蜗杆传动作业

第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。

2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝5000N.m ，摩擦系数μ=0.15，可靠性系数f k =1.2，试确定螺栓直径。

3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝0.15，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行？题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。

为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm 。

试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。

5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，45=α。

结合面的摩擦系数为0.15，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。

试求螺栓的计算直径。

第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =1.5d ，工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

题5图第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。

求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。

解： db = d cosα= m z′cosα df = d -2 hf=(z′-2ha*-2 c*)m
由df ≥db ，有： z′≥2(ha*+2 c*) / (1 - cosα) =41.45（不能圆整）
∴ 当齿根圆与基圆重合时，z′=41.45； 当 z ≥ 42时，齿根圆大于基圆。
10-5 已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数 m=10mm，
解：1）确定传动类型
a = m ( z1+z2 ) /2 = 10 ( 12+12 ) /2 =120 < a′= 130mm 故此传动应为 正 传动。
2）确定两轮变位系数 α′ = arccos(a cosα/ a′) = arccos(120 cos20°/ 130) = 29.83° x1 + x2 = (z1+z2) (invα′-invα) / (2tanα)
10-2 设有一渐开线标准齿轮 z=20，m=8mm，α=20°，ha* =1，试
求：1)其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆上的曲率半径ρ、ρa 及齿顶圆压
力角αa ；2)齿顶圆齿厚 s a 及基圆齿厚 s b ；3）若齿顶变尖( s a =0)时，
齿顶圆半径 ra′又应为多少？并完成图示各尺寸的标注。 解：1）求ρ、αa 、ρa d = m z =8×20=160(mm) da= d +2 ha=(z+2ha*)m=(20+2×1)×8= 176(mm) db= d cosα= 160cos20°= 160×0.9397= 150.35(mm) ρ= rb tanα= 75.175 tan20°= 75.175×0.3640= 27.36(mm) αa =arccos( rb/ra )= arccos( 75.175/88 ) = arccos0.8543=31.32° ρa = rb tanαa =75.175tan31.32°= 75.175×0.6085=45.74(mm) 2）求s a 及s b sa=s(ra/r)-2ra(invαa-invα)= 8π/2×88/80-176×(inv31.32°-inv20°)

《机械原理》作业一1.[单选题]从平衡条件可知,动平衡转子___静平衡的。

A.一定是B.不一定是C.一定不是正确答案:——A——2.[单选题]已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动,法面模数mn=8mm,法面压力角an=20°,斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°,则斜齿轮上的节圆直径等于___mm。

A.170.27B.169.27C.171.27D.172.27正确答案:——A——3.[单选题]在两轴的交错角∑=90°的蜗杆蜗轮传动中,蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须___。

A.相反B.相异C.相同D.相对正确答案:——C——4.[单选题]一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合,它们的___必须相等A.直径B.宽度C.齿数D.模数正确答案:————5.[单选题]渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点___方向线之间所夹的锐角。

A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度正确答案:————6.[单选题]曲柄摇杆机构,____为主动件是存在死点的条件。

A.曲柄B.摇杆C.连杆正确答案:————7.[单选题]曲柄滑块机构通过___可演化成偏心轮机构。

A.改变构件相对尺寸B.改变运动副尺C.改变构件形状正确答案:————8.[单选题]渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮___上的压力角B.齿顶圆C.分度圆D.齿根圆正确答案:————9.[单选题]机构具有确定运动的条件是___。

A.机构的自由度大于零B.机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数C.机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D.前面的答案都不对正确答案:————10.[单选题]齿轮传动中___,重合度越大。

A.模数越大B.齿数越多C.中心距越小正确答案:————11.[多选题]当采用滚子从动件时,如发现凸轮实际廓线造成从动件运动规律失真,则应采取( )措施加以避免。

A.增大基圆半径B.正确的偏置从动件C.减小滚子半径D.减小基圆半径正确答案:————12.[多选题]凸轮机构的组成包括()A.凸轮B.从动件C.机架D.凸轮轴正确答案:————13.[多选题]机构中的运动副的元素包括( )。

第5章 思考题5-1 齿轮传动要匀速、连续、平稳地进行必须满足哪些条件?答 齿轮传动要均匀、平稳地进行，必须满足齿廓啮合基本定律．即i 12=ω1/ω2=O 2P ／O 1P ，其中P 为连心线O 1P 2与公法线的交点。

齿轮传动要连续、平稳地进行，必须满足重合度ε≥l ，同时满足一对齿轮的正确啮合条件。

5-2渐开线具有哪些重要的性质?渐开线齿轮传动具有哪些优点? 答：参考教材。

5-3具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点?答 若两齿轮传动的中心距刚好等于两齿轮节圆半径之和，则称此中心距为标准中心距．按此中心距安装齿轮传动称为标准安装。

（1)两齿轮的分度圆将分别与各自的节圆重合。

(2)轮齿的齿侧间隙为零。

(3)顶隙刚好为标准顶隙，即c=c*m=O.25m 。

5-4何谓重合度?重合度的大小与齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数h a *、顶隙系数c*及中心距a 之间有何关系?答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距p b 的比值εα。

称为齿轮传动的重合度。

重合度的表达式为：εα=[z 1(tan αal —tan α’)±z 2(tan αa2-tan α’)/2π由重合度的计算公式可见，重合度εα与模数m 无关．随着齿数z 的增多而加大，对于按标准中心距安装的标准齿轮传动，当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度εα=1.981 此外重合度还随啮合角α’的减小和齿顶高系数h a *的增大而增大。

重合度与中心距a 有关(涉及啮合角α’)，与压力角α、顶隙系数c*无关。

5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点?为什么说无论齿条是否为标准安装，啮合线的位置都不会改变?答 由于不论齿条在任何位置，其齿廓总与原始位置的齿廓平行．而啮合线垂直于齿廓，因此，不论齿轮与齿条是否按标准安装，其啮合线的位置总是不变的，节点位置确定，齿轮的节圆确定；当齿轮与齿条按标准安装时，齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。

4 即 i ( 1 ) 19
2
惰轮
Ⅳ 4
6
9
n
9
Ⅵ Ⅴ
Ⅲ 3
z z z z 3 5 7 9 z z z z 1 4 6 8
7
8
为正，首末两轮回转方向相同。 转向也可通过在图上依次画箭头来确定。 注：齿轮z2的大小对总传动比i19毫无影响，叫惰轮。
例题：在如图所示的轮系中，已知蜗杆的转速为
(顺 n 900 r / min 1
蜗杆蜗轮传动
1、用于降速传递交错轴 之间的回转运动和动力。
蜗杆主动、蜗轮从动。
2、蜗杆有左旋、右旋之 分，蜗轮的旋向与配对的 蜗杆相同。
旋向判别：以轴心线为界， 螺旋线相对轴线往左上升 为左旋；往右上升为右旋。
蜗杆分左旋和右旋
蜗杆还有单头和多头之分
左 旋
右 旋
3、蜗杆传动比： i=n1/n2=z2/z1 4、回转方向的判定： 右旋右手、左旋左手。 四指指向蜗杆回转 方向，蜗轮的回转方向 与大拇指指向相反。
主要缺点
有滑动，传动比不能保持恒定，外 廓尺寸大，带的寿命较短（通常为 3500h～5000h），由于带的摩擦 起电不宜用于易燃、易爆的地方， 轴和轴承上作用力大
链传动
虽然平均速比恒定，但运转时瞬时 速度不均匀，有冲击、振动和噪音， 寿命较低（一般为5000h～15000h）
齿轮传动
制造和安装精度要求较高，不能缓 冲，无过载保护作用，有噪音
n 1 至 轮 k 间 所 有 从 动 轮 齿 数 的 连 乘 积 1 轮 i 1 k n 1 至 轮 k 间 所 有 主 动 轮 齿 数 的 连 乘 积 k 轮
惰轮（Z4）只改变齿轮副中从动轮回转方向，不影响齿轮副传动比大小的齿轮。

