北京理工大学机械设计习题库

1、机械设计习题第一章机械设计概论第二章机械零件的疲劳强度第三章摩擦、磨损及润滑第五章螺纹联接和螺旋传动第六章键、花键、销联接第八章带传动第九章齿轮传动第十章蜗杆传动第十一章链传动第十二章轴第十三章滚动轴承第十四章滑动轴承第十五章联轴器和离合器第十六章弹簧1第一章 机械设计概论分析与思考题1-1机械设计课程研究的内容是什么 ? 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什么是通用零件 ?什么是专用零件 ?试各举三个实例。1-21-3 些基本要求 ?1-41-5 件的强度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 ?如何提高零什么是零

2、件的刚度要求 ?刚度条件是如何表示的 ?提高零件刚1- 6 度的措施有哪些 ?1-7 机械零件设计中选择材料的原则是什么 ?1-8 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 。1- 9 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别05第二章机械零件的疲劳强度设计、分析与思考题2-1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。2-2在材料的疲劳曲线上，为何需要人为规定一循环基数 将对应的极限应力称为材料的疲劳极限？2-3弯曲疲劳极

3、限的综合影响系数K T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？在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力？2-42-5No,并疲劳损伤线性累积假说的含义是什么？写出其数学表达式。2-6强度的措施有哪些？影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳二、设计计算题(T s=360MPa , (T(T max=190MPa，最2- 7 一零件由45钢制成，材料的力学性能为： -1=300 MPa,=0.2。已知零件上的最大工作应力小工作应力T min=110MPa ,应力变化规律为 T m=常数，弯曲疲劳极限 的综合影响系数Kd=2.0，试分别用图解法和

4、计算法确定该零件的计算安全系数。ZCQ100也 300石爲 ah N题 2-7 图2- 8 某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为：T -1=350MPa ，(T106m=9, N0=5 X 106。现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力 1=500MPa 作用 104 次，T 2=400MPa 作用 105次，t 3=300MPa 作用 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 T =450MPa 的应力，还能循环多少次试件才破 坏?第三章 摩擦、磨损及润滑基础分析与思考题3-1按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种213-2强度 ?3-3什么

5、?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 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 ?它们各有什3- 4 么主要特点 ?3- 5 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 ?3-6 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?流3-7 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同 体静力润滑的主要优缺点是什么 ?第五章 螺纹联接及螺旋传动5-1、选择题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5-2在常用的螺纹联

6、接中，自锁性能最好的螺纹是1）5-3当两个被联接件不太厚时，宜采用三角形螺纹 （ 2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹双头螺柱联接 （ 2）螺栓联接 （ 3）螺钉联接（ 4）矩形螺纹5-4 当两个被联接件之一不太厚，不宜成通孔，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5-5 当两个被联接件不太厚，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5-6在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如2)5-7o2）增加扳手力臂增加拧紧力使用测力矩扳手或定

7、力矩扳手螺纹联接防松的根本问题在于3）防止螺（1）增加螺纹联接能力（2）增加螺纹联接的横向力纹副的相对转动（4）增加螺纹联接的刚度O2）增加被联接件的刚性5-8 螺纹联接预紧的目的之一是 （1） 增加联接的可靠性和紧密性（3）减小螺栓的刚性5-9 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，贝y（1） 螺栓中总拉力的变化幅度最大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓总拉力变化不变（4）螺栓中的疲劳强度降低O2）减小被联接件的刚度5-10 对受轴向变横载的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提 高螺栓疲劳强度的

8、有效措施是（1） 增大被联接件的刚度2） 增大螺栓的刚度要求联接件的结合面不分离， 假定螺栓Cm相等，联接的预紧力为F,现开始对F 的大小相等时，则5-11 现有一个单个螺栓联接，的刚度Cb与被联接的刚度联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力O（ 1）被联接发生分离，联接失效（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠 （ 3）联接可靠，但不再继续加载 （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 F的两倍 5-12 有一汽缸盖螺栓连接，若汽缸内气体压力在 12Mpa 之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为 。（ 1）对称循环应变力 （2）脉动循环应力（ 3）非对称循环应力

