機(jī)械設(shè)計(jì)教材討論題思考題及習(xí)題文字版

1、機(jī)械設(shè)計(jì)教材討論題、思考題及習(xí)題緒 論討論題思考題第三章 螺紋聯(lián)接討論題3-1根據(jù)螺紋副受力分析的結(jié)論。說(shuō)明那些類型的螺紋用于聯(lián)接？那些螺紋用于傳動(dòng)？為什么？3-2用鋼索通過(guò)吊環(huán)螺釘?shù)跗鹬匚?，鋼索受最大拉力Fmax=10kN，螺釘剛度c1與被聯(lián)接件剛度c2之比為c1/c2=1/3。1）為使工作中螺釘與被聯(lián)接件結(jié)合面不離縫，螺釘?shù)念A(yù)緊力至少應(yīng)是多少？2）若加在螺釘上的預(yù)緊力為10kN，問(wèn)工作中螺釘?shù)氖Ｓ囝A(yù)緊力至少是多少？3）若鋼索的拉力在0與10kN之間變動(dòng)，預(yù)緊力始終維持10kN不變，問(wèn)螺釘所受全部拉力的平均值和變化幅度各是多少？思考題及習(xí)題3-1如題3-1圖所示為一升降機(jī)構(gòu)承受載荷Q為100

2、kN，采用梯形螺紋，d=70mm，d2=65mm，r=10mm，線數(shù)n=4。支承面采用推力球軸承，升降臺(tái)的上下移動(dòng)處采用導(dǎo)向滾輪，它們的摩擦阻力忽略不計(jì)。試計(jì)算：1）工作臺(tái)穩(wěn)定上升時(shí)的效率，已知螺旋副當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.10；2）穩(wěn)定上升時(shí)加于螺桿上的力矩；3）若工作臺(tái)以800mm/min的速度上升，試按穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)條件求螺桿所需轉(zhuǎn)速和功率。4）欲使工作臺(tái)在載荷Q作用下等速下降，是否需要制動(dòng)裝置？加于螺桿上的制動(dòng)力矩應(yīng)為多少？3-2如題3-2圖所示，某機(jī)械上的拉桿端部采用粗牙普通螺紋聯(lián)接，已知拉桿受最大載荷F=15kN，載荷很少變動(dòng)，拉桿材料為Q235鋼，試確定拉桿螺紋的直徑。3-3如題3-3圖所示

3、為一凸緣聯(lián)軸器，它是利用凸臺(tái)對(duì)中的，方案I表示用精制普通螺栓聯(lián)接，方案II表示用鉸制孔用螺栓聯(lián)接。已知聯(lián)軸器傳遞功率P=2.8kW，轉(zhuǎn)速n=70r/min，螺栓中心圓直徑D0=180mm，h=20mm，接合面間摩擦系數(shù)fc=0.2，螺栓材料為4.6級(jí)，Q235鋼，聯(lián)軸器材料為HT250。試確定上述兩種螺栓的尺寸（z=4）。3-4龍門起重機(jī)導(dǎo)軌托架螺栓組聯(lián)接（見(jiàn)題3-4圖），托架由兩塊邊板與承重板焊成，兩邊板與立柱用8個(gè)螺栓聯(lián)接，尺寸如圖所示。已知托架承受載荷F=20kN；螺栓的強(qiáng)度級(jí)別為5.6級(jí)，材料為35號(hào)鋼。試求：1）用普通螺栓聯(lián)接時(shí)螺栓的公稱直徑；2）用鉸制孔用螺栓聯(lián)接時(shí)螺栓的公稱直徑。

4、3-5吊車跑道托架（見(jiàn)題圖3-5），用2個(gè)螺栓把它與鋼梁聯(lián)接起來(lái)，尺寸如圖所示，當(dāng)托架承受載荷F=25kN時(shí)，試求螺栓的公稱直徑。3-6螺紋的主要參數(shù)有哪些？其中導(dǎo)程與螺距、導(dǎo)程與升角的關(guān)系如何？3-7常用螺紋按牙型分為哪幾種？各有什么特點(diǎn)？適用于什么場(chǎng)合？3-8兩個(gè)牙型和中徑相同的螺旋副，一個(gè)導(dǎo)程比另一個(gè)大，而軸向載荷Q和其他條件均相同，試問(wèn)旋轉(zhuǎn)哪一個(gè)螺旋副的螺母所需的力矩較大？為什么？這兩個(gè)螺旋副中，哪一個(gè)效率較高？若它們均為自鎖的，哪一個(gè)自鎖的性能更好？3-9螺紋聯(lián)接的基本類型有哪些？各適用于哪種場(chǎng)合？3-10聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么在螺紋聯(lián)接中還需要采取防松措施？按防松原理，

