机械设计习题

1、机械设计习题目 录 第一章 绪论第二章 挠性传动 第三章 齿轮传动第四章 蜗杆传动 第五章 轴 第六章 滚动轴承第七章 联轴器和离合器 第八章 螺纹联接及螺旋传动第九章 键、花键和销联接第一章 绪论 分析与思考题1-1 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。1-2 机械设计课程研究的内容是什么?1-3 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?1-4 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?1-5 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?1-6 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?1-7 机

2、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?第二章 挠性传动一、 选择题2-1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2-2 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2-3 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

3、寸小 （3）有楔形增压作用（4）没有接头2-4 V带传动中，带截面楔角为40°，带轮的轮槽角应_ 40°（1）大于 （2）等于 （3）小于2-5 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>V>V2 (3)V1<V<V2 (4)V1=V>V22-6 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2-7 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

4、的紧边和松动拉力不等 （3）带绕过带轮时有离心力 （4）带和带轮间摩擦力不够2-8 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2-9 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2-10 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2-11 V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_。（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2-12 用_提高带传动功

5、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dd2-13 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）传动化2-14 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）调节带的预紧力二、 分析与思考2-15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？2-16带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？2-17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？2-18弹性滑动的物理意义是什么？如

6、何计算弹性滑动率？2-19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？2-20带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是什么？2-21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a1 （4）张紧力F0（2） 带的根数z (6)传动比I。2-22 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？2-23 为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的？2-24 试分析带传动中心距a、预紧力F0及带的根数z的大小对带传动的工作能力的影响。2-25一带式输送机装置如图所示。已知小带轮基准直径dd1=140mm，大带轮基准直径dd2=40

7、0mm，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， 题2-25图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280mm； (2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm； (3)将鼓轮直径D增大到350mm。 三、设计计算题2-26 已知一窄V带传动，主动轮转速，nl=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

8、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。2-27 某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动，电动机转速n1=1440r/min，主轴箱 负载为4.0kW，带轮基准直径ddl=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。2-28 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F0。2-29 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

9、为电动机，额定功率P=11 kW，转速nl=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2-30 图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。 a)平带传动 b)V带传动 题2-30图 2-31 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。 题2-31图    第三章 齿 轮 传 动一、 选择题3-1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 （

10、3）齿轮传动 （4）摩擦轮传动3-2 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3-3 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3-4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3-5一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3-6一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

11、3-7 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（1） 齿面胶合3-8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）润滑油粘度较高的硬齿面3-9 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3-10 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_。（1）齿面塑性变形 （2）轮齿疲劳折断 （3）齿面点蚀（1） 磨损3-11 磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传

12、动时，一般弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的办法以考虑_的影响。（1）齿面点蚀 （2）齿面塑性变形 （3）磨面磨损 （4）齿面胶合 3-12对齿轮轮齿材料性能的基本要求是_。（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3-13 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HBR2的关系为_。（1）HBS1<HBS2 （2）HBS1BS2 HBS1>HBS2 3-14 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

13、（3）小齿轮调质，大齿轮正火 （4）小齿轮正火，大齿轮调质3-15 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 （2）滚齿、磨齿、表面淬火（3） 渗碳淬火、滚齿、磨齿 （4）渗碳淬火、磨齿3-16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） 齿轮在承上的位置3-17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（5） 齿轮制造及装配误差3-18对于重要的齿轮传

14、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 （2） 减小附加动载荷3-19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3-20 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K0_。（1）A对较大 （2）B对较大 （3）A、B对齿轮相同3-21 计算载荷中的齿向载荷分布系数K与_无关。（1） 齿轮所在轴的刚度 （2）齿轮在轴上的位置（2） 工作机性能 （4）齿轮的宽度 （5）齿面硬度3-22 齿面降低齿轮传动中向载荷分布不均

15、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3-23 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3-24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）分度圆压力角 （3）分度圆螺旋角3-25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载荷的影响它_。（1） 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） 与纵向重合度有关3-26 齿轮抗弯强度计算