9、5-13 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，传动效率最高的是单线矩形螺纹 （ 2）单线梯形螺纹（ 3）双线矩形螺纹（3）5-14双线锯齿形螺纹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）5-15改用双螺母（4）柔性螺栓为了改善纹牙上的载荷分布，通常都以的方法来实现。采用双螺母 （2）采用加高螺母 （3）采用减薄螺母（4）5-16 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减少螺栓和螺母的螺距变化差2）螺栓的剪切

10、和挤压（2） 螺栓的剪切和被联接件的挤压5-17 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 常是接 来进行诸的。（ 1）第一强度理论（ 2）第二强度理论3）第三强度理论3） 第四强度理论二、分析与思考题5-18 为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？5-19 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？螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？5-205-21防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各的哪些？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5-22性能好？哪个强度高？为什么薄壁零件的联接常采用细牙

11、螺纹？5-23 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？5-24试问螺纹的升角0为多大时，螺旋副效率可达到最高值？5-255-26别？5-27螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？何谓螺栓联接？何为紧螺栓联接？它们的强度计算方法有何区对承受横向载荷或传递转矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时，强度1.3倍来计算？若采用铰制孔用计算公式中为什么要将预紧力提高到螺栓时是否也这样考虑？为什么？5-28在设计受倾覆力矩作用的底板螺栓组联接时，应满足哪些条件？ 如何保证？5-29常用的提高螺纹联接强度的措施有哪些？5-30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

12、a a？a-三、设计计算题5-31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 Ks=1.2，则螺栓所需预紧力 Fo 为Fofzi 0.2咒8天2查主教材中的表，得b s=240MPa,查表，取安全系数S=1.3，则d =(T S/S=240MPa/1.3=184.6MPa，所需螺栓的直径f41.F0J4X1.3X10500S r 1= J 9.7 mm兀 X 184.6d&V 让V取整后得螺栓尺寸 d=10mm ,螺纹为M10。注：解中有两

13、处错误，请指出错处并说明原因。5-32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Fo=15OON，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。M1260(GB/T 27-1988)，螺栓的性能等级为HT200 ,试校核其联接强度。5-33 图示凸缘联轴器(GB/T5843-1986)的型号为 YLDI0，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M126O(GB/T 27-1988)，螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为方案一方案三题5-34图5-34 铰制孔用螺栓组联接的三种方案

14、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？5-35如图所示的底板螺栓组联接受外力Fe的作用。外力Fe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?题5-35图F+ftb）双头螺柱联接四、结构设计与分析题5-36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5-36图第六章键、花键和销联接o(2) bf C7ai d(4) cf df bf a按标准选择。

15、传递转矩的大小 （ 2）传递功率大小3）轮毂的长度一、 选择题6-1 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）沿轴向可作用相对滑动并具有导向作用 （ 3）沿周向固定并传递转矩（ 4）安装与拆卸方便 6-2 设计键联接的几项主要内容是：a） 按轮毂长度选择键的长度 b） 按使用要求选择键的主要类型 c） 按轴的直径选择键的剖面尺寸 d） 对联接进行必要的强度校核。 在具体设计时，一般顺序是（ 1）b f af cf d（ 3）af cf bf d6-3键的剖面尺寸通常是根据（5）6-4（1）轴的直接键的长度主要是根据 来选择。传递转矩的大小（ 2）轮毂的长度

16、 （ 3）轴的直径6-5(1)常用来制造键的材料是 。6-6(1)轴的键槽通常是由 加工而得的。插削 （2）拉削 （ 3）钻及铰 （4）铣削 紧键联接和松键联接的主要区别在于：前者安装后，键与键之间低碳钢 （2）中碳钢 （3）高碳钢 （ 4）合金钢6-7 就存在有 。（ 1） 压紧力 （2）轴向力 （3）摩擦力6-8 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）6-9楔键和切向键1）轮毂的挤压强度2）键的剪切强度（3）键的弯曲强度（5）6-10键工作表面的挤压强度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

