《机械设计》课程
配套习题集
华东理工大学机械与动力工程学院
机械设计及摩擦学研究室 安琦 王建文等整理编写
2010年7月
第一章 绪论
一、简答题
1-1 什么叫机械零件？什么叫机械部件？
1-2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？其中最主要的要求是什么？
1-3 设计开发一个机械新产品的一般过程是什么？ 1-4 设计一个机械零件的一般过程分为哪几个步骤？ 1-5 什么叫“三化”？实行三化的意义是什么？
1-6什么是部件？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。
1-7 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？
1-8 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
1-9 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？
二、选择题
1-1 机械设计课程研究的内容只限于 。
（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
1-3 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有 是专用零件。
（1）3种 （2）4种 （3）5种 （4）6种 1-4 下列缩写词中 为国标代号。
(1)GB (2)JB (3)YB (4)KY
选择题答案：1-1（3），1-2 （2），1-3 （4）
2
第二章 机械零件的强度和设计准则
一、简答题
2-1 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？
2-2 什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？
2-3 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力？ 2-4 什么是变应力的循环特性r？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各是多少？
2-5 零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容？提高零件表面磨损强度的主要措施有哪些？
2-6 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图所示，则该变应力的循环特性r为多少？
题2-6图
2-7 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力？
2-8 什么是变应力的应力比r？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各
是多少？
2-9 图示各应力随时间变化的图形分别表示什么类型的应力？它们的应力比分别是多少？
2-10 什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力？
2-11 在静应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，其极限应力各应
是什么？
题2-9图
2-12零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容？提高零件表面磨损强度的主要措施有哪些？
2-13 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？ 2-14 影响零件刚度的因素及提高零件刚度的措施有哪些？某轴用碳钢制造，经营算刚度不足，问改用合金钢制造而原尺寸保持不变，该轴的刚度能否提高？为什么？
3
二、选择题
2-1 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
2-2 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图所示，则该变应力的应力比r为___________。
（1）0.24 （2）－0.24 （3）－4.17 （4）4.17
2-3 发动机连杆横截面上的应 力变化
规律如题2－2图所示，则其应力幅
σa和平均应力σm分别为___________。 题2-2图 （1）σa＝-80.6MPa,σm=49.4MPa （2）σa=80.6MPa,σm=-49.4MPa （3）σa=49.4MPa,σm=-80.6MPa （4）σa=-49.4MPa,σm=-80.6MPa
2-4 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 2-5 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
2-6 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。
2-7 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
2-8 一零件用45钢制成，工作时受静拉力，危险截面处的最大应力σ＝160MPa，材料的屈服极限为σs=360MPa，硬度200HBS，许用拉应力[σ]=225MPa，则该零件的许用安全系数[S]σ＝___________。
（1）1.13 （2）1.25 （3）1.60 （4）2
2-9 一用45钢制造的零件，工作时受静拉力，危险截面处的最大应力σ＝200MPa，许用应力[σ]=250MPa，许用安全系数[S]σ＝1.28，则该材料的屈服点σs＝___________MPa。
（1）156 （2）195 （3）256 （4）320
2-10 一直径d=25mm的等截面直杆，受静拉力F=40kN,杆的材料45钢，σs＝320MPa，许用安全系数[S]σ＝1.6，则该零件的许用载荷为___________kN。
（1）25 （2）98.17 （3）157.08 （4）251.33 2-11 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的___________。
4
（1）屈服点 （2）疲劳极限 （3）强度极限 （4）弹性极限
2-12 两圆柱体相接触，接触面为矩形，接触面宽度中心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。
（1）F （2）F2 （3）F1/3 （4）F1/2
2-13 两球体相接触，接触面为圆，位于圆心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。
（1）F （2）F1/2 （3）F1/3 （4）F2
选择题
答案：2-1 （4），2-2 （2），2-3 （3），2-4 （2），2-5 （2），2-6 （3），2-7 2-9 （4），2-10 （2），2-11 （2），2-12 （4），2-13 （3）
5
3），2-8 3） （（第三章 机械零件的疲劳强度设计
一、简答题
3-1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？
3-2 在一定的循环特性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？
3-3 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？
3-4 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？
3-5 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？
3-6 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？ 3-7 疲劳强度的综合影响系数KσD，KτD的意义是什么？其计算公式是什么？ 3-8 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？
3-9 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。
3-10 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？
3-11 零件在非稳定变应力下工作的安全系数如何计算？要求写出计算步骤和计算公式并加以必要的说明。
二、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 有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数Kσ=1.58，表面状态系数β＝0.28，尺寸系数εσ＝0.68，则其疲劳强度综合影响系数KσD=____________。
（1）0.35 （2）0.88 （3）1.14 （4）2.83
3-3 形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：a）HT200；b）35钢；c）40CrNi钢。其中设计零件的疲劳缺口系数最大和最小的分别是____________。
（1）a）和b） （2）c）和a） （3）b）和c） （4）b）和a） （5）
a）和c） （6）c）和b）
3-4 零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之____________。
（1）增高 （2）不变 （3）降低
3-5 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
6
