2010年机械设计试卷及答案

机械设计⾃测试题Ⅰ

⼀、是⾮题和选择题[是⾮题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号]I-1 选⽤普通平键时，键的截⾯尺⼨b×h和键长L都是根据强度计算确定的。( )I-2 圆柱齿轮结构形式和⽑坯获取⽅法的选择都与齿轮的外径⼤⼩有关( )I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，旋绕⽐C=5，则它的内径D1=30mm。( )I-4 V带横截⾯中两⼯作⾯之间的夹⾓为40°，所以带轮槽⾓也是40°。( )I-5 变应⼒是由变载荷产⽣，也可能由静载荷产⽣。( )

I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆__________作⽤。

(1)受切应⼒(2)受拉应⼒(3)受扭转切应⼒和拉应⼒(4)既可能只受切应⼒⼜可能只受拉应⼒

I-7 在下列四种向⼼滚动轴承中，_____________型除可以承受径向载荷外，还能承受不⼤的双向轴向载荷。(1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)50000

1-8 在载荷⽐较平稳，冲击不⼤，但两轴轴线具有⼀定程度的相对偏移的情况下，两轴间通常宜选____________联轴器。(1)刚性(2)⽆弹性元件的挠性(3)有弹性元件的挠性(4)安全I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。

(1)改⽤其它⾼强度钢材(2)改变轴的直径(3)改变轴的⽀承位置(4)改变轴的结构

I-10 在滑动轴承材料中，__________通常只⽤于作为双⾦属或三⾦属轴⽡的表层材料。(1)铸铁(2)轴承合⾦(3)铸造锡磷青铜(4)铸造黄铜⼆、填空题

I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，当预紧⼒F0和轴向⼯作载荷F⼀定时，若降低螺栓的刚度C b，则螺栓中的总拉⼒将______________。

I-12 在转轴的结构设计中，轴的最⼩直径d min是按____________________初步确定的。I-13 圆柱螺旋弹簧的旋绕⽐C(弹簧指数)选得过⼤则弹簧将______________。

I-14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似，其中蜗杆传动最易发⽣____________失效。I-15 带传动正常⼯作时不能保证准确的传动⽐，是因为________________________________。

I-16 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要求的前提下，齿数宜适当取多些。其⽬的是_________________________________________________________________。I-17 滑块联轴器属于_____________________联轴器。

I-18 滚⼦链传动中，链轮最少齿数的⽬的是__________________________。

I-19 相同系列和尺⼨的球轴承与滚⼦轴承相⽐较，_______________________轴承的承载能⼒⾼，______________________轴承的极限转速⾼。

I-20 ____________键联接既可⽤于传递转矩，⼜可承受单向的轴向载荷，但轴与轮毂的对中性较差。三、问答题

I-21 ⽤同⼀材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因。

I-22 在设计齿轮的过程中，当出现满⾜齿根弯曲疲劳强度条件⽽不满⾜齿⾯接触疲劳强度条件时，可以考虑从哪⼏⽅⾯提⾼齿⾯接触疲劳强度?

I-23 在哪些场合，滚动轴承是难以替代滑动轴承的?为什么?

四、分析题

I-24 图⽰为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮，转向如图所⽰，轮3、4为斜齿圆柱齿轮。(1)轮3、4的螺旋⽅向应如何选择，才能使轴Ⅱ上两齿轮的轴向⼒相反?(2)画出齿轮2、3所受各分⼒的⽅向。

I-25 试⽤受⼒变形线图说明受轴向⼯作载荷的紧螺栓联接中螺栓所受的总载荷F2与预紧⼒F0的关系。试题I-24图五、计算题

I-26 ⼀根轴⽤两个⾓接触球轴承⽀承，如图所⽰。L l=40mm，L2=200mm，轴端作⽤有轴向⼒F ae=820N，径向⼒Fre=10N。试分别求出两轴承所受的径向载荷F r1、F r2和轴向载荷F al、F a2(注：轴承派⽣轴向⼒F d=0.68F r)。

试题I-26图

I-27 凸缘联轴器⽤⼀圆头普通平键与轴相联接，已知键的尺⼨为b ×h ×L =10×8×50(单位均为mm)，轴的直径d =35mm ，键联接的许⽤挤压应⼒[σp ]=100MPa ，试求该联接所允许传递的转矩。

I-28 某机械结构如图所⽰，⼀滑轨⽤4个M12(d 1=10.1mm)的普通螺栓固定在两⽴柱上，滑块的最⼤⾏程为300mm ，若螺栓材料的屈服极限σS =320MPa ，螺纹联接的安全系数S =4，接合⾯摩擦系数f =0.2，防滑系数K s =1.2。试确定滑块上所允许承受的最⼤载荷F 。

试题I-28图 试题I-29图六、结构分析题

I-29 试指出图⽰轴系中的错误结构并改正。械设计⾃测试题Ⅱ

⼀、是⾮题和选择题[是⾮题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号] Ⅱ-1 液体润滑滑动轴承中，摩擦阻⼒的⼤⼩取决于润滑油的粘度，⽽与轴承的转速⼤⼩⽆关。 ( )

Ⅱ-2 因普通带传动是摩擦传动，所以传动中会出现弹性滑动现象，但只要设计得合理，就可以避免弹性滑动。 ( ) Ⅱ-3 为保证普通圆柱蜗杆传动良好的磨合(跑合)和耐磨性，通常采⽤钢制蜗杆与铜合⾦蜗轮。 ( )

Ⅱ-4 齿式联轴器是⼀种⽆弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不⾼，允许有⼀定的偏移量。 ( ) Ⅱ-5 圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧受载时，弹簧丝截⾯上的应⼒是不同的，前者为压应⼒，后者为拉应⼒。 ( ) Ⅱ-6 设计过盈联接时，若其它条件不变，仅将实⼼轴改为空⼼轴，则联接所能传递的载荷将______。 (1)增⼤ (2)减⼩ (3)不变

Ⅱ-7 预紧⼒为F 0的单个紧螺栓联接，受到轴向⼯作载荷F 之后，螺栓杆受到的总载荷F 2______F 0+F 。 (1)⼤于 (2)等于 (3)⼩于

Ⅱ-8 齿轮强度计算中引⼊动载系数K v 是考虑了___________。(1)外加于齿轮上的载荷状态，如载荷不均匀或有⼀定程度的冲击

(2)齿轮制造和装配误差及啮合刚度的变化所引起齿轮传动的动载荷 (3)前⾯(1)与(2)两类因素的总和Ⅱ-9 按弯扭合成强度条件计算轴的应⼒时，要引⼊系数α，这个α是考虑______________。(1)轴上有键槽⽽削弱轴的强度所引⼊的系数

