮啮合原理,渐开线齿轮传动可以实现瞬时传动比不变,为什么齿轮啮合过程中还会产生内部附加动载荷?动载荷系数Kv反映了哪些产生动载荷的影响因素?如何减小作用在轮齿上的内部附加动载荷? 12-11设计齿轮传动时,若大、小齿轮的疲劳极限值相同,这时它们的许用应力是否相同?为什么? 12-12现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动,A对参数为:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=45,齿宽b=60mm.两对齿轮精度为8级,小齿轮转速均为1450r/min,其它条件分别相同.试比较两对齿轮接触强度及抗弯强度的高低. 12-13在两级直齿圆柱齿轮减速器设计中,如发现低速级的大齿轮直径比高速级大齿轮直径大的多,为使两级齿轮传动均能浸油润滑,在不改变齿轮材料和硬度前提下,试问两级传动比及齿宽系数应如何调整? 12-14在图示的齿轮传动中,已知动力从齿轮1输入,齿轮3输出,齿轮1为右旋齿轮,其转向如图所示.试: (1)标出齿轮2和3的转向及轮齿的旋向. (2)标出各齿轮在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向. (3)说明中间轮2齿面接触应力和齿根弯曲应力的变化特性. 12-14 12-15 12-15在图示的正交标准直齿锥齿轮传动中,已知,模数m=3mm,齿数z1=24,z2=55,齿宽b=30mm,锥齿轮1为主动轮,其传递的功率P1=2KW,转速n1=160r/min,转向如图所示.试确定: (1)齿轮2的转向. (2)齿轮1和2在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向和大小. 12-16在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:Ⅰ轴为输入轴,输入功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,转向如图所示,Ⅲ轴为输出轴;高速级齿轮参数为:模数mn1=3mm,齿数z1=21,z2=52,螺旋角β1=12°7′43″,齿轮1的轮齿为右旋;低速级齿轮参数为:模数mn3=5mm,齿数z3=27,z4=54;齿轮啮合效率η1=0.98,滚动轴承效率η2=0.99.试解答: (1)确定齿轮2、3和4的轮齿旋向,要求使Ⅱ轴上2和3齿轮的轴向力相互抵消一部分以减轻轴承所受的载荷. (2)欲使Ⅱ轴上齿轮2和齿轮3的轴向力完全抵消,求齿轮3的螺旋角β3应为多少. (3)在图中标出各轴转向,并求出各轴所受转矩的大小. (3) 标出各齿轮在啮合点处所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向,并求出各力的大小. 题12-16图 题12-17图 1、2、3、4-齿轮 1、2、3、4-齿轮 12-17在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:动力从Ⅰ轴输入 ,Ⅲ轴为输出轴,其转动方向如图所示,齿轮4的轮齿旋向为右旋.试解答: (1)标出输入轴Ⅰ和中间轴Ⅱ的转向. (2)确定并标出齿轮1、2和3的轮齿旋向,要求使轴Ⅱ上所受轴向力尽可能小. (3)标出各齿轮在啮合点处所受各分力的方向. (4)画出Ⅱ轴联同齿轮2和3一体的空间受力图. 三、设计计算题 12-1有一通用机械上用的闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=20,齿数比u=3,模数m=6mm,齿宽b1=125mm,b2=120mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质255HBS,大齿轮用45钢正火200HBS;齿轮在轴上相对两轴承对称布置,传动功率P1=22KW,转速n1=730r/min,单向装动,原动机为电动机,工作机载荷由中等振动,两半制工作,使用寿命12年.试校核该齿轮传动的强度. 12-2有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=32,z2=108,中心距a=210mm,齿宽b1=75mm,b2=70mm,小齿轮材料为38SiMnMo调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS,齿轮制造精度7级;齿轮相对两支承非对称布置,但轴的刚性较大,单向转动,转速n1=1450r/min,载荷平稳,要求工作寿命th=24000h.试计算该齿轮传动允许传递的最大功率Pmax. 12-3有一正交直齿锥齿轮传动,已知:齿数z1=20,z2=40,模数m=3mm,齿数b=20mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质260HBS,大齿轮用45钢正火210HBS;小齿轮悬臂布置.单向转动,转速n1=960r/min,由电动机驱动,工作机载荷平稳,要求工作寿命24000h,试计算该齿轮传动所允许传递的最大功率Pmax. 12-4有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=60,齿宽b1=45mm,b2=40mm,变位系数X1=0.1,X2=0,齿轮制造精度7级,大、小齿轮均为45钢表面淬火50HRC;要求传递功率P1=12KW,单向转动,转速n1=100r/min,若载荷系数按K=1.3计,试按弯曲疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命. 12-5设计图示卷扬机用闭式二级直齿圆柱齿轮减速器中的告高速齿轮传动.已知:传递功率P1=7.5KW,转速n1=960r/min,高速传动比i=3.5,每天工作8h,使用寿命15年. 12-6设计图示带式运输机传动系统中的开式齿轮传动.已知:开式小齿轮传递功率P1=4KW, 转速n1=180r/min,传动比i=3,单向转动,载荷平稳,平均每天工作4h,使用寿命15年. 12-5 12-6 12-7设计一闭式直齿圆柱齿轮传动.已知:功率变化情况如图所示,th为齿轮总工作时间,P=20KW,小齿轮转速n1=1000r/min,传动比i=3,齿轮相对两轴承对称布置.电动机驱动,工作有中等振动,传动不逆转,平均每天工作2h,使用寿命10年. 12-7 第十三章 蜗杆传动 一、 选择题 13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动. (1)平行 (2)相交 (3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件. (1)蜗杆 (2)蜗轮 (3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____. (1)圆柱蜗杆 (2)环面蜗杆 (3)锥蜗杆 13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低. (1)阿基米德蜗杆 (2)渐开线蜗杆 (3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值. (1)法向 (2)端面 (3)轴向 13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角. (1)小于 (2)大于 (3)等于 13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆. (1)单头,小导程角 (2)单头,大导程角 (3)多头,小导程角 (4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____. (1)传动效率提高,蜗杆刚度降低 (2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高 (3)传动效率和蜗杆刚度都提高 (4)传动效率和蜗杆刚度都降低 13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____. (1)传动效率提高,滑动速度降低 (2)传动效率降低,滑动速度提高 (3)传动效率和滑动速度都提高 (4)传动效率和滑动速度都降低 13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的. (1)i=ω1/ω2 (2)i=n1/n2 (3)i=d2/d1 (4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____. (1)mt1=mt2, αt1=αt2, γ+β=90° (2)mn1=mn2, αn1=αn2, γ=β (3)mx1=mt2, αx=αt2, γ+β=90° (4) mx1=mt2, αx=αt2, γ=β 13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值. (1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___. (1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___. (1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___. (1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的. (1)一组 (2)二组 (3)三组 (4)四组 13-17 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似,其中___最易发生. (1)点蚀和磨损 (2)胶合和磨损 (3)轮齿折断和塑性变形 13-18 蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对___来进行的. (1)蜗杆齿面接触强度和涡轮齿根抗弯强度 (2)涡轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 (3)蜗杆齿面接触强度和抗弯强度 (4)涡轮齿面接触强度和抗弯强度 11-19 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了___. (1)防止润滑油受热膨胀后外溢,造成环境污染 (2)防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 (3)防止涡轮材料在高温下力学性能下降 (4)防止蜗杆蜗轮发生热变形后,正确啮合受到破坏 二、分析与思考题 13-20 按加工工艺方法不同,圆柱蜗杆有哪些主要类型?各用什么代号表示? 13-21 阿基米德蜗杆和圆弧圆柱蜗杆的轴向齿廓、渐开线蜗杆的端面齿廓及法向直廓蜗杆的法向齿廓分别是什么形状? 13-22 与齿轮传动相比,蜗杆传动有哪些优点? 13-23 查阅资料统计一下,到目前为止,国家标准总局发布了哪些有关蜗杆传动的国家标准?查阅GB10089—88,了解圆柱蜗杆、涡轮的精度. 13-24 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°的齿轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮? 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°,分度圆直径d=40mm,头数z=2的右旋蜗轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮?为什么? 13-25 为了提高涡轮的转速,可否改用相同尺寸的双头蜗杆来代替单头蜗杆,与原来的蜗轮相啮合?为什么? 13-26 简述蜗杆传动变位的目的、特点和几何尺寸计算. 13-27 为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1? 13-28 分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素. 13-29 阿基米德蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?在这个面内,阿基米德蜗杆传动有什么特点?查阅GB10087—88,了解我国蜗杆传动标准压力角的数值. 13-30 查阅GB10085—88,了解蜗杆传动尺寸规格的标记方法.现有一阿基米德蜗杆传动,模数m=10mm,压力角α=20°,蜗杆分度圆直径为d1=90mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=81.写出蜗杆、蜗轮以及蜗杆传动的尺寸规格标记. 13-31 查阅GB10085—88,解释下列尺寸规格标记的含意: 蜗杆ZA10×90L6×25° 蜗轮ZA10×31×25° 蜗杆传动ZA10×90L6×25°/31 13-32 标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向,绘出蜗杆和涡轮在啮合点处的各分力方向(均为蜗杆主动). 题13-32图 题13-33图 13-33 在图示传动系统中,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿圆柱齿轮,7、8为直齿锥齿轮.已知蜗杆1为主动,锥齿轮8转动方向如图.为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一部分 (1)标出蜗杆1的转动方向. (2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向. 13-34 图示斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动.已知蜗杆传动的效率η,蜗杆传动的传动比i,斜齿轮2的分度圆直径d2和涡轮4的分度圆直径d4.不计斜齿轮传动的功率损耗,为使蜗杆轴上的轴向力最小 (1)确定斜齿轮1、2的螺旋线方向. (2)确定涡轮4的转动方向. (3)标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力. (4)证明: Ft4?id2?Ft1 (Ft为切向力) d4 题13-34图 13-35 写出涡轮轮齿的齿面接触疲劳强度计算公式,并说明式中各符号的意义. 13-36 在阿基米德蜗杆传动中,若蜗杆分度圆直径d1,模数m,材料的许用应力及工况等均保持不变,仅将涡轮齿数由z2=60增加到z2′=66,则按接触疲劳强度条件考虑,传动的承载能力将变为原来的多少倍? 13-37 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?可采用哪些措施来改善散热条件? 13-38 写出蜗杆传动的热平衡条件式,并说明各符号的意义. 13-39 如何选择闭式蜗杆传动的润滑方式和润滑剂?对于钢制蜗杆—青铜蜗轮的蜗杆传动,选择润滑油时应注意什么问题? 13-40 对蜗杆、涡轮材料的主要要求是什么?有哪些常用材料?如何选择蜗杆传动副的材料及相应的热处理方法? 13-41 蜗杆、蜗轮的结构形式有哪些?其选用原则是什么? 三、设计计算题 13-42 一标准阿基米德蜗杆传动,测得蜗杆齿顶圆直径da1=49,95mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=62,蜗轮喉圆直径da2=159.89mm.计算该传动的模数、蜗杆分度圆直径d1、蜗轮分度圆直径d2、蜗杆导程角γ及中心距a,并写出该蜗杆传动尺寸规格的标记. 13-43 一标准蜗杆传动ZA5×50R2/40.计算: (1)蜗杆齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1、轴向齿距px及导程角γ. (2)涡轮的分度圆直径d2、喉圆直径da2、齿根圆直径df2. (3)中心距a. 13-44 一标准蜗杆传动ZA10×90R2/47. (1)求传动比i和中心距a. (2)其它参数不变,改变涡轮齿数,使传动比改为i=24,求涡轮齿数z2′和变位系数. (3)计算变位后的蜗杆分度圆直径d1、节圆直径d1′、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1. (4)计算变位后的蜗轮分度圆直径d2、节圆直径d2′、喉圆直径da2和齿根圆直径df2. 13-45 一变位蜗杆传动。已知模数m=8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm,蜗杆头数z1=4,中心距a=225mm,变位系数x=-0.375.求传动比并计算蜗杆的节圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及涡轮的分度圆直径、节圆直径、喉圆直径、齿根圆直径. 13-46 一标准蜗杆传动ZA5×50R4/53. (1)求传动比i和中心距a. (2)其它参数不变,使中心距改为a1=160mm,求变位系数. (3)计算变位后的蜗杆分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径. (4)计算变位后的蜗轮分度圆直径、节圆直径、喉圆直径和齿根圆直径. 