3-6 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 3-7 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。
3-8 已知设计零件的疲劳缺口系数Kσ=1.3、尺寸系数εσ＝0.9、表面状态系数βσ＝0.8。则疲劳强度综合影响系数KσD为____________。
（1）0.87 （2）0.68 （3）1.16 （4）1.8
3-9 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
3-10 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, （Kσ）D
（3）σ－1，σs, ψσ， Kσ （4）σ－1，σ0，ψσ, KσD
3-11 在图示设计零件的σm－σa极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ＝45o，则该零件受的是___________。
（1）不变号的不对称循环变应力 （2）变号的不对称循环变应力
（3）脉动循环变应力 （4）对称循环变应力
3-12 在题3－11图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的
夹角θ＝90o时，则该零件受的是___________。 题3－11图
（1）脉动循环变应力 （2）对称循环变应力
（3）变号的不对称循环变应力 （4）不变号的不对称循环变应力
3-13 已知一零件的最大工作应力σmax=180MPa，最小工作应力σmin=－80MPa。则在图示的极限应力简图中，该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角θ为___________。
（1）68o57＇44＇＇（2）21o2＇15＇＇（3）66o2＇15＇＇（4）74o28＇33＇＇
题3－13图 题3－14图
3-14 在图示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1 （2）M2 （3）M3 （4）M4
7
3-15 上题若在对零件加载的过程中保持应力比r为常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1 （2）M2 （3）M3 （4）M4 3-16 3－14题若在对零件的加载过程中保持平均应力σm＝常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1 （2）M2 （3）M3 （4）M
3-17 零件的材料为45钢，σb=600MPa，σs=355MPa，σ-1=270MPa，ψσ=0.2，零件的疲劳强度综合影响系数KσD=1.4。则在图示的零件极限应
力简图中θ角为__________
题3－17图
（1）36o55＇35＇＇ （2）41o14＇22＇＇ （3）48o45＇38＇＇
3-18 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
3-19 某零件用45Mn2制造，材料的力学性能为：σb=900MPa，σs=750MPa，σ-1=410MPa，ψσ=0.25。影响零件疲劳强度的系数为：Kσ＝1，εσ＝0.85，βσ＝0.8。则该零件受脉动循环变应力作用时，其极限应力为__________。
（1）223 （2）328 （3）551 （4）656
3-20 在题3－11图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间的夹角θ＝50o，则该零件受的是__________。
（1）脉动循环变应力 （2）对称循环变应力
（3）变号的不对称循环变应力 （4）不变号的不对称循环变应力
3-21 一零件由40Cr制成，已知材料的σb=980MPa，σs=785MPa，σ-1=440MPa，ψσ=0.3。零件的最大工作应力σmax=240MPa，最小工作应力σmin=－80MPa，疲劳强度综合影响系数KσD=1.44。则当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为__________。
（1）3.27 （2）1.73 （3）1.83 （4）1.27
3-22 一零件由20Cr制成，已知σ-1=350MPa，σs=540MPa，ψσ=0.3，零件的最大工作应力σmax=185MPa，最小工作应力σmin=－85MPa，疲劳强度综合影响系数KσD=1.41。则当平均应力常数时该零件按应力幅计算的工作安全系数为__________。
（1）4.07 （2）2.89 （3）2.59 （4）1.76
3-23 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
3-24 若材料疲劳曲线方程的幂指数m=9，则以对称循环应力σ1=400MPa作用于零件N1=105次以所造成的疲劳损伤，相当于应力σ2=__________MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。
（1）517 （2）546 （3）583 （4）615
3-25 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
8
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
3-26 45钢经调制后的疲劳极限σ1=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次后，再以σ3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为__________次。
（1）6.25×105 （2）9.34×105 （3）1.09×106 （4）4.52×106
三、设计计算题
3-1 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。
3-2 一转动轴如图所示，轴上受有轴向力Fa=1800N，径向力Fr=5400N，支点间的距离L=320mm，轴是等截面的，直径d=45mm。试求该轴危险截面上的循环变应力的σmax、σmin、σm、σa和r。
题3-2图 题3-3图
3-3 某一转轴的局部结构如图所示，轴的材料为Q235普通碳钢，精车制成。若已知直径D=120mm，d=110mm，圆角半径r=5mm，材料的力学性能为：σb=450MPa，σs=220MPa，试求截面变化处的疲劳强度综合影响系数KσD和KτD。
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 一转轴的危险截面上作用有周期性波动的载荷：弯矩M=100~200N·m，转矩T=0~100N·m。轴的材料为45钢，力学性能：σs=400MPa，σ-1=270MPa，σ0=480MPa，τs=216MPa，τ-1=156MPa，τ0=300MPa。若截面直径d=25mm，疲劳缺口系数Kσ=1.78，Kτ=1.45，尺寸系数εσ=0.9，ετ=0.93，表面状态系数βσ=0.91，βτ=0.95。试确定安全系数S。计算时可按无限寿命考虑，忽略剪力的作用。
3-6 一机械零件用45钢制造，材料的σb=650MPa，σs=360MPa，如果受到交变应力作用，应力比r=0.5，σmax=240MPa问其工作应力点是处于疲劳强度区还是屈服强度区。若r=0.2，r=－0.5应如何计算。
3-7 一钢制零件，工作应力为：σmax=250MPa，σmin=－50MPa。零件的疲劳强度综合影响系数KσD=1.35，材料的力学性能为σb=630MPa，σs=455MPa，σ-1=285MPa，σ0=510MPa。若许用安全系数对变应力取[Sσ]=1.3、对静应力取[Sσ]＇=1.5，并按无限寿命考虑，试分别用
解析法和图解法校核该零件的安全系数。
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3-8 有一轴工作时频繁的正反转，用45钢制造，调制处理，其对称循环疲劳极限σ-1=300MPa，τ-1=155MPa，许用安全系数[S]=2，轴危险截面的直径d=40mm，疲劳强度综合影响系数KσD=2.5，KτD=1.5。当传递的转矩T=500N·m时，还允许承受多大弯矩M。
3-9 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。若使用寿命预期为8年，每年工作240天，每天累计工作2h；轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数KN。
题3-9图
3－74 一零件在非稳定对称循环弯曲应力下工作，在σ1=600MPa时应力循环了N1＇＝1.5×105次，试用疲劳损伤累积假说估算，若该零件再受σ2=450MPa的作用直至破坏，问该零件还能继续工作多少次循环。已知σ-1=400MPa。
选择题答案：3-1 （1），3-2 （
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第四章 机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封
一、简答题
4-1 滑动摩擦有哪几种状态，各有什么特点？ 4-2 实现液体摩擦有几种方法，各有何特点？
4-3 按巴威尔的观点，磨损有几种主要类型？试述各类磨损的过程、特点及减小磨损的对策。
4-4 为什么零件和机械在使用前应进行磨合？磨合时应遵循什么原则？ 4-5 常用润滑剂有几类？润滑剂应具有哪些作用？
4-6 润滑油粘度的意义是什么?何谓动力粘度、运动粘度、条件粘度？写出动力粘度和运动粘度的单位。
4-7 何谓润滑油的粘-温特性？何谓润滑油的粘-压特性？ 4-8 我国工业用润滑油的粘度等级是按什么确定的？ 4-9润滑油及润滑脂的主要性能指标各有哪些?
