工科教材-機(jī)械設(shè)計(jì)(呂宏_王慧主編)課后習(xí)題答案

1、第一章緒論習(xí)題答案思考題1） 機(jī)器是由哪些基本部分構(gòu)成？各部分作用是什么？2） 什么是專用零件？什么是通用零件？試舉例說(shuō)明。3）機(jī)械設(shè)計(jì)的研究對(duì)象是什么？學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？4）機(jī)械零件的主要失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？5）設(shè)計(jì)機(jī)器應(yīng)滿足哪些基本要求？1）答：機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三大部分組成。原動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備完成其工作任務(wù)的動(dòng)力來(lái)源。傳動(dòng)裝置是按執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)的特定要求，把原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)也是工作部分，直接完成機(jī)器的功能。2）答：所謂通用零件實(shí)際是指各種機(jī)器都經(jīng)常使用的零件。如軸、軸承和齒輪等。專用零件是某些機(jī)器使用的零件，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸、汽輪機(jī)中的葉

2、片。3）答：本課程是研究普通條件下，一般參數(shù)的通用零件的設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：1）理論聯(lián)系實(shí)際。 2）抓住課程體系。3）要綜合運(yùn)用先修課程的知識(shí)解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題。4）要理解系數(shù)引入的意義。5）要努力培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。4）答：機(jī)械零件的主要失效形式有強(qiáng)度失效（因強(qiáng)度不足而斷裂）、剛度失效（過(guò)大的變形）、磨損失效（摩擦表面的過(guò)度磨損），還有打滑和過(guò)熱，聯(lián)接松動(dòng)，管道泄漏，精度達(dá)不到要求等等。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是1) 強(qiáng)度準(zhǔn)則2) 剛度準(zhǔn)則3) 耐磨性準(zhǔn)則4) 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則5) 熱平衡準(zhǔn)則6) 可靠性準(zhǔn)則5）設(shè)計(jì)任何機(jī)器都必須滿足如下要求1）使用要求2）經(jīng)濟(jì)性要求 3）安全性要

3、求4）其他要求（1）環(huán)保要求（2）外觀要求（3）體積重量要求等第二章 帶 傳 動(dòng) 習(xí) 題1. 選擇題1) 帶傳動(dòng)中，在預(yù)緊力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因?yàn)閂帶_3_.(1)強(qiáng)度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增壓作用 (4)沒有接頭2) 帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶_1_處 (1)進(jìn)入主動(dòng)輪 (2)進(jìn)入從動(dòng)輪 (3)退出主動(dòng)輪 (4)退出從動(dòng)輪3) 帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)開4_.(1)帶的材料不符合虎克定律 (2)帶容易變形和磨損 (3)帶在帶輪上打滑 (4)帶的彈性滑動(dòng)4)帶傳動(dòng)打滑總是_1_. (1)在小輪上先開始 (2)在大輪上先

4、開始 (3)在兩輪上同時(shí)開始5) V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_2_.(1)使結(jié)構(gòu)緊湊 (2)限制彎曲應(yīng)力(3)保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力 (4)限制小帶輪上的包角6) 帶傳動(dòng)的主要失效形式之一是帶的_3_。(1)松弛 (2)顫動(dòng) (3)疲勞破壞 (4)彈性滑動(dòng)7) 帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，緊邊拉力和松邊拉力滿足關(guān)系 2 。 （1）= （2）- = （3） + =2.思考題1) 在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)時(shí)為什么要限制帶速、小帶輪直徑和帶輪包角？答：帶速大則離心拉應(yīng)力大，所以限制v30m/s；小帶輪直徑d1小則彎曲拉應(yīng)力大，造成工作應(yīng)力過(guò)大在交變應(yīng)力作用下，帶將產(chǎn)生疲勞破壞；一般要求帶輪包

5、角120，以防帶與帶輪接觸弧長(zhǎng)不足，帶在輪上打滑。2) 為了避免帶的打滑，將帶輪上與帶接觸的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，這樣處理是否正確，為什么？答：不可以。由于帶傳動(dòng)工作時(shí)存在彈性滑動(dòng)，粗糙表面將加速帶的疲勞破壞。 3) 何謂帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑？能否避免？答：彈性滑動(dòng)：帶具有彈性，緊邊拉力大，應(yīng)變大，松為拉力小，應(yīng)變小。當(dāng)帶由緊邊側(cè)進(jìn)入主動(dòng)輪到從松邊側(cè)離開主動(dòng)輪有個(gè)收縮過(guò)程，而帶由進(jìn)入從動(dòng)輪到離開從動(dòng)輪有個(gè)伸長(zhǎng)過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程使帶在帶輪上產(chǎn)生彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)不能避免。打滑：由于張緊不足，摩擦面有潤(rùn)滑油，過(guò)載而松弛等原因，使帶在帶輪上打滑而不能傳遞動(dòng)力。打滑能避免。4) 為何V帶傳動(dòng)的

6、中心距一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的?在什么情況下需采用張緊輪?張緊輪布置在什么位置較為合理?答： 由于V帶無(wú)接頭，為保證安裝必須使兩輪中心距比實(shí)際的中心距小，在安掛完了以后，在調(diào)整到正常的中心距。另外，由于長(zhǎng)時(shí)間使用，V帶會(huì)因疲勞而伸長(zhǎng)，為保持必要的張緊力，應(yīng)根據(jù)需要調(diào)整中心距。 當(dāng)中心距不能調(diào)整時(shí)可用張緊輪把帶張緊。張緊輪一般布置在松邊靠近大帶輪處。5) 一般帶輪采用什么材料?帶輪的結(jié)構(gòu)形式有哪些?根據(jù)什么來(lái)選定帶輪的結(jié)構(gòu)形式?答：一般帶輪采用鑄鐵材料。帶輪的結(jié)構(gòu)形式有實(shí)心式、腹板式、孔板式 橢圓剖面的輪輻式。根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑的大小確定。3 .設(shè)計(jì)計(jì)算題1) 單根普通V帶傳動(dòng)，能傳遞的最大功率=10