13-47 一标准蜗杆传动ZA5×50R1/80.已知涡轮转速n2=20r/min,求啮合点处的相对滑动速度. 13-48 一标准阿基米德蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=1,模数m=4mm,导程角γ=5°42′38″,转速n1=1000r/min.求啮合点处的相对滑动速度. 13-49 有一由淬火钢制蜗杆和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动.已知蜗杆ZA2.5×45R1,转速n1=1300r/min.求蜗杆导程角γ、啮合点处的相对滑动速度υs、当量摩擦角ρ0和啮合效率η1. 13-50 有一由淬火钢和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动ZA8×80R2/31.已知蜗杆轴转速n1=960r/min,蜗轮轴输出转矩T2=1.5×10N·mm,每年工作300天,两班制.若工业用电按每千瓦小时0.25元计算,不计轴承和搅油功率损耗,该传动3年内用于功率损耗而支付的电费是多少? 13-51 图示涡轮滑车.已知蜗杆传动ZA5×90R1/62,起重量为2t,卷筒直径D=145mm,蜗杆传动当量摩擦系数μυ=0.1,轴承和链的功率损失为5%,加在链上的作用为F=400N,求链轮直径D′并验算蜗杆传动是否自锁. 6 题13-51图 题13-52图 13-52 图示圆柱蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动.已知蜗杆传动ZA10×90R2/31,传动效率η=0.8;斜齿圆柱齿轮齿数z3=24,z4=72,模数mn=6mm,螺旋角β=16°15′37″;Ⅰ轴输入功率P1=10KW,转速n1=970r/min,方向如图.不计斜齿轮传动及轴承的功率损耗,为使蜗轮2与斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分 (1)确定斜齿轮3、4的转动方向和螺旋线方向. (2)计算并标出蜗轮2和斜齿轮3在啮合点处的各分力. 13-53 验算闭式蜗杆传动ZA6.3×63R1/41的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度.已知蜗杆由电动机直接驱动,输入功率P1=3KW,转速n1=1430r/min,载荷稳定,单向转动,预期寿命Lh=13000h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度约为45HRC,并磨光并抛光;涡轮用ZCuSn10Pb1金属模铸造,传动润滑良好. 13-54 计算闭式蜗杆传动ZA5×90R1/62的使用寿命.已知蜗杆轴输入功率P1=2.2KW,转速n1=960r/min,连续双向工作,载荷平稳.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造. 13-55 计算蜗杆传动ZA8×80R2/40所能传递的最大输入功率P1.已知蜗杆由电动机直接驱动,转速n1=1450r/min,单向转动,载荷平稳,预期寿命Lh=7200h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.润滑良好. 13-56 设计一由电动机直接驱动的闭式单级阿基米德蜗杆传动.已知电动机功率P1=7KW,转速n1=1440r/min,蜗轮轴转速n2=72r/min,载荷平稳,单向转动,预期寿命Lh=20000h. 13-57 设计一起重设备用的阿基米德蜗杆传动.载荷有中等冲击,蜗杆轴由电动机驱动.传递功率P1=10.3KW,蜗杆轴转速n1=1470r/min,蜗轮轴转速约为n2=118r/min,短期最大载荷为额定载荷的2倍,间隙工作,每天工作以2h计算,每年工作300天,要求使用寿命为10年. 13-58 一涡轮减速器输入功率P1=10KW,减速器效率η=0.76,散热面积A=3.5m,散热系数K=13W/(m·℃),环境温度t0=20℃,允许油温tmax=70℃,试校核该减速器在连续工作时油温是否在允许值内.若超过允许值,应采取什么措施? 13-59 编制选择蜗杆副材料和计算许用应力的程序. 要求:(1)为方便用户,人机对话应用汉字提示. (2)蜗杆副材料及适用场合应以菜单形式在屏幕上显示,以便用户选择. (3)当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入. 13-60 编制根据传动比或蜗杆、涡轮的转速确定蜗杆头数及涡轮齿数并估取效率η的程序. 要求:(1)人机对话用汉字提示. (2) 当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入. 13-61 编制计算载荷系数K的程序. 要求:同题13-60. 13-62 编制根据涡轮齿数z2和蜗杆导程角γ确定涡轮齿形系数TF和螺旋角系数YF的程序. 要求: 同题13-60. 13-63 编制根据md1值确定模数m和蜗杆分度圆直径d1的程序. 提示:简化GB10085—88中的蜗杆基本尺寸和参数表,并将其存入数据文件或数据库. 要求:同题13-60. 13-64 根据题13-59至题13-63,编制蜗杆传动的设计计算程序. 四、结构设计题 13-65 蜗杆螺旋部分的直径一般与轴径相差不大,所以常和轴做成一体,称作蜗杆轴.图为蜗杆轴的几种常见结构.试说明哪种蜗杆轴可以车制,哪种可以铣制? 13-66 在题13-65图中,哪种蜗杆轴刚度最差?为了提高蜗杆的刚度,应调整哪些参数? 13-67 蜗轮常用的结构形式有哪些?各适用于什么场合? 13-68 比较图示两种齿圈压配式涡轮结构,那种结构合理些?为什么? 13-69 在齿圈压配式涡轮结构中,蜗轮圆周力靠配合面摩擦力传递.但在一般的这类结构中,通常还要沿配合面拧入4～8各螺钉(见题13-68图),为什么?螺钉中心线的位置应在何处?为什么? 13-70 比较图示两种螺栓联接式涡轮结构,哪种结构合理些?为什么?在合理的结构中,涡轮适合承受哪个方向的轴向力? 2 2 2 题13-65图 题13-68图 题13-70图 13-71 在螺栓联接式涡轮结构中,应用较多的是普通螺栓连接,还是铰制孔螺栓连接?螺栓的直径和数目如何确定? 13-72 说明图中安装在蜗杆轴两端的零件1有何作用. 题13-72图 第十七章 滑动轴承 一、 选择题 17-1 下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承. (1)大型蒸汽蜗轮发电机主轴 (2)轧钢机轧辊支承 (3)精密车床主轴 (4)汽车车轮支承 17-2下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承. (1)蒸汽机车车轮支承 (2)内燃机车车轮支承 (3)电力机车车轮支承 (4)汽车车轮支承 17-3下列各种机械设备中,___只采用滑动轴承. (1)大型水轮发电机主轴 (2)电动机转子 (3)中小型减速器齿轮轴 (4)铁路客车车辆车 轮支承 17-4 下列各种机械设备中,___目前主要采用滑动轴承. (1)低速大功率柴油机曲轴 (2)精密机床主轴 (3)传动齿轮箱 (4)发动机废气蜗轮增压器转子 17-5 含油轴承是采用___制成的. (1)硬木 (2)硬橡皮 (3)粉末冶金 (4)塑料 17-6 下列材料中,___不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料. (1)ChSnSb8—4 (2)HT200 (3)GCr15 (4)ZCuPb30 17-7 下列材料中,可作为滑动轴承衬使用的是___. (1)ZChSnSb12—4—10 (2)38SiMnMo (3)GCr15SiMn (4)20CrMnTi 17-8 下列材料中,___是巴氏合金. (1)ZChPbSb17—17—2 (2)GCr15 (3)20CrMnTi (4)38CrMnMo 17-9 巴氏合金是用来制造___. (1)单层金属轴瓦 (2)双层及多层金属轴瓦 (3)含油轴承轴瓦 (4)非金属轴瓦 17-10 在滑动轴承轴瓦及轴承衬材料中,用于高速、重载轴承,能承受变载荷及冲击载荷的是___. (1)铅青铜 (2)巴氏合金 (3)铅锡合金 (4)灰铸铁 17-11 在滑动轴承轴瓦材料中,最易用于润滑充分的低速重载轴承的是___. (1)铅青铜 (2)巴氏合金 (3)吕青铜 (4)锡青铜 17-12 滑动轴承的润滑方法,可以根据___来选择. (1)平均压强P (2) 17-13 在滑动轴承中,当p?3 (3)轴颈圆周速度υ (4)pυ值 p?3>32时,应采用___. (1)油脂润滑 (2)油杯润滑 (3)油环或飞溅润滑 (4)压力循环润滑 17-14 动压向心滑动轴承在获得液体摩擦时,轴心位置o1、轴承孔中心位置o及轴承中的油压分布,将如图中___所示. 17-15 如题17-15图a所示滑动轴承最大油膜压力位置,润滑油在横截面上的速度分布应如题17-15图b中___所示. 17-16 如图所示的动压向心滑动轴承中,油膜压力分布形状如图中曲线___所示. 17-17 如图所示开有周向油槽的动压向心滑动轴承中,油膜的压力分布形状将如图中曲线___所示. 17-18 有一向心滑动轴承,拆下后发现轴瓦表面承载部位有如下图所示轴向及周向油槽,并在中部用一油孔与润滑油路相通,由此可以断定该轴承是___. (1)脂润滑轴承 (2)混合摩擦轴承 (3)液体摩擦轴承 (4)边界摩擦轴承 题17-14图 题17-15图 题17-17图 题17-17图 题17-18图 17-19 在非液体润滑滑动轴承中,限制p值的主要目的是___. (1)防止轴承衬材料过度磨损 (2)防止轴承衬材料发生塑性变形 (3)防止轴承称材料因压力过大而过度发热 (4)防止出现过大的摩擦阻力矩 17-20 起重机卷筒的转速n=8.3r/min,轴颈直径d=80mm,宽径比B/d=1.2,轴承所承受的最大载荷F=80000N.现在能提供的轴瓦材料及许用比压[p]为: 1)HT200,[p]=4N/mm; 2)ZCuA110Fe3,[p]=15N/mm; 3)ZCuSn5Pb5Zn5,[p]=8N/mm; 4)ZCuPb30,[p]=25N/mm.若只考虑经济性按1)→2)→3)→4)次序优先采用.若同时考虑使用要求和经济要求,则设计该轴承时,轴瓦材料应选取___. (1) 1) (2) 2) (3) 3) (4) 4) 17-21 在非液体润滑滑动轴承设计中,限制pυ值的主要目的是___. (1)防止轴承因过度发热而产生胶合 (2)防止轴承过度磨损 (3)防止轴承因发热而产生塑性变形 17-22 如图所示的推力轴承中,止推盘上的工作表面做成如图___所示的形状,以利于形成液体动压润滑油膜,并保证在起动工况下能正常工作. 17-23 静压轴承与动压轴承相比较,___不能作为静压轴承的优点. (1)能在极低速下正常工作 (2)机器起动和停车时,也能保证液体摩擦 (3)油膜刚度较大 (4)设备及维护费用低 2 2 2 2 题17-22图 17-24 在静压轴承中必须采用节流器,它的种类和参数将与___密切相关. (1)轴承的摩擦力矩 (2)轴承的润滑油流量 (3)轴承的油膜刚度 (4)轴承的极限转速 17-25 设计动压向心轴承时,若发现最小油膜厚度hmin不够大,在下列改进措施中,最有效的是___. (1)增大相对间隙Ψ (2)增大供油量 (3)减小轴承的宽径比B/d (4)换用粘度较低的润滑油 17-26 动压滑动轴承能建立油压的条件中,不必要的条件是___. (1)轴颈与轴瓦间构成楔形间隙 (2)充分供应润滑油 (3)轴颈与轴孔表面之间有相对运动,使润滑油从大口流向小口 (4)润滑油温度不超过50℃ 17-27 液压动压润滑轴承轴颈在轴承中的位置,可由___两个参数确定. (1)轴径半径r和最小油膜厚度hmin (2)相对间隙Ψ和偏心率ε (3)相对间隙Ψ和偏心距e (4)偏心距e和偏位角θ 17-28 在滑动轴承中,相对间隙Ψ是一个重要的参数,它是___之比. (1)直径间隙△与公称直径 (2)半径间隙δ与公称直径 (3)最小间隙hmin与直径间隙△ (4)最小间隙hmin与公称直径 17-29 动压向心滑动轴承最小油膜厚度hmin的计算公式是___. (1) hmin??d(1??) (2) hmin??d(1??) (3) hmin??r(1??) (4) hmin??r(1??) 17-30 一滑动轴承,已知其直径间隙△=0.08mm,现测得它的最小油膜厚度hmin=21μm,轴承的偏心率e应该是___. (1)0.26 (2)0.48 (3)0.52 (4)0.74 17-31 向心轴承的偏心距e,随着___而减小. (1)轴颈转速n的增大或负荷F的增大 (2)n的增大或F的减小 (3)n的减小或F的增大 (4)n的减小或F的减小 17-32 向心滑动轴承的相对间隙Ψ,通常是跟据___来选择的. (1)轴承载荷F和轴颈直径d (2)润滑油的粘度η和轴的转速n (3)轴承的平均压强p和润滑油的粘度η (4)轴承的平均压强p和轴颈的圆周速度υ 17-33 向心滑动轴承在相同的公称尺寸和材料下,___. (1)随Ψ值(轴承相对间隙)减小,承载能力增大,因此在工艺条件允许的情况下,应尽量选取小的Ψ值 (2)随Ψ值的减小,承载能力降低,而且容易发热咬死,故在运转精度允许的情况下,应尽量选 取大的Ψ值 (3)随Ψ值减小,承载能力加大,但发热量也增大,使润滑油粘度下降,反过来又导致工作能力下降,故Ψ值具有一个最佳值 (4)随Ψ值减小,承载能力降低,但润滑油温升也降低,促使粘度增大,反过来又导致承载能力上升,故Ψ具有一个最佳值 17-34 设计动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得太大,则___. (1)轴承端泄量小,承载能力高,温升低 (2)轴承端泄量小,承载能力高,温升高 (3)轴承端泄量大,承载能力低,温升高 (4)轴承端泄量大,承载能力低,温升低 17-35 在液体摩擦向心滑动轴承中,若偏心率ε增大,轴承的___. (1)承载量系数Cp与摩擦特性系数μ/Ψ也随之增加 (2)Cp增加, μ/Ψ减小 (3) μ/Ψ加大,Cp减小 (4)Cp与μ/Ψ都随之减小 17-36 一向心滑动轴承,已知公称直径d=80mm,工作载荷F=4×10N,相对间隙Ψ=0.001,轴颈表面线速度υ=4.02m/s,润滑油粘度η=0.37p,该轴承的承载量系数Cp等于___. (1)0.178 (2)1.680 (3)17.80 (4)178 17-37 滑动润滑轴承算出的进油温度不应超过___℃,否则表示轴承承载能力未被充分利用. (1)20～35 (2)35～40 (3)40～45 (4)45～50 17-38 液体摩擦向心滑动轴承通过热平衡计算后,若求得进油温度t1=50℃,则___. (1)属于正常范围,无需修改设计 (2)应降低原假定的轴承平均温度tm (3)应提高原假定的轴承平均温度tm (4)应增大轴承相对间隙Ψ 17-39 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于:___. (1)增加油楔数量,提高承载能力 (2)增加轴承间隙中的润滑油流量,改善轴承发热 (3)提高轴承的稳定性和旋转精度 (4)增加产生流体动压润滑油膜的面积,减小轴承摩擦 17-40 在径向滑动轴承中,采用可倾轴瓦的目的在于:___. (1)降低轴承的边缘载荷,使载荷在轴瓦上分布均匀 (2)使轴承在工作中具有自动调位能力 (3)便于装配调整 (4)提高轴承的稳定性 17-41 一液体摩擦向心滑动轴承,承受载荷F=50000N,转速n=1000r/min,轴颈直径d=150mm,宽径比B/d=1,轴瓦包角α=180°,相对间隙Ψ=0.001,采用全损耗系统用油L-AN32油,无压供油,假定轴承中平均油温tm=50℃,油的绝对粘度η50=0.0145Pa·s,则最小油膜厚度hmin是___μm. (1)26 (2)27 (3)30 (4)54 17-42 一动压润滑向心滑动轴承,转速n=3000r/min,轴颈直径d=300mm,宽径比B/d=0.8,轴承将对间隙Ψ=0.02,包角α=180°,采用L-TSA32气轮机油,无压供油,粘度η=0.0198Pa·s.设已知形成液体润滑所需最小油膜厚度hmin=150μm,则轴承上所能承受的最大载荷是___N. (1)40129 (2)72406 (3)90507 (4)1088 17-43 一向心滑动轴承,公称直径d=80mm,相对间隙Ψ=0.001,工作载荷F=2×10N,转速n=960r/min,已知它处于液体摩擦状态工作,摩擦特性系数μ/Ψ=2.8,则这时的摩擦功率为___. (1)0.225W (2)22.512W (3)225.12W (4)225.12KW 17-44 一向心滑动轴承,公称直径d=80mm, 相对间隙Ψ=0.001,宽度B=80mm, 工作载荷F=2×10N,转速n=960r/min.今查得其在液体摩擦状态下工作的蚝油量系数Cp=0.12,则它的润滑油流量为___m/s. (1)0.151×10 (2)0.31×10 (3)1.246×10 (4)1.246×10二、分析与思考题 17-45 滑动轴承有什么特点?主要应用在什么场合? -5 -5 -5 -7 34 4 4 17-46 滑动轴承的润滑状态有哪几种?