机械设计习题册

《机械设计》习题册

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机械设计教研室 2013年8月

第三章 机械零件的强度

一、选择题

1．下列四种叙述中，________是正确的。

A．变应力只能由变载荷产生 B．变应力只能由静载荷产生 C．静载荷不能产生变应力 D．变应力也可能由静载荷产生

2．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。 A．屈服点 B．疲劳极限 C．强度极限 D．弹性极限

3．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之_______。 A．增高 B．不变 C．降低 D．提高或不变

4．当形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度_______。 A．较高 B．较低 C．相同 D．相同或较低

5．在图示的σ m -σ a极限应力简图中，如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角θ =45°，则该零件受的是________。 A．不变号的非对称循环变应力 B．变号的非对称循环变应力 C．对称循环变应力 D．脉动循环变应力

6．零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度__________。 A．提高 B．不变 C．降低 D．高低不能确定

二、填空题

1．影响机械零件疲劳强度的因素有：__________、__________、__________。 2．根据是否随时间变化，将载荷分为_________和________两类。同理，应力也分为_________ 和________两大类。

3．变载荷一定产生_________应力。变应力既可能由 载荷产生，也可能由_________载荷产生。但是静应力一定是由 载荷产生的。

4．应力幅与平均应力之和等于_________，应力幅与平均应力之差等于_________，最小应 力与最大应力之比称为_________。

5．r = -1 的变应力称为________变应力，r = 0 的变应力称为________变应力，当r = 1 时称为________应力，当r = 其它值时称为________变应力。 三.计算题

1 某轴受稳定交变应力作用，最大应力σ max =250 MPa，最小应力σ min = -50 MPa，已知轴的材料为合金调质钢，其对称循环疲劳极限σ ?1=450MPa，脉动循环疲劳极限σ 0

=700MPa，屈服极限σ S =800MPa，危险截面的kσ =1.40， σ ε =0.78，β =0.9，试求： (1) 绘制材料的简化疲劳极限应力线图，并在图上标出工作应力点的位置。 (2) 材料疲劳极限的平均应力σ rm和极限应力副σ ra值（按简单加载）。 (3) 若取[S ]=1.3，校核此轴疲劳强度是否安全。

2 某零件用45Mn2制造，材料的力学性能为：σ B = 900MPa，σ S = 750MPa， ?1 σ = 410 MPa，ψσ =0.25，kσ =1，εσ =0.85，β =0.8。问该零件受脉动循环变应力作用时，其极限应力σ 0C为多少？

第五章 螺纹连接和螺旋传动

一、选择题

1．当螺纹公称直径、牙型角线数相同时，细牙螺纹的效率________粗牙螺纹的效率。 A．大于 B．等于 C．小于 D．大于或等于

2．当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能________。

A．好 B．差 C．相同 D．不一定

3．在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是________。

A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副

4. 在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于________。 A．摩擦防松 B．机械防松

C．破坏螺旋副的关系防松 D．增大预紧力防松

5．重要的受拉螺栓联接中，不宜用小于Ml2 ~ Ml6 的螺栓，其原因是：尺寸小的螺栓________。

A．不用好材料，强度低 B．需要的螺栓个数多 C．拧紧时容易过载 D．不能保证联接的刚度

6．当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用_________。 A．螺栓联接 B．螺钉联接

C．双头螺栓联接 D．紧定螺钉联接

7．当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要经常拆卸时，往往采用_________。 A．螺栓联接 B．螺钉联接

C．双头螺栓联接 D．紧定螺钉联接

8．某单个螺栓联接，要求被联接件接合面不分离，假定螺栓的刚度CL 与被联接件的刚度CF 相等，联接的预紧力为QP。现在对联接施加轴向载荷，当外载荷F 达到与预紧力QP 的大小相等时，________。

A. 被联接件发生分离，联接失效

B. 被联接件即将发生分离，联接不可靠 C. 联接可靠，但不能继续加载

D. 联接可靠，只要螺栓强度足够，载荷F 还可以继续增加到接近预紧力QP 的两倍 9．在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了________。

A．使工作面均匀接触 B．使接触面大些，提高防松能力 C．安装和拆卸时方便 D．使螺栓不受附加载荷作用

10．当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓________。 A. 必受剪应力作用 B. 必受拉应力作用

