1、名師總結優秀知識點機械設計總復習一、填空題1、在V帶傳動中，帶的型號是由計算功率和小帶輪轉速兩個參數確定的。2、在圓柱齒輪傳動設計中，在中心距 a及其他條件不變時，增大模數 mi其齒面接觸應力不變; 齒根彎曲應力減小。3、普通外圓柱螺紋聯接的公稱直徑指的是螺紋的大 徑,計算螺紋的危險截面時使用的是螺紋的小徑。4、6312表示軸承內徑為60mm!類型為深溝球軸承。5、對一般參數的閉式齒輪西軟齒面傳動的主要失效形式為齒面疲勞點蝕，硬齒面傳動的主要失效形式為輪齒折斷。6、在一般情況下，鏈傳動的 平均傳動比為常數, 瞬時傳動比不為常數。7、帶傳動主要失效形式為 打滑和帶的疲勞損壞，其設計準則是在保證傳

2、動不打滑的前提下 使帶具有足夠的疲勞強度。8、鏈傳動水平布置時，最好 緊邊在上,松邊在下。9、蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的 相對滑動速度很大，因此導致傳動的 效率較低、溫升較高。10、轉速與基本額定動載荷一定的球軸承， 若將軸承的當量動載荷增加一倍，則軸承壽命將變為原 來的V8_o11、在疲勞曲線上，以循環基數 N為界分為兩個區：當NJ> N時，為 無限壽命 區;當N< N時, 為有限壽命區。12、由于 彈性滑動 現象、使帶傳動的傳動比不準確。帶傳動的主要失效形式為汩 和 帶的疲勞損壞。13、按鍵齒齒廓曲線的不同，花鍵分為 矩形 花鍵和 漸開線 花鍵。14、徑向滑動軸承的條件性計算

3、主要是限制平均壓強、平均壓強與軸頸圓周速度的乘積 pv和軸頸圓周速度v不超過許用值。15、接受載情況不同，軸可分為 心軸;轉軸；傳動軸。16、螺紋的公稱直徑是 上_徑,對外螺紋它是指螺紋 牙頂所在圓柱的直徑。17、對一般參數的閉式齒輪傳動，軟齒面傳動的主要失效形式為 齒面疲勞點蝕，硬齒面傳動的主 要失效形式為輪齒折斷。18、由一組協同工作的零件所組成的獨立制造或獨立裝配的組合體稱為：部 件19、零件表面的疲勞是受到接觸應力長期作用的表面產生裂紋或微粒剝落的現象。20、鍵連接的主要類型有：平鍵、半圓件、楔鍵、切向件21、普通V型帶共有七種型號.按傳遞功率大小依次排為：E、D C、B、A Z、Y

4、;22、輪齒的主要失效形式有：輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合、塑性變形五種。23、機器的可靠度R是指：在規定的使用時間（壽命）內和預定的環境條件下機器能夠正常工作 的概率;24、螺紋防松的根本問題在于：防止螺旋副在受載時發生相對轉動;25、焊接件焊后應經 去應力退火 處理，以消除殘余應力。26、鏈傳動的瞬時傳動比不斷變化的原因是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊型稱之為多邊形效應。27、軸承中的潤滑劑不僅可以 降低摩擦阻力,還可以起著散熱、減小接觸應力、吸收振動、 防止銹蝕等作用。、選擇題1、某鋼制零件材料的對稱循環彎曲疲勞極限（7-1數N =107,當該零件工作的實際應力循環次數=3

5、00 MPa,若疲勞曲線指數m= 9 ,應力循環基N=105時，則按有限壽命計算，對應于 N的疲勞極限為C MPaA.428B.430.5C.500.42、帶張緊的目的是口A.減輕帶的彈性滑動B.C.改變帶的運動方向D.D.300提高帶的壽命 使帶具有一定的初拉力3、滾子鏈通常設計成鏈節數為偶數，這是因為_C。A.防止脫鏈 B.磨損均勻C.不需要采用受附加彎矩的過渡鏈節D.便于度量4、滾動軸承內圈與軸頸的配合以及外圈與座孔的配合CA.全部采用基軸制B.C.前者采用基孔制，后者采用基軸制5、下列磨損中，不屬于磨損基本類型的是A.粘著磨損 B. 磨合磨損全部采用基孔制D.前者采用基軸制，后者采用基