楚雄高级技工学校教案纸列号共6页第2页教学过程及时间分主要教学内容及步骤配1 •蜗杆传动的特点1）•传动比大，结构紧凑。

用于传递动力时，i=8〜80,用于传递运动时, i可达1000。

2）.传动平稳，无噪声。

因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，相当于螺旋传动，同时啮合的齿数较多所以平稳性好。

3）.当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动能自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆，可起安全保护作用。

4）•传动效率低。

因为在传动中摩擦损失大，其效率一般为=0.7〜0.8，具有自锁性传动时效率=0.4〜0.5。

故不适用于传递大功率和长期连续工作。

5）.为了减少摩擦，蜗轮常用贵重的减摩材料（如青铜）制造，成本高。

2•蜗杆传动回转方向的确定（1）螺旋方向的判定蜗杆传动与斜齿轮传动一样，也有左旋与右旋之分。

蜗杆、蜗轮的螺旋方向可用右手法则判定：手心对着自己，四指顺着蜗杆（蜗轮）的轴线方向摆肩。

若啮合与右手拇指指向一致，该蜗杆（蜗轮）为右旋，反之为左旋。

（2）蜗轮旋转方向的判定蜗轮的旋转方向不仅与蜗杆的旋转方向有关。

蜗轮旋转方向的判定方法如下：当蜗杆是左旋（或右旋）时，伸出右手（或左手）半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，大拇指指向的相反方向就是蜗轮的旋转方向，蜗轮旋转方向判^定。

3 •蜗杆传动的主要参数蜗杆传动的设计计算中，均以主平面（通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面）的参数和几何关系为基准。

模数、压力角、螺旋升角入与蜗轮的分度圆螺旋角为了保证轮齿的正确啮合，蜗杆的轴向模数n x1应等于蜗轮的端面模数m2，蜗杆的轴向压力角x1应等于蜗轮的端面压力角t2，蜗杆分度圆上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两者螺旋方向相同。

蜗杆的轴向压力角x （蜗轮的端面压力角t ）为标准压力角20°0m xi=n ti= m xi= t2= =第3页教学过程及时间分主要教学内容及步骤配通常取蜗杆的头数乙=1〜4。

三、分析与思考题
13—26 滚动轴承共分几大类型？写出它们的类型代号及名称，并说明各类轴承受何种载荷（径向 或轴向） 。 答： 13—27 为什么 30000 型和 70000 型轴承常成对使用？成对使用时， 什么叫正装及反装？什么叫 “面 对面”及“背靠背”安装？试比较正装及反装的特点。 答：30000 型和 70000 型轴承只能承受单方向的轴向力，成对安装时才能承受双向轴向力。同时 这两类轴承的公称接触角 α 大于零，承受径向载荷时会产生内部轴向力，为避免轴在内部轴向力 作用下产生轴向移动，30000 型和 70000 型轴承通常应成对使用。 正装和反装是对轴的两个支承而言，两个支承上的轴承外套圈薄边相对（大口径）安装叫正装， 外套圈厚边相对（小口径）安装叫反装。 “面对面”和“背靠背”安装是对轴的一个支承而言，一 个支承上的两个轴承大口径相对为“面对面” 班 级 成 绩 安装，小口径相对为“背靠背”安装。 正装：轴热伸长可能会使轴承卡死； 姓 名 任课教师 反装：轴热伸长会使受载滚动体个数减少。
学
号
ห้องสมุดไป่ตู้
批改日期
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机械设计作业集解答 13—15 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的 D A 转速 B 当量动载荷 P C 轴径圆周速度 来选择。 D 内经与转速的乘积
二、填空题
13—16 说明下列型号滚动轴承的类型、内径、公差等级、直径系列和结构特点：6306、51316、 N316/P6、30306、6306/P5、30206,并指出其中具有下列特征的轴承： （1）径向承载能力最高和最低的轴承分别是 N316/P6 和 51316 ； （2）轴向承载能力最高和最低的轴承分别是 51316 和 N316/P6 ； （3）极限转速最高和最低的轴承分别是 6306/P5 和 51316 ； （4）公差等级最高的轴承是 6306/P5 ； （5）能承受轴向径向联合载荷的轴承是 30306 。 13—17 深沟球轴承和角接触球轴承在结构上的区别是深沟球轴承的外圈边沿两端厚度一样， 公称 接触角为 0；而角接触球轴承外圈边沿两端有厚薄之分，公称接触角不为 0 ， 在承受载荷上的区别是深沟球轴承可以承受不大的双向轴向力，而角接触球轴承只可承受单向轴 向力 。 13—18 对于回转的滚动轴承， 一般常发生疲劳点蚀破坏， 故轴承的尺寸主要按疲劳寿命计算确定。 13—19 对于不转、转速极低或摆动的滚动轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承的尺寸主要按 静强度 计算确定。 13—20 滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力特性为 规律性非稳定的脉动循环 ； 而固定套圈接触点的接触应力特性为 稳定的脉动循环 。 13—22 滚动轴承轴系支点轴向固定常用的三种结构形式是 双支点各单向固定（两端固定） 、 一支点双向固定，另一端支点游动（一端固定、一端游动） 、 两端游动支承（两端游动） 。 13—23 滚动轴承预紧的目的是 提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动 ， 所谓预紧，就是指 在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙。 13—24 滚动轴承的内径和外径的公差带均为精度不同数值较小的负偏差， 而且统一采用上偏差为 0 ，下偏差为 负值 的分布。 13—25 滚动轴承的密封的目的是为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流 失 ，滚动轴承常用的三种密封方法为 接触式密封（中低速） 、非接触式密封（高速） 、 混合式密 封（密封效果较好） 。