(2)按第三强度理论合成正应⼒与切应⼒时的折合系数 (3)正应⼒与切应⼒的应⼒⽐不同⽽引⼊的系数

Ⅱ-10 滚动轴承与液体动⼒润滑滑动轴承⽐较，在⾼速运转条件下，滚动轴承的___________。 (1)噪声较⼤ (2)承受冲击载荷能⼒较⾼ (3)寿命较长⼆、填空题

Ⅱ-11 在螺纹联接中，当两个被联接件之⼀太厚，不宜制成通孔采⽤普通螺栓联接时，往往可采⽤

________________________联接或_______________________联接。 Ⅱ-12 同类型的普通V 带与窄V 带相⽐(如A 型与SPA 型，B 型与SPB 型……)，________V 带的承载能⼒要⾼得多。

Ⅱ-13 滚动轴承的基本额定动载荷C ，是指在该载荷作⽤下，轴承的__________________寿命恰好为

__________________。 Ⅱ-14 增加蜗杆头数，可以________传动效率，但蜗杆头数过多，将会给________________带来困难。

Ⅱ-15 滚⼦链的铰链磨损后，链的实际节距变长，若链轮的磨损可忽略不计，这时链条在传动过程中易在_______________链轮上发⽣脱链。 Ⅱ-16 螺纹联接防松按⼯作原理可分为___________________和___________________两类，弹簧垫圈防松属于_____________________。 Ⅱ-17 在进⾏直齿圆锥齿轮传动的强度计算时，是按圆锥齿轮______________处的

_____________来建⽴该圆锥齿轮强度计算模型的。 Ⅱ-18 其它条件不变，若将作⽤在球轴承上的当量动载荷增加⼀倍，则该轴承的基本额定寿命将降⾄原来的________________________。 Ⅱ-19 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d =6mm ，内径D1=24mm ，则它的旋绕⽐C = ______________。

Ⅱ-20 渐开线圆柱齿轮的齿⾯接触应⼒在齿廓各处是不同的，在________________________处的接触应⼒最⼤，但⼀般的计算以______________________处的接触应⼒作为计算应⼒。三、问答题

Ⅱ-21 V 带传动中，在输⼊转速和带的型号不改变的情况下，若需要增⼤V 带的传动⽐，可采取哪些措施?这些措施对V 带传动的承载能⼒有何影响?为什么?

Ⅱ-22 ⼀对直齿圆柱齿轮传动，若载荷、齿轮材料、齿宽、传动⽐及中⼼距等都不改变，试分析当增⼤⼩齿轮(主动轮)齿数z 1时，将对齿轮传动的平稳性、齿根弯曲强度、齿⾯磨损、齿⾯接触强度及抗胶合能⼒等各有何影响。为什么?四、分析题

Ⅱ-23 零件等寿命疲劳曲线如图所⽰。请画出以下两种零件中变应⼒的极限应⼒点。

(1)紧螺栓联接中，外加轴向⼯作载荷为脉动循环，M 点为螺栓危险截⾯的⼯作应⼒点； (2)在平衡位置上下振动的弹簧，⼯作应⼒点为N 点。 试题Ⅱ-23图

Ⅱ-24 在图⽰定轴轮系中，已知齿轮1主动，输⼊转速n 1=500r/min ，齿数z 1=30，z 2=25，⼯作寿命L h =2000 h ，若齿轮1转向不变，试确定： (1)各齿轮的接触应⼒和弯曲应⼒的应⼒⽐r 值； (2)齿轮2的接触应⼒和弯曲应⼒的循环次数N 2。

试题Ⅱ-24图

Ⅱ-25 在图⽰两⽀承中，已知图a 的轴上仅受径向载荷F re ，⽀承跨距L 1>L 2；图b 的轴上仅受轴向载荷F ae ，轴承的派⽣轴向⼒F d 与径向载荷F r 的关系为F d =0.4F r 。试写出各轴承径向载荷F r 及轴向载荷F a 的计算式。

a) b)试题Ⅱ-25图五、计算题

Ⅱ-26 某链传动中，⼤链轮与轴⽤两个圆头(A 型)普通平键相联接，键的尺⼨b ×A ×L =20×12× 80(单位均为mm)，轴直径d=70mm ，联接的许⽤挤压应⼒[σp ]=80MPa ．，试求该联接所允许传递的最⼤转矩。

Ⅱ-27 某轴由对称布置的两个不完全液体润滑径向滑动轴承⽀承。轴的转速n =120r/min ，轴承宽度B =90mm ，装轴承处轴颈直径d =100mm ，轴⽡材料为ZcuSn10P1([p ]=15MPa ，[v ]=10m/s ，[pv ]=15 MPa ·m/s)，试计算每个轴承所允许承受的最⼤径向载荷。 ’

Ⅱ-28 某转动⼼轴⽤45钢制成，材料的疲劳极限σ-1=300MPa ，应⼒循环基数N 0=107，疲劳曲线指数m =9，轴的转速n

=150/min ，危险截⾯处弯曲疲劳极限的综合影响系K σ=2.5。若要求轴的⼯作寿命不低于120⼩时，试问轴的弯曲应⼒不得超过多⼤?六、结构分析题

Ⅱ-29 试指出下列图中的错误结构并改正。

a)单排滚⼦链轮 b)双向固定⽀承

c)综合 d)双头螺柱联接试题Ⅱ-29图第⼀章绪论分析与思考题

1-1 机器的基本组成要素是什么?

1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。1-3 什么是通⽤零件?什么是专⽤零件?试各举三个实例。1-4 机械设计课程研究的内容是什么?第⼆章机械设计总论分析与思考题

2-1 ⼀台完整的机器通常由哪些基本部分组成?各部分的作⽤是什么?2-2 设计机器时应满⾜哪些基本要求?设计机械零件时应满⾜哪些基本要求?2-3 机械零件主要有哪些失效形式?常⽤的计算准则主要有哪些?

2-4 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表⽰的?如何提⾼零件的强度?2-5 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表⽰的?提⾼零件刚度的措施有哪些?2-6 零件在什么情况下会发⽣共振?如何改变零件的固有频率?

2-7 什么是可靠性设计?它与常规设计有何不同?零件可靠度的定义是什么?2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么?