C. 同时受到剪切和拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受拉伸

11．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施为________。

A．增加螺栓刚度，减小被联接件的刚度 B．减小螺栓刚度，增加被联接件的刚度 C．同时增加螺栓和被联接件的刚度 D．同时减小螺栓和被联接件的刚度

12．若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，可以________。 A．在被联接件之间加橡胶垫片 B．采用精制螺栓 C．减小预紧力 D．增大螺栓长度

13．采用悬置螺母的作用是________。

A．使螺母中各圈螺纹受力均匀 B．减小螺栓系统的刚度 C．作为联接的防松措施 D．防止螺栓受弯曲载荷

14．仅受预紧力作用的紧螺栓联接，螺栓的计算应力为：式中的1.3是考

虑________。

A．安装时可能产生的偏心载荷 B．载荷可能有波动

C．拉伸和扭转的复合作用 D．螺栓材料的机械性能不稳定

15．在同一螺栓组联接中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了________。 A．外形美观 B．安装方便 C．受力均匀 D．降低成本

二、填空题

1．螺旋副的自锁条件是_____________。 2．螺纹联接防松的实质是_____________。

3．承受横向工作载荷的普通螺栓联接，螺栓受___________应力和___________应力作用， 可能发生的失效形式是__________。

4．承受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接，靠螺栓受__________和__________来传递载荷， 可能发生的失效形式是__________和__________。

5．螺纹联接的防松，按其防松原理分为__________防松、__________防松和__________防松。

6．滑动螺旋传动的主要失效形式是_________。 三、计算题

1、如图所示，用8个M24（d1=20.752 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许 用应力[σ ] =80 MPa，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为QP′=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。

2、如图所示螺栓联接，4 个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N，L=300mm，r=100mm，接合面数m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数Kf = 1.2，螺栓的许用应力为[σ ] =240MPa，试求：所需螺栓的直径（d1）。

3、图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P = 600N，柄长L=350mm，轴直径db =60mm，螺栓个数z =2，接合面摩擦系数f = 0.15，螺栓机械性能等级为8.8，取安全系数S=1.5，可靠性系数Kf =1.2，试确定螺栓直径。

四、结构分析题

1下图所示的螺纹联接结构，找出其中的错误，简单说明原因，并画图改正。

第六章 键、花键、无键连接和销连接

一、选择题

1.普通平键联接与楔键联接相比，最重要的优点是__________。 A．键槽加工方便 B．对中性好 C．应力集中小 D．可承受轴向力

2.半圆键联接的主要优点是__________。 A．对轴的削弱较轻 B．键槽的应力集中小 C．键槽加工方便 D．传递的载荷大

3．平键联接的工作面是键的__________。 A．两个侧面 B．上下两面 C．两个端面 D．侧面和上下面

4.一般普通平键联接的主要失效形式是__________。 A．剪断 B．磨损 C．胶合 D．压溃

5．一般导向键联接的主要失效形式是__________。 A．剪断 B．磨损 C．胶合 D．压溃

6．楔键联接的工作面是键的__________。 A．两个侧面 B．上下两面 C．两个端面 D．侧面和上下面

7．设计普通平键联接时，根据__________来选择键的长度尺寸。 A．传递的转矩 B．传递的功率 C．轴的直径 D．轮毂长度

8．设计普通平键联接时，根据__________来选择键的截面尺寸_ A．传递的力矩 B．传递的功率 C．轴的直径 D．轮毂长度

9．用圆盘铣刀加工轴上键槽的优点是__________。 A．装配方便 B．对中性好

C．应力集中小 D．键的轴向固定好

10．当采用一个平键不能满足强度要求时，可采用两个错开__________布置。 A．90° B．120°C．150° D．180°

11．当轴双向工作时，必须采用两组切向键联接，并错开__________布置。 A．90° B．120°C．150° D．180° 12．楔键联接的主要缺点是__________。

A．轴和轴上零件对中性差 B．键安装时易损坏

C．装入后在轮鼓中产生初应力 D．键的斜面加工困难

13．花键联接与平键联接相比较，__________的观点是错误的。 A．承载能力较大 B．对中性和导向性都比较好

C．对轴的削弱比较严重 D．可采用磨削加工提高联接质量 14．矩形花键联接通常采用__________定心。 A．小径 B．大径 C．侧边 D．齿廓

15.通常用来制造键的材料是__________。 A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢

第八章 带传动

一、选择题

1．在初拉力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带_________。 A．强度高 B．尺寸小 C．有楔形增压作用 D．没有接头

