第13章齿轮传动
【思考题】
13-1 齿轮传动常见的失效形式有哪些？齿轮传动的设计计算准则有哪些？在工程设计实践中，对于一般闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？
13-2 在齿轮传动设计时，提高齿轮的疲劳强度的方法有哪些？
13-3 与直齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同？
13-4 如何确定齿轮传动中的许用接触强度和许用弯曲强度值？
13-5 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿轮？为什么？
13-6 齿轮传动设计的流程怎样？如何用框图表示？
13-7 在齿轮结构设计时，齿轮的结构主要由什么参数决定？
A级能力训练题
1.一对齿轮要正确啮合，必须相等的参数是________。
（1）直径（2）宽度（3）齿数（4）模数
2.一般参数的闭式钢齿轮传动，其主要失效形式：软齿面传动（≤350 HBS）________，
硬齿面传动（＞350 HBS）________。
（1）轮齿折断（2）齿面点蚀（3）齿面磨损（4）齿面胶合（5）塑性变形
3.开式齿轮传动的主要失效形式是________。
（1）轮齿折断（2）齿面点蚀（3）齿面磨损（4）齿面胶合（5）塑性变形
4.高速重载齿轮传动，当散热条件不良时，其主要失效形式是________，低速重载软齿面
齿轮传动，其主要失效形式是________。
（1）轮齿折断（2）齿面点蚀（3）齿面磨损（4）齿面胶合（5）塑性变形
5.双向运转低速重载软齿面齿轮传动，其主要失效形式是________。
（1）轮齿折断（2）齿面点蚀（3）齿面磨损（4）齿面胶合（5）塑性变形
6.齿面硬度HBS＞350的钢齿轮的加工工艺为。
（1）齿坯加工—→淬火—→滚齿—→磨齿
（2）齿坯加工—→滚齿—→磨齿—→淬火
（3）齿坯加工—→滚齿—→淬火—→磨齿
（4）齿坯加工—→淬火—→磨齿—→滚齿
7.下列措施中，不利于减轻和防止点蚀，提高齿面接触强度。
（1）提高齿面硬度（2）采用低粘度润滑油（3）降低齿面粗糙度值
8.设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小，斜齿轮传动
的优点不明显，太大则会引起。
（1）啮合不良（2）制造困难（3）轴向力太大（4）传动平稳性下降
9.对于硬度小于350HBS的闭式齿轮传动，当采用同牌号的钢材制造时，一般采用的热处
理方法是。
（1）小齿轮淬火，大齿轮调质（2）小齿轮淬火，大齿轮正火
（3）小齿轮调质，大齿轮正火（4）小齿轮正火，大齿轮调质
10.斜齿圆柱齿轮传动，如螺旋角越大，则传动的平稳性，产生的轴向力。
（1）越小（2）越大（3）没影响
11.直齿圆锥齿轮传动的强度计算是以当量圆柱齿轮为计算基础。
（1）小端（2）大端（3）齿宽中点处
12.一对标准圆柱齿轮传动，若大小两齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时两齿轮间的
应力关系属于下列第种。
（1）σH1≠σH2，σF1≠σF2， [σ]Hl=[σ]H2，[σ]Fl=[σ]F2
（2）σH1=σH2，σF1≠σF2， [σ]Hl≠[σ]H2，[σ]Fl≠[σ]F2
（3）σH1≠σH2，σF1=σF2， [σ]Hl≠[σ]H2，[σ]Fl≠[σ]F2
（4）σH1=σH2，σF1=σF2， [σ]Hl=[σ]H2，[σ]Fl=[σ]F2
13.为了降低齿轮传动的附加动载荷，在设计时除了提高齿轮精度外，还可以________。
（1）提高表面硬度（2）提高表面粗糙度（3）尽量减小齿轮直径和圆周速度14.为了降低齿轮传动中齿向载荷分布不均的程度，可以________。
（1）进行齿顶修缘（2）将轮齿制成鼓形（3）降低齿轮支承刚度
15.某传动装置中，采用带传动、链传动、齿轮传动三级减速，从高速级到低速级的传动方
案布置应采用。
（1）电动机→带传动→链传动→齿轮传动
（2）电动机→链传动→齿轮传动→带传动
（3）电动机→带传动→齿轮传动→链传动
（4）电动机→齿轮传动→链传动→带传动
B级能力训练题
16.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度均相同，齿数z１
＜z２，则它们的齿根弯曲应力。
（1）σ F 1＞σ F 2 （2）σ F 1＝σ F 2 （3）σ F 1＜σ F 2
17.当齿轮材料和热处理条件一定时，许用弯曲应力在情况下的值较大。
（1）轮齿双向运转（2）轮齿受单向弯曲（3）轮齿在传动中为惰轮18.轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Y Fa与无关。斜齿轮和圆锥齿轮强度计算中的齿
形系数Y Ｆa 和应力修正系Y Sa 应按 查图表。
（1）模数 （2）压力角 （5）宽度及精度
（3）实际齿数 （3）当量齿数 （3）不发生根切的量小齿数
19. 提高齿轮传动的接触强度，可考虑采取 的方法。
（1）增大中心距 （2）采用闭式传动 （3）提高齿面硬度 （4）增大模数、减小齿数
20. 一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接
触应力的关系是 。
（1）бＨ１＜бH2 （2）бH 1 = бH 2 （3）бH 1 ＞бH 2
21. 齿轮弯曲强度计算中齿形系数Y Fa 反映了 对轮齿弯曲强度的影响。标准直齿圆柱
齿轮的形系数Y Fa 取决于 。
（1）轮齿的形状 （2）轮齿的大小 （3）模数 （4）齿数
22. 斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮的承载能力高，下列原因不包括在内的是 。
（1）螺旋角β使接触线长度增大
（2）轴向力使齿轮法向载荷Fn 下降
（3）重合度ε较大，传动更平稳
23.
