机械设计基础（杨可桢第六版）考试提纲及题库

2016年机械设计基础考试提纲

一、选择题（10分） 二、填空题（10分） 三、简答题（16分） （1）带传动；

（2）齿轮传动、蜗杆传动； （3）键连接； （4）回转件的平衡； （5）滑动轴承。

四、分析与设计题（28分）

（1）偏置直动推杆盘形凸轮轮廓曲线设计；

（2）按给定行程速比系数设计曲柄摇杆结构或曲柄滑块结构； （3）斜齿齿轮传动，锥齿轮传动，蜗杆传动受力分析； （4）轴系改错题。 五、计算（36分） （1）自由度计算； （2）周转轮系传动比； （3）轴承当量载荷计算； （4）反受预紧力的螺栓强度计算；

（5）外啮合标准直齿圆柱齿轮传动基本参数计算。

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作业一（机械设计总论）

一、选择与填空题

1. 下列机械零件中：汽车发动机的阀门弹簧；起重机的抓斗；汽轮机的轮叶；车床变速箱中的齿轮；纺织机的织梭；f：飞机的螺旋桨；g：柴油机的曲轴；h：自行车的链条。有 是专用零件而不是通用零件。

A. 三种 B. 四种 C. 五种 D. 六种

2. 进行钢制零件静强度计算时，应选取 作为其极限应力。 A. ?s B. ?0 C. ?b D. ??1 3. 当零件可能出现断裂时，应按 准则计算。

A. 强度 B. 刚度 C. 寿命 D. 振动稳定性 4. 零件的工作安全系数为 。

A. 零件的极限应力比许用应力 B. 零件的极限应力比工作应力 C. 零件的工作应力比许用应力 D. 零件的工作应力比极限应力

5. 对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选 毛坯。 A．铸造 B. 冲压 C. 自由锻造 D. 模锻 6. 工程上采用几何级数作为优先数字基础，级数项的公比一般取为 。 A. n5 B. n10 C. n15 D. n20 7. 表征可修复零件可靠度的一个较为合适的技术指标是零件的 。 A. MTBF B. MTTF C. 失效率 D. 可靠度

8. 经过 、 和 ，并给以 的零件和部件称为标准件。

9. 设计机器的方法大体上有 、 和 等三种。 10. 机械零件的“三化”是指零件的 、 和 。 11. 刚度是零件抵抗 变形的能力。

12. 机器主要由 动力装置 、 执行装置 、 传动装置 和 操作装置 等四大功能组成部分组成。

二、判断题

13. 当零件的出现塑性变形时，应按刚度准则计算。 【 】 14. 零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。 【 】 15. 调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。 【 】 16. 机器的设计阶段是决定机器质量好坏的关键。 【 】 17. 疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。 【 】 18. 随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。 【 】 19. 在给定生产条件下，便于制造的零件就是工艺性好的零件。 【 】 20. 机械设计是应用新的原理、新的概念创造新的机器或已有的机器重新设计或改造。 【 】 21. 零件的强度是指零件抵抗破坏的能力。 【 】 22. 零件的工作能力是指零件抵抗失效的能力。 【 】

三、分析与思考题

23. 机器的基本组成要素是什么？

24. 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举例出其中三个列子。 25. 什么是机械零件的失效？

26. 影响机械零件疲劳强度的主要因素是什么？ 27. 机械零件设计应满足的基本要求有哪些？

28. 以一个设计者的观点来看，进行机械设计时应主要考虑哪些因素？ 29. 试简述开发型设计的一般过程。

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30. 什么是创新设计？

作业二（零件强度、摩擦、磨损、润滑）

一、选择与填空题

1. 零件的截面形状一定，当增大截面尺寸时，其疲劳极限将随之 。 A. 增高 B. 不变 C. 降低 D. 随材料性质的不同或降低或提高

2. 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力 。铸铁零件间的接触应力。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法确定 3. 变应力特性可用五个参数中的任意 个来描述。

A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个

4. 下列四种叙述中， 是正确的。

A. 变应力只能由变载荷产生 B. 静载荷不能产生变应力

C. 变应力是由静载荷产生 D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生 5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的 。

A. 屈服极限 B. 疲劳极限 C. 强度极限 D. 弹性极限。 6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 。 A. 流体摩擦 B. 干摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦； 7. 当温度升高时，润滑油的粘度 。

A. 升高 B. 降低 C. 保持不变 D. 升高或降低与润滑油的牌号有关 8. 两表面处于边界润滑时，其膜厚比?大致范围是 。

A. 0???1 B. 1???3 C. 3???5 D. ??5 9. 可用来表征润滑油滚动阻力的指标是 。

10. 润滑油的粘温性是指润滑油的 与 之间的关系。

二、判断题

11. 零件的跑合磨损对零件的工作性能是极为不利的。 【 】 12. 表征润滑脂粘稠度的性能指标是其运动粘度。 【 】 13. 造成零件疲劳磨损的主要原因是零件中产生的接触应力。 【 】 14. 零件的耐磨性是指零件抵抗磨损的能力。 【 】 15. 两个表面间形成了流体润滑时它们不直接接触。 【 】 16. 机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境的化学作用或电化学作用共同引起的磨损。 【 】 17. 两个相对运动表明形成了流体动压润滑状态后，两表面间的产生了压力流和剪力流。 【 】 18. 降低表面粗糙度对于提高零件的疲劳强度具有重要意义。 【 】 19. 提高零件疲劳强度的首要方法的降低应力集中。 【 】 20. 根据Miner假说，如果材料上的应力超过了其持久疲劳极限，则每一次应力循环都将等量的对材料造

成一定的损伤。 【 】

三、计算题

621. 某材料的对称循环弯曲疲劳极限??1?180 MPa，取循环基数N0?5?10，m?9，试求循环次数N分别为7000，25000，620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

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K??1.5, ?s?260 MPa，?b?900 MPa，???0.2，??1=170Mpa，22. 某轴所使用材料的机械性能为：

试解答下列问题：

① 绘制该轴所使用材料的简化极限应力图。 ② 绘制该轴的简化极限应力图。

③ 若危险截面上平均应力?m?20 MPa、应力幅?a=30 MPa，试分别按??C、?m?C、?min?C等三种应力变化状况计算该截面的安全系数。

四、分析与思考题

23. 何谓疲劳强度？影响疲劳强度的因素有哪些？

24. 何谓应力集中？机械设计时在哪种状况下要考虑应力集中？影响应力集中系数的因素有哪些？

24. 在极限应力图上，对于各种加载情况（如r=常数,?m=常数,?max=常数），如何判断零件是首先产生

疲劳破坏还是首先产生塑性变破坏？

25. 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同应力变化规律下，零件和材料

试件的失效形式是否总是相同的？为什么？

26. 根据机械零件工作表面之间的摩擦和润滑状态，可把摩擦可分为哪几种类型？其特点如何？ 27. 根据磨损机理，磨损分为哪几种类型？各种类型的磨损的实质如何？ 28. 如何防止和减轻磨损？

29. 零件的正常磨损主要分为哪几个阶段，每个阶段有何特点

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作业三（机械联接）

一、选择题

1. 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程的牙型斜角 D. 螺距和升角 2. 用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 。

A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防震性能好 D. 螺纹牙耐磨性好

3. 螺纹的牙型角为α，牙型半角为β，升角为λ，螺纹副当量摩擦角为?V，则螺纹副自锁条件是 。

A．λ≤β B. β ≤?r C. α ≤?V D. λ ≤?V

4. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 。

A．粗牙普通螺纹 B. 细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。

A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩 6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器，在传递扭距时， 。

