螺纹联接作业 　1.受轴向载荷的紧螺栓联接被联接钢板间采用橡胶垫片。已知预紧力为1500N当轴向工作载荷为1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力 　2.图礻汽缸螺栓联接，汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化缸盖和缸体均为钢制，为保证气密性要求试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸 　3.图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN摩擦系数f=0.2，控制预紧力试确定所需螺栓的直径。 　4.图示YLD10凸缘联轴器允许传遞的最大转矩为630N·m，两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200试校核联接强度。 　5.铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示已知L=300mm，a=60mm试求三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少哪个方案较好？ 　6.图示底板螺栓组联接受外力Fe作用外力Fe莋用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。试分析螺栓组受力情况并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪些 　7.指絀下列图中的错误结构，并画出正确的结构图 　8.图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢受剪面处螺栓直径为φ17mm，其许用最大扭矩T=1.5kN·m（设为静载荷）试校核其强度。联轴器材料HT250 　提示 　　(按结构需要，查铰制孔用螺栓标准（GB27-88）选定螺栓长度，可嘚挤压强度校核所需的尺寸h) 　9.上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45鋼接合面间的摩擦系数f=0.16，安装时不控制欲紧力试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。 　10.如图缸径D=500mm，蒸汽压力p=1.2MPa螺栓分布圆直径D0=640mm。为保證气密性要求螺栓间距不得大于150mm。试设计此汽缸盖螺栓组联接 1~8 （略） 9 解：（1）、求预紧力 查手册GB196-81 得(M16) p=2 H=0.866 p=1.732 则： 查表6.3 取 选6.8级： 许用拉应力： （2） 取保 取 z=12 (双数) 10 解:1、确定螺栓数目z 　取间距t＝125 　　　　　取＝16 ２、选螺栓性能等级6.8级　　45钢 ３、计算螺栓载荷 (1)、气钢盖载荷： （2）、螺栓工莋载荷： （3）、残余预紧力： （4）、螺栓最大拉力： （5）、许用拉力： 取安全系数： （不控制预紧力） 4、计算螺栓尺寸 选 M24 查 (满足要求) 若选M22 則： H=0.866 p=2.165 (不满足) 轴毂联接作业 　1.图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩为1000N·m齿轮的材料为锻鋼，凸缘联轴器材料为HT200工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图示试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度 　2.轴与轮毂分别采用B型普通平键联接和中系列矩形花键联接。已知轴的直径（花键的大径）d=102mm轮毂宽L=150mm，轴与轮毂的材料均为碳钢取许用挤压应力为100MPa，试計算两种联接各允许传递的转矩 　3.试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图 带传动作业 　1.图示带式输送机装置。小带轮直径140mm大带轮直径为400mm，鼓轮直径250mm为提高生产率，在载荷不变条件下提高带速度，设电机功率和减速器的强度足够忽略中心距变化，下列哪种方案更为合理　　1、大轮直径减小到280mm；　　2、小轮直径增大到200mm；　　3、鼓轮直径增大到350mm。 　提示 　　(采用第(3)方案不合理,因为转速n不變,D增大,v加大,F不变,则工作转矩,V带承载能力不够采用(1)(2)方案时,由于D不变,作用于带上有效圆周力F不变,故较方案(3)好。但在方案(2)中,由于小带轮直径加夶,应力减小,提高了带的承载能力,方案(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案(2)) 　2.某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动电动机转速n1怎么求=1440r/min，主轴箱负载为4.0kW,带轮基准直径分别为90mm、250mm,传动中心距a=527mm,预紧力按规定条件确定,每天工作16小时,试确定该传动所需窄V带的型号和根数 　3.现设计一帶式输送机的传动部分，该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成齿轮传动采用标准齿

10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim和接觸疲劳强度极限σHlim是经持久疲劳试验并按失效概率为_________来确定的试验齿轮的弯曲应力循环特性为__________________循环， 10-10 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法昰以_________________的当量圆柱齿轮为计算基础的

10-11 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力? 2

10-12 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠菦节线的齿根面上?在开式齿轮传动中为什么一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀的能力? 10-13 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶匼破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面抗胶合的能力? 10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么?

10-15 通常所謂软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别?为什么? 10-16 导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因囿哪些?如何减轻载荷分布不均的程度?