7、KW，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 =1450rmin，主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑分別為180mm，350mm，中心距630mm，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)0.2，試求緊邊拉力和松邊拉力。2)設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置由普通V帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成。齒輪傳動(dòng)采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪減速器。原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，額定功率 =11 kW，轉(zhuǎn)速 =1460 rmin，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速為400 rmin，允許傳動(dòng)比誤差為5，該輸送機(jī)每天工作16小時(shí)，試設(shè)計(jì)此普通V帶傳動(dòng)，并選定帶輪結(jié)構(gòu)形式與材料。解：1計(jì)算功率由表2.10查得工作情況系數(shù)，故 kW2選取普通V帶型號(hào)根據(jù) kW， r/min，由圖2-17確定選用B型。3確定小帶輪

8、和大帶輪基準(zhǔn)直徑、,并驗(yàn)算帶速由表2.4,應(yīng)不小于125mm，現(xiàn)取 =140mm， = 1%，由式(2-16)得mm由表2.4取直徑系列值 = 500 mm。大帶輪轉(zhuǎn)速:r/min其誤差小于|5%|，故允許。驗(yàn)算帶速m/s在525 m/s范圍內(nèi)，帶速合適。4確定帶長(zhǎng)和中心距并驗(yàn)算小帶輪包角由 得：448 1280初步選取中心距a =700 mm，由式(2-1)得帶長(zhǎng)由表2.2選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度 = 2500 mm。由式(2-24)可近似計(jì)算實(shí)際中心距mm驗(yàn)算小帶輪包角，由式(2-2)得合適5確定V帶根數(shù)z傳動(dòng)比 由表2.5查得 =2.83 kW，由表2.7查得 = 0.46 kW由表2.9查得 =0

9、.945，由表2.2查得 =1.03，由式(12-27)得取 = 5 根。6 確定初拉力由表2.1查得q = 0.17 kg/m，由式(2-28)得單根V帶的張緊力7求壓軸力由式(2-29)，壓軸力為9帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）第三章鏈傳動(dòng)習(xí)題1選擇題1）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，一般大鏈輪最多齒數(shù)限制為Zmax120，是為了_。（1）減小鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不均勻性 （2）限制傳動(dòng)比 （3）減少鏈節(jié)磨損后鏈從鏈輪上脫落下來(lái)的可能性 （4）保證鏈輪輪齒的強(qiáng)度2）鏈傳動(dòng)中，限制小鏈輪最少齒數(shù)的目的之一是為了_。（1）減少傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷 （2）防止鏈節(jié)磨損后脫鏈 （3）使小鏈輪輪齒受力均勻 （4）防止?jié)櫥涣紩r(shí)輪

10、齒加速磨損3）設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，鏈節(jié)數(shù)最好取_。（1）偶數(shù) （2）奇數(shù) （3）質(zhì)數(shù) （4）鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍4）鏈傳動(dòng)中，鏈條的平均速度v_。(1) (2) (3) (4) 5）多排鏈排數(shù)一般不超過(guò)3或4排，主要是為了_。（1）不使安裝困難 （2）使各排受力均勻 （3）不使軸向過(guò)寬 （4）減輕鏈的質(zhì)量6）鏈傳動(dòng)不適合用于高速傳動(dòng)的主要原因是_。（1）鏈條的質(zhì)量大 （2）動(dòng)載荷大 （3）容易脫鏈（4）容易磨損7）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，宜選用_。(1)大節(jié)距單排鏈 （2）小節(jié)距多排鏈 （3）小節(jié)距單排鏈 （4）大節(jié)距多排鏈2思考題1）為什么鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確、瞬時(shí)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確

11、？2）鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因及影響因素有哪些？3）鏈傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？4）鏈傳動(dòng)中為什么小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)少？而大鏈輪的齒數(shù)又不宜過(guò)多？5) 套筒滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，鏈號(hào)為20A的鏈條節(jié)距p等于多少？有一滾子鏈標(biāo)記為：10A-2100GB1243.1-1997，試說(shuō)明它的含義？3設(shè)計(jì)計(jì)算題1) 設(shè)計(jì)一往復(fù)式壓氣機(jī)上的滾子鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1=960 r/min，功率P = 3 kW，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速n2=320 r/min，載荷變動(dòng)較大，希望中心距不大于650 mm（要求中心距可以調(diào)節(jié)）。2) 某單列套筒滾子鏈傳動(dòng)由三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳遞的功率P=22kW 。主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)n1=720

12、r/min，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z1=23，從動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z2=83。鏈條型號(hào)為12A，鏈節(jié)距p=19.05mm，如果鏈節(jié)數(shù)LP=100，兩班制工作。采用滴油潤(rùn)滑，試驗(yàn)算該套筒滾子鏈?zhǔn)欠駶M足要求？若不滿足如何改進(jìn)？第三章 鏈傳動(dòng)答案1 選擇題1)(3) 2)(1) 3）(1) 4） （3） 5）（2） 6）（2） 7）（2）2思考題(略)3設(shè)計(jì)計(jì)算題1) 設(shè)計(jì)一往復(fù)式壓氣機(jī)上的滾子鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1=960 r/min，功率P = 3 kW，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速n2=320 r/min，載荷變動(dòng)較大，希望中心距不大于650 mm（要求中心距可以調(diào)節(jié)）。解計(jì) 算 與 說(shuō) 明主 要 結(jié) 果1選擇鏈輪齒數(shù)Z1、