6、孔制B 。CD面疲勞磨損D. 磨粒磨損6、蝸桿傳動的總效率，主要取決于 B 時的效率。加裝風扇損耗D.攪油損耗曲軸 D. 轉軸A的模數為2mm B的模數為4mm則以下齒輪A的抗彎承載能力比B大抗彎承載能力與模數無關:.螺釘聯接D.雙頭螺柱聯接A.軸承摩擦損耗B.嚙合摩擦損耗C.7、只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為 AA. 心軸 B. 傳動軸 C.8、兩個具有相同材料、齒寬及齒數的齒輪 A和B, 敘述正確的是二。A.齒輪A和B的抗彎承載能力相同B.C.齒輪B的抗彎承載能力比A大 D.9、下列最適于承受橫向載荷的螺紋聯接是 旦。A.普通螺栓聯接B.校制孔用螺栓聯接!10、一對標準漸開線圓柱齒輪要正確

7、嚙合時，它們的 B必須相等。A、直徑B 、模數C 、齒寬D 、齒數1、帶傳動主要是依靠C來傳遞運動和功率的。帶和兩輪接觸面之間的摩擦力A.帶的初拉力B.帶的緊邊拉力C.2、為保證軸上零件軸向定位的可靠性，零件轂孔的倒角高度C或圓角半徑R應 A軸肩處的圓角半徑r。A.大于B.小于C.等于3、普通平鍵是靠鍵的 B_來傳遞扭矩。A.上表面B.兩側面C. 下表面4、以下傳動中，能起到緩沖減振及過載安全保護作用的是B。A.鏈傳動B. 帶傳動 C.齒輪傳石5、鏈傳動中，小帶輪包角一般不宜小于A.90 0B.1000 C.12006、以下各傳動中，需要進行熱平衡計算的是B_oA.直齒圓柱齒輪傳動B.蝸桿傳動

8、C. 鏈傳動7、下列軸承中，必須成對使用的是_C 。A.深溝球軸承B. 推力球軸承 C. 圓錐滾子軸承8、齒輪齒面塑性流動在主動輪節線附近形成 A ;在從動輪上節線形成 CA. 凹溝 B. 無變化 C. 凸棱9、下列最適于承受橫向載荷的螺紋聯接是_AoA.較制孔用螺栓聯接 B. 普通螺栓聯接 C. 螺釘聯接10、鏈傳動設計中，限制最小和最大齒數的原因是：（c）a、鏈傳動的傳動比不能過大；b、避免產生振動和沖擊；c、避免加速鏈條的磨損和產生跳齒;11、某軸系結構中，軸上所安裝的齒輪為斜齒輪，頻繁正反轉啟動，中速中載場合，選配軸承宜采用：（ba、一對深溝球軸承；b、一對角接觸球軸承；c、一對調心球

9、軸承；d、一對推力球軸承；12、要求自鎖性強的連接螺紋，牙型宜采用：（a）a、三角形粗牙螺紋；b、三角形細牙螺紋；c、管螺紋；d、米制錐螺紋；13、利用鍵實現軸轂連接的結構中，定位精度最高的是：（d）a、平鍵；b、半圓鍵 ；c、導向平鍵；d、矩型花鍵；14、提齒輪精度等級，改善齒輪材料和熱處理方式可提高齒輪的：（b）a、彎曲疲勞強度；b、接觸疲勞強度；c、使用壽命；d、生產成本；15、V帶傳動設計中，限制小帶輪直徑的原因是：©_a、使結構緊湊；b、防止才T滑；c、避免產生過大的彎曲應力。16、下列滾動軸承中角接觸球軸承是：缸；其內徑尺寸為：（100）;a、6210; b、N2218;

10、 c、7020AC; d、32307/P517、某階梯軸應用于中速中載場合，承受彎矩和扭矩，材料宜采用下列中的a、40Cr ; b、HT300 ; c、QT600-3A ; d、ZG45 ; e、KTB350- 04 ;18、重要的連接采用測力矩扳手或定力矩扳手是為了：a、便于操作；b、不至于過分擰緊導致滑牙；c、防松 ；d、控制預緊力；19、設計平鍵連接時，鍵的寬度值應根據軸的 ©_查機械設計手冊初選；a、長度 ；b、截面形狀 ；c、直徑；d、材料 ；三、簡答題1、開式和閉式兩種齒輪傳動中，哪種傳動一般不會出現點蝕現象？說明原因。答：開式齒輪傳動一般不會出現點蝕，這主要是因為開式齒