17、大到1.5倍 （2）把键宽b增到1.5倍（2） 把键高增大到 1.5倍 （ 4）安装一对平键6-11 半圆键联接的主要是 .（1） 对轴的强度削弱较轻（ 2）键槽的应力集中较小性好、安装方便半圆键和切向键的应用场合是3）工艺6-12前者多用来传递较大转矩， 前者多用来传递较小转矩， 两者都用来传递较小转矩后者多用来传递较小转矩 后者多用来传递较大转矩2）3）4）两者都用来传递较大转矩6-131）6-14花键联接与平键联接 （采用多键时） 相比较，错误的。承载能力较大 （ 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和加工精度花键联

18、接的强度， 主要取决于强度。的观点是齿根弯曲2）齿根剪力 （3）齿侧挤压（4）齿侧接触标准平键联接的承载能力， 通常是取决于6-15（1）（3）6-16应用较广的花键齿形是 。矩形三角形（ 2）渐开线与三角形（ 3）矩形与渐开线矩形、渐开线与三角形薄壁套筒与花键轴相联接，宜采用（i） 矩形齿 （ 2 ）渐开线齿（ 3）三角形齿（ 4）矩形齿与渐开线齿6-i7 滑动齿轮与轴采用矩形花键联接,轴的材料为45 钢,调质处理,齿轮材料为40Cr钢经高频淬火硬度为5055HRC,这时宜采用定心。（1）外径 （2）内径 （3）侧面6-i8 有一矩形花键联接,因需在载荷作用下频繁移动,故花键轴毂孔工作表面均

19、经热处理达到硬度50HRC，这时宜采用定心。（ 1）外径（2）内径（3）侧面6-19 某起重设备中用矩形花键联接， 轴的转速不高， 但要传递很大的 转矩，这时宜采用 定心。1）外径（2）内径（ 3）侧面 二、分析与思考题：6-20 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bXh和键的长度L是如何确定的？6-21 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？ 6-22 导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？ 6-23 普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？如果在进行普通平键 联

20、接强度计算时， 强度条件下不能满足， 可采用哪些措施？三、设计计算题1、2 相联接，在 1 上作轴向移动。 右半离合器的轮毂长 离合器及轴的材料6-24 图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴 空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴 该轴传递的转矩 T=1200N m,轴径d1=80mm , 度Li=i30mm，行程li=60mm，工作中有轻微冲击， 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2.强度校核材料均为钢，N3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 L1+I1。p=110MPa

21、。k=0.5h=0.5 x 14mm=7mm ,工作时有轻微冲击，查主教材表6-2 ,取bl=L-b=180mm-22mm=158mm。2000T2000咒1200kld =27.1 MP a 故此键联接能满足强度要求。 注：解中有两处错误(T=MP7X158X80p请指出错处并说明原因。6-25用键联接。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 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。130bQ题6-25图1/题6-26图6-26图示的灰铸铁 V带轮，安

22、装在直径 d=45mm的轴端，带轮 基准直径dd=250mm，工作时的有效拉力 Fe=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。6-27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（T p=100MPa，试计算两种联接各允许传递的转矩。6-28轴与轮毂采用两个Z2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F0=loOkN，转矩T=12kN m,载荷平稳。试验算此

23、联接是否可靠。四、结构设计与分析题6-29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、7ZC）传递双向转矩的切向键联接d）楔键联接e）半圆键联接o25f）圆锥销定位题 6-29 图第八章 带传动一、 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传动。（3）带的预紧力8-2 在一般传递动力的机械中， 主要采用1 ）平带 （ 2）同步带 （3）V 带 （4）多楔带8-3 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40（4）没有接