机械设计基础课程形成性考核作业一第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时,C、E、F力的指向可以假定,A、B、D、G力的指向不能假定;A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在___B___的方向上,使投影方程简便；矩心应选在__G___点上,使力矩方程简便;A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图;4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小;列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BC ααsin sin C A F F =⋅ C A F F =∑=0FyF F A =⋅αsin 2KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么答：当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动; 2．什么是运动副什么是高副什么是低副答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副;以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副;3．计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束;机构的自由度计算1n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 2n ＝5,P L ＝7,P H ＝0H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =7253⨯-⨯ 1= 1= C 处为复合铰链3n ＝7,P L ＝10,P H ＝0 4n ＝7,P L ＝9,P H ＝1H L P P n F --=23 H L P P n F --=23=10273⨯-⨯ =19273-⨯-⨯ 1= 2=E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度 C 处为复合铰链第3章 平面连杆机构1．对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取_ C __为机架,将得到双曲柄机构;A ．最长杆B ．与最短杆相邻的构件C ．最短杆D ．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型;答：a 双曲柄机构 b 曲柄摇杆机构 c 双摇杆机构 d 双摇杆机构3．在图示铰链四杆机构中,已知,l BC =150mm ,l CD =120mm,l AD =100mm,AD 为机架；若想得到双曲柄机构,求l AB 的最小值;解：要得到双曲柄机构,因此AD 杆必须为最短杆； 若AB 为最长杆,则AB ≥BC ＝150mm 若BC 为最长杆,由杆长条件得： CD AB BC AD l l l l +≤+mm l l l l CD BC AD AB 130=-+≥ 因此AB l 的最小值为130mm4．画出各机构的压力角传动角;箭头标注的构件为原动件;如下图：第4章 凸轮机构1．凸轮主要由_凸轮_,__推杆_和_机架_三个基本构件组成;2．凸轮机构从动件的形式有尖顶_从动件,_滚子_从动件和_平底_从动件; 3．按凸轮的形状可分为__盘形__凸轮、__圆柱_凸轮和_曲面_凸轮; 4．已知图示凸轮机构的偏心圆盘的半径R ＝25mm ,凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm ,滚子半径r T =5mm ;试求：1凸轮的基圆半径R O ＝2画出图示机构的压力角α 3推杆的最大行程H ＝4图示位置从动件的位移S=解：1mm r L R R T 15515250=+-=+-=23mm R r R L H T 3015515250=-++=-++=4mm L rT R S 98.25)(22=-+=第5章 其他常用机构1．常用的间歇运动机构有_棘轮机构__,_槽轮机构_和_不完全齿机构_等几种;2．螺纹的旋向有_左旋_和_右旋_,牙形有_三角形_,_矩形_,_梯形_,和_锯齿形_;3．螺纹的导程S 与线数n 及螺距P 之间的关系是什么答：导程S ：在同一螺纹线上相邻两螺纹牙之间距离;机械设计基础课程形成性考核作业二第六章 构件内力分析1．什么是构件的强度什么是构件的刚度强度是构件抵抗破坏的能力,满足强度要求是指在外力作用下构件不发生破坏;刚度是构件抵抗变形的能力,满足刚度要求是指在外力作用下构件的弹性变形量不超过允许的限度;2．画出图示各杆的轴力图,并计算最大轴力N max ;最大轴力KN N 40max = 最大轴力P N 3max =3．画出图示圆轴的扭矩图,已知M A =5kN ·m,M B =2kN ·m;4．画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并计算最大max Q 和max M ;abc1解：求支反力0=∑A M 024=-+F M R B0=∑B M 024=++-F M R A 25.6=A R kN 75.3=B R kN由 0=∑Y 得知 支反力计算无误;由几何关系我们得知求出几个重要点的剪力和弯矩值我们就可以画处图像;下面我们开始求在下列几处的剪力值：在A 点左截面,0=Q在A 点右截面,25.6==A R Q kN 在C 点左截面,25.6==A R Q kN 在C 点右截面,75.3-==B R Q kN 在B 点左截面,75.3-==B R Q kN在B 点右截面,0=Q 画出剪力图,如下图： 同理我们根据几何关系求处几处弯矩值： 在A 点,0=MKN R M A C 5.122=⨯=左 KN M R M A C 5.72=-⨯=右 在D 点,0=M 画出弯矩图,如下图：最大KN Q 25.6max = M KN M ⋅=5.12max2解：此题解法和上个题步骤基本相同,我们也可以用另外一种方法解题,下面我们用另外一种解法进行求解：求支反力∑=0AM 0224=⨯-q R B∑=0BM0224=⨯+-q R A10=A R kN 10=B R kN由∑=0Y 得知 支反力计算无误;由于各段受力情况不同可以分段求解 AC 段KN R Q A 10== x x R M A 10==CD 段：x x q R Q A 1020)1(-=--=22)1(5102/)1(--=--=x x x q x R M A DB 段：KN q R Q A 102-=-=4010)2(2+-=--=x x q x R M A根据上面所求函数我们画剪力和弯矩图如下最大KN Q 10max = M KN M ⋅=15max 同学可按第一题做法自己做一遍本题3解：求支反力∑=0A M 04322=-⋅-⋅qa l lq l R B∑=0B M 04122=⋅+-⋅-l ql qa l R A l qa ql R A 281-= lqa ql R B 283+=由∑=0Y 得知 支反力计算无误;根据几何关系我们知道剪力图AC 为一水平直线,CB 为一条斜线,我们求出关键的点就可以画出线图;在A 点稍左,0=Q在A 点稍右,=Q l qa ql R A 281-=在B 点稍左,lqa ql ql R Q A 2832--=-=在B 点稍右,0=Q 根据上面数值可做剪力图;根据几何关系,AC 段没有载荷作用,弯矩图为一条斜直线；在C 点有集中力偶,弯矩图有突变, CB 段有均布载荷作用,弯矩图是一条抛物线;为了做弯矩图,只需求出梁在下面各截面处的弯矩值：在点A, 0=M在C 点左截面 2161222qa ql l R M A -=⋅=在C 点右截面 21612222qa ql qa l R M A +=+⋅=在点B, 0=M此外由剪力图知道,在CB 段内有一截面的剪力为零,这个截面的弯矩是梁CB 段内弯矩的极值;即该点的剪力Q D ＝0,令点D 的坐标为x,,即：0)2/(=--=l x q R Q A D 得 la l x 285-=此点的弯矩值为： 2)2/(22l x q qa x R M A D--+=24222831289lqa qa ql ++= 根据上面数值可做剪力图弯矩图如下：最大=m axQ l qa ql 283-- KN m ax M 24222831289lqa qa ql ++=第7章 构件的强度和刚度1．在作低碳钢的拉伸试验时,整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,缩径断裂阶段;2．通常塑性材料的极限应力取_屈服极限_,脆性材料的极限应力取_强度极限_;3．如图7-35所示变截面杆AC,在A 、B 两处分别受到50kN 和140kN 的力的作用,材料E ＝200GPa;试求：1画出轴力图；2求各段正应力；3求总变形量;解：12AB 段MPa A F 10010510502311-=⨯⨯-==σ BC 段MPa A F 90101010902322=⨯⨯==σ 3AB 段：mm EA l F l N 5.05001020010001050331111-=⨯⨯⨯⨯-==∆缩短 BC 段mm EA l F l N 45.010001020010001090332222=⨯⨯⨯⨯==∆伸长mm l l l 05.045.05.021-=+-=∆+∆=缩短4．一矩形截面梁,承受载荷F=10KN,材料的许用应力σ=160MPa,试确定横截面尺寸;解：求支反力; ∑=0BM 012=⨯+⨯-F R A∑=0AM012=⨯+⨯F R BKN R A 5= KN R B 5= m KN M ⋅=5max[]σσ≤⋅==652max bhm KN W M []σ≤⨯⨯=⨯⨯⨯362641056)2(1056bb b []mm b 3616041056410563636=⨯⨯⨯=⨯⨯≥σ 截面宽b ＝36mm 高h ＝2b ＝72mm5．如图所示的圆形横截面的梁,承受载荷F ＝10kN,M ＝20kN ·m,梁长a ＝2m,材料的许用应力σ＝160MPa,试求：1梁A 、B 端的约束力； 2画出剪力图和弯矩图； 3若d ＝70mm,校核梁的强度;解：1求约束力∑=0BM 024=+⨯+⨯-M F R A∑=0AM024=+⨯-⨯M F R BKN R A 10= 0=B R2画剪力图,弯矩图：3MPa W M 5943270102036max =⨯⨯==πσ＞[]σ 所以此梁不安全;机械设计基础课程形成性考核作业三第8章 齿轮传动1．渐开线齿廓形状取决于_____C___直径大小;A ．节圆B ．分度圆C ．基圆D ．齿顶圆2．对于标准直齿圆柱齿轮,决定齿廓形状的基本参数是__齿数_,_压力角_,_变位系数_;3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的___法面__模数和__法面压力角__都相等,齿轮的__螺旋角相等__角相等、旋向__相反__;4．采用展成法加工正常齿齿轮时,不发生根切的最少齿数是___17____ 5．一对齿轮啮合时,两齿轮的___C_____始终相切; A ．分度圆 B ．基圆 C ．节圆 D ．齿根圆6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径d a1＝77.5mm,齿数z 1＝29;现要求设计一个大齿轮与其相啮合,传动的安装中心距a ＝145mm,试计算这个大齿轮的主要尺寸;分度圆直径d 2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2解：m ha z d a *)2(11+=mm m 5.2=∴2/)(21z z m a +=mm z 872=∴ mm mz d 5.217875.222=⨯== mm m ha z d a 5.222*)2(22=+= mm m c ha z d f 25.211*)2*2(22=--= mm d d b 38.204cos 2==α7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示,高速级m n ＝3mm,β1＝15°Z 2＝51；低速级m n ＝5mm,Z 3＝17试问：1低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反 2低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消解：1低速级斜齿轮旋向为左旋,才能使中间轴上两齿轮轴向力相反; 22312ββtg F tg F t t =332222d T F d T F II t II t ==212322ββtg d T tg d T IIII = → 3322211cos 2cos Z m tg Z m tg n n ββββ⨯=⨯223312sin sin Z m Z m n n ⨯=ββ≈2β°8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动,已知小齿轮材料为45钢,调质处理,大齿轮材料为ZG45,正火处理,已知传递功率P l ＝4kW,n 1＝720r/min,m ＝4mm,z l ＝25,z 2＝73,b 1=84mm,b 2=78mm,双向运转,齿轮在轴上对称布置,中等冲击,电动机驱动;试校核此齿轮传动的强度;解：小齿选用45号钢,轮调质处理,查表硬度220HBS 大齿轮ZG45 硬度180HBC查表得 MPa F 1901lim =δ MPa F 1402lim =δMPa H 5551lim =δ MPa H 4702lim =δ查表得：1.1=H S 4.1=F S[]MPa S HHlin H 5.5041.155511===σσ []MPa S HHlin H 3.4271.147022===σσ []MPa S FFlin F 7.1354.119011===σσ []MPa S F Flin F 1004.114022===σσ 计算转矩： mm N T ⋅⨯=⨯⨯=461103.572041055.9 由于原动机为电动机,中等冲击,对称布置,故得K=由于是闭式齿轮, 我们先较核齿面接触疲劳强度,我们按标准中心距进行较核：mm z z m a 1962/)(21=+= 92.2257312===z z u ∴3.4277.221)1(3552231〈=+=MPa a ub u KT H σ 安全下面,我们再较核齿根弯曲疲劳强度; 查表得：22.41=FS Y 88.32=FS Y[][]222111z Y z Y F FS F FS σσ>∴MPa z m b Y KT FS F 2.172122111==δ＜100 ＜7.135安全第9章 蜗杆传动1．为什么将蜗杆分度圆直径d l 规定为蜗杆传动中的标准参数为便于加工蜗轮刀具的标准化,一般将蜗杆的分度圆直径规定为标准值;2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1,却不能以i＝d2/d1来表示因为蜗轮蜗杆传动的传动比与蜗杆的直径无关;3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件;试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向,并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向;a bab第10章作业题1．图示所示轮系,已知Z 1=18、Z 2=20、Z 2'=25、Z 3=25、Z 3'=2、Z 4=40,求该轮系的传动比,并判断蜗轮4的转向;解：i ＝2222518402520''321432=⨯⨯⨯⨯=z z z z z z 转向：逆时针 2．在图示轮系中,已知z 1、z 2、z 2'、z 3、z 4、 z 4'、 z 5、 z 5'、z 6; 求传动比i 16;解：'''543216543216z z z z z z z z z z i =3．如图所示的轮系,已知,15,30,15,25,1533221=====''z z z z z 2,3044=='z z 右旋,4,20,6055mm m z z ==='若min /5001r n =,求齿条6线速度v 的大小和方向;200'''4321543251===z z z z z z z z n n i min /5.215r in n ==s mm s m n mz n d v /5.10/0105.010006010006055556''==⨯=⨯=ππ4．图示行星轮系,已知Z 1 = Z 2’ = 41,Z 2 = Z 3 = 39,试计算传动比 i H1;解：16811521'21323113==--=z z z z n n n n i H H H由于轮3为固定轮即03=n ,'1121321113z z z z i n n i HH H -=-==＝1681160414139391=⨯⨯- 51.10/111==H H i i机械设计基础课程形成性考核平时作业四第11章 带传动1．带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么对传动各有什么影响由于带是弹性体,带紧边与松边拉力不同,由于带的弹性变形量的变化而引起的带与带轮间的相对滑动;打滑是带传递的圆周力大于带能传递的最大有效圆周力,引起的带在带轮上全面滑动的;弹性滑动将引起：1降低传动效率；2从动轮的圆周速度低于主动轮,造成传动比误差； 3带的磨损； 4发热使带温度升高;打滑造成带的磨损加剧,无法传递动力,致使传动失效;2．试分析增速带传动工作时,其最大应力在哪里 带紧边刚绕出小带轮处3．V 带传动n 1=1450r/min,f v =,包角α＝150°,预紧力F 0=360N;试问： 1该传动所能传递的最大有效拉力是多少 2若d 1=100mm,其传递的最大转矩为多少3若传动的效率为,弹性滑动忽略不计,从动轮输出功率为多少解：1N e e F F f f 7.1801120max =+-=αα2mm N Fd T .903521007.18021=⨯==3s m n d v /6.710006011=⨯=πkW Fv P 304.195.06.77.180=⨯⨯==η 第12章 联 接1．普通平键的截面尺寸b ×h 按__轴径_选取,长度L 按_轮毂的长度_确定; 2．花键联接的主要类型有_矩形_花键、_渐开线_花键和_三角形_花键; 3．为什么多数螺纹联接工作前均要预紧如何控制预紧力螺纹联接的主要防松方法有哪些预紧的目的是为了增加联接的刚性、紧密性和防松能力; 用测力矩扳手和定力矩扳手 机械防松 摩擦防松 其他防松第13章 轴1．按轴的受力分类,轴可以分为__心_轴、__转轴__和___传动轴____; 2．请判断图示四个轴中,哪一个轴的结构有错误,出现的是什么错误,应如何改正;a b c dC 轴承无法拆卸,应将轴肩高度低于轴承内圈;第14章轴承1．写出下列轴承代号表示的内容,说明该轴承适用的场合;7208,32314,6310／P5,7210B,N22222．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装;常温下工作;工作中有中等冲击;转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是Fr I＝3400N,Fr II＝1050N,轴的轴向载荷Fa ＝870N,方向指向轴承2,试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命;解：N R S 2312340068.068.011=⨯== N R S 714105068.068.022=⨯== 87023121+=+a F S ＞N 714 ∴左边轴承被放松,右边轴承被压紧; N S A 231211== N F S A a 318212=+=e R A ===68.03400231211 98.21050312822==R A ＞e 通过查表 ∴11=x 01=y 44.02=x 19.12=y ∴KN A Y R x P 340011111=+= KN A Y R x P 3.418422222=+=2P 大 ,我们用它计算 查表得 KN C 30500= 5.1=p f ξ)(60106h 10Pf C f n L p t ==1060h第15章 联轴器与离合器联轴器与离合器的主要功用和区别是什么答：联轴器和离合器主要都是用来联接两轴并传递扭矩,用联轴器联接的两根轴,只有机器停止运转后,经过拆卸才能分离,而用离合器联接的两根轴在运转过程中能随时根据需要结合或分离;。