A. 螺栓的横截面受剪 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受挤压和剪切 D. 螺栓受拉伸和扭转作用

7. 当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔，且联接不需经常拆卸时，往往采用 。 A. 螺栓联接 B. 螺钉联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接 8. 用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为其 。

A. 强度高 B. 效率高 C. 防震性好 D. 螺纹副摩擦属楔面摩擦，摩擦力大，自锁性好 9. 用于薄壁零件联接的螺纹，应采用 。

A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿型螺纹 D. 多线三角形粗牙螺纹

10. 普通螺栓联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不受 作用。

A. 拉伸作用 B. 扭转作用 C. 剪切作用 D. 弯曲作用

11. 受轴向载荷的紧螺栓联接的预紧力为Fo，载荷为F，则螺栓受总拉力F2 。

A. ＝Fo＋F B. ＝Fo＋1.3F C. ＜Fo＋F D. ＞Fo＋F 12. 普通紧螺栓联接在承受横向外载荷F∑作用时，其螺杆 的作用。

A. 仅受到预紧力F′ B. 仅受到一个横向外载荷F∑

C. 仅受到摩擦力Ff D. 既受到预紧力F′又受到横向外载荷F∑的作用 13. 下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是 。

A. 止动垫片 B.对顶螺母 C.串联钢丝 D.开口销 14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是 螺旋副。

A. 单线矩形 B. 单线梯形 C. 双线矩形 D. 双线梯形 15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。

A. 沿轴向固定并传递轴向力 B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 C. 沿周向固定并传递扭矩 D. 安装与拆卸方便

16. 设计键联接时，键的截面尺寸b?h，通常根据 按标准选择。

A. 所传递转矩的大小 B. 所传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 轴的直径 17. 楔键联接的主要缺点是 。

A. 键的斜面加工困难 B. 键安装时易损坏

C. 键楔紧后在轮毂中产生初应力 D. 轴和轴上零件对中性差

18. 平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应 。

A. 把键长L增大到1.5倍 B. 把键宽b增大到1.5倍 C. 把键高增大到1.5倍 D. 安装一对平键

19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 。

A. 在轴的同一母线上 B. 180度 C. 120~130度 D. 90度 20. 半圆键的主要优点是 。

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A. 对轴强度削弱较轻 B. 键槽应力集中较小 C. 工艺性好、便于装拆 D. 传递动力大 21. 普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其 。 A. 挤压强度 B. 剪切强度 C. 弯曲强度 D. 耐磨性 22. 切向键的斜度是做在 上的。

A. 轮毂键槽底面 B. 轴的键槽底面 C. 一对键的接触面 D. 键的侧面 23. 标准普通平键联接的承载能力，通常取决于 中较弱者的挤压强度。

A. 键、轮毂与轴 B. 轴与轮毂 C. 键与轴 D. 键与轮毂 24. 普通平键的长度应 轮毂长度。

A. 稍长于 B. 略短于 C. 3倍于 D. 2倍于 25. 普通平键的工作面是 。

A. 顶面 B. 底面 C. 侧面 D. 端面 26. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 。

A. 圆柱销 B. 圆锥销 C. 开尾圆锥销 D. 内螺纹圆锥销

27. 设计普通平键联接的几项主要内容是：a. 按轮毂的长度选择键的长度；b. 按使用要求选择键的适当类

型；c. 按轴的直径选择键的剖面尺寸；d. 对联接进行必要的强度校核。在具体设计时一般顺序是 。

A. b→a→c→d B. b→c→a→d C. a→c→b→d D. c→d→b→a 28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，只要把传递扭矩改为 Nm。

A. 120 B. 100 C. 75 D. 50

二、判断题

29. 在螺栓联接中，加上弹性垫圈或弹性元件可提高螺栓的疲劳强度。 【 】 30. 承受横向载荷的紧螺栓联接中，螺栓必受到工作剪力。 【 】 31. 当承受冲击或振动载荷时，用弹性垫圈作螺纹联接的防松，效果较差。 【 】 32. 增加螺栓的刚度，减少被联接件刚度，有利于提高螺栓联接疲劳强度。 【 】 33. 螺栓在工作时受到的总拉力等于残余预紧力与轴向工作载荷之和，而减小预紧力是提高螺栓疲劳强度

的有效措施之一。 【 】 34. 螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。 【 】 35. 工作时受拉伸载荷作用的螺栓中只会产生拉应力。 【 】 36. 铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是螺栓断裂。 【 】 37. 半圆键是靠键侧面与键槽间挤压和键的剪切传递载荷的。 【 】 38. 楔键是靠侧面来工作的。 【 】 39. 与楔键联接相比，平键联接主要优点是：装拆方便、对中性好，所以应用较为广泛。 【 】 40. 选用普通平键时，键的截面尺寸与长度是由强度条件确定的。 【 】 41. 标准平键联接的承载能力，通常取决于轮毂的挤压强度。 【 】 42. 采用双平键联接时，通常在轴的圆周相隔90°—120 °位置布置。 【 】 43. 螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。 【 】 44. 螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。 【 】

三、填空题

45. 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的__大径____，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的__中径____，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的_小径____。

46. 螺纹升角增大，则联接的自锁性___降低___，传动效率___提高_______； 牙型角增大，则联接的自锁性____提高________，传动效率____降低____________。 47. 在承受横向载荷或转矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆受___受扭转切应力和拉应力_______应力作用；而在铰制孔用螺栓组联接中，螺栓杆受_____剪切__________应力作用。

48. 被联接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接，则靠___接合面间的摩擦力____________来传递载

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荷；螺栓可能发生的失效形式为____拉断_______。若采用铰制孔用螺栓联接，则靠__挤压_______来传递载荷；螺栓可能发生的失效形式为_____剪断_____________________。

49. 普通螺栓联接所受的预紧力为F′，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，则螺栓受的总拉力F0为__F″+F______。

50. 松螺栓联接在工作时，螺杆受到____ 拉伸_________应力的作用。

51. 三角形螺纹常用于 连接 ，而矩形、梯形螺纹常用于 传动 。

52. 螺纹联接防松的实质是 防止螺纹副的相对转动 。 53. 从防松工作原理来看，弹簧垫圈属于 摩擦 防松；止动垫圈与园螺母配用属于 机械 防松。 54. 采用凸台或沉头孔作为螺栓头或螺母支撑面是为了 避免产生附加的弯曲应力 。

55. 螺旋副的自锁条件是 螺纹的升角小于或等于当量摩擦角 。

56. 三角螺纹的压型角?? 60 ，适用于 连接 ；梯形螺纹的压型角?? 30 ，适用于 传动 。

57. 平键联接中， 侧面 是工作面，楔键联接中， 上下 是工作面。平键联接中 和 导向平键 用于动联接。

58. 平键联接的主要失效形式有：工作表面 压溃 （静联接），工作表面 磨损 （动联接），个别情况下出现键的剪断。

59. 在平键联接中，静联接应验算 挤压 强度，动联接应验算 耐磨 强度。 60. 当要求轮毂在轴上沿键槽作移动时应选用 导向 平键。

四、计算题

61. 题61图所示单个铰孔用螺栓联接中，已知作用在联接上的横向载荷F?20 kN，螺栓及板A均为35号钢，其?s=340MPa，板B为灰铸铁，其?b=180 MPa。取螺栓的SP1?1.25，S?1?2.5，铸铁的

SP2?2.5。其余尺寸如图示（单位均为mm）。试校核该联接的强度。

题61图

62. 某托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离

为250mm大小为60 kN的载荷所示的两种螺栓布置型式，设采用饺制孔用螺栓联接，试问哪一种布置型式所用的螺栓直径较小？为什么？

题62图

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63. 图示为承受横向载荷FΣ作用的普通紧螺栓联接。试分析该联接中单个螺栓受到什么力的作用？请写出该螺栓的强度计算式，并说明式中各符号的意义。