13、Z2根據(jù)傳動(dòng)比i=960/320=3，查表3.6，小鏈輪齒數(shù)Z1=23 ，則大鏈輪齒數(shù)Z2=69。2確定計(jì)算功率PC由于往復(fù)式壓氣機(jī)載荷變動(dòng)較大，由表3.3查得工況系數(shù)KA=1.5 PC= KAP=31.5=4.5kW3計(jì)算中心距及鏈節(jié)數(shù)1）初定中心距a。=(3050)p 取a。= 40p 2）確定鏈節(jié)數(shù)Lp取鏈節(jié)數(shù)Lp=1284計(jì)算額定功率1）查齒數(shù)系數(shù)Kz=1.23（表3.5）2）選單排鏈 多列數(shù)系數(shù)Km= 1（表3.4）3）長(zhǎng)度系數(shù)KL=1.08 （圖3.13按曲線1查）4）計(jì)算額定功率 kW5確定鏈條節(jié)距根據(jù)額定功率P。和轉(zhuǎn)數(shù)n查圖3.12選擇滾子鏈型號(hào)為08A 由表3.1查得 鏈節(jié)距

14、=12.7 mm6確定鏈長(zhǎng)和中心距1）鏈條長(zhǎng)度L=Lp/1000 =1.626m2）計(jì)算實(shí)際中心距a650mm,符合設(shè)計(jì)要求。7計(jì)算壓軸力FQ 鏈速 m/s 工作拉力 N壓軸力 N8潤(rùn)滑方式選擇根據(jù)鏈速 m/s和鏈節(jié)距=12.7 mm，按圖3.15查得潤(rùn)滑方式為油浴或飛濺潤(rùn)滑。9結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）Z1=23 Z2=69。PC=4.5kWLp=128Kz=1.23Km= 1KL=1.08P0=3.39 kWp=12.7 mmL =2.032ma=512.25mm第四章 齒輪傳動(dòng)習(xí) 題（答案）1選擇題 1）一般開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是 3 。（1）齒面膠合 （2）齒面疲勞點(diǎn)蝕（3）齒面磨損或輪齒疲

15、勞折斷 （4）輪齒塑性變形2）高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，最可能出現(xiàn)的失效形式是 1 。（1）齒面膠合 （2）齒面疲勞點(diǎn)蝕（3）齒面磨損 （4）輪齒疲勞折斷3）材料為45鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬度值約為 2 。（1）（4550）HRC （2）（220270）HBW（3）（160180 ）HBW （4）（320350）HBW4）齒面硬度為（5662）HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過(guò)程為 3 。（1）齒坯加工、淬火、磨齒、滾齒 （2）齒坯加工、淬火、滾齒、磨齒 （3）齒坯加工、滾齒、滲碳淬火、磨齒 （4）齒坯加工、滾齒、磨齒、淬火5）齒輪傳動(dòng)中齒面的非擴(kuò)展性點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在 2 。（1）跑合階段

16、（2）穩(wěn)定性磨損階段（3）劇烈磨損階段 （4）齒面磨料磨損階段6）對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，在工程設(shè)計(jì)中，一般 4 。（1）按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度（2）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核接觸強(qiáng)度（3）只需按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（4）只需按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)7）一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知=18，=72，則這對(duì)齒輪的接觸應(yīng)力 3 。（1） （2）（3） （4）8）一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪要正確嚙合時(shí)，它們的 2 必須相等。（1）直徑 （2）模數(shù)（3）齒寬 （4）齒數(shù)9）設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，若直徑一定，則應(yīng)取較少齒數(shù)，使模數(shù)增大以 2 。（1）提高齒面接觸強(qiáng)度 （2）提高齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（3）減少加工切削

17、量，提高生產(chǎn)率 （4）提高抗塑性變形能力10）在直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，若中心距保持不變，而把模數(shù)增大，則可以 2 。（1）提高齒面接觸強(qiáng)度 （2）提高輪齒的彎曲強(qiáng)度（3）彎曲與接觸強(qiáng)度均可提高 （4）彎曲與接觸強(qiáng)度均不變11）當(dāng) 4 ，則齒根彎曲強(qiáng)度增大。（1）模數(shù)不變，增多齒數(shù) （2）模數(shù)不變，減小中心距（3）模數(shù)不變，增大直徑 （4）齒數(shù)不變，增大模數(shù)12）輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中齒形系數(shù)與 3 無(wú)關(guān)。（1）齒數(shù) （2）變位系數(shù)（3）模數(shù) （4）斜齒輪的螺旋角13）齒輪傳動(dòng)在以下幾種工況中 3 的齒寬系數(shù)可取大些。（1）懸臂布置 （2）不對(duì)稱布置（3）對(duì)稱布置 （4）同軸式減速器布置14）直齒圓錐

18、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，是以 3 為計(jì)算依據(jù)的。（1）大端當(dāng)量直齒圓錐齒輪 （2）齒寬中點(diǎn)處的直齒圓柱齒輪（3）齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪 （4）小端當(dāng)量直齒圓錐齒輪2簡(jiǎn)答題 1）齒輪傳動(dòng)有哪些主要優(yōu)、缺點(diǎn)？答：（1）效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率最高。一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率一般在98以上，高精度齒輪傳動(dòng)的效率超過(guò)99%。這對(duì)大功率傳動(dòng)十分重要，因?yàn)榧词剐手惶岣?，也有很大的經(jīng)濟(jì)意義。（2）結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的結(jié)構(gòu)尺寸一般較小。（3）工作可靠、壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠，壽命長(zhǎng)，這也是其他機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。（4）傳動(dòng)比準(zhǔn)確

