機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集(三)

1、第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概論思考題1 .什么是部件？什么是零件？什么是構(gòu)件？什么是通用零件？什么是專用零件？機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的是哪類零件？從哪幾個方面來研究這類零件？2 .機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？3 .機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟是怎樣的？第2章機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則一、填空題1 .在壓力作用下，以點(diǎn)、線相接觸的兩物體在接觸處產(chǎn)生的應(yīng)力稱為應(yīng)力。2 .零件在變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算屬于強(qiáng)度計(jì)算，它不同于靜強(qiáng)度計(jì)算。3 .零件的計(jì)算載荷與名義載荷的關(guān)系是。4 .零件的名義載荷是指載荷。5 .零件的實(shí)際載荷與計(jì)算載荷的差異對零件的強(qiáng)度影響，將在中考慮。二、簡答與思考題1 .解釋

2、下列名詞：靜載荷、變載荷、穩(wěn)定循環(huán)變載荷、動載荷、工作載荷、額定載荷、計(jì)算載荷、靜應(yīng)力、變應(yīng)力、疲勞及疲勞極限。靜載荷是否一定產(chǎn)生靜應(yīng)力？變載荷是否一定產(chǎn)生變應(yīng)力？2 .什么是變應(yīng)力的循環(huán)特性r?對于靜應(yīng)力、脈動循環(huán)變應(yīng)力和對稱循環(huán)變應(yīng)力，其r值各等于多少？3 .在一定的循環(huán)特性r下工作的金屬試件，其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與疲勞極限之間有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？怎樣區(qū)分試件的無限工作壽命和有限工作壽命？怎樣計(jì)算在有限壽命下工作的試件的疲勞極限？4 .兩個曲面形狀的金屬零件相互壓緊，其表面接觸應(yīng)力的大小由哪些因素確定？如果這兩個零件的材料、尺寸都不同，其相互接觸的各點(diǎn)上彼此的接觸應(yīng)力值是否相等？三、計(jì)算題1.圖示

3、為對心直動滾子從動件凸輪機(jī)構(gòu)。從動件頂端承受壓力F=12kN。當(dāng)壓力角”達(dá)到最大值amax=250時，相應(yīng)的凸輪輪廓在接觸點(diǎn)上的曲率半徑為R=75mm已知：滾子半徑r=15mn凸輪與滾子的寬度b=20mm兩者材料的彈性模量和泊松比均為E=2.1x105Mpa和=0.3;許用接觸應(yīng)力tH=1500Mpa試校核凸輪與滾子的表面接觸強(qiáng)度。題i圖第3章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度一、簡答題1.已知某零件的簡化極限應(yīng)力圖及其危險剖面上的tnla工作應(yīng)力點(diǎn)M（tm,a）,如圖示，當(dāng)其應(yīng)力變化規(guī)律按tm=C（常數(shù)）變化時，在圖中找出相應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)，并計(jì)算其安全系數(shù)。1<7aOta題1圖2 .試給出變應(yīng)力中平均

4、應(yīng)力tm,應(yīng)力幅la,循環(huán)特性的定義式。3 .分別在題1圖中畫出變應(yīng)力中循環(huán)特性r=-1、r=0兩種變應(yīng)力下的應(yīng)力變化規(guī)律，并標(biāo)出max、4 .試簡述某材料的極限應(yīng)力圖與該材料零件的極限應(yīng)力圖的區(qū)別。5 .已知零件材料的1-1、0、ts以及零件某處的綜合影響系數(shù)（匕）d,試給出該零件的簡化極限應(yīng)力圖（tm-ta圖），并說明繪圖過程。二、分析與計(jì)算題1 .圖示一等截面轉(zhuǎn)軸，軸徑d=45mm其上作用有軸向拉力Fa=2000N,Fr=6000N,試求軸危險剖面上循環(huán)變應(yīng)力的max、tmin、a、m和應(yīng)力循環(huán)特性各是多少？FrL=300i'im題1圖2 .厚為10mm的高強(qiáng)度碳鋼彳受有拉力F=

5、60kNo板的平面尺寸如圖所示。該板的三個截面上分別有©20mm的圓孔、R10mm勺半圓缺口、R10mm勺圓角。試分別計(jì)算這三個截面上的最大應(yīng)力。題2附圖k=1.35,尺寸系數(shù)3 .上題中，如載荷F在3090kN之間作周期性的波動。材料改為合金鋼，其機(jī)械性質(zhì):as=800MPa,仃=420MPa。危險截面上的有效應(yīng)力集中系數(shù)名仃=0.7,表面質(zhì)量系數(shù)P=1,等效系數(shù)甲仃=0.2。按無限壽命考慮。試畫出仃m<!a極限應(yīng)力圖，并用作圖和計(jì)算兩種方法，確定安全系數(shù)So4 .火車車輪輪對軸的尺寸及受力情況如圖所示。已知：軸的材料為碳鋼，仃s=360MPa,仃i=200MPa；危險截面I

6、-I、n-n上的有效應(yīng)力集中系數(shù)k0=l.9,尺寸系數(shù)8仃=0.7,表面質(zhì)量系數(shù)0=0.95。試確定軸的安全系數(shù)So計(jì)算時按無限壽命考慮，忽略剪力的作用。題4圖95 .上題中，已知：軸的轉(zhuǎn)速n=15r/min,載荷穩(wěn)定不變。要求使用壽命10年。每年工作300天，每天累計(jì)工作2小時。材料的疲勞曲線指數(shù)m=9應(yīng)力循環(huán)基數(shù)Na=107。試按有限壽命計(jì)算：軸的壽命系數(shù)kN；軸的安全系數(shù)So6 .上題中，如軸在每一小時內(nèi)的工作情況系按圖示的載荷圖譜作周期性的重復(fù)變動。要求使用的天數(shù)不變，但每天工作8小時。其他所有條件都不變。試確定：壽命系數(shù)kN；安全系數(shù)So圖中F。是載荷的最大值，與上題中的穩(wěn)定載荷值相

