天津理工大学机械设计总复习

1、总复习第1、2、3章1、静载荷大小方向不随时间变化或变化很小的载荷2、变载荷随时间作周期性或非周期性变化的载荷3、设计计算中涉及名义载荷和计算载荷 计算载荷(Fc、Pc、Tc)=载荷系数×名义载荷4、在变应力下，零件的主要失效形式为：疲劳破坏。5、静应力只能由静载荷产生，变应力可能由变载荷或静载荷产生。6、疲劳极限在循环特性一定的变应力作用下经过N次循环作用 而不发生疲劳破坏的最大应力称为疲劳极限 (srN或trN) 7、疲劳曲线循环次数N与疲劳极限srN或trN之间的关系曲线作业3-1某材料的对称持久疲劳极限-1 = 180 Mpa,循环基数N0 = 107,m=9,试求循环次数分

2、别为6000，35000，730000次时的有限寿命疲劳极限。解：1. 2. 3. 第6章 螺纹联接1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是_（4）_。（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹2、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是_（1）_。（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹3、在常用的螺纹联接中，用于联接的螺纹是_（1）_。（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹4、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_（2）_。（1） （2） （3） 5、为了保证联接

3、的紧密性和刚性，F”>06螺纹联接防松的根本问题在于_（3）_。 （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作业：6-3图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，装配时控制预紧力，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数s=0.2，试确定所需螺栓的直径。解：预紧力：螺栓性能：4.6级 螺栓许用应力：计算危险截面计算直径： 选择螺栓：M20 p=2.5mm d2=18.376mm d1=17.294m H=0.866P=0.866*2.5=2.165mm 满足要求第7章 键、花键和销联接1、普通平键联接的主要用途是使轴与轮

4、毂之间（3）。（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2、键的剖面尺寸b*h通常是根据_（4）_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3、键的长度主要是根据_（2）_来选择。（1）传递转矩的大小 （2）轮毂的长度 （3）轴的直径4、普通平键联接的工作面是键的两侧面。作业7-1.图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩为1000N.m，齿轮和轴的材料为锻钢，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

5、类型和尺寸，并校核联接的强度。解：选择联轴器处的键 单圆头普通平键：键C20x12 长度125=5060Mpa故满足要求( )选择齿轮处的键 圆头普通平键：键25x14 长度80 =100120Mpa 故满足要求( )第11章 带传动1、带传动中，弹性滑动是怎样产生的？ 产生：由于拉力差引起的带的弹性变形而产生的滑动现象弹性滑动，弹性滑动是不可避免的，是带传动的固有特性。2、带传动中，打滑是怎样产生的？ 打滑是载荷F增加，（F1-F2）上升，弹性滑动区增大，当滑动角最大，静角=0，整个包角内全面的相对滑动称为打滑。打滑是可以避免的。3、带的楔角与带轮的轮槽角是否一样？为什么？ 不一样，胶带弯曲

6、时，楔角减小，为保证胶带和带轮工作面良好接触，带轮沟槽的轮槽角都小于带的楔角4、V带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应_（3）_40o。（1）大于 （2）等于 （3）小于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_（2）_。（1）v1=v2=v （2）v1vv2 （3）v1vv2 （4）v1=vv26 带传动工作时，带上所受应力有哪几种？最大应力在何处？带上所受应力：拉应力、离心应力、带弯曲而产生的弯曲应力。最大应力：紧边进入小带轮处。7、为什么限制带的速度？ V过小，当有效拉力一定时，P=FV，传动功率过小。V过大，由FC=gV2可知

7、，V越大，离心力FC越大，离心应力C越大，带与带轮之间的正压力越小，产生的有效拉力越小，容易打滑；同时，V过大，应力变化频繁，易产生疲劳破坏。第12章 齿轮传动1、标准圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于_（2）_。（1）模数 （2）齿数 （3）齿宽系数 （4）齿面硬度2、闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的主要失效形式是什么？设计计算准则是什么?闭式齿轮传动主要失效为：点蚀、轮齿折断、胶合软齿面：主要是点蚀、其次是折断，按H设计，按F校核硬齿面：与软齿面相反高速重载还要进行抗胶合计算开式齿轮传动主要失效为：轮齿折断、磨粒磨损，按F设计，增大m考虑磨损3、计算：圆周力径向力 轴向力中心距：分度圆：