4-10何谓润滑油的润滑性（油性）？什么情况下宜提高润滑油的润滑性（油性）？ 4-11何谓润滑油的极压性？什么情况下宜提高润滑油的极压性？
4-12何谓边界膜？边界膜有哪几类，试述各类边界膜形成的机理。防止边界膜破裂的途径有哪些？
4-13常用润滑油的润滑方法和润滑装置有哪些? 4-14常用润滑脂的润滑方法和润滑装置有哪些? 4-15常用静密封的方法有哪些？
4-16常用的旋转轴接触式和非接触式密封方法有哪些，举例说明其应用场合。 二、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 两摩擦表面间的膜厚比λ＞3～5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
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4-7 通过滑动轴承试验，可得到摩擦系数μ与轴承特性数ηn/p相互关系的摩擦特性曲线，下图中__________是正确的。
题4－7图 题4－8图
4-8 如图所示，在滑动轴承摩擦特性曲线μ—ηn/p的A区内，摩擦状态属于__________。
（1）干摩擦 （2）混合摩擦 （3）边界摩擦 （4）液体摩擦 4-9 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 4-10 通过大量试验，得出的摩擦副的磨损过程图（磨损量q与时间t的关系曲线），图中_________是正确的。
题4-10图
4-11 根据牛顿液体粘性定律，大多数润滑油油层间相对滑动时所产生的切应力τ与偏导数
?v之间的关系是__________。 ?y??v??v?（1）???? （2）????? ???y??y??v（3）???? （4）?????y4-12 润滑油的_________又称为绝对粘度。
（1）运动粘度 （2）动力粘度 （3）恩格尔粘度 （4）赛氏通用秒 4-13 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） 4-14 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）
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2??v????y?? ??24-15 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 4-16 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） 4-17 运动粘度ν的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。
（1）m2/s （2）斯（St） （3）厘泊（cP） （4）帕·秒（Pa·s） 4-18 我国常用的相对粘度（条件粘度）的单位为_________。
（1）m2/s （2）厘斯（cSt） （3）厘泊（cP） （4）恩氏粘度（oE） 4-19 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 4-20 当温度升高时，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
4-21 在新国标中，润滑油的恩氏粘度oE是在规定的温度t等于________摄氏度时测定的。
（1）20 oC （2）40 oC （3）50 oC （4）100oC
13
第五章 轴毂联接
一、简答题
5-1 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？ 5-2 普通平键和半圆键是如何进行标注的？
5-3 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？
5-4 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？
5-5 销有哪几种？其结构特点是什么？各用在何种场合？
5-6 平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的横截面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的？
5-7 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180°的位置；采用两个半圆键时，要布置在轴的同一母线上，采用两个楔键时，却相隔90°～120°？
5-8 矩形花键定心有哪几种定心方式？目前国家标准采用何种定心方式，该定心方式具有什么优点？
5-9如图示为套筒式联轴器，分别用平键和半圆键与两轴相联接。已知：轴径d=38mm，联轴器材料为灰铸铁，外径D1=90mm。分别计算两种联接允许传递的转矩，并比较其优缺点。
题5-9图
二、选择题
5-1 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
5-2 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 5-3 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 5-4 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 5-5 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
5-6 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__________。
14
（1）压紧力 （2）轴向力 （3）摩擦力 5-7 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
5-8 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 5-9 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
5-10 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
5-11 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
5-12 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
5-13 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
5-14 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
5-15 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 5-16 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
5-17 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
5-18 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
5-19 花键联接的强度，主要取决于_________强度。
（1）齿根弯曲 （2）齿根剪力 （3）齿侧挤压 （4）齿侧接触
15
5-20 应用较广的花键齿形是_________。
（1）矩形与三角形 （2）渐开线与三角形 （3）矩形与渐开线 （4）矩形、渐开线与三角形 5-21 薄壁套筒与花键轴相联接，宜采用_________。
（1）矩形齿 （2）渐开线齿 （3）三角形齿 （4）矩形齿与渐开线齿
三、设计计算题
5-1 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。
题5-1图 题5-2图
5-2 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。
5-3 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？
5-4 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。
题5-3图 题5-4图 题5-5图
5-5 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
16
矩。
5-6 图示转轴上直齿圆柱齿轮及直齿圆锥齿轮两处分别采用平键和半圆键联接。已知：
传递功率P＝5.5kW，转速n＝200r/min，联接处轴和轮毂尺寸如图所示，工作时有轻微冲击，齿轮用锻钢制造并经过热处理，试分别确定两处键联接的尺寸，并校核其联接强度。
题5-6图
5-7 如图所示，分别为平键联接、楔键联接和销联接。试指出这些结构中的错误，并分析错误原因，提出改正措施。
题5-7图
5-8 设计意图是采用圆头平键联接轴和轴上零件。试指出图中不正确的地方并说明原因并将正确的结构图画出来。
题5-8图
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第六章 螺纹联接设计
一、简答题
6-1 常用的螺纹牙型有哪几种？试说明各自的特点及主要用途。
6-2 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？
6-3 为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？
6-4 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？
6-5 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？
6-6 螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？
6-7 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？