19、、恒定 無(wú)論是瞬時(shí)還是平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)比準(zhǔn)確、恒定往往是對(duì)傳動(dòng)的一個(gè)基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛的應(yīng)用，也就是因其具有這一特點(diǎn)。（5）適用的速度和功率范圍廣 傳遞功率可高達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度可達(dá)150m/s(最高300m/s)，直徑能做到10m以上。（6）要求加工精度和安裝精度較高，制造時(shí)需要專用工具和設(shè)備，因此成本比較高。（7）不宜在兩軸中心距很大的場(chǎng)合使用。2）輪齒的失效形式有哪些？閉式和開式傳動(dòng)的失效形式有哪些不同？答：齒輪傳動(dòng)的失效形式：1.輪齒折斷；2.齒面點(diǎn)蝕；3.齒面膠合；4.齒面磨損；5.齒面塑性變形閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)其主要失效形式是輪齒

20、的折斷開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損3）齒面點(diǎn)蝕常發(fā)生在什么部位？如何提高抗點(diǎn)蝕的能力？答：點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后再向其他部位擴(kuò)展。齒面抗疲勞點(diǎn)蝕的能力主要取決于齒面硬度，齒面硬度越高抗疲勞點(diǎn)蝕的能力越強(qiáng)。4）輪齒折斷通常發(fā)生在什么部位？如何提高抗彎疲勞折斷的能力？答：輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部位。為提高齒輪的抗折斷能力，可適當(dāng)增大齒根過(guò)渡圓角的半徑，消除該處的加工刀痕，以降低應(yīng)力集中作用；增大軸及軸承的剛度，以減小齒面上局部受載的程度；正確地選擇材料和熱處理形式使齒面較硬齒芯材料具有足夠的韌性；以及在齒根處施加適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化措施（如噴丸、輾壓）等。5）齒面膠合通常發(fā)生在什么工況下

21、？產(chǎn)生的原因是什么？可采取哪些防止措施？答：在高速重載的傳動(dòng)中和低速重載傳動(dòng)中常發(fā)生齒面膠合。在高速重載的傳動(dòng)中，常因齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度比較高而產(chǎn)生瞬時(shí)高溫而導(dǎo)致潤(rùn)滑失效和在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤(rùn)滑油膜不易形成是齒面膠合產(chǎn)生原因。采用粘度大的潤(rùn)滑油，減小模數(shù)，降低齒高，降低滑動(dòng)系數(shù)，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油等，均可防止或減輕齒輪的膠合。6）外嚙合齒輪傳動(dòng)中，齒面塑性流動(dòng)的結(jié)果分別使哪個(gè)齒輪出現(xiàn)凹槽和凸脊？答：由于在主動(dòng)輪齒面的節(jié)線兩側(cè)，齒頂和齒根的摩擦力方向相背，因此在節(jié)線附近形成凹槽；從動(dòng)輪則相反，由于摩擦力方向相對(duì)，因此在節(jié)線附近形成凸脊。7）齒輪材料的選擇原則是什么？常用齒輪材料

22、和熱處理方法有哪些？答：（1）齒輪材料必須滿足工作條件的要求。對(duì)于要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高要求的齒輪，必須選擇機(jī)械性能高的合金鋼；對(duì)于一般功率很大、工作速度較低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高，往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料；對(duì)于功率很小，但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲或無(wú)噪聲、以及能在少潤(rùn)滑或無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下正常工作，常選用工程塑料作為齒輪材料?？傊ぷ鳁l件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。（2）應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí)，選用

23、圓鋼作毛坯。齒輪表面硬化的方法有：滲碳、氮化和表面淬火。采用滲碳工藝時(shí)，應(yīng)選用低碳鋼或低碳合金鋼作為齒輪材料；采用表面淬火時(shí)，對(duì)材料沒有特別的要求。（3）正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪，不能承受大的沖擊載荷；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪；合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪，飛行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。（4）考慮配對(duì)兩齒輪的齒面硬度組合，對(duì)金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持（2550）HBW或更多。當(dāng)小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差，且速度又較高時(shí)，在運(yùn)

24、轉(zhuǎn)過(guò)程中較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面，會(huì)起較顯著的冷作硬化效應(yīng)，從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限。因此，當(dāng)配對(duì)的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時(shí)，大齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力可提高約20，但應(yīng)注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應(yīng)地減小。8）軟齒面和硬齒面的界限是如何劃分的？設(shè)計(jì)中如何選擇軟、硬齒面？答：齒面的硬度大于350HBW或38HRC，稱為硬齒面齒輪傳動(dòng)；輪齒工作面的硬度小于等于350HBW或38HRC，稱為軟齒面齒輪傳動(dòng)。對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸沒有要求的齒輪傳動(dòng)用軟齒面齒輪傳動(dòng)；對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸小的齒輪傳動(dòng)用硬齒面齒輪傳動(dòng)。9）齒輪傳動(dòng)中，為何引入動(dòng)載荷系數(shù)KV？減小動(dòng)載荷的方法有哪些？答：齒輪傳動(dòng)不可避免地

25、會(huì)有制造及裝配的誤差，輪齒受載后還要產(chǎn)生彈性變形。這些誤差及變形實(shí)際上將使嚙合輪齒的基圓齒距與不相等。因而輪齒就不能正確地嚙合傳動(dòng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比就不是定值，從動(dòng)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中就會(huì)產(chǎn)生角加速度，于是引起了動(dòng)載荷或沖擊。為了計(jì)及動(dòng)載荷的影響，引入了動(dòng)載系數(shù)。提高制造精度，減小齒輪直徑以降低圓周速度，均可減小動(dòng)載荷。10）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是什么？一般閉式軟齒面齒輪需進(jìn)行哪些強(qiáng)度計(jì)算？答：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是接觸強(qiáng)度計(jì)算，保證接觸處的最大接觸應(yīng)力不超過(guò)齒輪的許用應(yīng)力；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是彎曲強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)使齒根危險(xiǎn)剖面處的彎曲應(yīng)力不超過(guò)齒輪的許用彎