7、等。臺152附_15分L吹&一北分（時間1,_小時小時7 .實(shí)心轉(zhuǎn)軸的危險截面上受有周期性波動的載荷：彎矩M=50- 100N.m；扭矩 T=050N.m。軸的材料為碳鋼，已知機(jī)械性能:仃s=300Mpa,j=170Mpa,%=180Mpa,E。=100Mpa。若截面直徑d=25mm有效應(yīng)力集中系數(shù)卜仃=1.79,kT=1.47,尺寸系數(shù)8仃=0.84,8T=0.78,表面質(zhì)量系數(shù)P=0.9,等效系數(shù)中=0.34,手工=0.21。試確定安全系數(shù)So計(jì)算時可按無限壽命考慮，忽略剪力的作用。第4章摩擦、磨損、潤滑思考題1 .摩擦狀態(tài)有哪幾種？各有何特點(diǎn)？2 .按破壞機(jī)理分，磨損的基本類型有

8、哪四種？各有何特點(diǎn)？如何防止這些類型的磨損發(fā)生?3 .潤滑劑的作用是什么？常用潤滑劑有哪幾種？4 .潤滑油的主要性能指標(biāo)是什么？潤滑脂的主要性能指標(biāo)是什么？第6章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動一、填空與選擇題1 .受橫向轉(zhuǎn)矩的螺栓組采用鍍制孔時，每個螺栓所受的載荷是。(1)相等的(2)與到幾何中心距離成正比(3)與到幾何中心距離成反比(3)都不等2 .在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是為了。(1)不致?lián)p傷螺栓頭和螺母(2)增大接觸面積，不易松脫(3)防止產(chǎn)生附加偏心載荷(4)便于裝配3 .受橫向外載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，螺栓中所受軸向的載荷F。等于。(1) F+F'

9、;F'(3)十一cFGc213F4 .在受軸向載荷的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算公式(仃”=13-W。)中，F(xiàn)。為ca二d14(1)工作載荷(2)預(yù)緊力(3)預(yù)緊力+工作載荷(4)工作載荷+殘余預(yù)緊力5 .設(shè)計(jì)螺栓組時常把螺栓布置成軸對稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了。（1）美觀（2）受力最?。?）聯(lián)接方便（4）結(jié)合面受力較均勻6 .在確定緊螺栓聯(lián)接的計(jì)算載荷時，預(yù)緊力F.比一般值提高30%這是為了因素。（1）螺紋上的應(yīng)力集中（2）螺栓桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（3）載荷沿螺紋圈分布的不均勻性7 .在軸向力作用時，用預(yù)緊力F'來保證螺栓聯(lián)接的接縫不張開，此預(yù)緊力F'（1）可以是任意值（2）

10、小于作用力（3）等于作用力（4）大于作用力8 .圖示螺旋拉桿，若A向逆時針擰螺母拉緊螺桿時，螺紋應(yīng)取什么旋向。（1）兩個均為左旋（2）兩個均為右旋（3）螺紋1為左旋，螺紋2為右旋（4）螺紋1為右旋，螺紋2為左旋題8圖9 .受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，在工作載荷F和殘余預(yù)緊力F“不變的情況下，要提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可以減小剛度及增大剛度。10 .螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是。11 .受剪鍍制孔螺栓在橫向剪力作用下，螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生和螺栓被l失效形式。12 .螺紋聯(lián)接中常用的防松方法有。13 .計(jì)算螺栓抗拉強(qiáng)度時用直徑，分析螺紋的受力時用直徑。二、簡答題1 .受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接有何特點(diǎn)？2 .為

11、什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預(yù)緊？預(yù)緊力F'過大有什么結(jié)果？預(yù)緊力F'過小有什么結(jié)果？3 .螺紋升角的大小對自鎖和效率有何影響？寫出自鎖條件及效率公式。4 .簡述提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的四種措施。5 .為了避免螺栓承受偏心載荷，應(yīng)從結(jié)構(gòu)上采取哪些措施？6 .聯(lián)接和傳動各常用什么螺紋？為什么？7 .螺紋是怎樣形成的？8 .若用降低螺栓剛度的辦法來提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，試作力和變形圖說明之。9 .舉兩種常用螺紋聯(lián)接的類型，并分別說明應(yīng)用場合？10 .螺紋有哪些主要參數(shù)？各參數(shù)間有何關(guān)系？11 .螺距與導(dǎo)程有什么不同？兩者有什么關(guān)系？請用圖表示出三頭右旋螺紋，并注明導(dǎo)程及螺距。12 .螺旋副的

12、傳動效率與螺旋頭數(shù)有什么關(guān)系？請利用計(jì)算螺旋副效率的公式進(jìn)行分析。13 .常用螺紋按牙形分為哪幾種？各有何特點(diǎn)？主要用途怎樣？14 .三角形螺紋分為哪兩種？它們有什么特點(diǎn)？15 .為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10?16 .擰緊螺母及松退螺母時的效率如何計(jì)算？效率隨哪些因素而變化？17 .螺紋聯(lián)接松脫的原因是什么？按防松原理防松的方法可分為幾類？具體的防松方法和裝置各有哪些？18 .螺栓的主要失效形式有哪些？19 .提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？20 .推導(dǎo)圖示受扭矩作用的螺栓組聯(lián)接的螺栓受力計(jì)算式：(a)當(dāng)用受拉螺栓時；(b)當(dāng)用鍍制孔用受剪螺栓時。心受拉螺栓D校制孔用受剪螺桂題20圖三、結(jié)構(gòu)

13、改錯題與計(jì)算題1 .如圖示，托架螺栓組聯(lián)接，試求在傾覆力矩M作用下，繞O-O軸轉(zhuǎn)動時，最大受載螺栓的計(jì)算公式，并寫出滿足螺栓不拉斷、接縫面A點(diǎn)不開縫，B點(diǎn)不壓壞的強(qiáng)度條件。(寫出結(jié)果式即可)234題1圖題2圖2 .圖示支承桿用三個M12校制孔螺栓聯(lián)接在機(jī)架上，較孔直徑do=13mm如螺桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度足夠，試求作用于該懸臂梁的最大作用力P。(不考慮構(gòu)件本身的強(qiáng)度。取螺栓材料的屈服極限ts=600Mpa取剪切安全系數(shù)n產(chǎn)2.5)FOO題3圖題6圖3 .一薄板用兩個M10的普通螺栓聯(lián)接在厚機(jī)架上，尺寸如圖示，已知薄板上受力P=600NN板間摩擦系數(shù)f=0.20,防滑系數(shù)K=1.2,螺栓許用應(yīng)力t