11、輪磨損速度一般大于疲勞裂紋擴展速度。也就是開式齒輪傳動因為磨損嚴重，接觸疲勞裂紋發生后，即被迅速磨去，因而不會發生點蝕。2、簡述流體形成穩定動壓潤滑油膜的條件。答：潤滑油要具有一定的粘度；兩摩擦表面要具有一定的相對滑動速度； 相對滑動的表面問 要形成收斂的楔形間隙；有充足的供油量。3、什么是滾動軸承的壽命？什么是基本額定壽命？答：滾動軸承的壽命是指軸承中任意元件發生失效前的總轉數，或在一定轉速下的工作小時數； 滾動軸承的基本額定壽命是指同一型號、同一批次的軸承，在相同的條件下，其中10%勺軸承發生失效時的總轉數，或在一定轉速下的工作小時數。4、試分析張緊力F。的大小對帶傳動的影響。答：張緊力F

12、0越大，則帶傳動的承載能力就越大，但同時帶中所受的拉應力也越大，帶的磨損加 居I，從而降低帶的壽命；張緊力越小，雖可減小帶中的拉應力，提高帶的壽命，但帶傳動的承 載能力會降低，工作時易跳動和打滑。5、下圖所示為某零件與機架通過螺栓聯接的示意圖，試分析 該聯接在載荷F作用下可能發生的失效形式。答：如圖，該聯接可能發生的失效形式有：左端受力最大的螺栓被拉斷；在載荷F產生的力矩作用下，接合面左端可能分離，零件或機架的右接合面處可能被壓壞；在載荷F作用下，零件相對機架產生滑移。6、以磨損量為縱坐標、時間為橫坐標畫圖表示機械零件的正常磨損過程，在圖中相應位置標示正 常磨損過程經歷的幾個磨損階段，簡述各階

13、段磨損情況。答：磨損圖如右圖所示。磨合磨損階段：是指在機器使用初期，為改善機器零件的適應性、表面形態和摩擦相容性的磨損過程；穩定磨損階段：磨損率保持不變，屬于正常工作階段；失效磨損階段：磨損率急劇增加，使工作條件迅速惡化，導致失效。7、簡述齒向載荷分布系數Kp和齒間載荷分配系數K口分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？。答：齒向載荷分布系數Kp考慮的是由于軸的變形和齒輪制造誤差等引起載荷沿齒寬方向分布不 均勻性的影響；齒間載荷分配系數K儀考慮的是同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均勻的影響。8、簡述齒面點蝕的種類及其概念。答：齒面點蝕分為初期點蝕和擴展性點蝕。初期點蝕是指工作初期由于嚙合的齒面

14、接觸不良造成局 部應力過高而出現麻點，齒面經一段時間跑合后，接觸應力趨于均勻，麻點不再擴展，甚至消 失的現象。擴展性點蝕是指隨工作時間增加，齒面點蝕面積不斷擴展，麻點尺寸、數量不斷增 多的現象，此時會產生強烈的振動和噪聲，導致齒輪失效。9、試分析張緊力F0對帶傳動正反兩方面的影響。答：張緊力F0越大，則帶傳動的承載能力就越大，但同時帶中所受的拉應力也越大，帶的磨損加 居I，從而降低帶的壽命；張緊力越小，雖可減小帶中的拉應力，提高帶的壽命，但帶傳動的承 載能力會降低，工作時易跳動和打滑。10、簡述螺紋連接過程中預緊和防松的重要性。答：預緊可夾緊被連接件，使連接接合面產生壓緊力（即預緊力） ，它能

15、防止被連接件的分離、相 對滑移或接合面開縫。適當的預緊力，可提高連接的可靠性、緊密性。靜載下，連接螺紋副中由于預緊和自鎖，螺母和螺栓頭部的支承面摩擦力可有效地放止連接松 脫，但在沖擊、振動及變載荷作用下或當高溫、 溫度變化較大時，連接中的預緊力和摩擦力會名師總結 優秀知識點逐漸減小或瞬時消失，使螺母松脫，導致連接失效。而螺紋連接一旦失效，輕者影響機器正常 運轉，重則機毀人亡，因此，螺紋連接過程中不僅要有適當的預緊，還必須采取有效、合理的 防松措施。11、簡述提高螺紋聯接強度的措施。答：（1）降低影響螺栓疲勞強度的應力幅；（2）改善螺紋牙上載荷分部不均的現象；（3）減小應力集中的影響；（4）采用

