第一篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第4章-摩擦磨損和潤(rùn)滑

第四章

摩擦、磨損和潤(rùn)滑

一、選擇題

4－

1、現(xiàn)在把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的科學(xué)與技術(shù)統(tǒng)稱(chēng)為_(kāi)_________。

（1）摩擦理論

（2）磨損理論

（3）潤(rùn)滑理論

（4）摩擦學(xué)

4－

2、兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸表面，依靠吸附的油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱(chēng)為_(kāi)___________。

（1）液體摩擦

（2）干摩擦

（3）混合摩擦

（4）邊界摩擦

4－

3、兩摩擦表面被一層液體隔開(kāi)，摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱(chēng)為_(kāi)_________。

（1）液體摩擦

（2）干摩擦

（3）混合摩擦

（4）邊界摩擦 4－

4、兩摩擦表面間的膜厚比λ＝0.4～3時(shí)，其摩擦狀態(tài)為_(kāi)_________。

（1）液體摩擦

（2）干摩擦

（3）混合摩擦

（4）邊界摩擦 4－

5、兩摩擦表面間的膜厚比λ＜0.4時(shí)，其摩擦狀態(tài)為_(kāi)_________。

（1）液體摩擦

（2）干摩擦

（3）混合摩擦

（4）邊界摩擦 4－

6、采用含有油性和極壓添加劑的潤(rùn)滑劑，主要是為了減小_________。

（1）粘著磨損

（2）表面疲勞磨損

（3）磨粒磨損

（4）腐蝕磨損 4－

7、為了減輕摩擦副的表面疲勞磨損，下列措施中_________不是正確的措施。

（1）合理選擇表面粗糙度

（2）合理選擇潤(rùn)滑油粘度

（3）合理選擇表面硬度

（4）合理控制相對(duì)滑動(dòng)速度

4－

8、動(dòng)力粘度η的c·g·s制（絕對(duì)單位制）單位為_(kāi)________。

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（oE）（4）帕·秒（Pa·s）4－

9、動(dòng)力粘度η的國(guó)際單位制（SI）單位為_(kāi)________。

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（oE）（4）帕·秒（Pa·s）4－

10、運(yùn)動(dòng)粘度ν是動(dòng)力粘度η與同溫度下潤(rùn)滑油_________的比值。

（1）密度ρ

（2）質(zhì)量m

（3）相對(duì)密度d

（4）速度v 4－

11、運(yùn)動(dòng)粘度ν的國(guó)際單位制（SI）單位為_(kāi)________。

（1）m2/s

（2）厘斯（cSt）

（3）厘泊（cP）

（4）帕·秒（Pa·s）4－

12、當(dāng)壓力加大時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度_________。

（1）隨之加大

（2）保持不變

（3）隨之減小

（4）增大還是減小或不變，視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定 4－

13、當(dāng)穩(wěn)定升高時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度_________。

（1）隨之升高

（2）隨之降低

（3）保持不變

（4）升高或降低視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定

二、分析與思考題

4－

1、何謂摩擦、磨損和潤(rùn)滑？它們之間的相互關(guān)聯(lián)如何？ 4－

2、按摩擦面間的潤(rùn)滑狀況，滑動(dòng)摩擦可分哪幾種？

4－

3、在不同潤(rùn)滑狀態(tài)下，當(dāng)載荷和潤(rùn)滑油粘度保持不變二滑動(dòng)速度增加時(shí)，摩擦系數(shù)如何變化？這是為什么？ 2

4－

4、按照摩擦機(jī)理分，磨損有哪幾種基本類(lèi)型？它們各有什么主要特點(diǎn)？如何防止或減輕這些類(lèi)型的磨損發(fā)生？

4－

5、機(jī)械零件的磨損過(guò)程分為哪三個(gè)階段？怎樣跑合可以延長(zhǎng)零件的壽命？ 4－

6、實(shí)現(xiàn)液體潤(rùn)滑的方法有哪幾種？它們的工作原理有何不同？各自特點(diǎn)如何？ 4－

7、潤(rùn)滑劑的作用是什么？常用潤(rùn)滑劑有哪幾種？

4－

8、流體動(dòng)壓潤(rùn)滑及彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，二者之間的最根本差別是什么？ 4－

9、什么是膜厚比λ？引入這個(gè)參量在潤(rùn)滑工程中有何現(xiàn)實(shí)意義？ 4－

10、潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)有哪些？潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？

4－

11、試述潤(rùn)滑油粘度的物理意義。粘度的表示方法有哪幾種？各種粘度的單位及換算關(guān)系是什么？哪一種適用于流體動(dòng)壓計(jì)算中？

4－

12、兩種潤(rùn)滑油如果粘度相同，是否就可以完全代替？如果不可以，還應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？ 4－

13、潤(rùn)滑油中為什么要加入添加劑？常用的添加劑有哪幾種？

4－

14、潤(rùn)滑油（指各種礦物油）的粘度—壓力關(guān)系可用何經(jīng)驗(yàn)公式表示？要求對(duì)公式中的各項(xiàng)予以說(shuō)明。

第二篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第3章-疲勞強(qiáng)度

第三章

機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

一、選擇題

3－

1、45鋼的持久疲勞極限σ-1＝270MPa,，設(shè)疲勞曲線(xiàn)方程的冪指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106次，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時(shí)，有限壽命疲勞極限為_(kāi)___________MPa。

（1）539

（2）135

（3）175

（4）417 3－

2、零件的形狀、尺寸、結(jié)果相同時(shí)，磨削加工的零件與精車(chē)加工相比，其疲勞強(qiáng)度____________。

（1）較高

（2）較低

（3）相同

3－

3、零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強(qiáng)度____________。

（1）增高

（2）降低

（3）不變

（4）增高或降低視處理方法而定 3－

4、影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)KσD或KτD與____________等因素有關(guān)。

（1）零件的應(yīng)力集中、加工方法、過(guò)載

（2）零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)

（3）零件的表面狀態(tài)、絕對(duì)尺寸、應(yīng)力集中（4）零件的材料、熱處理方法、絕對(duì)尺寸。

3－

5、已知零件的極限應(yīng)力σr=200MPa，許用安全系數(shù)[S]=2，影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為Kσ=1.2，εσ＝0.83，βσ＝0.90。則許用應(yīng)力為[σr]___________MPa。

（1）160.6

（2）106.7

（3）62.25

（4）110.7 3－

6、繪制設(shè)計(jì)零件的σm－σa極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖時(shí)，所必須的已知數(shù)據(jù)是___________。

（1）σ－1，σ0，σs,Kσ

（2）σ－1，σ0，σs, KσD（3）σ－1，σs, ψσ，Kσ

（4）σ－1，σ0，ψσ, KσD 3－7已知45鋼調(diào)制后的力學(xué)性能為：σb=620MPa，σs=350MPa，σ-1=280MPa，σ0=450MPa。則ψσ為_(kāi)_________。

（1）1.6

（2）2.2

（3）0.24

（4）0.26 3－

8、若材料疲勞曲線(xiàn)方程的冪指數(shù)m=9，則以對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力σ1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲勞損傷，相當(dāng)于應(yīng)力σ2=450MPa作用于零件__________次。

（1）0.39×104

（2）1.46×104

（3）2.58×104

（4）7.45×104 3－

9、45鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限σ-1=300MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106次，疲勞曲線(xiàn)方程的冪指數(shù)m=9，若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn)，以對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次。則工作安全系數(shù)為_(kāi)_________。