24、头8-4 V 带传动中，带截面楔角为40，带轮的轮槽角应（ 1 ）大于（2）等于（ 3）小于O(3)V1VV28-5 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 VV28-6 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）带在轮上打滑 （4）带的弹性滑动3）带绕8-7 带传动工作时产生弹性滑动是因为 _（ 1 ）带的预紧力不够（2）带的紧边和松动拉力不等过带轮时有离心力（ 4）带和带轮间摩擦力不够8-8 带传动打滑总是2）在大轮上先开始（ 3）在

25、两轮上同时（ 1）在小轮上先开始 开始 8-9 带传动中， 带每转一周， 拉应力是1）有规律变化2）不变的 （3）无规律变化的8-10 带传动中，若小带轮为主动轮， 处。（1）进入主动轮 退出从动轮则带的最大应力发生在带2）进入从动轮3）退出主动轮（1）使结构紧凑 间有足够摩擦力 8-12 （1） 度 8-13带的型号2）带的速度（3）主动轮转速（ 4）传动化8-11 V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了2）限制弯曲应力（3）保证带和带轮接触面（ 4）限制小带轮上的包角用提高带传动功率是不合适的。适当增大预紧力 F0 （2） 增大轴间距 a （3）增加带轮表面粗糙 （ 4）增大小带

26、轮基准直径 ddV 带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是8-14（1） 向带传动采用张紧装置的目的是 。减轻带的弹性滑动（ 2）提高带的寿命 （ 3）改变带的运动方（ 4）调节带的预紧力 、 分析与思考8-15 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？8-16 带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？ 8-17 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？ 8-18 弹性滑动的物理意义是什么？如何计算弹性滑动率？ 8-19 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？8-20带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是

27、什么?速v（6）8-228-21说明带传动设计中，如何确定下列参数：（1）带轮直径（2）带（3）小带轮包角a1（ 4）张紧力F0带的根数z （6）传动比I。8-23为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的?在多根V带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？67试分析带传动中心距a、预紧力8- 24F0及带的根数z的大小对带传动的工作 能力的影响。8-25 一带式输送机装置如图所示。已知 小带轮基准直径 ddi=140m m,大带轮基 准直径 dd2=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

28、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，280mm ；200mm ；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dd2减小到（2）将小带轮基准直径ddi增大到（3）将鼓轮直径D增大到350mm。三、设计计算题8-26 已知一窄V带传动，主动轮转速，n1=1460 r/rain，两带轮基准直 径 ddl=140mm， dd2=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。8-27 某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动，电动机转

29、速ni=1440r/min，主轴箱负载为 4.0kW，带轮基准直径 ddi=90mm，dd2=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- 28 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 F1=2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧 力F。8-29 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ni=l460r/min，减速器输入轴转速为 400r/min，

30、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8-30图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处， 并改a)平带传动正。b)V带传动题8-30图8-31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。35电题8-31图第九章齿轮传动一、 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O（2）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（3）链传动（4）齿轮传动广的是（1）带传动9-3

31、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， 并且起到过载安全保护作用的传动是（ 1） 带传动 （2）链传动 （ 3）齿轮传动9-5 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀（ 2）轮齿折断（ 3）齿面磨粒磨损（ 4 ）齿面胶（1）合9-6 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9-7 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9-8 齿轮因齿面塑性变

32、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）润滑油粘度较高的硬齿面9-9 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免 失效。1）胶合（2）磨粒磨损 （3）齿面点蚀 （ 4）轮齿折断9-10 设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度主要针对的失效形 式是 。2）轮齿疲劳折断（ 3）齿面点蚀（1）齿面塑性变形一般弯 的影响。（ 4） 磨损9-11 磨损尚无完善的计算方法， 故目前设计开式齿轮传动时， 曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑 1）齿面点蚀（ 2）齿面塑性变形 （ 3）磨面磨损（4）齿面胶合9-12 对齿轮轮齿材料性能的基本要求

