濮良贵《机械设计》(第9版)章节题库-第14章 联轴器和离合器【圣才出品】

第18章　减速器和变速器分析计算题1．如图18-1所示为一种用于机器人手臂的减速器，Z 1为输入，转速为N 1，双联齿轮Z 4为输出。

己知各齿轮齿数为：Z 1＝20，Z 2＝40，Z 3＝72，Z 4＝70。

求：（1）分析内齿轮Z 3的运动，确定其自转角速度Z 3。

（2）计算内齿轮Z 3的公转角速度N h 。

（3）计算减速器的转速比i 14。

图18-1解：（1）内齿轮Z 3在Z 2和（Z 2）的轴上，两轴在Z 1的带动下转速大小和方向相同，因此内齿轮Z 3没有自转角速度，即N 3＝0。

（2）由Z 1、Z 2的传动关系可知121221h h h n z i n z ==-即i 1h ＝1－i 12h ＝1＋40/20＝3，因此Z 3的公转角速度为：N h ＝N 1/i 1h ＝N 1/3。

（3）由差动轮的传动关系有343443h h h N N z i N N z -==-将N 3＝0，N h ＝N 1/3代入上式，则有1434110313N z z N N -=-整理得减速器的传动比43114443105113z z N i N z z ===-⎛⎫- ⎪⎝⎭2．在如图18-2所示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为：Z 1＝Z 6＝20，Z 3＝Z 4＝40，Z 2＝Z 5＝10，试求：（1）当固定齿轮4时，传动比21H i （2）当固定齿轮3时，传动比21H i图18-2解：（1）当固定齿轮4时22222221651414444652H H H H H H H z z i z z ωωωωωωωωωω--====-=---由于ω4＝0，所以，所以213H ωω=22113H H i ωω==（2）当固定齿轮3时11111131********H H H H H z z i z z ωωωωωω-===-=--由于ω3＝0，所以，所以113Hωω=22222221651414444652H H H H H H H z z iz z ωωωωωωωωωω--====-=---由于，所以14H ωω=221195H H i ωω==3．如图18-3所示为一个大传动比的减速器，已知其各轮的齿数为Z 1＝100，Z 2＝101，Z 2′＝100，Z 3＝99。

机械设计第九版试题及参考答案一.填空题(毎小题I分，共⑴小题〉i J)机肚的厅裟4扯成邮沖为figme^ . 如丄血*| -O在备种机器中郁能用到的季件誌为廻用料匕在特宜荧犁机器中习能比刘的零杵棘为立川纽o把由一粗协冋工仆：的零件所机匱的粒寸制造戒独订装闭*；瑁r 称仆理£卜协减罐髀鄆. q设计机器的一般砒包桔计划阶段、力案设计阶段*技术设计阶段聊摂求文耳加阶段*(1＞ %1.算机轴助设计”的英文全締九dmpuicr从如J氐讣知丽打微机收和斡的英文首卒塌埼站语衣MEVFi.(3＞机幅零件的丄要头毁形成★她軽，11 .切门叹上£形・寒件曲衷面總札蟄坏止常丄卄着件引起的失敢四种”O运动劑之耐的雇擦埒导致零件戎而材料的建渐戏失或辻锹这牛过程称为直担-'4-个零件的曆损谊竝h蝕可好为二个阶吐『记二切典廉定重til阶段、用烈鹰揭阶段*'-皿节鬥班皿」门川：时问的襄岳可廿I；囲氐示，诒百岡中肝泮阶阳|砒应的名锹虽＜5)机械僭笊按燈克損札那來井可分为粘附翳损.磨粒磨损*疫聘聒損,雅体磨粒聒損和猱机械化'F瞎损"%〉帳聒際操直WI “卉徇滑剂的情况"體动摩據可什为千康播、辿界冲按、1KM掠和tUL 厂塞’⑺祗淆剖可脅力土连，泄._£j业*出仕网网命加爻忆⑻用作祠狗划眄紬賢:i【概用为三先有机抽、置物紬、化学合成讪.(9)棍据療Iftiil何汕麒附成釣和理.可把流律濟滑柿为流休劫力润滑和溫佯静左润滑两崟“ (ic＞机慎漲接分为两玄炭「扭帳训醛、机iMHMK接.ui?机械诈联按可甘为可拆联按*军可解联按以展过盈脱樓三类。

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第14章联轴器和离合器一、选择题1．当转速较高、所传递的转矩不大、需频繁启动，且两轴较难对中时，宜选用（）联轴器。

A．凸缘联轴器B．十字滑块联轴器C．弹性套柱销联轴器D．齿式联轴器【答案】C【解析】弹性套柱销联轴器适宜于连接载荷平稳，需正、反转和启动频繁的传递、转矩较小的轴。