（1）1.14

（2）1.25

（3）1.47

（4）1.65

二、分析與思考題

3－

1、機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法有哪兩種？其計(jì)算準(zhǔn)則各是什么？ 3－

2、機(jī)械零件在變應(yīng)力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過(guò)程怎樣？

3－

3、在一定的應(yīng)力比r下工作的金屬試件，其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與疲勞極限之間有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？怎樣區(qū)分試件的無(wú)限工作壽命和有限工作壽命？怎樣計(jì)算在有限壽命下工作的試件的疲勞極限？ 2

3－

4、什么是應(yīng)力循環(huán)基數(shù)？一般碳鋼和高硬度合金鋼的循環(huán)基數(shù)是多少？

3－

5、按疲勞曲線(xiàn)(σ－N)設(shè)計(jì)零件時(shí)，適用的條件是什么？當(dāng)循環(huán)次數(shù)N＜104時(shí)，(σ－N)曲線(xiàn)是否適用？為什么？在這種情況下應(yīng)如何處理？

3－

6、試區(qū)分金屬材料的幾種應(yīng)力極限：σb、σs、σ－

1、σ0和σr。在零件設(shè)計(jì)中確定許用應(yīng)力時(shí)，應(yīng)當(dāng)怎樣根據(jù)具體工作情況選取這些應(yīng)力極限？它們之間的關(guān)系有哪些經(jīng)驗(yàn)公式？ 3－

7、影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施有哪些？ 3－

8、機(jī)械零件受載時(shí)在什么地方產(chǎn)生應(yīng)力集中？應(yīng)力集中與材料的強(qiáng)度有什么關(guān)系？ 3－

9、怎樣區(qū)分變應(yīng)力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進(jìn)行在穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？怎樣進(jìn)行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？

3－

10、在極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上，對(duì)各種加載情況（即r=常數(shù)、σm＝常數(shù)、σmin＝常數(shù)）如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞？若有數(shù)學(xué)式子來(lái)判斷，試寫(xiě)出其判斷條件式。

3－

11、試推導(dǎo)出σmin＝常數(shù)或σm＝常數(shù)時(shí)安全系數(shù)的計(jì)算公式，并比較r＝常數(shù)和上述兩種情況下安全系數(shù)計(jì)算公式的區(qū)別（可代入一些具體數(shù)字進(jìn)行比較）。

3－

12、求單向應(yīng)力狀態(tài)下的安全系數(shù)時(shí)，在什么情況下需要驗(yàn)算屈服強(qiáng)度安全系數(shù)？為什么？怎樣驗(yàn)算？

3－

13、何謂疲勞損傷累積假說(shuō)？線(xiàn)性疲勞損傷累積計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式為何？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

3－

1、如圖所示某旋轉(zhuǎn)軸受徑向載荷F=12kN作用，已知跨距L=1.6m，直徑d=55mm，軸的角速度為ω，求中間截面上A點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并求A點(diǎn)的σmax、σmin、σa和σm。

3－2一內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿，當(dāng)氣缸發(fā)火時(shí)，此連桿受壓應(yīng)力σmax=－150MPa，當(dāng)氣缸進(jìn)氣開(kāi)始時(shí)，連桿承受拉應(yīng)力σmin=50MPa，試求：（1）該連桿的平均應(yīng)力σm、應(yīng)力幅σa和應(yīng)力比r；（2）繪出連桿的應(yīng)力隨時(shí)間而變化的簡(jiǎn)圖。

3－

3、題3－53中如載荷F在25～85kN之間做周期性的變化，材料改為20CrMnTi，其力學(xué)性能為σs=835MPa，σ-1=345MPa，σ0=615MPa。危險(xiǎn)截面上的疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.45，尺寸系數(shù)εσ＝0.75，表面狀態(tài)系數(shù)βσ＝0.9，按無(wú)限壽命考慮。試畫(huà)出σm－σa極限應(yīng)力圖，并用圖解法和解析法確定安全系數(shù)Sσ。

3－4一階梯軸軸肩處的尺寸為D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力學(xué)性能為：σb=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。試?yán)L制此零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線(xiàn)圖。3－

5、一零件用合金鋼制成，其危險(xiǎn)截面上的最大工作應(yīng)力σmax=250MPa，最小工作應(yīng)力σmin=－50MPa，該截面處的疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.32，尺寸系數(shù)εσ=0.85，表面狀態(tài)系數(shù)βσ=0.9。該合金鋼的力學(xué)性能為：σb=900MPa，σs=800MPa，σ-1=440MPa，σ0=720MPa。要求：（1）按比例繪制零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖；（2）按r=c求與工作應(yīng)力點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力幅σa＇，極限平均應(yīng)力σm＇和極限應(yīng)力σmax＇；（3）按r=c校核此零件危險(xiǎn)截面上的安全系數(shù)Sσ。

3－

6、齒輪減速器的輸出軸受穩(wěn)定載荷作用，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，已知某截面上受彎矩M=2500N·m，轉(zhuǎn)矩T=5000N·m，軸向力Fa=75kN，軸的材料為合金鋼，σ-1=450MPa，τ-1=260MPa，σ0=450MPa，τ0=495MPa，該截面的直徑d=60mm，疲勞缺口系數(shù)Kσ=1.9，Kτ=1.6，尺寸系數(shù)為εσ=0.84，ετ=0.78，表面狀態(tài)系數(shù)βσ=βτ=0.85，試求該軸在此截面處的安全系數(shù)。計(jì)算時(shí)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化，并設(shè)N＞N0，即按無(wú)限壽命計(jì)算。

第三篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第11章-蝸桿傳動(dòng)

第十三章

蝸桿傳動(dòng)

一、選擇題

13-1 當(dāng)兩軸線(xiàn)___時(shí),可采用蝸桿傳動(dòng).(1)平行

(2)相交

(3)垂直交錯(cuò) 13-2 在蝸桿傳動(dòng)中,通常____為主動(dòng)件.(1)蝸桿

(2)蝸輪

(3)蝸桿或蝸輪都可以 13-3 在蝸桿傳動(dòng)中,應(yīng)用比較廣泛的是____.(1)圓柱蝸桿

(2)環(huán)面蝸桿

(3)錐蝸桿

13-4 根據(jù)蝸桿螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困難,精度較低.(1)阿基米德蝸桿

(2)漸開(kāi)線(xiàn)蝸桿

(3)法向直廓蝸桿 13-5 阿基米德蝸桿的____模數(shù),應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值.(1)法向

(2)端面

(3)軸向

13-6 在蝸桿傳動(dòng)中,當(dāng)需要自鎖時(shí),應(yīng)使蝸桿導(dǎo)程角____當(dāng)量摩擦角.(1)小于

(2)大于

(3)等于

13-7 起吊重物用的手動(dòng)蝸桿傳動(dòng)裝置,應(yīng)采用____蝸桿.(1)單頭,小導(dǎo)程角

(2)單頭,大導(dǎo)程角

(3)多頭,小導(dǎo)程角

(4)多頭,大導(dǎo)程角 13-8 在蝸桿傳動(dòng)中,如果模數(shù)和蝸桿頭數(shù)一定,增加蝸桿分度圓直徑,將使____.(1)傳動(dòng)效率提高,蝸桿剛度降低