16、中的重合度系数Ye与_有关。（1）齿高 （2）齿宽 （3）端面重合度 （4）纵向重合度3-27 斜齿圆柱齿轮强度计算中的螺旋系数Z和Y是考虑接触线倾斜对轮齿强度的影响，它的值为_ 。（1）Z>1，Y>1 （2）Z<1, Y<1 (3) Z>1, Y<1(4) Z<1, Y>13-28 齿轮抗弯曲计算中的齿形系数YFa反映了_对抗弯强度的影响。（1）轮齿的形状 （2）轮齿的大小 （3）齿面强度（4） 齿面粗糙度3-29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3-30 齿轮抗弯强度计算

17、中的应力修正系数YSa不包含_对齿根应力的影响。（1）齿根过渡曲线处的应力集中 （2）弯曲应力外其余应力（2） 齿面硬度3-31一减速齿轮传动，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）H1<H2 (2) H1=H2 (3) H1>H23-32 一标准值齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2材料的热处理硬度相同，齿数Z1<Z2,则它们的齿根弯曲应力_。（1）F1>F2 (2) F1=F2 (3) F1<F23-33 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Z1< Z2。若两齿轮的许用接

18、触力和许用弯曲应力相同，则_。（1） 两齿轮接触强度相等，齿轮2比齿轮1抗弯强度高（2） 两齿轮抗弯强强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高（3） 齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等。（4） 齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度都高。3-34 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） 保持分度圆直径不变而增加齿数3-35 有一传递动力的闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级为7级。如欲在中心距和传动不变的条件下提高其接触强度，在下列措施中，最有效的是_。（1）增大模数 （2）提高主、从动轮的齿面硬

19、度（3） 提高加工精度的等级 （4）增大齿根圆角半径3-36 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_。（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（2） 为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度3-37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3-38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>03-39

20、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角一般在8度25度范围内选取，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（3） 传动平稳性下降3-40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3-41当齿轮的材料和热处理一定时，许用弯曲应力在_情况下的值较大。（1）轮齿单向弯曲 （2）齿轮在传动中为惰轮 （3）齿轮双向运转 （4）齿轮是行星轮二、 分析与思考题3-42 在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系

21、数K？3-43 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？3-44 为什么要引入齿间载荷分配系数K，它取决于哪些因素？3-45 齿轮强度计算中为什么要引入齿向载荷分布系数K，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？3-46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？3-47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？3-48试说明节点区域系数ZH的物理

22、意义，它对齿面接触影响如何？它与齿轮哪些参数有关？3-49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Ze和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。3-50试说明齿形系数YFa的物理意义，它与齿轮的哪些参数有关，是如何影响齿轮抗弯强度的？3-51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？3-52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？3-53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？3-54 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号(齿轮1主动)。 题3-54

23、图3-55 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nl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)。题3-55图3-56 图示定轴轮系中，已知齿数z1=z3=25，z2=20，齿轮，转速nl=450r/min，工作寿命Lh=2000h。若齿轮1为主动且转向不变，试问：题3-56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?3-57 直

24、齿轮传动与斜齿轮传动在确定许用接触应力H时有何区别?3-58 对齿轮进行正、负变位修正，轮齿的抗弯能力有何变化?3-59 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?3-60 圆弧齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有哪些优点?为什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的? 三、设计计算题3-61 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mn=31mm，齿数z1=30，z2=93，螺旋角=13.82°，齿宽B1=85mm，B2=80mm，转速n1=1440r/m

25、in，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。3-62 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。3-63 设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为H1=700MPa，H2 =600MPa，求得中心距a=100mm；现改用H1=600MPa，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。3-64 一直

26、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H1=500MPa，H2=430MPa，许用弯曲应力F1=340MPa， F2=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)。3-65 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=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。3-66 设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率Pl

27、=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。3-67 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3-68 一标准斜齿圆柱齿轮的局部结构如图所示。已知法面模数mn=5mm，齿数z=52，螺旋角=13°1025，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