33、是1）齿面要硬， 齿芯要韧（2）齿面要硬， 齿芯要脆2）齿面要软， 齿芯要脆 （ 4）齿面要软， 齿芯要韧 9-13 设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般使小齿轮齿面硬度HRS ，和大齿轮齿面硬度 HBR 2的关系为(1) HBSiHBS29-14 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o2）滚齿、磨齿、表面淬火9-15 一材料为 45 钢要求 6 级精度的硬齿面齿轮，其制造工艺过程可 在齿坯加工以后顺序进行 （1）滚齿、表面淬火、磨齿3） 渗碳淬火、 滚齿、磨齿

34、（4）渗碳淬火、 磨齿，除了考9-16 选择齿轮毛坯的成型方法时（锻造、铸造、轧制圆钢等） 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） 齿轮在承上的位置KA 不包含对齿轮实际承受载9- 17 计算载荷中的使用系数 荷的影响（ 1）工作机性能（2）原动机性能 （3）载荷变动情况（5）9-18齿轮制造及装配误差1）减小齿间载荷分配不均2）减小齿向载荷的分布不均对于重要的齿轮传动，可将齿轮进行齿顶修缘，目的是减小附加动载荷9-19 与 _ （ 1）齿面粗糙度（2）润滑油粘度 （3）齿轮制造精度齿轮传动中，齿间载荷分配不均，除与轮齿变形有关外

35、，还主要 有关。9-20 有 A、B 两对齿轮传动，材料、热处理和制造精度相同，但 齿轮重合度较大。 则齿间载荷分配系数 K01）A 对较大 （2）B 对较大 （3）A、B 对齿轮相同9-21计算载荷中的齿向载荷分布系数Kb与无关。齿轮所在轴的刚度 （ 2）齿轮在轴上的位置工作机性能 （ 4）齿轮的宽度 （ 5）齿面硬度9-22齿面降低齿轮传动中向载荷分布不均的程度，可以 。增大重合度 （ 2）进行轮齿齿顶修缘（3）将轮齿作鼓形修整降低齿轮支承系统的刚度齿轮接触强度计算中的弹性系数Ze反映了对齿面接触9-24 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

36、角 （ 3）分度圆螺旋角9-25 斜齿轮接触强度计算中的重合系数Ze，考虑了重合度对单位齿宽（1）（4）9-23 应力的影响。（ 1） 齿轮副强度的极限 （2）齿轮副材料的弹性模量和泊松比2） 齿轮副材料的弹性极限（ 4）齿轮副材料的度载荷的影响它（1）O与端面重合度和纵向重合度有关2）只与端面重合度有关(3)9-26与纵向重合度有关齿轮抗弯强度计算中的重合度系数Ye与有关。齿高（ 2）齿宽 （ 3）端面重合度（ 4）纵向重合度斜齿圆柱齿轮强度计算中的螺旋系数Zb和丫B是考虑接触线倾9- 27斜对轮齿强度的影响，它的值为 （1）ZB1，YB1（2）ZB1, YB1, Y B 1（4） ZB19

37、-28 齿轮抗弯曲计算中的齿形系数 YFa 反映了 度的影响。（ 1 ）轮齿的形状2）轮齿的大小3）齿面强度对抗弯强（ 4）齿面粗糙度9-29标准直齿圆柱齿轮的齿形系数丫 Fa取决于1 ）模数 （2）齿数 （ 3）齿宽系数4）齿面硬度9-30 齿轮抗弯强度计算中的应力修正系数 根应力的影响。（1）齿根过渡曲线处的应力集中 （Y Sa 不包含弯曲应力外其余应力对齿（ 2） 齿面硬度9-31 一减速齿轮传动，主动轮 1 用的 45 钢调质，从动轮 2 用 45 钢正 火，则它们的齿面接触应力的关系是（1 ）CTH1cTH29-32 一标准值齿圆柱齿轮传动， 主动轮 1 和从动轮 2 材料的热处理硬