(2)傳動(dòng)剛度降低,蝸桿剛度提高

(3)傳動(dòng)效率和蝸桿剛度都提高

(4)傳動(dòng)效率和蝸桿剛度都降低

13-9 在蝸桿傳動(dòng)中,其它條件相同,若增加蝸桿頭數(shù),將使____.(1)傳動(dòng)效率提高,滑動(dòng)速度降低

(2)傳動(dòng)效率降低,滑動(dòng)速度提高

(3)傳動(dòng)效率和滑動(dòng)速度都提高

(4)傳動(dòng)效率和滑動(dòng)速度都降低

13-10 計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比時(shí),公式____是錯(cuò)誤的.(1)i=ω1/ω

2(2)i=n1/n2

(3)i=d2/d

1(4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蝸桿和渦輪的正確嚙合的條件是____.(1)mt1=mt2, αt1=αt2, γ+β=90°(2)mn1=mn2, αn1=ααx=αt2, γ+β=90°(4)mx1=mt2, αx=αt2, γ=β

13-12 為了減少蝸輪滾刀型號(hào),有利于道具標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)定___為標(biāo)準(zhǔn)值.(1)渦輪齒數(shù)(2)蝸輪分度圓直徑(3)蝸桿頭數(shù)(4)蝸桿分度圓直徑 13-13 為了湊中心距或改變傳動(dòng)比,可采用變位蝸桿傳動(dòng),這時(shí)___.(1)僅對(duì)蝸桿進(jìn)行變位(2)僅對(duì)蝸輪進(jìn)行變位(3)同時(shí)對(duì)蝸桿、蝸輪進(jìn)行變位 13-14 變位蝸桿傳動(dòng)中,蝸輪分度圓與節(jié)圓___.(1)分離(2)重合(3)可能分離,也可能重合 13-15 變位蝸桿傳動(dòng)中,蝸桿分度圓和節(jié)圓___.(1)分離(2)重合(3)可能分離,也可能重合 13-16 下列蝸桿副材料組合中,有___是錯(cuò)誤或不恰當(dāng)?shù)?n

2, γ=β(3)mx1=mt2, 2

(1)一組(2)二組(3)三組(4)四組

13-17 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和齒輪傳動(dòng)相類(lèi)似,其中___最易發(fā)生.(1)點(diǎn)蝕和磨損(2)膠合和磨損(3)輪齒折斷和塑性變形 13-18 蝸桿傳動(dòng)中,輪齒承載能力的計(jì)算主要是針對(duì)___來(lái)進(jìn)行的.(1)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和渦輪齒根抗彎強(qiáng)度(2)渦輪齒面接觸強(qiáng)度和蝸桿齒根抗彎強(qiáng)度(3)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度(4)渦輪齒面接觸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度

11-19 對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算,其主要目的是為了___.(1)防止?jié)櫥褪軣崤蛎浐笸庖?造成環(huán)境污染(2)防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高而使?jié)櫥瑮l件惡化(3)防止渦輪材料在高溫下力學(xué)性能下降(4)防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后,正確嚙合受到破壞

二、分析與思考題

13-20 按加工工藝方法不同,圓柱蝸桿有哪些主要類(lèi)型?各用什么代號(hào)表示? 13-21 阿基米德蝸桿和圓弧圓柱蝸桿的軸向齒廓、漸開(kāi)線(xiàn)蝸桿的端面齒廓及法向直廓蝸桿的法向齒廓分別是什么形狀? 13-22 與齒輪傳動(dòng)相比,蝸桿傳動(dòng)有哪些優(yōu)點(diǎn)? 13-23 查閱資料統(tǒng)計(jì)一下,到目前為止,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布了哪些有關(guān)蝸桿傳動(dòng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?查閱GB10089—88,了解圓柱蝸桿、渦輪的精度.13-24 一把模數(shù)為m=5mm,齒形角α=20°的齒輪滾刀,能否加工模數(shù)為m=5mm,壓力角α=20°的各種螺旋角、各種齒數(shù)的齒輪? 一把模數(shù)為m=5mm,齒形角α=20°,分度圓直徑d=40mm,頭數(shù)z=2的右旋蝸輪滾刀,能否加工模數(shù)為m=5mm,壓力角α=20°的各種螺旋角、各種齒數(shù)的齒輪?為什么? 13-25 為了提高渦輪的轉(zhuǎn)速,可否改用相同尺寸的雙頭蝸桿來(lái)代替單頭蝸桿,與原來(lái)的蝸輪相嚙合?為什么? 13-26 簡(jiǎn)述蝸桿傳動(dòng)變位的目的、特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算.13-27 為什么蝸桿傳動(dòng)比不能寫(xiě)成i=d2/d1? 13-28 分析影響蝸桿傳動(dòng)嚙合效率的幾何因素.13-29 阿基米德蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m和標(biāo)準(zhǔn)壓力角α在什么面內(nèi)?在這個(gè)面內(nèi),阿基米德蝸桿傳動(dòng)有什么特點(diǎn)?查閱GB10087—88,了解我國(guó)蝸桿傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)壓力角的數(shù)值.13-30 查閱GB10085—88,了解蝸桿傳動(dòng)尺寸規(guī)格的標(biāo)記方法.現(xiàn)有一阿基米德蝸桿傳動(dòng),模數(shù)m=10mm,壓力角α=20°,蝸桿分度圓直徑為d1=90mm,蝸桿頭數(shù)z1=1,右旋,渦輪齒數(shù)z2=81.寫(xiě)出蝸桿、蝸輪以及蝸桿傳動(dòng)的尺寸規(guī)格標(biāo)記.3 13-31 查閱GB10085—88,解釋下列尺寸規(guī)格標(biāo)記的含意: 蝸桿ZA10×90L6×25°

蝸輪ZA10×31×25°

蝸桿傳動(dòng)ZA10×90L6×25°/31 13-32 標(biāo)出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及螺旋線(xiàn)方向,繪出蝸桿和渦輪在嚙合點(diǎn)處的各分力方向(均為蝸桿主動(dòng)).題13-32圖 題13-33圖

13-33 在圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中,1、5為蝸桿,2、6為蝸輪,3、4為斜齒圓柱齒輪,7、8為直齒錐齒輪.已知蝸桿1為主動(dòng),錐齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖.為使各中間軸上齒輪的軸向力能互相抵消一部分

(1)標(biāo)出蝸桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向.(2)標(biāo)出斜齒圓柱齒輪3、4和蝸輪2、6的螺旋線(xiàn)方向.13-34 圖示斜齒圓柱齒輪—圓柱蝸桿傳動(dòng).已知蝸桿傳動(dòng)的效率η,蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i,斜齒輪2的分度圓直徑d2和渦輪4的分度圓直徑d4.不計(jì)斜齒輪傳動(dòng)的功率損耗,為使蝸桿軸上的軸向力最小

(1)確定斜齒輪1、2的螺旋線(xiàn)方向.(2)確定渦輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向.(3)標(biāo)出斜齒輪2和蝸桿3的各分力.(4)證明: Ft4?id2?Ft1(Ft為切向力)d4

題13-34圖 4

13-35 寫(xiě)出渦輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式,并說(shuō)明式中各符號(hào)的意義.13-36 在阿基米德蝸桿傳動(dòng)中,若蝸桿分度圓直徑d1,模數(shù)m,材料的許用應(yīng)力及工況等均保持不變,僅將渦輪齒數(shù)由z2=60增加到z2′=66,則按接觸疲勞強(qiáng)度條件考慮,傳動(dòng)的承載能力將變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍? 13-37 為什么連續(xù)傳動(dòng)的閉式蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算?可采用哪些措施來(lái)改善散熱條件? 13-38 寫(xiě)出蝸桿傳動(dòng)的熱平衡條件式,并說(shuō)明各符號(hào)的意義.13-39 如何選擇閉式蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑?對(duì)于鋼制蝸桿—青銅蝸輪的蝸桿傳動(dòng),選擇潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題? 13-40 對(duì)蝸桿、渦輪材料的主要要求是什么?有哪些常用材料?如何選擇蝸桿傳動(dòng)副的材料及相應(yīng)的熱處理方法? 13-41 蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)形式有哪些?其選用原則是什么?