2．带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为_________。 A．带的材料不符合虎克定律 B．带容易变形和磨损 C．带在带轮上打滑 D．带的弹性滑动

3．带传动在工作时产生弹性滑动，是因为_________。 A．带的初拉力不够 B．带的紧边和松边拉力不等

C．带绕过带轮时有离心力 D．带和带轮间摩擦力不够

4．带传动中，v1 为主动轮的圆周速度，v2 为从动轮的圆周速度，v 为带速，这些速度之间存在的关系是_________。

A．v1 = v2 = v B．v1 ＞v＞v2 C．v1＜v＜ v2 D．v1 = v＞ v2

5．在带传动的稳定运行过程中，带截面上的拉应力是_________。 A．不变的 B．有规律稳定变化的

C．有规律非稳定变化的 D．无规律变化的

6. 带传动中，带速v＜10m/s，紧边拉力为F1，松边拉力为F2。当空载时，F1 和F2 的比值是_________。

7．V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_________。 A．使结构紧凑 B．限制弯曲应力

C．限制小带轮上的包角 D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 8．带传动采用张紧装置的目的是_________。 A．减轻带的弹性滑动 B．提高带的寿命 C．改变带的运动方向 D．调节带的初拉力

9．确定单根V 带许用功率P0 的前提条件是_________。 A．保证带不打滑 B．保证带不打滑，不弹性滑动

C．保证带不打滑，不疲劳破坏 D．保证带不疲劳破坏

10．设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内_________。 A．不发生弹性滑动 B．不发生打滑

C．不发生疲劳破坏 D．既不打滑，又不疲劳破坏

11．设计V 带传动时，选取V 带的型号主要取决于_________。 A．带的紧边拉力 B．带的松边拉力

C．传递的功率和小轮转速 D．带的线速度 12．带的中心距过大时，会导致_________。 A．带的寿命缩短 B．带的弹性滑动加剧

C．带的工作噪声增大 D．带在工作中发生颤动

13．V 带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式，主要取决于_________。 A．传递的功率 B．带的横截面尺寸

C．带轮的直径 D．带轮的线速度 二、填空题

1．带传动的失效形式有_________和_________。 2．带传动所能传递的最大有效圆周力决定于_________、_________、_________和_________四个因素。

3．传动带中的的工作应力包括_________应力、_________应力和_________应力。

4．单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与_________、_________和_________有关。

5．在设计V带传动时，V带的型号根据__________和__________选取。 6．V带传动中，限制带的根数 Z≤Zmax，是为了保证_________。 7．V带传动中，带绕过主动轮时发生_________的弹性滑动。

8．带传动常见的张紧装置有_________、_________和_________等几种。 三、计算题

1、已知：V带传递的实际功率P = 7.5 kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，试 求有效圆周力Fe 、紧边拉力F1和初拉力F0。

第十章 齿轮传动

一、选择题

1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合 2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。

A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合

3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合 4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。

A．靠近齿顶处 B．靠近齿根处 C．节线附近的齿顶一侧 D．节线附近的齿根一侧 5．一对45 钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A．40Cr调质 B．适当增大模数m C．45 钢齿面高频淬火 D．铸钢ZG310-570

6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A．大、小齿轮的硬度相等 B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度

C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面

7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45 钢，则它们的接触应力________。 A．σ H1 =σ H 2 B. σ H1 ＜σ H 2 C．σ H1 ＞σ H 2 D．σ H1 ≤σ H 2

8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4 倍，其齿面接触应力________。 A．不变 B．增为原应力的2 倍 C．增为原应力的4 倍 D．增为原应力的16 倍 9．一对标准直齿圆柱齿轮，zl = 21，z2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. σ F1＞σ F 2 B. σ F1＜σ F 2 C. σ F1 =σ F 2 D. σ F1≤σ F 2 10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。

A．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B．只需按接触强度设计 C．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D．只需按弯曲强度设计。

7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z1 的原则是________。 A．z1 越多越好 B．z1 越少越好

C．z1 ≥17，不产生根切即可 D．在保证弯曲强度的前提下选多一些

12．设计硬齿面齿轮传动，当直径一定，常取较少的齿数，较大的模数以________。 A．提高轮齿的弯曲疲劳强度 B．提高齿面的接触疲劳强度 C．减少加工切削量，提高生产率 D．提高轮齿抗塑性变形能力

13. 一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1 不变，而减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将________。