题63图

64. 某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为F?，工作载荷为F， 残余预紧力为F??。试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓所受总轴向载荷F0的表达式。

题64图

65. 某预紧螺栓联接，要求残余预紧力F1=3000N，该联接件的刚度Cm与螺栓的刚度Cb之比为1：4，问： （1）当螺栓受到工作压力F=7000N时，需要多大的预紧力F0？ （2）若已计算的预紧力F0的条件下，联接结合面间不出现间隙时，该螺栓能承受的最大工作拉力为多少？

66. 在题图66所示的凸缘联轴器的螺栓组联接中，已知螺栓数目为N，联轴器接合面摩擦系数为f ，螺栓中心圆直径为D，联轴器所传递扭矩为T。

（1）若要求防滑安全系数为KS，试推导单个螺栓所需预紧力F0的计算式。 （2）试写出螺栓强度条件的计算式。

牵引力

题66图

题67图

67. 题67图所示的一牵曳钩用2个M10（d1=8.3763mm）的普通螺栓固定于机体上。已知接合面间磨擦系数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料机械性能等级为6.6级，屈服极限?s?360MPa，许用安全系数[S]=3。试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力FRmax。

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68. 题68图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及

尺寸，并校核其联接强度。已知：轴的材料为45钢，传递的转矩T=1000N·m，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。

题68图

五、分析与思考题

69. 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，为什么？

70. 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0~F之间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有和影响？

71. 为什么对于重要的螺纹联接要控制螺栓的预紧力F0？控制预紧力的方法有那几种？ 72. 花键联接与平键联接比较有那些优缺点？ 73. 销的功用有那些？其结构如何？

作业四（带传动、链传动）

一、选择题

1．带传动在工作时会产生弹性滑动，这是由于 。

A. 带不是绝对绕性体 B. 带的紧边与松边拉力不等 C. 带绕过带轮时产生离心力 D. 带与轮之间摩擦系数偏低 2. 帘布芯结构的V带传动和绳芯结构相比，其优点是 。

A. 抗弯强度高，可用于较小的带轮上 B. 耐磨损、寿命长 C. 抗拉强度高、传递载荷大 D. 价格便宜 3. 平带. V带传动传递运动和动力主要是依靠 。

A. 带的紧边拉力 B. 带的预紧力 C. 带和带轮接触面间的摩擦力 D. 带的松边拉力 4. 带传动若开始产生打滑现象，是 。

A. 沿小带轮上先发生 B. 沿大带轮上先发生

C. 两轮同时发生 D. 可能先出现在大带轮，也可能先出现在小带轮上 5. 在一般传递动力的机械中，主要采用 。

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A. V带 B. 同步带 C. 平带 D. 多楔带 6. 型号一定的V带，其带截面楔角随小带轮直径的增加而 。

A. 减小 B. 增加 C. 无影响 7. 带传动正常工作时不能保证正确的传动比是因为 。

A. 带的材料不符合胡克定律 B. 带容易变形和磨损 C. 带在带轮上打滑 D. 带的弹性滑动 8. 减速带传动中，v1、v2分别为主、从动轮的圆周速度、v为带速，三者间的关系是 。 A. v1?v2?v B. v1?v2?v C. v1?v?v2 D. v1?v?v2 9. 用 提高带传动传递的功率是不合适的。

A. 增加带轮表面粗糙度 B. 适当增加预紧力 C. 增大中心距 D. 增大小带轮基准直径 10. 带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角 。

A. 减小 B. 增加 C. 不变 D. 可能增加、也可能减小

11. 同一V带传动，主动轮转速不变，用于减速(小带轮主动)比用于增速(大带轮主动)所能传递的功率 。

A. 大 B. 相等 C. 小 D. 不能确定 12. 设计中限制小带轮的直径不宜过小的目的是 。

A. 限制带的弯曲应力 B. 限制相对滑移量 C. 保证带与轮面间的摩擦力 D. 限制带速 13. 在带传动工作时，产生打滑的条件是 摩擦力总和的极限值F?lim。

A. 有效拉力Fe大于 B. 有效拉力Fe小于 C. 紧边拉力F1大于 D. 紧边拉力F1小于 14. 带传动的设计准则是 。

A. 保证带具有一定寿命 B. 保证带不被拉断

C. 保证不滑动情况下带不被拉断 D. 保证传动不打滑条件下带具有一定的疲劳强度 15. 在多级减速传动中，带传动在传动系统中的设计位置是 。 A. 宜在低速级 B. 宜在中间级 C. 宜在高速级 D. 不受限制 16. 带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为 。

f?f?f?f?A. F1F2?ev B. F2F1?ev B. F1F2?ev D. F1F2?ev 17. 带传动的主要失效形式是带的 。

A. 疲劳断裂和打滑 B. 磨损和打滑 C. 胶合和打滑 D. 磨损和疲劳断裂 18. 套筒滚子链传动中心距过小的缺点是 。

A. 链条工作时颤动，运行不平稳 B. 链条运动不均匀性与冲击性作用增强 C. 链条磨损快，小链轮上的包角小 D. 容易发生脱链现象

19. 应用标准套筒滚子链传动的额定功率曲线，必须根据 来选择链条的型号和润滑方法。

A. 链条的圆周力和传递功率 B. 小链轮的转速和计算功率 C. 链条的圆周力和计算功率 D. 链条的速度和计算功率

20. 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 。

A. 增大链条节距t和链轮齿数Z B. 增大链条节距t，和减小链轮齿数Z C. 减小链条节距t和链轮齿数Z D. 减小链条节距t，和增大链轮齿数Z

21. 与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，故其能保持准确的 。

A. 瞬时传动比 B. 平均传动比 C. 链速 D. 从动轮角速度

22. 链传动中，链节数通常取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是 。 A. 链条与链轮轮齿磨损均匀 B. 工作平稳 C. 避免采用过渡链节 D. 具有抗冲击力

二、判断题

23. 带传动打滑总是在大带轮上先开始。 【 】 24. 带传动的设计准则是在保证带传动不产生弹性滑动的前提下具有足够的疲劳强度。 【 】 25. 在设计V带传动时，V带的型号是根据带的计算功率和小带轮转速来选取的。 【 】 26. 设计V带传动，选取小带轮直径d1时，应使之小于最小直径dmin。 【 】 27. 弹性滑动是V带传动工作时固有的物理现象，是不可避免的。 【 】 28. V带剖面中两个工作面的夹角为40o，所以带轮槽相应的夹角也是40o。 【 】

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29. 带传动张紧的目的是增大初拉力。 【 】 30. 带传动存在弹性滑动的根本原因是带是弹性体。 【 】 9. 链的节距愈大，承载能力愈高，所以设计时应尽量选用大节距的单排链。 【 】 31. 动力传动中多采用V带的原因是V带与带轮间的当量摩擦系数更大。 【 】 32. 在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。 【 】 33. 在多种传动机构组成的机械传动系统中，带传动一般应布置在低速级。 【 】

三、填空题

34. 打滑是指 ，多发生在 带轮上。刚开始打滑时，紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 。