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

13-42 一標(biāo)準(zhǔn)阿基米德蝸桿傳動(dòng),測(cè)得蝸桿齒頂圓直徑da1=49,95mm,蝸桿頭數(shù)z1=1,右旋,渦輪齒數(shù)z2=62,蝸輪喉圓直徑da2=159.89mm.計(jì)算該傳動(dòng)的模數(shù)、蝸桿分度圓直徑d1、蝸輪分度圓直徑d2、蝸桿導(dǎo)程角γ及中心距a,并寫(xiě)出該蝸桿傳動(dòng)尺寸規(guī)格的標(biāo)記.13-43 一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)ZA5×50R2/40.計(jì)算:(1)蝸桿齒頂圓直徑da1、齒根圓直徑df1、軸向齒距px及導(dǎo)程角γ.(2)渦輪的分度圓直徑d2、喉圓直徑da2、齒根圓直徑df2.(3)中心距a.13-44 一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)ZA10×90R2/47.(1)求傳動(dòng)比i和中心距a.(2)其它參數(shù)不變,改變渦輪齒數(shù),使傳動(dòng)比改為i=24,求渦輪齒數(shù)z2′和變位系數(shù).(3)計(jì)算變位后的蝸桿分度圓直徑d1、節(jié)圓直徑d1′、齒頂圓直徑da1、齒根圓直徑df1.(4)計(jì)算變位后的蝸輪分度圓直徑d2、節(jié)圓直徑d2′、喉圓直徑da2和齒根圓直徑df2.13-45 一變位蝸桿傳動(dòng)。已知模數(shù)m=8mm,蝸桿分度圓直徑d1=80mm,蝸桿頭數(shù)z1=4,中心距a=225mm,變位系數(shù)x=-0.375.求傳動(dòng)比并計(jì)算蝸桿的節(jié)圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑及渦輪的分度圓直徑、節(jié)圓直徑、喉圓直徑、齒根圓直徑.13-46 一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)ZA5×50R4/53.(1)求傳動(dòng)比i和中心距a.(2)其它參數(shù)不變,使中心距改為a1=160mm,求變位系數(shù).(3)計(jì)算變位后的蝸桿分度圓直徑、節(jié)圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑.(4)計(jì)算變位后的蝸輪分度圓直徑、節(jié)圓直徑、喉圓直徑和齒根圓直徑.13-47 一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)ZA5×50R1/80.已知渦輪轉(zhuǎn)速n2=20r/min,求嚙合點(diǎn)處的相對(duì)滑動(dòng)速度.13-48 一標(biāo)準(zhǔn)阿基米德蝸桿傳動(dòng),已知蝸桿頭數(shù)z1=1,模數(shù)m=4mm,導(dǎo)程角γ=5°42′38″,轉(zhuǎn)速n1=1000r/min.求嚙合點(diǎn)處的相對(duì)滑動(dòng)速度.5 13-49 有一由淬火鋼制蝸桿和錫青銅渦輪組成的閉式蝸桿傳動(dòng).已知蝸桿ZA2.5×45R1,轉(zhuǎn)速n1=1300r/min.求蝸桿導(dǎo)程角γ、嚙合點(diǎn)處的相對(duì)滑動(dòng)速度υs、當(dāng)量摩擦角ρ和嚙合效率η1.13-50 有一由淬火鋼和錫青銅渦輪組成的閉式蝸桿傳動(dòng)ZA8×80R2/31.已知蝸桿軸轉(zhuǎn)速n1=960r/min,蝸輪軸輸出轉(zhuǎn)矩T2=1.5×10N·mm,每年工作300天,兩班制.若工業(yè)用電按每千瓦小時(shí)0.25元計(jì)算,不計(jì)軸承和攪油功率損耗,該傳動(dòng)3年內(nèi)用于功率損耗而支付的電費(fèi)是多少? 13-51 圖示渦輪滑車(chē).已知蝸桿傳動(dòng)ZA5×90R1/62,起重量為2t,卷筒直徑D=145mm,蝸桿傳動(dòng)當(dāng)量摩擦系數(shù)μυ=0.1,軸承和鏈的功率損失為5%,加在鏈上的作用為F=400N,求鏈輪直徑D′并驗(yàn)算蝸桿傳動(dòng)是否自鎖.60

題13-51圖 題13-52圖

13-52 圖示圓柱蝸桿—斜齒圓柱齒輪傳動(dòng).已知蝸桿傳動(dòng)ZA10×90R2/31,傳動(dòng)效率η=0.8;斜齒圓柱齒輪齒數(shù)z3=24,z4=72,模數(shù)mn=6mm,螺旋角β=16°15′37″;Ⅰ軸輸入功率P1=10KW,轉(zhuǎn)速n1=970r/min,方向如圖.不計(jì)斜齒輪傳動(dòng)及軸承的功率損耗,為使蝸輪2與斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分

(1)確定斜齒輪3、4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和螺旋線(xiàn)方向.(2)計(jì)算并標(biāo)出蝸輪2和斜齒輪3在嚙合點(diǎn)處的各分力.13-53 驗(yàn)算閉式蝸桿傳動(dòng)ZA6.3×63R1/41的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度.已知蝸桿由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),輸入功率P1=3KW,轉(zhuǎn)速n1=1430r/min,載荷穩(wěn)定,單向轉(zhuǎn)動(dòng),預(yù)期壽命Lh=13000h.蝸桿用45鋼表面淬火,齒面硬度約為45HRC,并磨光并拋光;渦輪用ZCuSn10Pb1金屬模鑄造,傳動(dòng)潤(rùn)滑良好.13-54 計(jì)算閉式蝸桿傳動(dòng)ZA5×90R1/62的使用壽命.已知蝸桿軸輸入功率P1=2.2KW,轉(zhuǎn)速n1=960r/min,連續(xù)雙向工作,載荷平穩(wěn).蝸桿用45鋼表面淬火,齒面硬度大于45HRC,經(jīng)磨光并拋光,渦輪用ZCuSn10Pb1砂模鑄造.13-55 計(jì)算蝸桿傳動(dòng)ZA8×80R2/40所能傳遞的最大輸入功率P1.已知蝸桿由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,單向轉(zhuǎn)動(dòng),載荷平穩(wěn),預(yù)期壽命Lh=7200h.蝸桿用45鋼表面淬火,齒面硬度大于45HRC,經(jīng)磨光并拋光,渦輪用ZCuSn10Pb1砂模鑄造.潤(rùn)滑良好.13-56 設(shè)計(jì)一由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的閉式單級(jí)阿基米德蝸桿傳動(dòng).已知電動(dòng)機(jī)功率6