5、防松的方法可分為幾類？并分別舉例說(shuō)明。3-11松、緊螺栓聯(lián)接有何區(qū)別？在強(qiáng)度計(jì)算上有什么不同？3-12用受力變形圖表示受軸向載荷的單個(gè)螺栓聯(lián)接的工作載荷F，預(yù)緊力F'，剩余預(yù)緊力F" 和總拉力F0之間的關(guān)系，并列出F0與其它力之間的關(guān)系式。3-13什么是受拉螺栓聯(lián)接和受剪螺栓聯(lián)接？試從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力分析、失效形式和應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行比較。3-14提高螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度的措施有哪些？若某一受軸向載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，其剛度c1、c2和總載荷F0不變，試用受力變形圖說(shuō)明，當(dāng)只增大預(yù)緊力F' 時(shí)，螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度有何變化？3-15如題3-15圖所示，試推導(dǎo)夾緊螺栓組聯(lián)接中，螺栓的

6、受力計(jì)算式（螺栓數(shù)為2）。第四章 鍵、花鍵、銷、形面聯(lián)接和過(guò)盈配合思考題及習(xí)題4-1一鋼制圓柱齒輪與軸靜聯(lián)接，軸徑d=100mm，齒輪輪轂長(zhǎng)度為180mm，工作時(shí)有輕微沖擊。試確定普通平鍵聯(lián)接的尺寸，并計(jì)算其能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。4-2如題4-2圖所示為套筒式聯(lián)軸器，分別采用平鍵及半圓鍵與軸聯(lián)接。已知：軸徑d=38mm，聯(lián)軸器材料為灰鑄鐵，外徑D1=90mm，試分析計(jì)算兩種聯(lián)接允許傳遞的轉(zhuǎn)矩，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。第五章 鉚接、焊接和膠接綜述思考題及習(xí)題III-1自行車中的傳動(dòng)裝置是哪部分？可否不要鏈傳動(dòng)？為什么？III-2試按例1帶式運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)的已知條件對(duì)方案II（圖II）進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力設(shè)

7、計(jì)。第六章 摩擦輪傳動(dòng)思考題6-1摩擦輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是什么？為什么現(xiàn)實(shí)生活中少用摩擦輪傳動(dòng)？6-2摩擦輪傳動(dòng)與牽引傳動(dòng)的區(qū)別何在？6-3實(shí)現(xiàn)牽引傳動(dòng)的基本條件是什么？第七章 帶傳動(dòng)討論題7-1一帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置如圖所示。已知小帶輪直徑d1=140mm，大帶輪直徑d2=400mm，運(yùn)輸帶速度v=0.3m/s，為了提高生產(chǎn)率，擬在運(yùn)輸機(jī)載荷（即拉力）F不變及電動(dòng)機(jī)和減速器傳動(dòng)能力都滿足要求的條件下，欲將運(yùn)輸帶的速度提高到0.42m/s。有人建議把大帶輪的直徑減少到280mm，其余參數(shù)不變以實(shí)現(xiàn)這一要求，此方案是否可行？若不行應(yīng)如何修改？7-2由雙速電機(jī)與V帶傳動(dòng)組成傳動(dòng)裝置，靠改變電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速

8、可以得到兩種轉(zhuǎn)速300r/min和600r/min，若電動(dòng)機(jī)輸出軸功率不變，帶傳動(dòng)應(yīng)按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)？為什么？思考題及習(xí)題7-1摩擦帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？它的工作原理是什么？7-2為什么V帶傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)應(yīng)用更廣泛？7-3什么叫彈性滑動(dòng)？它是怎樣產(chǎn)生的？能否避免？它對(duì)傳動(dòng)有何影響？7-4帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶中會(huì)產(chǎn)生哪些應(yīng)力？其應(yīng)力分布如何？它對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？帶中最大應(yīng)力發(fā)生在何處？并寫出最大應(yīng)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。7-5在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，為什么應(yīng)對(duì)V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑dmin加以限制？7-6V帶的楔角是40°，為何帶輪輪槽角分別是34°、36°、38°？若主、從動(dòng)

