第一篇：貴州大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教案 第2章-總論

第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論

一、選擇題

1－

1、下列四種敘述中___________是正確的。

（1）變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生（2）靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力

（3）變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生的（4）變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生的，也可能由靜載荷產(chǎn)生 1－

2、變應(yīng)力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五個(gè)參數(shù)中的任意___________來描述。

（1）一個(gè)（2）兩個(gè)（3）三個(gè)（4）四個(gè) 1－

3、零件的工作安全系數(shù)為___________。

（1）零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力（2）零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力（3）零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力（4）零件的工作應(yīng)力比零件的極限應(yīng)力 1－

4、機(jī)械零件的強(qiáng)度條件可以寫成___________。

（1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ（2）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（3）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（4）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ

式中σ、τ是危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力；[σ]、[τ]是許用應(yīng)力；Sσ、Sτ是危險(xiǎn)截面處的實(shí)際安全系數(shù)；[S]σ、[S]τ分別為正應(yīng)力和切應(yīng)力時(shí)的許用安全系數(shù)。

1－

5、一直徑d=18mm的等截面直桿，桿長為800mm，受靜拉力F=36kN，桿材料的屈服點(diǎn)σs=360MPa，取許用安全系數(shù)[S]σ=1.8，則該桿的強(qiáng)度___________。

（1）不足（2）剛好滿足要求（3）足夠

1－

6、在進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的___________。

（1）屈服點(diǎn)（2）疲勞極限（3）強(qiáng)度極限（4）彈性極限

二、分析與思考題

1－

1、一部完整的機(jī)器由哪些部分所組成？各部分的作用是什么？試以汽車為例說明這些組成部分各主要包括些什么？

1－

2、設(shè)計(jì)機(jī)器的方法大體上有幾種？它們各有什么特點(diǎn)？近年來機(jī)械設(shè)計(jì)方法有哪些新發(fā)展？

1－

3、設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序如何？其主要內(nèi)容是什么？

1－

4、機(jī)器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本設(shè)計(jì)要求？分析下列機(jī)械零件應(yīng)滿足的基本要求是什么。電動機(jī)軸，普通減速器中的齒輪軸，起重機(jī)吊鉤，精密機(jī)床主軸，氣門彈簧，農(nóng)業(yè)機(jī)械中的拉曳鏈。聯(lián)合收割機(jī)中的普通V帶。

1－

5、產(chǎn)品的技術(shù)評價(jià)常用什么方法進(jìn)行？用什么指標(biāo)來表示評價(jià)的結(jié)果？產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)評價(jià)通常計(jì)算什么內(nèi)容？用什么指標(biāo)來表示？

1－

6、提高產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的主要措施有哪些？

1－

7、機(jī)械零件的計(jì)算可分為哪兩種？它們大致可包含哪些內(nèi)容？

1－

8、機(jī)械零件的條件性計(jì)算是什么意思？為什么采用條件性計(jì)算？試舉例說明。1－

9、什么是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化？機(jī)械設(shè)計(jì)中為什么要實(shí)行三化？請舉出幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、2

系列化與通用化的零部件的例子。1－

10、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟如何？

1－

11、什么是機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件可能的失效形式主要有哪些？ 1－

12、什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？

1－

13、什么是機(jī)械零件的剛度？什么樣的機(jī)械零件需按剛度要求設(shè)計(jì)，試舉例說明？ 1－

14、什么是機(jī)械零件的振動和共振？如何避免零件產(chǎn)生共振？ 1－

15、什么是可靠性？什么是可靠度？為什么要對零件進(jìn)行可靠性計(jì)算？

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____________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)、絕對尺寸、應(yīng)力集中（4）零件的材料、熱處理方法、絕對尺寸。

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__________。

（1）1.6

（2）2.2

（3）0.24

（4）0.26 3－

8、若材料疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9，則以對稱循環(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)，以對稱循環(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__________。