2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。2-10 机械的现代设计⽅法与传统设计⽅法有哪些主要区别?第三章机械零件的强度⼀、选择与填空题

3-1 零件表⾯的强化处理⽅法有_________________、___________________、_________________等。3-2 零件的截⾯形状⼀定，当截⾯尺⼨增⼤时，其疲劳极限值将随之____________。(1)增⾼(2)不变(3)降低

3-3 机械零件受载时，在_____________________处产⽣应⼒集中，应⼒集中的程度通常随材料强度的增⼤⽽___________________。

3-4在载荷和⼏何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应⼒_____________铸铁零件间的接触应⼒。3-5 两零件的材料和⼏何尺⼨都不相同，以曲⾯接触受载时，两者的接触应⼒值__________。(1)相等(2)不相等(3)是否相等与材料和⼏何尺⼨有关⼆、分析与思考题

3-6 试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏，什么零件的疲劳破坏属⾼周疲劳破坏。

3-7 在材料的疲劳曲线上，为何需要⼈为规定⼀循环基数N 0，并将对应的极限应⼒称为材料的疲劳极限?3-8 图⽰各零件均受静载荷作⽤，试判断零件上A 点的应⼒是静应⼒还是变应⼒；并确定应⼒⽐r 的⼤⼩或范围。

题3-8图

3-9 弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?

3-10 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别?在相同的应⼒变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?为什么? 3-11 试说明承受循环变应⼒的机械零件，在什么情况下可按静强度条件计算?什么情况下需按疲劳强

度条件计算? 3-12 在单向稳定变应⼒下⼯作的零件，如何确定其极限应⼒? 3-13 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。 3-14 在双向稳定变应⼒下⼯作的零件，怎样进⾏疲劳强度计算?

3-15 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? 3-16 导致机械结构发⽣低应⼒断裂的原因有哪些? 3-17 机械结构的裂纹是否会失稳扩展是如何判定的?三、设计计算题

3-18 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa ，屈服极限 σs =550MPa ，强度极限σB =750MPa ，循环基数N0=5×106，m =9，试求对称循环次数N 分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应⼒。

3-19 某零件如图所⽰，材料的强度极限σB =650MPa ，表⾯精车，不进⾏强化处理。试确定Ι-Ι截⾯处的弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ和剪切疲劳极限的综合影响系数K τ。

3-20 ⼀零件由45钢制成，材料的⼒学性能为：σs=360MPa ，σ-1=300 MPa ，ψσ=0.2。已知零件上的最⼤⼯作应⼒σmax=190MPa ，最⼩⼯作应⼒σmin =110MPa ，应⼒变化规律为σm =常数，

弯曲疲劳极限的综合影响系数K d =2.0，试分别⽤图解法和计算法确定该零件的计算安全系数。

题3-20图

3-21 某材料受弯曲变应⼒作⽤，其⼒学性能为：σ-1=350MPa ，m =9，N 0=5×106

。现⽤此材料的试件进⾏试验，以对称循环变应⼒σl =500MPa 作⽤104次，σ2=400MPa 作⽤105次，σ3=300MPa 作⽤106次。试确定： (1)该试件在此条件下的计算安全系数；

(2)如果试件再作⽤σ=450MPa 的应⼒，还能循环多少次试件才破坏?

3-22 转轴的局部结构如题3-19图所⽰。已知轴的I-I 截⾯承受的弯矩M=300N ·m ，扭矩T=800N ·m ，弯曲应⼒为对称循环，扭转切应⼒为脉动循环。轴材料为40Cr 钢调质，σ-1=355MPa ，τ-1=200MPa ，ψσ=0.2，ψτ=0.1，设K σ=2.2，K τ=1.8，试计算考虑弯矩和扭矩共同作⽤时的计算安全系数S ca 。题3—19图

第四章摩擦、磨损及润滑概述分析与思考题

4-1 按照摩擦⾯间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪⼏种?

4-2 膜厚⽐的物理意义是什么?边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦所对应的膜厚⽐范围各是多少?4-3 在⼯程中，常⽤⾦属材料副的摩擦系数是如何得来的?

4-4 什么是边界膜?边界膜的形成机理是什么?如何提⾼边界膜的强度?

4-5 零件的磨损过程⼤致可分为哪⼏个阶段?每个阶段的特征是什么?4-6 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪⼏种类型?它们各有什么主要特点?

4-7 润滑油的粘度是如何定义的?什么是润滑油的粘性定律?什么样的液体称为⽜顿液体?4-8 粘度的表⽰⽅法通常有哪⼏种?各种粘度的单位和换算关系是什么?4-9 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?4-10 在润滑油和润滑脂中加⼊添加剂的作⽤是什么?

4-11 流体动⼒润滑和流体静⼒润滑的油膜形成原理有何不同?流体静⼒润滑的主要优缺点是什么?4-12 流体动⼒润滑和弹性流体动⼒润滑两者间有何本质区别?所研究的对象有何不同?第五章螺纹联接和螺旋传动⼀、选择与填空题

5-1 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的__________，计算螺纹的摩擦⼒矩时使⽤的是螺纹的_______，计算螺纹危险截⾯时使⽤的是螺纹的_______ 。

5-2 螺纹升⾓ψ增⼤，则联接的⾃锁性________，传动的效率_______；⽛型⾓α增⼤，则联接的⾃锁性_________，传动的效率_________。(1)提⾼(2)不变(3)降低

5-3 在铰制孔⽤螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为___________。(1)间隙配合(2)过渡配合(3)过盈配合

5-4 在螺栓联接的破坏形式中，约有_____％的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发⽣在__________。5-5 在承受横向载荷或旋转⼒矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆____________作⽤。(1)受切应⼒(2)受拉应⼒(3)受扭转切应⼒和拉应⼒(4)既可能只受切应⼒⼜可能只受拉应⼒

5-6 紧螺栓联接受轴向外载荷。假定螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C m相等，联接的预紧⼒为F0，要求受载后接合⾯不分离，当外载荷F等于预紧⼒F0时，则_______________。

(1)被联接件分离，联接失效(2)被联接件即将分离，联接不可靠(3)联接可靠，但不能继续再加载(4)联接可靠，只要螺栓强度⾜够，还可以继续加⼤外载荷F⼆、分析与思考题

5-7 常⽤螺纹有哪⼏种类型?各⽤于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?5-8 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，这是为什么?

5-9 联接螺纹都具有良好的⾃锁性，为什么有时还需要防松装置?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例⼦。5-10 普通螺栓联接和铰制孔⽤螺栓联接的主要失效形式是什么?计算准则是什么?