24. 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1： m 1＝5mm ，z １＝20；齿轮2：m ２＝3mm ，z ２＝60，则
它们的齿形系数 。
（1）Y F a1 < Y F a2 （2）Y F a1 = Y F a2 （3）Y F a1 > Y F a2
25.
26. 一对斜齿圆柱齿轮传动。已知模数m n =4mm ，齿数z 1=25，z 2=98，螺旋角β=10°5′47″，
齿宽b 1=85mm ，b 2=80mm ，则该传动的齿宽系数ψd 等于 。
（1）0.83 （2）0.84 （3）0.80 （4）0.79
27. 设计一直齿圆柱齿轮传动，已求得中心距A ＝200mm ，这时齿轮的许用接触应力[σ
H ]1=700N/mm 2，[σH ]2=500N/mm 2
，现要求传递扭矩增加到原来的4倍，并改为硬齿面齿s
轮，[σH ]1=[σH ]2=1000 N/mm 2，若中心距不能改变，则在其它参数和条件不变时，齿轮
的宽度应变为原来的______。
（1）1/4倍 （2）1/2倍 （3） 2 倍 （4） 4 倍 （5）一样
C 级拓展训练题
28. 如果对圆柱齿轮传动进行高度变位，则其齿面接触强度______。
（1）比原来提高 （2）比原来降低 （3）与原来一样
29.
30. 直齿圆锥齿轮径向变位时，多采用高度位，其主要原因是______。
（1）不使两的节锥角发生变化 （2）不使齿轮的锥距发生变化
（3）不使两齿轮的轴间夹角发生变化
31. 圆弧齿轮传动，在轴向尺寸受限制时，可采用______的措施来提高其承载能力。
（1）增大模数（2）减小螺旋角（3）双啮合线齿廓（2）增加齿的啮合对数
32.
33.圆弧齿轮传动在啮合过程中，理论上为____________。
（1）面接触（2）线接触（3）点接触
34.圆弧齿轮传动的工作连续性是依靠____________来保证的。
（1）端面重合度（2）轴面重合度（3）端面重合度与轴面重合度
一、选择题 1. 一对渐开线齿轮，过两轮节圆所作公切线与两轮啮合点所作公法线之间所夹的锐角称为： ＿＿＿＿ Ａ. 压力角Ｂ. 传动角 Ｃ. 啮合角 D. 分度角 2. 其他条件不变，当中心距有误差时，渐开线齿轮的瞬时传动比：＿＿＿＿ Ａ. 改变不大Ｂ. 改变较大 Ｃ. 不变 D. 不一定 3. 一级传动且转向相反的是＿＿＿＿传动。 A. 链 B. 圆锥齿轮 C. 外啮合圆柱齿轮 D. 内啮合圆柱齿轮 4. 标准圆柱直齿轮的齿根高等于＿＿＿＿m。 A. 0.8 B. 1.1 C. D. 5. 下列哪种说法不正确＿＿＿＿ A. 一对渐开线齿轮中心距有误差时，不会改变瞬时传动比。 B. 同一条渐开线上各点的曲率半径是相等的 C. 模数相等的两渐开线齿轮不一定能配对使用 D. 基圆内无渐开线 6. 对于标准齿轮，在＿＿＿＿上的齿厚和齿槽宽相等。 A. 基圆 B. 分度圆 C. 根圆 D. 顶圆 7. 渐开线上任一点的＿＿＿＿必与＿＿＿＿相切。 A. 切线，基圆 B. 法线，分度圆 C. 切线，分度圆 D. 法线，基圆 8. 一对相互啮合的齿轮，应—＿＿＿＿分别相等。 A. 齿形角，模数 B. 模数，转速 C. 齿形角，转速 D.模数，角速度 9. 下面说法中正确的是＿＿＿＿。 A. 模数愈大，轮齿就愈大 B. 模数愈大，压力角就愈大 C. 模数愈大，基圆就愈大 D. 模数愈大，分度圆就愈大 10. 若基圆直径一定，则渐开线越接近于基圆，其曲率半径＿＿＿＿，而曲率＿＿＿＿。 A. 越大／越小 B. 越小／越大 C. 越大／越大 D. 越小／越小 11. 齿轮的标准模数和压力角是在＿＿＿＿上定义的。 A. 分度圆 B. 基圆 C. 节圆 D. 齿顶圆 12. 齿轮的标准压力角是指＿＿＿＿上的压力角。 A. 分度圆 B. 基圆 C. 齿根圆 D. 齿顶圆 13. 齿轮模数的单位是＿＿＿＿。 A. cm B. mm C. in D. μm 14. 我国标准齿轮的压力角是＿＿＿＿。 A. 15° B. 20° C. 25° D. 30°
机械设计专升本章节练习题(含答案)——凸轮机构
第5章凸轮机构 1．从动件的运动规律:等速，等加速等 减速，余弦加速度，正弦加速度 2．动力特性:刚性冲击，柔性冲击 3．设计原理:反转法，比例尺，等分 基圆，偏置从动件压力角与自锁条件 4．基本参数:基圆半径，滚子半径， 平底尺寸 【思考题】 5-1 凸轮机构的应用场合是什么？凸轮机构的组成是什么？通常用什么办法保证凸轮与 从动件之间的接触？ 5-2 凸轮机构分成哪几类？凸轮机构有什么特点？ 5-3 为什么滚子从动件是最常用的从动件型式？ 5-4 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些？ 各有什么特点？ 5-5 图解法绘制凸轮轮廓的原理是什么？为什么要采用这种原理？ 5-6 什么情况下要用解析法设计凸轮的轮廓？
5-7 设计凸轮应注意那些问题？ 5-8 从现有的机器上找出两个凸轮机构应用实例，分析其类型和运动规律? A级能力训练题 1.在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中， 运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，运动规律产生柔性冲击，运动规律则没有冲击。 2.在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中， 只宜用于低速的情况，宜用于中速，但不宜用于高速的情况，而可在高速下应用。 3.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现凸轮 轮廓线有变尖现象，则在尺寸参数的改变上应采取的措施是或。 4.移动从动件盘形凸轮机构，当从动件运动规律 一定时，欲同时降低升程的压力角，可采用的措施是。若只降低升程的压力角，可采用方法。 5.凸轮的基圆半径是从到的最短 距离。 6.设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线 时，发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是_______________________________________
