第1章物體的受力及其力學分析

1.1何謂二力桿？二力構(gòu)件的受力與其形狀有關(guān)嗎？為什么？

受二個力作用下平衡的構(gòu)件稱二力構(gòu)件。

二力構(gòu)件受力時與構(gòu)件的形狀有關(guān)系，因為二力構(gòu)件受的二個力是沿二力作用點的連線，且

等值、反向的。當構(gòu)件形狀改變，力的作用點可能會隨之改變。

1.2不平衡。

1.3不相同。

1.45個。

1.5略。

1.6FAB=-0.1414/c/V,FAC=3.15kN。

1.8略。

1.9a=60°時，F(xiàn)rmin=

1.10F>fF1/sinao

l.HMy(Q=My(/y+My(&)=0-&BC=-FC=

-100sin30°sin30°x0.4N-m=-ION-m

1.12F=0.5kN；FAX=-0.104kN,FAz=0.74kN,FBx=0.537kN,FBz=

1.51kNo

1.13FAX=4017N,FAZ=-1462N；FBx=7890N,FBz=-2872NO

第2章構(gòu)件的強度和剛度

2.1是。

2.2在拉（壓）桿中，軸力最大的截面一定是危險截面，這種說法對嗎？為什么？

這種說法不對。危險截面或危險點要看它的應力是不是最大的。例如：脆性材料壓縮過程,

危險截面與軸線成45度關(guān)系，這個截面不是軸力最大的。

2.31；3；20

2.4軸向壓縮與擠壓有什么不同？

擠壓一般是指零件局部受到擠壓，而壓縮是指整體受壓縮（如兩端加壓力）。

2.5（b）合理。（b）中軸最大扭矩小。

2.6是。

2.7/p正確，%錯誤。

2.8略

2.9在集中力、集中力偶作用處截面的彎矩各有葉么特征？

在集中力作用的截面處,剪力圖發(fā)生突變,突變的絕對值等于集中力的大小；在集中力偶作用

的截面處,彎矩圖發(fā)生突變,突變的絕對值等于集中力偶的大小。

2.10(1)相同；(2)相同。

2.11(a)FNI=F,FN2=-2F,FN3=一F。

(b)FN1=-20kN,FN2=-40kN,FN3=10kNo

2.12=134.3MPa,n2=4.SMPa。

2.13略。

2.14略。

2.15(1)略；

(2)AB段：T,=22.3MPa；BC段：T=20.4MPa；

maximax2q

全軸的最大切應力為=22.3MPa

max0

2.16D>4.5cm。

2.17略。

2.18=120MPao

2.19略。

第3章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

3.1何謂運動副？運動副分為哪幾類？

使兩個構(gòu)件直接接觸井能產(chǎn)生一定的相對運動的連接，稱為運動副。

分類：運動副分為平面運動副和空間運動副。

3.2機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？

機構(gòu)具有確定運動的條件是：FX),且F等于機構(gòu)的主動件個數(shù)構(gòu)件組的自由度與主動件的

數(shù)目相比，可分為下列幾種情況：

(1)當構(gòu)件組的自由度小于或等于零時，它不是機構(gòu)，而是不能產(chǎn)生相對運動的靜定或超靜

定剛性橋架。

(2)當構(gòu)件組的自由度大于零但小于主動件數(shù)時，會發(fā)生運動干涉而破壞構(gòu)件，若機構(gòu)減少

一個主動件，則具有確定運動。

(3)當構(gòu)件組的自由度大于主動件數(shù)時，機構(gòu)從動件的運動是不確定的。若此機構(gòu)有2個主

動件，則有確定運動。

3.3如何計算平面機構(gòu)的自由度？計算自由度應注意哪些問題？

F=3n-2P1-Pho注意：是否有復合較鏈、是否有局部自由度、是否有虛約束。

3.4何謂機構(gòu)運動簡圖？繪制的步驟如何？

對機構(gòu)進行分析和綜合時，為了使問題簡化，可撇開機構(gòu)中與運動無關(guān)的元素，用借單的符

號和線條代表運動副和構(gòu)件，并按一定的比例尺表示機構(gòu)的相互位置尺寸，繪制出圖形，稱

為機構(gòu)運動簡圖，簡圖可完全表達原機構(gòu)具體的運動特征。

步驟：

(1)分析機械的結(jié)構(gòu)及其動作原理，找出機架、主動件和從動件。

(2)沿著運動傳遞路線，搞清各構(gòu)件間的相對運動性質(zhì)，確定運動副的類型和數(shù)

