发布时间 : 星期四 文章2012机械设计思考题答案更新完毕开始阅读7625a6f10242a8956bece414
?包角α↑→最大有效拉力Fec ↑
?摩擦系数 f↑→最大有效拉力Fec ↑
当已知带传递的载荷时，可根据欧拉公式确定应保证的最小初拉力F0。 切记：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析！
/欧拉公式表示了带的最大传动能力，在临界打滑的情况下，紧边和松边拉力之
F1?qv2比为?efv?。从公式可见：增大摩擦系数、增大包角、尽量使传动在靠2F2?qv近最佳速度下工作都可以提高带的传动能力，此外还可以采用新型带传动、采用高强度带材料等。
8. 带传动时，带中所受的应力有那几种？带中所受最大应力应在何处？p148-149
答：拉应力、弯曲应力、离心拉应力；带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。
9. 带传动的主要失效形式是什么？设计准则是什麽？ （课件） 答：带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。
带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 10. 带轮主要用哪些材料制造?带轮的结构形式有哪些？根据什麽来选带轮的结构形式？（课件）
答：通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。
转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成，小功率时可用铸铝或塑料 V带轮的典型结构有：实心式、 腹板式、 孔板式和 轮辐式。 带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。
链传动
1. 链传动基本组成部分？与带传动和链传动相比链传动有那些特点？p165 答：由链条和链轮组成； 与摩擦型的带传动相比：
a. 链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；
b. 又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小； c. 链条采用金属材料制造，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；
d. 同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。
2. 滚子链的结构由哪些元件组成？链节数最好是奇数还是偶数？p166 答：由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成；最好是偶数。 3. 滚子链标记为：16A-2X138 GB1234.1-83的含义是什么？p167 答：A系列、节距25.4mm、双排、138节的滚子链。
4. 为什么在一般情况下，链传动的瞬时传动比不是常数？p173
i?答：链传动瞬时传动比为：
?1R2cos???2R1cos?其中γ
与β均在周期内不断变化，因
此由公式可知，链传动的瞬时传动比是变化的，故并非常数。链传动的传动比变化与链条绕在链轮的多边形特征有关。
/链传动链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，也称为链传动的多边形效应。 5. 链传动的主要失效形式由哪些？p175
答：链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合、链条的静力破坏。 齿轮传动
1. 齿轮传动的主要特点是什么？缺点是什麽？p186
答：效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比稳定； 缺点是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用与传动距离过大的场合。
2. 齿轮传动有那些失效形式？各是什麽原因造成的？p186-188、课件 答：
轮齿折断：因为在齿根过渡部分的载面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断；
齿面磨损：当啮合齿面间落入磨料性物质（如砂粒、铁屑等）时，齿面即被逐渐磨损而致报废。这是开式齿轮传动的主要失效形式之一；
齿面点蚀：齿面材料在变化着的接触应力作用下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象；
齿面胶合：对于高速重载的齿轮传动，齿面间的压力大，瞬时温度高，润滑效果差，当瞬时温度过高时，相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象，由于此时两齿面又在作相对滑动，相粘接的部位即被撕破，于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕。
塑性变形：由于在过大的压力作用下，轮齿表面材料处于屈服状态，在齿面切向力作用下产生的材料塑性流动。
3. 一般齿轮传动的设计准则是什么？课件 对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：
保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。 保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。
对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。
4. 闭式齿轮传动和开式齿轮传动的设计准则是什麽？说明原因。P189、课件 答： 闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。
闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。