14、=108Mpa,螺栓螺紋小徑di=8.376mm,試校核該螺栓聯(lián)接是否安全可靠。4 .凸緣聯(lián)軸器，用六個普通螺栓聯(lián)接，螺栓分布在D=100mm勺圓周上，結(jié)合面摩擦系數(shù)f=0.16,防滑系數(shù)Kf=1.2,若聯(lián)軸器傳遞扭矩為150N.m,試求螺栓螺紋小徑。(螺栓0=120Mpa)5 .試找出圖示螺紋聯(lián)接中的錯誤，并就圖改正。11def題5圖(1)當(dāng)工作載荷為2000N時，求螺6 .圖示為某受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的載荷變形圖:栓所受總拉力及被聯(lián)接件間殘余預(yù)緊力。（2）若被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫隙，最大工作載荷是多少？7 .雙頭矩形螺旋傳動機(jī)構(gòu)，其外徑d=90mm中徑d2=81mm螺距P=18mm螺紋的摩

15、擦系數(shù)f=0.1,試求其效率并判斷是否自鎖？8 .有一受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力F'=4000N,軸向工作載荷在04000N之間變化，假設(shè)螺栓與被聯(lián)接件剛度相等，試計(jì)算：（1）螺栓所受最大和最小載荷是多少？（2）被聯(lián)接件間的壓緊力最大和最小值是多少？9 .圖示汽缸內(nèi)徑D=500mm蒸汽壓力F=01.2Mpa,在法蘭上安裝有12個螺栓，其殘余預(yù)緊力為工作載荷的1.5倍，螺栓聯(lián)接的相對剛度為0.8,試確定單個螺栓所受的最大軸向拉力與最小軸向拉力。要尺寸相同，且上下各用一個螺栓。題12圖a圖為夾緊聯(lián)接，b圖為支座，兩個圖中的結(jié)構(gòu)主（提示：注意兩種結(jié)構(gòu)的失效形式有什么不同）題10圖1

16、1.上題圖a所示的夾緊聯(lián)接柄承受載荷Q=600N,螺栓個數(shù)z=2,聯(lián)接柄長度L=300mm軸直徑dB=60mm夾緊結(jié)合面摩擦系數(shù)f=0.15，試確定聯(lián)接螺栓的直徑。解：（1）.求螺栓所需的預(yù)緊力F'設(shè)聯(lián)接柄對軸的壓力為R,則QL=fRdB所以R=旦上=600300=210'NfdB0.1560BR2 1042=1 104 N（2）.確定螺栓直徑選螺栓材料為A3鋼，y40Mpa,則安全系數(shù)S2200km900470000-F)210-4.072200-900_(70000-10000)210-=S-240_58.97Mpa-Ss-4.07一de4 1.3F二二_ 4 1.3 10

17、4 二'、.二 58.97-16.75mm根據(jù)手冊選M20六角螺栓12 .圖示螺栓聯(lián)接中采用兩個M20的螺栓，其許用拉應(yīng)力為0=160Mpa,被聯(lián)接件結(jié)合面間的摩擦系數(shù)f=0.2，若考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)kf=1.2,試計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷Q13 .如圖所示，缸徑D=500mm蒸汽壓力p=1.2MPa,螺栓分布圓直徑D0=640mm為保證氣密性要求，螺栓間距不得大于150mm試設(shè)計(jì)此氣缸蓋螺栓組聯(lián)接。題13圖題15圖14 .上題圖示的氣缸蓋聯(lián)接中，已知：工作壓力在0至ij2N/mm2±間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mm螺栓數(shù)目為20,用銅皮石棉墊片密封，試確定螺栓直徑。15

18、 .設(shè)圖示螺栓剛度為G,被聯(lián)接件剛度為C2,如果C2=8。，預(yù)緊力F'=1000N,外載荷F=1100N,試求螺栓中的總拉力和被聯(lián)接件中的殘余預(yù)緊力。解：螺栓中的總拉力為C1C111002F0=F1F=1000一=1122Nac2a8a聯(lián)接件中的殘余預(yù)緊力為F " =FF =1000 8c1 1100c, - 8c, 11二22N由此可見螺栓所承受的總拉力F0比它所受的預(yù)緊力F'大。但總拉力（對預(yù)緊力而言）的增加量（）僅占外載荷F的11%這個值是不太大的。這種聯(lián)接的受力情況與它的相對剛度有關(guān)。在此例中，盡管外載荷比預(yù)緊力大，但被聯(lián)接件仍然處于被壓縮狀態(tài)，它們之間沒有分

19、離。16 .圖示的矩形鋼板，用4個M16的鍍制孔用螺栓固定在高250mm勺槽鋼上，鋼板懸臂端承受的外載荷為16kN,試求:(1)(2)(3)解：(1)作用在每個螺栓上的合成載荷;螺栓的最大剪應(yīng)力；螺栓的最大擠壓應(yīng)力。應(yīng)用力的平移原理，將力向下的滑移載荷P向接縫面中心O簡化，由題解圖可見螺栓組接縫面受:P=16kN繞中心O旋轉(zhuǎn)的扭矩T=16 X425=6800Nm15由于滑移載荷P的作用，各螺栓要承受的垂直剪切載荷為V=P/4=16/4=4kN因扭矩T的作用，各螺栓所受的剪切載荷R,而Rmax為RmaxT r max"i2 =1 i由圖可見，1 二%二%=4二Jax= J602 + 7

20、52 = 96.0mm z =4 。p Tmax TR max 二 2 二4 r 4 r maxmax6800- =17.7kN4 96.0按比例將剪力V與剪力R繪于題解圖中，并應(yīng)用平行四邊形法則求得合力。求得最大合力的大小max = F 1 = F 2 = 21.0 kN(2)螺栓1和2承受最大的剪切載荷，由國標(biāo)中查得d1=17mm螺栓桿剪切的危險截面面積是At = 31 d1/ ="17Z=227mm2所以剪應(yīng)力為F maxT 二A.321.0 10=92.5Mpa227(3)由于鋼板與螺栓的接觸長度比較小，所以最大擠壓應(yīng)力將發(fā)生在螺栓桿與鋼板的孔壁之間，其擠壓面積是Ap =d1