5-11 计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截⾯的拉伸强度，⽽不考虑螺栓头、螺母和螺纹⽛的强度?5-12 普通紧螺栓联接所受到的轴向⼯作载荷或横向⼯作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是什么循环?5-13 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少?性能等级数字代号的含义是什么?5-14 在什么情况下，螺栓联接的安全系数⼤⼩与螺栓直径有关?试说明其原因。

5-15 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0～F间变化，当预紧⼒F0⼀定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响?

5-16 在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下，要提⾼螺栓联接的疲劳强度，应如何改变螺栓和被联接件的刚度及预紧⼒⼤⼩?试通过受⼒变形线图来说明。

5-17 为什么螺母的螺纹圈数不宜⼤于10?通常采⽤哪些结构形式可使各圈螺纹⽛的载荷分布趋于均匀?

5-18 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺⼨(即螺杆直径及螺母⾼度)通常是根据什么条件确定的? 5-19 滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相⽐较，有何优缺点?三、设计计算题

5-20 如图所⽰，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。 解：已知螺栓数⽬z =8，接合⾯数i =2，取防滑系数K s =1.2，则螺栓所需预紧⼒F 0为

F 0≥

查主教材中的表5-8，得σS =240MPa ，查表5-10，取安全系数S =1.3，则[σ]=σS /S=240MPa/1.3=184.6MPa ，所需螺栓的直径

d 1

取整后得螺栓尺⼨d =10mm

，螺纹为M10。 注：解中有两处错误，请指出错处并说明原因。

5-21 图⽰为⼀⽓缸盖螺栓组联接。已知⽓缸内的⼯作压⼒p 在0～1.5MPa 间变化，缸盖与缸体均为钢制，其结构尺⼨如图所⽰。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。5-22 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F 0=1500N，当轴向⼯作载荷

F =1000N 时，求螺栓所受的总拉⼒及被联接件之间的残余预紧⼒。

5-23 图⽰凸缘联轴器(GB/T5843-1986)的型号为YLDl0，允许传递的最⼤转矩T = 630N ·m ，两半联轴器采⽤4个M12的铰制孔⽤螺栓联接，螺栓规格为M12~60(GB/T 27-1988)，螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核其联接强度。

题5-23图 题5-24图

5-24 铰制孔⽤螺栓组联接的三种⽅案如图所⽰。已知L =300mm ，a =60mm ，试求螺栓组联接的三个⽅案中，受⼒最⼤的螺栓所受的⼒各为多少?哪个⽅案较好?

5-25 如图所⽰的底板螺栓组联接受外⼒F e 的作⽤。外⼒F e 作⽤在包含x 轴并垂直于底板接合⾯的平⾯内。试分析底板螺栓组的受⼒情况，并判断哪个螺栓受⼒最⼤?保证联接安全⼯作的必要条件有哪些?1.228000

105000.282s K F N N fzi ?==??9.7mm==题5-20图

题5-25图

四、结构设计与分析题

5-26 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

a)螺钉联接 b)双头螺柱联接 c)铰制孔⽤螺栓联接

d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接 f)螺钉联接题5-26图

第六章 键、花键、⽆键联接和销联接⼀、选择与填空题

6-1 设计键联接时，键的截⾯尺⼨通常根据_________按标准选择。(1)所传递转矩的⼤⼩ (2)所传递功率的⼤⼩ (3)轮毂的长度 (4)轴的直径

6-2 普通平键联接的主要失效形式是_______________，导向平键联接的主要失效形式是__________。6-3 与平键联接相⽐，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)键楔紧后在轮毂中产⽣初应⼒ (4)轴和轴上零件对中性差6-4 矩形花键联接采⽤____________定⼼；渐开线花键联接采⽤_______________定⼼。

6-5 型⾯曲线为摆线或等距曲线的型⾯联接与平键联接相⽐较，下⾯第_____条不是型⾯联接的优点。 (1)对中性好 (2)轮毂孔的应⼒集中⼩ (3)装拆⽅便 (4)切削加⼯⽅便⼆、分析与思考题

6-6 薄型平键联接与普通平键联接相⽐，在使⽤场合、结构尺⼨和承载能⼒上有何区别? 6-7 半圆键联接与普通平键联接相⽐，有什么优缺点?它适⽤于什么场合?

6-8 采⽤两个平键(双键联接)时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采⽤两个楔键时，常相隔90°～120°；⽽采⽤两个半圆键时，则布置在轴的同⼀母线上；这是为什么? 6-9 与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加⼯的?6-10 在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许⽤压⼒⽐静联接的许⽤挤压应⼒⼩，试说明其原因。 6-11 花键联接的主要失效形式是什么?如何进⾏强度计算?

6-12 在胀紧联接中，胀套串联使⽤时引⼊额定载荷系数ol 是为了考虑什么因素的影响? 6-13 销有哪⼏种类型?各⽤于何种场合?销联接有哪些失效形式?

6-14 ⼀般联接⽤销、定位⽤销及安全保护⽤销在设计计算上有何不同?三、设计计算题

6-15 图⽰⽛嵌离合器的左右两半分别⽤键与轴1、2相联接，在空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。该轴传递的转矩T =1200N ·m ，轴径d 1=80mm ，右半离合器的轮毂长度L 1=130mm ，⾏程l 1=60mm ，⼯作中有轻微冲击，离合器及轴的材料均为钢材。试选择右半离合器的导向平键尺⼨，并校核其联接强度。解：1．选择导向平键

选A 型导向平键，查主教材表6-1得平键的截⾯尺⼨b =22mm ，h =14mm ，取键长L =180 mm

材料均为钢，⼯作时有轻微冲击，查主教材表6-2，取[σP ]=110MPa 。k =0.5h=0.5×14mm=7mm ，l =L -b =180mm-22mm=158mm 。=27.1 MPa<[σP ]

故此键联接能满⾜强度要求。

注：解中有两处错误，请指出错处并说明原因。 题6-15图

6-16 图⽰减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采⽤键联接。已知轴传递的转矩T =1000N ·m ，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器材料为HT200，⼯作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺⼨如图⽰。试选择键的类型和尺⼨，并校核联接的强度。

题6-16图 题6-17图

6-17 图⽰的灰铸铁V 带轮，安装在直径d =45mm 的轴端，带轮基准直径d d =250mm ，⼯作时的有效拉⼒F e =1500N ，有轻微振动，轮毂宽度L ′=65mm 。设采⽤钩头楔键联接，试选择该楔键的尺⼨，并校核联接的强度。200020001200715880T MP kld σ?==?