6-8 试画出螺纹联接的力－变形图，并说明联接在受到轴向工作载荷后，螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。
6-9 在承受横向载荷的紧螺栓联接中，螺栓是否一定受剪切作用？为什么？
6-10 对承受横向载荷或传递力矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时，强度计算公式中为什么要将预紧力提高到1.3倍来计算？若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑？为什么？
6-11 对于受变载荷作用的螺栓联接，可采用哪些措施来减小螺栓的应力幅σa？ 6-12 螺栓组联接的三种方案如图示。已知L＝300mm，a＝60mm，试求螺栓组三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？
6-13如图示厚度为δ的钢板拟用三个铰制孔用螺栓紧固于18号槽钢上，已知作用力F＝9kN，钢板及螺栓材料均为Q235钢，许用弯曲应力[σ]＝158MPa，许用剪切应力[τ]＝98MPa，许用挤压应力[σ]p＝240MPa，试求钢板厚度δ并确定螺栓的尺寸。
题6-12图 题6-13图
6-14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＝30，尺寸如图示，螺栓数为4个。试设计此螺栓联接。
o
18
题6-14图 二、选择题
6-1 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。
（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 6-2 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。
（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 6-3 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 6-4 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 6-5 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，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 6-6 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 6-7 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 6-8 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
6-9 承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为 F″，其螺栓所受的总拉力F0为__________。
（1）F0?F?F? （2）F0?F?F? （3）F0?F?＋F? （4）F0?F?CbF
Cb?Cm6-10 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
6-11 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 6-12 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
6-13 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
19
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 6-14 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
6-15 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
6-16 在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是__________。
（1）单线矩形螺纹 （2）单线梯形螺纹 （3）双线矩形螺纹（4）双线锯齿形螺纹
6-17 拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定大小的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T来得到所要求的预紧力F′可采用__________。
（1）细牙螺纹 （2）双线螺纹 （3）加弹簧垫圈 6-18 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
6-19 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 6-20 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
6-21 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
6-22 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 6-23 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通常是按__________来进行计算的。
（1）第一强度理论 （2）第二强度理论 （3）第三强度理论 （4）第四强度理论
20
6-24 就螺栓的破坏性质而言，根据统计分析，大约有90％的螺栓属于__________。
（1）静强度破坏 （2）疲劳破坏 （3）螺纹副松脱 （4）剪切破坏 6-25 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_________作用。
（1）弯曲和挤压 （2）拉伸和剪切 （3）剪切和挤压 （4）扭转和弯曲 6-26 滑动螺旋传动，其失效形式多为__________。
（1）螺纹牙弯断 （2）螺纹磨损 （3）螺纹牙剪切 （4）螺纹副咬死
三、设计计算题
6-1 试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：
1）
当用普通螺栓时； 当用铰制孔用螺栓时。
2）
题6-1图
6-2 如图示某机构的拉杆端部采用普通粗牙螺纹联接。已知，拉杆所受的最大载荷F＝15kN，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹直径。
题6-2图 题6-3图 题6-4图
6-3 如图示的起重滑轮的松联接螺栓。已知起吊重物的重量F＝20kN，螺栓材料为Q235钢，试求该螺栓的直径。
6-4 如图示一弓形夹钳，用M30的螺杆来夹紧工作，压紧力F＝40kN，螺杆材料为45钢，d0=20mm，该螺纹副和螺杆末端与工件的摩擦系数均为μ＝0.15。试验算螺杆的强度。
6-5 如图示为一铣刀盘的装夹装置，铣刀靠两圆盘夹紧随主轴转动，已知最大切削力F＝4kN圆盘与铣刀间的摩擦系数μs＝0.1，轴材料为45钢，其他尺寸如图，试求轴端的螺纹直径d？
6-6 如图示，已知作用在轴承盖上的力F＝10kN,轴承盖用四个螺钉固定于铸铁箱体上，螺钉材料为Q235钢，今取剩余预紧力F″＝0.4F，不控制预紧力。求所需的螺钉直径。
21
题6-5图 题6-6图 题6-7图
6-7 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″。
6-8 图示为一液压油缸，油压p＝3MPa,缸径D＝160mm，为保证气密性要求，螺柱间距不得大于100mm。试计算其缸盖的螺柱联和螺柱分布圆直径D0。
（提示：现先按气密性要求假设螺柱数目）
6-9 图示为一气缸盖螺栓联接，缸径D＝500mm，蒸气压力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，试设计此联接。
题6-8图 题6-9图 题6-10图
6-10 如图示螺栓联接的力－变形图。若保证剩余预紧力F″的大小等于其预紧力F′的一半。试求该联接所能承受的最大工作载荷。
6-11 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。
6-12 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）
22
题6-11图 题6-12图
6-13 有一托架的边板用六个螺栓与相邻的机架相联接，托架承受为60kN，设载荷与
边板螺栓组的铅垂对称轴线相平行，与对称轴向的距离为300mm。现有图示的三种螺栓布置形式，若采用铰制孔用螺栓，其许用剪应力为34MPa试问哪种螺栓布置形式所需的螺栓直径最小？直径各为多少？应选哪种布置形式？为什么？
题6-13图
6-14 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。
题6-14图
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题6-15图
6-15 图示为一铸铁滑动轴承，受作用力F＝1.3kN，用两个M12的普通螺栓固定在钢板上。已知螺栓材料的屈服点σs＝240MPa，安全系数S＝1.5，铸铁的许用挤压应力[σ]p＝60MPa，摩擦系数μs＝0. 2。尺寸如图。试校核该螺栓的强度、结合面是否会出现间隙和压溃？设
Cm?1，并知：d＝30mm，L=38mm，D=110mm，h=25mm，H=145mm，H1=35mm，
Cb?Cmd0=14mm，底板宽B＝35mm。
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第七章 其他联接设计 （略）
第八章 带传动设计
一、简答题
8-1 带传动中，带的截面形状有哪几种？各有什么特点？ 8-2 普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？ 8-3 窄V带传动和普通V带传动相比较有什么优缺点？