21、 t =17 8 =136mm2所以擠壓應(yīng)力是3Fmax21.0 10154.4MpaA 136題解16圖17 .圖示的底板螺栓組聯(lián)接，受外力R的作用。外力R作用于包含X軸并垂直于底板接逢面內(nèi),試分析底板螺栓組聯(lián)接的受力情況，并判斷哪一個螺栓受力最大？保證聯(lián)接安全工作的必要條件有哪些？rf)題17圖解：（1）聯(lián)接的受力分析將R力在作用面內(nèi)分解為平行于X、Y軸的兩個分力H與V,如圖aH=RcosV=Rsin0根據(jù)力的平移定理，將V力平移至接縫面中心O,并加上力矩M,如圖b所示，則得接縫面的載荷為軸向力（使接縫面分離）V=Rsin9傾覆力矩（使接縫面繞ZZ軸旋轉(zhuǎn)）MV=-Vl同理，將H力平移到中心

22、O,并加上力矩M,如圖c所示，則得載荷為橫向力（使接縫面滑移）H=Rcos。傾覆力矩（使接縫面繞ZZ軸旋轉(zhuǎn)）M=Hh根據(jù)力、力矩的疊加原理，聯(lián)接的受力情況為傾覆力矩M=MH+M=Hh-Vl橫向力V=Rsin9軸向力H=Rcos9（2）螺栓的受力情況對于螺栓組來說，各個螺栓在擰緊后都受有預(yù)緊力F'的作用。在載荷R作用后，每個螺栓要受到V/8的軸向力作用；橫向力H則由接縫面間產(chǎn)生的摩擦力（8F-V）f來平衡。在傾覆力矩M的作用下，若M沿順時針方向時，則ZZ軸左側(cè)的螺栓受到軸向加載作用，而右側(cè)螺栓所受載荷減小，并且距ZZ軸越遠(yuǎn)影響越大，因此可以判明ZZ軸左側(cè)1-1行的螺栓受力最大（圖d）,應(yīng)

23、對它進(jìn)行強(qiáng)度校核。（3）此聯(lián)接安全工作的必要條件根據(jù)以上的分析，除螺栓必須具有足夠的強(qiáng)度外，對聯(lián)接來說，在R力的作用下接縫面的應(yīng)力狀態(tài)如圖d所示，由圖可見，為保證聯(lián)接的安全工作必須：接縫面右端的最大擠壓應(yīng)力（萬（max=（p-3+匕m）小于或等于接縫面的許用擠壓應(yīng)力（p。式中,（p一螺栓預(yù)緊力在接縫面產(chǎn)生的壓應(yīng)力；為了避免接縫面間產(chǎn)生間隙，接縫面左端的最小擠壓應(yīng)力(萬(m，n=(p-v2m)不得小于零；在橫向力H的作用下，接縫面不應(yīng)產(chǎn)生相對滑動，即接縫面間的摩擦阻力應(yīng)大于或等于H(8FV)f>=H18 .圖示為一固定在磚墻上的托架。已知：載荷Q=4.8kN,底板高h(yuǎn)=340mm寬b=15

24、0mm載荷作用線與鉛垂線的夾角a=500,磚墻許用擠壓應(yīng)力0p=2Mpa,結(jié)合面摩擦系數(shù)fs=0.3,試設(shè)計(jì)此聯(lián)接。(3)半圓(4)矩形(2)彎曲疲勞破壞(4)壓潰、磨損、剪切破壞等 前者對中性 。(3)相同3)無法比較(3)軸上零件(4)軸端的特點(diǎn)。(2)工藝性差、裝配不方便題18圖題20圖19 .在簡答題20題中，凸緣聯(lián)軸器傳遞的扭矩T=150Nm載荷平穩(wěn)，螺栓數(shù)z=6,螺栓均勻分布在D=100mnf勺圓周上，結(jié)合面摩擦系數(shù)f=0.16,可靠系數(shù)kf=1.2,求螺栓直徑。20 .圖示某機(jī)構(gòu)上的拉桿端部采用粗牙普通螺紋聯(lián)接。已知：拉桿所受最大載荷F=15KN,載荷很少變動，拉桿材料為A3鋼，

25、oS=216Mpa,S=1.6，試確定拉桿螺紋的直徑。第7章鍵、花鍵、銷、成形聯(lián)接一、填空或選擇題1 .平鍵的橫剖面為(1)橢圓(2)圓2 .平鍵聯(lián)接的可能失效形式有(1)疲勞點(diǎn)蝕(3)膠合3 .楔鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，(1)好(2)差4 .導(dǎo)鍵固定于。(1)軸槽(2)輪轂5 .半圓鍵聯(lián)接具有(1)對軸的強(qiáng)度削弱?。?）調(diào)心性好（4）承載能力大6 .銷聯(lián)接主要用于。（1）傳遞較大載荷（2）定位（3）承受靜拉應(yīng)力（4）承受疲勞循環(huán)拉應(yīng)力7 .楔鍵聯(lián)接中，楔鍵的工作面是面。8 .選擇普通平鍵時，根據(jù)從國家標(biāo)準(zhǔn)中查取鍵的尺寸，然后按輪轂寬度選擇鍵長L。9 .花鍵聯(lián)接按其齒形不同，可分為、花鍵聯(lián)接。1

26、0 .漸開線花鍵的定心方式有、。11 .常用的無鍵聯(lián)接形式有、。12 .花鍵聯(lián)接的主要失效形式是、。二、簡答題1 .花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，有哪些特點(diǎn)？2 .兩零件間使用定位銷為什么一般數(shù)目不少于兩個？3 .矩形花鍵聯(lián)接外徑定心有何特點(diǎn)？應(yīng)用于何場合？4 .漸開線花鍵與齒輪齒形相比，有何差別？5 .圓頭、方頭普通平鍵各有何優(yōu)缺點(diǎn)，分別用在什么場合？圓頭、方頭普通平鍵的軸上鍵槽是怎樣加工的？6 .為何矩形花鍵和漸開線花鍵應(yīng)用最廣？三角形花鍵多用在什么場合？7 .若某軸與輪轂的平鍵聯(lián)接強(qiáng)度不夠，應(yīng)采取什么措施？8 .為何采用兩個平鍵時，一般設(shè)置在同一軸段上相隔1800的位置？三、計(jì)算題1. 某試驗(yàn)

