濮良贵《机械设计》(第10版)教材辅导书(带传动)【圣才出品】

第3章机械零件的强度3.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了材料的疲劳曲线和疲劳极限的计算以及零件的极限应力线图和疲劳强度的计算，简单介绍了零件的抗断裂强度、接触强度及可靠性的计算。

学习时需要理解并重点掌握疲劳曲线和极限应力线图中各点坐标及疲劳强度（疲劳极限）的计算。

此处容易出计算题。

考生还需把握变应力的循环特性、零件疲劳极限的影响因素、提高疲劳强度的措施等细节内容，多以选择题、填空题和简答题的形式出现，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、材料的疲劳强度1．材料的疲劳特性（1）描述方法：①最大应力σmax；②应力循环次数N；③应力比（或循环特性）r （σmin/σmax）。

（2）测定方法：在材料的标准试件上加上一定应力比的等幅变应力（r＝－1的对称循环应力或是r＝0的脉动循环应力），通过试验，记录出在不同最大应力σmax对应的试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N，把试验的结果用图表达出来，就得到材料的疲劳特性曲线。

2．σ-N疲劳曲线（见表3-1-1）表3-1-1 σ-N疲劳曲线的含义3．等寿命疲劳曲线等寿命疲劳曲线描述的是在一定的应力循环次数N下，疲劳极限的应力幅值σa与平均应力σm的关系。

常用极限应力线图近似代替。

材料和零件的极限应力线图的含义及比较如表3-1-2所示。

表3-1-2 材料和零件的极限应力线图的含义及比较二、机械零件的疲劳强度1．影响机械零件疲劳极限的因素由于机械零件在几何尺寸和形状、加工质量和表面强化工艺等方面与材料试件存在一定的差异，所以零件的疲劳极限小于材料试件的疲劳极限。

材料对称循环弯曲疲劳极限σ－1与零件对称循环弯曲疲劳极限σ－1e的比值，称为综合影响系数Kσ，即Kσ＝σ－1/σ－1e。

Kσ可用Kσ＝（kσ/εσ＋1/βσ－1）/βq计算。

其中，kσ为零件的有效应力集中系数（下标σ表示在正应力条件下，下同）；εσ为零件的尺寸及截面形状；βσ为零件的表面质量系数；βq为零件的强化系数。

第10章齿轮传动
10.1复习笔记【知识框架】
【通关提要】
本章主要介绍了标准直齿圆柱齿轮传动、标准斜齿圆柱齿轮传动及标准直齿锥齿轮传动
的强度计算。

学习时需要掌握齿轮传动的失效形式及设计准则、计算载荷及参数选择，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。

针对三种齿轮传动的强度计算，由于计算难度较大，通常以选择题和简答题的方式考查其中的重难点，比如设计计算中，许用应力的计算和选取，齿轮的受力分析等。

复习本章时不应以计算为重点，需理解记忆其中要点。

【重点难点归纳】
一、概述
1．齿轮传动的主要特点
（1）优点
包括：①效率高；②结构紧凑；③工作可靠、寿命长；④传动比稳定。

（2）缺点
齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。

2．齿轮传动的类型（见表10-1-1）
表10-1-1齿轮传动的类型
二、齿轮传动的失效形式及设计准则（见表10-1-2）
表10-1-2齿轮传动的失效形式及设计准则
三、齿轮的材料及其选择原则（见表10-1-3）
表10-1-3常用的齿轮材料及其选择原则
四、齿轮传动的计算载荷（见表10-1-4）
表10-1-4齿轮传动的计算载荷
五、标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算（见表10-1-5）。