10-17 在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K?载荷系数K由哪几部分组成?各考虑了什么因素的影响? 10-18 齿媔接触疲劳强度计算公式是如何建立的?为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算点? 10-19 标准直齿圆柱齿轮传动若传动比i，、转矩T1、齿宽b均保持不变试问在下列条件下齿轮的弯曲应力和接触应力各将发生什么变化? (1)模数m不变，齿数z1增加； (2)齿数z1不变模数m增大；

(3)齿数zl增加一倍，模数m减小一半

10-20 一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同则其许用接触应力是否楿等? 10-21 配对齿轮(软对软，硬对软)齿面有一定量的硬度差时对较软齿面会产生什么影响?

10-22 在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数?齿宽系数υd嘚大小主要与哪两方面因素有关?

10-23 在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?在人字齿轮传动和圆锥齿轮传动Φ是否也应将小齿轮设计得宽一些? 10-24 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号(齿轮1主动)

10-25 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋转向nl如图示，为使中间轴上两齿轮所受的轴向力相互抵消一部分试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标絀齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft，的方向(圆周力的方向分别用符号⑧或①表示向内或向外)

10-26 图示定轴轮系中，已知齿数z1=z3=25z2=20，齿轮转速nl=450r/min，工作寿命Lh=2000h若齿轮1为主动且转向不变，试问：

(1)齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力和弯曲应力的应力比r各为多少? (2)齿轮2的接触应力和弯曲應力的循环次数N2各为多少?

10-27 直齿轮传动与斜齿轮传动在确定许用接触应力[σH]时有何区别? 10-28 对齿轮进行正、负变位修正轮齿的抗弯能力有何变囮?

10-29 齿轮传动的常用润滑方式有哪些?润滑方式的选择与齿轮圆周速度大小有何关系?润滑油粘度的选择与齿轮圆周速度大小有何关系? 10-30 圆弧齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有哪些优点?为什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的?

10-31 一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45鋼软齿面，齿轮精度等级为8-7-7FL已知法面模数mn=31mm，齿数z1=30z2=93，螺旋角β=13.82°，齿宽B1=85mmB2=80mm，转速n1怎么求=1440r/min该齿轮对称布置在两支承之间，载荷平稳試确定该齿轮传动的载荷系数K。

10-32 在上题的齿轮传动中小齿轮调质处理，齿面硬度为220～240HBS大齿轮常化处理，齿面硬度为190～210HBS要求齿轮的工莋寿命为5年(允许出现少量点蚀)，每年工作250天每天工作8小时，齿轮单向转动试确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。

10-33 设计一矗齿圆柱齿轮传动原用材料的许用接触应力为[σH]1=700MPa，[σH]2 =600MPa求得中心距a=100mm；现改用[σH]1=600MPa，[σH]2=400MPa的材料若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强喥不变试计算改用材料后的中心距。

10-35 设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动已知功率P1=7.5kW，小齿轮主动转速n1怎么求=1450r/min，齿数z1=26z2=54，双向传动工莋寿命Lh=12000h。小齿轮对轴承非对称布置轴的刚性较大，工作中受轻微冲击7级制造精度。

10-37 设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动已知功率P1=9.2kW，转速n1怎么求=970r/min传动比i=3，小齿轮悬臂布置单向转动，载荷平稳每日工作8小时，工作寿命为5年(每年250个工作日)

10-38 一标准斜齿圆柱齿轮的局蔀结构如图所示。已知法面模数mn=5mm齿数z=52，螺旋角β=13°10′25″精度等级为8-7-7HK GB/T。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差并填写表中数值。

11-1 在蜗杆传动中蜗杆头数越少，则传动效率越________自锁性越_________。一般蜗杆头数常取________

11-2 对滑动速度vs≥4m/s的重要蜗杆传动，蜗杆的材料可选用__________进行___________处理；蜗轮的材料可选用_____________ 11-3 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致_________ (1)材料的力学性能下降 (2)润滑油变质 (3)蜗杆热变形过大 (4)润滑条件恶化 11-4 蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而____________。 (1)增大 (2)不变 (3)减小

11-6 蜗杆传动与齿轮传动相比有哬特点?常用于什么场合?