6-18 轴与轮毂分别采⽤B 型普通平键联接和中系列矩形花键联接。已知轴的直径(花键的⼤径)d =102mm ，轮毂宽度L

=150mm ，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许⽤挤压应⼒[σP ]=100MPa ，试计算两种联接各允许传递的转矩。 6-19 轴与轮毂采⽤两个Z 2型胀套串联联接，轴的直径d =100mm ，轴和轮毂的材料均为碳钢。该轴毂联接同时承受轴向⼒F 0=100kN ，转矩T =12kN ·m ，载荷平稳。试验算此联接是否可靠。四、结构设计与分析题

6-20 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

a)平键联接 b)双楔键联接 c)传递双向转矩的切向键联接

d)楔键联接 e)半圆键联接 f)圆锥销定位题6-20图

6-21 已知图⽰的轴伸长度为72mm ，直径d =40mm ，配合公差为H7/k6，采⽤A 型普通平键联接。试确定图中各结构尺⼨、尺⼨公差、表⾯粗糙度和形位公差(⼀般键联接)。

a)轴伸 b)毂孔题6-21图

第七章 铆接、焊接、胶接和过盈联接⼀、选择与填空题

7-1 沿受载⽅向，同⼀列的铆钉数⽬不宜过多，这是由于____________。

(1)被铆件受削弱 (2)铆钉强度降低 (3)铆钉受⼒不均 (4)加⼯不便

7-2 电弧焊缝⼤体上可分为________________与________________类，前者⽤于联接__________的被焊件，后者⽤于联接________________的被焊件。 7-3 设计胶接接头时，应尽可能使胶缝承受_________________或_______________载荷。 7-4 影响过盈联接承载能⼒最为敏感的因素是配合⾯的_______________。(1)直径尺⼨ (2)长度尺⼨ (3)表⾯粗糙度 (4)过盈量 (5)摩擦系数

7-5 在过盈联接中，当其它条件相同时，仅将实⼼轴改为空⼼轴，则联接所能传递的载荷将______。 (1)增⼤ (2)不变 (3)减⼩⼆、分析与思考题

7-6 铆缝有哪些类型?各应⽤在什么场合?

7-7 铆钉联接的破坏形式有哪些?怎样校核铆缝的强度?

7-8 什么叫焊缝的强度系数?怎样才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度? 7-9 在什么情况下采⽤不对称侧⾯焊缝?如何分配两侧焊缝的长度? 7-10 胶粘剂通常分为哪⼏类?各适⽤于什么场合?7-11 与铆接和焊接相⽐较，胶接的主要优缺点是什么?

7-12 过盈联接有哪⼏种装配⽅法?当过盈量相同时，哪种装配⽅法的联接紧固性好? 7-13 过盈联接的承载能⼒是由哪些因素决定的?

7-14 在对过盈联接进⾏验算时，若发现包容件或被包容件的强度不够时，可采取哪些措施来提⾼联接强度?三、设计计算题

7-15 如图所⽰的铆接接头承受静载荷F =200kN ，铆钉材料为Q215钢，被铆件材料为Q235钢，被铆件的宽度b =180mm ，厚度δ=10mm ，钉孔是在两被铆件上分别按样板钻孔。设铆钉直径d =2δ，节距r =3d ，边距e =2.5d ，试校核该铆缝的强度。

题7-15图 题7-16图

7-16 焊接接头如图所⽰，被焊件材料均为Q235钢，b =170mm ，b 1=80mm ，δ=12mm ，承受静载荷F =400kN ，设采⽤E4303号焊条⼿⼯焊接，试校核该接头的强度。

7-17 铸锡磷青铜蜗轮轮圈与铸钢轮芯采⽤过盈联接，尺⼨如图所⽰，采⽤H7/s6配合，配合表⾯粗糙度R a 均为0.8µm ，摩擦系数f =0.1，设联接零件本⾝的强度⾜够，试求： (1)⽤压⼈法装配时，该联接允许传递的最⼤转矩是多少?

(2)⽤胀缩法装配时，该联接允许传递的最⼤转矩是多少?题7-17图 题7-18图

7-18 ⼩齿轮与轴为过盈联接，尺⼨如图所⽰，材料均为45钢，采⽤H7/p6配合，孔与轴配合表⾯粗糙度R a 均为0.8µm ，⽤压⼈法装配。试求： (1)配合表⾯间单位⾯积上的最⼤压⼒； (2)所需的最⼤压⼈⼒； (3)各零件中的最⼤应⼒。四、联接篇综合题

7-19 轴和轮毂分别采⽤切向键联接、渐开线花键联接和胀紧联接。已知轴的直径d =100mm ，轮毂宽度L =150mm ，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许⽤挤压应⼒[σp ]=100 MPa 。渐开线花键的模数m =5mm ，齿数z =19，外花键的⼤径D =100mm ，分度圆压⼒⾓α=30°。胀紧联接采⽤两个X 型胀套串联。 试计算这三种联接各允许传递的转矩。

7-20 如图所⽰，两轴通过凸缘联轴器联接，已知联轴器的型号为YLD6，轴的直径d =30mm ，轴伸长度L 1=60mm ，联轴器与轴采⽤A 型普通平键联接，键长L=50 mm 。两半联轴器⽤4个M8的普通螺栓联接，螺栓中⼼分布圆直径D 0=90mm ，螺栓的性能等级为8.8级，不控制预紧⼒。轴的材料为45钢， 联轴器的材料为HT200。试计算此联轴器所允许传递的最⼤转矩(载荷平稳)。

题7-20图

第⼋章 带 传 动⼀、选择与填空题

8-1 带传动正常⼯作时，紧边拉⼒F 1和松边拉⼒F 2满⾜关系_______________。(1)F l =F 2 (2) F l -F 2= F e (3) F l /F 2 =e f α(4) F l +F 2 =F 0

8-2 V 带传动的中⼼距和⼩带轮的直径⼀定时，若增⼤传动⽐，则带在⼩带轮上的包⾓将_______，带在⼤带轮上的弯曲应⼒将________。 (1)增⼤ (2)不变 (3)减⼩

8-3 V 带传动在⼯作过程中，带内应⼒有________________、________________、____________，最⼤应⼒σmax

=_________________，发⽣在____________处。 8-4 带传动中，主动轮圆周速度v 1，从动轮圆周速度v 2，带速v ，它们之间存在的关系是_______。 (1) v 1= v 2= v (2) v 1> v > v 2 (3) v 1< v < v 2 (4) v > v 1> v 2

8-5 在平带或V 带传动中，影响最⼤有效圆周⼒F ec 的因素是______________________________、_________________________和_____________________________。⼆、分析与思考题

8-6 带传动常⽤的类型有哪⼏种?各应⽤在什么场合?