P1=7KW,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,蝸輪軸轉(zhuǎn)速n2=72r/min,載荷平穩(wěn),單向轉(zhuǎn)動(dòng),預(yù)期壽命Lh=20000h.13-57 設(shè)計(jì)一起重設(shè)備用的阿基米德蝸桿傳動(dòng).載荷有中等沖擊,蝸桿軸由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng).傳遞功率P1=10.3KW,蝸桿軸轉(zhuǎn)速n1=1470r/min,蝸輪軸轉(zhuǎn)速約為n2=118r/min,短期最大載荷為額定載荷的2倍,間隙工作,每天工作以2h計(jì)算,每年工作300天,要求使用壽命為10年.13-58 一渦輪減速器輸入功率P1=10KW,減速器效率η=0.76,散熱面積A=3.5m,散熱系數(shù)K=13W/(m·℃),環(huán)境溫度t0=20℃,允許油溫tmax=70℃,試校核該減速器在連續(xù)工作時(shí)油溫是否在允許值內(nèi).若超過(guò)允許值,應(yīng)采取什么措施? 13-59 編制選擇蝸桿副材料和計(jì)算許用應(yīng)力的程序.要求:(1)為方便用戶(hù),人機(jī)對(duì)話(huà)應(yīng)用漢字提示.(2)蝸桿副材料及適用場(chǎng)合應(yīng)以菜單形式在屏幕上顯示,以便用戶(hù)選擇.(3)當(dāng)輸入錯(cuò)誤時(shí),應(yīng)有音像報(bào)警并要求重新輸入.13-60 編制根據(jù)傳動(dòng)比或蝸桿、渦輪的轉(zhuǎn)速確定蝸桿頭數(shù)及渦輪齒數(shù)并估取效率η的程序.要求:(1)人機(jī)對(duì)話(huà)用漢字提示.(2)當(dāng)輸入錯(cuò)誤時(shí),應(yīng)有音像報(bào)警并要求重新輸入.13-61 編制計(jì)算載荷系數(shù)K的程序.要求:同題13-60.13-62 編制根據(jù)渦輪齒數(shù)z2和蝸桿導(dǎo)程角γ確定渦輪齒形系數(shù)TF和螺旋角系數(shù)YF的程序.要求: 同題13-60.13-63 編制根據(jù)md1值確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1的程序.提示:簡(jiǎn)化GB10085—88中的蝸桿基本尺寸和參數(shù)表,并將其存入數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(kù).要求:同題13-60.13-64 根據(jù)題13-59至題13-63,編制蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算程序.四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題

13-65 蝸桿螺旋部分的直徑一般與軸徑相差不大,所以常和軸做成一體,稱(chēng)作蝸桿軸.圖為蝸桿軸的幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu).試說(shuō)明哪種蝸桿軸可以車(chē)制,哪種可以銑制? 13-66 在題13-65圖中,哪種蝸桿軸剛度最差?為了提高蝸桿的剛度,應(yīng)調(diào)整哪些參數(shù)? 13-67 蝸輪常用的結(jié)構(gòu)形式有哪些?各適用于什么場(chǎng)合? 13-68 比較圖示兩種齒圈壓配式渦輪結(jié)構(gòu),那種結(jié)構(gòu)合理些?為什么? 13-69 在齒圈壓配式渦輪結(jié)構(gòu)中,蝸輪圓周力靠配合面摩擦力傳遞.但在一般的這類(lèi)結(jié)構(gòu)中,通常還要沿配合面擰入4～8各螺釘(見(jiàn)題13-68圖),為什么?螺釘中心線(xiàn)的位置應(yīng)在何處?為什么? 13-70 比較圖示兩種螺栓聯(lián)接式渦輪結(jié)構(gòu),哪種結(jié)構(gòu)合理些?為什么?在合理的結(jié)構(gòu)中,渦輪適合承受哪個(gè)方向的軸向力?

題13-65圖

題13-68圖 題13-70圖

13-71 在螺栓聯(lián)接式渦輪結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用較多的是普通螺栓連接,還是鉸制孔螺栓連接?螺栓的直徑和數(shù)目如何確定? 13-72 說(shuō)明圖中安裝在蝸桿軸兩端的零件1有何作用.題13-72圖

第四篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第5章-螺紋聯(lián)接

第六章

螺紋聯(lián)接及螺旋傳動(dòng)

一、選擇題

6－

1、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí)，宜采用__________。

（1）雙頭螺柱聯(lián)接

（2）螺栓聯(lián)接

（3）螺釘聯(lián)接

（4）緊定螺釘聯(lián)接

6－

2、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用__________。

（1）螺栓聯(lián)接

（2）螺釘聯(lián)接

（3）雙頭螺柱聯(lián)接

（4）緊定螺釘聯(lián)接 6－

3、普通螺紋的牙型角α為60o，當(dāng)摩擦系數(shù)μ＝0.10時(shí)，則該螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)μv＝__________。

（1）0.105

（2）0.115

（3）0.1115

（4）0.104 6－

4、在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，控制擰緊力矩有很大方法，例如__________。

（1）增加擰緊力

（2）增加扳手力臂（3）使用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手 6－

5、螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于__________。

（1）增加螺紋聯(lián)接的軸向力

（2）增加螺紋聯(lián)接的橫向力（3）防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)

（4）增加螺紋聯(lián)接的剛度 6－

6、螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是__________。

（1）增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性（2）增加被聯(lián)接件的剛性（3）減小螺栓的剛性 6－

7、承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和被聯(lián)接件的剛度Cm不變時(shí)，螺栓的剛度Cb愈小，則__________。

（1）螺栓中總拉力的變化幅度愈大

（2）螺栓中總拉力的變化幅度愈?。?）螺栓中總拉力的變化幅度不變

（4）螺栓中的疲勞強(qiáng)度降低

6－8承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和螺栓的剛度Cb不變時(shí)，被聯(lián)接件的剛度Cm愈小，則__________。

（1）螺栓中總拉力的變化幅度愈大

（2）螺栓中總拉力的變化幅度愈小（3）螺栓中總拉力的變化幅度不變

（4）螺栓疲勞強(qiáng)度愈高 6－

9、承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的緊螺栓聯(lián)接，該聯(lián)接中的螺_________。

（1）受剪切作用

（2）受拉伸作用

（3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

6－

10、對(duì)受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是__________。

（1）增大被聯(lián)接件的剛度（2）減小被聯(lián)接件的剛度（3）增大螺栓的剛度

6－

11、現(xiàn)有一單個(gè)螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件的結(jié)合面不分離，假定螺栓的剛度Cb與被聯(lián)接的剛度Cm相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為F′，現(xiàn)開(kāi)始對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷達(dá)到與預(yù)緊力F′的大小相等時(shí)，則__________。

（1）被聯(lián)接發(fā)生分離，聯(lián)接失?。?）被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠（3）聯(lián)接可靠，但不能再繼續(xù)加載

（4）聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力的兩倍 6－

12、有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接，若氣缸內(nèi)氣體壓力在0～2MPa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)2

力變化規(guī)律為_(kāi)_________。

（1）對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力

（2）脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力

（3）非對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力（4）非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力

6－

13、當(dāng)一個(gè)承受變載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓的靜強(qiáng)度足夠而疲勞強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)首先考慮采用__________來(lái)提高其疲勞強(qiáng)度。

（1）增加螺栓直徑

（2）提高螺栓材料的屈服極限

（3）改用雙螺

（4）柔性螺母

6－

14、為了改善螺紋牙上的載荷分部，通常都以_________的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（1）采用雙螺母

（2）采用加高的螺母

（3）采用減薄的螺

（4）減少螺栓和螺母的螺距變化差

6－

15、被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí)，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠__________來(lái)傳遞。

（1）接合面之間的摩擦力

（2）螺栓的剪切和擠壓

（3）螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓

6－

16、設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí)，雖然每個(gè)螺栓的受力不一定相等，但對(duì)該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長(zhǎng)度，這主要是為了__________。