（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(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)力簡圖上，對各種加載情況（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)式子來判斷，試寫出其判斷條件式。

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？線性疲勞損傷累積計(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，按無限壽命考慮。試畫出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制此零件的簡化極限應(yīng)力線圖。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化極限應(yīng)力簡圖；（2）按r=c求與工作應(yīng)力點(diǎn)相對應(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)力按脈動循環(huán)規(guī)律變化，并設(shè)N＞N0，即按無限壽命計(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

第十三章

蝸桿傳動

一、選擇題

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

(2)相交

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

(2)蝸輪

(3)蝸桿或蝸輪都可以 13-3 在蝸桿傳動中,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)漸開線蝸桿

(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 起吊重物用的手動蝸桿傳動裝置,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)傳動效率提高,蝸桿剛度降低

(2)傳動剛度降低,蝸桿剛度提高

(3)傳動效率和蝸桿剛度都提高

(4)傳動效率和蝸桿剛度都降低

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

(2)傳動效率降低,滑動速度提高

(3)傳動效率和滑動速度都提高

(4)傳動效率和滑動速度都降低

13-10 計(jì)算蝸桿傳動的傳動比時(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,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比,可采用變位蝸桿傳動,這時(shí)___.(1)僅對蝸桿進(jìn)行變位(2)僅對蝸輪進(jìn)行變位(3)同時(shí)對蝸桿、蝸輪進(jìn)行變位 13-14 變位蝸桿傳動中,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 蝸桿傳動的失效形式和齒輪傳動相類似,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 蝸桿傳動中,輪齒承載能力的計(jì)算主要是針對___來進(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 對閉式蝸桿傳動進(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^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型?各用什么代號表示? 13-21 阿基米德蝸桿和圓弧圓柱蝸桿的軸向齒廓、漸開線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 與齒輪傳動相比,蝸桿傳動有哪些優(yōu)點(diǎn)? 13-23 查閱資料統(tǒng)計(jì)一下,到目前為止,國家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布了哪些有關(guān)蝸桿傳動的國家標(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代替單頭蝸桿,與原來的蝸輪相嚙合?為什么? 13-26 簡述蝸桿傳動變位的目的、特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算.13-27 為什么蝸桿傳動比不能寫成i=d2/d1? 13-28 分析影響蝸桿傳動嚙合效率的幾何因素.13-29 阿基米德蝸桿傳動的標(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),阿基米德蝸桿傳動有什么特點(diǎn)?查閱GB10087—88,了解我國蝸桿傳動標(biāo)準(zhǔn)壓力角的數(shù)值.13-30 查閱GB10085—88,了解蝸桿傳動尺寸規(guī)格的標(biāo)記方法.現(xiàn)有一阿基米德蝸桿傳動,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.寫出蝸桿、蝸輪以及蝸桿傳動的尺寸規(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)動方向及螺旋線方向,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).題13-32圖 題13-33圖