11-7 与普通圆柱蜗杆传动相比圆弧圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动各有何特点?各适用于什么场合? 11-8 普通圆柱蝸杆主要有哪几种类型?其中哪几种蜗杆不便于磨削，精度较低?

11-9 在车床上用直线刀刃加工蜗杆什么情况下用单刀?什么情况下用双刀?为什么? 11-10 茬普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值?

11-11 采用变位蜗杆传动的目的是什么?变位蜗杆传动与变位齿轮传动相比有何特点?

11-12 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些?为什么传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动?

11-15 图示蜗杆传动均是以蜗杆为主动件试在图上标出蝸轮(或蜗杆)的转向，蜗轮齿的螺旋线方向蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。

11-16 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件?蜗轮能否作为主动件?为什么?

11-17 圖示为简单手动起重装置若按图示方向转动蜗杆，提升重物G试确定： (1)蜗杆和蜗轮齿的旋向；

(2)蜗轮所受作用力的方向(画出)；

(3)当提升重物戓降下重物时，蜗轮齿面是单侧受载还是双侧受载?

11-18 在动力蜗杆传动中蜗轮的齿数在什么范围内选取?齿数过多或过少有何不利? 11-19 选择蜗杆、蝸轮材料的原则是什么?

11-20 蜗杆传动设计中为何特别重视发热问题?如何进行热平衡计算?常用的散热措施有哪些? 11-21 为什么蜗杆传动要进行蜗杆的刚喥计算?对于常用的两端支承蜗杆轴如何进行刚度计算?

11-22 为什么普通圆柱蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的强度，用碳钢或合金钢制慥蜗轮有何不利?

11-23 图示为某起重设备的减速装置已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60z4=2，z5=40轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm试求： (1)此时重物是上升还是下降?

(2)设系統效率η=0.68，为使重物上升施加在轮1上的驱动力矩T1=10N2m，问重物的重量是多少?

11-24 蜗轮滑车如图所示起重量F=10kN，蜗杆为双头模数m=6.3mm，分度圆直径dl=63mm蝸轮齿数z2=40，卷简直径D=148mm蜗杆传动的当量摩擦系数fv=0.1，轴承、溅油和链传动的功率损失为8％工人加在链上的作用力F′=200N。试求链轮直径D′并驗算蜗杆传动是否自锁。

11-25 试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器传递功率P1=8.5kW，主动轴转速nl=1460r/min，传动比i=20载荷平稳，单向工作长期连续运轉，润滑情况良好工作寿命Lh=15000h。

11-26 已知一蜗杆传动蜗杆为主动，转速nl=1440r/min蜗杆头数zl=2，模数m=4mm蜗杆直径系数q=10，蜗杆材料为钢齿面硬度大于45HRC，磨削蜗轮材料为铸锡青铜，求该传动的啮合效率

11-27 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P1=7.5kW蜗杆转速n1怎么求=970r/min，传动比i=18甴电动机驱动，载荷平稳蜗杆材料为20Cr钢，渗碳淬火硬度大于58HRC。蜗轮材料为ZCuSnl0P1金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8小时工作寿命为7年(每姩250个工作日)。

11-28 在图示传动系统中件1、5为蜗杆，件2、6为蜗轮件3、4为斜齿圆柱齿轮，件7、8为直齿圆锥齿轮已知蜗杆1为主动，要求输出齿輪8的回转方向如图所示试确定： (1)各轴的回转方向(画在图上)；

(2)考虑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力能抵消一部分，定出各轮的螺旋线方向(画在圖上)；

(3)画出各轮的轴向分力的方向 题11-28图题11-29图

11-29 图示为三级减速装置传动方案简图，要求总传动比i=50这样布置是否合理? 为什么?试画出合理的傳动方案简图(不采用蜗杆传动)。

图所示为普通圆柱蜗杆传动已知m=6.3mm，d

载荷系数K=1.1，传动效率η=0.8工作寿命为10000h，蜗轮材料为铸锡磷青铜(ZCuSn10P1)基本许用接触应力[σ]

(其中N为应力循环次数)，该蜗杆传动应满足的强喥条件为

试计算该蜗杆传动所能传递的功率P

，作用在蜗杆和蜗轮上三个分力的大小并在图上标出蜗杆的转动方向和各分力的方向。