机械设计基础课程形成性考核作业（一）第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时,__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定.A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上,使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上,使力矩方程简便.A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图。

4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒。

求两吊杆的受力的大小。

解：受力分析如下图列力平衡方程：∑=0Fx又因为 AB=BCααsin sin C A F F =⋅C A F F =∑=0FyF F A =⋅αsin 2KN FF F B A 40sin 2===∴α第2章 常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副。

以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。

3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

(1）n ＝7,P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0H L P P n F --=23H L P P n F --=2310273⨯-⨯7253⨯-⨯C 处为复合铰链（3）n ＝7,P L ＝10，P H ＝0 （4)n ＝7，P L ＝9，P H ＝1H L P P n F --=23H L P P n F --=2310273⨯-⨯19273-⨯-⨯E 、E ’有一处为虚约束F 为局部自由度C 处为复合铰链第3章 平面连杆机构1．对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时，若取_C_为机架,将得到双曲柄机构。

机械设计基础作业410 齿轮传动思考题10-1 齿轮传动中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，对于一般的闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？10-2 在齿轮传动设计时，提高齿轮的疲劳强度的方法有哪些？10-3 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？10-4 如何确定齿轮传动中的许用接触强度和许用弯曲强度值？10-5 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？10-6 齿轮传动设计的流程怎样？如何用框图表示？10-7 在齿轮结构设计时，齿轮的结构主要由什么参数决定？习题10-1 有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率P，若通过热处理方法提高材料的力学性能，使大、小齿轮的许用接触应力[σH2]、[σH1]各提高30%，试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭距和允许传递的功率可提高百分之几？10-2 单级闭式直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮的材料为45钢调质处理，大齿轮的材料为ZG270-500正火，P=7.2kW，n1=960r/min，m=4mm，z1=25，z2=73，b1=84mm，b2=78mm，单向转动，载荷有中等冲击，用电动机驱动，试验算此单级传动的强度。