9、帶輪直徑不同，兩輪輪槽角是否相同？為什么？7-7帶傳動(dòng)的失效形式有哪些？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？7-8帶輪基準(zhǔn)直徑d、帶速v、中心距a、帶長(zhǎng)Ld、包角a1、初拉力F0和摩擦系數(shù)f的大小對(duì)傳動(dòng)有何影響？7-9V帶傳動(dòng)傳遞的功率為5.5kW，小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，d1d2150mm，已知帶與輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.45。求有效拉力F，松邊拉力F2，緊邊拉力F1？7-10帶傳動(dòng)為何要有張緊裝置？V帶傳動(dòng)常用的張緊裝置有哪些？張緊輪應(yīng)放在什么位置？為什么？7-11設(shè)計(jì)某帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M4，額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動(dòng)比

10、i=3.8，一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間10h。7-12有一普通V帶傳動(dòng)，已知小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=180mm，大帶輪基準(zhǔn)直徑d2=650mm，中心距a=916mm，B型帶3根，工作載荷平穩(wěn)，Y系列電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，一天工作16h，試求該V帶傳動(dòng)所能傳遞的功率。第八章 鏈傳動(dòng)討論題8-1鏈傳動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)不均勻性的原因是什么？能否避免？影響運(yùn)動(dòng)不均勻性的因素有哪些，怎樣才能減少運(yùn)動(dòng)不均勻性？思考題與習(xí)題8-1與帶傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)?鏈傳動(dòng)適用于哪些場(chǎng)合？8-2滾子鏈的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？各元件間的聯(lián)接和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系如何？8-3小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)少，大鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)多，這是為什么？

11、其齒數(shù)應(yīng)如何選擇比較恰當(dāng)。8-4鏈節(jié)數(shù)為什么常取偶數(shù)？8-5如題8-5圖所示為二級(jí)減速傳動(dòng)裝置方案圖。是否合理？為什么？8-6一滾子鏈傳動(dòng)，已知：鏈節(jié)距p=25.4mm，小鏈輪齒數(shù)z1=21，傳動(dòng)比i=3，中心距a»1000mm，n1=580r/min，載荷有輕度沖擊，試計(jì)算：1）鏈節(jié)數(shù)；2）鏈所能傳遞的最大功率；3）鏈的工作拉力；4）判斷正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鏈傳動(dòng)的失效形式。8-7驗(yàn)算某機(jī)械廠滾子鏈傳動(dòng)的工作能力。已知z1=17，z2=50，p=19.05mm，a=670mm，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1=50r/min，傳遞功率P=1.1kW。該設(shè)備由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作有中等沖擊。第九章 齒輪傳動(dòng)討論題

12、9-1一對(duì)漸開(kāi)線外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，兩輪分度圓半徑分別為r1=30mm，r2=54mm，a=20°，試求：1）當(dāng)中心距a' =86mm時(shí)，嚙合角a' 等于多少？?jī)蓚€(gè)齒輪的節(jié)圓半徑r1' 和r2' 各為多少？2）當(dāng)中心距改變?yōu)閍' =87mm時(shí)，嚙合角a' 和節(jié)圓半徑r1' 、r2' 又各等于多少？3）以上兩種中心距情況下的兩對(duì)節(jié)圓半徑的比值是否相等，為什么？9-2在齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的主要參數(shù)：z、fd、b等應(yīng)如何選擇？在閉式軟齒面圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，為什么在滿足彎曲強(qiáng)度條件下，齒數(shù)z1盡可能取多一些為好？9-3一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)

13、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其參數(shù)m=3mm，z1=20，z2=80。問(wèn)：1）若改取m=4mm，當(dāng)z、b、材料及硬度、傳遞功率及轉(zhuǎn)速均不變時(shí)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度有什么變化？2）若改取m=2mm，z1=30，z2=120，其余條件不變時(shí)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度與齒面接觸疲勞強(qiáng)度有何變化？9-4在討論題9-4圖所示的展開(kāi)式二級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，已知：高速級(jí)齒輪齒數(shù)z1=44，z2=94，模數(shù)mn1=2.5mm。低速級(jí)齒輪齒數(shù)z3=43，z4=95，模數(shù)mnII=3.5mm，分度圓螺旋角bII=9°42¢。輸出功率PIII=23.4kW，輸出軸轉(zhuǎn)速nIII=309r/min。齒