A．增大 B．减小 C．保持不变 D．略有减小

14．设计齿轮传动时，若保持传动比i 和齿数和zΣ = z1 + z2 不变，而增大模数m，则齿轮的________。

A．弯曲强度提高，接触强度提高 B．弯曲强度不变，接触强度提高 C．弯曲强度与接触强度均不变 D．弯曲强度提高，接触强度不变

15．在下面的各种方法中，________不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。 A．直径d 不变而增大模数 B．改善材料 C．增大齿宽b D．增大齿数以增大d

16．在下面的各种方法中，_________不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。 A．直径不变增大模数 B．齿轮负变位

C．由调质改为淬火 D．适当增加齿宽

17．在圆柱齿轮传动中，轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于_________。 A．模数 B．齿数 C．中心距 D．压力角

18. 为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：________。 A．采用闭式传动 B．增大传动的中心距

C．模数不变，减少齿数 D．中心距不变，增大模数

19．保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变，增大模数m，则________。 A．轮齿的弯曲疲劳强度提高 B．齿面的接触强度提高 C．弯曲与接触强度均可提高 D．弯曲与接触强度均不变

20．圆柱齿轮传动的中心距不变，减小模数、增加齿数，可以________ A．提高齿轮的弯曲强度 B．提高齿面的接触强度 C．改善齿轮传动的平稳性 D．减少齿轮的塑性变形

21．在计算标准直齿圆柱齿轮的弯曲强度时，齿形系数YFa 取决于________。 A．模数m B．齿数z C．分度圆直径d D．重合度

22．轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa 与________无关。 A．齿数z B．变位系数x C．模数m D．斜齿轮的螺旋角β

23．现有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1：m1=3 mm、z1 =25，齿轮2：m2 = 4 mm、z2=48，则它们的齿形系数________。 A．YFa1 ＞ YFa2 B．YFa1 ＜ YFa2 C．YFa1 = YFa2 D．YFa1 ≤ YFa2

24．设计一对闭式软齿面齿轮传动。在中心距a 和传动比i 不变的条件下，提高齿面接触疲劳强度最有效的方法是________。

A．增大模数，相应减少齿数 B．提高主、从动轮的齿面硬度 C．提高加工精度 D．增大齿根圆角半径

25．一对齿轮传动的接触强度已够，而弯曲强度不足，首先应考虑的改进措施是 。 A．增大中心距 B．使中心距不变，增大模数

C．使中心距不变，增加齿数 D．模数不变，增加齿数

26．齿轮设计时，当随着选择齿数的增多而使直径增大时，若其他条件相同，则齿轮的弯曲承载能力________。

A．成线性地减小。 B．成线性地增加

C．不成线性，但有所减小 D．不成线性，但有所增加

27．计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时，若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同，则应以_________为计算依据。

28．在以下几种工况中，________ 齿轮传动的齿宽系数φd 可以取大些。 A．对称布置 B．不对称布置

C．悬臂布置 D．同轴式减速器布置

29．在下列措施中，________可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数Kβ A．降低齿面粗糙度 B．提高轴系刚度 C．增加齿轮宽度 D．增大端面重合度

30．对于齿面硬度≤350 HBS 的齿轮传动，若大、小齿轮均采用45 钢，一般采取的热处理

方式为________。

A．小齿轮淬火，大齿轮调质 B．小齿轮淬火，大齿轮正火 C．小齿轮调质，大齿轮正火 D．小齿轮正火，大齿轮调质

31．一对圆柱齿轮，常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些，是为了________。 A．使传动平稳 B．提高传动效率

C．提高小轮的接触强度和弯曲强度 D．便于安装，保证接触线长

32．齿面硬度为56~62HRC 的合金钢齿轮的加工工艺过程为________。 A．齿坯加工一淬火一磨齿一滚齿 B．齿坯加工一淬火一滚齿一磨齿 C．齿坯加工一滚齿一渗碳淬火一磨齿 D．齿坯加工一滚齿一磨齿一淬火

33．锥齿轮的接触疲劳强度按当量圆柱齿轮的公式计算，当量齿轮的齿数、模数是锥齿轮的_________。

A．实际齿数，大端模数 B．当量齿数，平均模数 C．当量齿数，大端模数 D．实际齿数，平均模数

34．锥齿轮的弯曲疲劳强度计算是按_________上齿形相同的当量圆柱齿轮进行的。 A．大端分度圆锥 B．大端背锥

C．齿宽中点处分度圆锥 D．齿宽中点处背锥

35．选择齿轮的精度等级时主要依据_________。 A．传动功率 B．载荷性质 C．使用寿命 D．圆周速度 二、填空题

1．一般开式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________；闭式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________；又闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_________；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是_________。