35. 控制适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则 ；预紧力过大则 。

36. 带传动正常工作时，F1和松边拉力F2满足关系 。

37. 若将传动比不为1的平带传动的中心距减小1/3，带长作相应调整，而其他条件不变，则带传动的最大有效拉力Fec 。

38. 影响带传动最大有效拉力的三个主要因素是 、 和 。

39. V带传动在工作过程中，带的应力有拉应力、________ 、___ ___最大应力?max= _____________，发生__________________。

40. V带传动的主要失效形式为 ，其设计准则是 。 41. V带传动中，若小带轮包角a1过小，则易出现 。

42. 对于近似水平布置的带传动，应将____ _ _放在上侧，目的在于增大__ ___。 43. 链传动中，链的节距越大，承载能力越 ，链传动的多边形效应就 ，于是振动、噪声、冲击也越 。故设计时，为使链传动结构紧凑，寿命长，应尽量选取节距 的链条。 44. 滚子链传动中，链节距越 ，传递的功率越大。

四、计算题

45. 题图所示的两个带传动结构（中心距、预预紧力、带的材料、带轮材料）完全相同，带轮1与带轮4的直径相同、带轮2与带轮3的直径相同，n1?n3。试问两个传动中： （1）哪个可以传递更大的圆周力？为什么？ （2）哪个可以传递更大的功率？为什么？

n112(a)n334(b)

题38图

46. 某V带传动传递的功率P=4.82KW，主动轮转速基准直径D1=180 mm、转速n 1=1450 r/min、包角α1=1500，从动轮基准直径D2=400 mm，带与带轮当量摩擦系数为0.25，求带速v.、有效拉力F及松边拉力F2。

11

47. V带传动传递的功率P?7.5 kW，平均带速v?10 m/s，紧边带拉力是松边拉力的两倍，试求紧边带拉力F1、有效圆周力Fe及初拉力F0

48. 设计一输送装置用的链传动。已知传递的功率P= 16.8KW， n 1= 960 r/min，传动比i?3.5，原动机为电动机，工作载荷的冲击较大，中心距a?800mm，水平布置。

49. 图示V带传动的主动轮直径d1?360 mm，从动轮直径d2?180 mm，包角α1=210o，α2=160o，带与轮间的当量摩擦系数fv=0.4，带的预紧力F0?180 N。试问：

（1）当从动轮需克服阻力矩T2=20 N.m时，主动轮在足够大的电机驱动下会出现什么现象？ （2）此时紧边、松边的拉力各为多少？

1 2

50. 某带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机的功率P?7 kW，转速

n1 ?960 r/min，减速器输入轴的转速n2?330 r/min，允许误差为?5%，运输装置工作中存在轻度冲击，两班制工作。试设计此带传动。

12

五、分析与思考题

51. 为了避免打滑，将带轮与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦力，这种做法是否合理？为什么？ 52. 在V带设计中，为什么要限制带的根数（通常z?6根，最多不超过10根）？

53. 由双速电机驱动V带传动，若电机输出功率不变，则V带传动应按那种转速设计？为什么？ 54. 为什么小链轮齿数不宜过多或者过少？

55. 链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的？当所设计的链传动与上述条件不符时，要进行那些项目的修正？

作业五（齿轮传动、蜗杆传动）

一、选择题

1. 一对齿轮传动，小齿轮齿面硬度大于350HBS，大齿轮齿面硬度小于350HBS，传递动力时 。 A. 小齿轮齿面最大接触应力较大 B. 大齿轮齿面最大接触应力较大

C. 两齿轮齿面最大接触应力相等 D. 与齿数、材料有关，不一定哪个大 2. 两对齿轮的工作条件、材料、许用应力均相同，这两对齿轮的 。 A. 接触强度和弯曲强度均相同 B. 接触强度和弯曲强度均不同 C. 接触强度不同和弯曲强度相同 D. 接触强度相同和弯曲强度不同

3. 在确定齿轮传动中大小齿轮的宽度时，常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮稍宽一些， 目的是 。 A. 使小齿轮的弯曲强度比大齿轮的高一些 B. 便于安装，保证接触线长度 C. 使传动平稳，提高效率 D. 使小齿轮每个齿啮合次数 4. 高速重载闭式齿轮传动中的主要失效形式为 。

A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 5. 中、小功率闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。

A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 齿面胶合 6. 下列措施中，不利于减轻和防止齿面点蚀发生的是 。

A. 提高齿面硬度 B. 采用粘度低的润滑油 C. 降低齿面粗糙度 C. 采用较大变位系数 7. 齿轮传动中，轮齿疲劳点蚀，通常首先发生在 。

A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 8. 齿轮传动中，齿面接触应力的变化特征可简化为 变应力。

A. 对称循环变应力 B. 脉动循环变应力 C. 静应力 D. 不稳定变应力 9. 一对标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮材料、热处理及齿面硬度均相同，则有 。

A. ?F1??F2 B. ?F1??F2 C. ?F1??F2 D. ?F1??F2

10. 两个标准直齿圆柱齿轮，轮1的模数m1=5 mm，齿数z1=30；轮2的摸数m2= 3mm，齿数z1=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积YF1YSa1 YF2YSa2。

A. ? B. > C. = D. <

11. 齿轮传动强度计算中，引入的动载系数Kv是考虑 。

A. 载荷沿齿宽方向分布不均的影响系数

13

B. 齿轮传动本身的啮合误差引起的内部动力过载的影响系数 C. 由于齿轮啮合中原动机引起的动力过载的影响系统 D. 由于齿轮啮合中工作机引起的动力过载的影响系统

12. 计算齿轮传动强度时，齿轮的许用应力与 没有关系。

A. 材料硬度 B. 应力循环次数 C. 安全系数 D. 齿形系数

13. 齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将 ，弯曲强度将 。

A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 无法判明变动情况 14. 斜齿圆柱齿轮的齿形系数和相同齿数直齿园柱齿轮相比是 。

A. 相等 B. 较大 C. 较小 D. 视实际工作条件可能性大也可能小 15. 齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力 。

A. ?H1??H2 B. ?H1??H2 C. ?H1??H2 D. 不能判明大小关系

16. 齿轮传动中，保证齿根弯曲应力?F???F?，主要是为了避免齿轮的 失效。

A. 轮齿折断 B. 齿面磨损 C. 齿面胶合 D. 齿面点蚀。 17. 提高齿轮传动抗点蚀能力的一个重要措施是 。

A. 提高齿面硬度 B. 降低润滑油粘度 C. 减小分度圆直径 D. 减少齿数 18. 在齿轮传动中，为减少动载，一个可以采取的措施是 。 A. 改用好材料 B. 提高齿轮制造精度 C. 降低润滑油粘度 D. 加大模数

19. 设计开式齿轮传动时，常将计算出的模数加大5～10％，这主要考虑轮齿 的影响。 A. 疲劳点蚀 B. 胶合 C. 磨粒磨损 D. 受冲击载荷 20. 在蜗杆传动中，引进蜗杆直径系数q的目的是 。 A. 便于蜗杆尺寸的计算 B. 容易实现蜗杆传动中心距的标准化 C. 提高蜗杆传动的效率 D. 减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化 21. 计算蜗杆传动比时，公式 是错误的。

A. i??1?2 B. i?n1n2 C. i?d2d1 D. i?z2z1 22. 在润滑良好的条件下，为了提高蜗杆传动的啮合效率，可采用 。 A. 单头蜗杆 B. 多头蜗杆 C. 较高的转速n1 D. 大直径系数蜗杆 23. 阿基米德蜗杆的 模数为标准数值。

A. 法向 B. 端面 C. 轴向 D. 径向

24. 在蜗杆传动中，当需要自锁时，应保证蜗杆导程角? 当量摩擦角?。 A. 小于 B. 大于 C. 小于等于 D. 大于等于

25. 在蜗杆传动中，其强度计算主要是针对 来进行的。 A. 蜗杆螺旋齿 B. 蜗轮轮齿 C. 蜗杆螺旋齿和蜗轮轮齿 D. 蜗轮齿圈 26. 闭式蜗杆传动的主要失效形式是 。 A. 齿面胶合或齿面疲劳点蚀 B. 齿面疲劳点蚀或轮齿折断 C. 齿面磨损或齿面胶合 D. 齿面磨损或轮齿折断