8-4 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。 8-5 带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？
8-6 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？ 8-7 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？ 8-8 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？ 8-9 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？
8-10 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8-10图
8-11 带传动为什么必须张紧？常用的张紧装置有哪些？
二、选择题
8-1 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 8-2 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 8-3 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
8-4 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 8-5 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
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8-6 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 8-7 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 8-8 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 8-9 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 8-10 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
8-11 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 8-12 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
8-13 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
8-14 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
8-15 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
8-16 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 （3）主动轮转速 （4）传动比 8-17 带传动采用张紧装置的目的是___________。
（1）减轻带的弹性滑动 （2）提高带的寿命 （3）改变带的运动方向 （4）调节带的预紧力
8-18下列V带传动中，___________图的
张紧轮位置是最合理的。
题8-18图
26
8-19 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 （3）小 8-20 下列V带传动中，图___________的回转方向是合理的。
题8-20图
（1）全部接触弧上 （2）带离开主、从动轮以前的那一部分接触弧上 （3）带进入主、从动轮的那一部分接触弧上
8-22 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___________
的表面形状最合理。
题8-22图
8-21 实践证明，带传动传递载荷时，带的弹性滑动发生在___________。
三、设计计算题
8-1 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。
8-2 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？
8-3 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。
8-4 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。
8-5 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。
8-6 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。
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8-7 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）
8-8 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。
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第九章 齿轮传动设计
一、简答题
9-1 对齿轮传动的基本要求是什么?
9-2 齿轮传动常见的失效形式有那些?各种失效形式常在何种情况下发生?试对工程实际中所见到的齿轮失效的形式和原因进行分析.
9-3 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?
9-4 轮齿折断一般起始于轮齿的那一侧?全齿折断和局部折断通常在什么条件下发生?轮齿疲劳折断和过载折断的特征如何?
9-5 试分析齿面产生疲劳点蚀的原因，润滑油的存在对点蚀的形成和扩展有何影响? 9-6 为什么说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. 9-7 试说明齿面磨损的成因及后果,可采取哪些措施防止或减轻齿面磨损? 9-8 试说明齿面塑性变形的特征和产生的原因,如何防止或减轻齿面塑性变形? 9-9 试比较软齿面齿轮和硬齿面齿轮的工艺过程,并说明各自的适用场合及发展趋势. 9-10 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?
9-11 齿轮传动的效率和哪些因素有关,如何提高齿轮传动的效率?
9-12 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。
9-13 在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?
9-14 试说明弹性系数ZE的物理意义,它如何影响齿面的接触应力?
9-15 试说明节点区域系数ZH的物理意义,它对齿面接触强度影响如何?它与齿轮的那些参数有关?
9-16 试说明齿形系数YFα的物理意义.它与齿轮的那些参数有关,是如何影响齿轮抗弯强度的?
9-17 为什么斜齿圆柱齿轮传动的强度计算中要引入螺旋角系数Zβ和Yβ,它们分别对齿轮的接触强度和抗弯强度有何影响?
9-18 一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等?大、小齿轮的接触强度是否相等?在什么条件下两齿轮的接触强度相等?
9-19 一圆柱齿轮传动,一般大、小齿轮齿根抗弯应力是否相等?大、小齿轮弯曲强度相等的条件是什么?
9-20 对于闭式软齿面、闭式硬齿面和开式齿轮传动,齿数选得太多或太少,将分别出现什么问题?设计时应分别按什么原则选取?
9-21 试分析一标准直齿圆柱齿轮传动,在中心距和传动比一定得情况下,齿数和模数的不同选择方案各有什么利弊?
9-22 在图示的内啮合直齿圆柱齿轮传动中,已知齿轮1为主动轮,齿轮2的转向如图所示.试确定齿轮1的转向,并标出啮合处两齿轮所受切向力Ft和径向力Fr的方向.
9-23 在图示的单级斜齿圆柱齿轮传动中,已知齿轮1是主动论,轮齿为右旋,齿轮2的转向如图所示.试:
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(1)确定并标出从动轮2的轮齿旋向.
(2)在啮合点处分别标出齿轮1和齿轮2所受切向力Ft、径向力Fr和轴向力Fx的方向.
题9-22图 题9-23图
9-24 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.
题9-24图 题9-25图
9-25 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. 9-26 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.
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题9-26图 题9-27图 1、2、3、4-齿轮 1、2、3、4-齿轮
9-27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.
9-28 图示为二级展开式标准斜齿圆柱齿轮减速器.已知:高速级齿数z1=44,z2=94,模数mn1=2.5mm,中心距a12=175mm,齿宽b2=90mm;低速级齿数z3=40,z4=75,模数mn3=3mm,中心距a34=175mm,齿宽b4=100mm;四个齿轮的材料相同,许用接触应力分别为:σ
HP3
HP1
=σ
=550MPa, σ
HP2
=σ
HP4
=420MPa;传动的摩擦损耗忽略不计,假设两对齿轮传动的载荷系数K
相同.试解答:
(1)标出齿轮2轮齿螺旋线的旋向,以使Ⅱ轴轴承上所受轴向力小些. (2)画出轴Ⅱ联同齿轮2和3一体的空间受力图(力的作用点和方向). (3)判断哪个齿轮的接触强度最弱.