14、輪嚙合效率hI=0.98，滾動(dòng)軸承效率h2=0.99。試求：1）高速級(jí)大齒輪輪齒的旋向（使中間軸上的軸承所受的軸向力較?。?；2）高速級(jí)斜齒輪分度圓螺旋角b1為多少度時(shí)，中間軸上的軸向力完全抵消；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?。ǜ饔萌齻€(gè)分力即圓周力Ft、徑向力Fr及軸向力Fa表示）。9-5某運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如討論題9-5圖所示，高速級(jí)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)和低速級(jí)均為閉式標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，初步設(shè)計(jì)其主要參數(shù)如圖示，如兩小齒輪材質(zhì)、硬度相同，兩大齒輪的材質(zhì)、硬度相同，兩對(duì)齒輪的寬度也相同，試分析說(shuō)明這兩級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)是否合理？為什么？思考題及習(xí)題9-1已知一對(duì)漸開(kāi)線外嚙

15、合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，a=20°，ha* =1，m=4mm，z1=18，z2=41。試求：兩輪的幾何尺寸r，rb，rf，ra和標(biāo)準(zhǔn)中心距a，以及重合度ea。9-2設(shè)計(jì)一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其基本參數(shù)為：z1=21，z2=51，mn=4mm，an=20°，ha*n =1，cn* =0.25，b=20°，齒寬b=30mm。試求：1）法面齒距pn和端面齒距pt；2）當(dāng)量齒數(shù)zv1和zv2；3）中心距a；4）重合度eg=ea+eb。9-3一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)z1=23，z2=53，mn=6mm，an=20°，

16、ha*n =1，cn* =0.25，a=236mm，b=25mm。試求：1）分度圓螺旋角b和兩輪分度圓直徑d1，d2；2）兩輪齒頂圓直徑da1、da2，齒根圓直徑df1、df2和基圓直徑db1、db2；3）當(dāng)量齒數(shù)zv1、zv2；4）重合度eg=ea+eb。9-4齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足的基本要求是什么？漸開(kāi)線是怎樣形成的？它具有哪些重要性質(zhì)？漸開(kāi)線齒輪能否滿足齒廓嚙合基本定律？為什么？9-5節(jié)圓與分度圓、壓力角與嚙合角有何區(qū)別？在什么條件下分度圓與節(jié)圓重合？在什么條件下壓力角與嚙合角相等？9-6漸開(kāi)線齒輪正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)的條件是什么？9-7何謂根切現(xiàn)象？根切對(duì)齒輪會(huì)帶來(lái)什么影響？標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒

17、輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)是多少？9-8若已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。其齒數(shù)z1=25，z2=100，m=4mm，試確定這對(duì)齒輪的d1、d2、da1、da2、df1、df2及其中心距a。9-9與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比較，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些？9-10試分析齒輪輪齒的主要失效形式及產(chǎn)生的原因，開(kāi)式、閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有何不同？9-11齒輪材料選擇的原則是什么？常用哪些材料及熱處理方法？軟、硬齒面齒輪的區(qū)分根據(jù)是什么？9-12齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)為什么要引入載荷系數(shù)K？它由哪幾部分組成？其中各系數(shù)的含義是什么？各與哪些因素有關(guān)？9-13試分析、比較直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)及圓錐齒輪傳動(dòng)的受力情況（要

18、求從力的三要素進(jìn)行分析、比較）。9-14從齒輪輪齒失效情況得出了哪些承載能力計(jì)算依據(jù)？其理論基礎(chǔ)（即原始公式）是什么？各自針對(duì)哪種失效形式？9-15影響齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的因素有哪些？主要原因是什么？是怎樣影響的？9-16試述齒形系數(shù)的物理意義。齒形系數(shù)與哪些因素有關(guān)？為什么齒形系數(shù)與模數(shù)無(wú)關(guān)？同一齒數(shù)的直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪及圓錐齒輪的齒形系數(shù)值是否相同？9-17一對(duì)斜齒圓柱齒輪及圓錐齒輪傳動(dòng)正確嚙合的條件是什么？它們與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比較，在強(qiáng)度計(jì)算中有何異同？9-18設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，下列參數(shù)中哪些值應(yīng)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值？哪些應(yīng)圓整成整數(shù)？哪些值不能圓整？mt、mn、z