第一部分； 1.1机械：机器和机构的总称。 1.2.机器：有若干个构件组成的具有确定的运动的人为组合体，可用来变换或传递能量，代替人完成有用的机械功。 1.3.机构：有若干哥构件组成的具有确定相对运动的认定为组合体，再机器中起着改变运动速度，运动方向和运动形式的作用。 1.4.构件：机器中的运动单元体。 1.5.零件：机器中的制造单元体。 1.6.失效：机械零件由于某种原因丧失了工作能力。常见的失效形式有断裂，变形。磨损。打滑，过热，强烈振动。 1.7.工作能力：零件所能安全工作的限度。 1.8.计算准则：针对各种不同的失效形式而确定的判定条件，主要有强度计算准则，刚度计算准则，耐磨计算准则和振动稳定性计算准则。 1.9.机械设计师应满足那些基本要求？a.根据使用报告要求，选择零件的构建类型，b.根据工作要求，对零件进行受力分析 c.根据受力情况对零件进行应力分析 d.根据工作条件及特殊要求选择材料 e.根据零件所受荷载，进行失效形式分析。 f.根据计算准则和设计方法选用计算公式。 g.根据数据确定零件的组要尺寸h.绘制零件工作图 2.1运动副：机构是由许多构件组合而成的，使两构件直接接触而又能产生一定的相对运动的联接称为运动服。运动副分类：高副和低副（转动副，移动副） 2.2机构运动简图：用简单的线条和符号代表构件的运动副，并按比例各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出的简图就称为运动简图。 2.3机构运动简图绘制步骤：a.分析构件和运动情况 b.确定构件数目，运动副类型和数目 c.测量运动尺寸 d.选择视图平面 e.绘制机构运动简图2.4 绘制和使用机构运动简图应注意哪些：a.熟识常用的运动副的符号和表示 b.再机构运动简图中，应标出各运动副的位置机与运动有关的尺寸 c.正确地选择和使用比例尺 2.5自由度：机构的的自由度是机构所具有的独立运动的数目。 2.6约束：作平面运动的自由构件有3个自由度。当它与另一构件组成运动副后，构件间的直接接触使某些独立运动受到限制，自由度减少。这种 对独立运动所加的限制称为约束。 2.7 复合铰链：定义--两个以上的机构在同一处以 转动副相连接的运动副称为复合铰链。处理方法 —由k哥构件汇成的复合铰链应包含k-1个转动 副。 2.8局部自由度：定义--若机构中某些构件所具有 的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响 其他构件的运动，则称这种自由度为局部自由 度。场合—再减小高副摩擦而将滑动摩擦变成滚 动摩擦所增加的滚子数。处理方法—可将滚子 与安装滚子的构件视为一体进行计算。或在计算 公式中减去局部自由度即可。 2.9虚约束：定义—不产生实际约束效果的重复约 束。场合—a.两构件组成多个移动副且导路相 互平行 b.两构件构成多个转动副且其轴线相互 重合 c. 轨迹重合 d.构件中对运动不起作用的 对称部分。 2.10 机构具有确定运动的条件：a.机构自有度大 于0 b.原动机数=构件自由度数 3.1平面四杆机构：平面连杆机构是由若干个构件 用低副连接，且构件在相互平行的平面内运动的 机构，又称平面低副机构。 3.2铰链四杆机构的基本类型：a.曲柄摇杆机构b. 双曲柄机构c.双摇杆机构 3.3曲柄存在的条件：a.最短杆为连架杆或机架b. 最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度 之和。 3.3铰链四杆机构3种基本形形式的判别依据： （1）当铰链四杆机构满足杆才长条件时：最短 杆为连架杆—曲柄摇杆机构。最短杆为机架时 —双曲柄机构。最短杆为连杆—双摇杆机构 （2）当铰链四杆机构不满足杆长条件—双摇杆 机构。 3.4急回特性：当原动件作匀速定轴转动，从动件 相对机架作往复运动时，从动件正反两个行程的 平均速度不相等的现象。K=180+@/180-@ 3.5压力角：不计摩擦力，惯性力和重力时。通过 连杆作用于从动件上的力与力作用点绝对速度 间所夹的锐角。 3.6最小传动位置：当以曲柄为原动件时。机构的 最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置 之一处。 3.7:死点：机构在运动过程中，当从动件传动角 为0.驱动力与从动件受力点的运动方向垂直。其 有效分力等于0，这时机构不能运动，陈此位置 为死点位置。 4.1凸轮机构组成：凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的 构件。从动件：被凸轮直接推动的构件。机架。 4.2.凸轮机构的特点：a.可使从动件实现任意给定 的运动规律 b.结构简单，紧凑工作可靠 c. 高 副接触容易磨损 d. 加工复杂e从动件行程不 宜过大，否则是凸轮变的笨重。 4.3基圆半径：以凸轮轴心为圆心，以其轮廓最小 向径为半斤的圆称为机缘。偏心距：凸轮回转中 心与从动件导路间的偏置距离。行程h：在推程 或回程中从动件的最大位移。推程运动角：与 从动件推程相对应的凸轮转角。远修止角：与 从动件远休程相对应的凸轮转角。回程运动角： 与从动件回程相对应的凸轮转角。近休止角：与 动件近休程相对应的凸轮转角。 4.4 从动件的运动规律；从动件子啊推程或回程 时，其位移s,速度v和加速度a随时间t的变换 规律。 4.5反转法：将凸轮机构绕凸轮轴线按-w 的方向 转过原来突轮所转的@脚，则相当于凸轮静止不 动，而导路和从动件以其绕凸轮反方向转了@ 角，而从动件按已选定的运动规律相对于导路移 动。这样从动件尖端的运动轨迹就是凸轮的轮廓 曲线。 5.1棘轮机构的组成，分类，场合：组成—棘轮， 棘爪，机架。分类—齿式棘轮和摩擦式棘轮。 场合—适用于转速不高，转角不大及小功率场 合。 5.2棘轮机构的工作原理，实用场合：棘轮机构用 于将原动件往复摆动转换为棘轮的单向间歇转 动，其结构简单，制作方便，运动可靠，且棘轮 的转角可以根据要求进行调整。它可以实现间歇 送进，制动，传位，分度和超离合器等工作要求， 但是机构传力小，工作有冲击和噪声。 5.3.槽轮机构运动特点，实用场合：槽轮机构用于 将运动件销轮的连续转动转化为槽轮的单向间歇 运动，其结构简单，能准确控制转角，机械效率 高。为避免槽轮再运动开始和终止时产生刚性冲 击，应注意掌握原动机上的圆销能顺利而平稳的 进入和脱离槽轮的径向槽的几何条件。锁止弧的 配合关系，转角不能调节。 5.4槽轮机构的组成，分类，场合：组成—径向槽 的槽轮，带有圆销的拨盘和机架。分类—外齿合 槽轮机构，内齿合槽轮机构。场合—中速。 第二部分： 绪论 1.机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。2.