（1）外形美觀

（2）購(gòu)買(mǎi)方便

（3）便于加工和安裝

6－

17、設(shè)計(jì)緊螺栓聯(lián)接時(shí)，其直徑愈小，則許用安全系數(shù)應(yīng)取得愈大，這是由于直徑愈小時(shí)，__________。

（1）螺紋部分的應(yīng)力集中愈嚴(yán)重

（2）加工螺紋時(shí)愈易產(chǎn)生缺陷（3）擰緊時(shí)愈易擰斷

（4）材料的力學(xué)性能愈不易保證

二、分析與思考題

6－

1、螺紋的主要參數(shù)有哪些？各參數(shù)間的關(guān)系如何？在設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用？ 6－

2、常用的螺紋牙型有哪幾種？試說(shuō)明各自的特點(diǎn)及主要用途。6－

3、按用途螺旋副分為哪兩大類(lèi)？

6－

4、根據(jù)螺紋線(xiàn)數(shù)的不同，螺紋可以分為哪幾種？它們各有何特點(diǎn)？

6－

5、為什么單線(xiàn)普通三角螺紋主要用以聯(lián)接？而多線(xiàn)梯形、矩形和鋸齒形螺紋主要用以傳動(dòng)？

6－

6、根據(jù)螺紋旋向的不同，螺紋可以分為哪幾種？如何判斷螺紋的旋向？ 6－

7、常見(jiàn)螺栓的螺紋是右旋還是左旋？是單線(xiàn)還是多線(xiàn)？為什么？

6－

8、圓柱螺紋的公稱(chēng)直徑指的是哪個(gè)直徑？計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用哪個(gè)直徑？計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是哪個(gè)直徑？

6－

9、管螺紋的公稱(chēng)直徑指的是哪個(gè)直徑？為什么管子上的螺紋通常采用細(xì)牙螺紋？ 6－

10、為什么螺紋聯(lián)接大多數(shù)要預(yù)緊？什么叫螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力？

6－

11、常用的控制預(yù)緊力的方法有哪些？它們有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？為了克服這些缺點(diǎn)可采用什么方法？

6－

12、在擰緊螺母時(shí)，擰緊力矩T要克服哪些摩擦力矩？這時(shí)螺栓和被聯(lián)接件各受到什么

樣的載荷？

6－

13、為什么對(duì)重要的螺栓聯(lián)接不宜使用直徑小于M12～M14的螺栓？一般情況下，螺栓所受到的預(yù)緊力大約是扳手上施加的力的多少倍？ 6－

14、螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問(wèn)題是什么？

6－

15、防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各有哪些？

6－

16、相同的公稱(chēng)直徑的粗牙普通螺紋與細(xì)牙普通螺紋相比，哪個(gè)自鎖性能好？哪個(gè)強(qiáng)度高？為什么？為什么薄壁零件的聯(lián)接常采用細(xì)牙螺紋？

6－

17、什么叫螺紋的自鎖現(xiàn)象？自鎖條件如何？螺旋副的傳動(dòng)效率又如何計(jì)算？ 6－

18、為什么有自鎖性能的螺旋傳動(dòng)其效率η小于50％？ 6－

19、試問(wèn)螺紋的升角為多大時(shí)，螺旋副的效率可達(dá)到最高值？ 6－20、螺紋聯(lián)接的主要失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則是什么？

6－

21、何為松螺紋聯(lián)接？何為緊螺栓聯(lián)接？它們的強(qiáng)度計(jì)算方法有何區(qū)別？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

1、受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接鋼板間采用橡膠墊片。已知預(yù)緊力為1500N，當(dāng)軸向工作載荷為1000N時(shí)，求螺栓所受的總拉力及被聯(lián)接件之間的殘余預(yù)緊力。

2、圖示汽缸螺栓聯(lián)接，汽缸內(nèi)壓力p在0-1.5MPa間變化，缸蓋和缸體均為鋼制，為保證氣密性要求，試選擇螺栓材料，并確定螺栓數(shù)目和尺寸。

6-2 6-3 6-

3、圖示兩根梁用8個(gè)4.6級(jí)普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系數(shù)f=0.2，控制預(yù)緊力，試確定所需螺栓的直徑。4

4、圖示YLD10凸緣聯(lián)軸器，允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為630N·m，兩半聯(lián)軸器采用4個(gè)M12×60的鉸制孔螺栓，性能等級(jí)為8.8級(jí)，聯(lián)軸器材料為HT200，試校核聯(lián)接強(qiáng)度。

6-4 6-5

5、鉸制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示，已知L=300mm，a=60mm，試求三個(gè)方案中，受力最大的螺栓所受的力各為多少？哪個(gè)方案較好？

6、圖示底板螺栓組聯(lián)接受外力Fe作用，外力Fe作用在包含x軸并垂直于底板結(jié)合面的平面內(nèi)。試分析螺栓組受力情況，并判斷哪個(gè)螺栓受載最大？保證聯(lián)接安全的必要條件有哪些？

7、圖示剛性聯(lián)軸器取4個(gè)M16小六角頭鉸制孔用螺栓，螺栓材料為45鋼，受剪面處螺栓直徑為φ17mm，其許用最大扭矩T=1.5kN·m（設(shè)為靜載荷），試校核其強(qiáng)度。聯(lián)軸器材料HT250。

6-76-

8、上題的剛性聯(lián)軸器中，若采用M16受拉螺栓，靠?jī)砂肼?lián)軸器的接合面間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞扭矩，螺栓材料為45鋼，接合面間的摩擦系數(shù)f=0.16，安裝時(shí)不控制欲緊力，試決定螺栓數(shù)（螺栓數(shù)應(yīng)為雙數(shù)）。

9、缸徑D=500mm，蒸汽壓力p=1.2MPa，螺栓分布圓直徑D0=640mm。為保證氣密性要求，螺栓間距不得大于150mm。試設(shè)計(jì)此汽缸蓋螺栓組聯(lián)接。

6-9 6-10

6－

10、設(shè)圖示螺栓剛度Cb，被聯(lián)接件的剛度Cm，若Cm＝8Cb，預(yù)緊力F′＝1kN，外載荷F＝1.1kN，試求螺栓中的總拉力F0和被聯(lián)接件中的剩余預(yù)緊力F″。

6－

11、如圖示為一吊環(huán)與機(jī)架用一單個(gè)螺栓聯(lián)接，已知機(jī)架的重量為5kN裝配螺栓時(shí)的預(yù)緊力F′＝5kN，問(wèn)吊環(huán)將機(jī)架吊起后紙墊A能否抽出？ 6

6-11

6-12 6－

12、圖示為一凸緣軸，通過(guò)凸緣上的六個(gè)35鋼制螺栓與另一凸緣軸相聯(lián)接。軸的轉(zhuǎn)速n=720r/min，額定功率P＝30kW，短期作用的最大功率為額定規(guī)律的2.5倍。試按普通螺栓和鉸制孔用螺栓的直徑并比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。已知凸緣接觸面間的摩擦系數(shù)μs＝0.2，可靠系數(shù)K＝1.2，螺栓材料的屈服點(diǎn)σs＝320MPa，拉應(yīng)力的安全系數(shù)Sσ＝1.5，剪應(yīng)力的安全系數(shù)St＝2.5，擠壓應(yīng)力的安全系數(shù)Sp＝1.2。