27. 在蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要是针对 来进行的。

A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度 B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度 D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度

28. 对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是 。 A. 齿面滑动速度 B. 蜗杆传动效率 C. 配对蜗杆的齿面硬度 D. 蜗杆传动的载荷大小

29. 蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 。

A. 强度高 B. 减摩耐磨性好 C. 加工性能好 D. 价格便宜

30. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的 。

A. 模数 B. 蜗杆螺旋线升角 C. 蜗杆直径系数 D. 蜗杆头数 31. 滑动速度Vs>12m/s的重要蜗杆传动，通常应该采用 做蜗轮齿圈材料。

A. ZQSnl0-1 B. 45钢淬火 C. HT200 D. 20Cr渗碳淬火

二、判断题

14

32. 齿轮分为软齿面齿轮和硬齿面齿轮，其界限值是硬度为350HBS。 【 】 33. 齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸通常是由强度计算得到。 【 】 34. 一对直齿圆柱齿轮传动，在齿顶到齿根各点接触时，齿面的法向力Fn是相同的。 【 】 35. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面磨粒磨损。 【 】 36. 润滑良好的闭式软齿面齿轮，齿面点蚀失效不是设计中考虑的主要失效方式。 【 】 37. 齿轮传动中，若材料不同，则小齿轮和大齿轮的接触应力亦不同。 【 】 38. 其他条件相同时，齿宽系数φd越大，则齿面上的载荷分布越不均匀。 【 】 39. 在一对标准圆柱齿轮传动中，由于模数相同，所以两轮轮齿的弯曲强度也相同。 【 】 40. 在中心距a不变的情况下，提高一对齿轮接触疲劳强度的有效方法是加大模数。 【 】 41. 在闭式齿轮传动中，一对软齿面齿轮的齿数一般应互为质数。 【 】 42. 计算直齿锥齿轮强度，通常把锥齿轮传动转化为齿宽中点处的一对当量直齿圆柱齿轮来处理。 【 】 43. 直齿圆柱齿轮传动的接触强度计算式是以节点啮合为依据推导出来的。 【 】 44. 蜗杆传动的失效形式主要是蜗轮轮齿折断。 【 】 45. 计算蜗杆传动啮合效率时，蜗杆和蜗轮齿面间的当量摩擦系数可根据两者的相对滑动速度选取。【 】 46. 如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使蜗杆传动效率降低，蜗杆刚度提高。 【 】 47. 一对圆柱齿轮接触强度不够时，应增大模数；弯曲强度不够时，应加大分度圆直径。 【 】 48. 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算主要是为了防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化。 【 】

三、填空题

49. 齿轮的主要失效形式有________、__________、_________、________、_________。

50. 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是__________；闭式硬齿面齿轮的主要失形式是__________。 51. 齿轮传动计算时，计算载荷系数K中的Kv是______系数，影响Kv大小的两个主要因素是 。 52. 齿轮传动点蚀主要发生在__________处，其原因是______ _____________________。

53. 对啮合的齿轮，若两轮材料、热处理及许用应力相同，而齿数不同，则两齿轮的强度大小是：大齿轮的弯曲强度____于小齿轮的弯曲强度；大齿轮的接触强度______于小齿轮的接触强度。

54. 闭式软齿面齿轮传动，一般应按 强度进行设计，然后再校核 强度。 55. 在齿轮传动中，将齿轮进行齿顶修缘的目的是 ，将齿轮加工成鼓形齿的目的是 。

56. 推导一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算式时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷集中作用于 。

57. 在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽 大齿轮齿宽，在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取 。

58. 对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向 。 59. 斜齿轮的螺旋角β过大会使斜齿轮的 过大，过小又显示不出斜齿轮的优点。 60. 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以 的当量圆柱齿轮为计算基础的。 61. 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数适当取多，其目

的是 。 62. 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越 ，自锁性越 。一般蜗杆头数常取 。 63. 在蜗杆传动中，已知作用在蜗杆上的轴向力Fa1=1800N，圆周力Ft1=880N，因此作用在蜗杆上的轴向

力Fa1? N，圆周力Ft2? N。

64. 蜗杆传动热平衡计算的目的是防止 而产生齿面 失效。 65. 蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而 。 66. 蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越 。

67. 增加蜗杆头数，可以 传动效率，但蜗杆头数太多，将会给 带来困难。 68. 蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青铜，蜗杆常采用钢制造，这是因为其 。 69. 普通圆柱蜗杆传动的标准模数是指 平面上的模数。 70. 蜗轮材料通常根据 选择。

15

四、分析题

71. 试画出题71图所示齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置与方向）。

n3433124IIIIn11II2主动题71图

III题72图

III

72. 某二级斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮1为主动轮，齿轮3的螺旋线方向和转动方向如题图所示。为了使Ⅱ轴的轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试在图上解答下列问题： （1）确定各齿轮的螺旋线方向。

（2）标出齿轮2和齿轮3所受的轴向力和圆周力方向。

73. 题图73图所示为圆锥圆柱齿轮传动装置。齿轮1、2为斜齿圆柱齿轮，齿轮1为主动轮。为使轴A上各齿轮的轴向力能相互抵消一部分。试在图中： （1）标出每一根轴的转动方向。

（2）标出斜齿轮1、2的螺旋线方向。

（3）另外作图画出作用在斜齿轮2和锥齿轮3上的各分力方向。

题73图

题74图

74. 在题图74所示的二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中，齿轮1为运动输入构件，齿轮3的螺旋线方向如图所示。为了使轴II轴承上所受的轴向力抵消一部分，试解答下列问题： （1）画出齿轮1的转动方向。

（2）画出齿轮2所受轴向力Fa2和圆周力Ft2的方向； （2）画出齿轮3所受轴向力Fa3和圆周力Ft3的方向； （3）画出斜齿轮4的螺旋线方向。

75. 题75图为斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。其动力由I轴输入，蜗轮4为右旋。试解答下列问题：

（1）为使蜗轮4按图示n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；

（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向； （3）画出齿轮1和蜗轮4所受圆周力Ft1、Ft4和轴向力Fa1、Fa4的方向。

76. 题76图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮4的转向。为使中间轴上的轴向力抵消一部分，试在图中画出蜗轮2的螺旋线方向和蜗杆1的转向。

16

4 输出轴n4n4III22II43I131题75图

题76图

77. 在题77图所示两级蜗杆减速传动装置中，解答下列问题： （1）确定图中各轴的回转方向； （2）蜗轮的螺旋线方向；

（3）标出各蜗杆、蜗轮所受各分力的作用位置及方向。

右旋蜗杆（主动）41n132

题77图

题78图

78. 题78图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。 （1）若小圆柱齿轮主动，请画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。

（2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？

（3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？ 79. 题79图所示的二级斜齿圆柱的齿轮减速器。已知：电动机功率P=3KW，转速n=970r/min；高速级mnl=2mm，Z1=25，Z2-=53，?1?13?；低速级mn3=3mm，Z3=22，Z4-=50。试求： （1）为使轴II上的轴承所承受的轴向力较小，确定低速级齿轮3. 4的螺旋线方向； （2）绘出纸速级齿轮3、4在啮合点处所受各力的方向； （3）齿轮3的螺旋角?3取多大值时才能使轴II上所受轴向力相互抵消？（计算时不考虑磨擦损失）提示：斜齿轮端面分度圆直径d1?Z1mn1/cos?1

n113IIIIII4

17

题79图

五、计算与设计题

80. 某标准直齿圆柱齿轮传动的模数m=5mm，小、大齿轮的齿数分别为Z1=21、Z2=73，小、大齿轮的应力校正系数分别为Ysa1=1.56、Ysa2=1.76，小、大齿轮的齿形系数分别为YFa1=2.76、YFa2=2.23，小、大齿轮的许用弯曲应力分别为[σF]1=314 N/mm2、[σF]2=286N/mm2，并算得小齿轮的齿根弯曲应力σF1=306 N/mm2，试问：哪一个齿轮的弯曲疲劳强度大？为什么？