一般机器包含四个基本组成部分：动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。 3.机构与机器的区别在于：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统以外，还包含电气、液压等其他装置，机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。但是，在研究构件的运动和受力情况，机器与机构并无差别。所以，习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称。4.机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有的机械的性能。 5.设计机械应满足的基本要求是：安全、可靠耐用、经济、符合环保条件。 6.机械设计包刮以下主要内容：确定机械的工作原理，选择适宜的机构；拟定方案；进行运动分析和动力分析，计算作用在各构件上的载荷；进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。 第一章1.1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构1.2.自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 1.3.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。 1.4低副（面接触）：两构件通过面接触组成的运动副称为 低副。平面机构中的低副有转动副和移动副。 1.5转动副：若组成运动副的两构件只能在平面内 相对转动，这种运动副称为转动副，或称为铰链。 1.6移动副：若组成运动副的两个构件只能沿某一 轴线相对移动，这种运动副称为移动副。 1.7. 高副（线点接触）：两构件通过点或线接触组成的 运动副称为高副。 1.8这种表明机构间相对运动 关系的简化图形称为机构运动简图。 1.9机 构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动 件（主动件）、从动件。1.10固定构件：用来支撑 活动构件（运动构件）的构件。1.11.原动件：运 动规律已知的活动构件。它的运动时由外界输入 的，故称为输入构件。活塞就是原动件。 1.12 从动件：机构中随原动件运动而运动的其余活动 构件。 1.13自由度计算公式：F=3n（可移动 构件）—2PL（L为下标）（低副）—PH（H为下 标）（高副） 1.14复合铰链：两个以上构件同时 在一处用转动副相连接就构成复合铰链。 1.15. 局部自由度：机构中常出现一种与输出构件运动 无关的自由度，称为局部自由度（或称为多余自 由度），在计算机机构自由度时应予排除。1.16 . 虚约束：这种重复而对机构不起限制作用的约束 称为虚约束或消极约束。 1.17.平面机构中的虚 约束常出现在下列场合：两构件之间组成多个导 路平行的移动副时，只有一个移动副起作用，其 余都是虚约束、两个构件之间组成多个轴线重和 的转动副时，只有一个转动副起作用，其余都是 虚约束、机构中传递运动不起独立作用的对称部 分。1.18.瞬心：在任一瞬时，其相对运动可看作 是绕某一重合点的转动，该重和点称为速度瞬心 或瞬时回转中心，简称瞬心。瞬心是该两个刚体 上绝对速度相同的重和点（简称同速点） 1.19. 如果这两个刚体都是运动的，则其瞬心称为相对 瞬心；如果两刚体之一是静止的，则瞬心称为绝 对瞬心。 1.20瞬心数N=k（k-1）/2. 第二章 2.1.平面连杆机构：由若干构件用 低副（转动副、移动副）连接组成平面机构，又 称平面低副机构。 2.2.连杆机构的缺点是：不 易精确实现复杂的运动规律，且设计较为复杂； 当构件和运动副数多时，效率较低。 2.3.铰链 四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构称 为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。 2.4. 铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、 双曲柄机构和双摇杆机构。 2.5.铰链四杆机构 有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于 或等于其余两杆之和 2.6.整转副是由最短杆与 其邻边组成的。 2.7.取最短杆为机架时，机架 上有两个整转副，故得双曲柄机构。 2.8.取最 短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副， 故得曲柄摇杆机架。 2.9.取最短杆的对边为机 架时，机架上没有整转副，故得双摇杆机构。这 种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作 电风扇的摇头机构。 2.10.K（急回运动特性）
机械设计课程思考题和习题（适用教材：李建功主编《机械设计》（第四版）） 机械设计课程组
第一章机械设计总论 思考题 1－1 一部现代化的机器主要有哪几部分组成 1－2 开发一部新机器通常需要经过哪几个阶段每个阶段的主要工作是什么 1－3 作为一个设计者应具备哪些素质 1－4 机械设计课程的性质、任务和内容是什么 1－5 机械设计课程有哪些特点学习中应注意哪些问题 1－6 什么是失效什么是机械零件的计算准则常用的计算准则有哪些 1－7 什么是校核计算什么是设计计算 1－8 什么是名义载荷什么是计算载荷为什么要引入载荷系数 1－9 静应力由静载荷产生，那么变应力是否一定由变载荷产生 1－10 什么是强度准则对于零件的整体强度，分别用应力和安全系数表示的强度条件各是什么 1－11 在计算许用应力时，如何选取极限应力 1－12 什么是表面接触强度和挤压强度这两种强度不足时，分别会发生怎样的失效 1－13 刚度准则、摩擦学准则以及振动稳定性准则应满足的条件各是什么这些准则得不到满足时，可能的失效形式是什么 1－14 用合金钢代替碳钢可以提高零件的强度，是否也可以提高零件的刚度 1－15 什么是机械零件的“三化”“三化”有什么实际意义 1－16 机械零件的常用材料有哪些设计机械零件时需遵循哪些原则 第二章机械零件的疲劳强度设计 思考题 2－1 什么是疲劳破坏疲劳断口有哪些特征 2－2 变应力有哪几种不同的类型 2－2 什么是疲劳极限什么是疲劳寿命 2－4 什么是疲劳曲线什么是极限应力图用它们可以分别解决疲劳强度计算中的什么问题 2－5 什么是有限寿命设计什么是无限寿命设计如何确定两者的极限应力 2－6 塑性材料和脆性材料的σm－σa极限应力图应如何简化 2－7 影响机械零件疲劳强度的三个主要因素是什么它们是否对应力幅和平均应力均有影响 2－8 如何根据几个特殊点绘出机械零件的σm－σa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几种如何确定每种规律下的极限应力点如何计算安全系数