19、、zv、b、d1、d2、d（分度圓直徑）、da、df、a、b。9-19如題9-19圖所示為一對(duì)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，已知：m=3mm，z1=24，z2=48，b=25mm，小錐齒輪傳遞的功率P1=2kW，n1=160r/min。試求齒輪嚙合點(diǎn)作用力的方向及大?。ǜ饔萌齻€(gè)分力表示）。9-20專用銑床的主傳動(dòng)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知P1=7.5kW，n1=1450r/min，z1=26，z2=54，要求壽命12000h，齒輪對(duì)軸承為不對(duì)稱布置，試設(shè)計(jì)計(jì)算該齒輪傳動(dòng)。9-21如題9-21圖所示的帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置。已知輸入功率P1=11kW，轉(zhuǎn)速n1=970r/min，減速器高速級(jí)采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳

20、動(dòng)比i1=4.8，低速級(jí)采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比i2=3.8，使用壽命為10年，單班制工作，單向傳動(dòng)，要求設(shè)計(jì)：1）低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（注：不考慮效率）9-22試設(shè)計(jì)計(jì)算圓錐一圓柱齒輪減速器（見(jiàn)題9-22圖）中的高速級(jí)直齒圓錐齒輪和低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)輸入功率P=4kW，高速級(jí)傳動(dòng)比i1=4，低速級(jí)傳動(dòng)比i2=5，n1=960r/min，要求使用壽命10年，單班制工作，工作載荷基本平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。（注：不考慮效率）9-23按第三篇例1帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)：1）單級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；2）單級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)已知單級(jí)圓柱齒輪減速器輸入功率P1=

21、10.45kW,輸入轉(zhuǎn)速n1=695.2r/min，i=4，一般用途，使用時(shí)間10年（每年工作250天），單向運(yùn)轉(zhuǎn)，雙班制連續(xù)工作。題9-19圖題9-21圖題9-22圖第十章 蝸桿傳動(dòng)討論題10-1判斷如討論題10-1圖所示蝸桿傳動(dòng)中蝸輪的轉(zhuǎn)向，并分別在嚙合點(diǎn)處畫出作用于蝸桿及蝸輪上的三個(gè)分力Ft、Fa、Fr的方向。如改變圖中蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，這時(shí)蝸桿、蝸輪上的三個(gè)分力又如何表示？10-2如討論題10-2圖所示為二級(jí)蝸桿傳動(dòng)。已知蝸桿1為右旋，軸I為輸入軸，轉(zhuǎn)向如圖。軸為輸出軸。試在圖上畫出：1）考慮軸上所受軸向力能抵消一部分，定出蝸桿3和蝸輪2、4齒的旋向；2）軸和軸的轉(zhuǎn)向；3）蝸輪2和蝸桿3

22、齒上的三個(gè)分力（Ft、Fa、Fr）的方向。10-3影響蝸桿傳動(dòng)效率的主要因素有哪些？導(dǎo)程角g的大小對(duì)效率有何影響？思考題及習(xí)題10-1蝸桿傳動(dòng)有哪些主要類型？各有何特點(diǎn)？適用于何種場(chǎng)合？10-2阿基米德蝸桿傳動(dòng)為何以中間平面的軸向模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值？阿基米德蝸桿傳動(dòng)正確嚙合的條件是什么？10-3對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，下面三式有無(wú)錯(cuò)誤？為什么？1）i=w1/w2=n1/n2=z2/z1=d2/d1；2）a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2；3）Ft2=2000T2/d2=2000T1i/d2；10-4什么叫蝸桿直徑系數(shù)？它與哪些因素有關(guān)？為什么要規(guī)定蝸桿分度圓直徑為標(biāo)準(zhǔn)值？10-5蝸桿傳動(dòng)有哪

23、些失效形式？它對(duì)材料選擇有何影響？蝸桿、蝸輪的材料如何選擇？10-6蝸輪材料為錫青銅和為鑄鐵或無(wú)錫青銅時(shí)，其承載能力分別取決于什么？為什么？10-7閉式蝸桿傳動(dòng)為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？如熱平衡不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用什么措施？10-8一單級(jí)普通圓柱蝸桿減速器，傳遞功率P=7.5kW，傳動(dòng)效率為h=0.82，散熱面積A=1.2m2，散熱系數(shù)Ks=10W/m2·，環(huán)境溫度to=20。問(wèn)該減速器能否連續(xù)工作？10-9如題10-9圖所示的蝸桿傳動(dòng)中，已知蝸桿回轉(zhuǎn)方向如箭頭所示。1）確定蝸輪的回轉(zhuǎn)方向；2）確定蝸輪輪齒的螺旋方向；3）在圖上畫出蝸桿、蝸輪輪齒上的力（Ft、Fa及Fr）；4）如回轉(zhuǎn)