81. 设计小型航空发动机中的斜齿圆柱齿轮传动。已知该传动传递的功率P1?130 kW，传动比为

i12?3.17小齿轮齿数z1?23，小齿轮转速为n1?11640 r/min。该传动的预期工作寿命Lh?5000 h，小齿轮作悬臂布置，工作情况系数KA=1.25。

82. 试设计一单级蜗杆减速器，其传递功率P1=8.5kW，主动轴转速n1=1460r/min，传动比i=20，载荷平稳，

单向工作，长期连续运转，润滑情况良好，工作寿命Lh=15000h。

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六、分析与思考题

83. 闭式齿轮传动和开式齿轮传动的失效形式有那些不同？ 84. 齿轮传动中为何两轮齿面要有一定的硬度差？

85. 对于作双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性？在做强度计算时应怎样考虑？

86. 要提高轮齿的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有那些可能的措施？ 87. 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？

88. 为何普通圆柱蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的强度？用碳钢和合金钢制造蜗轮有何不利？

作业六（滑动轴承、滚动轴承）

一、选择题

1. 滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的 。

A. 磨损 B. 温度 C. 胶合 D. 塑性变形

2. 润滑油在温升时，内摩擦力是 的。

A. 增加 B. 不变 C. 减少 D. 随压力增加而减小 3. 适合于做轴承衬的材料是 。

A. 合金钢 B. 铸铁 C. 巴氏合金 D. 复合材料 4. 高速、重载下工作的重要滑动轴承，其轴瓦材料宜选用 。 A. 锡基轴承合金 B. 铸锡青铜 C. 铸铝铁青铜 D. 耐磨铸铁 5. 不是滚动轴承预紧的目的。

A. 增大支承刚度 B. 提高旋转精度 C. 减小振动与噪声 D. 降低摩擦力矩 6. 滚动轴承工作时，滚动体上某点的应力变化规律是 。

A. .对称循环应力 B. 脉动循环应力 C. 不稳定的交变应力 D. 静应力 7. 滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是 。 A. 过量的塑性变形 B. 过度磨损 C. 疲劳点蚀 D. 胶合

8. 滚动轴承的代号由前置代号，基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示轴承的 。 A. 类型、结构和尺寸 B. 组件 C. 内部结构的变化和轴承公差等级 D. 游隙配置 9. 下列轴承中，只能承受径向载荷、不能承受轴向载荷的轴承是 。 A. 6208 B. 7208AC C. 30208 D. N208

10. 一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，其所受当量动载荷 基本额定动载荷。 A. 大于 B. 等于 C. 小于

11. 向心推力轴承承受轴向载荷的能力与 无关。

A. 轴承宽度 B. 滚动体数目 C. ?轴承的载荷角 D. 轴承的接触角 12. 角接触轴承确定基本额定动载荷C值时，所加的载荷为 载荷。

A. 纯径向 B. 纯轴向 C. 较大的径向载荷和较小的轴向 D.同样大小的径向载荷和轴向 13. ?当两向心轴承代号中仅直径系列不同时，这两轴承的区别在于 。

19

A. 滚动体数目不同 B. 外径和宽度不同 C. 滚动体大小不同 D. 内径和宽度不同 14. 滚动轴承工作时，其固定的内圈（或者外圈）所承受的载荷为 载荷。 A. 稳定的脉动循环 B. 周期性不稳定变化的脉动 C. 随机变化的脉动循环 D. 静载荷 15. 滚动轴承的基本额定动载荷是指 。 A. 基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最小载荷 B. 在标准试验载荷作用下，轴承所能承受的载荷

C. 运行106转时，不发生疲劳点蚀的概率为90%时的载荷

D. 同一批轴承进行寿命试验中，破坏率达到10%时所对应的载荷

16. 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力，随接触角α的增大而 。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大或减小随轴承型号而定 17. 对滚动轴承进行密封，并不能起到 作用。

A. 防止外界灰尘进入 B. 降低运转噪声 C. 阻止润滑剂外流 D. 阻止箱体内的润滑油进入轴承 18. 采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是 。

A. 提高轴承的旋转精度 B. 提高轴承的承载能力 C. 降低轴承的运转噪声 D. 提高的轴承寿命 19. 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的 的来选择。

A. 转速 B. 当量动载荷 C. 轴径圆周速度 D. 内径与转速的乘积 20. 以下各滚动轴承中，承受径向载荷能力最大的是 ，能允许的极限转速最高的是 。 A. N309/P2 B. 6209 C. 30209 D. 6309 21. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑选用 。 A. 向心球轴承 B. 调心球轴承 C. 角接触球轴承 D. 推力球轴承 22. 某支承受有径向力和较大轴向力，并且冲击振动较大最好选用 。 A. 向心球轴承 B. 圆柱滚子轴承 C. 向心推力球轴承 D. 圆锥滚子轴承 23. 从经济的角度考虑，在满足使用要求时应优先选用 。

A. 圆柱滚子轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 深沟球轴承 D. 调心滚子轴承

24. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。因此宜选择 。

A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承

25. 只能承受径向负荷的轴承 。

A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承

二、填空题

26. 滑动轴承的润滑剂通常有 、 、 、 等多种。 27. 计算液体动压滑动轴承的两个主要性能指标是： 和 。

28. 轴瓦常用的材料有 、 、 、 、 等多种。 29. 粘度常用的表示方法和单位是 、 、 。

30. 有一滚动轴承的代号为6208/P5，其类型为 ，内孔直径为 mm，尺寸系列为 ，精度等级为 。

31. 在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 转而不发生点蚀失效，其可靠度为 。 32. 滚动轴承的滚动体与内、外圈材料应具有高的______和高的_____疲劳强度、良好的 性和冲击韧性。 33. _______________是滚动轴承的主要失效形式，但对于转速很低或间歇摆动轴承，一般不会发生这种失效形式，当其在很大静载荷或冲击载荷作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处产生_______________。 34. 代号为7428AC的滚动轴承的类型为___________，直径系列为_________，接触角为_____度，轴承内径为__________mm，精度等级为____________。

35. 代号为6306、5316、N316/P6、30306、6306/P5、30206的滚动轴承中，径向承载能力最高和最低的轴承分别是__________ 和___________；轴向承载能力最高和最低的轴承分别是_________ 和_______ ；极限转速最高和最低的轴承分别是____________和__________；公差等级最高的轴承是__________；承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是 。