10-3 已知开式直齿圆柱传动i=2.3，P=3.2kW，n1=150r/min，用电动机驱动，单向转动，载荷均匀，z1=21，小齿轮为45钢调质，大齿轮为45钢正火，试计算此单级传动的强度。

10-4 已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比i=3.6，n1=1440r/min，P=25kW，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，采用硬齿面材料。

试设计此齿轮传动，校核齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。

题图10-5 题图10-610-5 在题图10-5中，当轮2为主动时，试画出作用在轮2上的圆周力F t2、轴向力F a2和径向力F r2的作用线和方向。

机械基础概论一、判断( )1.一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成;( )2.机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端;( )3.机器的传动部分都是机构;( )4.机构是具有确定相对运动的构件组合;( )5.构件可以由一个零件组成,也可以由几个零件组成;( )6.整体式连杆是最小的制造单元,所以它是零件而不是构件;( )7.连杆是一个构件,也是一个零件;( )8.减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件;二、选择1、组成机器的运动单元体是什么A、机构B、构件C、部件D、零件2、机器与机构的本质区别是什么A、是否能完成有用的机械功或转换机械能B、是否由许多构件组合而成C、各构件间能否产生相对运动D、两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述A、构件是机器零件组合而成的;B、构件是机器的装配单元C、构件是机器的制造单元D、构件是机器的运动单元4、下列实物中,哪一种属于专用零件A、钉B、起重吊钩C、螺母D、键5、以下不属于机器的工作部分的是A、数控机床的刀架B、工业机器人的手臂C、汽车的轮子D、空气压缩机三、填空1、根据功能,一台完整的机器是由、、、、五部分组成的;车床上的主轴属于部分;2、机构是能实现运动的或的系统;3、机械中不可拆卸的基本单元称为 ,它是的单元体;4、机械中制造的单元称为 ,运动的单元称为 ,装配的单元称为 ;5、从观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为模块二-机械工程材料一、填空题1.钢中所含有害杂质元素主要是、;2.渗碳零件一般选用钢或钢;3.低碳钢是含碳量％的钢;高碳钢是含碳量％的钢;4.整体热处理分为、、和;5.硫、磷在钢中是元素;6.渗碳零件一般选用钢或钢;7.灰铸铁中由于石墨的存在降低了铸铁的,但使铸铁具有良好的、、、及低的性;8.σS表示,σb表示,δ表示,Ψ表示;二、判断题1.工业纯铜中杂质含量越低,其导电性、导热性就越好;2.3Cr2W8V是热作模具钢,一般用来制作热作模具;3.磷在钢中是有益元素,它能使钢的脆性下降;4.低合金钢是指合金元素总含量小于5％的合金钢;5.高碳钢可以用正火代替退火,以改善其切削加工性;6.GCr15钢是滚动轴承钢,其铬的质量分数是15％;7.硫在钢中是有益元素,它能使钢的脆性下降;8.滚动轴承钢GCr15中铬的质量分数是％;9.工业纯铝比铝合金具有更高的硬度;10.Cr12MoV A钢是冷作模具钢,一般用来制作冷作模具;三、选择题1．合金渗碳钢渗碳后必须进行才能达到表面硬而耐磨的目的;A、淬火＋高温回火；B、淬火＋中温回火；C、淬火＋低温回火2．调质处理就是的热处理;A、淬火＋高温回火；B、淬火＋中温回火；C、淬火＋低温回火3．选择制造下列零件的材料：机床床身；汽车后桥外壳；柴油机曲轴A、KT350-10；B、HT300；C、QT700-24．某一材料的牌号为T2,它是;A、1号纯钛；B、含碳量为1％的碳素工具钢；C、2号工业纯铜5．T12A钢常用的预备热处理工艺是;A、完全退火；B、正火；C、球化退火6．拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的;A、屈服强度；B、抗拉强度;7．测定淬火钢件的硬度,一般常选用来测试;A、布氏硬度计；B、洛氏硬度计;8．在下列三种钢中, 钢的弹性最好；钢的硬度最高；钢的塑性最好;A．T12； B．15； C．65;9．选择制造下列零件的钢材：冷冲压件用；齿轮用；小弹簧用 ;A．08； B．70； C．45;10．选择制造下列工具所用的钢材：木工工具用；锉刀用；手锯锯条用 ;A．T8A； B．T10； C．T12四、解释牌号1.Q235-A：2.20：3.65Mn：4.T8：5.T12A：6.08F：7.ZG270-500：模块三常用机构和机械传动3-2平面连杆机构一、填空题1.平面连杆机构由一些刚性构件用__ __副和副相互联接而组成;2.在铰链四杆机构中,能作整周连续旋转的构件称为 ,只能来回摇摆某一角度的构件称为__________,直接与连架杆相联接,借以传动和动力的构件称为__________,不与机架直接联接的构件称为__________;3.铰链四杆机构的三种基本形式是__________机构,__________机构,__________机构;4.在曲柄摇杆机构中,以曲柄为原动件时, __________出现曲柄与机架共线位置;5.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是__________位置;二、选择题1.平面连杆机构当急回特性系数K__________时,机构就具有急回特性;A、 >1B、 =1C、 <12.铰链四杆机构中,若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和,则机构有__________;A、一个曲柄B、两个曲柄C、两个摇杆3.家用缝纫机踏板机构属于__________;A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构4.对心曲柄滑块机构曲柄r与滑块行程H的关系是__________;A、 H=rB、 H=2rC、 H=3r5.内燃机中的曲柄滑块机构工作时是以__________为主动件;A、曲柄B、连杆C、滑块6.右图四杆机构各杆长A、=350, B、=550 , C、=200,D、=700长度单位, 试回答：当取D为机架时机构__________；当取C为机架时机构__________;A、有一个曲柄B、有两个曲柄C、有两个摇杆7.平面四杆机构中各构件以__________相联接;A、转动副B、移动副C、螺旋副8.在曲柄摇杆机构中,摇杆的极限位置出现在__________位置;A、曲柄与连杆共线B、曲柄与机架共线C、曲柄与摇杆共线9.以摇杆为原动件时,曲柄摇杆机构在__________位置出现死点;A、曲柄与连杆共线B、曲柄与机架共线C、曲柄与摇杆共线三、判断题( )1.平面连杆机构各构件运动轨迹都在同一平面或相互平行的平面内;( )2.曲柄摇杆机构的摇杆两极限位置间的夹角称为极位夹角;( )3.在曲柄摇杆机构中,摇杆的极限位置出现在曲柄与机架共线处;( )4.机构在死点位置会产生自锁现象,因此设计机构时应避免死点位置; ( )5.若K=1,曲柄摇杆机构中摇杆的两端点铰链位置和曲柄回转中心必共线; 四．简答题试判断铰链四杆机构的类型;3-3-4 凸轮机构和间歇运动机构一、填空题1.凸轮机构主要是由__________、__________和固定机架三个基本构件所组成;2.按凸轮的外形,凸轮机构主要分为__________凸轮和__________凸轮两种基本类型;3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有__________、__________和平底三种;4.__________机构将周转运动变为单向间歇运动;5.将__________运动变为单向间歇运动的机构是棘轮机构;6.用调整原动件的__________等方法可调整棘轮机构棘轮的转动角度;二、选择题1.凸轮机构的移动式从动杆能实现__________;A、匀速、平稳的直线运动B、简偕直线运动C、各种复杂形式的直线运动2.凸轮与从动件接触处的运动副属于__________;A、高副B、转动副C、移动副3. 要使常用凸轮机构正常工作,必须以凸轮__________;A、作从动件并匀速转动B、作主动件并变速转动C、作主动件并匀速转动4.在要求__________的凸轮机构中,宜使用滚子式从动件;A、传力较大B、传动准确、灵敏C、转速较高机构将往复摆动变为单向间歇运动;A、棘轮B、槽轮C、凸轮6.槽轮机构将__________运动变为单向间歇运动;A、往复运动B、往复摆动C、周转三、判断题( )1.圆柱凸轮机构中,凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动;( )2.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮;( )3.凸轮机构的等加速等减速运动,是从动杆先作等加速上升,然后再作等减速下降完成的;( )4.凸轮压力角指凸轮轮廓上某点的受力方向和其运动速度方向之间的夹角;( )5.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的;3-5螺旋传动一、填空题1.螺纹按照其用途不同,一般可分为___________和__________两大类;2.螺旋传动常将主动件的匀速转动转换为从动件的运动;3.滚珠螺旋传动内、外螺纹面之间的相对运动为摩擦;二、选择题1.螺纹的公称直径管螺纹除外是指它的__________;A、内径D、1B、中径D、2C、外径D、2.螺纹标记M24-2表示__________;A、普通螺纹,公称直径为24mm,螺距2mmB、细牙螺纹,公称直径24mm,螺距2mmC、普通螺纹,公称直径为24mm,螺距2mm,3级精度D、普通螺纹,公称直径为24mm,2级精度3.螺纹标记M24×2表示__________;A、普通螺纹,公称直径为24mm,2级精度B、细牙螺纹,公称直径24mm,2级精度C、普通螺纹,公称直径24mm,双线,3级精度D、细牙螺纹,公称直径24mm,螺距2mm,3级精度4.普通螺纹的公称直径是指A、大径B、小径C、中径D、顶径5.螺纹按用途可分为螺纹两大类;A、左旋和右旋B、外和内C、联接和传动D、普通传动和差动传动6.以下项属于螺母不动,螺杆回转并作直线运动的情况;A、千分尺中的螺旋机构B、车床中带动大拖板运动的丝杠与开合螺母C、应力试验机上观察镜螺旋调整装置D、牛头刨床工作台的丝杠与螺母三、判断题正确的在括号内打“-”,错误的打“+”( )1.螺纹轴线铅垂放置,若螺旋线左高右低,可判为右旋螺纹;( )2.普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的基本尺寸;( )3.传动螺纹大多数是单线普通三角螺纹,而且是单线;( )4.螺旋传动,通常是将直线运动平稳地变换成旋转运动;( )5.螺旋传动只能得到精密位移,而不能得到转动的结果;3-6 齿轮传动一、填空题1.基圆越大,渐开线越__________;2.__________齿轮是用来传递两相交轴之间的转动运动的;3.渐开线标准齿轮的正确啮合条件是__________;4.__________的大小决定了渐开线的形状5.