13-33 在圖示傳動系統(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,錐齒輪8轉(zhuǎn)動方向如圖.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)動方向.(2)標(biāo)出斜齒圓柱齒輪3、4和蝸輪2、6的螺旋線方向.13-34 圖示斜齒圓柱齒輪—圓柱蝸桿傳動.已知蝸桿傳動的效率η,蝸桿傳動的傳動比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的螺旋線方向.(2)確定渦輪4的轉(zhuǎn)動方向.(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 寫出渦輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式,并說明式中各符號的意義.13-36 在阿基米德蝸桿傳動中,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,傳動的承載能力將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦? 13-37 為什么連續(xù)傳動的閉式蝸桿傳動必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算?可采用哪些措施來改善散熱條件? 13-38 寫出蝸桿傳動的熱平衡條件式,并說明各符號的意義.13-39 如何選擇閉式蝸桿傳動的潤滑方式和潤滑劑?對于鋼制蝸桿—青銅蝸輪的蝸桿傳動,選擇潤滑油時(shí)應(yīng)注意什么問題? 13-40 對蝸桿、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,測得蝸桿齒頂圓直徑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,并寫出該蝸桿傳動尺寸規(guī)格的標(biāo)記.13-43 一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動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ZA10×90R2/47.(1)求傳動比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。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ZA5×50R4/53.(1)求傳動比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ZA5×50R1/80.已知渦輪轉(zhuǎn)速n2=20r/min,求嚙合點(diǎn)處的相對滑動速度.13-48 一標(biāo)準(zhǔn)阿基米德蝸桿傳動,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)處的相對滑動速度.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.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)處的相對滑動速度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.已知蝸桿傳動ZA5×90R1/62,起重量為2t,卷筒直徑D=145mm,蝸桿傳動當(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.已知蝸桿傳動ZA10×90R2/31,傳動效率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)動方向和螺旋線方向.(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.已知蝸桿由電動機(jī)直接驅(qū)動,輸入功率P1=3KW,轉(zhuǎn)速n1=1430r/min,載荷穩(wěn)定,單向轉(zhuǎn)動,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,傳動潤滑良好.13-54 計(jì)算閉式蝸桿傳動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ZA8×80R2/40所能傳遞的最大輸入功率P1.已知蝸桿由電動機(jī)直接驅(qū)動,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,單向轉(zhuǎn)動,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.潤滑良好.13-56 設(shè)計(jì)一由電動機(jī)直接驅(qū)動的閉式單級阿基米德蝸桿傳動.已知電動機(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,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.載荷有中等沖擊,蝸桿軸由電動機(jī)驅(qū)動.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,人機(jī)對話應(yīng)用漢字提示.(2)蝸桿副材料及適用場合應(yīng)以菜單形式在屏幕上顯示,以便用戶選擇.(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)對話用漢字提示.(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.要求:同題13-60.13-64 根據(jù)題13-59至題13-63,編制蝸桿傳動的設(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,稱作蝸桿軸.圖為蝸桿軸的幾種常見結(jié)構(gòu).試說明哪種蝸桿軸可以車制,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.但在一般的這類結(jié)構(gòu)中,通常還要沿配合面擰入4～8各螺釘(見題13-68圖),為什么?螺釘中心線的位置應(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

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）使用測力矩扳手或定力矩扳手 6－

5、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于__________。

（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）防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動

（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)開始對聯(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__________。

（1）對稱循環(huán)變應(yīng)力

（2）脈動循環(huán)變應(yīng)力

（3）非對稱循環(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，但對該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長度，這主要是為了__________。

（1）外形美觀

（2）購買方便

（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？

6－

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

6－

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

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、常見螺栓的螺紋是右旋還是左旋？是單線還是多線？為什么？

6－

8、圓柱螺紋的公稱直徑指的是哪個(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？螺旋副的傳動效率又如何計(jì)算？ 6－

18、為什么有自鎖性能的螺旋傳動其效率η小于50％？ 6－

19、試問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，性能等級為8.8級，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，靠兩半聯(lián)軸器的接合面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞扭矩，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為6.6級裝配不控制預(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)移至對角線上O′點(diǎn)，且OO′＝52mm，問哪個(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：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)長些好？還是粗短些好？（用螺栓組聯(lián)接的力－變形圖來說明）

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為6.6級，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

第十一章 帶傳動

一、選擇題

11－1 平帶、V帶傳動主要依靠___________傳遞運(yùn)動和動力。

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

（2）同步帶

（3）V帶

（4）多楔帶

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

（2）半交叉

（3）開口

（4）角度

11－4 V帶傳動中，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、主動軸轉(zhuǎn)速n1=1×104～5×104r/min的帶傳動屬于高速帶傳動，這種傳動除要求帶輪重量輕、質(zhì)量均勻?qū)ΨQ外，還在輪緣表面開環(huán)形槽，目的是___________。（1）為了動平衡