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三、判断题

26. 所谓转轴就是指在工作中作旋转运动。 【 】 27. 为了提高轴的刚度，可以将轴材料由碳钢改换为合金钢。 【 】 28. 为了减少刀具种类，轴上直径相近的轴段上的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸。 【 】 29. 进行轴的设计时，轴的刚度校核计算是非常重要且是必须进行的。 【 】 30. 为了使轴上零件能紧靠轴肩而实现准确可靠的轴向定位，轴肩处的过度圆角半径应大于与之相配的零件毂孔端部圆角半径或倒角尺寸。 【 】 31. 在轴肩处加工过度圆角主要是为了便于轴上零件的装配。 【 】 32. 合金钢对应力集中较敏感，因此对用合金钢制成的轴，其表面粗糙度的控制应更为严格些。 【 】 33. 对轴进行碾压、喷丸等表面处理的主要目的在于提高轴的抗疲劳能力。 【 】 34. 在满足使用要求的前提下轴的结构应尽量简单。 【 】 35. 减速器的输入轴的直径应小于输出轴的直径。 【 】 36. 实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低政治制造费用。 【 】 37. 在满足轴上零件轴向固定可靠的条件下，轴的阶梯过渡圆角半径应尽量采用较大值。 【 】 38. 联轴器和离合器的主要区别在于前者必须在机器停车后才能分离，后者则不必。 【 】

39. 十字滑块式联轴器一般用于转速较高、轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。 【 】 40. 当单个万向联轴器所联接的两轴有角偏移时，两轴的瞬时速度并不时时相等的。 【 】 41. 联轴器所联接的两个轴段的直径必须是相等的。 【 】 42. 联轴器的型号通常是根据所选联轴器类型，按照转矩条件由联轴器标准选定的。 【 】 43. 套筒联轴器的主要优点就是结构简单，径向尺寸小。 【 】 44. 轴的强度计算主要有按扭转强度条件计算，按弯扭合成强度条件验算，按疲劳强度条件校核。对于每一根轴都必须经过这三种方法依次计算,才能保证安全可靠。 【 】

四、结构改错题

45. 按示例规范指出题45图所示轴系结构中的错误。(不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计。)①——缺调整垫片

题45图

46. 说明题图46所示轴系结构中的所指处的错误。（注：轴承采用脂润滑）

题46图

47. 题47图中的轴承为外圈窄边相对安装的轴系结构，轴承用脂润滑。试按示例①所示，指出其它错误。

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（注：倒角和圆角忽略不计）示例：①—缺少调整垫片

题47图

48. 题图48所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出其他错误（不少于7外）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）

示例：①—缺少调整垫片

题48图

I所示找出其49. 题49图所示为用一对角接触球轴承支承的轴系部件，轴承外圈窄边相对安装。试按示例○

他错误。（注：不考虑轴承润滑、倒角和圆角）示例：①—缺少调整垫片

50. 指出题50图所示轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。

题49图

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题50图

51. 指出下图所示机构结构的错误

五、分析与思考题

52. 联轴器和离合器设计计算中，引入工作情况系数KA?是为了考虑哪些因素的影响？

53. 在同一工作条件下，若不改变轴的结构和尺寸仅将材料由碳钢改为合金钢，为什么只提高了轴的强度而不能提高其刚度？

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36. 轴承的一个套圈或滚动体的材料第一次出现__________前，一个套圈相对另一套圈的总转数，或在某一转速下的工作小时数称为轴承的__________，而一组同一型号轴承在同一条件下运转，其可靠度为90%时能达到或超过的寿命称为轴承的 。

37. 对50个同型号的滚动轴承轴承进行寿命试验，按其基本额定动载荷值加载，试验机主轴转速n=2000 r/min，若预计该批轴承为正品，则试验进行8小时20分，应有约__ ____轴承已失效。 38. 滚动轴承的基本额定动载荷是指在该载荷作用下，轴承的_________寿命恰好为________转。

39. 其它条件不变，若将作用在滚子轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的_______；若改为球轴承，则轴承的基本额定寿命将降至原来的________。

40. 一般情况下滚动轴承采用润滑脂进行润滑，但是当轴承附近已经有润滑油源时，也可以采用润滑油润滑，具体选择时，可按__________值决定，该值反映了轴颈的 。

41. 滚动轴承的轴向固定主要有双支点各单向(两端)固定和一支点双向固定一支点游动的方式等两种，前者主要用于_________________的轴，而后主要用于____________________轴。

42. 轴承采用脂润滑方式时，润滑脂的装填量应是轴承内部空间的 。 43. 滚动轴承部件两端固定式，适用于温升较 ，轴较 处。

三、判断题

44. 深沟球轴承属于向心轴承，故它只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。 【 】 45. 与滑动轴承相比，滚动轴承的摩擦阻力小，启动灵敏、效率高、润滑简便、易于互换，但是它的抗冲击能力较差，高速时出现噪声，工作寿命也不及滑动轴承。 【 】 46. 在同样尺寸和材料的条件下，滚子轴承的承载能力要高于球轴承，所以在载荷较大时或有冲击载荷时，应优先采用滚子轴承，对中轻载荷应优先选用球轴承。 【 】 47. 滚动轴承工作时，固定套圈处于承载区内的某点的应力变化为对称循环。 【 】 48. 对单个轴承而言，能够达到或超过其基本额定寿命的概率为90%。 【 】 49. 直径系列代号只反映出轴承径向尺寸的变化，不反映宽度方向的变化。 【 】 50. 为便于轴承拆卸，实现轴承内圈轴向定位的轴肩高度应高于内圈的外径。 【 】 51. 根据轴承寿命计算式算得的轴承寿命，是轴承的基本额定寿命。 【 】 52. 对于一般转速的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀。 【 】 53. 滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基轴制。 【 】 54. 通常含油轴承是采用巴氏合金制成的。 【 】 55. 维持边界油膜不遭破坏是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。 【 】 56. 润滑油的粘度越小流动越困难。 【 】

四. 计算题

??3000 h，常温下工作，受57. 某深沟球轴承所受径向载荷Fr=7150N，转速n＝1500 r/min，预期寿命Lh平稳载荷，动载系数fp=1。试问此轴承的基本额定动载荷C值至少需多大？

58. 某轴上装有两个30307轴承，受载情况如题图58所示。已知：轴上外加径向载荷为Fre?3000 N，外加轴向载载荷Fae?500 N。轴承的车转速n?1000 rmin，动载系数fp?1，温度系数ft?1，判定系数e?0.32，额定动载C?39800N，内部（派生）轴向力按Fd?Fr2Y进行计算。当?R?e时，X?0.4，Y?1.9，当?R?e时，X?1，Y?0。试计算该对轴承基本额定寿命。

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2Fre?3000 N1Fae?500 NFr2400 mm200 mmFr1

题58图

59. 某转轴的布置如题59图所示，拟采用一对7209AC轴承进行支承。轴的悬臂端受径向力Fre=3000N，轴向力Fae=1500N，轴的转速n=970r/min。轴承的内部轴向力按式Fd=0.68Fr计算，若轴承的预期寿命L’h=8000h，试问所选轴承是否合用？（注：7209AC轴承的基本额定动载荷C＝28200N，e=0.68；当A/R≤e时，X=1，Y=0；当A/R>e时，X＝0.41，Y=0.87） Fre12Fae90180

题图6-2

60. 题60图所示轴系用外圈宽边相对安装的30207圆锥滚子轴承支承。已知轴上的轴向载荷Fae=250N，两轴承的径向载荷为Fr1=512N，Fr2=1696N，内部轴向力为Fd1=160N， Fd2=530N，各力方向如图所示；基本额定动载荷C=54200N，载荷系数fP=1.2；转速n=1500r/min；判别系数e=0.37，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6，要求轴承使用寿命不低于10000小时。试校核该对轴承是否合用。

1Fd1Fae2Fd21Fae2Fr1题60图

Fr2

题61图

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61. 某轴系部件用一对角接触球轴承支承。已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA＝1200N，方向如图61所示，轴承内部轴向力Fd1＝2800N. Fd2＝2400N。试： （1）画出Fd1、Fd2的方向，并确定轴承1的轴向载荷Fa1； （2）若轴向力FA方向向左，试确定轴承1的轴向载荷Fa1。