28、数值。题3-68图 第四章 蜗杆传动一、 选择题4-1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_。（1） 传动效率提高，蜗杆刚度降低 （2）传动效率降低，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4-2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4-3 计算蜗杆传动的传动比时，公式_是错误的。（1）i=w1/w2 (2) i=n1/n2 (3)i=d2/d3 (4) i=Z2/Z14-4 阿

29、基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是_。（1） mt1=mt2 ,t1=t2 ,+=90° (2) mn1=mn2, n1=n2 =（2） mx1=mt2 ,x1=t2 ,+=90 （3）mx1=mt2 ,x1=t2 ,=4-5为了减少蜗轮滚刀型号，有利于刀具标准化，规定_为标准值。（1）蜗轮齿数 （2）蜗轮分度圆直径 （3）蜗杆头数（3） 蜗杆分度圆直径4-6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（4） 同时对蜗杆、蜗轮进行变位4-7 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中_最易发生。（1）点蚀与磨损 （2）胶合与磨损 （

30、3）轮齿折断与塑性变形4-8 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) 蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度4-9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（2） 防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化（3） 防止蜗轮材料在高温下力学性能下降（4） 防止蜗杆蜗轮发生热变后，正确啮合受到破坏二、 分析与思考4-10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

31、=60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？4-11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？4-12写出蜗杆传动的热平衡条件式，并说明式中各符号意义。4-13 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、蜗轮所受各分力的方向。 a) b)题4-13图 4-14 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?4-15 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

32、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?题4-15图  4-16 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?4-17 选择蜗杆、蜗轮材料的原则是什么?4-18 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?4-19 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?4-20 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4-21 图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，轮1

33、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=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10N·m，问重物的重量是多少?题4-21图 题4-22图4-22 蜗轮滑车如图所示，起重量F=10kN，蜗杆为双头，模数m=6.3mm，分度圆直径dl=63mm，蜗轮齿数z2=40，卷简直径D=148mm，蜗杆传动的当量摩擦系数fv=0.1，轴承、溅油和链传动的功率损失为8，工人加在链上的作用力F=200N。试求链轮直径D，并验算蜗杆传动是否自锁。4-23 试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率P1=8.5kW，主动轴转速，nl=

34、1460r/min，传动比i=20，载荷平稳，单向工作，长期连续运转，润滑情况良好，工作寿命Lh=15000h。4-24 已知一蜗杆传动，蜗杆为主动，转速nl=1440r/min，蜗杆头数zl=2，模数m=4mm，蜗杆直径系数q=10，蜗杆材料为钢，齿面硬度大于45HRC，磨削，蜗轮材料为铸锡青铜，求该传动的啮合效率。4-25 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P1=7.5kW，蜗杆转速n1=970r/min，传动比i=18，由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材料为20Cr钢，渗碳淬火，硬度大于58HRC。蜗轮材料为ZCuSnl0P1，金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8小时，工作寿命为7

35、年(每年250个工作日)。第五章 轴一、选择与填空题5-1 轴上安装有过盈联接零件时，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5-2 某45钢轴的刚度不足，可采取_措施来提高其刚度。 (1)改用40Cr钢 (2)淬火处理 (3)增大轴径 (4)增大圆角半径5-3 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数是考虑_。 (1)材料抗弯与抗扭的性能不同 (2)弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同 (3)强度理论的要求5-4 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 。 (1)静强度 (2)刚度 (3)疲劳强度 (4)耐冲击性能二、分析与思

36、考题5-5 何为转轴、心轴和传动轴?自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴?5-6 试说明下面几种轴材料的适用场合：0235-A，45，1Crl8Ni9Ti，Qr600-2， 40CrNi。5-7 轴的强度计算方法有哪几种?各适用于何种情况?5-8 按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时，危险截面应如何确定?确定危险截面时考虑的因素有何区别?5-9 为什么要进行轴的静强度校核计算?这时是否要考虑应力集中等因素的影响?5-10 经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度?5-11 何谓轴的临界转速?轴的弯曲振动临界转速大小与哪些因素有关?5-1