8-7 与普通V 带相⽐，窄V 带的截⾯形状及尺⼨有何不同?其传动有何特点? 8-8 同步带传动的⼯作原理是什么?它有何独特的优点? 8-9 V 带轮的基准直径以及V 带的基准长度是如何定义的?

8-10 某带传动由变速电动机驱动，⼤带轮的输出转速的变化范围为500～1000r/min 。若⼤带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪⼀种转速设计带传动?若⼤带轮上的负载为恒转矩负载，应该按哪⼀种转速设计带传动?为什么? 8-11 带传动⼯作时，带与⼩带轮间的摩擦⼒和带与⼤带轮间的摩擦⼒两者⼤⼩是否相等，?为什么?带传动正常⼯作时的摩擦⼒与打滑时的摩擦⼒是否相等?为什么? 8-12 带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响?为了增加传动能⼒，将带轮⼯作⾯加⼯得粗糙些以增⼤摩擦系数，这样做是否合理?为什么? 8-13 带传动中的弹性滑动是如何发⽣的?打滑⼜是如何发⽣的?两者有何区别?对带传动各产⽣什么影响?打滑⾸先发⽣在哪个带轮上?为什么? 8-14 在设计带传动时，为什么要⼩带轮最⼩直径和带的最⼩、最⼤速度?

8-15 试分析带传动中⼼距a 、预紧⼒F 0及带的根数z 的⼤⼩对带传动的⼯作能⼒的影响。

8-16⼀带式输送机装置如图所⽰。已知⼩带轮基准直径d d1=140mm ，⼤带轮基准直径d d2=400mm ，⿎轮直径D =250mm，为了提⾼⽣产率，拟在输送机载荷不变(即拉⼒F 不变)的条件下，将输送带的速度v 提⾼，设电动机的功率和减速器的强度⾜够，且更换⼤⼩带轮后引起中⼼距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这⼀增速要求，试分析采⽤下列哪种⽅案更为合理，为什么?

(1)将⼤带轮基准直径d d2减⼩到280mm ； (2)将⼩带轮基准直径d dl 增⼤到200mm ；题7—20图

(3)将⿎轮直径D 增⼤到350mm 。

8-17 在多根V 带传动中，当⼀根带疲劳断裂时，应如何更换?为什么?

8-18 为何V 带传动的中⼼距⼀般设计成可调节的?在什么情况下需采⽤张紧轮?张紧轮布置在什么位置较为合理? 8-19 ⼀般带轮采⽤什么材料?带轮的结构形式有哪些?根据什么来选定带轮的结构形式?题8-16图三、设计计算题

8-20 已知⼀窄V 带传动，主动轮转速，n l =1460 r/rain ，两带轮基准直径d dl =140mm ，d d2=400mm ，中⼼距a =815mm，采⽤四根SPA 型窄V 带，⼀天运转16⼩时，⼯作载荷变动较⼤，试求带传动所允许传递的功率。

8-21 某车床电动机和主轴箱之间为窄V 带传动，电动机转速n 1=1440r/min ，主轴箱 负载为4.0kW ，带轮基准直径d dl

=90mm ，d d2=250mm ，传动中⼼距a=527mm ，预紧⼒按规定条件确定，每天⼯作16⼩时，试确定该传动所需窄V 带的型号和根数。

8-22 ⼀V 带传动传递的功率P =7.5kW ，带速v =10m/s ，测得紧边拉⼒是松边拉⼒的两倍，即F 1=2F 2，试求紧边拉⼒F 1、有效拉⼒F e 和预紧⼒F 0。

8-23 现设计⼀带式输送机的传动部分，该传动部分由普通V 带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采⽤标准齿轮减速器。原动机为电动机，额定功率P =11 kW ，转速n l =1460r/min ，减速器输⼊轴转速为400r/min ，允许传动⽐误差为±5％，该输送机每天⼯作16⼩时，试设计此普通V 带传动，并选定带轮结构形式与材料。四、结构设计与分析题

8-24 图中所⽰为带传动的张紧⽅案，试指出其不合理之处，并改正。

)平带传动 b)V 带传动题8-24图 题8-25图

8-25 图中所⽰为SPB 型窄V 带的轮槽结构，试填写有关结构尺⼨、尺⼨公差及表⾯粗糙度值。第九章 链传动⼀、选择与填空题

9-1 与齿轮传动相⽐较，链传动的主要特点之⼀是_________。(1)适合于⾼速 (2)制造成本⾼ (3)安装精度要求较低 (4)有过载保护

9-2 滚⼦链是由滚⼦、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其____________之间、__________之间分别为过盈配合，⽽____________之间、______________之间分别为间隙配合。 9-3 链条的磨损主要发⽣在___________的接触⾯上。9-4 在链传动中。链轮的转速__________，节距_________，齿数_________，则传动的动载荷越⼤。

9-5 链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、_____________和_____________四种；在润滑良好、中等速度的链传动中，其承载能⼒主要取决于___________________。⼆、分析与思考题

9-6 与带传动相⽐，链传动有何优缺点?9-7 在多排链传动中，链的排数过多有何不利?

9-8 对链轮材料的基本要求是什么?对⼤、⼩链轮的硬度要求有何不同?9-9 齿形链与滚⼦链相⽐，有何优缺点?

9-10 国家标准对滚⼦链齿形是如何规定的?⽬前流⾏的是哪种齿形?

9-11 为什么链传动的平均传动⽐是常数，⽽在⼀般情况下瞬时传动⽐不是常数?

9-12 链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的?当所设计的链传动与上述条件不符合时，要进⾏哪些项⽬的修正?9-13 若只考虑链条铰链的磨损，脱链通常发⽣在哪个链轮上?为什么?9-14 为什么⼩链轮齿数不宜过多或过少?

9-15 链节距的⼤⼩对链传动有何影响?在⾼速、重载⼯况下，应如何选择滚⼦链?9-16 链传动的中⼼距⼀般取为多少?中⼼距过⼤或过⼩对传动有何不利?9-17 什么情况下按功率曲线来选择链条?什么情况下按静强度计算来选择链条?

9-18 有⼀链传动，⼩链轮主动，转速n1=900r/min，齿数z1=25，z2=75。现因⼯作需要，拟将⼤链轮的转速降低到n2≈250r/min，链条长度不变，试问：

(1)若从动轮齿数不变，应将主动轮齿数减⼩到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?(2)若主动轮齿数不变，应将从动轮齿数增⼤到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?