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2．防松的方法 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。按巟作原理分为摩擦防松、机 械防松和破坏螺旋副运动关系防松。 五、螺栓组连接的受力分枂（见表 5-1-4）
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1．螺纹连接件的材料
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（1）螺纹连接件的性能等级
螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为 9 级，自 4.6 至 12.9。性能等级的代号是由点隔开
的两部分数字组成，点巠边的数字表示公称抗拉强度的 1/100（σb/100），点右边的数字表
示屈服强度戒规定非比例延伸 0.2%的公称应力不公称抗拉强度乊比值（屈强比）的 10 倍。
表 5-1-1 常用螺纹的类型、特点和应用
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2．螺纹的主要参数 以囿柱普通外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，如图 5-1-1 所示。
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表 5-1-4 螺栓组连接的受力分枂
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六、螺纹连接的强度计算（见表 5-1-5） 表 5-1-5 螺纹连接的强度计算
七、螺纹连接件的材料及许用应力
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三、螺纹连接的预紧（见表 5-1-3） 表 5-1-3 螺纹连接预紧的要点及主要内容
四、螺纹连接的防松 1．防松的原因 （1）一般情冴下，连接螺纹都能满足自锁条件（螺纹升角小于戒等于螺旋副的弼量摩 擦角）。此外，拧紧以后螺母和螺栓头部等支承面上的摩擦力也有防松作用，螺纹连接丌会 自动松脱。 （2）在高温戒变载荷的作用下，连接中的预紧力和摩擦力会逐渐减小戒瞬时消失，最 终将导致连接松脱失效。为了防止连接松脱，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效的防 松措施。

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Βιβλιοθήκη
图 10-2-2 10-2 如图 10-2-3 所示的齿轮传动，齿轮 A、B 和 C 的材料都是中碳钢调质，其硬度： 齿轮 A 为 240HBS，齿轮 B 为 260HBS，齿轮 C 为 220HBS，试确定齿轮 B 的许用接触应 力[σH]和许用弯曲应力[σF]。假定： （1）齿轮 B 为“隋轮”（中间轮），齿轮 A 为主动轮，齿轮 C 为从动轮，设 KFN＝KHN ＝1； （2）齿轮 B 为主动，齿轮 A 和齿轮 C 均为从动，设 KFN＝KHN＝1； 若齿轮的巟作寿命丌是无限寿命，问在上述两种情况下对各齿轮的许用应力有何影响？
10-4 齿轮的精度等级不齿轮的选材及热处理方法有什么关系？ 答：一般用锻钢制造齿轮（常用的是含碳量在 0.15%～0.6%的碳钢或合金钢）。 （1）对于精度要求丌高的齿轮，将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即为成品，这时 精度一般为 8 级，精切可达 7 级。 （2）精加巟的齿轮切齿后做表面硬化处理，最后精加巟，精度可达 5 级或 4 级。 （3）对于尺寸轳大的齿轮，可选用铸钢或球墨铸铁，正火后切齿也可达 8 级精度。
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表 10-1-7 标准直齿锥齿轮传动的强度计算
八、齿轮的结构设计和润滑方式（见表 10-1-8） 表 10-1-8 齿轮的结构设计和润滑方式
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10-3 对于做双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循 环特性？在做强度计算时应怎样考虑？

第15章轴15.1复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了轴的分类、结构设计以及强度刚度校核计算。

其中，轴的结构设计部分，几乎每年必出一道轴的结构改错题，学习时需重点掌握。

另外，轴的弯扭合成计算，由于计算量大，不宜以计算题的形式出现，多以考查折合系数的含义为主，多以填空题和简答题的形式出现。

复习时，以理解记忆为主。

【重点难点归纳】一、概述（见表15-1-1）表15-1-1轴的用途、分类及材料二、轴的结构设计（见表15-1-2）表15-1-2轴的结构设计三、轴的计算轴的计算准则：满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。

1．轴的强度校核计算表15-1-3轴的强度校核计算注：轴上开有键槽时，对于直径d＞100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。

对于直径d≤100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%～7%；有两个键槽时，应增大10%～15%。

2．轴的刚度校核计算（见表15-1-4）表15-1-4轴的刚度校核计算3．轴的振动及振动稳定性的概念当轴的振动频率与轴的弯曲自振频率相同时，就会出现共振。

临界转速指共振时轴的转速。

临界转速有许多，其中一阶临界转速下振动最激烈，也最危险。

一阶临界转速n c1（单位为r/min）为100603019462c c g n y y ωππ==≈式中，ωc 为轴的临界角速度；y 0为轴在圆盘处的静挠度；g 为重力加速度，取g＝9810mm/s 2。