37、2 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?三、设计计算题5-13 已知一传动轴的材料为40Cr钢调质，传递功率P=12kW,转速，n=80r/min。试： (1)按扭转强度计算轴的直径； (2)按扭转刚度计算轴的直径(设轴的允许扭转角0.5(°)/m)。5-14 直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等，设两轴的材料相同，试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分率。5-15 图示为一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图，输入轴由左端看为逆时针转动。已知Ft1=5000N，Fr1=1690N，Fa1=676N，dml=120mm，

38、dm2=300mm，Ft3=10000N，Fr3=3751N，Fa3=2493N，d3=150mm，l1= l 3=60mm，l2=120mmm，l4= l5= l6=100mm。试画出输入轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。题5-15图5-16 根据题5-15中的已知条件，试画出中间轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。5-17 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和结构如图所示。轴的材料为45钢，调质处理，轴单向运转，齿轮与轴均采用H7/k6配合，并采用圆头普通平键联接，轴肩处的圆角半径均为r=1.5m

39、m。若已知轴所受扭矩T=292N·m，轴的弯矩图如图所示。试按弯扭合成理论验算轴上截面和的强度，并精确验算轴的疲劳强度。题5-17图四、结构设计与分析题5-18 试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。题5-18图 5-19 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。题5-19图第六章 滚动轴承一、选择与填空题6-1 说明下列型号滚动轴承的类型、内径、公差等级、直径系列和结构特点：6306、51316、N316/P6、30306、6306/P5、30206，并指出其中具有下列特征的轴承： (1)径向承载能力最高和最低的轴承分别是_和_； (2

40、)轴向承载能力最高和最低的轴承分别是_和_； (3)极限转速最高和最低的轴承分别是_和_； (4)公差等级最高的轴承是_； (5)承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是_。6-2 若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷_基本额定动载荷。 (1)大于 (2)等于 (3)小于6-3 在保证轴承工作能力的条件下，调心轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为_，而深沟球轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为_。 (1)34 (2)816 (3)1°2° (4)2°3°6-4 滚动轴承的内径和外径的公差带均为_，而且统一采用上偏差为_，下偏

41、差为_的分布。6-5 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)提高轴承的使用寿命6-6 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的_来选择。 (1)转速n (2)当量动载荷P (3)轴颈圆周速度v (4)内径与转速的乘积dn6-7 若滚动轴承采用脂润滑，则其装脂量一般为轴承内部空间容积的_。二、分析与思考题6-8 滚动轴承共分几大类型?写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承能承受何种载荷(径向或轴向)。6-9 为什么30000型和70000型轴承常成对使用?成对使用时，什么叫正装及反装?什么叫“面对面”及“背

42、靠背”安装?试比较正装与反装的特点。6-10 滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别?按公式L=(C/P)计算出的L是什么含义?6-11 滚动轴承基本额定动载荷C的含义是什么?当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏?为什么?6-12 对于同一型号的滚动轴承，在某一工况条件下的基本额定寿命为L。若其它条件不变，仅将轴承所受的当量动载荷增加一倍，轴承的基本额定寿命将为多少?6-13 滚动轴承常见的失效形式有哪些?公式L=(C/P)是针对哪种失效形式建立起来的?6-14 你所学过的滚动轴承中，哪几类滚动轴承是内、外圈可分离的?6-15 什么类型的滚动轴承在安装时要调整轴承

43、游隙?常用哪些方法调整轴承游隙?6-16 滚动轴承支承的轴系，其轴向固定的典型结构形式有三类：(1)两支点各单向固定；(2)一支点双向固定，另一支点游动；(3)两支点游动。试问这三种类型各适用于什么场合?6-17 一高速旋转、传递较大功率且支承跨距较大的蜗杆轴，采用一对正装的圆锥滚子轴承作为支承，是否合适?为什么?6-18 滚动轴承的回转套圈和不回转套圈与轴或机座装配时所取的配合性质有何不同?常选用什么配合?其配合的松紧程度与圆柱公差标准中相同配合有何不同?6-19 在圆锥齿轮传动中，小圆锥齿轮的轴常支承在套杯里，采用这种结构形式有何优点?6-20 滚动轴承常用的润滑方式有哪些?具体选用时应如