27、臺的輸出軸端裝一卷筒，該處軸的直徑d=14mm選用A型平鍵聯(lián)接，其中b=4mmh=4mmL=18mm鍵及輪轂材料均為45號鋼，載荷平穩(wěn)，tp=130Mpa,試求此鍵聯(lián)接按擠壓強(qiáng)度所能傳遞的轉(zhuǎn)矩。取h'=%,h'為鍵與轂的接觸高度。2. 某齒輪與軸之間采用B型平鍵聯(lián)接，已知：T=5000.Nm,軸徑d=100mm且b=28mmh=16mmL=150mm取h，=%（h為鍵與轂的接觸高度），鍵及輪轂材料均為45號鋼，tp=130Mpa,試校核該鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度。第11章帶傳動3.(1) A3(2) 45 鋼設(shè)計(jì)中限制小帶輪的直徑D(3) HT15-33D1min,是為了(4)塑料一、

28、填空與選擇題1 .帶傳動正常工作時，小帶輪上的滑動角小帶輪的包角。(1)大于(2)小于(3)小于或等于(4)大于或等于2 .三角帶傳動中帶輪最常用的材料是。題9圖17(2)限制相對滑移量(4)輪在軸上安裝的需要(a)(c)(1)限制帶的彎曲應(yīng)力(3)保證帶與輪面間的摩擦力4 .帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是。(1)保證帶具有一定的壽命(2)保證帶不被拉斷(3)保證不發(fā)生彈性滑動的情況下，帶又不被拉斷(4)保證傳動不打滑的條件下，帶具有一定的疲勞強(qiáng)度5 .正常工作條件下的帶傳動，在接觸面上帶與帶輪間。(1)速度完全一致(2)存在彈性滑動(3)存在打滑(4)存在彈性滑動與打滑6 .三角膠帶按剖面尺寸大小分等型

29、號，其公稱長度是指的長度。7 .帶傳動最大的有效圓周力隨著,的增大而增大。8 .帶是處于應(yīng)力下工作的，這將使帶容易產(chǎn)生破壞。9 .一般帶傳動的失效形式是和。二、簡答題1 .三角膠帶帶輪的基準(zhǔn)直徑指的是哪個直徑？三角膠帶傳動的最小帶輪直徑由什么條件限制？小帶輪包角范圍如何確定？為什么？2 .在相同的條件下，為什么三角膠帶比平型帶的傳動能力大？3 .圖示為三角膠帶帶輪輪槽與帶的三種安裝情況，其中哪種情況是正確的？哪種情況是錯誤的？分別說明理由。(b)題3圖4 .在設(shè)計(jì)帶傳動時，能否認(rèn)為帶速與帶的傳遞功率成正比，為什么？5 .帶傳動與齒輪傳動及鏈傳動比較有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？6 .什么是有效拉力？什么是張緊

30、力？它們之間有什么關(guān)系？如何理解緊邊和松邊的拉力差即為帶傳動的有效拉力？7 .帶傳動為什么要限制其最小中心距和最大傳動比？通常推薦帶速在(1525)m/s之間，若帶速超出此范圍會有什么影響？8 .帶傳動的打滑經(jīng)常在什么情況下發(fā)生？打滑多發(fā)生在大輪上還是在小輪上？剛開始打滑時，緊邊拉力和松邊拉力有什么關(guān)系？空載時，帶的緊邊拉力與松邊拉力的比值F1/F2是多少？9 .帶工作時，截面上產(chǎn)生哪幾種應(yīng)力？這些應(yīng)力對帶傳動的工作能力有什么影響？最大應(yīng)力在什么位置？10 .什么是滑動率？滑動率如何計(jì)算？為什么說彈性滑動是帶傳動的固有特性？由于彈性滑動的影響，帶傳動的速度將如何變化？11 .具有張緊輪的帶傳動

31、有何利弊？張緊輪應(yīng)放在什么位置？為什么？12 .為了避免帶打滑，將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦，這樣解決是否可行和是否合理，為什么？13 .寫出撓性帶的歐拉公式，并說明公式中各符號的含義。三、計(jì)算題1. 帶傳動中主動輪轉(zhuǎn)速n二955rpm,D二D2=0.2m,B型棉簾布帶，帶長1.4m（長度系數(shù)Kl=0.9）,單班、平穩(wěn)工作。問傳遞功率7Kw,需幾根膠帶？2. 已知帶傳動的功率P=7.5Kw,主動輪直徑d1=100mm,轉(zhuǎn)速m=1200rpm,緊邊拉力F1是松邊拉力F2的兩倍，試求F1、F2的值。3. 已知帶傳動的功率P=7.5Kw,平均帶速v=10m/s,緊邊拉力F1是松邊拉力

32、F2的兩倍，試求緊邊拉力F1,有效圓周力Fe及初拉力F0。4. 已知帶傳動的功率P=5Kw，小帶輪直徑d1=140mm,轉(zhuǎn)速m=1440rpm,大帶輪直徑D2=400mm,三角膠帶傳動的滑動率£=2%,求從動輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2;求空載時從動輪轉(zhuǎn)速n2；求有效圓周力Fe。5. 帶傳動的小帶輪直徑Di=100mrm大帶輪直徑D2=400mm若主動小帶輪轉(zhuǎn)速n1=600r/min,三角膠帶傳動的滑動率e=2%求從動大帶輪的轉(zhuǎn)速n2O6. 三角膠帶傳動傳遞的功率P=7.5kW,帶的速度v=10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的5倍，即Fi=5F2。求緊邊拉力F1和有效拉力F。7. 帶傳動傳遞的功率P=

33、5kW（主動輪轉(zhuǎn)速m=350r/min,主動輪直徑D=450mrm傳動的中心距a=1500mm從動輪直徑C2=650mrm三角膠帶與帶輪間當(dāng)量摩擦系數(shù)f'=0.5。求帶速、小帶輪包角a1、帶長及緊邊拉力F1。8. 帶傳動的主動輪轉(zhuǎn)速m=1450r/min,主動輪直徑D=140mrm從動輪直徑C2=400mrm傳動的中心距a球1000mm傳遞功率=10kW/取工作情況系數(shù)Ka=1.2。選帶型號并求三角膠帶的根數(shù)Z。9. 圖示攪拌機(jī)采用三角膠帶傳動，主動輪轉(zhuǎn)速n1=1430r/min,主動輪直徑Di=100mrm從動輪轉(zhuǎn)速n2=572r/min（攪拌轉(zhuǎn)速），傳動中心距a&500mr

