2-7影响机械零件疲劳强度的三个主要因索是什么？
它们是否对应力幅和平均应力均有影响?
2-8如何根据儿个特殊点绘出机械零件的兀一內极限应力图？
2-9机械零件受恒幅循环应力时，可能的应力增长规律有哪儿种？
如何确定每种规律下的极限应力点？
如何计算安全系数？
2-10什么是Miner法则？
用它可以解决疲劳强度计算中的什么问题？
2-11如何计算机械零件受规律性变幅循环应力时的安全系数？
习题
2-1已知：
45钢的久i=270MPa,寿命指数m=9,循环基数Nq=求：
1）循环次数分别为8000和620000次时的有限寿命疲劳极限c】N；2）应力幅为33OMPa的对称循环应力作用下的疲劳寿命。
2-2-•板状零件所受工作拉力F在25〜85kN之间周期性变化，危险截而的而积J=320mm2,疲劳缺口系数屁=1.45,尺寸系数砧=0.75,表而状态系数0=0.9。
零件材料为20CrMnTi,其力学性能为:
久=835MPa,j=345MPa,%=615MPa。
试绘出该零件的简化am~（Ja极限应力图，并用图解法和解析法求y=C时的安全系数
2-3一零件的材料为合金钢，其危险截面上的最大工作应力＜Tnwx=250MPa,最小工作应力＜Tmin=—50MPa,疲劳缺口系数心=1.32,尺寸系数心=0.85,表面状态系数"=0.9。
该材料的力学性能为：
叭=900MPa,crs=800MPa,cr_I=440MPa,s）=720MPa。
要求：
1）按比例绘制零件的简化（7m—（ra极限应力图；2）按＜7m=C求该零件的极限应力幅需、极限平均应力和极限应力＜7/;3）按久LC求该零件危险截面的安全系数几。
2-4某机械零件在一个工作周期T内的应力（皆为对称循环）变化如图2・27所示。
已知：
零件材料的（7・i=350MPa,/V0=107,m=9,综合影响系数《2=1・85。
试计算该零件的安全系数S。
。
2-5己知某材料的力学性能为：
cr_]=350MPa,m=9,NQ=5X1（）6,对此材料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为：
（1）6=55OMPa,循环次数4=5X10°：
（2）C2=450MPa,求：
发生疲劳破坏时，CT?
的循环次数”2=?
注：
疲劳曲线方程：
二C二cr；No
2-6某机械零件材料为碳素钢,已知:
该碳素钢的力学性能为＜7b=700MPa,crs=600MPa,（T-l二320MPa,cr（l=560MPao该零件危险截面上的最人应力（Tmax=220MPa,最小应力（Tmin二-60MPa,综介影响系数KoD=L32。
试：
（1）在图屮按比例绘制该零件的简化极限应力图（计算并标出特殊点的坐标）。
（2）在图中标出应力增长规律为（Tm=C时，该零件的极限应力点M
第三章摩擦、磨损及润滑基础
思考题
3-1按照摩擦面的润滑状态不同，滑动摩擦分为哪儿种？
3-2什么是边界膜？
边界膜的形成机理是什么？
如何提高边界膜的强度？
3-2零件的蘇损过程大致分为哪儿个阶段？
每个阶段的特征是什么？
3-4根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪儿种类型？
它们各冇什么主要特点？
3-5粘度的农示方法通常分为哪儿种？
各种粘度的单位利换算关系是什么？
3-6润滑油的主要性能指标冇哪些？
润滑脂的主要性能指标冇哪些？
3-7在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么？
3-8流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同？
流体静力润滑的主要优缺点是什么？
3-9流体动力润滑和弹性流体动力润滑两者间有何本质区别？
所研究的对象有何不同？
3-10试说明液体动力润滑油膜形成的必要条件。
3-11试说明雷诺方程冇哪儿个方而的应用。
第四章螺纹联接及螺旋传动
思考题
4-1螺纹的主要参数冇哪些？
何处直径为其公称直径？
4-2常用螺纹牙型有哪儿种？
哪些主要用于联接？
哪些主要用于传动？
4-3螺纹联接有哪儿种基本类型？
它们各自有何特点？
各自适用于什么场合？
4-4何谓螺纹联接的预紧？
预紧的目的是什么？
怎样控制预紧力？
4-5螺纹联接防松的实质是什么？
常用防松方法冇哪些？
4-6受剪螺栓联接的可能失效形式冇哪些？
设计中需计算何种强度？
4-7单个受拉螺栓联接有哪几种不同的受力情况？
每种受力情况下的强度计算有何相同Z处？
又有何差异？
4-8对于承受预紧力和轴向工作拉力的螺栓联接，设计时应如何确定所需的剩余预紧力F"和预紧力FT如何计算螺栓的总拉力F°?