9-29 图示为圆锥—斜齿圆柱齿轮二级减速器,已知:轴Ⅰ的输入功率为P1,转速为n1,转动方向如图所示,各齿轮齿数分别为z1、z2、z3和z4;齿轮1和3的模数分别为m1和m3;锥齿轮齿宽为b.试解答:
题9-28图 题9-29图 1、2、3、4-齿轮 1、2、3、4-齿轮
(1)标出轴Ⅱ和轴Ⅲ的转动方向,并用已知条件写出各轴所受转据的表达式. (2)为使Ⅱ轴上齿轮2和3的轴向力完全抵消,试确定齿轮3和4的轮齿旋向,并用已知条件写出齿轮1的分锥角δ1和齿轮3的螺旋角β3之间的关系式.
(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. 9-30 图示为一行星轮系.已知:轮1主动,输入功率P1=2KW,转速n1=955r/min,齿轮模数m=2mm,齿数z1=20,z2=40,z3=100,要求使用寿命Lh=10000h,设机械效率为100%,求:
(1)系杆H输出转矩;
(2)齿轮2在A、B、C三点所受切向力的大小和方向;
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(3)分析齿轮2的轮齿所受弯曲应力和接触应力的循环特性; (4)齿轮1、2和3弯曲应力循环次数;
(5)若三个齿轮轮齿的材料和热处理相同,则三个齿轮轮齿的抗弯强度哪个最低?哪个最高?
题9-30图
二、选择题
9-1 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
9-2 在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是___. （1）带传动 （2）摩擦轮传动 （3）链传动 （4）齿轮传动 9-3 成本较高，不宜用于轴间距离较大的单级传动是___. （1）带传动 （2）链传动 （3）齿轮传动 9-4 能缓冲减振，并能起到过载安全保护作用的是___. （1）带传动 （2）链传动 （3）齿轮传动 9-5 要实现两平行轴之间的传动，可采用___.
（1）圆柱齿轮传动 （2）直齿锥齿轮传动 （3）准双曲面齿轮传动 （4）曲线齿锥齿轮传动
9-6 要实现两相交轴之间的传动，可采用___.
（1）圆柱直齿轮传动 （2）圆柱斜齿轮传动 （3）直齿锥齿轮传动 （4）准双曲面齿轮传动
9-7 要实现两交错轴之间的传动，除了采用交错轴斜齿轮传动外，还可采用___. （1）圆柱直齿轮传动 （2）曲线齿锥齿轮传动 （3）直齿锥齿轮传动 （4）准双曲面齿轮传动
9-8 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 9-9 一般参数的闭式硬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）齿面塑性变形 （4）齿面胶合 9-10 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 9-11 齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在___齿轮传动中.
（1）高速轻载的闭式硬齿面 （2）低速重载的闭式软齿面 （3）润滑油粘度较
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高的硬齿面
9-12 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 9-13 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
9-14 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
9-15 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
9-16 下列措施中，___对防止和减轻齿面胶合不利。
（1）减小模数，降低齿高 （2）选用抗胶合性能好的齿轮材料和润滑油 （3）降低齿面硬度 （4）大、小齿轮有一定的硬度差 9-17 下列措施中，不利于减轻和防止齿轮磨粒磨损的是___.
(1)降低齿面硬度 （2）减小齿面粗糙度值 （3）降低滑动系数 （4）经常更换润滑油
9-18 防止或减轻齿面塑性变形的有效措施是___。
（1）提高齿面硬度 （2）选用粘度较高的润滑油 （3）提高加工精度等级 （4）采用变位齿轮
9-19 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
9-20 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 9-21 磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的方法以考虑___的影响。
（1）齿面点蚀 （2）齿面塑性变形 （3）磨粒磨损 （4）齿面胶合 9-22 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
9-23 机床传动齿轮应用最广泛的齿轮材料是___。
（1）铸铁 （2）优质碳素钢或合金钢 （3）工程塑料 （4）铸钢 9-24 航空上使用的齿轮，要求质量小、传递功率大和可靠性高。因此，常用的齿轮材料是___。
（1）铸铁 （2）铸钢 （3）高性能合金钢 （4）工程塑料
9-25 矿山机械中使用的齿轮，一般工作速度较低、传递功率较大、环境粉尘含量高。因此往往选用的齿轮材料是___。
（1）高性能合金钢 (2)铸铁或铸钢 （3）工程塑料 （4）尼龙
9-26 家用电器如录像机中使用的齿轮，传递功率很小，但要求传动平稳、低噪声和无润滑。比较适宜的齿轮材料是___。
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（1）铸铁 (2)铸钢 （3）锻钢 （4）工程塑料
9-27 计算载荷中的使用系数KA不包含___对齿轮实际承受载荷的影响。
（1）工作机性能 （2）原动机性能 （3）载荷变动情况 (4)齿轮制造及装配误差
9-28 为了降低齿轮传动的附加动载荷，除了提高齿轮的精度外，还可以___。 （1）在设计时尽量减少齿轮直径以减少质量和圆周速度 （2）提高表面粗糙度 （3）提高齿面硬度
9-29 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
9-30 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 9-31 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
9-32 齿轮传动中，齿间载荷分配不均，除与轮齿变形有关外，还主要与___有关。 （1）齿面粗糙度 （2）润滑油粘度 （3）齿轮制造精度 9-33 计算载荷中的齿向载荷分布系数Kβ与___无关。
（1）齿轮所在轴的刚度 （2）齿轮在轴上的位置 （3）工作机性能 （4）齿轮的宽度 （5）齿面硬度
9-34 为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以___。
（1）增大重合度 （2）进行轮齿齿顶修缘 （3）将轮齿作鼓形修整 （4）降低齿轮支承系统的刚度
9-35 齿轮接触强度计算中的弹性系数ZE反映了___对齿面接触应力的影响。 （1）齿轮副材料的强度极限 （2）齿轮副材料的弹性模量和泊松比 （3）齿轮副材料的弹性极限 （4）齿轮副材料的硬度
9-36 齿轮接触疲劳强度计算中的节点区域系数ZH与___无关。
（1）变位系数 （2）分度圆压力角 （3）分度圆螺旋角 （4）齿数 9-37 标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于___。
（1）模数 （2）齿数 （3）齿宽系数 （4）齿面硬度 9-38 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 9-39 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 9-40 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
9-41 设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下，宜取较少齿数。其目的是___。 （1）增大重合度，提高传动平稳性 （2）减小齿面发生胶合的可能性 （3）
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增大模数，提高轮齿的抗弯强度 （4）提高齿面接触强度
9-42 在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些，其目的是___。 （1）使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 （2）为了使传动更平稳 （3）为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度
9-43 设计齿轮传动时，增大齿宽可提高轮齿的强度，但过大的齿宽又会使齿向载荷分布不均的程度增大，因此，选取齿宽系数要适当。在___情况下，齿宽系数应取较小值。
（1）齿轮相对两支承对称布置 （2）齿轮相对两支撑非对称布置，且其所在轴刚性较大 （3）齿轮悬臂布置 （4）齿轮所在位置径向空间较小
9-44 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
9-45 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
9-46 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 9-47 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
9-48 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