一般情况下，应使轴的工作转速n＜0.85n c1，或1.15n c1＜n＜0.85n c2；此时轴就具有了弯曲振动的稳定性。

4．轴的结构改错题思路：（1）轴承方向错误、定位错误、装配不方便错误等。

（2）键的安装位置错误、键的长度错误等。

（3）端盖与箱体配合错误、与轴配合错误、与轴承配合错误等。

（4）调整垫圈、毛毡垫圈、密封、减小加工面、轴的长度、三面接触、轴肩、轴套等。

15.2课后习题详解15-1若轴的强度不足或刚度不足，可分别采取哪些措施？答：（1）提高轴的强度的措施：①合理布置轴上零件以减小轴的载荷；②改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；③对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；④用开卸载槽、增大过渡圆角半径等方法改进轴的结构以降低应力集中程度等。

普通 V 带是一种标准件，具有对称的梯形横截面，带型分为 Y、Z、A、B、C、D、E7 种，已标准化。截面尺寸见教材表 8-1。
②窄 V 带 a．组成 窄 V 带是用合成纤维绳作抗拉体。 b．特点 与普通 V 带相比，宽度约缩小 1/3，但承载能力可提高 1.5～2.5 倍。适用于传递动力 大而又要求紧凑的场合。 （3）V 带的结构参数 ①带的节宽 bp 当 V 带垂直于其顶面弯曲时，从横截面上看，顶胶变窄，底胶变宽，在顶胶和底胶之 间的某个位置处宽度保持不变，这个宽度称为带的节宽 bp。 注：带轮槽宽尺寸等于带的节宽 bp 处的直径——基准直径 dd。 ②基准长度 Ld V 带的名义长度称为基准长度。把 V 带套在规定尺寸的测量带轮上，在规定的张紧力 下，沿 V 带的节宽巡行一周，即为 V 带的基准长度 Ld。
图 8-4 带与带轮的受力分析
②功率的计算
带传动的有效拉力 Fe 等于传动带工作表面上的总摩擦力 Ff，于是
Fe＝Ff＝F1－F2 （8-2）
有效拉力 Fe 与带传动所传递的功率 P 的关系为 P＝Fev/1000。式中，功率 P 的单位为 kW，有效拉力 Fe 的单位为 N，传动带的速度 v 的单位为 m/s。
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d．多楔带兼有平带柔性好和 V 带摩擦力大的优点，并解决了多根 V 带长短不一而使各 带受力不均的问题，多楔带主要用于传递功率较大同时要求结构紧凑的场合。
（2）啮合型带传动 ①组成 啮合型带以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。 ②结构特点 a．传动带内表面上等距分布有横向齿，带轮轮面也制成相应的齿槽； b．结构紧凑； c．抗拉强度高； d．效率高，最高可达 0.98； e．成本高，对中心距及其尺寸稳定性要求较高。 ③传动特点 靠带齿与轮齿间的啮合实现传动，两者无相对滑动，能够保证严格传动比，而使圆周速 度同步，故又称为同步带传动。

第9章链传动9.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章详细介绍了滚子链传动的受力分析和设计计算以及链传动的布置等。

学习时需要重点掌握以上内容。

关于滚子链传动的受力分析和设计计算，多以选择题、填空题和计算题的形式出现；关于链传动的布置，多以选择题和简答题的形式出现；其余细节内容，如链传动的多边形效应，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。

复习时需重点理解记忆。

【重点难点归纳】一、链传动的特点及应用（见表9-1-1）表9-1-1 链传动的特点及应用二、传动链的结构特点1．滚子链（见表9-1-2）表9-1-2 滚子链的主要内容2．齿形链（见表9-1-3）表9-1-3 齿轮链三、滚子链链轮的结构和材料1．链轮的基本参数和主要尺寸链轮的基本参数包括配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距p t和齿数z。

2．链轮的结构可根据链轮的直径大小选择不同的结构。

小直径，选择整体式；中等尺寸，选择孔板式；大直径，可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。

3．链轮的材料链轮轮齿要满足耐磨和强度条件。

一般小链轮的材料比大链轮好。

常用的材料有碳钢、合金钢和灰铸铁等。

四、链传动的工作情况分析（见表9-1-4）表9-1-4 链传动的工作情况分析五、滚子链传动的设计计算1．链传动的失效形式、功率曲线和参数选择（见表9-1-5）表9-1-5 链传动的失效形式、功率曲线和参数选择2．滚子链传动的设计计算（1）选择链轮齿数z 1、z 2和确定传动比i一般链轮齿数为17～114。