齿轮传动 一、选择题 7-1．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 7-2．一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 7-3．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 7-4．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 7-5．一对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 7-6．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 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．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 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．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。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。
机械设计基础教材习题参考解答 （第一章~第五章） 2012.8
目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11
第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等； 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则： 1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解：机械设计的内容和步骤？ 解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。
2012机械设计思考题 答案
2012机械设计思考题参考答案 （此为自行整理的答案，仅供参考） 第一篇 1.机器的基本组成要素是什么？p1（课本，下同） 答：机器的基本组成要素是机械零件。 2.机械零件分哪两大类？ 答：通用零件，专用零件。 3.什么叫部件？(摘自百度文库) 为完成共同任务而结合起来的一组零件成为部件，是装配的单元，eg.滚动轴承、联轴器 4.机器的基本组成部分是什么？p3 答：原动机部分，传动部分，执行部分。 5.机械零件的主要失效形式有那些？p10-11 答：整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。 6.机械零件的设计准则是什麽？其中最基本的准则是什麽？p11-14 答：机械零件的设计准则是设计时对零件进行计算所依据的准则；其中最基本的准则有强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。(是强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则；最基本的准则是强度准则) 7.什麽叫静应力、变应力和稳定循环变应力？稳定循环变应力有那三种形式？
静应力：应力幅等于零的应力（p24）；大小和方向不随时间转移而产生变化或变化较缓慢的应力。其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。（百度文库） 变应力：大小和方向均随时间转移而产生变化的应力。它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生的（如电动机重量给梁带来的弯曲应力）。变应力作用的零件主要发生疲劳失效。（百度文库） 稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力始终不变。（百度文库） （不稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力呈周期性变化。） 稳定循环变应力：单向稳定变应力，单向不稳定变应力，双向稳定变应力三种形式。 8.什麽是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？ 疲劳极限：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。（百度百科） 有限寿命疲劳极限阶段：在σ-N曲线上，试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏的范围，即CD段； 无限寿命疲劳阶段：在σ-N曲线上，作用的变应力的最大应力小于持久疲劳极限（即D点的应力），无论应力变化多少次，材料都不会破坏的范围，即D点以后的线段。P23 9.表示变应力的基本参数有那些？它们之间的关系式是什麽？(课件) (1) 最大应力：σmax (2) 最小应力：σmin