6－

13、如圖示的方形蓋板用四個(gè)M16的螺釘與箱體相聯(lián)接，蓋板中心O點(diǎn)裝有吊環(huán)，已知FQ＝20kN，尺寸如圖示。要求：1）當(dāng)取剩余預(yù)緊力F″=0.6F（F為工作拉力）、螺釘材料的性能等級(jí)為6.6級(jí)裝配不控制預(yù)緊力時(shí)，校核螺釘?shù)膹?qiáng)度；2）由于制造誤差吊環(huán)由O點(diǎn)移至對(duì)角線(xiàn)上O′點(diǎn)，且OO′＝52mm，問(wèn)哪個(gè)螺栓的受力最大？并校核其強(qiáng)度。

6-13

6-14 6－

14、某鋼制吊架用螺栓組固定在水平鋼梁上，螺栓組由四個(gè)普通螺栓組成，它們的螺紋直徑均為d，長(zhǎng)度為l，每個(gè)螺栓的預(yù)緊力為F′，螺栓布置形式如圖。試問(wèn)：1）吊架承受垂直拉力F時(shí)，螺栓組中的每個(gè)螺栓承受的載荷為多大？2）在強(qiáng)度足夠以及d、F′和被聯(lián)接件的剛度Cm一定時(shí)，為提高該螺栓組聯(lián)接的工作可靠性，螺栓用細(xì)長(zhǎng)些好？還是粗短些好？（用螺栓組聯(lián)接的力－變形圖來(lái)說(shuō)明）

6－15如圖示的扳手柄，用兩個(gè)普通螺栓聯(lián)接，已知手柄上的推力F＝200N，兩個(gè)被聯(lián)接件之間的摩擦系數(shù)μs＝0.15，若螺栓材料為Q235鋼，可靠系數(shù)K＝1.2，裝配時(shí)不控制預(yù)緊力。試求普通螺栓的直徑。若改為鉸制孔用螺栓，計(jì)算所需直徑。

6－15

6－16

6－

16、如圖示為軸承托架緊固到鋼立柱上，托架材料為鑄鐵，螺栓材料的性能等級(jí)為6.6級(jí)，載荷為F＝6kN，α＝30o，尺寸如圖示，螺栓數(shù)為4個(gè)。試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。

第五篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第8章-帶傳動(dòng)

第十一章 帶傳動(dòng)

一、選擇題

11－1 平帶、V帶傳動(dòng)主要依靠___________傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

（1）帶的緊邊拉力

（2）帶和帶輪接觸面間的摩擦力

（3）帶的預(yù)緊力

11－2 在一般傳遞動(dòng)力的機(jī)械中，主要采用___________傳動(dòng)。（1）平帶

（2）同步帶

（3）V帶

（4）多楔帶

11－3 平帶傳動(dòng)要實(shí)現(xiàn)兩平行軸同方向回轉(zhuǎn)，可采用___________傳動(dòng)。（1）交叉

（2）半交叉

（3）開(kāi)口

（4）角度

11－4 V帶傳動(dòng)中，帶輪的基準(zhǔn)直徑是圖上的___________。

（1）d（2）d（3）d（4）d4

11－5 下列普通V帶中以___________型帶的截面尺寸最小。

（1）A

（2）C

（3）E

（4）Z

題11－4圖

題11－6圖

11－6 帶速v＞30m/s、主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1=1×104～5×104r/min的帶傳動(dòng)屬于高速帶傳動(dòng)，這種傳動(dòng)除要求帶輪重量輕、質(zhì)量均勻?qū)ΨQ(chēng)外，還在輪緣表面開(kāi)環(huán)形槽，目的是___________。（1）為了動(dòng)平衡

（2）防止掉帶

（3）防止帶和輪緣表面間形成空氣層而降低摩擦系數(shù)

（4）減輕帶輪重量

11－7 帶傳動(dòng)中，在預(yù)緊力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因?yàn)閂帶___________。

（1）強(qiáng)度高

（2）尺寸小

（3）有楔形增壓作用

（4）沒(méi)有接頭

11－8 V帶傳動(dòng)中，帶截面楔角為40o，帶輪的輪槽角應(yīng)__________40o。（1）大于

（2）等于

（3）小于

11－9 帶傳動(dòng)中，v1為主動(dòng)輪圓周速度、v2為從動(dòng)輪圓周速度、v為帶速，這些速度之間存在的關(guān)系是___________。

（1）v1=v2=v

（2）v1＞v＞v（3）v1＜v＜v2

（4）v1=v＞v2

11－10 帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)開(kāi)__________。（1）帶的材料不符合虎克定律

（2）帶容易變形和磨損

（3）帶在帶輪上打滑

（4）帶的彈性滑動(dòng)

11－11 帶傳動(dòng)工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是因?yàn)開(kāi)__________。

（1）帶的預(yù)緊力不夠

（2）帶的緊邊和松邊拉力不等

（3）帶繞過(guò)帶輪時(shí)有離心力

（4）帶和帶輪間摩擦力不夠

11－12 帶傳動(dòng)打滑總是___________。

（1）在小輪上先開(kāi)始

（2）在大輪上先開(kāi)始

（3）在兩輪上同時(shí)開(kāi)始 2

11－13 帶傳動(dòng)中，帶每轉(zhuǎn)一周，拉應(yīng)力是___________。（1）有規(guī)律變化的（2）不變的（3）無(wú)規(guī)律變化的

11－14 帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶___________處。（1）進(jìn)入主動(dòng)輪

（2）進(jìn)入從動(dòng)輪

（3）退出主動(dòng)輪

（4）退出從動(dòng)輪

11－15 帶傳動(dòng)中，帶速v＜10m/s，緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。當(dāng)空載時(shí)，F(xiàn)1和F2的比值是___________。

（1）F1/F2≈0

（2）F1/F2≈1

（3）F1/F2=e

μα

（4）1＜F1/F2＜e

μα

11－16 帶傳動(dòng)工作時(shí)，緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。若帶速v＜10m/s，當(dāng)載荷打到極限值，帶將開(kāi)始打滑還未打滑時(shí)，F(xiàn)1和F2的比值是___________。（1）F1/F2≈0

（2）F1/F2≈1

（3）1＜F1/F2＜e

μα

（4）F1/F2=e

μα

11－17 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑是為了___________。

（1）使結(jié)構(gòu)緊湊

（2）限制彎曲應(yīng)力

（3）保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力

（4）限制小帶輪上的包角

11－18 用___________提高帶傳動(dòng)的傳動(dòng)功率是不合適的。

（1）適當(dāng)增大預(yù)緊力F0

（2）增大軸間距a

（3）增加帶輪表面粗糙度

（4）增大小帶輪基準(zhǔn)直徑dd

11－19 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑的依據(jù)是___________。（1）帶的型號(hào)

（2）帶的速度

（3）主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速

（4）傳動(dòng)比

11－20 帶傳動(dòng)采用張緊裝置的目的是___________。

（1）減輕帶的彈性滑動(dòng)

（2）提高帶的壽命

（3）改變帶的運(yùn)動(dòng)方向

（4）調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力

11－21 下列V帶傳動(dòng)中，___________圖的張緊輪位置是最合理的。

題11－21圖

11－22 同一V帶和傳動(dòng)，若主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不變，用于減速（小帶輪主動(dòng)）比用于增速（大帶輪主動(dòng)）所能傳遞的功率___________。