齿轮常见的实效形式是__________、__________、__________、__________、__________五种;6.蜗杆传动是用来传递两__________轴之间的运动;二、选择题1.渐开线形状决定__________的大小;A、展角B、压力角C、基圆2.基圆越小渐开线越__________;A、平直B、弯曲C、不一定怎样变化3.斜齿轮的标准模数和压力角在__________上;A、端面B、法面C、轴面4.渐开线齿轮传动的啮合角等于__________圆上的压力角;A、分度圆B、节圆C、基圆5.齿轮连续传动的条件是重合度__________;A、小于B、等于C、大于等于16.圆锥齿轮是用来传递的__________轴之间的转动运动的;A、平行B、相交C、交错7.圆锥齿轮的标准参数在__________面上;A、法B、小端C、大端8.在机械传动中,理论上能保证瞬时传动比为常数的是__________;A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、摩擦轮传动9.在机械传动中,传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是__________;A、带传动B、摩擦轮传动C、链传动D、齿轮传动10.成本较高,不宜用于轴间距离较大的单级传动是__________;A、带传动B、链传动C、齿轮传动11.蜗杆传动常用于__________轴之间传递运动的动力;A、平行B、相交C、交错D、垂直交错12.蜗杆传动的主要优点是__________;A、传动比大B、功率大C、结构简单D、制造成本低13.蜗杆传动的主平面是__________平面;A、垂直于蜗杆轴线并通过蜗轮轴线B、垂直于蜗杆轴线并通过蜗杆轴线C、蜗杆的端面D、蜗轮的端面三、判断题( )1. 渐开线的形状决定于基圆的大小;( )2. 基圆越大,渐开线越弯曲;( )3. 渐开线齿轮传动的啮合角等于节圆上的压力角;( )4. 圆锥齿轮是用来传递两相交轴之间的转动运动的;( )5. 齿轮连续传动的条件是重合度大于1;( )6.标准齿轮以标准中心距安装时,分度圆与节圆重合; ( )7.渐开线标准齿轮的正确啮合条件是模数相等; ( )8.蜗杆机构中,蜗轮的转向取决于蜗杆的旋向和蜗杆的转向; ( )9.利用蜗杆传动可获得较大的传动比,且结构紧凑,传动平稳,但效率较低,又易发热;( )10. 普通蜗杆传动的正确啮合条件是法面模数和压力角分别相等;四、简答题1. 标准直齿轮、斜齿轮、锥齿轮的正确啮合条件是什么2. 什么是渐开线标准齿轮的基本参数它的齿廓形状取决于哪些基本参数五、计算1. 技术革新需要一对传动比为3的直齿圆柱齿轮,现找到两个齿形角为20°的直齿轮,经测量齿数分别为z 1=20,z 2=60,齿顶圆直径d a1=66mm,d a2=186mm,试问这两个齿轮是否能配对使用1分为什么6分2. 在技术革新中,拟使用现有的两个正常齿制的标准直齿圆柱齿轮,已知齿轮齿数z 1=22,z 2=98,小齿轮齿顶圆直径d a1=240mm,大齿轮全齿高h=因大齿轮太大,不便测其齿顶圆直径,试问这两个齿轮是否能配对使用1分为什么6分一、填空题1.对基本轮系,根据其运动时各轮轴线位置是否固定可将它分为 ___和__________两大类;二、分析计算题1. 图所示的轮系中,设蜗杆1为右旋,转向如图所示,1z =2,2z =40, 2z ' =18,3z =36,3z ' =20,4z =40, 4z ' =18 ,5z =45;若蜗杆转速1n =10r ／min,求内齿轮5的转速5n 和转向;2. 如图所示定轴轮系中,已知各轮齿数z 1=15,z 2=25,z 3=14,z 4=20,z 5=14,z 6=20,z 7=30,z 8=40,z 9=2,z 10=60;n 1=200r/min,试求：传动比i 1 10和n 10一、填空题1.一般带传动的工作原理是利用__________传递运动和动力;2.当机器过载时,带传动发生__________现象,这起到了过载安全装置的作用;3.在其它条件相同的情况下,包角越大,带传动所能传递的功率__________;4.带传动的主要失效形式为__________和__________两种;5.从结构上看,带轮由__________、轮辐和__________三部分组成;二、选择题1.带传动主要是依靠__________来传递运动和功率的;A、带和两轮之间的正压力B、带和两轮接触面之间的摩擦力C、带的紧边拉力D、带的初拉力2.与齿轮传动和链传动相比,带传动的主要优点是__________;A、工作平稳,无噪音B、传动的重量轻C、摩擦损失小,效率高D、寿命较长3.V带传动中,带截面楔角为40°,带轮的轮槽角应__________40°A、大于B、等于C、小于4.带传动工作时产生弹性滑动是因为__________;A、带的预紧力不够B、带的紧边和松动拉力不等C、带绕过带轮时有离心力D、带和带轮间摩擦力不够5.带传动打滑总是__________;A、在小轮上先开始B、在大轮上先开始C、在两轮上同时开始三、判断题( )1.V带即可用于开口传动,又可用于交叉传动或半交叉传动;( )2.包角是带传动的主要参数之一,一般包角越大,带越能传递的功率就越大; ( )3.带传动的传动比越大,其包角就越大;( )4.由于带传动有可能出现打滑现象,它不能保证准确的传动比;( )5.带传动中,带的最大应力发生在紧边与两个带轮的接触处;四、简答题带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的它们对传动有何影响是否可以避免4-1键联接一、填空题1.键联接主要是用来实现轴与轴上零件的____________以传递扭矩;2.键联接有____________联接和____________联接之分;3.半圆键的优点是可在糟中____________以适应轮毂底面便于装配;4.花键联接即可以用作____________联接,又可以用作____________联接;5.销按形状可分为____________和____________两种;二、选择题1.键联接的主要作用是使轴与轮毂之间____________;A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿轴向可做相对滑动并具有导向作用C、沿周向固定并传递扭矩D、安装与拆卸方便2.能构成紧键联接的两种键是____________;A、楔键和半圆键B、平键和切向键C、半圆键和切向键D、楔键和切向键3.楔键联接的缺点是____________;A、键的斜面加工困难B、键安装时易损坏C、键装入键槽后,在轮毂中产生初应力D、轴和轴上零件的对中性差4.沿工作长度具有不变截面的键是____________;A、普通楔键B、切向键C、平键D、半圆键5.半圆键和切向键的应用场合是____________;A、前者多用来传递较大转矩,后者多用来传递较小转矩B、前者多用来传递较小转矩,后者多用来传递较大转矩C、两者都用来传递较小转矩D、两者都用来传递较大转矩三、判断题( )1.键是用于联接轴与轴上零件和周向固定,它允许传递扭距,一般不允许传递轴向力;( )2.导向平键是利用键的上面与轮毂之间的动配合关系来导向的;( )3.平键是利用键的侧面来传递载荷的;它安装时无径向作用力,定心性能较好; ( )4.切向键是靠上、下表面与轮毂和轴之间的摩擦力传递载荷;它即可传递周向扭距,又可传递较小的轴向力;( )5.花键主要用于定心精度要求高,载荷大或有滑移的联接中;4-2 螺纹联接一、填空题1.螺纹联接的自锁条件是_______________;2.螺纹联接的主要类型有________________________、_______________、_______________和_______________四项;3.联接螺纹常采用_______________,传动螺纹常采用_______________;二、选择题1.螺栓联接是一种_______________;A、可拆联接B、不可拆零件C、具有防松装置的为不可拆联接,否则为可拆联接D、具有自锁性能的为不可拆联接,否则为可拆联接2._______________不能作为螺栓联接优点;A、构造简单B、装拆方便C、联接可靠D、在变载荷下也具有很高的疲劳强度E、多数零件已标准化,生产率高,成本低廉3.用于联接的螺纹牙形为三角形,这是因为其_______________;A、螺纹强度高B、传动效率高C、防振性能好D、螺纹副的摩擦属于楔面摩擦,摩擦力大,自锁性好4.在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是_______________;A、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹5.在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是_______________;A、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹6.螺纹联接防松的根本问题在于_______________;A、增加螺纹联接能力B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度三、判断题( )1.三角形螺纹的牙型角比梯形的大,所以效率较低;( )2.在机械制造中广泛采用的是左旋螺纹;( )3.普通细牙螺纹的螺距和升角均小于粗牙螺纹,较适用于精密传动;( )4.螺钉与螺栓联接的主要差别是被联接件上必须加工螺纹孔;( )5.螺栓与螺母的旋合圈数越多,同时受载的螺纹圈数就越多,这可提高螺纹的承载能力,故如果结构允许,螺母的厚度越大越好;4-3轴联接一、填空题1.按载荷分类,轴可以分为____________、____________和____________;2.根据承载情况,自行车前轴为____________轴,中轴为____________轴,后轴为____________轴;3.转轴所受的载荷类型是____________,心轴所受载荷类型是____________,传动轴所受载荷类型是____________;4.为了便于安装轴上零件,轴端及各个轴段的端部应有____________;5.用弹性挡圈或紧定螺钉作轴向固定时,只能承受____________轴向力;二、选择题1.工作时承受弯矩并传递扭距的轴,称为____________;A、心轴B、转轴C、传动轴2.工作时只受弯矩,不传递扭距的轴,称为____________;A、心轴B、转轴C、传动轴3.工作时以传递扭距为主,不承受弯距或弯距很小的轴,称为____________;A、心轴B、转轴C、传动轴4.自行车轮的轴是____________;A、心轴B、转轴C、传动轴5.当采用轴肩作轴向定位时,为了使零件能靠紧定位面,轴肩根部的圆角半径应____________零件的倒角;A、大于B、小于C、等于6.轴肩高度应____________滚动轴承内圆厚度,以便拆卸轴承;A、大于B、小于C、等于7.当轴上零件不受轴向力作用时该零件轴向____________;A、不需固定B、只需一端固定C、两端均需固定三、判断题( )1.采用适当的热处理方法提高轴的硬度是有助于提高轴的刚度;( )2.合金钢对应力集中较敏感,设计合金钢轴时更应注意从结构上避免应力集中; ( )3.为了便于轴上零件的拆装,轴常做成阶梯形,中间粗两端细;( )4.轴肩的主要作用是实现轴上零件的轴向定位;( )5.一根轴上不同轴段上键槽尺寸尽量统一,并排布在同一母线方向上;。

