机械设计1徐锦康文档格式.docx

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为什么?

1.8选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能?

合理选择零件材料的原则是什么?

1.9机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题?

主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?

1.10什么是标准化、系列化和通用化?

标准化的重要意义是什么?

1.11机械设计方法通常分哪两大类?

简述两者的区别和联系。

1.12什么是传统设计方法?

传统设计方法又分哪3种?

各在什么条件下被采用?

1.13什么是现代设计方法?

简述现代设计方法的特点。

第四章带传动

4.1按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?

各自适用于什么场合?

4.2V带传动为什么比平带传动的承载能力大?

4.3影响带传动承载能力的因素有哪些?

如何提高带传动的承载能力?

4.4什么是弹性滑动?

什么是打滑?

它们对带传动有何影响?

是否可以避免?

4.5一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上?

4.6简述V带传动的极限有效拉力Felim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。

4.7分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。

4.8简述带传动的主要失效形式和设计准则。

4.9机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?

4.10如何确定小带轮的直径?

4.11为什么V带剖面的楔角为40°

，而带轮的槽角则为32°

、34°

、36°

或38°

?

4.12试说明公式中各符号的含义。

4.13试分别说明Kα与小带轮包角α1、KL与带长Ld间的关系。

4.14带传动紧的目的是什么?

紧轮应如何安放?

4.15多根V带传动时，若发现一根已损坏，应如何处置?

习题

4.1已知一普通V带传动传递的功率P=8kW，带速v=15m／s，紧边与松边拉力之比为3∶1，求该带传动的有效拉力Fe和紧边拉力F1。

4.2有一电动机驱动的普通V带传动，单班制工作，主动轮转速n1=1460r／min，中心距a=370mm，dd1=140mm，dd2=400mm，中等冲击，轻微振动，用3根B型普通V带传动，初拉力按规定给定，试求该装置所能传递的最大功率。

4.3设计一普通V带传动。

已知所需传递的功率P=5kW，电动机驱动，转速n1=1440r／min，从动轮转速n2=340r／min，载荷平稳，两班制工作。

4.4设计某机床上的普通V带传动。

已知所需传递的功率P=11kW，电动机驱动，转速n1=1460r／min，传动比i=2.5，载荷平稳，单班制工作，中心距a=l000mm，从动轮轴孔直径da=70mm。

要求给出从动轮工作图。

第五章链传动

5.1在传动原理、应用特点、运动特性、初拉力、紧以及松边位置等方面将链传动与带

传动相比较。

5.2滚子链的标记“10A—2—100GB1243—1997”的含义是什么?

5.3为什么链节数常选偶数，而链轮齿数选奇数?

5.4为什么链传动通常将主动边放在上边，而与带传动相反?

5.5链传动的失效形式有哪些?

设计准则是什么?

5.6滚子链的额定功率曲线是在什么条件下得到的?

实际使用时如何修正?

5.7链速一定时，链轮齿数z的多少和链节距p的大小对链传动有何影响?

5.8试分析如何适当地选择链传动的参数以减轻多边形效应的不良影响。

5.1设计一滚子链传动。

电动机驱动，已知需传递的功率P=7kW，主动轮转速n1=960r／min，从动轮转速n2=330r／min，载荷平稳，按规定条件润滑，两链轮轴线位于同一水平面，中心距无严格要求。

5.2某带式运输机由电动机驱动，传动方案拟采用一级齿轮传动、一级带传动、一级链传动组成。

试画出该传动系统简图，并作必要的说明。

5.3选择并验算一带式输送机的链传动，已知传递功率P=22kW，主动轮转速n1=750r／min，传动比i=3，工况系数KA=1.4，中心距a≤800mm（可调节）。

5.4图5.16所示为链传动的4种布置形式。

小链轮为主动轮，请在图上标出其正确的转动方向。

图5.16题5.4图

第六章齿轮传动

6.1齿轮传动常见的失效形式有哪些?

闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则分别是什么?

6.2在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?

6.3齿面点蚀首先发生在轮齿上的什么部位?

为防止点蚀可采取哪些措施?

6.4计算齿轮强度时为什么要引入载荷系数K?

K由哪几部分组成?

影响各组成部分取值的因素有哪些?

6.5圆柱齿轮传动齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?

如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则它们的许用接触应力是否相等?

6.6试述小齿轮齿数z，和齿宽系数фd对齿轮传动性能及承载能力的影响。

6.7齿轮设计中为什么要使小齿轮硬度比大齿轮硬度高?

小齿轮宽度比大齿轮宽?

6.8现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，A对模数m=2mm，齿数z1=40，z2=90；

B对模数m=4mm，齿数z1=20，z2=45。

两对齿轮的精度、材质配对、工作情况及其他参数均相同。

试比较这两对齿轮传动的齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、工作平稳性及制造成本。

6.9试述齿轮传动设计参数的选择原则。

一般参数的闭式齿轮传动和开式齿轮传动在选择模数、齿数等方面有何区别?

6.10齿形系数与模数有关吗?

影响齿形系数的因素有哪些?

6.11直齿锥齿轮传动强度计算有何特点?

其强度当量齿轮是如何定义的?