（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）沒有接頭

11－8 V帶傳動中，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 帶傳動中，v1為主動輪圓周速度、v2為從動輪圓周速度、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 帶傳動正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動比是因?yàn)開__________。（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

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

（1）帶的預(yù)緊力不夠

（2）帶的緊邊和松邊拉力不等

（3）帶繞過帶輪時(shí)有離心力

（4）帶和帶輪間摩擦力不夠

11－12 帶傳動打滑總是___________。

（1）在小輪上先開始

（2）在大輪上先開始

（3）在兩輪上同時(shí)開始 2

11－13 帶傳動中，帶每轉(zhuǎn)一周，拉應(yīng)力是___________。（1）有規(guī)律變化的（2）不變的（3）無規(guī)律變化的

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

（2）進(jìn)入從動輪

（3）退出主動輪

（4）退出從動輪

11－15 帶傳動中，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___________提高帶傳動的傳動功率是不合適的。

（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

（2）帶的速度

（3）主動輪轉(zhuǎn)速

（4）傳動比

11－20 帶傳動采用張緊裝置的目的是___________。

（1）減輕帶的彈性滑動

（2）提高帶的壽命

（3）改變帶的運(yùn)動方向

（4）調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力

11－21 下列V帶傳動中，___________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，若主動輪轉(zhuǎn)速不變，用于減速（小帶輪主動）比用于增速（大帶輪主動）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帶傳動中，圖___________的回轉(zhuǎn)方向是合理的。

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

（1）全部接觸弧上

（2）帶離開主、從動輪以前的那一部分接觸弧上

3（3）帶進(jìn)入主、從動輪的那一部分接觸弧上

11－26 平帶傳動中，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 帶傳動有哪幾種功率損失？帶傳動的效率約為多少？

11－28 帶傳動中，帶的截面形狀有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？

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

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

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

11－32 普通V帶由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？

11－33 說明帶傳動中緊邊拉力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 帶傳動中，彈性滑動是怎樣產(chǎn)生的？造成什么后果？

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

11－37 彈性滑動率的物理意義是什么？如何計(jì)算彈性滑動率？

11－38 帶傳動工作時(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 帶傳動的主要失效形式是什么？帶傳動設(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帶傳動作用在軸上的壓力比平帶傳動??？

11－41 試說明帶傳動設(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）傳動比i。

11－42 在多根V帶傳動中，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帶塔輪傳動結(jié)構(gòu)示意圖中，d1=d4，d2=d5，d3=d6，軸1為主動軸，4

若從動軸2上的阻力矩T2不變，問哪對輪組合輸出功率最?。繛槭裁?？

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

11－48 帶傳動為什么必須張緊？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。已知電動機(jī)額定功率P=3kW主動輪轉(zhuǎn)速n1=1420r/min，從動輪轉(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)長度Ld和預(yù)緊力F0。

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

11－51 已知一V帶傳動，傳遞功率P=10kW帶速v＝12.5m/s，現(xiàn)測得張緊力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。主動輪轉(zhuǎn)速n1=900r/min，從動輪轉(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)算此帶傳動的膠帶長度和各級帶輪的基準(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。已知電動機(jī)型號Y132M2—6，電動機(jī)額定功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=960r/min，傳動比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。已知電動機(jī)額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，要求傳動比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450mm。

11－56 一車床的電動機(jī)和床頭箱之間采用接近垂直的V帶傳動。已知電動機(jī)額定功率P=7.5kW，電動機(jī)型號為Y132M—4，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，要求傳動比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，并繪制大帶輪工作圖。（從動輪輪軸直徑d0=45mm）

11－57 設(shè)計(jì)由電動機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式水泵的普通V帶傳動。電動機(jī)型號為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，安裝小帶輪的電動機(jī)軸軸徑d0=35mm。

11－59 V帶傳動進(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。