各有什么特点? 17-47 滑动轴承为什么要装设轴瓦?有的轴瓦上为什么还有轴瓦衬? 17-48 对轴瓦材料有那些主要要求?为什么要提出这些要求?常用的轴承材料有哪些?为什么有些材料只适合作轴承衬而不能作轴瓦? 17-49 滑动轴承为什么常开设油孔及油槽?油孔及油槽应设在什么位置?为什么?油槽一般有哪些结构?设计时应注意什么? 17-50 一液体动压润滑滑动轴承在试车时发现温升过高,试问采用什么措施可以降低温升? 17-51 在普通滑动轴承的液体动压润滑计算中,为什么只考虑润滑油的粘温关系而不考虑粘压关系?在什么情况下必须考虑油的粘压关系? 17-52 如何选取普通径向滑动轴承的宽径比和相对间隙?宽径比取得较大时会发生什么现象? 17-53 混合润滑轴承的计算准则是什么? 17-54 如何确定液体润滑向心滑动轴承与轴颈配合的种类和加工要求? 17-55 在液体润滑向心滑动轴承中,最小油膜厚度hmin与润滑油粘度η对轴承工作性能有何影响?最小油膜厚度hmin与临界最小油膜厚度hmine分别与那些因素有关?如何计算?二者之间有何关系? 17-56 液体动压向心滑动轴承的相对间隙Ψ对轴承性能有何影响?设计中若最小油膜厚度过小或温升过高,各应如何调整相应间隙值? 17-57 什么叫液体动压滑动轴承的承载量系数Cp?其量纲是什么?它的大小受哪些因素影响?轴承的承载能力与其有何关系? 17-58 什么叫液体动压滑动轴承的耗油量系数?其大小与什么因素有关?如果轴承的耗油量系数已知,能否算出该轴承的供油量?如何计算?供油量大小对轴承温升有何影响? 17-59 液体动压向心滑动轴承进行热平衡计算的目的是什么?如何计算? 17-60 液体动压向心滑动轴承进行热平衡计算的基本原理是什么?如果温升过高不能满足热平衡条件时,可采取哪些措施? 17-61 哪些参数可以标志液体动压向心滑动轴承承载能力的大小? 17-62 何谓液体润滑滑动轴承的油膜刚性?液体动压与静压滑动轴承,哪一种刚性大?为什么? 17-63 在什么情况下可采用气体润滑轴承?为什么?有何应用实例?哪些气体可以作为气体轴承的润滑剂?氧气可以吗? 17-64 如果液体静压轴承的供油系统中,不加节油器而直接把压力油送到轴和轴瓦滑动表面,能否使轴承稳定工作? 17-65 对已设计好的动压润滑向心滑动轴承,只改变下面所提到的一些参数,其它参数都保持不变,如果单纯从获得液体摩擦这个条件来看,轴承的承载能力是增大了还是减小了? (1)轴转速由1000r/min,改为n=11500r/min (2)宽径比B/d=1改为B/d=0.8 (3)轴颈表面粗糙度从三、设计计算题 17-66 有一混合摩擦润滑向心滑动轴承,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴的转速n=1200r/min,轴承材料为ZCuSn10P1.问该轴承最大能承受多大的径向载荷? 17-67 已知一起重机卷筒的滑动轴承所能承受的径向载荷Fr=10N,轴承直径d=90mm,轴颈转速n=9r/min,试按混合润滑状态设计此轴承. 17-68 齿轮减速器中一齿轮轴采用混合润滑向心滑动轴承,轴承承受径向载荷Fr=10N,轴颈直径 5 5 改为. d=200mm,转速n=500r/min,轴承宽径比B/d=1,轴瓦材料用ZChPb17—17—2.问该轴承是否可用?如不可用,应如何改进? 17-69 一船舶螺旋桨的轴颈d=250mm,受轴向推力Fa=1.12×10N,推力轴承推力环的外径D=375mm,许用压强[p]=0.4MPa.试问需要几个推力环? 17-70 一混合润滑状态的推力滑动轴承如图所示.由45钢制成的环形轴颈在铸铁推力轴承中工作,已知轴向载荷Fa=40kN,轴的转速n=80r/min,试设计该轴承的直径d0及d1. 5 题17-70图 17-71 试设计一发电机转子的液体动压向心滑动轴承.已知:径向载荷Fr=5×10N,轴颈直径d=150mm,转速n=1000r/min,工作情况稳定. 17-72 设计一液体动压润滑向心滑动轴承.载荷方向一定,工作情况稳定,采用标准对开式滑动轴承座,轴径的径向载荷Fr=10N,直径d=200mm,转速n=500r/min. 17-73 一减速器的向心滑动轴承,径向载荷Fr=3.5×10N,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴转速n=1000r/min.试设计轴承的主要参数,并进行液体动压润滑计算. 17-74 一液体动压润滑向心滑动轴承,包角α=180.轴的刚度较大,安装对中性好,无偏斜.轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴承直径间隙△=0.150mm.轴颈与轴瓦表面粗糙度分别为Rx1=1.6μm和Rx2=6.3μm.轴转速n=750r/min.采用全损耗系统用油L-AN46,轴承平均工作温度tm=50,试求该轴承所能承受的最大径向载荷. 17-75 一向心滑动轴承,受径向载荷18000N,轴颈直径150mm,轴承宽度120mm,包角180°,轴转速1500r/min,入口温度35℃,润滑油采用全损耗系统用油L-AN32,轴承直径间隙为0.3mm,轴径和轴瓦表面粗糙度Rx分别为1.6μm和3.2μm.计算该轴承是否可获得液体动压润滑? 17-76 液体动压润滑向心滑动轴承,轴颈直径100mm,轴承宽度100mm,半径间隙0.05mm,径向载荷1.8×10N,轴颈转速1200r/min,润滑油为全损耗系统用油L-AN32, 轴承平均工作温度为60℃.试求最小油膜厚度hmin. 17-77 试按混合润滑状态设计铸件清理筒上的一对滑动轴承.已知滚筒装载量(包括自重)为2×10N,转速为50r/min,两端轴颈的直径为120mm. 17-78 验算一动压向心滑动轴承.已知轴颈直径d=110mm,宽径比B/d=1,轴转速n=960r/min,径向载荷Fr=3.5×10N,轴颈为淬火钢,精磨Rx1=1.6μm,轴瓦为分剖式,刮削加工Rx2=3.2μm,采用全损耗系统用油L-AN32润滑. 四、结构设计题 17-79 滑动轴承上的油孔、油沟和油室有何用途?试绘图设计一液体动压润滑向心滑动轴承轴瓦上的油孔、油沟及油室的位置和形状(绘出各种油沟的形式). 17-80 一双缸内燃机的曲轴如图所示.试分析在连杆轴颈1和主轴颈2处,应采用哪种形式的滑动轴承?并绘出其结构图. 4 4 4 5 5 17-81 如图所示,题17-81图a为实心轴颈的推力滑动轴承,题17-81图b为空心的推力滑动轴承.试说明各用于什么场合?并分析为什么采用空心轴颈? 题17-80图 题17-81图 17-82 如图所示一向心滑动轴承,它的剖分面是倾斜的,试从油膜的连续性及螺栓受力状态分析为什么做成倾斜的?而且轴承盖与轴承座的剖分面常做成阶梯形的,这是为什么? 17-83 一承受较大轴向载荷及径向载荷的水平布置转轴,当采用向心滑动轴承时,其轴瓦两端的结构如何?(绘出轴瓦结构图). 17-84 指出图中的错误,并画改正图. 题17-82图 题17-84图 17-85 在向心滑动轴承中,为了防止轴瓦随同轴颈一同转动,已知遮住润滑油的通路,造成轴瓦外圆及内表面的过度磨损,除了轴瓦与轴承座采用过盈配合外,在结构上还要采用哪些定位措施?绘图说明. 第十六章 滚动轴承 一、 选择题 16-1 与滑动轴承相比,滚动轴承的优点是: 1)滚动摩擦远小于滑动摩擦; 2)节约铜、锡等贵重金属; 3)精度由轴承本身决定,故对安装与配合精度要求降低; 4)滚动轴承本身内部间隙很小,故能提高机器旋转的精度.其中___的观点是有错误的. (1) 1) (2) 2) (3) 3) (4) 4) 16-2 与滑动轴承相比,滚动轴承的优点是: 1)内部间隙小,旋转精度高; 2)在轴颈尺寸相同时,滚动轴承宽度比滑动轴承小,可减小机器的轴向尺寸; 3)滚动摩擦远小于滑动摩擦,因此摩擦功率损失小,发热量少,特别适合在高速情况下使用; 4)由于摩擦功率损失小,则滚动轴承的润滑油耗量少,维护简单,与滑动轴承相比,维护费可节约30%.