4-9国家标准屮对螺栓、螺钉和螺柱的性能等级是如何规定的？
4-10螺栓组联接受力分析和计算的目的是什么？
螺栓组联接有哪儿种典型的基本受载形式？
每种受载形式下，应如何进行受力分析与计算？
4-11提高螺纹联接强度的措施冇哪些？
4-12按用途不同，螺旋传动分为哪儿种？
滑动螺旋传动的螺杆和螺母分别常用什么材料？
4-13设计滑动螺旋传动时，通常需要计算哪些内容？
如何确定螺纹的公称直径和螺距？
习题
4-1铳刀盘的夹紧装置如图4—35所示。
拧紧轴上的螺母后，铳刀1被夹紧在两个夹紧盘2Z间，并随主轴转动。
已知：
最大切削力F=4kN,夹紧盘与铳刀之间的摩擦因数他=0.1,轴的材料为45钢，其久=360MPao试设计轴端螺纹的直径（装配时不控制预紧力）。
4-2某螺栓联接中，螺栓的刚度Cb=100N/mm,被联接件的刚度cm=400N/mm,预紧力F和
习题4—1图
轴向工作拉力F均为500No1）试问工作中被联接件接合面是否会开缝？
2）如果F在100N〜500NZ间变化，试按比例绘出联接的载荷一变形图，并标出乞力以及螺栓总拉力的变化范围。
4-3—•钢制压力容器的螺栓组联接，如图4一6所示。
内径D=500mm,蒸汽压力尸1.2MPa,螺栓分布圆直径Do=64Omm,为保证气密性要求，螺栓间距不得大于150mm,安装时控制预紧力，试设计此联接。
4-4图4一36所示为边板1用3个M16X70（其螺纹部分的长度为28mm）的饺制孔用螺栓与机架2相联接。
已知边板厚度为20mm»机架的联接厚度为30mm,所受载荷Fr=900N,£=300mm,a=100mm,边板和机架的的材料均为Q235,螺栓的性能等级为4.6级。
要求：
1）按1：
1的比例画出一个螺栓联接的结构图；2）分析螺栓组中各螺栓的受力，找出受力最大的螺栓并校核其强度。
4-5图4—37所示为齿轮与卷筒之间的螺栓组联接，8个性能等级为6.6级的螺栓，均布于直径Do=5OOmm的圆周上。
若卷筒上钢丝绳的拉力F=50kN,卷筒直径Z>400mm,齿轮与卷筒之间的摩擦因数
习题4一5图
他=0.12,装配时不控制预紧力。
试确定螺栓的直径，并列出螺栓的标准代号。
4-6图4-38所示为用两个M10的螺钉固定的牵曳环，螺钉的性能等级为4.6级，装配时控制预紧力，结合面的摩擦因数他=0.3,取可靠性系数©1.2°求所允许的牵曳力Fr。
4-7如图4-39所示的方形盖板用4个性能等级为6.6级的M16螺钉与箱体联接。
工作中盖板1二的吊环承受通过盖板中心O点的工作载荷FQ=20kN,取剩余预紧力F"=0.6F（F为单个螺栓的工作拉力）,装配时不控制预紧力。
要求：
1）校核螺钉的强度；2）由于制造误差使吊环偏移，导致Fq由O点移至对角线上的0’点，00'=5a/2mm,求此时受力最大的螺钉所受的工作拉力，并校核其强度。
4-8图4-40所示为一平板零件2用螺栓组联接固定在机架1」：
。
工作中所受载荷FL=1000N,取
可靠性系数K=l・2,接合面摩擦因数从=0」5。
图中给出了由6个螺栓构成的螺栓组的两个布置方案。
要求：
1）分析哪个方案所需螺栓直径较小？
2）计算方案【中螺栓所需的预紧力。
习题4一8图