38、 度相同，齿数Z1 C F2 （2） C F1=C F2 （3） C F1C F29-33 有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮 1 和齿轮 2 的齿数分别为 Z1和Z2且Zi Z2。若两齿轮的许用接触力和许用弯曲应力相同，则1）o两齿轮接触强度相等，齿轮 2比齿轮 1 抗弯强度高两齿轮抗弯强强度相等， 齿轮 2 比齿轮 1 接触强度高齿轮 1 和齿轮 2的接触强度和抗弯强度均相等。齿轮 1 和齿轮 2 的接触强度和抗弯强度都高。9-34为了有效地提高齿面接触强度， 可1）保持分度圆直径不变而增大模数2）增大分度圆直径（2）9-35 软齿面钢制齿轮，精度等级为 下提高其接触强度，在下列措施中，最有效

39、的是保持分度圆直径不变而增加齿数 有一传递动力的闭式直齿圆柱齿轮传动， 现设计主、 从动轮均为 7 级。如欲在中心距和传动不变的条件1）增大模数（2）提高主、从动轮的齿面硬度3）提高加工精度的等级（ 4）增大齿根圆角半径9-36 设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮的宽一些， 其目的是 。2）为了使传动更平稳（ 1） 使小齿轮和大齿轮的强度接近相等2） 为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度9-37 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（ 2）使大、小齿轮的磨损程度都减小9-38设计变位齿轮传动时，若齿轮的变位系数分别

40、为Xi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 03般在8度25度范围内选太大则会引起1）啮合不良（ 2）制造困难3）轴向力太大取，3太小斜齿轮传动的优点不明显，传动平稳性下降当齿轮的材料和热处理一定的情况下，许用应力的值与可靠度及9-41 当齿轮的材料和热处理一定时,许用弯曲应力在 值较大。轮齿单向弯曲齿轮双向运转情况下的1）3）2）齿轮在传动中为惰轮（4）齿轮是行星轮（3）9- 40寿命要求的关系是 。（ 1）可靠度要求越高,许应力值越大（2）寿命要求越大,许用力值越大（ 3）可靠度和寿命要求越高,许用应力值越站9-42分析与思考题在进行齿轮强度计算时， 为什

41、么要引入载荷系数 K ？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,Kv 反9- 43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？9-44为什么要引入齿间载荷分配系数Ka,它取决于哪些因素?9-45齿轮强度计算中为什么要引入齿向载荷分布系数K 3,它的值主要受哪些因素的影响？可采取哪些措施来减小齿向载荷分布不均的 程度？9-46 对相对两支承非对称布置的齿轮传动,从减小齿向载荷分布不均 的角度考虑,齿轮应远离还是靠近转矩输入端来布置？ 9-47 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

42、？9-48试说明节点区域系数 Zh的物理意义，它对齿面接触影响如何？ 与齿轮哪些参数有关？Ze和9-49为什么齿轮接触强度和抗弯强度计算分别引入重合度系数 Ye?在强度公式中还有什么系数与重合度有关，说明重合度对接触强 度和抗弯强度的影响。是如9-50试说明齿形系数YFa的物理意义，它与齿轮的哪些参数有关， 何影响齿轮抗弯强度的？9-51试说明应力修正系数 Ysa的物理意义。它考虑了哪些因素对抗弯强 度的影响？9-52试说明变位系数对接触强度和抗弯强度的影响在齿轮强度公式中 是如何体现的？9-53试说明齿轮制造精度对齿轮接触强度和抗弯强度的影响在强度计 算公式中是怎样体现的？（齿轮1主动）。O

43、t/2Oi9-54在下列各齿轮受力图中标注各力的符号题9-54图已知主动轮1为左旋，转9-55两级展开式齿轮减速器如图所示。向ni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卜 4.1 J 1T11卄 X J丄、4齿轮的轴向力Fa、径向力Fr,和圆周力Ft,的方向(圆周力的方向分别 用符号或表示向内或向外肾I : 4Mhill-题9-55图9- 56 图示定轴轮系中，已知齿数zi=Z3=25, Z2=20 ,齿轮，转速ni=450r/min，工作寿命Lh=2000h。若齿轮1为主动且转向不变，试问：(1)齿轮2在工作过程

