机械设计基础复习大题

自由度见习题受横向载荷的螺栓联接（紧螺栓连接）问题：预紧力Fs应满足的条件?与横向载荷F有何关系？依据：被联接件不滑移——界面摩擦力≥F即：FSFSFFTFSFS校核式:设计式:螺栓见习题轮齿的失效形式及计算准则对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。

对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。计算准则齿轮工作条件主要失效形式设计准则软齿面闭式齿轮传动齿面点蚀按齿面接触强度设计校核齿根弯曲强度硬齿面闭式齿轮传动齿根折断按齿根弯曲强度设计校核齿面接触疲劳强度开式齿轮传动磨损只按齿根弯曲疲劳强度设计适当降低许用应力以及增大模数值考虑磨损对齿厚的影响5轮齿的接触疲劳强度计算实践证明，点蚀通常首先发生在齿根部分靠近节线处，故取节点处的接触应力为计算依据。将b=ψa·a

代入上式，可得齿面接触强度设计方式

校核公式设计公式一对相啮合的齿轮，其接触应力是相等的，即：σH1=σH2；许用接触应力一般不等，许用应力应取[σH1]和[σH2]中较小值代入公式计算。6轮齿弯曲强度的验算公式

轮齿弯曲强度设计公式

注意事项：

1）

F主要与b和

m有关；2）相互啮合的两齿轮一般：

F1

F2

；3）若

F

1

F

2取：4）一般B1

B2

，取接触齿宽bminB1

，B2

轮系传动比计算轴承轴向力计算Ft2Ft1Fr2Fr1⊙Ft1n1n2n1n2Fr1Fr2○Ft2讨论：直齿圆柱齿轮的转向关系n1n2n1n2右旋Ft2Ft1Fr1Fr2Fr2Fr1⊙Ft1⊙Fa1Fa1Fa2左旋○Fa2○Ft2圆周力：径向力：和指向各自的轮心主动轮上与转向相反轴向力：

用左右手法则判定主动轮上n1Fr1Fr2Fa1Fa2Ft2Ft1讨论：斜齿圆柱齿轮的转向关系*配对齿轮－旋向相反Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2Ft3Fr3Fa3Ft4Fr4Fa4同轴齿轮－旋向相同(非同级齿轮)例题：确定旋向及各齿轮所受力的方向14Fr2Z1Z2Ｆa

－由小端指向大端Ft1Ft2Fa1Fa2Fr1示意图ＦtＦt1（主）:与Ｖ反向Ｆt2（从）:与Ｖ同向Ｆr

－由啮合点指向轮心讨论：直齿锥齿轮的转向关系讨论：蜗杆蜗轮转向关系转向关系可以用主动轮左（右）手定则判定：蜗杆螺旋线是右旋（左旋）用右（左）手，四个手指的方向与蜗杆的转向相同，大拇指的反方向则为蜗轮在啮合点的线速度方向，并由此确定蜗轮的转向。蜗杆和蜗轮的螺旋线同为左旋或同为右旋。ω1ω212v2ω11ω22v2ІⅡ1234例1：为使Ⅱ轴轴向力小,试判断

Ⅱ轴上齿轮和蜗杆的旋向。图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮1的转向n1和蜗杆5的旋向如图示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定：（1）斜齿轮1、2轮齿的旋向；（2）蜗轮6的转向及其旋向；（3）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。齿轮传动作用力分析指出图示结构设计的错误，并绘出正确的结构图。

错误分析图滚动轴承轴齿轮套筒123正确结构图1—缺少键联接，齿轮未周向固定；错误原因：2—轴头配合长度等于齿轮轮毂宽度，齿轮固定不可靠；3—轴端无倒角，轴承不便安装。轴系结构设计中常见错误实例分析正确答案12,341.螺母无法安装；2.应有螺纹退刀槽；3.轴承宽度应比轴段长度大2~3mm；4.轴肩高度应低于轴承内圈高度。错误原因：正确答案1321.轮毂宽度上差键槽；2.套筒无法安装；3.轴颈处不应有键槽。2.多个键应位于同一母线上121.左侧键太长，套筒无法装入正确答案轴系结构改错题1.转动件与静止件接触2)套筒与轴承外圈接触；1)轴与端盖接触；轴系结构改错题2.轴上零件未定位、固定6)此弹性圈没有用。5)联轴器没周向固定；3)套筒顶不住齿轮；4)联轴器没轴向固定、定位；轴系结构改错题3.

工艺不合理(属加工方面)7)精加工面过长，且装拆轴承不便；8)联轴器孔未打通；9)箱体端面加工面与非加工面没有分开；11)

键过长，套筒无法装入。10)轴肩太高，无法拆卸轴承；12)

无调整垫片，无法调整轴承间隙。轴系结构改错题4.润滑与密封问题13)

轴承脂润滑无档油环；14)

轴承与轴直接接触且无密封。轴系结构改错题轴系结构改错题1．零件的固定(1)

轴承外圈不定位不固定;(2)

其轴端装联轴器时，没有轴向定位轴肩。2.

调整与预紧(3)

无垫片，不能调整轴承游隙。无套杯及垫片结构，不能调整锥齿轮的位置。轴系结构改错题3.转动件与固定件接触摩擦(4)

端盖固定而轴转动，应该有间隙。

4.加工与装配(5)

箱体端面的加工部份与不加工部分没分开。(6)

缺台阶，使精加工面过长，且装拆轴承时压配距离过长，不方便。轴系结构改错题(7)凹进去太少，齿加工不方便。4.加工与装配(8)端盖的端面加工部分与不加工部分没有分开。(9)锥齿轮直径大，箱体孔直径小，锥齿轮轴不能装入(设箱体是整体式不是剖分式)。轴系结构改错题(10)轴的此种结构使前轴承装不进去。4.加工与装配(11)键的位置不正确，使端盖装不进去。5.润滑与密封(12)缺挡油盘。(13)缺注油孔。(14)缺密封。轴系结构改错题6.结构刚度(15)轴承支点距离约为锥齿轮悬臂端伸出距离的2倍，为保证轴系的运转刚度，支点距不宜过小。试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。112234678,910115正确下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。1．联轴器顶住端盖，产生摩擦磨损，应设计一定位轴肩；2．轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件；3．应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开；4．轴承端面距箱体内壁应有一定距离，30000类轴承“反装”（“背对背”安装），轴承外圈窄边不应固定，而外圈宽边应予固定；5．齿轮无法装拆；6．键槽应与联轴器处键槽设置在同一方