34、m采用A型三角膠帶，根數(shù)Z=2,工作情況系數(shù)Ka=1.10試求允許傳遞的最大功率和軸上壓力。第12章齒輪傳動填空與選擇題1.齒輪傳動按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定di時(d1 - 32KT1 u 1ZeZhZ二H.2、町),>H應(yīng)取。(1) max 0hi , 0 H2(3) t H12.錐齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)(2) min I 中，0H2(4) H2Yfa應(yīng)按確定。(1)齒數(shù) Z(2) Z / cos2 d2(3) Z/cos6(4) Z /cos63 .由直齒和斜齒圓柱齒輪組成的減速器，為使傳動平穩(wěn)，應(yīng)將直齒圓柱齒輪布置在。(1)高速級(2)低速級(3)高速級或低速級(4)無法判斷4

35、 .齒輪傳動中，當(dāng)齒輪分度圓直徑不變時，將模數(shù)加大，其接觸強(qiáng)度將,彎曲強(qiáng)度將。(1)提高(2)降低(3)不變(4)無法判斷變化情況5 .斜齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)Yfa應(yīng)按確定。(1)齒數(shù)Z(2)Z/COS3P(3)Z/cosP(4)Z2/cosP6 .一對齒輪嚙合傳動時，大、小齒輪上齒面的接觸應(yīng)力。(1)仃H1=<2(2)仃H1>Dh2(3)仃H1<Dh2(4)不能判明大小關(guān)系7 .開式齒輪傳動中，保證齒根彎曲應(yīng)力aF<crF,主要是為了避免齒輪的失效。(1)輪齒折斷(2)齒面磨損(3)齒面膠合(4)齒面點(diǎn)蝕8 .在齒輪傳動中，提高其抗點(diǎn)蝕能力的措施之一是。(1)

36、提高齒面硬度(2)降低潤滑油粘度(3)減小分度圓直徑(4)減少齒數(shù)9 .在直齒圓柱齒輪傳動中，若齒輪的接觸強(qiáng)度足夠，而彎曲強(qiáng)度稍差時，首先考慮的改進(jìn)措施是。(1)增大中心距(2)保持中心距不變將模數(shù)增大、齒數(shù)減少(3)齒數(shù)不變、加大模數(shù)(4)增大齒數(shù)10 .在齒輪傳動中，為減少動載荷，可采取的措施是。(1)改用好材料(2)提高齒輪制造精度(3)降低潤滑油粘度(4)加大模數(shù)11 .在齒輪傳動中，提高其彎曲強(qiáng)度的措施之一是。(1)提高齒面硬度(2)降低潤滑油粘度(3)減小模數(shù)(4)減小壓力角12 .在齒輪傳動中，為改善齒端偏載現(xiàn)象，可采取的措施之一是。(1)增加齒寬(2)將齒輪輪齒做成鼓形齒(3)

37、把齒輪懸臂布置(4)提高齒面硬度13.在確定齒輪模數(shù)m :二32KTiYYFaYsa二F)的公式中(YFaYsa二F)應(yīng)按確定。14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.YFa1YSa1 YFa2YSa21(1) minE3(3)YFa1YSa1二F1(2)(4)設(shè)計(jì)一對齒數(shù)不同的輪齒時，若需校核其彎曲強(qiáng)度時,(1)對大、小齒輪分別校核(3)只需校核大齒輪YFa1YSa1 YFa2YSa21max,-F1 二F2YFa 2YSa2二F2(2)只需校核小齒輪(4)應(yīng)校核哪一個齒輪，無法判斷齒輪傳動中，通常應(yīng)使小齒輪材料或硬度要好于大齒輪的，這是因?yàn)?1)小輪齒面摩擦力大(

38、3)小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)多閉式齒輪傳動中，常見的兩種疲勞損壞是閉式軟齒面齒輪傳動，一般應(yīng)按 閉式硬齒面齒輪傳動，一般應(yīng)按(2)小輪齒面的接觸應(yīng)力高于大齒輪的(4)小齒輪線速度高、振動大直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，是按其 斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，是按其 點(diǎn)。齒輪傳動進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算， 齒輪傳動進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)和_強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì), 齒輪進(jìn)行分析的。 齒輪進(jìn)行分析的,然后再校核然后再校核強(qiáng)度。強(qiáng)度。同時還考慮了斜齒輪本身的特這是為了避免齒輪在預(yù)定使用期內(nèi)產(chǎn)生這是為了避免齒輪在預(yù)定使用期內(nèi)產(chǎn)生Ya與齒輪的斜齒輪的螺旋角3常用值為80150,過大會使斜齒輪的而

39、失效。而失效。_有關(guān)。過大，過小又顯示不出斜齒1.2.3.4.輪的優(yōu)點(diǎn)。簡答題齒輪傳動的主要失效形式有哪些？齒輪傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則通常是按哪些失效形式計(jì)算的。為提高齒面的抗點(diǎn)蝕能力，試至少舉出三種措施。為提高齒輪輪齒抵抗彎曲折斷的能力，試至少舉出三種措施。圖中，(1)當(dāng)齒輪1主動時，(2)當(dāng)齒輪2主動時，試分析齒輪2的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特性r各等于什么？215.6.7.題4圖在齒輪傳動中，為減小動載荷，試至少舉出三種措施。在齒輪傳動中，為減輕齒輪的齒端偏載，試至少舉出三種措施。在圖示二級減速裝置中，為什么將圓錐齒輪布置在高速級？題7圖題8圖8.圖示蝸桿-齒輪減速裝置，已知蝸輪軸II上的功

40、率P2=17Kw,n2=174r/min,蝸桿傳動的效率刀1=0.85,齒輪傳動的效率Y2=0.98。支承損失不計(jì)，試求各軸上的扭矩，已知條件如下：傳動件1223齒數(shù)Z3512149模數(shù)m(mm88339 .齒輪傳動強(qiáng)度計(jì)算中引入的載荷系數(shù)K考慮了哪幾方面的影響？試加以說明。10 .在閉式齒輪傳動中，當(dāng)di一定時，應(yīng)如何選擇齒數(shù)Zi?并簡述理由。11 .齒輪傳動中，對齒輪的材料和熱處理的基本要求是什么？說明理由。12 .試分別說明：（1）軟齒面齒輪（HBX350）,（2）硬齒面齒輪（HBS>350常用的材料及其熱處理方法有那些？13 .（1）設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動時，當(dāng)中心距a不為整數(shù)時，