24、方向改變，各力之間的關(guān)系如何？以圖示之。10-10設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的單級(jí)蝸桿傳動(dòng)。已知蝸輪需傳遞轉(zhuǎn)矩T2=800N·m，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動(dòng)比i=20，工作載荷穩(wěn)定，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。要求潤(rùn)滑情況良好。壽命15000h。10-11設(shè)計(jì)一自動(dòng)線運(yùn)輸機(jī)的單級(jí)蝸桿傳動(dòng)。已知：電動(dòng)機(jī)功率為3kW，轉(zhuǎn)速為960/min,，要求傳動(dòng)比為13，單班制工作，預(yù)期壽命5年。10-12有一單級(jí)蝸桿減速器，其主要參數(shù)為m=8，d1=80mm，z1=3，z2=48，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,由于生產(chǎn)需要要將蝸輪轉(zhuǎn)速改為n2=91.913r/min，并要求利用原有箱體和蝸桿，問(wèn)蝸輪應(yīng)如

25、何改變？10-13如題10-13圖所示，手動(dòng)鉸車采用蝸桿傳動(dòng)。已知手柄半徑R=200mm，卷筒直徑D=200mm，蝸桿傳動(dòng)參數(shù)m=5mm，d1=50mm，z1=1，z2=50，當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.14，手柄上作用力為200N。求：1）重物提升時(shí)，n1轉(zhuǎn)向如圖，蝸桿及蝸輪的旋向？2）能提升的最大重量Q是多少？3）提升后松手，重物能否自行下降？10-14如題10-14圖所示為一傳動(dòng)裝置。1）確定帶傳動(dòng)的合理轉(zhuǎn)向；2）根據(jù)軸的合理受力狀態(tài)，決定蝸桿、蝸輪、大齒輪輪齒螺旋線方向及蝸輪轉(zhuǎn)向（小齒輪輪齒螺旋方向如圖所示）。第十一章 螺旋傳動(dòng)討論題11-1螺旋傳動(dòng)按其用途及摩擦性質(zhì)分類各可分為哪幾種螺旋傳

26、動(dòng)？其主要特點(diǎn)和適用場(chǎng)合是什么？思考題及習(xí)題11-1滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式是什么？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)計(jì)算方法如何？11-2列舉在你所見(jiàn)到的機(jī)器設(shè)備中，哪些地方采用螺旋傳動(dòng)？11-3在設(shè)計(jì)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)中，如果磨損條件不能滿足或者穩(wěn)定性條件不能滿足，應(yīng)采取什么措施？11-4設(shè)計(jì)如題11-4圖所示的人力驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)（千斤頂）中的螺旋傳動(dòng)。已知最大軸向載荷F=300kN，最大壓下距離h=250mm。題11-4圖第十二章 機(jī)械傳動(dòng)類型的選擇討論題12-1如討論題12-1圖所示為帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。試分析：1）如將低速級(jí)的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)改成下列傳動(dòng)形式之一，有何利弊？為什么？A蝸桿傳動(dòng)BV帶傳動(dòng)C鏈傳動(dòng)D閉

27、式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）若原設(shè)計(jì)方案各部分承載能力剛好滿足工作要求，裝配時(shí)錯(cuò)將帶傳動(dòng)放在低速級(jí)，開(kāi)式齒輪傳動(dòng)置于高速級(jí)。A裝錯(cuò)后的方案合理嗎？為什么？BV帶傳動(dòng)還能否使用？為什么？C開(kāi)式齒輪傳動(dòng)還能否使用？為什么？12-2試分析比較討論題12-2圖a、b所示兩種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，哪種方案合理？為什么？12-3對(duì)機(jī)械傳動(dòng)篇綜述例1中所選三種傳動(dòng)方案進(jìn)行分析、比較。思考題12-1機(jī)械傳動(dòng)類型選擇的依據(jù)是什么？12-2機(jī)械傳動(dòng)的選擇原則如何？12-3舉例說(shuō)明常用傳動(dòng)裝置，各適用于何種場(chǎng)合？第十三章 軸討論題13-1比較齒輪軸軸系（見(jiàn)討論題13-1圖）錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)與正確結(jié)構(gòu)，指出錯(cuò)在何處。（軸承采用脂潤(rùn)滑）