4-9图4一41所示为一铸铁支架，用四个性能等级为6.6级的M16普通螺栓，固定在混凝土立柱上。
已知载荷FQ=8kN,接合面之间的摩擦因数地=0.3,混凝土的许用挤压应力Sp）=2.5MPa,接合面的承载而积/l=4X104mm2,其抗弯截面模量W=5X1Ofimm3,取可靠性系数K=1.2,安全系数S=3,収预紧力F'=9kN,。
要求：
1）校核是否能保证支架不下滑？
2）校核螺栓的强度。
3）校核是否能保证联接的接合面既不会开缝也不会被压溃？
4-10图4—42所示为常川的螺纹联接。
a）为普通螺栓联接，b）为螺钉联接，c）为双头螺柱联接，
习题4一9图
d）为紧定螺钉联接。
指出图中的结构错误，并画出正确结构图。
习题4一10图
4-11试设计螺旋T•斤顶（运动简图见图4-32a）的螺杆和螺母的主要尺寸。
最人起重量为35kN,故大起垂高度为180mm,材料自选。
4-12如图所示的夹紧联接柄承受载荷F=600N,螺栓个数Z=2,联接柄长度/=300mm,轴直径d=60mm,
夹紧结合面摩擦系数“=0・15,可靠性系数B1,试确定联接螺栓的貢径（螺栓材料为0235钢）。
4-13图示A板丿IJ4个性能等级为6.8级的普通螺栓固定在槽钢上，A板受力F=2400N,安装时，各螺栓的预紧力皆为F=3000N,螺栓与被联接件的刚度之比为C,:
C,M=1:
5,取螺栓的安全系数s=1.5。
问:
选M12（d[=10.106mm）的螺栓是否安全?
思考题
5-1键联接的功用是什么？
5-2松键联接和紧键联接在工作原理上有什么不同？
比较它们的特点和各口的适用场合。
5-3A、B、C型三种普通平键在轴上的键槽怎样加工？
它们的应用情况如何？
5-4同样用于动联接的导向平键和滑键有什么区别？
5-5半圆键联接有何特点？
5-6根据什么选择平键的截面尺寸和长度？
5-7平键联接的主要失效形式是什么？
5-8为什么双键联接的强度计算只能按1.5个键计算？
5-9花键联接有哪些特点？
5-10矩形花键的定心方式为什么优选小径定心？
5-11渐开线花键与矩形花键比较冇何优点?
其屮45°压力角渐开线花键卞要用于什么场合?
5-12花键联接的主要失效形式有哪些？
5-13销联接有哪些主要用途？
习题
5-1有一直径亦80mm的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（图5-21）,轮毂宽度Z/=1.5d,工作时有轻微冲击。
试确定平键联接的尺寸，并计算其允许传递的最大转距。
130
题5-2图
题5・1图
5-2图5-22所示为减速器的低速轴。
轴端装有凸缘联轴器，两轴承之间装有圆柱齿轮，它们分别用键与轴柑联。
己知传递的转矩r=1000N.m,轴的材料为45钢，齿轮的材料为锻钢，联轴器的材料为灰铸铁,工作时冇轻微冲击。
试选择两处键的类型和尺寸，并校核键联接强度。
5-3图5・23所示为变速箱中的双联滑移齿轮，传递的额定功率P=4kW,转速w=250r/mino齿轮在空载下移动，工作情况良好。
试选择花键的类型和尺寸，并校核其花键联接强度。
第六章过盈联接、弹性环联接及钏、焊、粘接
思考题
6-1过盈联接是怎样承受并传递外载荷的？
其有何特点?