26、曲疲勞應(yīng)力 。一般閉式軟齒面齒輪需按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。11）使用齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式計(jì)算得到的主要參數(shù)是什么？說(shuō)明什么問(wèn)題？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？答：齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式得到的主要參數(shù)是小齒輪分度圓直徑，說(shuō)明齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度取決于中心距或齒輪分度圓直徑，應(yīng)用于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式得到的主要參數(shù)是齒輪模數(shù)，說(shuō)明齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲應(yīng)力的大小，主要取決于模數(shù)，應(yīng)用于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中。12）開式齒輪傳動(dòng)應(yīng)按何種強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算？為什么？怎么樣考慮磨損的影響？答：開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式

27、是磨損，往往是由于齒面的過(guò)度磨損或輪齒磨薄后彎曲折斷而失效。因此采用降低許用應(yīng)力的方法按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，考慮磨損的影響，將計(jì)算的模數(shù)增大，通常不必驗(yàn)算接觸強(qiáng)度。13）什么是齒形系數(shù)？齒形系數(shù)與哪些因素有關(guān)？如兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和變位系數(shù)相同，而模數(shù)不同，齒形系數(shù)是否有變化？同一齒數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)是否相同？為什么？答：，稱為齒形系數(shù)，反映了輪齒幾何形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)力的影響。只取決于輪齒的齒形（隨壓力角、齒數(shù)和變位系數(shù)而異）。模數(shù)的變化只引起齒廓尺寸大小的變化，并不改變齒廓的形狀，齒形系數(shù)沒有變化。同一齒數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)

28、直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)不相同，因?yàn)樾饼X圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)用當(dāng)量齒數(shù)查取。14）一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪和大齒輪在嚙合處的接觸應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪的材料及熱處理情況均相同，則其接觸疲勞許用應(yīng)力是否相等？如其接觸疲勞許用應(yīng)力相等，則大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度是否相等？答：一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪和大齒輪在嚙合處的接觸應(yīng)力相等，大、小齒輪的材料及熱處理情況均相同，則其接觸疲勞許用應(yīng)力相等，如其接觸疲勞許用應(yīng)力相等，則大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不相等。15）計(jì)算一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度時(shí)，其計(jì)算公式是否一樣？應(yīng)注意什么問(wèn)題？答：

29、計(jì)算公式一樣，應(yīng)使小齒輪比大齒輪硬（2550）HBW。3設(shè)計(jì)計(jì)算題1）雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器如圖4.37所示，要求軸II上的兩齒輪產(chǎn)生的軸向力Fa2與Fa3（請(qǐng)檢查所有參數(shù)下標(biāo)）相互抵消。設(shè)第一對(duì)齒輪的螺旋角，試確定第二對(duì)齒輪的螺旋角第二對(duì)齒輪3和4的螺旋線方向如何？ 圖4.37 閉式雙級(jí)圓柱齒輪減速器解：因?yàn)?，所以因?yàn)樗?，第二?duì)齒輪3和4的螺旋線方向分別為左旋和右旋。2） 有一臺(tái)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。已知：z1 32，z2 108，中心距a=210mm，齒寬b=72mm，大小齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度為（250270）HBW，齒輪精度為8級(jí)。輸入轉(zhuǎn)速n1=1460r/min。電

30、動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪壽命為10000小時(shí)。試求該齒輪傳動(dòng)所允許傳遞的最大功率。3）試設(shè)計(jì)提升機(jī)構(gòu)上用的閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：齒數(shù)比 u=4.6，轉(zhuǎn)速n1 =730r/min，傳遞功率P110kW，雙向傳動(dòng)，預(yù)期壽命5年，每天工作16小時(shí)，對(duì)稱布置，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，載荷為中等沖擊，z125，大小齒輪材料均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒輪精度等級(jí)為8級(jí)，可靠性要求一般。4）試設(shè)計(jì)閉式雙級(jí)圓柱齒輪減速器(見圖4.37)中高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：傳遞功率，轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比u4.3，單向傳動(dòng)，齒輪不對(duì)稱布置，軸的剛性較小，載荷有輕微沖擊。大小齒輪材料均用40Cr，表面淬火，齒面硬度為（4855）HR

31、C，齒輪精度為7級(jí)，兩班制工作，預(yù)期壽命5年，可靠性一般。5）試設(shè)計(jì)一閉式單級(jí)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。已知：輸入轉(zhuǎn)矩T1 90.5Nm，輸入轉(zhuǎn)速n1=970r/min，齒數(shù)比u=2.5。載荷平穩(wěn)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性一般。解：計(jì) 算 與 說(shuō) 明主 要 結(jié) 果1、確定齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)和齒數(shù)小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表4-2，查得硬度為217-255HBW，取平均硬度為240HBW。大齒輪材料選用45鋼，正火處理。硬度為162-217HBW，取平均硬度為200HBW。齒輪精度等級(jí)7級(jí)；??；2、確定許用應(yīng)力查圖4.19-3，得； 查圖4.19-1，得查圖4-21-4，得；查圖4-21-1

32、，得。因題為長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，暫設(shè)五年，每天工作16小時(shí)，每年工作300天。查表4.10，??；。 查圖4.20，得；查圖4.22，得； 3、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算(1)計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩(2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式4-32齒寬系數(shù)取因工作載荷平穩(wěn)，查表4-4，。估計(jì)，查圖4-9取，；估計(jì)查表4-5 取查表4-11取，。(3) 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力查圖4-14，。查表4-6，。取則齒寬4、校核輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度由圖4-18查得，；查圖4-16得，；因得由式4-33 大小輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求5、確定傳動(dòng)主要尺寸（略）6、齒輪結(jié)構(gòu)圖（略）第五章 蝸桿習(xí)題 答案1. （3）， 2. （2）， 3. （1），4.