齿轮传动 、选择题 7-1 ．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 7-2 .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 7-3 .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 7-4 .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 7-5.一对 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 7-6 .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 7-7 .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. H1=H2 B.H1 v H2 C. H1 > H 2 D . H 1 < H2 7-8．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 7-9 ．一对标准直齿圆柱齿轮， z l = 21， z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力 __________ 7-10 ．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 C.先按弯曲强度设计，再校核接触强度 7-7 ．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数 z 1 的原则是 ________ A. C. F1 > F 2 F1 = F2 B. F1 v F 2 D. F1 W F 2 O B ．只需按接触强度设计 D .只需按弯曲强度设 计。
第17章滚动轴承 【思考题】 17-1 在机械设计中，选择滚动轴承类型的原则是什么？一般优先选用什么类型的轴承？ 17-2 滚动轴承的代号由几部分组成？基本代号又分几项内容？基本代号中各部分代号是如何规定的？ 17-3 滚动轴承的应力特性和主要失效形式是什么？ 17-4 什么是滚动轴承的基本额定寿命？什么是滚动轴承的基本额定动载荷？ 17-5 当量动载荷的意义和用途是什么？如何计算？ 17-6 滚动轴承寿命计算一般式是什么？考虑温度系数、载荷系数、可靠性系数后的计算公式是什么？ 17-7 何时要进行滚动轴承的静载荷计算？ 17-8滚动轴承装置结构设计时应考虑哪些问题？ 17-9自行车前后轮采用的是何种轴承？有什么结构特点？ A级能力训练题 1.滚动轴承套圈及滚动体常用钢的牌号为。 （1）20Cr （2）20CrV （3）GCr15 （4）18CrMnTi 2.滚动轴承代号由三组成，其中前段代号表示。后段为补充代号，用来表示。 （1）轴承的厂牌名称（2）对轴承制造提出的特殊要求 （3）轴承游隙组别与精度等级（4）轴承精度等级与结构特点 3.能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用的轴承类型是。 （1）圆锥滚子轴承（3）单列向心短圆柱滚子轴承 （2）球面滚子轴承（4）向心推力球轴承滚动轴承 4.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，它们的寿命。 （1）相同（2）不相同（3）90℅轴承的相同（4）最低时应该相同5.一个滚动轴承的额定动载荷，是指该型号轴承，轴承所能承受的载荷。 （1）使用寿命为106转时（2）额定寿命为106转时 （3）平均寿命为106转时（4）该轴承可靠度为95%时
机械设计习题及答案 第一篇总论 第一章绪论 一．分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么 1-2 什么是零件什么是构件什么是部件试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。 第二章机械设计总论 一．选择题 2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。 (1) 专用零件的部件 (2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 (3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件 2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有_____是专用零件。 (1) 3种 (2) 4种 (3) 5种 (4) 6种
2-3 变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。 (1) 一个 (2) 两个 (3) 三个 (4) 四个 2-4 零件的工作安全系数为____。 (1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力 (3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力 2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。 (1) 屈服点 (2) 疲劳极限 (3) 强度极限 (4) 弹性极限 二．分析与思考题 2-1 一台完整2-3 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-2 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-3 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度 2-4 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么 2-6 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，2-7 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 第三章机械零件的强度
齿轮传动 一、选择题 7-1．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7-2．一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 7-3．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7-4．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 7-5．一对 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 7-6．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 7-7．一对齿轮传动，小轮材为 40Cr ；大轮材料为 45 钢，则它们的接触应力 。 A ． H 1 = H 2 B. H 1 ＜ H 2 C ．H 1 ＞H 2 D ．H 1 ≤H 2 7-8．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 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力 。 A. F 1 ＞ F 2 B. F 1 ＜ F 2 C. F 1 = F 2 D. F 1 ≤ F 2 7-10．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