2．对于闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式为_________，一般是按_________强度进行设计，按_________强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是_________；

3．对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是_________，但通常只按_________强度计算。 这时影响齿轮强度的主要几何参数是_________。

4．在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于_________的反复作用而产生的，点蚀通常首先出现在_________。

5．齿轮设计中，对闭式软齿面传动，当直径d1 一定，一般z1 选得_________些；对闭式硬齿面传动，则取_________的齿数z1，以使_________增大，提高轮齿的弯曲疲劳强度；对开式齿轮传动，一般z1 选得_________些。

6．设计圆柱齿轮传动时，当齿轮_________布置时，其齿宽系数φd 可选得大些。

7．对软齿面（硬度≤350 HBS）齿轮传动，当两齿轮均采用45 钢时，一般采用的热处理方式为：小齿轮_________，大齿轮_________。

8．减小齿轮内部动载荷的措施有_________、_________、_________。

9．斜齿圆柱齿轮的齿形系数YFa 与齿轮的参数_________、_________ 和________有关；而与_________无关。

10．影响齿轮齿面接触应力σH 的主要几何参数是________和________；而影响其极限接触应力σHlim 的主要因素是_________和_________。

11．一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将_________。

12．一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度_________；两齿轮的接触疲劳强度_________。

13．一对直齿圆柱齿轮，齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足，可采用下列措施： _________，_________，_________来提高弯曲疲劳强度。

14．在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中， 承载能力最高的是_________传动，承载能力最低的是_________传动。

15．齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的_________选择。闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据_________确定。 三、简答题

1、二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？

四、计算题

1、一对闭式直齿圆柱齿轮传动，已知：z1= 25，z2 = 75，m = 3 mm，φ d = 1，小齿轮的转速 n=970r/min。主从动轮的[σ H ] 1 = 690 MPa，[σ H ] 2 = 600 MPa，载荷系数K = 1.6， 节点区域系数ZH = 2.5，材料弹性系数ZE = 189.8 MPa ，重合度系数Zε =0.9，试按接触疲劳强度，求该齿轮传动传递的功率。

2、图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2 mm，z1=22，z2 =95，α n = 20°，a =120， 齿轮1为右旋；低速级：mn= 3 mm，z3 =25，z4=79，α n = 20°，a =160。主动轮转速n1=960 r/min，转向如图，传递功率P = 4 kW，不计摩擦损失，试： (1) 标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向； (2) 合理确定3、4轮的螺旋线方向； (3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力； (4) 求出齿轮3所受3个分力的大小。

3、设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动，传动比 i = 4.5，已经根据其接触疲劳强度和弯曲疲劳 强度条件，确定中心距 a = 180 mm，模数 m =2.5 mm，试合理确定齿轮齿数z1、z2和螺旋角β。要求：径向力β= 12~15°，传动比误差小于5%。

第十三章 滚动轴承

一、选择题

1．________只能承受径向载荷。

A．深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 2．________ 只能承受轴向载荷。

A．圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心滚子轴承 3．________ 不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。

A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心球轴承 4．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而________。 A．增大 B.减小 C．不变 D．不定

5．一根用来传递转矩的长轴，采用三个固定在水泥基础上支点支承，各支点应选用的轴承 类型为________。

A. 深沟球轴承 B. 调心球轴承 C. 圆柱滚子轴承 D. 调心滚子轴承 6．跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴轴承应选用________ 。 A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 7．在正常转动条件下工作，滚动轴承的主要失效形式为________。

A．滚动体或滚道表面疲劳点蚀 B．滚动体破裂 C．滚道磨损 D．滚动体与套圈间发生胶合 8．进行滚动轴承寿命计算的目的是使滚动轴承不致于早期发生________。 A．磨损 B．裂纹 C．疲劳点蚀 D．塑性变形

9．滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中________的轴承能达到的寿命。 A．99％ B．90％ C．95％ D．50％

10．一批在同样载荷和相同工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，________ 。 A．它们的寿命应该相同 B．90%的轴承的寿命应该相同 C．它们的最低寿命应该相同 D．它们的寿命不相同