三、设计计算题
9-1 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。
9-1 有一内啮合闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=25,z2=100,模数m=3mm,齿宽b1=35mm,b2=30mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;小齿轮悬臂布置,要求传递功率P1=7.5KW,转速n1=960r/min,单向转动,载荷平稳.按无限寿命考虑,试校核该齿轮传动的强度.
9-3 有一闭式直齿圆柱齿轮—齿条传动,已知:齿轮齿数z1=18,模数m=4mm,齿宽b1=35mm,齿条宽b2=30mm,齿轮和齿条的许用接触应力分别为: σ许用弯曲应力σ
FP1
HP1
=570MPa, σ
4
HP2
=540MPa,
=420MPa, σ
FP2
=400MPa,要求传递的转据T1=6.5×10N·mm,载荷系数
K=1.3计。试校核该齿轮齿条传动的强度.
9-4 有一正交直齿锥齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=72,模数m=3mm,齿宽b=35mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮材料为45钢调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS;要求传递功率P1=4KW,转速n1=720r/min,单向转动,两班制工作,使用寿命8年,小齿轮悬臂布置,载荷稳
35
定.试校核该齿轮传动的强度。
9-5 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.
9-6 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.
9-7 有一闭式斜齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=108,模数m=4mm,螺旋角β=12°6′,齿宽b1=85mm,b2=80mm,齿轮制造精度7级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;要求传递功率P1=15KW,转速n1=150r/min,单向转动,若载荷系数K=1.25,试按接触疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.
9-8 设计一用于带式运输机的单级齿轮减速器中的斜齿圆柱齿轮传动.已知:传递功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,n2=340r/min,允许转速误差±3%,电动机驱动,单向转动,载荷中有中等振动,两班制工作,要求使用寿命10年.
9-9 设计一用于螺旋输送机的开式正交直齿锥齿轮传动.已知:传递功率P1=1.8KW,转速n1=250r/min,传动比i=2.3,允许传动比误差±3%,电动机驱动,单向转动,大齿轮悬臂布置,每天两班制工作,使用寿命10年.
9-10 设计一闭式内啮合直齿圆柱齿轮传动.已知:传递功率P1=1.1KW,小齿轮转速n1=930r/min,传动比i=2.5,小齿轮悬臂布置,电动机驱动,单向转动,载荷平稳,要求工作寿命th=15000h.
9-11 设计一闭式直齿圆柱齿轮—齿条传动的主要参数.已知:齿轮传递功率P1=3.5KW,转速n1=32r/min,齿轮相对两轴承非对称布置,轴的刚性较小,工作行程中齿条齿数z2是齿轮齿数z1的5倍,工作寿命th=24000h,电动机驱动,载荷平稳.
9-12 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.
题9-12图
36
第十章 蜗杆传动设计
一、简答题
10-1 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?
10-2 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?
10-3 与齿轮传动相比,蜗杆传动有哪些优点?
10-4 简述蜗杆传动变位的目的、特点和几何尺寸计算. 10-5 为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1? 10-6 分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素.
10-7 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10-7图 题10-8图
10-8 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.
10-9 写出蜗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. 10-10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?
二、选择题
10-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动.
(1)平行 (2)相交 (3)垂直交错 10-2 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 10-3 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
10-4 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.
37
(1)阿基米德蜗杆 (2)渐开线蜗杆 (3)法向直廓蜗杆 10-5 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
10-6 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
10-7 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 10-8 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
10-9 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
10-10 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 10-11 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
10-12 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)蜗轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 10-13 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 10-14 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 10-15 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 10-16 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
10-17 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 10-18 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
10-19 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了___.
38
(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
三、设计计算题
10-1 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.
10-2 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.
10-3 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.
10-4 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.
10-5 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.
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第十一章 链传动设计
一、简答题
11-1 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.
11-2 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?
11-3 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?
11-4 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? 11-5 链传动的主要失效形式有哪些?
11-6 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?
11-7 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?
11-8 图示传动方案是否合理?为什么?
题11-8图 题11-9图
11-9 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?