41、為什么要將a進(jìn)行圓整；（2）圓整中心距后，當(dāng)齒數(shù)、模數(shù)不變時，為保證齒輪的裝配或仍為無側(cè)隙嚙合，應(yīng)采取什么措施？14 .齒輪傳動中的外部附加動載荷和內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生的原因是什么？試述使用系數(shù)KA和動載荷系數(shù)Kv的物理意義，其值與哪些因數(shù)有關(guān)？高速齒輪進(jìn)行齒頂修緣是為了什么？15 .試述齒向載荷分布不均的原因及其改善措施，并由此分析齒向載荷分布系數(shù)%的物理意義。16 .為什么遠(yuǎn)離扭矩輸入端（或輸出端）安置齒輪，將可獲得載荷沿齒向分布較均勻的效果？如不能如此安置齒輪，而又希望齒向載荷分布較均勻時，可采取哪些措施？17 .試述齒間載荷分配系數(shù)K”的物理意義。為何（的取值與齒輪的制造精度和總重合度有

42、關(guān)？并分析K”的值能否小于1?18 .一對直齒圓柱齒輪傳動，在傳動比i、中心距a及其他條件不變的情況下，如減小模數(shù)m并相應(yīng)地增加齒數(shù)乙、Z2,試問對其彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度各有何影響？在閉式傳動中，如強(qiáng)度允許，這樣減小模數(shù)m增加齒數(shù)Z有何益處？19 .斜齒圓柱齒輪疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式和直齒圓柱齒輪疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式有什么不同？要注意什么問題？20 .斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，如何利用分度圓螺旋角3值的改變進(jìn)行幾何尺寸的調(diào)整？21 .在兩級圓柱齒輪傳動中，如其中有一級用斜齒圓柱齒輪傳動，它一般是用在高速級還是低速級？為什么？22 .為什么在斜齒圓柱齒輪傳動中Fa尸-Fa2、Fr1=-Fr2、而在直齒

43、圓錐齒輪傳動中，F(xiàn)a尸F(xiàn)r2、Fr1=Fa2?如何確定作用在斜齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪上的軸向力的方向？三、計(jì)算題1.某直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器及主動輪1的轉(zhuǎn)向如圖示，已知錐齒輪齒寬系數(shù)中r=0.3、Zi=25、Z2=50,模數(shù)m=5mm斜齒輪Z3=21、Z4=84,模數(shù)m=6mm試求當(dāng)斜齒輪3的分度圓螺旋角3為何旋向及多少度時，能使II軸上傳動件的軸向力完全抵消？題1圖2.圖示為蝸桿-齒輪傳動裝置，右旋蝸桿 互抵消，試確定：（1）蝸桿的轉(zhuǎn)向， 傳動件的受力（用各分力表示）情況。1為主動件，為使軸II、III上傳動件的軸向力能相（2）斜齒輪3、4輪齒的旋向，（3）用圖表示軸II上3 .圖示

44、為由電動機(jī)帶動的錐齒輪-蝸桿傳動裝置，電機(jī)吊起重物W時的轉(zhuǎn)向如圖示，卷筒與蝸輪4固定在同一軸上，設(shè)計(jì)時要求在提升重物時，使軸II上傳動件的軸向力相互抵消，試確定：（1）如保持其它傳動件位置不變，從動錐齒輪應(yīng)放在Z2還是z2的位置？（2）蝸輪、蝸桿輪齒的旋向；（3）用圖表示軸II上傳動件的受力情況（用各分力表示）。51題3圖題4圖4 .圖示為斜齒輪、螺旋起重裝置，當(dāng)手輪1按圖示方向回轉(zhuǎn)時，需將重物W舉起，試確定：（1）螺桿5和錐齒輪4內(nèi)螺紋的旋向；（2）為使軸II上傳動件軸向力相互抵消，斜齒輪1、2輪齒的旋向；（3）用圖表示軸II上的受力情況（用各分力表示）。5 .圖示為兩級斜齒輪傳動，由電機(jī)帶

45、動的齒輪的轉(zhuǎn)向、旋向如圖示，現(xiàn)欲使軸II上傳動件軸向力完全抵消，試確定：（1）斜齒輪3、4輪齒的旋向；（2）斜齒輪3、4螺旋角的大??；（3）用圖表示軸II上傳動件受力情況（用各分力表示）。Z=20, mrL=5nm/31=15電動機(jī)-X Zg=17f m =7nnD一3。/IIIII6 .圖示為蝸桿-齒輪傳動裝置，已知主動斜齒輪1的轉(zhuǎn)向ni和蝸桿5輪齒的旋向如圖示，現(xiàn)欲使軸II上傳動件軸向力完全抵消，試確定：（1）斜齒輪1、2輪齒的旋向；（2）蝸輪6的轉(zhuǎn)向及其輪齒的旋向；（3）用圖表示軸II上傳動件受力情況（用各分力表示）。7 .圖示兩級斜齒圓柱齒輪傳動，其主動輪1的轉(zhuǎn)向ni及輪齒旋向如圖示，

46、已知主動軸I上的扭矩Ti=40N.m,Z1=20,m=4mm3=14°,（1）試確定主動輪上所受的徑向力Fr1、軸向力Fa1及圓周力R大小和方向（用圖表示）；（2）為使軸II上傳動件軸向力相互抵消，試確定斜齒輪3、4輪齒的旋向。1題7圖題8圖8 .圖示齒輪-蝸桿傳動裝置，主動軸I的轉(zhuǎn)向m如圖示，為得到從動端蝸輪6的轉(zhuǎn)向n6（順時針），同時使軸III上傳動件軸向力相互抵消，試確定：（1）斜齒輪3、4及蝸輪、蝸桿輪齒的旋向；（2）用圖表示軸II上傳動件受力情況（用各分力表示）。9 .圖示齒輪-蝸桿傳動裝置，已知從動端蝸輪6轉(zhuǎn)向n6（逆時針）及蝸桿5的轉(zhuǎn)向索,如圖示，（1）現(xiàn)欲使軸II上傳