机械设计基础练习题 第1章 1-1，什么是机械？从结构和运动学角度来分析机器和机构有何共同特征？ 1-2，机械零件材料的选择要从几个方面综合考虑？ 1-3，机械零件的结构工艺性包括那几个方面？ 1-4，机械零件设计的一般步骤有哪些？ 第2章 2-1机构由哪三类构件构成？ 2-2什么是运动副？何谓高副、低副？各举两例说明。 2-3什么是机构的运动简图？简述绘制机构的运动简图的步骤。 2-4绘制下图所示机构的运动简图： 图1 图2 2-5 计算2-4中图2所示机构的自由度，并判断此机构是否有确定的运动？
2-6，计算下图所示机构的自由度，并判断此机构是否有确定的运动？ 2-7计算下图所示机构的自由度，并判断此机构是否有确定的运动？ 2-8计算下图所示机构的自由度，并判断此机构是否有确定的运动？ 第3章 3-1．指出下图所示的四杆机构中钩件（1、2、3、4）的名称（如机架、连架杆…）
3-2.平面四杆机构有哪三种基本形式？若3-1题图中 （1）AB=50，BC=80，CD=60, AD=75，此机构属于哪一种？ （2）各杆长度不变改CD为机架，那么此机构又属于哪一种？（3）各杆长度不变将AB改为机架呢？ 3-3.什么是四杆机构的极位夹角？什么是急回特性？平面四杆机构存在急回特性条件是什么？对心滑块机构和偏置滑块机构哪一种具有急回特性，为什么？ 3-4.传动角和压力角是什么关系？机构在工作时传动角和压力角是否保持不变？ 3-5，一般机构工作行程中的最小传动角应为多少？ 3-6，平面四杆机构的死点出现在什么情况下？如何克服死点和利用死点，各举一例说明之。 3-7.已知铰链四杆机构中连杆BC=60mm,工作时所处三个位置如下图 所示，试设计此四杆机构（求作此四杆机构）。 3
第三章 机械零件的强度p45 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ， 9=m ，试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿 命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310 710 5180936 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 012σσσΦσ -=-Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示
3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.145 54==d D ，067.045 3 == d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附 图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()35.267.141,67.141,0,260,35 .2170 ,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ
习题及参考答案 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是C。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形 2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是A。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为B。 A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为C。 A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是D。 A. 45钢 B. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在A。 A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段 C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段 7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般D。 A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计 8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力A。 A. σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σ≤σF2 F1 9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为