传动比i 按i ＝z 2/z 1计算。

（2）计算当量的单排链计算功率P ca当量的单排链计算功率P ca ＝K A K z P/K p 。

式中，K A 为工况系数；K z 为主动链轮齿数系数；K p 为多排链系数，双排链时K p ＝1.75，三排链时K p ＝2.5；P 为传递的功率。

（3）确定链条型号和节距p根据当量的单排链计算功率P ca 、单排链额定功率P c 和主动链轮转速n 1由教材图9-11选择链条型号。

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十一、机械现代设计方法简介 目前常见的方法有：计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、虚拟产品设Байду номын сангаас计、参数化设计、智能设计、分形设计、网上设计等。
2.2 课后习题详解 本章没有课后习题！
2.3 名校考研真题 一、填空题 1．机械零件的设计准则为______、______、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 [西北工业大学 2015 研]
2．机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？ [中山大学 2014 研]
2.4 名校考研真题详解
一、填空题 1．机械零件的设计准则为______、______、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 [西北工业大学 2015 研] 【答案】强度准则；刚度准则 【解析】本题考查机械零件的 5 个设计准则，其名称、具体内容、表达式均为考查重 点，多以选择题和填空题的形式出现。
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第 2 章 机械设计总论
2.1 复习笔记
【知识框架】
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【通关提要】 本章是本书的基础章节之一，主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。学习
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第1章 绪 论
1.1 复习笔记
【通关提要】 作为绪论，本章简单介绍了本课程的内容和性质，并无考点和重难点，只需了解即可。
【重点难点归纳】 一、机械工业在现代化建设中的作用 机械工业为国民经济各个部门提供技术装备，其生产水平是一个国家现代化建设水平的 主要标志之一。

第2章机械设计总论
2.1 复习笔记【知识框架】
【通关提要】
本章是本书的基础章节之一，主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。

学习
时需要掌握机器设计的程序、零件失效形式和设计准则以及提高强度和刚度的措施等内容。

本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】
一、机器的组成（见表2-1-1）
表2-1-1 机器的组成
二、设计机器的一般程序（见表2-1-2）
表2-1-2 设计机器的一般程序
三、对机器的主要要求（见表2-1-3）
表2-1-3 对机器的主要要求
四、机械零件的主要失效形式（见表2-1-4）
表2-1-4 机械零件的主要失效形式
五、设计机械零件时应满足的基本要求（见表2-1-5）
表2-1-5 设计机械零件时应满足的基本要求。

第18章减速器和变速器
18.1 复习笔记
【知识框架】
【通关提要】
本章简单介绍了减速器和变速器的类型，并无考点和重难点，学习时只需了解即可。

【重点难点归纳】
一、减速器
1．概述（见表18-1-1）
表18-1-1 减速器概述
2．齿轮减速器、蜗杆减速器及行星齿轮减速器（见表18-1-2）表18-1-2 齿轮减速器、蜗杆减速器及行星齿轮减速器
二、变速器（见表18-1-3）
表18-1-3 变速器
三、摩擦轮传动简介（见表18-1-4）
表18-1-4 摩擦轮传动的主要内容
18.2 课后习题详解
本章没有课后习题！
18.3 名校考研真题详解
本章不是考试重点，所以基本上没有学校的考研试题涉及到本章内容，因此，可以简单了解，不必作为复习重点，本部分也就没有选用考研真题。

第12章滑动轴承12.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了滑动轴承的失效形式及材料、不完全流体润滑滑动轴承的设计计算以及流体动力润滑的形成条件。

学习时需要重点掌握以上内容。

本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，判断题和计算题较少。

复习本章时以理解记忆为主，计算为辅。

【重点难点归纳】一、概述（见表12-1-1）表12-1-1 滑动轴承的类型及主要内容二、滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料（见表12-1-2）表12-1-2 滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料三、轴瓦结构（见表12-1-3）表12-1-3 轴瓦结构四、滑动轴承润滑剂的选用1．润滑脂及其选择润滑脂常用在要求较低、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动之处的轴承中。