主要应用于什么场合?
6-2过盈联接有哪儿种装配方法？
毎种装配方法有何优缺点？
6-3在圆柱面过盈联接的设计中，需解决的两个主要问题是什么？
如何确定联接所需的最小过盈量？
如何选择配合公差？
如何计算被联接件的强度？
6-4弹性环联接是如何实现的？
有何特点？
6-5钏接、焊•接和粘接各自有哪些特点？
各自适用于什么场合？
6-6钏缝和焊缝各口有哪儿种结构形式？
习题
6-1一齿轮套装在轴上，齿轮和轴的材料均为45钢，其s=360MPa,尺寸如图6-15所示，采用H7/p6配合，孔与轴配合面的粗造度均为/?
z=3.2pm,采用压入法装配。
试：
1）计算配合面间可能产生的最大压強；2）计算装配所需的最大压入力；3）校核两个零件的强度。
习题6-1图
6-2如图6-16所示的组合式蜗轮，轮芯和齿圈采用过盈联接。
轮芯材料为HT200,其＜7b=170MPa,齿圈材料为锡青铜CuSnPl,其氐=200MPa,轮芯配合面的粗糙度心=6.3啊，齿圈配合而的粗糙度=10pm,采川胀缩法装配，传递的最大转矩r=4000N-m＜＞试设计该过盈联接。
习题6-2图
第七章带传动
思考题
7-1带传动的工作原理是什么？
有哪些特点？
7-2说明带传动中紧边拉力百、松边拉力⑪、有效拉力尸以及初拉力丘之间的关系。
7-3带传动工作中发牛弹性滑动的机理是什么？
对传动有什么影响？
7-4打滑是怎样产生的？
打滑的利弊是什么？
7-5试分析带传动工作时带中的应力情况。
7-6带传动设计的主要依据和设计准则是什么？
7-7多根V带传动中，一根带失效，为什么要同时更换所有的V带？
7-8普通V带与V带轮轮槽楔角是否相同？
为什么？
7-9为什么带传动的中心距-•般设计成可调节的？
7-10带传动在使用中应注意哪些问题？
习题
7-1已知一带传动，传递功率10kW,带速V=12.5m/s,现测得初拉力代=700N。
试求紧边拉力片和松边拉力F2。
7-2试设计某鼓风机用的普通V带传动。
已知传递功率P=7.5kW,小带轮转速勺=1460r/min,鼓风机主轴转速w2=700r/min,每天工作16h,由Y系列三相异步电动机驱动。
要求传动屮心距a^800mm。
7-3试设计一牛头刨床中的普通V带传动。
己知传递功率P=4kW,小带轮转速⑴=1440r/min,要求传动比7=3.5,每天工作16h,由Y系列三相异步电动机驱动。
由于结构限制，要求人带伦基准肓•径心2不超过450mnio
7-4试设计某旋转式水泵用的普通V带传动。
已知采用Y系列三相界步电动机驱动，电动机额定功率P=11kW,电动机转速z?
]=1460r/mim水泵轴转速w2=400r/min,中心距约为1500mm,每天工作24h°
第八章齿轮传动
8—1齿轮传动与其他机械传动相比冇何特点?
8-2齿轮传动常见的失效形式有哪些？
各种失效形式常在何种情况下发生？
8-3一般的闭式齿轮传动和开式齿轮传动的主要失效形式各是什么？
8-4闭式软齿面、闭式©!
齿面齿轮传动及开式齿轮传动的设计准则有何不同？
8-5常用的齿轮材料有哪些？
它们的应用场合如何？
钢制齿轮常用的热处理方法有哪些？
它们各在何种惜况卜•采用？
8-6在设计软齿面齿轮传动时，为什么常使小齿轮的齿而硬度比大齿轮高30〜50HBS?