考试复习与练习题 一、单项选择题 1 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 。 A ．心轴 B ．转轴 C ．传动轴 D ．曲轴 2 采用 的措施不能有效地改善轴的刚度。 A ．改用高强度合金钢 B ．改变轴的直径 C ．改变轴的支承位置 D ．改变轴的结构 3 按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑 。 A ．轴上键槽削弱轴的强度 B ．合成正应力与切应力时的折算系数 C ．正应力与切应力的循环特性不同的系数 D ．正应力与切应力方向不同 4 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为 。 A ．脉动循环 B ．对称循环 C ．静应力 D ．非对称循环 5 对于受对称循环转矩的转轴，计算弯矩（或称当量弯矩）()2 2T M M ca α+=，α应取 。 A ．α≈0.3 B ．α≈0.6 C ．α≈1 D ．α≈1.3 6 根据轴的承载情况， 的轴称为转轴。 A ．既承受弯矩又承受转矩 B ．只承受弯矩不承受转矩 C ．不承受弯矩只承受转矩 D ．承受较大轴向载荷 二、填空题 7 自行车的中轴是 轴，而前轮轴是 轴。 8 为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径 轴上零件的圆角半径或倒角C 。 9 对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对 的敏感性。 10 传动轴所受的载荷是 。 11 一般单向回转的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按 处理。 三、问答题 12 轴受载荷的情况可分哪三类?试分析自行车的前轴、中轴、后轴的受载情况，说明它们各属于哪类轴? 心轴 转轴 转轴 13 为提高轴的刚度，把轴的材料由45号钢改为合金钢是否有效?为什么? 无效 只是利用合金钢的淬硬性好，并不能提高轴的刚度。 14 轴上零件的轴向及周向固定各有哪些方法?各有何特点?各应用于什么场合? 15 轴的计算当量弯矩公式()2 2T M M ca α+= 中，应力校正系数а的含义是什么?如何取值? 含义：考虑正应力和切应力的循环特性不同的系数 取值见P315
第6章齿轮机构 1.基本概念:节点,啮合定律 2.渐开线特性:基圆,发生线,压力角,展角 3.基本参数:模数,压力角,齿数,当量齿数,齿顶高系数,顶隙系数 4.传动类型:直齿、斜齿圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗轮蜗杆 5.啮合与连续传动条件:重合度 6.齿轮加工:仿形法,范成法,根切,最少齿数 【思考题】 6-1 什么就是齿廓啮合的基本定律？渐开线的性质有哪些？ 6-2 齿轮正确啮合的条件就是什么？ 6-3 重合度的基本概念就是什么？ 6-4 常见的渐开线齿廓的切齿方法有两种？其特点就是什么？ 6-5 什么就是最少齿数？有何对策？ 6-6 变位齿轮的基本概念就是什么？ 6-7 什么就是斜齿轮的当量齿数？如何计算？ 6-8 什么就是圆锥齿轮的背锥？当量齿数如何计算？ A级能力训练题 1.渐开线齿廓之所以能够保持一定的传动比传动,其传动比不仅与半径成反 比,也与其半径成反比,还与半径成反比。 2.一对共轭齿廓,在公法线上的相对速度等于,而相对速度应在。 3.一对渐开线标准直齿轮非正确安装时,节圆与分度圆大小,分度圆的 大小取决于,而节圆的大小取决于。 4.渐开线上任一点的法线与其圆,渐开线各点的曲率半径就是 的。 5.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性就是指________不受中心距变化的影响。 (1)传动比 (3)啮合角 (4)节圆半径 6.标准的渐开线直齿圆柱齿轮的齿根圆______大于基圆。 (1)一定 (2)不一定 (3)一定不 7.渐开线上某点的压力角就是指该点所受正压力的方向与该点______方向线之间的锐角。 (1)绝对速度 (2)相对速度 (3)滑动速度 (4)牵连速度 8.标准渐开线外齿轮的齿数增加,则齿顶圆压力角αa将______。 (1)不变 (2)增大 (3)减小 (4)增大或减小 9.一对相啮合传动的渐开线齿轮,其压力角为______,啮合角为______。 (1)基圆上的 (2)节圆上的 (3)分度圆上的 (4)齿顶圆上的
第二章 1.问：试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的？ 答：静应力只能在静载荷作用下产生，变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 2.问：零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线是否相同？ 答：两者不同，零件的等寿命疲劳曲线需考虑零件上应力集中对材料疲劳极限的影响。 3.问：疲劳损伤线性累积假说的含义是什么？ 答：该假说是：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到一定损伤率，当损伤率累积达到100%时（即达到疲劳寿命极限）便发生疲劳破坏。通过该假说可将非稳定变应力下零件的疲劳强度计算折算成等效的稳定变应力疲劳强度。 4.问：机械零件上的哪些位置易产生应力集中？举例说明。如果零件一个截面有多种产生应力集中的结构，有效应力集中 答：零件几何尺寸突变（如：沟槽、孔、圆角、轴肩、键槽等）及配合零件边缘处易产生应力集中。当一
个截面有多处应力源时，则分别求出其有效应力集中系数，从中取最大值。 5.问：两个零件以点、线接触时应按何种强度进行计算？若为面接触时（如平键联接），又应按何种强度进行计算？ 答：点、线接触时应按接触强度进行计算；面接触应按挤压强度计算。 6.问：零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将如何变化？ 答：不变。 7.问：两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力是否相同？ 答：两零件的接触应力始终相同（与材料和几何尺寸无关）。 选择题 1、零件的形状、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
2、某齿轮工作时，轮齿双侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。 A.对称循环 B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、磙子碾压等处理后，其疲劳强度____。 A.增高 B.降低 C.不变 D.增高或降低视处理方法而定 4、某齿轮工作时，轮齿单侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。 A.对称循环 B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 5、零件的工作安全系数为_____。 A.零件的极限应力比许用应力 B.零件的极限应力比零件的工作应力