44、何考虑?6-21 接触式密封有哪几种常用的结构形式?分别适用于什么速度范围?6-22 在唇形密封圈密封结构中，密封唇的方向与密封要求有何关系?三、设计计算题6-23 如图所示，轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的7209AC轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N，径向力Fre=3052N，轴向力Fae=2170N，转速n=300 r/min，载荷系数fP=1.2。试计算两个轴承的基本额定寿命(以小时计)。(想一想：若两轴承反装，轴承的基本额定寿命将有何变化?)题6-23图 6-24 一根装有小圆锥齿轮的轴拟用图示的支承方案，两支点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。圆锥齿轮传递的功率P=

45、4.5kW(平稳)，转速n=500r/min，平均分度圆半径rm=100mm，分锥角=16°，轴颈直径可在2838mm内选择。其它尺寸如图所示。若希望轴承的基本额定寿命能超过60000h，试选择合适的轴承型号。6-25 6215轴承受径向载荷Fr=45.6kN，轴向载荷Fa=6.3kN，载荷平稳，试计算其当量动载荷P。若在此当量动载荷作用下要求该轴承能正常旋转106转，其可靠度约为多少?题1324图第七章 联轴器和离合器一、选择与填空题7-1 试查手册确定下列联轴器的相对位移补偿量范围。类型位移滑块联轴器弹性柱销联轴器齿式联轴器轮胎联轴器补偿量范围x/mm  &#

46、160; y/mm    /(°)    7-2 牙嵌离合器的许用压力和许用弯曲应力与_有关。 (1)工作情况系数KA (2)接合时的转速状态 (3)牙的形状 (4)牙的数量7-3 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是_，其刚度多随载荷增大而_。7-4 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形，这是为了_。 (1)减轻盘的磨损 (2)提高盘的刚性 (3)使离合器分离迅速 (4)增大当量摩擦系数二、分析与思考题7-5 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别?各用于什

47、么场合?7-6 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点?各适用于什么场合?7-7 在下列工况下，选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。 (1)载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望联轴器寿命较长。 (2)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。 (3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。 (4)机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。7-8 十字轴万向联轴器适用于什么场合?为何常成对使用?在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等?7-9 在联轴器和离合器设计计算中，引人工作情况系数KA

48、是为了考虑哪些因素的影响？7-10 选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面的因素?7-11 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点?各适用于什么场合?7-12 多盘摩擦离合器的许用压力p与哪些因素有关?为什么?三、设计计算题7-13 有一链式输送机用联轴器与电动机相联接。已知传递功率P=15kW，电动机转速n=1460r/min，电动机轴伸直径d=42mm。两轴同轴度好，输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的类型和型号。7-14 一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相联接，原动机为电动机，减速器输出轴的转速n=200r/min，传递的转矩T=1000N·m，两轴工作时有少量偏移

49、，试选择此联轴器的类型和型号。7-15 一机床主传动换向机构中采用多盘摩擦离合器。已知外摩擦盘5片，内摩擦盘4片，摩擦盘接合面内径D1=60mm，外径D2=110mm，传递功率P=4.4kW，转速n=1214r/min，摩擦盘材料为 淬火钢，在油中工作，每小时接合约120次。试求此离合器所需的轴向总压力F，并验算此离合器。7-16 一剪切销安全联轴器如图所示，传递转矩Tmax=800N·m，销钉直径d=6mm，销钉材料用45钢正火，销钉中心所在圆的直径D=100mm，销钉数z=2，取=0.7B。试求此联轴器在载荷超过多大时方能起到安全保护作用。题7-16图第八章 螺纹联接及螺旋传动一

50、、选择题8-1 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8-2 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8-3 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）矩形螺纹8-4 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8-5 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（

51、3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接8-6 在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_。（2） 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8-7 螺纹联接防松的根本问题在于_。（1）增加螺纹联接能力 （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8-8 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 （2）增加被联接件的刚性（4） 减小螺栓的刚性 8-9 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，则_。（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8-10 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