机械力学及机械设计(高起专)阶段性作业3总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 为了减少蜗轮滚刀型号，有利于刀具标准化，规定_____为标准值。

(5分)(A) 蜗轮齿数(B) 蜗轮分度圆直径(C) 蜗杆头数(D) 蜗杆分度圆直径参考答案：D2. 在蜗杆传动中，引入蜗杆直径系数q的目的在于_____。

(5分)(A) 有利于蜗杆尺寸参数的计算(B) 有利于采用标准模数(C) 有利于加工蜗轮的刀具标准化(D) 易于实现中心距标准化参考答案：C3. 一对齿面硬度HBS≤350的齿轮传动,当两轮用相同钢材制造时,一般将_____处理.(5分)(A) 小齿轮表面淬火,大齿轮调质(B) 小齿轮表面淬火,大齿轮正火(C) 小齿轮调质,大齿轮正火(D) 小齿轮正火,大齿轮调质参考答案：C4. 增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起_____。

(5分)(A) 重合度减小，轴向力增加(B) 重合度减小，轴向力减小(C) 重合度增加，轴向力减小(D) 重合度增加，轴向力增加参考答案：D5. 在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径，将使_____。

(5分)(A) 传动效率提高，蜗杆刚度降低(B) 传动效率降低，蜗杆刚度提高(C) 传动效率和蜗杆刚度都提高(D) 传动效率和蜗杆刚度都降低参考答案：B6. 同精度的齿轮传动，载荷系数K与_____有关。

(5分)(A) 圆周速度(B) 大齿轮在轴上相对于轴承的位置(C) 传动超载(D) 原动机及工作机器的性能和工作情况参考答案：D7. 在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽，原因是_____。

(5分)(A) 提高小齿轮齿面接触强度(B) 提高小齿轮齿根弯曲强度(C) 补偿安装误差，保证全齿宽接触(D) 减少小齿轮载荷分布不均参考答案：C8. 带传动工作时产生弹性滑动是因为_____。

(5分)(A) 带的预紧力不够(B) 带和带轮间摩擦力不够(C) 带绕过带轮时有离心力(D) 带的紧边和松边拉力不等参考答案：D9. 标准V带型号的选定取决于_____。

底盘作业作业11. 当需要恢复动力时,飞轮压盘和从动盘压紧程度将逐渐( )。

A. 加大B. 减小C. 不变D. 不确定2.离合器结合过程中,其主从动部分转速也渐趋( ),直至离合器完全结合而停止打滑时,结合过程即告结束。

A. 增大B. 不相等C. 相等D. 减小3.桑塔纳轿车膜片式离合器的自由行程是( ).A.30mmB.15mmC.25mmD.10mm作业21.在摩擦式离合器的主,从动两元件是利用摩擦片的摩擦作用来传递发动机( ).A.高速扭矩.B.转速.C.输出扭矩.D.低转矩.2.膜片弹簧离合器主要由离合器盖,压盘和膜片弹簧三零件组成,膜片弹簧本身兼起( )作用.A.压缩元件.B.分离杠杆.C.压缩元件和分离杠杆.D.分离轴承.3. 离合器的主动部分包括（）、（）和（）。