44、中轮齿的接触应力和弯曲应力的应力比 各为多少？齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2各为多少？d h时有何9- 57直齿轮传动与斜齿轮传动在确定许用接触应力 区别？9-58对齿轮进行正、负变位修正，轮齿的抗弯能力有何变化9-59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？9-60圆弧齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有哪些优点什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的45齿三、设计计算题9-61 一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为 钢，软齿面，齿轮精度等级为 8-7-7FL 。已知法面模数 mn=31mm ， 数 Zi

45、=30, z2=93，螺旋角 3 =13.82 ，齿宽 Bi=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 。9-62在上题的齿轮传动中，小齿轮调质处理，齿面硬度为220240HBS，大齿轮常化处理，齿面硬度为 190210HBS，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。9-63设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为bHi=700MPa , b H2 =600MPa ,求得

46、中心距 a=100mm ;现改用b H1=600MPa， b H2=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。9-64 一直齿圆柱齿轮传动， 已知 zl=20，z2=60，m=4mm，B1=45mm， B2=40mm， 齿轮材 料为锻钢 ，许用接 触应力 bH1=500MPa， b h2=430MPa ,许用弯曲应力b f1=340MPa , b f 2=28OMPa，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 ）。9-65 设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率 P1=7.5kW

47、 ， 小齿轮主动，转速 n1=1450r/min，齿数Z1 =26, Z2=54，双向传动，工作 寿命Lh=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。9-66 设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率Pl=40kW ，转速n1=2800r/min，传动比i=3.2，工作寿命Lh=1000h，小齿轮作悬臂布置， 工作情况系数 KA=1.25。9-67 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n 1=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，

48、 工作寿命为 5年（每年 250个工作日 ）。四、结构设计与分析题一标准斜齿圆柱齿轮的局部结构如图所示。已知法面模数齿数z=52，螺旋角3 =13 10 25，精度等级为 8-7-7HK9-68mn=5mm,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。惟蜀硕U1Fn仏iIVft向舍差ii楚践T禺艮度5武储起浏片數* 1BO题9-68图第十章蜗杆传动一、 选择题10- 1在蜗杆传动中，如何模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径, 将使。(2)传动效率降低，蜗(1) 传动效率提高，蜗杆刚度降低4）传动效率和蜗杆刚度提高 （ 3）传动效率和蜗

49、杆刚度都提高 杆刚度都降低i0-2 在蜗杆传动中，其他条件相同，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是错误的。i0-3 计算蜗杆传动的传动比时， 公式i)i=w i/w2(2) i=ni/n2(3)i=d 2/d3(4) i=Z2/Zi10-4阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是(1) mti=mt2 , a ti= a t2 , Y + 3 =90(2) mni=mn2, a ni=a n22) mxi=mt2 ,a xi=a t2 ,Y +3 =90(3) mxi=mt2 , a

50、xi= a t2Y =3i0-5值。为了减少蜗轮滚刀型号，有利于刀具标准化，规定为标准（1 ）蜗轮齿数（2）蜗轮分度圆直径3）蜗杆头数10-6（ 3）蜗杆分度圆直径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10-7最易发生。（ 4）同时对蜗杆、蜗轮进行变位蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中（1）点蚀与磨损（2）胶合与磨损（3）轮齿折断与塑性变形i0-8 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蜗轮齿根抗弯强度（ 2）蜗杆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齿根抗弯强度 （4

51、） 蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度10- 9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，造成环境污染防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降 防止蜗杆蜗轮发生热变后， 正确啮合受到破坏分析与思考10-10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， 仅将蜗轮齿数由Z2=6O增加到Z2 =66, 则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？ 10-11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 哪些措施改善散热条件？10-12写出蜗杆传动的热平衡条件式，并说明式中各符号意义。a)10- 13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b)题10-13图?