其中___的观点有错误. (1) 1) (2) 2) (3) 3) (4) 4) 16-3 ___可采用滚动轴承. (1)大型低速柴油机曲轴 (2)大型水轮发电机推力轴承 (3)轧钢机轧辊轴承 (4)蒸汽 涡轮发电机转子 16-4 滚动轴承的代号由前置代号,基本代号及后置代号组成,其中基本代号表示___. (1)轴承的类型、结构和尺寸 (2)轴承组件 (3)轴承内部结构的变化和轴承公差等级 (4)轴承游隙和配置 16-5 滚动轴承的类型代号由___表示. (1)数字 (2)数字或字母 (3)字母 (4)数字加字母 16-6 代号为N1024的轴承内径应该是___. (1)20 (2)24 (3)40 (4)120 16-7 以下列代号表示的滚动轴承,___是深沟球轴承. (1)N2208 (2)30308 (3)6208 (4)7208AC 16-8 角接触球轴承的类型代号是___. (1)1 (2)2 (3)6 (4)7 16-9 推力球轴承的类型代号是___. (1)6 (2)6 (3)7 (4)8 16-10 深沟球轴承,内径100mm,宽度系列O,直径系列2,公差等级为O级,游隙O组,其代号为___. (1)60220 (2)6220/PO (3)60220/PO (4)6220 16-11 一角接触球轴承,内径为85mm,宽度系列O,直径系列3,接触角16°,公差等级为6级,游隙2组,其代号为___. (1)7317B/P62 (2)7317AC/C2 (3)7317C/P6/C2 (4)7317C/P62 16-12 代号为___的轴承能很好的承受径向载荷及轴向载荷的综合作用. (1)1210与N120 (2)7310AC与30210 (3)N1010与NU1010 (4)51110与81210 16-13 若转轴在载荷作用下弯矩较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度,则宜选用类型代号为___的轴承. (1)1或2 (2)3或7 (3)N或NU (4)6或NA 16-14 下列轴承类型代号中,主要承受径向负荷也能同时承受少量双向轴向负荷的轴承有___. (1)1 (2)2 (3)3 (4)6 (5)7 (6) N (7)NU (8)NA 16-15 一轴承代号为31322/P4/DF,其中/DF表示___. (1)两轴承背对背安装 (2)两轴承面对面安装 (3)两轴承串联安装 16-16 手册中列有各种轴承的极限转速,___. (1)当负荷低于额定动负荷时,可以超过 (2)在设计时必须严格遵守,不得超过 (3)不是一成不变的,当采用回火温度高于普通回火温度时,极限转速随之大大提高 (4)不是一成不变的,当采用可靠的润滑冷却措施时,可以在高于极限速度1～2倍的条件下运转 16-17 有一根轴只用来传递转矩,它用三个支点支承在水泥基础上,如题16-17图所示.在这种情况下,三个支点的轴承应选用___. (1)深沟球轴承 (2)调心球轴承 (3)圆柱滚子轴承 (4)调心滚子轴承 16-18 有一联合收割机的压板装置如图16-18所示,在A、B处通过一对滚动轴承与机架C相联,压板轮d的主轴长2.5mm,载荷较轻,在这种情况下,轴承宜选用___. (1)深沟球轴承 (2)滚针轴承 (3)调心球轴承 (4)调心滚子轴承 题16-17图 题16-18图 16-19 同一根轴的两端支承,虽然承受负载不等,但常采用一对相同型号的滚动轴承,这是因为除___以外的下述其余三点理由. (1)采购同型号的一对轴承比较方便 (2)安装轴承的两轴承孔直径相同,加工方便 (3)安装轴承的两轴颈直径相同,加工方便 (4)一次镗孔能保证两轴承孔的中心线的同轴度,有利于轴承正常工作 16-20 设计滚动轴承组合结构时,对轴承跨距很长、工作温度变化很大的轴,为了适应轴有较大的伸缩变形,应考虑___. (1)将一端轴承设计成游动的 (2)采用内部间隙可调整的轴承 (3)采用内部间隙不可调整的轴承,而将一端轴承外圈的外侧留有适当大小的轴向间隙 (4)轴颈与轴承内圈采用很松的的配合 16-21 滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与轴孔的配合___. (1)全部采用基轴制 (2)全部采用基孔制 (3)前者采用基孔制,后者采用基轴制 (4)前者采用基轴制,后者采用基孔制 16-22 轴承内圈与轴颈的配合为基孔制___. (1)它的公差制度与机器制造业中一般采用的公差制度完全相同 (2) 它的公差制度与机器制造业中一般采用的公差制度不同,后者孔径为单向正公差,而轴承内径为单向负公差 (3) 它的公差制度与机器制造业中一般采用的公差制度不同,后者孔径为单向负公差,而轴承内径为单向正公差 (4)具有一定间隙的配合以便拆装,但间隙不能过大,以免破坏支承的精度 16-23 滚动轴承内圈孔径的公差带分布方向是从公称尺寸开始,___. (1)分布在孔径增大的方向 (2)分布在孔径减小的方向 (3)分布在孔径公称尺寸线两侧 (4)分布方向由轴承与轴的配合决定 16-24 滚动轴承转动套圈的配合(一般为内圈与转动轴径的配合)应采用___. (1)过盈量较大的配合,以保证内圈与轴颈紧密结合,载荷越重,过盈量越大 (2)具有一定过盈量的配合,以防止套圈在载荷作用下松动,并防止轴承内圈游隙消失,导致轴承发热磨损 (3)具有较小过盈量的配合,以便于轴承的安装拆卸 (4)具有间隙或过盈量很小的过渡配合,以保证套圈不致因过大的变形而影响工作精度 16-25 滚动轴承静止套圈的配合(一般为外圈与轴承座孔之间的配合)应采用___. (1)较紧配合,以保证套圈与座孔牢固的结合 (2)具有一定紧度的配合,以防止轴承工作时套圈跟随转动 (3)具有较小过盈量或较小间隙的过渡配合,使套圈具有沿轴向及周向游动能力,但不影响支承精度与刚度 (4)具有一定间隙的配合以便于装拆,但间隙不能过大,以免破坏支承的精度 16-26 如图所示,中间齿轮(惰轮)的滚动轴承,其内外圈的配合应选择___. (1)内圈与心轴采用较紧的配合,外圈与齿轮采用较松的配合 (2)内外圈均采用较紧配合 (3)内外圈均采用较松配合 (4)外圈与齿轮采用较紧配合,内圈与心轴采用较松配合 题16-26图 16-27 滚动轴承轴向预紧措施主要用在___. (1)紧密机床主轴上,如螺纹磨床等,由于预紧,提高了支承刚度和旋转精度,使加工精度大大提高 (2)高速旋转机械主轴中,如鼓风机等,由于内部游隙消失,轴承运转时的噪声大大降低 (3)大型重载机械中,由于内部游隙消失,各滚动体之间负荷均匀化,使轴承承载能力大大提高 (4)冲击振动严重的机械中,由于内部游隙消失,提高了轴承的工作可靠性 16-28 采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是___. (1)提高轴承的旋转精度 (2)提高轴承的承载能力 (3)降低轴承的运转噪声 (4)防止轴在冲击振动下发生窜动 16-29 各类轴承的润滑方式,通常可根据轴承的___来选择. (1)转速n (2)当量动负荷P (3)轴颈圆周速度υ (4)内径与转速的乘积 16-30 在正常工作条件下,滚动轴承的主要失效形式是___. (1)滚动体破裂 (2)滚道磨损 (3)滚动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀 (4)滚动体与外圈间产生胶合 16-31 一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承,___. (1)它们的寿命应该相同 (2)它们的寿命不相同 (3)90%轴承的寿命应该相同 (4)它们的最低寿命应该相同 16-32 为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触,轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径r1应有___. (1)r=r1 (2)r>r1 (3)r (1)在额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命 (2)在额定工况和额定动负荷作用下,轴承所能达到的寿命 (3) 在额定工况和额定动负荷作用下,90%轴承所能达到的寿命 (4)同一批轴承进行试验中,90%轴承所能达到的寿命 16-34滚动轴承的额定寿命是指___. (1)在额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命 (2)在标准实验负荷作用下,轴承所能达到的寿命 (3) 同一批轴承进行试验中,95%轴承所能达到的寿命 (4)同一批轴承进行寿命试验中,破坏率达到10%时所对应的寿命 16-35 一个滚动轴承的额定动负荷是指___. (1)该轴承的使用寿命为10转时,所承受的负荷 (2) 该轴承的使用寿命为10h时,所承受的负荷 (3) 该型号轴承的使用寿命为10转时,所承受的负荷 (4) 该型号轴承的额定寿命为10转时,所承受的最大负荷 16-36 滚动轴承的额定静负荷是指___. (1)使滚动体和滚道不致发生破坏的最大负荷 (2)使滚道表面塑性变形为滚动体直径万分之一时的负荷 (3)轴承在应力最大的滚动体与滚道接触处滚动体与滚道总永久变形量为滚动体直径的万分之一时的负荷 (4)使90%的轴承滚道与滚动体变形量小于滚动体直径万分之一时的负荷 6 6 6 6 16-37 滚动轴承额定寿命与额定动负荷之间的关系为L?