33、 （2）， 5. （3）， 6. （2）， 7. （4）， 8 （3）。2. 1）點(diǎn)蝕，齒根折斷，齒面膠合；2）蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角； 3）齒面膠合，點(diǎn)蝕，齒面接觸疲勞，齒根彎曲疲勞，齒面磨損，輪齒折斷，齒根彎曲疲勞；4）傳動(dòng)比，效率，傳動(dòng)比；5）青銅 、 碳鋼或合金鋼；6）相同 ，導(dǎo)程角。3設(shè)計(jì)計(jì)算題： 1）如圖5.19，蝸桿主動(dòng)，蝸輪齒數(shù)，傳動(dòng)的嚙合效率，試確定：（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿和蝸輪上作用力的大小和方向。解：(1)蝸輪的轉(zhuǎn)向如圖所示（2）蝸桿和蝸輪上作用力方向如圖所示 N Nmmm N N2）如圖5.20蝸桿傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)的組合。已知輸出軸上的錐齒輪的轉(zhuǎn)

34、向。（1）欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動(dòng)的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；（2）在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。3）設(shè)計(jì)一起重設(shè)備用的蝸桿傳動(dòng),載荷有中等沖擊,蝸桿軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng),傳遞的額定功率P1=10.3kW,n1=1460r/min,n2=120r/min,間歇工作,平均約為每日2h,要求工作壽命為10年(每年按300工作日計(jì))。解： 采用開式漸開線蝸桿（ZI）傳動(dòng)。因?yàn)橐髇1=1460r/min，n2=120r/min,，所以，故按非標(biāo)準(zhǔn)中心距設(shè)計(jì)。蝸桿用45號(hào)鋼，蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。（1）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)

35、算： 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。按z2=2估取效率=0.8，蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為 Nm確定各計(jì)算系數(shù)。由教材表11-5查得KA =1.15，取K=1. 5，Kv=1. 1，則載荷系數(shù)假設(shè)，當(dāng)量齒數(shù)為由教材圖11-19查得齒形系數(shù)YFa2=2.64。螺旋角影響系數(shù)確定許用彎曲應(yīng)力。由教材表11-8查得蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力為MPa。蝸桿傳動(dòng)的工作壽命h，蝸輪輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)許用彎曲應(yīng)力 MPa計(jì)算取模數(shù)mm，蝸桿分度圓直徑mm。實(shí)際中心距mm（2）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸蝸桿：由教材表11-2查得蝸桿頭數(shù)，直徑系數(shù)，分度圓導(dǎo)程角。則軸向齒距mm齒頂圓直徑mm齒根圓直徑mm蝸桿軸向齒厚mm

36、蝸輪：蝸輪齒數(shù)，不變位。驗(yàn)算傳動(dòng)比，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為，是允許的。蝸輪分度圓直徑mm蝸輪喉圓直徑mm蝸輪齒根圓直徑mm蝸輪咽喉母圓半徑mm（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）。第六章 軸及軸轂連接參考答案11）（1）；2）（2）；3）（3）；4）（1）；5）（3）；6）（1）（4）；7）（3）；8)（4）；9）（1）（2）；10）（2）。2略3.1解：1該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，半聯(lián)軸器無(wú)法軸向定位；2該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，軸承裝配不方便，應(yīng)采用階梯軸；3軸承透蓋與軸之間應(yīng)為間隙配合，且用油封氈圈密封；4軸承蓋外端面加工面積過(guò)大；5箱體兩端面與軸承蓋接觸處無(wú)凸臺(tái)，使箱體端面加工面積過(guò)大；6箱體兩端面與軸承蓋間缺少調(diào)整墊片，無(wú)法

37、調(diào)整軸承間隙；7套筒過(guò)高，軸承無(wú)法拆卸；8該軸段長(zhǎng)度應(yīng)短于齒輪輪轂寬度，否則齒輪無(wú)法軸向定位；9齒輪軸向未固定，應(yīng)采用鍵聯(lián)接；10軸環(huán)過(guò)高，軸承無(wú)法拆卸；11該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，無(wú)靜止件軸承蓋接觸。3.2解：1）低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：計(jì)算各種工作參數(shù)： 各軸轉(zhuǎn)速：高速軸：；低速軸： 各軸輸入功率：高速軸：低速軸： 各軸輸入轉(zhuǎn)矩：高速軸：低速軸：軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由得：根據(jù)要求，在此選用滑塊聯(lián)軸器，其尺寸為：內(nèi)徑為36mm，長(zhǎng)度為70mm。由此取低速軸最小直徑為：?？紤]軸上零件的定位、軸上零件是否為標(biāo)準(zhǔn)件、軸承潤(rùn)滑等，在此軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，軸承選用7209C，并最終設(shè)計(jì)低速軸結(jié)構(gòu)及尺寸如下：2

38、）低速軸強(qiáng)度校核計(jì)算：計(jì)算作用在大齒輪齒寬中點(diǎn)的力：把軸看成是一端鉸支，一端游動(dòng)的梁，其簡(jiǎn)化模型如下圖： 求垂直面的支承反力畫垂直面內(nèi)的彎矩圖：， 求水平面的支承反力：畫水平面內(nèi)的彎矩圖： 求合成彎矩圖： 低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩：認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)校核計(jì)算：軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒寬所在的截面為危險(xiǎn)截面，經(jīng)彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算，該危險(xiǎn)截面安全。3.3解：（1）選用A型平鍵，由軸徑查表可得：平鍵截面尺寸為：，；由齒輪輪轂寬度，取鍵長(zhǎng)；其標(biāo)記為：鍵。（2）驗(yàn)算平鍵的擠壓強(qiáng)度：齒輪與軸的材料均為45鋼，工作中有輕微振動(dòng)，許用擠壓為：A型平鍵工作長(zhǎng)度為