62. 题62图所示齿轮轴支承在一对7209AC轴承上，工作时有中等冲击和振动，常温下运转。齿轮的受力Fte=11000N，Fre=4796N，转速n=1500r/min，轴承的预期寿命Lh/=3000h。试校核该对轴承是否合用。

Fte=11000N200mm100mm

题62图

63. 题63图所示一对型号为7208AC轴承，外圈宽边相对安装。两轴承的径向载荷Fr1=6000N，Fr2=4000N，外加轴向载荷FA=1800N。判别系数e=0.68，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr＞e时，X=0.41，Y=0.87，内部轴向力Fd=0.68Fr，试画出内部轴向力Fd的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。

12FAFr1 题63图

Fr2

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64. 某滑动轴承，d?120mm，B?120mm，n?1440r/mim，F?20kN，半径间隙??0.05mm，

??180?，?50??0.026Pa?s，瓦面粗糙度为Rz1?0.0063mm，轴面为Rz2?0.0032mm，试验算其能否形成全膜流体动压润滑？

五、分析与思考题

65. 计算滑动轴承时，若出现温升过高情况，可采取什么措施使温度降低？ 66. 滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有那些？ 67. 轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有那几种？

68. 在N307/P4. 6207/P2. 30207. 51307/P6轴承中，各个轴承的内径有多大？哪个轴承的公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最大？哪个不能承受径向载荷？ 69. 为什么30000型和70000型轴承常成对使用？

70. 角接触轴承成对使用时，什么叫正装和反装？正装与反装的特点和应用场合如何？

作业七（轴、联轴器、离合器）

一、选择题

1. 转轴在扭转切应力作用下，可能产生的失效形式是 。 A. 疲劳弯断或过量的扭转变形 B. 疲劳弯断或过量的弯曲变形 C. 疲劳扭断或过量的弯曲变形 D. 疲劳扭断或过量的扭转变形 2. 右图示为一恒定力F作用在固定心轴上，则a点所受的弯曲应力是 。 A. 脉动循环变应力 B. 对称循环变应力 C. 静应力 D. 不稳定循环应力 3. 轴的当量弯矩计算式M?M2???T?中引入?是为了消除M与T产生应力 。

2A. 方向不同的差异 B. 位置不同的差异 C. 循环特性不同的差异 D. 类型不同的差异

955?104Pn?[?] MPa适用于 。 6．在轴的设计中，公式??30.2dA. 固定心轴最小直径的计算 B. 转动心轴最大直径的计算 C. 转轴危险截面直径的校核计算 D. 转轴最小直径的估算

7. 为了提高碳钢轴的刚度，一个可以采用的措施是 。

A. 用合金钢替代碳钢 B. 加大轴的直径 C. 增大轴的硬度 D. 采用降低应力集中的结构措施 8. 转轴弯曲应力的应力循环特征为 。

A. ???1 B. ??0 C. ???1 D. ?1???1 9. 联轴器的主要作用是 。

A. 传递转矩 B. 缓冲吸振 C. 补偿被联接两轴的热膨胀 D. 防止机器发生过载 10. 下列联轴器中， 具有良好的补偿综合位移的能力。

A. 凸缘联轴器 B. 夹壳联轴器 C. 齿轮联轴器 D. 十字滑块联轴器 11. 凸缘联轴器是一种 联轴器。

A. 刚性 B. 无弹性元件扰性 C. 金属弹性元件扰性 D. 非金属弹性元件扰性 12. 在载荷不平稳且具有较大冲击和振动的情况下，一般宜选用 联轴器。

A. 刚性 B. 无弹性元件扰性 C. 有弹性元件扰性 D. 安全 13. 联轴器必须成对使用才能保证主动轴与从动轴角速度随时相等。

A. 凸缘联轴器 B. 齿轮联轴器 C. 万向联轴器 D. 十字滑块联轴器

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14. 若两轴对中性不好，会使轴 。

A. 性能下降 B. 产生附加载荷 C. 受载均匀 D. 产生弯曲变形 15. 在以下四种描述中，不属于轮胎式联轴器的特点的是 。 A. 富有弹性 B. 结构紧凑 C. 扭转刚度小 D. 缓冲性能好 16. 选择联轴器型号的依据是 。 A. 计算转矩、转速和两轴直径 B. 计算转矩和转速 C. 计算转矩和两轴直径 D. 转速和两轴直径

二、填空题

1. 轴的主要功用是__________及传递_____________。

2. 工作中既承受弯矩又承受转矩的轴称为___ __轴，只承受弯矩不承受转矩的轴称为______轴，只承受转矩不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为__ ___轴，据此，减速器中的齿轮轴应是___ __轴，汽车的传动轴是____ __，自行车前轴是____ ___轴。

3. 轴设计成阶梯轴形状的是为了便于___________________________________。阶梯轴常用于______轴，而光轴主要用于心轴和_________轴。

4. 轴的结构设计，一是要确定轴的合理的______________，二是要确定其 。

5. 轴结构设计时应考虑的主要因素 、 和 。 6. 轴肩按其作用的不同，可分为_________轴肩和__________轴肩。定位轴肩的高度一般取为h=( ~ )d，d为与零件相配处轴段的直径。

7. 用于轴上零件周向定位的常用零件主要有 、 、销、紧定螺钉及过盈配合。 8. 为了保证轴上零件轴向定位可靠，在确定轴段长度时，与齿轮和联轴器相配合部分的轴段长度一般比轮毂长度短___ __~__ ___mm。

9. 为了便于装配轴上零件并去掉毛剌，轴端加工出 ；对于需要进行磨削加工的轴段，应留有砂轮 槽，需要切螺纹的轴段应留有 槽。

10. 进行轴的校核计算时，对于传动轴，应按______强度条件计算；对于心轴应按 强度条件进行计算，对于转轴应按 强度条件进行计算，必要时还应按 条件进行精确校核。 11. 同一轴上不同轴段的键槽应布置在轴的_________________上。

12. 轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于 和 轴上零件，并且生产效率高、 成本低。 13. 在轴的计算式Mca?M2???T?，?应根据 的引入α是考虑___________________________，

2变化特征而取不同的值。

14. 采用表面强化如压、喷丸、氮化、渗氮、高频或火焰表面淬火等方法，可显著提高轴的 强度。 15. 根据对两轴间各种相对位移有无补能力，可将联轴器分为_ ___性联轴器和_ __性联轴器两大类。套筒联轴器、凸缘联轴器属于___ __性联轴器，十字滑块联轴器属于___ _性联轴器。 16 十字轴式万向联轴器具有较大的__ __位移补偿能力，广泛用于__ ___等机器的传动系统。

17. 齿式联轴器能传递很大的___ __，允许较__ _(大、小)的轴间偏移量，安装精度要求____ _(高、不高)，质量较___ ____(大，小)、成本较____ __(高、低)，在重型机械中广泛采用。

18. 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，?非金属材料的弹性元件是____ __的，其刚度多随载荷增大而____ ____ 。

19. 有弹性元件的挠性联轴器，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有____ ____的能力。属于这类的联轴器的主要有________联轴器、______联轴器、梅花形联器、_______联轴器和膜片联轴器等。 20. 所需传递载荷大小和性质是联轴器类型选择时必须考虑的因素，对严重击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选_________联轴器。

21. 载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，?同时希望寿命较长，选 联轴器。 22. 载荷比较平稳，冲击不大，?但两轴轴线具有一定程度的相对偏移，选 联轴器。 23. 任举两种刚性可移式联轴器的名称 。

24. 联轴器用来联接不同部件之间的两根轴，使其一同旋转并传递 。

25. 联轴器型号是根据 、转速和被联接两轴的直径从标准中选取的。

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