（1）大

（2）相等

（3）小

11－23 當(dāng)帶速v30m/s時(shí)，一般采用___________來(lái)制造帶輪。

（1）灰鑄鐵

（2）球墨鑄鐵

（3）鑄鋼

（4）鋁合金

題11－24圖

11－24 下列V帶傳動(dòng)中，圖___________的回轉(zhuǎn)方向是合理的。

11－25 實(shí)踐證明，帶傳動(dòng)傳遞載荷時(shí)，帶的彈性滑動(dòng)發(fā)生在___________。

（1）全部接觸弧上

（2）帶離開(kāi)主、從動(dòng)輪以前的那一部分接觸弧上

3（3）帶進(jìn)入主、從動(dòng)輪的那一部分接觸弧上

11－26 平帶傳動(dòng)中，為防止帶從帶輪上滑落，下列幾種小帶輪輪緣形狀，圖___________的表面形狀最合理。

題11－26圖

二、分析與思考題

11－27 帶傳動(dòng)有哪幾種功率損失？帶傳動(dòng)的效率約為多少？

11－28 帶傳動(dòng)中，帶的截面形狀有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？

11－29 普通V帶傳動(dòng)和平帶傳動(dòng)相比，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

11－30 窄V帶傳動(dòng)和普通V帶傳動(dòng)相比較有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

11－31 同步帶傳動(dòng)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？應(yīng)用于什么場(chǎng)合？

11－32 普通V帶由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？

11－33 說(shuō)明帶傳動(dòng)中緊邊拉力F1、松邊拉力F2和有效拉力F、張緊力F0之間的關(guān)系。

11－34 在推導(dǎo)單根V帶傳遞的額定功率和核算包角時(shí)，為什么按小帶輪進(jìn)行？

11－35 帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？造成什么后果？

11－36 帶傳動(dòng)中，打滑是怎樣產(chǎn)生的？打滑的有利有害方面各是什么？

11－37 彈性滑動(dòng)率的物理意義是什么？如何計(jì)算彈性滑動(dòng)率？

11－38 帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶上所受應(yīng)力有哪幾種？如何分布？最大應(yīng)力在何處？

11－39 帶傳動(dòng)的主要失效形式是什么？帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是什么？

11－40 當(dāng)傳遞相同功率時(shí)，為什么V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力比平帶傳動(dòng)小？

11－41 試說(shuō)明帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，如何確定下列參數(shù)：（1）帶輪直徑；（2）帶速v；（3）小帶輪包角α1；（4）張緊力F0；（5）帶的根數(shù)z；（6）傳動(dòng)比i。

11－42 在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根大失效時(shí)，為什么全部帶都要更換？

11－43 為什么帶傳動(dòng)的軸間距一般都設(shè)計(jì)成可調(diào)的？

11－44 帶的楔角θ與帶輪的輪槽角φ是否一樣？為什么？

11－45 V帶輪輪槽與帶的三種安裝情況如圖所示，其中哪一種情況是正確的？為什么？

題11－45圖

題11－46圖

1－輸入軸

2－輸出軸

11－46 在圖示的V帶塔輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖中，d1=d4，d2=d5，d3=d6，軸1為主動(dòng)軸，4

若從動(dòng)軸2上的阻力矩T2不變，問(wèn)哪對(duì)輪組合輸出功率最?。繛槭裁?？

11－47 有一雙速電動(dòng)機(jī)與V帶組成的傳動(dòng)裝置，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可使從動(dòng)軸得到300r/min和600r/min兩種轉(zhuǎn)速。若從動(dòng)軸輸出功率不變，試問(wèn)在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)時(shí)應(yīng)按哪種轉(zhuǎn)速計(jì)算？為什么？

11－48 帶傳動(dòng)為什么必須張緊？常用的張緊裝置有哪些？

三、設(shè)計(jì)計(jì)算題

11－49 一金屬切削機(jī)床，用普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=3kW主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1420r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=570r/min，帶速v=7.45m/s，軸間距a=530mm，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)μv＝0.45，每天工作16h。求帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2、帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和預(yù)緊力F0。

11－50 V帶傳動(dòng)中，已知小帶輪直徑dd1＝140mm，轉(zhuǎn)速n1=960r/min，大帶輪直徑dd2＝425mm，V帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)率ε＝0.02。試問(wèn)：計(jì)入彈性滑動(dòng)率和不計(jì)入彈性滑動(dòng)率，大帶輪轉(zhuǎn)速相差多少？

11－51 已知一V帶傳動(dòng)，傳遞功率P=10kW帶速v＝12.5m/s，現(xiàn)測(cè)得張緊力F0=700N。求緊邊拉力F1和松邊拉力F2。

11－52 設(shè)單根V帶所能傳遞的額定功率P1=10kW，主動(dòng)帶輪dd1＝160mm，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，包角α＝140o，帶和帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)μv＝0.2。求有效拉力F和緊邊拉力F1。

11－53 圖示為一普通A型V帶塔輪傳動(dòng)。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=900r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2分別為900r/min、600r/min和450r/min三種，軸間距a=550mm，dd1＝dd2=225mm。試計(jì)算此帶傳動(dòng)的膠帶長(zhǎng)度和各級(jí)帶輪的基準(zhǔn)直徑。

題11－53圖

11－54 設(shè)計(jì)一破碎機(jī)裝置用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M2—6，電動(dòng)機(jī)額定功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=960r/min，傳動(dòng)比i＝2，兩班制工作，要求軸間距a＜600mm。

11－55 設(shè)計(jì)一牛頭刨床用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，要求傳動(dòng)比i＝3.5，刨床兩班制工作，由于結(jié)構(gòu)限制，希望大帶輪的外徑不超過(guò)450mm。

11－56 一車(chē)床的電動(dòng)機(jī)和床頭箱之間采用接近垂直的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=7.5kW，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M—4，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，要求傳動(dòng)比i＝2.1，兩班制工作，根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，軸間距900mm左右。試設(shè)計(jì)此V帶傳動(dòng)，并繪制大帶輪工作圖。（從動(dòng)輪輪軸直徑d0=45mm）

11－57 設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式水泵的普通V帶傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M—4，額定功率P=11kW，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，水泵軸的轉(zhuǎn)速n2=400r/min，軸間距約為1500mm，每天工作24h。并要求繪制小帶輪工作圖。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題

11－58 設(shè)計(jì)平型帶傳動(dòng)的小帶輪，并繪制工作圖。已知帶寬b=35mm，帶輪直徑dd1

＝160mm，安裝小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸軸徑d0=35mm。

11－59 V帶傳動(dòng)進(jìn)行帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，帶輪結(jié)構(gòu)型式的選擇及尺寸確定根據(jù)什么？輪緣上輪槽的尺寸確定根據(jù)什么？并說(shuō)明哪些結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定的。

11－60 右圖為普通B型V帶輪輪緣上的輪槽結(jié)構(gòu)圖。問(wèn)標(biāo)注的表面粗糙度是否合理？為什么？

題11－60圖

11－61 根據(jù)題11－56的已知條件，試設(shè)計(jì)小V帶輪輪轂部分的結(jié)構(gòu)，（包括鍵槽）并繪制輪轂部分工作圖。

11－62 試設(shè)計(jì)一普通A型V帶的帶輪。材料為HT200。已知帶輪基準(zhǔn)直徑dd＝355mm，帶根數(shù)z＝3。并繪制帶輪工作圖。

11－63 試設(shè)計(jì)一普通D型V帶傳動(dòng)的帶輪，材料為HT300。已知帶輪基準(zhǔn)直徑dd＝1060mm，帶輪轉(zhuǎn)速n=220r/min，傳遞功率P=10kW，帶根數(shù)z＝5，采用橢圓輪輻式結(jié)構(gòu)，并繪制帶輪工作圖。