28、。a)b)討論題13-1圖a)錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)圖 b)正確結(jié)構(gòu)圖13-2如討論題13-2圖所示為展開(kāi)式二級(jí)齒輪減速器和同軸式二級(jí)齒輪減速器，已知：中間軸承受扭矩T=500N·m，a1=a2=300mm，齒輪參數(shù)如下表：1）試比較兩方案中間軸受力有何不同？2）若跨距L1L2L3，哪個(gè)方案的軸承反力大（比較大者）？3）兩方案中較大的軸承反力相差多少？齒數(shù)z法面模數(shù)mn分度圓螺旋角b旋向分度圓直徑(mm)123427121249444559°22¢9°22¢10°28¢31²10°28¢31²左旋右

29、旋右旋左旋109.460490.540122.034477.966思考題及習(xí)題13-1如題13-1圖所示為一臺(tái)起重機(jī)的起重機(jī)構(gòu)。試分析軸軸的工作情況并將其按載荷性質(zhì)進(jìn)行分類（軸的自重可忽略不計(jì)）。13-2軸的常用材料有哪些？它們各適用什么場(chǎng)合？同一工作條件下，如不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，而將材料由碳鋼改為合金鋼，能否提高軸的剛度？13-3利用公式，估算軸的直徑時(shí)，d是轉(zhuǎn)軸上的哪一個(gè)直徑？系數(shù)C與什么有關(guān)？如何選擇？13-4進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？13-5軸上零件的周向及軸向固定常用哪些結(jié)構(gòu)？13-6提高軸的強(qiáng)度和剛度常采用哪些措施？13-7當(dāng)量彎矩公式中，系數(shù)a的意義是什么？大小如何確

30、定？13-8比較如題13-8圖所示的三種軸的受力狀態(tài)，各產(chǎn)生什么應(yīng)力？在結(jié)構(gòu)上各有何特點(diǎn)？13-9試分析題13-9圖中軸的結(jié)構(gòu)有哪些不合理或錯(cuò)誤的地方？并提出改進(jìn)方案。13-10如題13-10圖所示，有三個(gè)齒輪，已知：z1=28，z2=70，z3=126，m=4，an=20°，a2=400mm，n1=1000r/min，P1=10kW，不計(jì)摩擦。1）分析中間齒輪的受力。2）求出各軸所受扭矩；3）求出中間軸直徑（按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算）；4）畫出中間軸的結(jié)構(gòu)圖。（齒寬b=60mm）。13-11一漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪減速器中間軸的尺寸和布置如題13-11圖所示。已知其傳遞的轉(zhuǎn)矩T=400N&#

31、183;m，大、小齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，軸的材料為45號(hào)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。采用A型普通平鍵14×70和14×45mm，軸上倒圓半徑為1.5mm，試驗(yàn)算此軸的強(qiáng)度。13-12設(shè)計(jì)題13-12圖所示單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的低速軸。已知，電動(dòng)機(jī)額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=720r/min，低速軸轉(zhuǎn)速n2=130r/min，大齒輪分度圓直徑d2=300mm，寬度b2=90mm，輪齒螺旋角b=12°，法向壓力角an=20°。軸承采用70000AC型滾動(dòng)軸承。第十四章 滾動(dòng)軸承討論題14-1在一般機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)如何選擇滾動(dòng)軸承的類型？選擇討論題14-1圖所示機(jī)械設(shè)備中，

32、滾動(dòng)軸承的類型。1）Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸（見(jiàn)討論題14-1a圖），n=1450r/min；2）5噸吊車滑輪軸及吊鉤（見(jiàn)討論題14-1b圖），Q=5×104N；3）兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器軸（見(jiàn)討論題14-1c圖）。P10kW；n1=960r/min，z1=22，z2=77，mn=3mm，b=8°634；z3=18，mn=5mm，b=8°634。4）蝸桿傳動(dòng)的蝸桿軸和蝸輪軸（見(jiàn)討論題14-1d圖）。P17.5kW，n1=805r/min，m=10mm，z1=2，z2=53，(q=9)，g=2°801。14-2查手冊(cè)，找出（1）6208，6308，640