选择润滑脂品种的一般原则为：①当压力高和滑动速度低时，选择针入度小的。

②所用润滑脂的滴点，一般应比轴承的工作温度高约20～30℃。

③不同工作环境选用合适的润滑脂，如在潮湿的环境下，应选择防水性强的钙基或铝基润滑脂。

2．润滑油及其选择当液体动压轴承转速高、压力小时，应选粘度较低的油，在高温条件下工作的轴承，润滑油的粘度应比常温轴承的高一些。

3．固体润滑剂固体润滑剂可以在接触面上形成固体膜以减小摩擦阻力，通常只用于一些有特殊要求的场合。

五、不完全流体润滑滑动轴承设计计算（见表12-1-4）表12-1-4 不完全流体润滑滑动轴承设计计算六、流体动力润滑径向滑动轴承设计计算1．流体动力润滑的基本方程流体动力润滑滑动轴承的基本方程（一维雷诺方程）∂p/∂x＝6ηυ（h－h0）/h3式中，p为两板间油膜压力；η为润滑油的动力粘度；v为表面滑动速度；h为油膜厚度；h0为∂p/∂x＝0时的油膜厚度。

从上式中可以得知，形成动压油膜的必要条件如下：（1）两工件之间的间隙必须有楔形间隙。

（2）两工件表面之间必须连续充满润滑油或其他液体。

（3）两工件表面必须有相对滑动速度。

图 6-2-1 轴端键连接设计 解：由题图可知采用的键为 A 型普通平键。 （1）根据轴径查手册得 b＝22mm，h＝14mm，根据轮毂宽度 L＝1.5d＝120mm 取键的公称长度 L′＝90mm，则键标记为键 22×110 GB 1096—79。 根据齿轮材料为钢，且载荷有轻微冲击，查教材表 6-2，取许用挤压应力[σbs]＝ 110MPa。 该键的工作长度 l＝L′－b＝90－22＝68mm 键与轮毂键槽的接触高度
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k≈h/2＝7mm
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（2）根据普通平键的挤压强度条件，得此键连接能传递的最大扭矩为
Tmax＝kld[σbs]/2000＝7×68×80×110/2000≈2094N·m
6-4 图 6-2-2 所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。 试选择两处键的类型及尺寸，并校核其连接强度。已知：轴的材料为 45 钢，传递的转矩 T ＝1000N·m，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。
6-2 胀套串联使用时，为何要引入额定载荷系数 m？为什么 ZJ1 型胀套和 ZJ2 型胀 套的额定载荷系数有明显的差别？
答：（1）胀套串联使用时，由于各胀套的胀紧程度不同，因此，各个胀套的承载能力 有别，所以计算时要引入载荷系数 m 来考虑这一因素的影响。
（2）ZJ1 型胀套在串联使用时，由于夹紧力的传递受到摩擦力的影响，使得荷系数 m 值较小。
6-1 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔 180°的位置；采用两个楔键时， 相隔 90°～120°；而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？
答：（1）采用两个平键连接 一般沿周向相隔 180°布置，这样对轴的削弱均匀，且两键的挤压力对轴平衡，对轴不 产生附加弯矩，受力状态好。 （2）采用两个楔键 ①若夹角过小，则对轴的局部削弱过大。 ②若夹角过大，则两个楔键的总承载能力下降。 ③当夹角为 180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力，故相 隔 90°～120°布置。 （3）采用两个半圆键 由于其对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在同一横截面上，只能放在同一母线上。

5．带传动中，当载荷小于许用值时，带的紧边拉力不松边拉力的关系 F1/F2 比值为 （ ）。
A．F1/F2＝1
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B．1 F1 F2 e fv1
C． F1 F2 e fv1
D． F2 F1 e fv1
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【答案】B
【解枂】在带传动中，当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值。这时，带的
紧边拉力 F1 和松边拉力 F2 的关系用柔韧体摩擦的欧拉公式表示有 F1 F2 e fv1 ，当载荷 小于许用值时，二者比值发小，只有在空载时才减小为 1，所以答案为1 F1 F2 e fv1 。
6．带传动的传动比不小带轮的直径一定时，若增大中心距，则小带轮上的包角（ ）。 A．减小 B．增大 C．丌发 D．无法确定 【答案】B 【解枂】由小带轮的包角α1≈180°－（dd2－dd1）×57.3°/a，可知中心距 a 增大，小 带轮的包角α1 增大。
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10．有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ ）为 好。
A．带传动→齿轮传动→链传动 B．链传动→齿轮传动→带传动 C．带传动→链传动→齿轮传动 D．链传动→带传动→齿轮传动 【答案】A 【解枂】带传动通常放在传动系统的高速级，链传动丌适合高速场合。
的轮槽工作面紧密贴合。
8．同一 V 带传动，若主动轮转速丌发，用于减速（小带轮主动）比用于增速（大带轮 主动）所能传递的功率（ ）。
A．大 B．相等 C．小 D．无法确定 【答案】C 【解枂】主动轮转速丌发时，减小主动带轮的直径，则带速将减小，单根 V 带所能传 递的功率减小，总功率降低。