作业31、离合器液压式操纵机构一般是由（）、（）、（）分离拨叉、分离轴承和液压系统组成。

2、锁环式惯性同步器由同步器齿毂（）、（）、（）、（）等零件组成。

3、汽车底盘主要由（）、（）、（）与（）四大部分组成。

作业41. 同步器目前应用最为广泛的是( )同步器。

A. 常压式B.自行增力式C. 惯性D. 分开式2.发动机发出的动力依次经（）、（）、（）、（）、（）和（）,最后传给驱动轮。

3.双片式离合器有两个从动盘，有（）个磨擦面作业1时间10月281.传动轴装复时，传动轴上的防尘罩应配备齐全，并用卡箍紧固，两只卡箍的锁扣应错开( )装配。

A. 180°B. 120°C. 90°2.后传动轴采用( )结构,以补偿汽车行驶中传动轴长度的变化。

A. 半圆键B. 花键套C. 凸缘连接3.万向传动装置一般由( )、( )和( )组成。

4 目前常见的等速万向节为( )万向节和( )万向节。

作业2 时间10月301.汽车高速行驶时，传动轴剧烈抖动的原应之一是（）。

A.传动轴平衡正常B.离合器打滑C.变速器油污D.传动轴严重不平衡2.驱动桥的作用是将万向传动装置传来的转矩折过90度角,从而改变力的传递方向,并由主减速器实现( ).A.分配到两个半轴.B.减力增速.C.减速增力.D.降低转动轴转速3.主减速器主要由( )、( )、( )等零件组成。

【石油大学】机械设计-第二次在线作业试卷总分:100 得分:100第1题,1.（2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况下，轮齿的接触疲劳强度主要取决于_____。

A、模数B、齿数C、中心距D、压力角正确答案:C第2题,2.（2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况下，弯曲强度主要取决于______。

A、模数B、齿数C、中心距D、压力角正确答案:A第3题,3.（2.5分）斜齿圆柱齿轮的齿形系数与相同齿数的直齿圆柱齿轮相比是______。

A、相等B、较大C、较小D、不确定正确答案:C第4题,4.（2.5分）选择齿轮传动的平稳性精度等级时，主要依据是____。

A、圆周速度B、转速C、传递功率D、承受的转矩正确答案:A第5题,5.（2.5分）对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用______。

A、较大的蜗杆直径系数B、较大的蜗杆分度圆导程角C、较小的模数D、较少的蜗杆头数正确答案:B第6题,6.（2.5分）蜗杆传动中，是以蜗杆的_____参数为标准值。

A、端面B、轴向C、法向D、径向正确答案:B第7题,7.（2.5分）蜗杆传动中，是以蜗轮的_____的参数为标准值。

A、端面B、轴向C、法向D、径向正确答案:A第8题,8.（2.5分）设计蜗杆传动时，通常选蜗杆材料为____。

A、钢B、铸铁C、青铜D、非金属材料正确答案:A第9题,9.（2.5分）设计蜗杆传动时，通常选蜗轮材料为_____，以减小摩擦力。

A、钢B、铸铁C、青铜D、非金属材料正确答案:C第10题,10.（2.5分）为了限定蜗轮滚刀的数目，有利于滚刀标准化，规定____为标准值。

A、蜗轮齿数B、蜗轮分度圆直径C、蜗杆头数D、蜗杆分度圆直径正确答案:D第11题,11.（2.5分）闭式蜗杆传动的主要失效形式是____。

A、点蚀B、胶合C、轮齿折断D、磨损正确答案:B第12题,12.（2.5分）为提高蜗杆的刚度，应______。

第1题带传动中,弹性滑动（）您的答案：D题目分数：0.5此题得分:0。

5批注：带传动的特点第2题带传动作减速传动时,带的最大应力σmax等于 ( )您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0。

5批注：带传动的应力计算第3题带传动作减速传动时，带的最大应力发生在 ( )您的答案：D题目分数：0.5此题得分:0.5批注：带传动的应力计算第4题设计V带传动时，选择小带轮基准直径d1≥dmin，主要目的是( )您的答案:B题目分数：0.5此题得分:0。

5批注：带轮主要参数的选择第5题带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内（）您的答案：B题目分数:0。

5此题得分：0.5批注：带传动的设计准则第6题带传动中，初拉力为F0，紧边拉力为F1，松边拉力为F2,则圆周力F等于 ( )您的答案：D题目分数：0。

5此题得分：0.5批注：带传动的应力计算第7题带传动产生打滑的原因是 ( )您的答案：C题目分数：0。

5此题得分：0。

5批注：带传动的受力分析第8题普通V带传动，小带轮包角α应不小于120°,主要是为了 ( ）您的答案:D题目分数：0。

5此题得分:0。

5批注：带轮主要参数的选择第9题传递相同功率，与平带传动相比,V带的主要优点是 ( ）您的答案：C题目分数:0。

5此题得分：0。

5批注：带传动的类型第10题带传动中，为了增大小带轮包角α，可以（）您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：小带轮包角α的计算公式第11题在一般机械传动中，若需要选用带传动,应优先选用（ )您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注:带传动的类型第12题带传动中，小带轮速度为V1，大带轮速度为V2,带速为V,则三者的关系为（ )您的答案:A题目分数：0。

5此题得分：0。

5批注：带轮速度的计算公式与滑动率第13题转轴弯曲应力的应力循环特性为 ( ）您的答案：A题目分数:0。

5此题得分：0。

5批注：应力循环特性值取决于应力的类型第14题按弯扭合成计算轴的强度时，当量弯矩计算式中α是为了考虑扭矩T 与弯矩M产生的应力（）您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0。

1 2 (a)
2
1 (b)
2、一对直齿圆锥齿轮传动方向的判断
小试牛刀1：用标箭头的方法标出齿轮转动ห้องสมุดไป่ตู้向
2 1
3
3‘ 4
4’ 5
三、蜗杆传动方向判断
左右手定则：左旋用左手，右旋用右手，四指弯曲 表示蜗杆的转动方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则 啮合点的运动方向与大拇指所指的方向相反。
小试牛刀2：用标箭头的方法标出轮系转动方向
提升难度：下面两图中哪个图形代表蜗杆， 哪个图形代表蜗轮呢？你能判断出蜗轮的 转动方向么？
2 2
1
A图
1
大展身手：用标箭头的方法标出轮系转动方向
2
7
3
8
1 4
6 5
思考：如图轮系中各轮转向判断是否正确呢？
1
7
3
8
2 4
5 6
不正确，右旋应该用右手判断，蜗轮的旋转方向应为逆时针。
小结
本节课同学们学到了那些知识呢 ？
1、圆柱齿轮在轮系中转动方向的判断。 2、圆锥齿轮在轮系中转动方向的判断。 3、蜗杆传动在不同视图下蜗杆涡轮的转动方向。
作业：
完成一页学案练习。
学
1.学会判断在定轴轮系中圆柱齿
习 轮的转动方向
2.学会判断在定轴轮系中圆锥齿
目 轮的转动方向。
3.学会判断蜗杆传动在不同视图
标 下的转动方向。（重点、难点）
复合轮系
一、复习 1、如何来判断蜗杆和蜗轮的转动方向呢？
右旋 蜗杆
左旋 蜗轮
右旋 蜗杆
二、齿轮传动方向判断
1、一对圆柱齿轮传动方向的判断

第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。

2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝，摩擦系数μ=，可靠性系数f k =，试确定螺栓直径。

3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。

为保证气密性要求，螺栓间距不题2图 题1图F QF Q /2F Q /2题3图F RF RF RF R得大于120mm 。

试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。

5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，ο45=α。

结合面的摩擦系数为，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。

试求螺栓的计算直径。

第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =，工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝题4图FF QDD 0题5图αF题1图L1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。

求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。