8、转矩： p1：kw n1：r/min接触应力U=z2/z1弯曲应力：齿轮1、2只有YFa 和Ysa不同4、一减速齿轮传动，主动轮1用45调质钢，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关系为_(2) _。（1）H1<H2 (2) H1=H2 (3) H1>H25、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。若两齿轮的许用接触应力和许用弯曲应力相同（假设应力修正系数Ysa相同），则_（1）_。（1）两齿轮接触强度相同，齿轮2比齿轮1弯曲强度高 （2）两齿轮弯曲强度相等，齿轮2比齿轮1接触强度高 （3）齿轮1和齿轮2的接触强度和弯曲强度均相等

9、 （4）齿轮1比齿轮2的接触强度和弯曲强度都高（注： 如果许用接触应力不同，两齿轮接触强度的比较：就是比较许用接触应力，那个大，那个轮的接触强度高；如果许用弯曲应力不同，两齿轮弯曲强度的比较：就是看安全的富裕程度，即：,哪一个值大，哪一个弯曲强度高接触强度和弯曲强度的比较，就要通过计算看一看有没有失效的，失效的肯定是不安全的）6、点蚀通在进行齿面接触疲劳强度计算时，是以哪点为计算点？影响齿面接触疲劳强度的主要参数是什么？点蚀通常发生于：轮齿的节线附近的齿根表面在进行齿面接触疲劳强度计算时，是以哪点为计算点：节点影响齿面接触疲劳强度的主要参数是：d17、轮齿折断常发生于轮齿的什么部位？在进行齿根

10、弯曲疲劳强度计算时，是以哪点为计算点？影响齿面接触疲劳强度的主要参数是什么？轮齿折断常发生于轮齿的什么部位：受拉侧齿根在进行齿根弯曲疲劳强度计算时，是以哪点为计算点： 影响齿面接触疲劳强度的主要参数是:模数作业12-2.二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋，转向n1如图所示，1=15°，mn1=3mm，mn3=5mm，Z2=51，Z3=17。试求：(1) 低速级齿轮的螺旋线方向如何选择才能使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分；(2) 低速级齿轮的螺旋角应取多大才能使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消？解（1）解如图（2） 中间轴：不考虑效率/作业12-171 在

11、图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,已知:轴为输入轴,输入功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,转向如图所示,轴为输出轴;高速级齿轮参数为:模数mn1=3mm,齿数z1=21,z2=50,螺旋角1=12°743,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1=0.98,滚动轴承效率2=0.99.试解答: (1)确定齿轮2、3和4的轮齿旋向,要求使轴上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) 在图中标出各轴转向,并求出各轴所受转矩的大小. (3) 欲使轴上齿轮2和齿轮3的轴向力完全抵消,求齿轮3的

12、螺旋角3应为多少. (4) 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.解：第十三章 蜗杆传动1、 当两轴线_ (3)_时,可采用蜗杆传动. (1)平行 (2)相交 (3)垂直交错2、 在蜗杆传动中,通常_(1)_为主动件. (1)蜗杆 (2)蜗轮 (3)蜗杆或蜗轮都可以3、对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了_(2)_. (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导致齿面胶合 (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形后,正确啮合受到破坏4、为了提高蜗轮的转速,可否改用相同尺寸的双头蜗杆

13、来代替单头蜗杆,与原来的蜗轮相啮合?为什么?根据 上式，在d1不变的情况下，改变头数，角会发生变化，不能与原蜗轮啮合。5、为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1，a=m/2(z1+z2)?d1=qm,d2=z2m,d2/d1=z2/qz2/z1 6、计算蜗杆传动的传动比时,公式_(3)_是错误的.(1)i=1/2 (2)i=n1/n2 (3)i=d2/d1 (4)i=z2/z17、在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使_ (3)_. (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作业图示为一提升装置。

14、试确定：1）蜗杆螺旋线方向；两个斜齿轮的螺旋线方向(以轴上受轴向力最小为原则)； 2）画出各轮在啮合点处的圆周力Ft，径向力Fr和轴向力Fa。解：第14章 链传动1、链传动属于_D_。    A两零件直接接触的啮合传动   B两零件直接接触的摩擦传动   C带有中间挠性件的摩擦传动   D带有中间挠性件的啮合传动2、链传动中，小链轮齿数过少将会导致_A_。    A链传动的运动不均匀性增加   B链节磨损后更易发生脱链现象   C小链轮