第14章联轴器和离合器14.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了联轴器和离合器的类型及其选择。

本章主要以选择题、填空题和判断题的形式考查，在考试中所占比重很小。

本章不必作为复习重点。

【重点难点归纳】一、联轴器的种类和特性（见表14-1-1）表14-1-1 联轴器的种类和特性二、联轴器的选择（见下图14-1-1）图14-1-1 联轴器的选择步骤三、离合器（见表14-1-2）表14-1-2 离合器的类型四、安全联轴器及安全离合器（见表14-1-3）表14-1-3 安全联轴器及安全离合器14.2 课后习题详解14-1 某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器连接，功率P＝4kW，转速n＝960r/min，轴伸直径d＝32mm，试决定该联轴器的型号（只要求与电动机轴伸连接的半联轴器满足直径要求）。

解：（1）载荷计算公称转矩T＝9550P/n＝9550×4/960＝39.79N·m查教材表14-1得工况系数K A＝1.3，则计算转矩T ca＝K A T＝1.3×39.79≈51.73N·m（2）型号选择从GB/T 4323—2017中查得LT5型弹性套柱销联轴器，轴径在25～35mm之间，公称转矩224N·m，许用转速[n]＝4600r/min，故选用LT5型弹性套柱销联轴器。

14-2 某离心式水泵采用弹性柱销联轴器连接，原动机为电动机，传递功率为38kW，转速为300r/min，联轴器两端连接轴径均为50mm，试选择该联轴器的型号。

若原动机改为活塞式内燃机，又应如何选择联轴器？解：（1）载荷计算公称转矩T＝9550P/n＝9550×38/300≈1209.67N·m查教材表14-1得工况系数K A＝1.3，则计算转矩T ca＝K A T＝1.3×1209.67≈1572.57N·m（2）型号选择从GB/T 5014—2017中查得LX4型弹性柱销联轴器，轴径在40～63mm之间，许用转矩2500N·m，许用转速[n]＝3850r/min，故选用LX4型弹性柱销联轴器。

斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时， 轮齿的失效形式为局部折断（如右图）。
校核计算公式：
设计计算公式：
标准斜齿圆柱齿轮强度计算
式中：YFa、YSa应按当量齿数zv=z/cos3b查表确定
斜齿轮螺旋角影响系数Yβ的数值可查图确定
斜齿圆柱齿轮轮齿受载及折断
校核计算公式：
设计计算公式：
钢制软齿面齿轮，其配对两轮齿面的硬度差应保持在30~50HBS或更多。
常用材料
齿轮传动的计算载荷
齿轮传动强度计算中所用的载荷，通常取沿齿面接触线单位长度上所受 的载荷，即：
Fn 为轮齿所受的公称法向载荷。 实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及制造误差的影响，载荷 会有所增大，且沿接触线分布不均匀。
标准直齿圆柱齿轮设计过程
五、直齿圆柱齿轮设计的大致过程
选择齿轮的材料和热处理
选择齿数，选齿宽系数fd 初选载荷系数(如Kt=1.2)
按接触强度确定直径d1 计算得mH=d1/z1
按弯曲强度确定模数mF
确定模数mt=max{mH ,mF}
计算确定载荷系数K= KAKvKαKβ
修正计算模数
m模数标准化 计算主要尺寸：d1=mz1 d2=mz2 … 计 算 齿 宽： b=fd d1
综合曲率为：
利用赫兹公式，并代入齿宽中点处的当量齿轮相应参数，可得锥齿轮齿面接触疲劳强度计算公式如下：
校核计算公式：
设计计算公式：
齿轮的结构设计
通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角b、分度圆直 径d 等主要尺寸。
在综合考虑齿轮几何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及经济性等 各方面因素的基础上，按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，再根据 推荐的经验数据进行结构尺寸计算。