二、选择题
11-1 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
11-2 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
11-3 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
11-4 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
40
题11-4图
11-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___.
(1)
180pp) （4） （2） （3）p(0.54?ctg180180zsintgzzsin180z p11-6 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
11-7 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
11-8 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 11-9 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 11-10 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的.
(1) i?Tn1dz (2) i?2 (3) i?2 (4) i?2
T1?n2d1z111-11 链传动中,链条的平均速度υ=___. (1)
?d1n160?1000 （2）
?d2n260?1000 （3）
z1n1pz1n2p （4）
60?100060?100011-12 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 11-13 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 11-14 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 11-15 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
11-16 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 11-17 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
41
11-18 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
11-19 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
三、设计计算题
11-1 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.
11-2 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.
11-3 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.
11-4 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?
11-5 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11-5图
(2)验算链传动的强度(静强度安全系数[S]=7).
42
第十二章 轴的设计
一、简答题
12-1 轴的作用是什么？常用材料有那些?各适用于何种场合?如何选择?
12-2 在同一工作条件下,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度?
12-3 轴结构设计主要内容有哪些?
12-4 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点? 12-5 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点? 12-6 为什么转轴常设计成阶梯形结构?
12-7 轴的强度设计方法有那几种?它们各适用于何种情况? 12-8 按当量弯矩计算轴的强度时,公式Me?何取值?
12-9 轴受载以后,如果产生过大的弯曲变形或扭转变形,对机器的正常工作有什么影响?试举例说明.
12-10 如何提高轴的疲劳强度?如何提高轴的刚度?
12-11 校核轴的强度时,如何判断轴的危险截面?怎样确定轴的许用应力? 12-12 如需要对轴的疲劳强度的精确校核,应具备什么条件? 12-13 何谓轴的共振?何谓轴的临界转速?
12-14 什么叫刚性轴?什么叫挠性轴?设计高速运转的轴时,应如何考虑轴的工作转速范围?
二、选择题
12-1 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
12-2 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
12-3 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 12-4 自行车的前轴是___.
(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴 12-5自行车的中轴是___.
(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴
12-6 题12-6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
43
M2?(aT)2中, a的含义是什么?如
12-7 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 12-6图 题12-7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
12-8 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
12-9 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 12-10 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
12-11 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 12-12 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 12-13 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 12-14 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
12-15 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 12-16 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 12-17 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 12-18 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___. 12-19 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.
44
题12-16图 题12-17图 题12-18图
12-20 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12-19图 题12-20图
12-21 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___.
12-22 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___.
12-23 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___.
12-24 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
题12-21图 题12-22图
45
题12-23图
题12-24图
三、设计计算题
12-1 有一离心水泵,由电动机经联轴器带动,传递功率P=3KW,转速n=960r/min,轴的材料为45钢调质,试按强度要求计算轴所需的最小直径?
12-2 已知一传动轴直径d=32mm,转速n=900r/min,如果轴上的扭剪应力不允许超过70MPa,问该轴能传递多大功率?
12-3 试确定一传动轴的直径.已知:轴的材料为Q255钢,传递功率P=15KW,转速n=80r/min.
(1)按扭转强度计算;
(2)按扭转刚度计算.(设其扭转变形在1000mm长度上不允许超过0.5°)
12-4 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器的主动轴,轴的材料用45钢,调质处理.已知:轴单向转动,工作时有振动,传递转矩T1=1.75×10N·mm,齿轮模数m=4mm,齿数z=20,啮合角α=20°,齿宽b=80mm,轴输入端与联轴器相联,轴承间距为160mm.
12-5 试设计一圆锥齿轮传动的小齿轮轴,并校核Ⅰ—Ⅰ截面(只受转矩)以及靠近齿轮的轴承的安全系数.已知:传递功率P=35KW,轴的转速n=940r/min,单向回转,传动比i=2,齿数z1=20,模数m=6mm,齿宽b=50mm,轴的材料为45钢,正火处理.
5
题12-4图 题12-5图
12-6 一直径为50mm的钢轴上装有两个圆盘,布置如图所示.不计轴本身重量,试计算
46
此轴的第一阶临界转速.若已知轴的工作转速n=960r/min,分析此轴属于刚性轴还是挠性轴?轴工作时的稳定性如何?
题12-6图
12-7 试分析题图12-7a、b、c、d中的结构错误,分别说明理由,并画出正确地结构图. 12-8 指出图中轴的结构设计有哪些不合理,并画出改正后的轴结构图.
题12-7图 题12-8图
12-9 齿轮轴上各零件的结构及位置如图所示,试设计该轴的外形并定出各段的直径.
题12-9图
47
第十三章 滑动轴承设计
一、简答题
13-1 滑动轴承有什么特点?主要应用在什么场合?
13-2 滑动轴承的润滑状态有哪几种?各有什么特点?
13-3 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?
13-4 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?
13-5 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?
13-6 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?
13-7 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?
13-8 混合润滑轴承的计算准则是什么?
13-9 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?
13-9 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?
13-10 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?
13-11 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?
二、选择题
13-1 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
13-2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
13-3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
13-4 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
13-5 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 13-6 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
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13-7 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 13-8 下列材料中,___是巴氏合金.
(1)ZChPbSb17—17—2 (2)GCr15 (3)20CrMnTi (4)38CrMnMo 13-9 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
13-10 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 13-11 滑动轴承的润滑方法,可以根据___来选择. (1)平均压强P (2) 13-12 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 13-13 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.
13-14 如图13-14a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13-14图b中___所示.
13-15 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. 13-16 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.
13-17 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13-13图 题13-14图
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题13-15图 题13-16图 题13-17图
13-18 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
13-19 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
13-20 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.
13-21 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
题13-20图
13-22 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
13-23 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℃
13-24 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
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