16、合理的制造工藝方法。12、軸的結構設計中要考慮那些因素？答：（1）軸上零件（傳動件、軸承）的布置，應使軸處于最佳的受力狀態。（2）有利于軸上零件具有準確的工作位置（定位）和牢靠的固定。（3）軸的結構應滿足“結構工藝性要求”。對軸自身而言，應便于加工；對軸上零件而言， 要便于安裝、拆卸、調整。（4）盡量減少應力集中，提高軸的疲勞強度。13、鏈傳動與皮帶傳動比較有何優、缺點？答：（1）鏈傳動與皮帶傳動比較有如下優點：無彈性滑動和打滑現象，能保持準確的平均傳動比，不需要較大的張緊力，作用于軸上的徑向壓 力較小；在同樣使用條件下，結構較為緊湊，傳動效率較高，能在高溫及速度較低的情況下工作； （2）鏈傳

17、動與皮帶傳動比較有如下有缺點：只能用于平行軸間的傳動且只能用于同向回轉的傳動； 運轉時不能保證恒定的瞬時傳動比； 磨 損后易發生跳齒；工作時有噪音；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用。14、鏈傳動 與齒輪傳動比較有何優、缺點？14、齒輪的強度計算準則有幾種？在軟、硬齒面搭配的設計中，為什么大齒輪的齒面硬度要低于小 齒輪？答：齒輪的強度計算準則有：（1）保證齒根彎曲疲勞強度；（2）保證齒面接觸疲勞強度。在軟、硬齒面搭配的設計中，大齒輪的齒面硬度要低于小齒輪是因為：對于金屬制的軟齒面齒 輪，配對兩輪齒面的硬度差應保持為 3050HBSIE更多，當小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的 硬度差、且速度

18、又較高時，較硬的小齒輪齒面對較軟的大齒輪齒面會起較顯著的冷作硬化效應， 從而提高大齒輪齒面的疲勞極限。四、計算題1、一根軸用兩個角接觸球軸承支承，如圖所示。L1 =40mm, L2 = 200mm ,軸端作用有軸向力Fa =40N，徑向力Fr =1640N。試分別求出兩軸承所受的徑向載荷 R、R2和軸向載荷A、A , 取軸承內部派生軸向力s =0.68R。名師總結優秀知識點Fr解：對軸系進行受力分析，如下圖所示:Ri、R分別為軸承1、軸承2所受的徑向力，Si、4分別為軸承1、2的內部派生軸向力。求軸承徑向載荷R、R分別對兩支點處取矩，則根據力矩平衡有Li L240 2002F =-2 Fr =

19、 1640 V1968NL2200L140R2 = Fr1640 =328NL2200求軸承內部派生軸向力S1 =0.68x1968 =1338.24N , S2 = 0.68父328 = 223.04N因為 S2 +Fa =223.04 +40 =263.04N <S1 =1338.24N ,所以軸承 1 被“放松”，軸承 2 被 “壓緊”，故有：A1 =S1 =1338 .24N , A2 = S1 - Fa =1338.24 -40 = 1298 .24 N2、有一直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示。已知：軸田的輸出功率P輸出=5kW ,轉速n m =157r/min。各輪齒數為

20、z1 =25, z2 =60 , z3 = 22 , z4 =84。錐齒輪嚙合效率0.96 ,斜齒 圓柱齒輪嚙合效率為0.98,滾動軸承效率為0.99。I軸轉向如圖所示。在圖中標出各齒輪的轉向；為使軸II受力平衡，確定并在圖中標出3、4兩輪的螺旋方向，說明判斷依據；計算各軸的扭矩。解：(1)各齒輪轉向如圖中箭頭所示(2)由錐齒輪的受力分析可知錐齒輪2所受 軸向力方向向下，故為使軸II受力平衡，則斜齒輪3所受軸力方向應向上，故根據左右手法 則，可判斷出齒輪3的螺旋齒旋向為右旋，再根據外嚙合斜齒輪正確嚙合條件可知齒輪4的旋向為左旋。旋向在圖中的標本為齒輪3、4上的斜線。(3)計算各軸扭矩i12z2

21、60z125-2.4i14"4取360 8425 22= 9.16i34zz38422= 3.822) nz= i14nm =9.16x157 =1438.12 r/min ; n = i34n皿= 3.82黑 157 = 599.74 r/min總效率n ="錐齒箝斜齒以由承=0.913P二 9550 一 = 9550ni9550nn5/0.9131438.12= 36.37 N mTn =Z J 由軸承由錐齒=36.37 父2.4父0.99父0.96 =82.96 N mTm =丁口 i34 M軸承箝斜齒=82.96 m 3.82x0.99x0.98 = 307.46