如何确定强度当量齿轮的设计参数?

6.12齿轮传动的常用润滑方式有哪些?

润滑方式的选择主要取决于什么因素?

6.13决定齿轮结构形式的主要因素有哪些?

常见的齿轮结构形式有哪几种?

它们分别适用于何种场合?

6.1有一单级直齿圆柱齿轮减速器，已知z1=32，z2=108，中心距a=210mm，齿宽b=70mm，大小齿轮的材料均为45钢，小齿轮调质，硬度为250HBS，齿轮精度为8级，输入转速n1=1460r／min，电动机驱动，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于10000h。

试求该齿轮传动能传递的最大功率。

6.2设计铣床中的一对直齿圆柱齿轮传动，已知需传递的功率P=7.5kW，小齿轮主动，转速nl=1440r／min，齿数zl=26，z2=54，双向传动，两班制，工作寿命为5年，每年300个工作日。

小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级精度。

6.3某两级斜齿圆柱齿轮减速器传递功率P=40kW，高速级传动比i12=3.3，高速轴转速nl=1460r／min，电动机驱动，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，试设计该减速器的高速级齿轮传动。

6.4两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器如图6.34所示。

已知主动轮1为左旋，转向nl如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。

图6.34题6.4图

6.5图示为一圆锥－圆柱齿轮减速器，功率由Ⅰ轴输入，Ⅲ轴输出，不计摩擦损失。

已知直齿锥齿轮传动zl=20，z2=50，m=5mm，齿宽b=40mm；

斜齿圆柱齿轮传动z3=23，z4=92，mn=6mm。

试求Ⅱ轴上轴承所受轴向力为零时斜齿轮的螺旋角β，并作出齿轮各啮合点处作用力的方向（用3个分力表示）。

图6.35题6.5图

6.6设计由电动机驱动的闭式直齿锥齿轮传动。

已知功率P=5kW，转速nl=960r／min，传动比为2.5，小齿轮悬臂布置，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于10000h。

第七章蜗杆传动

7.1蜗杆传动有哪些类型?

7.2与齿轮传动相比，蜗杆传动的失效形式有何特点?

蜗杆传动的设计准则是什么?

7.3指出下列公式的错误并加以改正。

（1）；

（2）；

（3）

7.4何谓蜗杆传动的中间平面?

何谓蜗杆传动的相对滑动速度?

7.5蜗杆头数z1和导程角γ对蜗杆传动的啮合效率有何影响?

蜗杆传动的效率为什么比齿轮传动的效率低得多?

7.6蜗杆传动的自锁条件是什么?

为什么?

7.7蜗杆传动的强度计算中，为什么只需计算蜗轮轮齿的强度?

7.8锡青铜和铝铁青铜的许用接触应力[σH]在意义上和取值上各有何不同?

7.9蜗杆传动在什么工况条件下应进行热平衡计算?

热平衡不满足要求时应采取什么措施?

7.10分析图7.18所示蜗杆传动中蜗杆、蜗轮的转动方向或轮齿旋向及所受各力的方向。

7.11简述圆弧圆柱蜗杆传动的特点和设计计算要点。

图7.18思考题7.10图图7.19题7.1图

7.1如图7.19所示蜗杆—斜齿轮传动中，为使轴Ⅱ上所受轴向力相互抵消一部分，试确定并在图上直接标明斜齿轮5轮齿的旋向、蜗杆的转向及蜗轮与斜齿轮3所受轴向力的方向。

7.2设计一带式输送机用闭式阿基米德蜗杆减速器，已知输入功率P=5kW，蜗杆转速nl=1440r／min，传动比i12=24，有轻微冲击，预期使用寿命10年，每年工作250天，每天工作8h。

要求绘制蜗杆或蜗轮工作图。

7.3已知一蜗杆减速器，m=5mm，d1=50mm，z2=60，蜗杆材料为40Cr，高频淬火，表面磨光，蜗轮材料为ZCuSnlOPbl，砂模铸造，蜗轮转速n2=46

r／min，预计使用15000h。

试求该蜗杆减速器允许传递的最大扭矩T2和输入功率P1。

第八章滚动轴承

8.1滚动轴承由哪些基本元件构成?

各有何作用?

8.2球轴承和滚子轴承各有何优缺点，适用于什么场合?

8.3我国常用滚动轴承的类型有哪些?

它们在承载能力、调隙、调心等方面各有什么优缺点?

8.4什么是滚动轴承的基本额定寿命?

在额定寿命期，一个轴承是否会发生失效?

8.5什么是接触角?

接触角的大小对轴承承载有何影响?

8.6选择滚动轴承类型时主要考虑哪些因素?

8.7怎样确定一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承的轴向载荷?

8.8什么叫滚动轴承的当量动负荷?

它有何作用?

如何计算当量动负荷?

8.9滚动轴承为什么要预紧?

预紧的方法有哪些?

8.10轴承的工作速度对选择轴承润滑方式有何影响?

8.11滚动轴承的支承结构形式有哪几种?

它们分别适用于什么场?

8.12轴承组合设计时应考虑哪些方面的问题?

8.1一农用水泵轴用深沟球轴承支承