(C?),其中P为轴承的___. PC?),其中ε称为寿命指数,对于滚子P (1)当量动负荷 (2)外负荷 (3)径向负荷 (4)当量负荷 16-38 滚动轴承额定寿命与额定动负荷之间的关系为L?(轴承和球轴承分别为___. (1)3/10和3 (2)3/10和10/3 (3)10/3和3/10 (4)10/3和3 16-39 如图所示,齿轮轴由两个角接触球轴承支承,轴承承受径向载荷:FrⅠ=1000N,FrⅡ=2000N.轴向载荷FA=900N,方向向右.接触角α=25°,内部轴向力Fs=0.63Fr.根据计算,两轴承上的轴向负荷分别为___. (1) FaⅠ=1400N, FaⅡ=700N (2) FaⅠ=1400N, FaⅡ=200N (3) FaⅠ=2300N, FaⅡ=700N (4) Fa Ⅰ =2300N, FaⅡ=1400N 16-40 图示一齿轮轴的滚动轴承装置,轴承型号是7307AC,判断系数e=0.68,当Fa/Fr>e时,λ =0.41,Y=0.87.已知轴承Ⅰ上的径向负荷FrⅠ=2100N,轴向负荷FaⅡ=1470N,则该轴承的当量动负荷是___. (1)2139.9N (2)2110N (3)1470N (4)2110.5N 题16-39图 题16-40图 16-41 型号为30218的滚动轴承有关数据如下:额定动负荷Cr=120000N,判断系数e=0.42,Fa/Fr>e时,X=0.4,Y=1.4.若该轴承承受径向负荷Fr=16000N,轴向负荷Fa=3950N,转速n=1470r/min,负荷系数fp=1,工作温度t<100℃,则该轴承的寿命约是___. (1)11470h (2)11610h (3)13700h (4)8000h 16-42 型号为7410AC的轴承有关数据如下:额定动负荷Cr=77500N判断系数e=0.68,Fa/Fr>e时,X=0.41,Y=0.87,若该轴承承受径向负荷Fr=4116N,轴向负荷Fa=3065N,转速n=3000r/min,负荷系数fp=1,工作温度t<100℃,则该轴承的寿命约是___. (1)31337h (2)32640h (3)50050h (4)16200h 二、分析与思考题 16-43 为什么现代机械设备上大多采用滚动轴承? 16-44 滚动轴承有哪些类型,写出它们的类型代号及名称.并说明各类轴承能承受何种负荷(径向或轴向)? 16-45 典型的滚动轴承有哪些基本元件组成?每个元件的作用是什么? 16-46 滚动轴承各元件一般采用什么材料及热处理方法?为什么? 16-47 为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用?在什么情况下采用面对面安装?在什么情况下采用背对背安装?并说明什么叫面对面安装及背对背安装? 16-48 说明以下列代号表示的滚动轴承的类型、尺寸系列、轴承内径、内部结构、公差等级、游隙及配置方式.1208/P63、30210/P6X/DF、51411、61912、7309C/DB. 16-49 为什么调心轴承常成对使用? 16-50 滚动轴承的主要失效形式有哪些>其设计计算准则是什么? 16-51 什么是滚动轴承的额定寿命和基本额定动负荷?什么是滚动轴承的当量动负荷?当量动负荷如何计算? 16-52 滚动轴承的寿命计算公式L?10(6C?)中各符号的意义和单位是什么?若转速为n(r/min),P问寿命Lr(r)与Lh(h)之间的关系是什么? 16-53 滚动轴承内圈与轴,外圈与机座孔的配合采用基孔制还是基轴制?若内圈与轴的配合标为 ?35H7J7,外圈与机座孔的配合标为?90有何错误?应如何改正? k6h616-54 滚动轴承回转套圈与不转套圈所取的配合性质有何不同?常选什么配合?不转套圈偶然稍微转动对轴承寿命会有什么影响? 16-55 什么类型的滚动轴承在安装时要调整轴承游隙?常用哪些方法调整轴承游隙? 16-56 滚动轴承组合结构中为什么有时要采用预紧结构?预紧方法有哪些? 16-57 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的内部轴向力Fs是怎样产生的?Fs的方向如何确定?大小如何计算? 16-58 对于成对使用的角接触球轴承和圆锥滚子轴承,在径向负荷及轴向负荷的联合作用下,应如何确定轴承的轴向负荷? 16-59 在设计同一轴的两个支承时,为什么通常采用两个型号相同的轴承?如果必须采用两个型号不同的轴承时,应采取什么措施? 16-60 在设计滚动轴承组合结构时,应如何考虑补偿轴受热后的伸长?试举例说明? 16-61 滚动轴承轴系轴向固定的典型结构形式有三类: 1)两端固定, 2)一端固定,一端游隙, 3)两端游动.试问这三种类型各适用于什么场合? 16-62滚动轴承的装、拆方法如何?注意事项有哪些? 三、设计计算题 16-63 某深沟球轴承在径向负荷Fr=7160N作用下,以转速n=1800r/min工作3800h.试求此轴承应具有的径向基本额定动负荷Cr值. 16-64 一农用水泵,决定选用深沟球轴承,轴颈直径d=35mm,转速n=2900r/min,已知径向负荷Fr=1810N,轴向负荷Fa=740N,预期寿命Lh′=6000h,试选择轴承型号. 16-65 拟在蜗杆减速器中用一对滚动轴承来支承蜗杆,如图所示.轴转速n=320r/min,轴颈直径d=40mm,而支店径向反力分别为FrⅠ=4000N,FrⅡ=2000Nm轴向负荷FA=1600N,工作中有中等冲击,温度小于100℃,预期使用寿命Lh′=5000h,试确定该对轴承的类型及型号. 题16-65图 题16-66图 16-66 根据工作条件,决定在轴的两端选用α=25°的两个角接触球轴承,采用面对面安装,如图所示,轴颈直径=35mm,工作中有中等冲击,转速n=1800r/min,已知两轴承的径向负荷分别为Fr1=3390N,Fr2=1040N,轴向负荷FA=870N,作用方向指向轴承1,试确定其工作寿命. 16-67 一工作机械的传动装置中,根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的角接 触球轴承,如图所示, 已知两轴承的径向负荷分别为:Fr1=1000N,Fr2=2060N,外加轴向负荷FA=880N,轴转速n=5000r/min,运转中受中等冲击,预期寿命Lh′=2000h,试问所选的轴承型号是否适用? 16-68 如图所示的蜗杆轴转速n=240r/min,工作平稳,fp=1,采用一端固定(一对角接触球轴承面对面安装),一端游动(一个深沟球轴承)的支承,轴承受力Fr1=935N,Fr2=1910N, Fa1=FA2=5800N.要求轴承内径d≥50mm,预期寿命Lh′≥20000h,试选择轴承型号. 题16-67图 题16-68图 16-69 下列各轴承受径向负荷Fr及轴向负荷Fa作用,试分别计算其当量动负荷P. (1)6216轴承,Fr=6500N,Fa=1000N,负荷平稳. (2)51210轴承,Fr=0N,Fa=5000N,中等冲击. (3)N207轴承,Fr=4000N,Fa=0N,中等冲击. (4)7209C轴承,Fr=4600N,Fa=2500N,中等冲击. 16-70 一对7210C轴承,分别承受径向负荷FrA=10000N,FrB=5000N,轴上作用的外加轴向负荷FA,方向如图所示.试求当FA=2000N和FA=1000N时,各轴承的内部轴向力Fs、轴承的轴向负荷Fa和当量动负荷P的大小.设负荷系数fp=1.2. 题16-70图 16-71 圆锥滚子轴承30208的额定动负荷是Cr=34000N. (1)若当量动负荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承的寿命Lh. (2)若当量动负荷P=6200N,而要求Lh=10000h,允许最高转速n是多少? 16-72 如图所示,轴由一对32306圆锥滚子轴承支承.已知转速n=1380r/min,Fr1=5200N,Fr2=3800N,轴向外负荷FA的方向如图所示.若负荷系数fp=1.8,工作温度不高,要求寿命Lh=6000h,试计算该轴允许的最大外加轴向负荷FAmax等于多少? 题16-72图 16-73 根据工作条件,一轴的两端各采用一个深沟球轴承支承,轴颈d=30mm,转速n=1600r/min,每个轴承受径向负荷Fr=1000N,常温下工作,载荷平稳,要求使用寿命Lh=8000h,试选择轴承型号. 16-74 一深沟球轴承,受径向负荷Fr=4800N,外部轴向负荷FA=1600N,轴转速n=970r/min,载荷轻度冲击,预期寿命5000h,轴颈直径d=50mm,试选择轴承型号. 16-75 试计算型号为6310的深沟球轴承的寿命,已知该轴承受径向负荷Fr=500N,轴向负荷Fa=2500N,转速n=1000r/min,常温下工作,载荷有中度冲击. 