三、设计计算题

9-19 滚⼦链传动传递的功率P=8.5 kW，⼯况系数K A=1.2，主动链轮转速n l= 960r/min，齿数z l=21，从动链轮转速n2=330r/min，中⼼距d≤600mm，链节距p=12.7mm，试计算需要⼏排链。9-20 单排滚⼦链传动，主动链轮转速

n1=600r/min，齿数z l=21，从动链轮齿数z2=105，中⼼距a=910mm，该链的节距p=25.4mm，⼯况系数K A=1.2，试求链传动所允许传递的功率P。

9-21 设计⼀输送装置⽤的链传动。已知传递的功率P=16.8kW，主动轮转速n1= 960r/rain，传动⽐i=3.5，原动机为电动机，⼯作载荷冲击较⼤，中⼼距a≤800mm，⽔平布置。第⼗章齿轮传动⼀、选择与填空题

10-1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺⼨应标准化的有__________；应圆整的有_______；没有标准化也不应圆整的有___________。

(1)斜齿轮的法⾯模数m n(2)斜齿轮的端⾯模数m t(3)直齿轮中⼼距a(4)斜齿轮中⼼距a(5)齿宽B(6)齿厚s(7)分度圆压⼒⾓α(8)螺旋⾓β(9)锥距R(10)齿顶圆直径d a

10-2 材料为20Cr钢的硬齿⾯齿轮，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

10-3 将材料为45钢的齿轮⽑坯加⼯成为6级精度的硬齿⾯直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造⼯艺顺序应是_______________为宜。

(1)滚齿、表⾯淬⽕、磨齿(2)滚齿、磨齿、表⾯淬⽕(3)表⾯淬⽕、滚齿、磨齿(4)滚齿、调质、磨齿

10-4 在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压⼒⾓α增⼤，则齿⾯接触应⼒将_____________。(1)增⼤(2)不变(3)减⼩

10-5 在齿轮传动中，将轮齿进⾏齿顶修缘的⽬的是_____________________，将轮齿加⼯成⿎形齿的⽬的是_____________。

10-6 影响齿轮传动动载系数K v⼤⼩的两个主要因素是_________________________________。

10-7 ⼀对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿⾯硬度均相同，则齿根弯曲应⼒_______________。

(1) σF1>σF2(2)σF1=σF2(3)σF1<σF2

10-8 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m 1=5mm ，齿数z l =30；齿轮2的模数m 2=3mm ，齿数z 2=50，则齿形系数和应⼒校正系数的乘积Y Fa1Y Sa1_________Y Fa2Y Sa2。 (1)⼤于 (2)等于 (3)⼩于 (4)不⼀定⼤于、等于或⼩于

10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σF lim 和接触疲劳强度极限σHlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为_________来确定的，试验齿轮的弯曲应⼒循环特性为__________________循环， 10-10 直齿圆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的。⼆、分析与思考题

10-11 在不改变齿轮的材料和尺⼨的情况下，如何提⾼轮齿的抗折断能⼒? ·

10-12 为什么齿⾯点蚀⼀般⾸先发⽣在靠近节线的齿根⾯上?在开式齿轮传动中，为什么⼀般不出现点蚀破坏?如何提⾼齿⾯抗点蚀的能⼒? 10-13 在什么⼯况下⼯作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提⾼齿⾯抗胶合的能⼒? 10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么?

10-15 通常所谓软齿⾯与硬齿⾯的硬度界限是如何划分的?软齿⾯齿轮和硬齿⾯齿轮在加⼯⽅法上有何区别?为什么? 10-16 导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?如何减轻载荷分布不均的程度?

10-17 在进⾏齿轮强度计算时，为什么要引⼊载荷系数K ?载荷系数K 由哪⼏部分组成?各考虑了什么因素的影响? 10-18 齿⾯接触疲劳强度计算公式是如何建⽴的?为什么要选择节点作为齿⾯接触应⼒的计算点? 10-19 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动

⽐i ，、转矩T 1、齿宽b 均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应⼒和接触应⼒各将发⽣什么变化? (1)模数m 不变，齿数z 1增加； (2)齿数z 1不变，模数m 增⼤；(3)齿数z l 增加⼀倍，模数m 减⼩⼀半。

10-20 ⼀对圆柱齿轮传动，⼤齿轮和⼩齿轮的接触应⼒是否相等?如⼤、⼩齿轮的材料及热处理情况相同，则其许⽤接触应⼒是否相等? 10-21 配对齿轮(软对软，硬对软)齿⾯有⼀定量的硬度差时，对较软齿⾯会产⽣什么影响?10-22 在齿轮设计公式中为什么要引⼊齿宽系数?齿宽系数φd 的⼤⼩主要与哪两⽅⾯因素有关?

10-23 在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么常将⼩齿轮设计得⽐⼤齿轮宽⼀些?在⼈字齿轮传动和圆锥齿轮传动中是否也应将⼩齿轮设计得宽⼀些? 10-24 在下列各齿轮受⼒图中标注各⼒的符号(齿轮1主动)。

a) b) c)题10-24图

10-25 两级展开式齿轮减速器如图所⽰。已知主动轮1为左旋，转向n l 如图⽰，为使中间轴上两齿轮所受的轴向⼒相互抵消⼀部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线⽅向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向⼒F a 、径向⼒F r ，和圆周⼒F t ，的⽅向(圆周⼒的⽅向分别⽤符号⑧或①表⽰向内或向外)。

题10-25图

10-26 图⽰定轴轮系中，已知齿数z1=z3=25，z2=20，齿轮，转速n l=450r/min，⼯作寿命L h=2000h。若齿轮1为主动且转向不变，试问：题10-26图

(1)齿轮2在⼯作过程中轮齿的接触应⼒和弯曲应⼒的应⼒⽐r各为多少?(2)齿轮2的接触应⼒和弯曲应⼒的循环次数N2各为多少?

10-27 直齿轮传动与斜齿轮传动在确定许⽤接触应⼒[σH]时有何区别?10-28 对齿轮进⾏正、负变位修正，轮齿的抗弯能⼒有何变化?

10-29 齿轮传动的常⽤润滑⽅式有哪些?润滑⽅式的选择与齿轮圆周速度⼤⼩有何关系?润滑油粘度的选择与齿轮圆周速度⼤⼩有何关系?