39、：顯然，選用該平鍵合理，擠壓強(qiáng)度足夠。3.4解：（1）選用A型平鍵，由軸徑查表可得：平鍵截面尺寸為：，；由蝸輪輪轂寬度，取鍵長(zhǎng)；其標(biāo)記為：鍵。（2）驗(yàn)算平鍵的擠壓強(qiáng)度：蝸輪材料均為鑄鐵，工作中有輕微振動(dòng)，許用擠壓為：A型平鍵工作長(zhǎng)度為：選用該平鍵擠壓強(qiáng)度不夠。這時(shí)可使軸與蝸輪輪轂之間為過(guò)盈配合，以便承擔(dān)一部分轉(zhuǎn)矩，也可改用花鍵聯(lián)接。第7章 滾 動(dòng) 軸 承習(xí) 題 參 考 答 案1選擇題 1）中等轉(zhuǎn)速正常潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承的主要失效形式是_（1）_。(1) 疲勞點(diǎn)蝕 (2) 塑性變形 (3) 膠合2）按基本額定動(dòng)載荷選定的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定的使用期限內(nèi)其失效概率最大為_(3)_。(1) 1% (2) 5

40、% (3) 10% (4) 50%3）外圈固定內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其內(nèi)圈上任一點(diǎn)的接觸應(yīng)力為_(3)_。 (1) 對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力 (2) 靜應(yīng)力(3) 不穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)交變應(yīng)力 (4) 穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)交變應(yīng)力4）角接觸球軸承承受軸向載荷的能力，隨公稱接觸角的增大而_（1）_。(1) 增大 (2) 減少(3) 不變5）滾動(dòng)軸承的接觸式密封是_（1）_。(1) 氈圈密封 (2) 油溝式密封(3) 迷宮式密封 (4) 甩油密封6）滾動(dòng)軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行_（1）_。(1) 疲勞壽命計(jì)算 (2) 靜強(qiáng)度計(jì)算(3) 極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算7）下列四種軸承中，_（2）_必須成對(duì)使用。(1)

41、深溝球軸承 (2) 圓錐滾子軸承(3) 推力球軸承 (4) 圓柱滾子軸承2簡(jiǎn)答題 略3設(shè)計(jì)計(jì)算題1）根據(jù)工作條件，某機(jī)器傳動(dòng)裝置中，軸的兩端各采用一個(gè)深溝球軸承，軸徑為，軸的轉(zhuǎn)速，每個(gè)軸承徑向載荷，一般溫度下工作，載荷平穩(wěn)，預(yù)期壽命，試選用軸承。解根據(jù)題意查表； 則軸承基本額定動(dòng)載荷的計(jì)算值為查手冊(cè)6207軸承的基本額定動(dòng)載荷，滿足要求。因此選用6207軸承。2）一工程機(jī)械的傳動(dòng)裝置中，根據(jù)工作條件決定采用一對(duì)角接觸球軸承，面對(duì)面布置（如下圖所示）。初選軸承型號(hào)為7210AC （=25），已知軸承所受載荷Fr1=3000N，F(xiàn)r2=1000N，軸向外載荷FA=800N，軸的轉(zhuǎn)速n=1460r/

42、min軸承在常溫下工作，運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊（=1.4），軸承預(yù)期壽命。（Cr=40.8kN C0r=30.5kN） 試問(wèn)： （1）說(shuō)明軸承代號(hào)的意義（2）計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力S1，S2 及軸向力Fa1 ，F(xiàn)a2（3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1，P2（4）計(jì)算軸承壽命，說(shuō)明所選軸承型號(hào)是否恰當(dāng)？ 解（1）略（2）查表軸承的內(nèi)部軸向力； ； 且兩軸承為面對(duì)面安裝所以2軸承被“壓緊”，1軸承被“放松”，（3）查表 查表 （4）因?yàn)樗?所選軸承型號(hào)恰當(dāng)。4結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題略第八章 滑動(dòng)軸承習(xí) 題1選擇題1) 徑向滑動(dòng)軸承的偏心率應(yīng)當(dāng)是偏心距與_ 2_之比。 （1）半徑間隙 （2）相對(duì)間隙 （3）軸承半徑 （4）軸頸

43、半徑2) 保持其它條件不變，在合理范圍內(nèi)增大滑動(dòng)軸承的寬徑比Bd，滑動(dòng)軸承的承載能力會(huì)_3_。 （1）減小 （2）增大 （3）不變 （4）可能增大也可能減小3)溫度對(duì)潤(rùn)滑油粘度的影響是隨著溫度的升高潤(rùn)滑油的粘度_3_。 （1）提高 （2）不變 （3）降低4)含油軸承是采用_3_制成的。 （1）硬木 （2）硬橡皮 （3）粉末冶金 （4）塑料5)兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸表面,依靠吸附油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱為_4_。（1）液體摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）邊界摩擦6)在非液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承中，限制p值的主要目的是_1_。（1）防止軸承襯材料過(guò)度磨損 （2）防止軸承襯材料發(fā)生塑性變形（3）防止軸承

44、襯材料因壓力過(guò)大而過(guò)度發(fā)熱 （4）防止出現(xiàn)過(guò)大摩擦阻力矩7)設(shè)計(jì)動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承時(shí)，若寬徑比Bd取得較大，則_2_。 （1）軸承端泄量小，承載能力高，溫升低（2）軸承端泄量小，承載能力高，溫升高 （3）軸承端泄量大，承載能力低，溫升高（4）軸承端泄量大，承載能力低，溫升低2思考題1)什么是潤(rùn)滑油的油性和粘度？答：潤(rùn)滑油能在金屬磨擦表面形成吸附膜的性能稱為油性。粘度是表示潤(rùn)滑油粘性的指標(biāo)，即流體抵抗變形的能力，它表征油層間內(nèi)摩擦阻力的大小。2)滑動(dòng)軸承有哪些主要類型？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？用來(lái)承受軸向載荷。答：滑動(dòng)軸承有推力滑動(dòng)軸承和徑向滑動(dòng)軸承兩大類。推力滑動(dòng)軸承用來(lái)承受軸向載荷。其軸頸端面與止推