2．（）联轴器不是挠性联轴器。

A．十字滑块联轴器B．凸缘联轴器C．弹性柱销联轴器D．轮胎联轴器【答案】B【解析】B项，凸缘联轴器属于刚性固定式联轴器，ACD三项均属于挠性联轴器。

3．在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高、刚度较小时，一般选用（）。

A．刚性固定式联轴器B．刚性可移式联轴器C．弹性联轴器D．以上各项均可以【答案】C【解析】只有弹性联轴器能够缓和冲击和振动。

4．下列联轴器中，（）属于挠性联轴器。

A．套筒联轴器B．夹壳联轴器C．凸缘联轴器D．齿轮联轴器【答案】D【解析】套筒联轴器、夹壳联轴器、凸缘联轴器都属于刚性联轴器，齿轮联轴器属于无弹性元件挠性联轴器。

5．下列联轴器中，（）必须进行润滑。

A．凸缘联轴器B．齿轮联轴器C．弹性柱销联轴器D．轮胎联轴器【答案】B【解析】为了减少磨损，应对齿轮联轴器的齿面进行润滑。

6．联轴器和离合器的主要作用是（）。

A．缓和冲击和振动B．补偿两轴间可能的位移C．传递扭矩D．防止机器发生过载【答案】C【解析】联轴器和离合器是连接两轴、使两轴共同旋转并传递转矩的机械部件。

7．选择或计算联轴器时，应该依据计算扭矩T ca，即T ca大于所传递的公称扭矩T，这是因为考虑到（）。

A．旋转时产生的离心载荷B．机器不稳定运转时的动载荷和过载C．制造联轴器的材料，其机械性能有偏差D．两轴对中性不好时，产生的附加载荷【答案】B【解析】由于机器起动时的动载荷和运转过程中可能出现的过载现象，引入了工作情况系数K A，因此计算转矩T ca＝K A T。

8．在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是（）。

第2章 机械零件的强度复习题一、选择题2-1．下列四种叙述中，________是正确的。

A ．变应力只能由变载荷产生B ．变应力只能由静载荷产生C ．静载荷不能产生变应力D ．变应力也可能由静载荷产生2-2．发动机连杆横截面上的应力变化规律如题2-2图所示，则该变应力的循环特性系数r 为________。

A ．0.24B ．–0.24C ．4.17D ．–4.172-3.应力的变化规律如题2-2图所示，则应力副a σ和平均应力m σ分别为_______。

A ．a σ = 80.6 MPa ，m σ= 49.4 MPaB ．a σ = 80.6 MPa ， m σ= -49.4MPaC ．a σ = 49.4 MPa ， m σ= -80.6 MPaD ．a σ= -49.4 MPa ， m σ= -80.6 MPa 2-7．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。

A ．屈服点B ．疲劳极限C ．强度极限D ．弹性极限2-10．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随题 2-2 图之_______。

A．增高B．不变C．降低D．提高或不变2-11．当形状、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D．相同或较低2-12．绘制零件的σ-aσ极限应力简图时，所必须的已知数据是________。

mA．σ, 0σ, Sσ，σk B．1-σ, 0σ, σψ，σK1-C．σ, 0σ, Sσ，σK D．1-σ, Sσ, σψ，σk1-2-20．零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度__________。

A．提高B．不变C．降低D．高低不能确定二、填空题2-23．变载荷一定产生_________应力。

变应力既可能由载荷产生，也可能由_________载荷产生。

但是静应力一定是由载荷产生的。

2-24．应力幅与平均应力之和等于_________，应力幅与平均应力之差等于_________，最小应力与最大应力之比称为_________。

机械设计第九版试题及参考答案一.填空题(每小题L分，共10小题)L J)机存的：小基本组值邪讣为项.，顼.忙皿如分「I」行试分一□在备种机器中都能用到的孝件稼为通用零fk在特定类型机藉中"能用刊的零件荐柱川容件. (〉祀由一俎伽同工什：的■件所［成的4k,制造或独.♦装秫¥.；用体林作部g如戏器笠. 。

设计机羯的一敝程序包括it地昼。

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考研真题精选一、选择题1．在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是（ ）。

[桂林理工大学2019研；江苏大学2018研；空军工程大学2016研]A．提高强度B．提高刚度C．防松D．减小每圈螺纹牙上的受力【答案】C【解析】双螺母防松属于摩擦防松，两螺母对顶拧紧后，旋合段螺栓受拉力、螺母受压力，使螺纹副间始终有纵向压力。

2．对支点跨距较大的轴系应采用（ ）的轴承配置方式。

[沈阳工业大学2019研] A．双支点各单向固定B．一支点双向固定，另一端游动C．两端游动D．任意一种【答案】B【解析】双支点各单向固定常用于反装的角接触球轴承和圆锥滚子轴承，也可用于深沟球轴承。

对于跨距较大且工作温度较高的轴，应采用一支点双向固定、另一端游动。

两端游动支承适用于人字齿轮轴。

故选B项。

3．普通螺栓连接受横向载荷时，主要靠（ ）来承受横向载荷。

[四川理工学院2019研]A ．螺栓杆的抗剪切能力B ．螺栓杆的抗挤压能力C ．结合面的摩擦力D ．螺栓杆的抗挤压和抗剪切能力【答案】C【解析】当采用普通螺栓连接时，靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷；当采用铰制孔用螺栓连接时，靠螺杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。