22、N m3、題目：如圖，缸徑 D=500mm,缸內蒸汽壓力p=1.2MPa ,螺栓分布圓直徑 D0 =680mm。為保證氣密性要求，螺栓間距不得小于 140 mm,且不得大于150mm。試計算所用螺栓允許的最小直徑。(10分)附：螺栓性能等級為4.8級，安全系數S=1.5,殘余 預緊力取為最大工作載荷的1.5倍。解：螺栓組受預緊力和工作載荷，且壓力p為常數，故螺栓組只需按靜強度設計即可。(1)確定螺栓數目z因螺栓所在圓周直徑Do = 680mm ,且螺栓間距不得小于140 mm 不得大于150mm故有140 M150n 14.2 <z <15.3,因此取螺栓數目 zz 二O(2)確定

23、許用應力因所用螺栓性能等級為4.8級，故可知其屈服強度仃s=320MPa,安全系數S=1.5,故許用應力仃=as/S =320/1.5 = 213.3MPa 0(3)確定單個螺栓最大工作載荷Fmax缸徑D = 500mm,故螺栓組最大工作載荷為螺栓的最大工作載荷為：Fmax =F，.z =235500 15 =15700NP =一一 23.14 5001.2 = 235500N(4)確定殘余預緊力 Fp'：取 Fp'=1.5Fmax =1.5x15700 = 23550N(5)確定螺栓總拉力Fo螺栓所受最大總拉力為：Fo = Fmax + F； = 15700 +23550 =

24、 39250 NI max p(6)確定滿足靜強度要求的最小螺栓直徑di螺栓既受扭又受拉，故d” ；1-3X4F0尸 39250 = 17.457mm 二二.3.14 213.3故所用螺栓允許的最小直徑為17.457mm4、如下圖所示，采用深溝球軸承6307支承一對稱布置的漸開線標準直齒圓柱齒輪，作用在齒輪上的法向力Fn =2000N ,轉速n=960r/min，軸承溫度 100C,無沖擊，求軸承的使用壽命Lh軸承內徑基本額定動載荷C30mm27000N35mm33400N40mm40800N10660 960解：(1)計算當量動載荷Fp由于軸承只承受徑向載荷，故當量動載荷即為軸承承受的徑向載

25、荷(即軸承的支反力)，此處兩軸承的支反力相等。已知齒輪所受法向力Fn =2000N ,兩軸承相對齒輪對稱布置，故齒輪所受法向力Fn平均分配至兩軸承上，即為軸承的當量動載荷。即單個軸承之當量動載荷Fp =F=1000N 02(2)計算軸承的實際壽命Lh2由軸承型號6307可知軸承內徑d=5M7 = 35mm,壽命指數e=3,查題后附表可得軸承基本 額定動載荷C = 33400N。已知轉速n=960r/min ,因軸承溫度 100C,且無沖擊，故溫度系 數和載荷系數均取為1。于是軸承壽命為：333400 '公/2公0 QC. I =646869.86h<1000 )5、下圖所示為由開

26、式鏈傳動和閉式直齒圓柱齒輪傳動組成的一帶式運輸機的簡圖，要求運輸帶的線速度v =0.55m/s,設已知運輸帶所受拉力F =2000N ,全部采用滾動軸承，試求需要電動機輸出的功率Pd。附：查得滾動軸承和聯軸器的效率為0.99 ,閉式齒輪傳動的效率為0.96 ,開式鏈傳動的效率為0.91,運輸帶效率為0.90。解：運輸帶輸出的功率為Pw =Fv = 2000 0.55 =1.1kW1000各部分機械效率：滾動軸承效率"z =0.99 ,共3對；聯軸器效率l =0.99；閉式齒輪傳動效率 c =0.96;開式鏈傳動的效率nLT =0.91 ；運輸帶效率1 =0.90；故該裝置的總效率為“=nCnZnLnLTnY =0.96父0.993 父0.99Mo.91Mo.90 歸0.755 ,需要電動機輸出的功率 Pd = PW =i.46kW0.7556、圖示兩根梁用8個4.6級普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯接，梁受到的拉力F=28kN摩擦系數f=0.2 ,控制預緊力，試確定所用螺栓的最小計算直徑，取可靠性系數 Kf =1.2,安全系數S=30 (11分)解：此螺栓聯接受預緊力，橫向載荷 F由 接合面之間的摩擦力來承擔。已知摩擦面數目m =2,摩擦系數f =0.2