45、軸瓦組成摩擦副。由實(shí)心軸頸、空心軸頸和多環(huán)軸頸結(jié)構(gòu)。徑向滑動(dòng)軸承被用來(lái)承受徑向載荷。徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式主要有整體式和剖分式兩大類。3)具備哪些條件才能形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑？答：形成動(dòng)壓油膜的必要條件是：（1）相對(duì)滑動(dòng)表面之間必須形成收斂形間隙（通稱油楔）；（2）要有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，并使?jié)櫥蛷拇罂诹魅?，從小口流出；?）間隙間要充滿具有一定粘度的潤(rùn)滑油。為安全運(yùn)轉(zhuǎn)，考慮到軸頸和軸瓦的制造和安裝誤差及變形等因素，一般要求，這也是形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的充分條件。4)在設(shè)計(jì)液體潤(rùn)滑軸承時(shí)，如果條件不滿足或計(jì)算入口溫度偏低時(shí)，可考慮采取什么改進(jìn)措施？答：應(yīng)另選材料改變p或增大B，重新計(jì)算。5）剖分式滑

46、動(dòng)軸承一般由哪些零件組成？其剖分面為什么通常設(shè)計(jì)成階梯形？答：剖分式滑動(dòng)軸承一般由由軸承座、軸承蓋、剖分軸瓦和雙頭螺柱等組成。根據(jù)所受載荷的方向，剖分面應(yīng)盡量取在垂直于載荷的直徑平面內(nèi)，通常為180剖分。為防止軸承蓋和軸承座錯(cuò)位并便于裝配時(shí)對(duì)中，軸承蓋和軸承座的剖分面均制成階梯狀。6）軸瓦的材料有哪些？應(yīng)滿足哪些基本要求？ 答：軸瓦材料可分為三大類：金屬材料，粉末冶金材料和非金屬材料。對(duì)軸瓦材料的要求如下：（1）足夠的疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，以保證軸瓦在變載荷作用下有足夠的壽命和防止產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形；（2）有良好的減摩性、耐磨性，即要求摩擦系數(shù)小，軸瓦磨損??；（3）較好的抗膠合性，以防止因摩擦熱

47、使油膜破裂后造成膠合；（4）要有較好的順應(yīng)性和嵌藏性，順應(yīng)性是指軸瓦順應(yīng)軸的彎曲及其他幾何誤差的能力，嵌藏性是指軸瓦材料容納進(jìn)潤(rùn)滑油中微小的固體顆粒，以避免軸瓦和軸頸被刮傷的能力；(5）對(duì)潤(rùn)滑油要有較好的吸附能力，以易于形成邊界膜；(6）軸瓦材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性；(7) 選擇軸瓦材料還要考慮經(jīng)濟(jì)性、加工工藝性、塑性和耐腐蝕性等。3設(shè)計(jì)計(jì)算題混合摩擦向心滑動(dòng)軸承，軸頸直徑d=100mm，軸承寬度B=120mm，軸承承受徑向載荷Fr=150000N，軸的轉(zhuǎn)速n=200r/min，軸頸材料為淬火鋼，設(shè)選用軸瓦材料為ZCuSb10Pb1，試進(jìn)行軸承的校核設(shè)計(jì)計(jì)算，看軸瓦選用是否合適。解：軸瓦材料為Z

48、SnSb11Cu6，查表表8.1得 p =25 Mpa v = 80 m/s pv = 20 MPam/s軸承寬徑比 =120/100=1.21）平均壓強(qiáng) MP p2）軸承速度 v3）值pv所以軸瓦選用合適。第9章 聯(lián)軸器、離合器習(xí) 題 參 考 答 案1選擇題 1）萬(wàn)向聯(lián)軸器的主要缺點(diǎn)是 （3）_。(1) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 (2) 能傳遞的轉(zhuǎn)矩小 (3) 從動(dòng)軸角速度有周期變化2）要求被連接軸的軸線嚴(yán)格對(duì)中的聯(lián)軸器是_（1）_。(1) 凸緣聯(lián)軸器 (2) 滑塊聯(lián)軸器 (3) 彈性套柱銷聯(lián)軸器3）多盤式摩擦離合器的內(nèi)摩擦盤有時(shí)做成碟形，這是為了_（3）_。 (1)減輕盤的磨損 (2)提高盤的剛性(3)使

49、離合器分離迅速 (4)增大當(dāng)量摩擦系數(shù)4）離合器與聯(lián)軸器的不同點(diǎn)為_（2）_。(1)過(guò)載保護(hù) (2)可以將兩軸的運(yùn)動(dòng)和載荷隨時(shí)脫離和接合(3)補(bǔ)償兩軸間的位移5）齒輪聯(lián)軸器屬于_（2）_。(1)剛性聯(lián)軸器 (2)無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器(3)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器6）在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移以及緩和沖擊、吸收振動(dòng)的是_（4）_。(1)凸緣聯(lián)軸器 (2)齒輪聯(lián)軸器(3)萬(wàn)向聯(lián)軸器 (4)彈性柱銷聯(lián)軸器2思考題略3設(shè)計(jì)計(jì)算題1）帶式運(yùn)輸機(jī)中減速器的高速軸與電動(dòng)機(jī)采用彈性套柱銷聯(lián)軸器。已知電動(dòng)機(jī)功率P=11kW,轉(zhuǎn)速n=970r/min,電動(dòng)機(jī)軸直徑為42mm,減速器的高速軸的直徑為35mm，試選擇電動(dòng)機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器型號(hào)。解 1 計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩2確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表9.1得：K=1.5。所以，計(jì)算轉(zhuǎn)矩3型號(hào)選擇由標(biāo)準(zhǔn)中選取彈性套柱銷聯(lián)軸器LT6，該聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250Nm，聯(lián)軸器材料為鋼時(shí)，許用轉(zhuǎn)速為3800r/min，聯(lián)軸器