11．深沟球轴承的载荷增加一倍，其额定寿命将降低到原来的________倍。 A．0.5 B．0.875 C．0.125 D．0.099

12．推力球轴承不适用于高转速的轴，是因为高速时________，从而使轴承寿命降低。 A．冲击过大 B．滚动体离心力过大 C．圆周速度过大 D．滚动阻力过大。

13．一转轴用两个相同的滚动轴承支承，现欲将该轴的转速提高一倍，轴承________。 A．不合用 B．合用 C．不一定合用

14．对于温度较高或较长的轴，其轴系固定结构可采用________。 A．两端固定安装的深沟球轴承 B．两端固定安装的角接触球轴承 C．一端固定另一端游动的形式 D．两端游动安装的结构形式

15. 对转速很高（n＞7000 r／min）的滚动轴承宜采用________的润滑方式。 A．滴油润滑 B．油浴润滑 C．飞溅润滑 D．喷油或喷雾润滑 16．在下列密封形式中，________为接触式密封。

A．迷宫式密封 B．甩油环密封 C．油沟式密封 D．毛毡圈密封

二、填空题

1．角接触轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的_____________。

2．滚动轴承内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越大，则轴承的_____________性能越好。

3．4 种轴承N307/P4、6207/P2、30207、51307 中，______内径最大，______的公差等级最

高，______的极限转速最高，______承受轴向力最大，______不能承受轴向力 4．按基本额定动载荷设计计算的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为_________。

5．滚动轴承支点轴向固定的结构型式有：_____________；___________ ；___________。 6．选用滚动轴承润滑油时，轴承的载荷越大，选用润滑油的粘度越___________；转速越 高，选用粘度越___________；温升越高，选用粘度越___________。 三、计算题

1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。已知两轮上的轴向力 分别为Fa1 = 3000 N，Fa2 = 5000 N，方向如图。轴承所受径向力R1= 8000 N，R2 = 12000 N。冲击载荷系数fd = 1，其它参数见附表。求两轴承的当量动载荷P1、P2。

2 某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承，其基本额定动载荷C = 97.8 kN。轴承受径向力R1= 6000N，R2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min，轴上有轴向力FA = 3000 N，方向如图。轴承的其它参数见附表。冲击载荷系数fd = 1。求轴承的基本额定寿命。

四、轴系改错

1、试分析图中所示轴系结构中的错误，并加以改进。图中齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。

2、试分析下图所示小锥齿轮套杯轴系结构中的错误，并加以改进。

第十五章 轴

一、选择题

1．下列各轴中，属于转轴的是________。

A．减速器中的齿轮轴 B. 自行车的前、后轴 C．铁路机车的轮轴 D. 滑轮轴 2．对于既承受转矩又承受弯矩作用的直轴，一般称为________。 A．传动轴 B. 固定心轴 C. 转动心轴 D. 转轴

3．对于只承受转矩作用的直轴，一般称为________。 A．传动轴 B. 固定心轴 C. 转动心轴 D. 转轴 4．轴环的用途是________。

A．作为加工时的轴向定位 B．使轴上零件获得轴向定位 C．提高轴的强度 D． 提高轴的刚度

5．轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型________。 A．一定相同 B．一定不相同 C．可能相同也可能不同

6．材料为45 钢调质处理的轴刚度不足，应采取的措施是________。 A．采用合金钢 B．减小应力集中

C．采用等直径的空心轴 D．增大轴的直径

7．在用当量弯矩法计算转轴时，采用应力校正系数α 是考虑到___________。 A. 弯曲应力可能不是对称循环应力 B. 扭转剪应力可能不是对称循环应力 C. 轴上有应力集中 D. 轴的表面粗糙度不同

二、填空题

1．根据轴的承载情况，工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为_________；主要承受转矩的轴称为________；只承受弯矩的轴称为__________。

2．根据轴的承载情况，自行车的前后轴属于___________。

3．在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为_________变应力，将扭剪应力考虑为_________变应力。 4．如果轴的同一截面有几个应力集中源，则应取其中_________应力集中系数来计算该截面的疲劳强度安全系数。 5．轴在引起共振时的转速称为__________。工作转速低于一阶临界转速的轴称为__________轴。工作转速高于一阶临界转速的轴称为__________轴。

三、简答题

27．为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45 钢改为合金钢40Cr 是否合适？为什么？

30．在多级齿轮传动中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多。

四、结构分析题

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