10-30 圆弧齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相⽐有哪些优点?为什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的?三、设计计算题

10-31 ⼀对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45钢，软齿⾯，齿轮精度等级为8-7-7FL。已知法⾯模数m

n=31mm，齿数z1=30，z2=93，螺旋⾓β=13.82°，齿宽B1=85mm，B2=80mm，转速n1=1440r/min，该齿轮对称布置在两⽀承之间，载荷平稳。试确定该齿轮传动的载荷系数K。

10-32 在上题的齿轮传动中，⼩齿轮调质处理，齿⾯硬度为220～240HBS，⼤齿轮常化处理，齿⾯硬度为190～210HBS，要求齿轮的⼯作寿命为5年(允许出现少量点蚀)，每年⼯作250天，每天⼯作8⼩时，齿轮单向转动。试确定该齿轮传动的许⽤接触应⼒和许⽤弯曲应⼒。

10-33 设计⼀直齿圆柱齿轮传动，原⽤材料的许⽤接触应⼒为[σH]1=700MPa，[σH]2 =600MPa，求得中⼼距a=100mm；现改⽤[σH]1=600MPa，[σH]2=400MPa的材料，若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改⽤材料后的中⼼距。

10-34 ⼀直齿圆柱齿轮传动，已知z l=20，z2=60，m=4mm，B1=45mm，B2=40mm，齿轮材料为锻钢，许⽤接触应⼒[σH]1=500MPa，[σH]2=430MPa，许⽤弯曲应⼒[σF]1=340MPa，[σF]2=280MPa，弯曲载荷系数K=1.85，接触载荷系数K=1.40，求⼤齿轮所允许的输出转矩T2(不计功率损失)。

10-35 设计铣床中⼀对直齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=7.5kW，⼩齿轮主动，转速n1=1450r/min，齿数z1=26，z2=，双向传动，⼯作寿命L h=12000h。⼩齿轮对轴承⾮对称布置，轴的刚性较⼤，⼯作中受轻微冲击，7级制造精度。

10-36 设计⼀斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P l=40kW，转速n1=2800r/min，传动⽐i=3.2，⼯作寿命L h=1000h，⼩齿轮作悬臂布置，⼯作情况系数K A=1.25。

10-37 设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。已知功率P1=9.2kW，转速n1=970r/min，传动⽐i=3，⼩齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每⽇⼯作8⼩时，⼯作寿命为5年(每年250个⼯作⽇)。四、结构设计与分析题

10-38 ⼀标准斜齿圆柱齿轮的局部结构如图所⽰。已知法⾯模数m n=5mm，齿数z=52，螺旋⾓β=13°10′25″，精度等级为8-7-7HK GB/T10095-1988。试确定图中各结构尺⼨、尺⼨公差、表⾯粗糙度和形位公差，并填写表中数值。

题10-38图第⼗⼀章蜗杆传动⼀、选择与填空题

11-1 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越________，⾃锁性越_________。⼀般蜗杆头数常取________。11-2 对滑动速度v s≥4m/s的重要蜗杆传动，蜗杆的材料可选⽤__________进⾏___________处理；蜗轮的材料可选⽤_____________。11-3 对闭式蜗杆传动进⾏热平衡计算，其主要⽬的是为了防⽌温升过⾼导致_________。(1)材料的⼒学性能下降(2)润滑油变质(3)蜗杆热变形过⼤(4)润滑条件恶化11-4 蜗杆传动的当量摩擦系数f v随齿⾯相对滑动速度的增⼤⽽____________。(1)增⼤(2)不变(3)减⼩

11-5 蜗杆传动的相对滑动速度v s<5m/s时采⽤_________润滑；v s>10m/s时应采⽤________润滑。⼆、分析与思考题

11-6 蜗杆传动与齿轮传动相⽐有何特点?常⽤于什么场合?

11-7 与普通圆柱蜗杆传动相⽐，圆弧圆柱蜗杆传动、环⾯蜗杆传动、锥蜗杆传动各有何特点?各适⽤于什么场合?11-8 普通圆柱蜗杆主要有哪⼏种类型?其中哪⼏种蜗杆不便于磨削，精度较低?11-9 在车床上⽤直线⼑刃加⼯蜗杆，什么情况下⽤单⼑?什么情况下⽤双⼑?为什么?11-10 在普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值?

11-11 采⽤变位蜗杆传动的⽬的是什么?变位蜗杆传动与变位齿轮传动相⽐有何特点?11-12 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些?为什么传递⼤功率时很少⽤普通圆柱蜗杆传动?

11-13 蜗轮材料的许⽤接触应⼒，有的与相对滑动速度⼤⼩有关，⽽与应⼒循环次数⽆关，有的则相反，试说明其原因。11-14 对于蜗杆传动，下⾯三式有⽆错误?为什么?(1)i=ω1/ω2=n l/n2=z2/z l=d2/d l；(2)a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2；(3)F t2=2T2/d2=2T l i/d2=2T l/d l=F tl

11-15 图⽰蜗杆传动均是以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮(或蜗杆)的转向，蜗轮齿的螺旋线⽅向，蜗杆、蜗轮所受各分⼒的⽅向。

a) b)题11-15图

11-16 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件?蜗轮能否作为主动件?为什么?

11-17 图⽰为简单⼿动起重装置。若按图⽰⽅向转动蜗杆，提升重物G ，试确定： (1)蜗杆和蜗轮齿的旋向；(2)蜗轮所受作⽤⼒的⽅向(画出)；

(3)当提升重物或降下重物时，蜗轮齿⾯是单侧受载还是双侧受载?

11-18 在动⼒蜗杆传动中，蜗轮的齿数在什么范围内选取?齿数过多或过少有何不利? 11-19 选择蜗杆、蜗轮材料的原则是什么?

11-20 蜗杆传动设计中为何特别重视发热问题?如何进⾏热平衡计算?常⽤的散热措施有哪些? 11-21 为什么蜗杆传动要进⾏蜗杆的刚度计算?对于常⽤的两端⽀承蜗杆轴如何进⾏刚度计算?

11-22 为什么普通圆柱蜗杆传动的承载能⼒主要取决于蜗轮轮齿的强度，⽤碳钢或合⾦钢制造蜗轮有何不利?三、设计计算题

11-23 图⽰为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z 1=z 2=20，z 3=60，z 4=2，z 5=40，轮1转向如图所⽰，卷筒直径D=136mm 。试求： (1)此时重物是上升还是下降?

(2)设系统效率η=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动⼒矩T 1=10N ·m ，问重物的重量是多少

题11—17图