第9章链传动一、选择题1．链条的节数宜采用（）。

A．奇数B．偶数C．奇数的整倍数D．以上三种均可以【答案】B【解析】链节数最好取为偶数，以便链条连成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用开口销或弹簧夹锁紧。

若链节数为奇数时，则需采用过渡链节，在链条受拉力时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。

2．链传动的大链轮齿数不宜过多的原因是（）。

A．为减小速度波动B．为避免传动比过大C．避免磨损导致过早掉链D．避免附加弯矩【答案】C【解析】大链轮的齿数过多，链轮上一个链节所对的圆心角就越小，铰链所在的直径的增加量越大，铰链会更接近齿顶，从而增大了脱链和跳链的机会。

3．在一定转速下，要减轻链传动的速度不均匀性和动载荷，应（）。

A．增大链条的节距和链轮齿数B．增大链条的节距，减少链轮齿数C．减少链条的节距和链轮齿数D．减少链条的节距，增大链轮齿数【答案】D【解析】链的节距越大，由链条速度变化和链节啮入链轮产生的冲击所引起的动载荷越大，设计时应尽可能选用小节距的链。

链轮齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷；链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大；链传动的圆周力增大，从整体上加速铰链和链轮的磨损。

为改善链传动的运动不均匀性，可选用较小的链节距，增加链轮齿数和限制链轮转速。

4．链传动中，链节数取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是（）。

A．链条与链轮轮齿磨损均匀B．工作平稳C．避免采用过渡链节D．具有抗冲击力【答案】A【解析】链节数为偶数，是为了避免使用过渡链节，过渡链节的链板要受附加弯矩的作用，应该尽量避免。

齿数为奇数，并且互质，可以减少同一齿与同一链节的咬合次数，降低磨损，使链条磨损均匀，故选A项。

5．与带传动相比较，链传动的优点是（）。

A．工作平稳，无噪声B．寿命长C．制造费用低D．能保持准确的瞬时传动比【答案】D【解析】与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要张紧，作用于轴上的径向压力较小；在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。

第15章轴15.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了轴的分类、结构设计以及强度刚度校核计算。

其中，轴的结构设计部分，几乎每年必出一道轴的结构改错题，学习时需重点掌握。

另外，轴的弯扭合成计算，由于计算量大，不宜以计算题的形式出现，多以考查折合系数的含义为主，多以填空题和简答题的形式出现。

复习时，以理解记忆为主。

【重点难点归纳】一、概述（见表15-1-1）表15-1-1 轴的用途、分类及材料二、轴的结构设计（见表15-1-2）表15-1-2 轴的结构设计三、轴的计算轴的计算准则：满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。

1．轴的强度校核计算表15-1-3 轴的强度校核计算注：轴上开有键槽时，对于直径d＞100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。

对于直径d≤100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%～7%；有两个键槽时，应增大10%～15%。

2．轴的刚度校核计算（见表15-1-4）表15-1-4 轴的刚度校核计算3．轴的振动及振动稳定性的概念当轴的振动频率与轴的弯曲自振频率相同时，就会出现共振。

临界转速指共振时轴的转速。

临界转速有许多，其中一阶临界转速下振动最激烈，也最危险。

一阶临界转速n c1（单位为r/min）为160301 2c c gnωπ==≈式中，ωc为轴的临界角速度；y0为轴在圆盘处的静挠度；g为重力加速度，取g＝9810mm/s2。

一般情况下，应使轴的工作转速n＜0.85n c1，或1.15n c1＜n＜0.85n c2；此时轴就具有了弯曲振动的稳定性。

4．轴的结构改错题思路：（1）轴承方向错误、定位错误、装配不方便错误等。

（2）键的安装位置错误、键的长度错误等。

（3）端盖与箱体配合错误、与轴配合错误、与轴承配合错误等。

（4）调整垫圈、毛毡垫圈、密封、减小加工面、轴的长度、三面接触、轴肩、轴套等。

15.2 课后习题详解15-1 若轴的强度不足或刚度不足，可分别采取哪些措施？答：（1）提高轴的强度的措施：①合理布置轴上零件以减小轴的载荷；②改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；③对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；④用开卸载槽、增大过渡圆角半径等方法改进轴的结构以降低应力集中程度等。