47、動件軸向力相互抵消，試確定蝸輪、蝸桿及兩個斜齒輪輪齒的旋向；（2）用圖表示軸II上傳動件受力情況（用各分力表示）10.圖示為斜齒輪、蝸桿傳動裝置，其兩級傳動的中心距是一樣的，已知斜齒輪齒數(shù)乙二20、Z2=40、m=6mm蝸輪的齒數(shù)Z4=39、m=8mmq=8,主動輪1的轉(zhuǎn)向ni及輪齒旋向如圖示，（1）4輪齒的旋向及蝸輪 4的轉(zhuǎn)向，用圖表示軸II上傳動件的受力情況（用各分力表示）試確定斜齒輪螺旋角3的大??；（2）若軸II上傳動件軸向力相互抵消，試確定齒輪2、3、題10圖題11圖11 .圖示傳動裝置中，左旋蝸桿1為主動件，其轉(zhuǎn)向m如圖示，為使軸II、III上傳動件軸向力相互抵消，試確定：（1）若保

48、持其它傳動件位置不變，錐齒輪5應(yīng)放在錐齒輪6的左側(cè)還是右側(cè)？（2）蝸輪2、斜齒輪3、4輪齒的旋向；（3）用圖表示軸II上傳動件的受力情況（用各分力表示）。12 .圖示兩級斜齒輪傳動，已知條件如圖，主動輪1的轉(zhuǎn)向m如圖，現(xiàn)欲使II上傳動件的軸向力完全抵消，試確定：（1）斜齒輪3、4的螺旋角3的大小及輪齒的旋向；（2）用圖表示軸II上傳動件的受力情況（用各分力表示）題12圖題13圖13 .設(shè)計(jì)圖示的卷揚(yáng)機(jī)用閉式雙級直齒圓柱齒輪減速器中高速級齒輪傳動。已知：傳遞功率Pi=7.5Kw,轉(zhuǎn)速ni=960r/Min,高速級傳動比i=3.5;折合一般制工作，使用壽命15年。14 .試求一對嚙合齒輪的大、小齒

49、輪對于彎曲疲勞為等強(qiáng)度的條件式。并求大、小齒輪彎曲應(yīng)力之間的關(guān)系式。解：圓柱齒輪的大、小齒輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為：2 K T -Y YFa1 Sb d1 m0Y YdF2(1)Vs,2(2)解（1）、（2）兩式中后面的兩式，即得其大、小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件式5_CF2YY_Fa1Sa1F,2Sa2使用上式可判斷一對齒輪中哪個齒輪的強(qiáng)度較弱，如-_,則表明小齒輪彎曲強(qiáng)度低于大YYYYF,1Sa1Fa2Sa2齒輪，則應(yīng)按小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。這樣一來，可使計(jì)算概念更加清晰，使運(yùn)算更加簡化。解（1）、（2）兩式中前面的等式，又可獲得大、小齒輪彎曲應(yīng)力間的關(guān)系式二 F1F2YFa1 YS

50、a1YFa2 YSa2利用該式，將可在已知一個齒輪的應(yīng)力后，方便地求得另一齒輪的應(yīng)力。15.有一單級斜齒圓柱齒輪減速器，已知：中心距a=300mm小齒輪齒數(shù)Z1=39,大齒輪齒數(shù)乙二109,。試計(jì)算確定該斜齒輪傳動的模數(shù)m和分度圓螺旋角3及其他主要尺寸。解（1）求模數(shù)m及分度圓螺旋角0mncos :乙Z22 30039 109=4.054應(yīng)取m=4mm。再配湊0=9022arccosmn(乙Z2)=arccos4(39109)2a2300(2)其他主要尺寸分度圓直徑,Zimn394d10158.108mmcos:cos922d2Z2mncos:10940=441.892mmcos9022齒頂高

51、和齒根高h(yuǎn)a=(hanCn)mn=(10.25)4=5mm齒頂圓直徑da1=d12ha=158.10824=166.108mmda2=d22ha=441.89224=449.892mm16.在如圖所示的二級斜齒圓柱齒輪減速器中，已知：高速級齒輪Z21,Z2=52,m1=3mmP1=1207'43"低速級齒輪Z3=27,Z4=54,m2=5mm輸入功率P=10kVVm=1450r/min。齒輪嚙合效率”1=0.98,滾動軸承效率n2=0.99。試求：(1)低速級小齒輪的齒(旋)向，以使中間軸上的軸承所受的軸向力較??；(2)低速級斜齒輪分度圓螺旋角32為多少度時，中間軸上的軸承所

52、受的軸向力完全抵消？(3)各軸轉(zhuǎn)向及所受扭矩；(4)齒輪各嚙合點(diǎn)作用力的方向和大小(各用三個分力表示)。解：中間軸上的齒輪的齒向相同，即低速級小齒輪的齒向?yàn)樽笮?，如題解圖所示，可使中間軸上的軸承所受的軸向力較小。為使中間軸上的軸承所受的軸向力完全抵消，必須使Fa1=-Fa2即Ft1tgI=-巳3tg：u2T,2Ti1122T12tg："2TliI12tgIId1d3tgIId3d3527cosII35212cosItg：sin-i527(352)0.980.99sin120743=0.1874所以II=10.8°但當(dāng)PII=10.8°時anmn (Z3Z4)5 (

53、27 54)2 cos10.80=206.15mm中心距aII應(yīng)取整數(shù)，令aII=206mm,則II = arccosmn (Z3 Z4) -arccos5 (27 54) -10034 372au2 206各軸轉(zhuǎn)向如題解圖所示，各軸扭矩為a PaT1 =9.55 1061 =9.55 106ni-0- = 65900N mm 1450II 軸 T2 =T1，iI525.12 =65900 0.98 0.99 =1.583 10 N mm21III 軸 T3 =T2 ，iII32 II5545 一- 1 - 2 -1.583 100.98 0.99 -3.07 10 N mm27齒輪各嚙合點(diǎn)作用力的三個分力的方向如題解圖所示，其大小可求得如下Ft1 = Ft22T1 22 65900 0.99d13 21=2025Ncos120743Fr1 - Fr2Ft1 tg： n2025 tg200cos Icos120 7 43= 753.8NFa1 =Fa2= Ft1 tg I -2025 tg1207 43 =435.2NFt3二Ft42T2 22 1.583 105 0.99K1= = 2282.3Nd35 27cos1003437Fr3=Fr4Ft3tg：n2282.3tg200cosIIcos1003437二