33、8；（2）6206，N206，7206C，30206，51206；軸承的尺寸和基本額定動(dòng)載荷、基本額定靜載荷和極限轉(zhuǎn)速，分析其結(jié)構(gòu)并討論以下問(wèn)題：1）滾動(dòng)軸承的基本元件有哪些？常采用什么材料及熱處理？為什么？2）它們?cè)诔惺茌d荷性能上各有何特點(diǎn)？3）圓錐滾子軸承和推力軸承為什么極限轉(zhuǎn)速較低，不適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)？4）那類軸承常成對(duì)使用，反向安裝？為什么？5）圓錐滾子軸承為什么便于調(diào)游隙？14-3滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算公式中各符號(hào)的意義和單位是什么？若轉(zhuǎn)速為n(r/min)，壽命L(r)與Lh(h)之間的關(guān)系又是什么？試分析：1）轉(zhuǎn)速一定的6207軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷由P增大為2P，壽命是否由L下降為L(zhǎng)/2？

34、2）P一定的6207軸承，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速由n增為2n（2n<nmax），其壽命是否有變化？3）6207及N207軸承，若P相同（P<C），基本額定壽命L10哪個(gè)大？極限轉(zhuǎn)速哪個(gè)高？為什么？思考題及習(xí)題14-1什么是滾動(dòng)軸承的基本額定壽命？基本額定動(dòng)載荷？基本額定靜載荷？當(dāng)量動(dòng)載荷？怎樣確定？14-2滾動(dòng)軸承的主要失效形式是什么？其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？14-3向心角接觸軸承的內(nèi)部軸向力是怎樣產(chǎn)生的？它對(duì)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算有何影響？軸承的軸向載荷如何計(jì)算？14-4滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮哪些方面的問(wèn)題？14-5滾動(dòng)支承的基本結(jié)構(gòu)型式有哪幾種？它們分別適用于什么場(chǎng)合？14-6滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸、

35、外圈與軸承座孔間的配合采用什么配合制？14-7斜齒輪傳動(dòng)mn=2.5，z1=17，z2=75，b=16°35¢52²，a=120mm，P=2.6kW，n1=384r/min，單向回轉(zhuǎn)，方向如題14-7圖所示，高速軸由一對(duì)30206軸承支承，L=50mm，L1=80mm，軸端帶輪壓軸力FQ=1120N，分析怎樣確定齒輪輪齒旋向使軸承壽命較高？14-8如題14-8圖所示，軸用一對(duì)深溝球軸承支承，軸受徑向載荷F1=1200N，軸向載荷Fa=1000N，軸的轉(zhuǎn)速n=650r/min，fp=1.2，ft=1，軸頸直徑d=50mm，軸承的軸向固定采用兩端單向固定支承，要求壽命

36、L10h=10000h，試選擇軸承型號(hào)14-9有一轉(zhuǎn)軸采用角接觸球軸承作支承，其布置方式如題14-9圖所示，已知軸頸直徑d=40mm，轉(zhuǎn)速n=960r/min，軸向載荷Fa=800N，徑向載荷FR1=3000N，F(xiàn)RII=1200N，工作中有中等沖擊載荷，要求軸承壽命不低于10000h，試選擇軸承型號(hào)。14-10指出如題14-10圖所示的各軸系的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，說(shuō)明原因，并畫出正確的軸承結(jié)構(gòu)圖。1）如題14-10a圖所示，齒輪軸，齒輪、軸承皆為油潤(rùn)滑；2）如題14-10b圖所示，錐齒輪軸，錐齒輪油潤(rùn)滑，軸承脂潤(rùn)滑；3）如題14-10c圖所示，蝸輪軸，蝸輪油潤(rùn)滑，軸承脂潤(rùn)滑。第十五章 滑動(dòng)軸承討論題1

37、5-1分析下表中的參數(shù)在液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)時(shí)的變化趨向，上升（）？下降（）？還是不定？參數(shù)偏心率e承載能力F供油量Q軸承溫升Dt最小油膜厚度hmin寬徑比B/d­油粘度h­相對(duì)間隙y­思考題及習(xí)題15-1試述滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的類型，各有何特點(diǎn)？應(yīng)用于哪些場(chǎng)合？15-2了解滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)出整體式和對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承各有何特點(diǎn)？15-3對(duì)軸瓦材料有哪些主要要求？為什么提出這些要求？常用的軸瓦材料有哪些？各有何特點(diǎn)？15-4軸瓦上為什么要開(kāi)油溝？油溝應(yīng)開(kāi)在什么位置？為什么？15-5設(shè)計(jì)非液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承時(shí)，通常應(yīng)進(jìn)行哪些條件性計(jì)算？為什么？15-6什么是潤(rùn)滑油的粘度和油性？各對(duì)于什么摩擦狀態(tài)起主要作用？1