4．两个圆柱体相接触，其直径d 1＝2d 2，弹性模量E 1＝2E 2，泊松比μ1＝μ2，长度b 1＝2b 2，其接触应力σH1与σH2的关系是（ ）。

[扬州大学2019研]A ．σH1＝σH2B ．σH1＝2σH2C ．σH1＝4σH2D ．σH1＝6σH2【答案】A【解析】两个圆柱体接触为线接触，对于线接触，接触应力计算公式为H σ=此式对于两个圆柱体同样适用，故其接触应力σH1＝σH2。

5．受轴向变载荷的螺栓连接中，已知预紧力Q P＝8000N，工作载荷：F min＝0，F max＝4000N，螺栓和被连接件的刚度相等，则在最大工作载荷下，剩余预紧力为（ ）。

[西南科技大学2019研]A．2000NB．4000NC．6000ND．8000N【答案】C【解析】在最大工作载荷下，螺栓总拉力F＝Q P＋C b F max/（C b＋C m）＝Q P＋1/2F max＝F″＋F max。

一、填空题1. 齿轮联轴器允许轴线具有综合位移，十字滑块联轴器允许轴线具有径向位移(均答一种主要位移)。

2．当受载较大、两轴较难对中时，应选无弹性元件的挠性联轴器连接；当原动机输出的动力不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用有弹性元件的挠性联轴器来连接。

3．联轴器的作用是连接轴与轴以传递运动和转矩，离合器的作用是操纵机器传动系统的断续以便进行变速及换向等。

4．常用刚性联轴器的类型有：(a) 套筒式；(b) 夹壳式；(c) 凸缘式5．刚性凸缘联轴器两种对中方法为(a) 铰制孔用螺栓来实现；(b) 凸肩与凹槽相配合实现。

6．齿轮联轴器能补偿综合位移的原因：外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒可有轴向和径向位移以及角位移。

7．弹性联轴器中的弹性元件多用非金属材料制成的原因是具有良好的弹性滞后性因而具有较强的减振能力。

8．离合器的操纵机构必须安装在与从动轴相连的半离合器上。

9．牙嵌离合器适宜用在传力转矩不大，结合处速度较低的场合。

10．联轴器和离合器的功能都是连接两轴，传递转矩，两者的区别是：机器在运转时，联轴器连接的两轴不能分离，而离合器可以 。

二、分析与思考题1． 十字轴式万向联轴器适用于什么场合?为何常成对使用?在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等?十字轴式万向联轴器可以允许两轴间有较大的夹角，而且在机器运转时，夹角发生改变时仍可正常传动，这种联轴器结构紧凑，维修方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。

十字轴式成向联轴器缺点：当主动轴角速度1ω为常数时，从动轴的角速度2ω并不是常数，而是在一定范围内变化，因而在传动中产生附加动载荷。

为克服此缺点，十字轴式万向联轴器常成对使用。

主动轴1O 、从动轴3O 与中间轴之间的夹角相等，且中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。

2．牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点?牙嵌离合器是借牙的相互嵌合来传递运动和转矩的；摩擦离合器是通过主、从动盘的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩的。

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。

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12章滑动轴承12.1 复习笔记一、概述1．滑动轴承根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为：（1）滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）滑动轴承适用于工作转速特高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装，以及需在水或腐蚀性介质中工作等场合。

（2）滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）滚动轴承摩擦系数小，启动阻力小，选用、润滑、维护都很方便。

2．滑动轴承的类型（1）按其承受载荷方向的不同，可分为径向轴承和止推轴承。

（2）根据其滑动表面间润滑状态的不同，可分为流体润滑轴承、不完全流体润滑轴承和自润滑轴承。

（3）根据流体润滑承载机理的不同，可分为流体动力润滑轴承（简称流体动压轴承）和流体静力润滑轴承（简称流体静压轴承）。

3．滑动轴承的设计内容（1）轴承的形式和结构设计；（2）轴瓦的结构和材料选择；（3）轴承结构参数的确定；（4）润滑剂的选择和供应；（5）轴承的工作能力及热平衡计算。

二、滑动轴承的主要结构形式1．整体式径向滑动轴承（1）结构它由轴承座和由减摩材料制成的整体轴套组成，轴承座上设有安装润滑油杯的螺纹孔，在轴套上开有油环，并在轴套的内表面上开有油槽。

（2）优点结构简单，成本低廉。

（3）缺点①轴套磨损后，轴承间隙过大时无法调整；②只能从轴颈端部装拆，对于重型机器的轴或具有中间轴颈的轴，装拆很不方便或无法安装。

（4）应用多用在低速、轻载或间歇性工作的机器中。

2．对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承是由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成。

3．止推滑动轴承（1）结构止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。

（2）结构形式常用的结构形式有空心式、单环式和多环式。

①空心式a．实心式轴颈的端面上压力分布极不均匀，靠近中心处的压力很高，对润滑极为不利；b．空心式轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式有所改善。

②单环式单环式是利用轴颈的环形端面止推，而且可以利用纵向油槽输入润滑油，结构简单，润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合。