15、的转速过高   D小链轮过小3、要减轻链传动的不均匀性， 减小 链节距p4、一般链节数选为 偶数 5、由于多边形效应，链传动的运动不均匀，它是造成传动比不恒定的原因。6、滚子链的标注方法GB1243.183×链号排数链节数标准编号例： 08A1×87 GB243183 A系列、单排，87节.节距p=12.7mm(链号×25.4/16)7、链传动设计中，大链轮齿数不超过120，这是为了_B_。    A避免链轮过大   B避免出现跳齿和脱链等现象   C保证链传动的平稳性

16、60;  D限制传动比8、滚子链链条的主要参数是_A_。    A链节距   B链板的厚度   C销轴的直径   D销轴的长度作业14-1.滚子链传动传递的功率P=8.5kW，工况系数KA=1.2，主动链轮转速n1=960r/min，齿数z1=21，链节距p=12.7mm，试计算需要几排链。解：查图14.17，当n1=960r/min，链节距p=12.7mm，P0max=4.33kwKz=1.11查表14.3 当kp=2.5时 zp=3 故选3排链第16章 轴1、心轴：只承受弯曲（M），不传递转

17、矩（T=0）2、传动轴：只受转矩，不受弯矩M=0，T03、转轴：既传递转矩（T）、又承受弯矩（M）4、 根据转矩性质不同而引入的应力校正系数。1）单向旋转、载荷稳定：切应力接近不变,循环特性r=+1，2）单向旋转、载荷不稳定：切应力接近脉动 循环特性r=0，3）连续正反转、载荷不稳定：切应力接近对称循环，r= -1，分别为材料在静、脉动、对称循环应力状态下的许用弯曲应力。作业：16-5.两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。轴的材料为45钢，调质处理，轴单向运转，采用圆头普通平键联接。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。解

18、： 当量弯矩：在截面有单键增大3%， 图中直径为50mm，满足要求在截面有单键增大3%， 图中直径为45mm，满足要求16-7.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。轴径略小， 加调整垫片 轴在此处略小一点，轴承安装反了 轴肩过高，轴肩高度不应以便给毂定位 便于轴承安装 大于轴承内圈高度的3/4键长了 加密封圈，透盖与轴不能接触 轴比毂略短 加轴肩，便于轴承固定 加调整垫片轴系 : 改正错误，将正确结构重新画出 加调整垫片加调整垫片轴承安装反了加键槽轴比毂略短轴肩过高，轴肩高度不应大于轴承内圈高度的3/4轴在此处略小一点，便于轴承安装加密封圈，透盖与轴承不能接触轴在此处略小

19、一点，便于带轮轴向固定轴比毂略短将课件上的改错题都看一看。第17章 滑动轴承1、分类 按受载方向径向轴承和推力轴承按轴承工作的摩擦性质滑动（摩擦）轴承和滚动（摩擦）轴承2、径向滑动轴承的条件性计算、限制轴承平均压强限制pv值 V：轴颈的圆周速度限制滑动速度v 第18章 滚动轴承1、主要掌握60000型:深沟球轴承、70000型:角接触球轴承、30000型:圆锥滚子轴承、10000型：调心球轴承、20000型：调心滚子轴承2、一批在同样载荷和同样工作条件下运转的相同型号的轴承 B A它们的寿命应该相同 B90%轴承的寿命相同 C它们的寿命不相同 D 不确定3、球轴承与滚子轴承比较：球轴承为 点

20、接触、滚子轴承为 线 接触。承载能力：球轴承 滚子轴承；耐冲击：球轴承 滚子轴承；nlim：球轴承 滚子轴承。4、公称接触角a：套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角。5、向心轴承主要用于承受径向载荷，其公称接触角从0°45 °，推力轴承主要用于承受轴向载荷，其公称接触角大于45°90°。 这表明公称接触角越大，承受轴向载荷的能力越大。6、滚动轴承的代号62208：6深沟球轴承，22尺寸系列宽度系列为2（宽系列），直径系列为2（轻系列），08 内径d=40mm， 公差等级为0级，游隙组为0组； 7214AC/P4：7角接触球轴承，2尺寸系列宽度系列为0,没写，直径系列为2（轻系列），14内