8-7载荷系数中的Ka、K、,、心、K“各考虑的是什么因索对齿轮所受载荷的影响？
它们各自与哪些因素有关？
8-8对于齿轮相对两支承非对称布置的圆柱齿轮传动，从减小齿向载荷分布不均的角度考虑，齿轮应布置在什么位置比较合理？
8-9将齿轮轮齿制成鼓形齿的11的是什么？
对轮齿进行齿顶修形的11的是什么？
8-10在计算圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度时，分别应该注意哪些问题？
8-11彩响齿轮传动齿面接触疲劳强度的主要因索有哪些？
影响齿根弯曲疲劳强度的因索有哪些？
8-12一对圆柱齿轮传动，两齿轮的齿面接触应力是否相等？
齿根弯Illi应力又如何？
8-13在圆柱齿轮传动设计中，应如何选择小齿轮的齿数？
如何设计两轮的齿宽？
8-14如何确定齿轮传动的润滑方法？
如何确定齿轮传动的效率？
8-15齿轮主耍有哪儿种结构形式？
设计中如何选择？
8-16在两级関柱齿轮传动中，如其中有一级为斜齿圆柱齿轮传动，它一般是安排在高速级还是低速
级？
为什么？
在布置锥齿轮-圆柱齿轮减速器的方案时，锥齿轮传动是布置在高速级还是低速级？
为什么？
习题
8-1有一直齿圆柱齿轮传动，原设计传递功率为P,主动轴转速为耳。
若其它条件不变，当主动轴
转速提高一倍，即时，在保证轮齿工作应力不变的前提下，该齿轮传动能传递的功率P应为多少？
8-2在图8-43所示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中，已知：
动力从【轴输入，1【1轴输出，其转
动方向如图所示，齿轮4的轮齿旋向为右旋。
试解答：
（1）标出输入轴I和中间轴II的转向；
（2）确定并标出齿轮1、2和3的轮齿旋向，耍求使II轴上所受的轴向力尽可能小；
（3）标出乞齿轮在呗合点处所受各分力的方向；
（4）画出II轴联同齿轮2和齿轮3-体的空间受力图。
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习题8-2图
8-3图8・44所示二级斜齿関柱齿轮减速器和一对开式直齿锥齿轮所组成的传动系统。
已知动力山【轴输入，转动方向如图示。
为使II轴和III轴上的轴向力尽可能小，试确定图中各斜齿轮的轮齿旋向，并标出各轮在啮合点处所受切向力Ft、径向力耳、轴向力代的方向。
8-4已知直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮减速器的布置和转向如图8-45所示，欲使屮间轴II上的轴向力尽可能小，试画出作用在斜齿轮3、4和锥齿轮1、2上的切向力斥、径向力斥、轴向力巴的方向。
8-5试设计某单级闭式玄齿圆柱齿轮传动。
已知：
电动机驱动，P=30kW,77）=720r/min,传动比
/=4.5,长期双向转动，载荷有中等冲击，Z]=27,人小齿轮材料均为40Cr表而淬火。
8-6已知某单级闭式斜齿圆柱齿轮传动，传递功率P=10kW转速=1240r/min,传动比/=4.3,屯动机驱动，双向转动，屮等冲击，小齿轮材料为40MnB调质，人齿轮材料为45钢调质，Z,=21,试设计此斜齿轮传动。
8-7某开式直齿锥齿轮传动，载荷均匀，原动机为电动机，单向转动，传递功率尸=19kW,转速wi=10r/min,Z[=26,铲83,m=8mm,b=90mm,小齿轮材料为45钢调质,大齿轮材料为ZG45正火,试校核其强度。
8-8某斜齿圆柱齿轮传动，已知：
习=22,勺=76,齿宽系数0
d&63mm,加&2mm。
试确定该齿轮传动的儿何尺寸：
叫、a、d、、心、氛、/>2、0。
注：
*弘的标准系列：
1.5、2、2.5、3、4、5、6……
、k螺旋角0=8°〜20°
第九章蜗杆传动
思考题
9-1蜗杆传动有哪些主要特点？
9-2按蜗杆的外形不同，蜗杆传动有哪些类型？
圆柱蜗杆乂有哪些主耍类型？
9-3为了提高蜗轮的转速，可否改用相同尺寸的双头蜗杆来代替单头蜗杆与原来的蜗轮相啮合？
为什么？
9-4蜗杆传动有哪些主要参数？
其中哪些参数是标准值？
9-5蜗杆传动如何变位？
变位的目的是什么？
9-6蜗杆传动的可能失效形式有哪些？
常用材料有哪些？
如何确定蜗轮的结构形式？
9-7影响蜗杆传动啮仑效率的几何因索有哪些？
。
9-8如何确定闭式蜗杆传动的给油方法和润滑油粘度?