原因：在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主；开式齿轮传动，按理应保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则计算，但对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。 5. 齿轮强度计算为什么要用计算载荷？载荷系数有那些影响因素？其中各影响因素的主要内容是什麽？p192、课件 原因：a.在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及轮齿的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大；
b.在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。
因此在计算齿轮传动的强度时，应按接触线单位长度上的最大载荷，即计算载荷；
载荷系数的影响因素：
K为载荷系数，其值为：K＝KA Kv Kα Kβ
KA ─使用系数；Kα─齿间载荷分配系数；Kv ─动载系数；Kβ─齿向载荷分布系数
a.使用系数KA：是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加载荷影响的系数； b.动载系数KV：是考虑齿轮啮合刚度变化、制造装配误差等引起的附加动载荷
影响的系数；
c.齿间载荷分配系数Kα：是考虑由于齿距误差及弹性变形等因素，使载荷在各
啮合齿间分配不均匀的影响系数；
d.齿向载荷分布系数Kβ：考虑载荷在齿面上分布不均的影响系数；
6. 齿型系数YFa的物理意义是什么？应力校正系数YSa主要考虑的是对什么的影响？p200 课件
答：YFa为齿形系数，是一个无因次量，是仅与齿形有关而与齿的大小（模数m）
无关的系数，其值可根据齿数查表获得。（与齿数有关） 主要考虑的是载荷作用于齿顶时的影响。 7. 齿宽系数Φd的定义及选择原则？p205
答：Φd=b/d1；由齿轮的强度计算公式可知，轮齿愈宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适当。
8. 一对相啮合的大小齿轮，其齿轮的接触应力是否相等？齿根弯曲应力是否相等？p203
答：相等；相等。
9. 载荷作用在何处时齿根弯曲应力最大？而弯曲疲劳强度计算时，为什么通常假设载荷作用于齿顶。P199
答：齿根所受的最大弯矩发生在齿轮啮合点位于单对齿啮合区最高点时；
对于制造精度较低的齿轮传动，由于制造误差大，实际上多由在齿顶处啮合的齿轮分担较多的载荷，为便于计算，通常假设载荷作用于齿顶。 10. 一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为多少？p204 答：20°
11. 如何选择齿数？p205
答：闭式齿轮传动，小齿轮一般取z1=20~40；
开式（半开式）齿轮传动，小齿轮一般取17~20；
为使轮齿免于根切，对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮，应取z1≥17； 小齿轮确定后大齿轮按齿数比u=z2/z1计算，z2和z1一般互为质数。 12. 斜齿轮传动有何特点？螺旋角β应如何确定？p214
轴向力与tanβ成正比，为了不使轴承承受过大的轴向力，斜齿圆柱齿轮传动的螺旋角β不宜选得过大，常在β=8°~20°之间选择。
13. 齿轮的主要结构类型有那些？什麽情况下加工成齿轮轴？p229 参考书 主要结构类型：
a.实心结构；b.腹板式结构；c.带加强肋的腹板式结构；d.轮辐式结构的齿轮。 对于直径很小的钢制齿轮，当为圆柱齿轮时，若齿根圆到键槽底部的距离e＜2mt（mt为端面模数），当为锥齿轮时，按齿轮小端尺寸计算而得到的e＜1.6mt时，
均应将齿轮和轴做成一体，即齿轮轴。 （当齿轮的齿顶圆直径小于160mm时，可以做成实心结构或腹板结构的齿轮；当齿顶圆直径小于500mm时可以做成腹板结构齿轮，其中当齿顶圆直径大于300mm时可以设加强筋板；当齿轮的齿顶圆直径更大时可以采用轮辐式结构） 14. 在齿轮加工时，常用的热处理方法有哪些？（百度知道）
普通极轻载荷齿轮可以不热处理；一般轻载荷的齿轮用正火或调质齿轮.较重要齿轮用表面淬火或整体淬火就可以。重要齿轮是要用调质+表面淬火、渗碳淬火；轻载精密齿轮碳氮共渗或软氮化。
15. 齿面磨损产生的的原因、后果及减轻或防止磨损的主要方法
答：齿轮在传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就要发生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率，主要方法为在轮齿啮合面间加注润滑剂。
第四篇 滑动轴承
1. 在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是什么？p286 答：轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比，限制pv值就是限制轴承的温升。
2. 滑动轴承本身具有哪些独特的优点？（参考书） a. 滑动轴承因面接触而承载能力大；
b. 轴承工作面上的油膜有减振、抗冲击和消除噪声的作用，处于液体润滑状态的活动轴承，摩擦系数非常小，磨损很轻，寿命很长； c. 可以达到很高的回转精度，制造成本比滚动轴承低；
d. 轴承的径向尺寸小，可制成剖分结构，便于长轴的中间支撑。
所以在不便于采用滚动轴承的高速、高精度、重载、结构上要求剖分的场合，普遍采用滑动轴承。 3. 滑动轴承分类p275
答：按承受载荷方向：径向轴承，止推轴承；
按滑动表面间润滑状态：液体润滑轴承，不完全液体润滑轴承，自润滑轴承； 按液体润滑承载机理：液体动力润滑轴承，液体静压润滑轴承。
滚动轴承
1. 滚动轴承主要由哪些零件组成？p307 答：内圈，外圈，滚动体，保持架。 2. 滚动体主要由哪些形状？p307
答：球，圆柱滚子，圆锥滚子，球面滚子，非对称球面滚子，滚针等。 3. 与滑动轴承相比，滚动轴承主要由哪些特点？p275、参考书 摩擦系数小，起动阻力小，已标准化，选用润滑、维护都很方便。 /优点：
a. 在一般工作条件下，摩擦系数比滑动轴承小，比较稳定，不随轴承速度而变化。所以采用滚动轴承的机器启动力矩小，功率损耗小； b. 径向游隙比较小，运转精度高；
c. 对于同尺寸的轴径，滚动轴承宽度比滑动轴承小，可使轴向结构紧凑； d. 大部分滚动轴承能同时承受径向和轴向负荷，使轴承的组合结构简单； e. 消耗润滑剂少，便于密封，易于维护；