16-76 一矿山机械的提升装置中,采用6308的深沟球轴承.已知轴承受径向负荷Fr=5000N,轴向负荷Fa=2500N,轴的转速n=1250r/min,运转中有轻微冲击,预期寿命Lh′=5000h,工作温度t<100℃,问该轴承是否适用? 16-77 试验算6407轴承的负荷能力.已知该轴承受径向负荷Fr=16000N,轴向负荷Fa=2000N,转速n=20r/min,要求寿命Lh=1000h. 16-78 一圆锥—圆柱齿轮减速器高速轴的支承结构如图所示.已知轴颈直径d=70mm,1轴承的径向负荷Fr1=1200Nm2轴承的径向负荷Fr2=7000N,轴受轴向负荷FA=Fx=4000Nm轴的转速n=1470r/min.载荷平稳,工作温度在100℃以下,要求寿命Lh≥8000h,试选择一对接触角α=16°的角接触球轴承的型号. 题16-78图 16-79 已知一齿轮轴的转速n=2800r/min,采用一对深沟球轴承支承,轴承上的径向负荷为Fr=5000N,轴向负荷为Fa=2600N,没有冲击,工作平稳.轴颈直径d=65mm,要求轴承寿命为Lh=5000h,可靠度90%,润滑脂润滑,试选择轴承型号. 16-80 某工程机械传动中轴承配置形式如图所示.已知:轴向力FA=2000N,径向力Fr1=4000N,Fr2=5000N,转速n=1600r/min,中等冲击,工作温度不超过100℃,要求轴承使用寿命Lh=5000h,问采用30311轴承是否适用? 题16-80图 四、结构设计题 16-81 某齿轮减速器的输出轴轴系结构如图所示,试指出其设计错误之处,并画出正确图形. 16-82 试分析图示齿轮轴轴系结构上的错误并改正之.轴肩采用脂润滑.提示,问题可从四个方面考虑: (1)转动件与静止件是否接触; (2)轴上零件是否定位和固定. (3)工艺是否合理; (4)润滑与密封问题. 题16-81图 题16-82图 16-83 在滚动轴承组合设计中,需将轴承内圈轴向紧固.试用不同方法完成并画出下列题16-83 图a、b、c三图中内圈轴向紧固结构. 16-84 指出锥齿轮减速器中锥齿轮轴系结构(如图示)的错误.错误处依次以①②③…标出,要说明错误的理由.图中所示锥齿轮为主动轮,动力由与之连接的联轴器输入,从动锥齿轮和箱体的其余部分没有画出.锥齿轮传动用箱体内的油润滑,滚动轴承用脂润滑. 题16-83图 题16-84图 16-85 对于角接触球轴承及圆锥滚子轴承,安装时都要有轴向间隙,以保证轴承正常运转.试设计调整轴向间隙方法的结构图. 16-86 滚动轴承采用毡圈密封时,要求密封处轴的表面粗糙度小、轴颈的圆周速度υ≤5m/s、工作温度低于90℃.试就下图该画出三种毡圈密封方案的结构图. 题16-86图 题16-87图 16-87 一单级斜齿圆柱齿轮减速器(见下图),已知电动机功率P=4KW,转速n1=750r/min;低速轴转速n2=130r/min;大齿轮节圆直径d2=300mm,宽度b2=90mm,轮齿螺旋角β=12°,法面压力角α=20°.试完成低速轴及其轴系零件的全部结构设计(轴的材料为45钢正火,初选尺寸系列为03的角接触球轴承,外伸端联轴器选择TL型弹性套柱销联轴器). 第十五章 轴 一、 选择题 15-1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-2 工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-3 工作时以传递转矩为主,不承受弯矩或弯矩很小的轴,称为___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-4 自行车的前轴是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-5自行车的中轴是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 15-6 题15-6图表示起重绞车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式,图中a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中;图中b为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,空套在轴上,轴的两端用键与机座联接;图中c为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中,以上三种形式中的轴,依次为___. (1)固定心轴,旋转心轴,转轴 (2)固定心轴,转轴,旋转心轴 （3）旋转心轴,心轴,固定心轴 (4)旋转心轴,固定心轴,转轴 (5)转轴,固定心轴,旋转心轴 (6)转轴,旋转心轴,固定心轴 15-7 如图所示,主动齿轮1通过中间齿轮2带动从动轮3传递功率,则中间齿轮2的轴O2是___. (1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 题 15-6图 题15-7图 1-大齿轮 2-卷筒 3-轴 1-主动齿轮 2中间齿轮 3-从动齿轮 15-8 轴环的用途是___. (1)作为轴加工时的定位面 (2)提高轴的强度 (3)提高轴的刚度 (4)使轴上零件获得轴向定位 15-9 当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用___来进行轴向固定,所能承受的轴向力较大. (1)螺母 (2)紧定螺钉 (3)弹性挡圈 15-10 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径,可以___. (1)使零件的轴向定位比较可靠 (2)降低应力集中,提高轴的疲劳强度 (3)使轴的加工方便 15-11 轴上安装有过盈配合的零件时,应力集中将发生在轴上___. (1)轮毂中间部位 (2)沿轮毂两端部位 (3)距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15-12 采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、氧化、渗氮、高频活火焰表面淬火等方法,可显著提高轴的___. (1)静强度 (2)刚度 (3)疲劳强度 (4)耐冲击强度 15-13 在轴的初步计算中，轴的直径是按___来初步确定的. (1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)复合强度 (4)轴段上零件的孔径 15-14 减速器中,齿轮轴的承载能力主要受到___的限制. (1)短期过载下的静力强度 (2)疲劳强度 (3)脆性破坏 (4)刚度 15-15 转轴上载荷和支店位置都已经确定后，轴的直径可以根据___来进行计算或校核. (1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)扭转刚度 (4)复合刚度 15-16 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 15-17 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 15-18 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 15-19 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 题15-16图 题15-17图 题15-18图 15-20 一展开式两级齿轮减速器的传动简图如图所示,高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___. 题15-19图 题15-20图 15-21 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___. 15-22 一分流式两级齿轮减速器的传动简图如图所示, 高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___. 15-23 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___. 15-24 如图所示,轴上安装一斜齿圆柱齿轮,分度圆直径d=400mm,齿轮的圆周力Ft=2000N,轴向力Fx=320N,径向力Fr=800N,则轴在垂直平面(即图纸平面)内的弯矩图是___. 15-25 某轴的合成弯矩和转矩图如图所示,设扭剪应力按对称循环变化,则最大当量弯矩Me是___N·m. (1)224 (2)337 (3)450 (4)559