9-9为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？
可采用哪些措施來改善散热条件？
9-10一把模数为m=5mm,齿形角cr=20,分度圆直径d=40mm,头数z=2的右旋蜗轮滚刀，能否加工模数为m=5mm,齿形角a=20的各种螺旋角、各种齿数的蜗轮？
为什么？
习题
9-1一阿基米德蜗杆传动，已知模数m=5min,分度惻直径％=50mm.蜗杆头数可=4,蜗杆右旋,蜗轮齿数z2=53o试：
（1）求传动比，和标准中心距Q；
（2）其他参数不变，使中心距改为q=160mm,求变位系数；（3）计算变位后的蜗杆分度惻直径、节恻直径、齿顶恻直径和齿根圆直径；（4）计算变位后的蜗轮分度恻肓径、节恻肓径、喉恻肓径和齿根恻肓径
9-2电动机驱动的普通蜗杆传动，如图9J2所示。
己知模数m=6min,蜗杆苛径系数q=9,蜗杆头数z,=2,蜗轮齿数z2=60,蜗杆轴输入功率好=5.5kW,转速/?
=2920rpm,载荷平稳，单向转动,两班制工作，选用滚动轴承。
试完成下列工作：
（1）选择蜗轮、蜗杆材料；
（2）确定蜗杆的旋向，蜗轮的转向;
（3）求出作用在蜗杆和蜗轮轮齿上的各分力的大小并在图中标出各分力的方向；（4）确定传动的啮合效率和总效率。
9-3设计一用于带式运输机的蜗杆传动，已知蜗轮转矩7；=350N.m,传动比7=21.5,蜗杆转速=950r/min,传动平稳，无冲击，每天工作8小时，T作寿命8年（每年工作260日）。
9-4如图9・14所示，由斜齿圆柱齿轮和蜗杆传动及卷筒组成的起重装置，正在提升重物。
已知：
1轮主动,蜗杆3为右旋，要求II轴上2、3两传动件的轴向力方向相反。
试：
（1）在图中标出各传动件的螺旋方向；
（2）在图中画出斜齿轮2和蜗杆3的各分力方向；（3）在图中画出I轴的转动方向。
9-5如图9-15所示，为蜗杆传动和锥齿轮纽•成的传动系统。
己知蜗杆1为主动件，要求4轮的转向如图所
示。
（1）为使2、3两轮轴向力相互抵消，请标出蜗轮2的旋向以及1轮的转向;
（2）标出2、3两轮的轴向力、切向力和径向力的方向。
9-6如图所示为山蜗杆传动和斜齿圆柱齿轮传动组成的传动系统。
己知：
蜗杆主动，右旋，转向如图所示,要求2、3两轮的轴向力方向相反。
（1）确定并在图屮标出3、4两轮的螺旋方向和4轮的转向。
（2）在图中画出2、3两轮的各分力方向。
解:
第十章链传动
思考题
10-1与带传动和齿轮传动相比，链传动冇什么优、缺点？
10-2链传动的运动不均匀性是如何引起的？
对传动冇什么影响？
能否避免？
10-3正常润滑条件下，链传动主要失效形式是什么？
试说明失效机理。
10-4链发生饺链濟损后，会导致什么结果？
为什么?
10-5在链传动设计
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