(3)測最出運動副間的相對位置。

(4)選擇合理的視圖平面和比例尺，用規(guī)定的符號和線條繪制出機構(gòu)運動簡圖。

視圖平面一般選擇與各運動平面相平行的平面根據(jù)圖紙的幅面及構(gòu)件的實際長度選擇合適

的比例尺力。

3.5略。

3.6略。

第4章平面連桿機構(gòu)

4.1平面連桿機構(gòu)的特點是什么？

(1)低副是面接觸的結(jié)構(gòu)，傳力時壓強小，便于潤滑，磨損小，承載能力強。

(2)構(gòu)件簡單，加工方便，工作可靠。

(3)能方便地實現(xiàn)各種基本運動形式，滿足多種運動規(guī)律和運動軌跡的要求。

(4)只能近似實現(xiàn)給定的運動規(guī)律或運動軌跡，且設(shè)計較為復雜。

(5)運動慣性力難以平衡，不適用于高速的場合。

4.2較鏈四桿機構(gòu)的基本類型有哪些？

1.曲柄搖桿機構(gòu)。

2.雙曲柄機構(gòu)。

3.雙搖桿機構(gòu)。

4.3什么是機構(gòu)的死點位置？可能存在死點位置的機構(gòu)有哪些？

搖桿上無論加多大驅(qū)動力也不能使曲柄轉(zhuǎn)動，機構(gòu)的此種位置稱為死點位置。

曲柄搖桿機構(gòu)：以搖桿為主動件，曲柄與連桿共線即為死點。曲柄滑塊機構(gòu)：以滑塊為主

動件，曲柄與連桿共線即為死點。

4.4錢鏈四桿機構(gòu)中l(wèi)lh柄存在的條件是什么？曲柄是否一定是最短桿？

(1)必要條件：最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。

(2)充分條件：連架桿與機架中必有一個為最短桿。

曲柄不一定是最短桿。

4.5什么是極位夾角？極位夾角與行程速比系數(shù)有何關(guān)系？

曲柄搖桿機構(gòu)，在曲柄轉(zhuǎn)動一周的過程中，有兩次與連桿共線，這時搖桿分別處于兩極限位

置。機構(gòu)所處的這兩個位置稱為極位。機構(gòu)在兩個極位時，原動件所在兩個位置之間的夾角

稱為極位夾角。

極位夾角越大，行程速比系越大，急回特性越明顯。

4.6

因為必8+=60+30=90VL8c+/=45+50=95,滿足曲柄存在的桿長條件，所

以最短桿AD就是雙整轉(zhuǎn)副構(gòu)件。

當以AB桿或CD桿為機架時，AD桿成為曲柄，BC成為搖桿，得到曲柄搖桿機構(gòu)：

當以AD桿為機架時，得到雙曲柄機構(gòu)；

當以BC桿為機架時，得到雙搖桿機構(gòu)。

4.7

(1)LAB<150mm；

(2)LAB>450mm；

(3)150mmVJLQBV450mm。

基圓半徑大，凸輪尺寸大，但壓力角小，容易推動從動件；反之，基圓半徑小，凸輪尺寸小，

但壓力角大，不容易推動從動件。設(shè)計時，應在即皿=的原則下，盡可能取較小的基

圓半徑。

5.6凸輪機構(gòu)基圓半徑過大、過小，會出現(xiàn)什么情況？

凸輪機構(gòu)基圓半徑過大、過小，會使機構(gòu)發(fā)生自鎖。

5.7如何確定滾子從動件的滾子半徑？

耳<0?8pmm。

5.8略。

5.9略。

5.10略。

第6章間歇結(jié)構(gòu)

6.1齒式棘輪機構(gòu)，根據(jù)其做間歇傳動的方式不同，可分為哪兒種類型？

單向式棘輪機構(gòu)、雙動式棘輪機構(gòu)。

6.2調(diào)整棘輪的轉(zhuǎn)角一般可采用哪幾種方法？

(1)通過改變搖桿擺角的大小來調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角。

(2)利用遮板來調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角。

6.3就傳動特性而言，槽輪機構(gòu)與棘輪機構(gòu)各有什么特點？

棘輪機構(gòu)特點：轉(zhuǎn)位角度可調(diào)；結(jié)構(gòu)可簡單。可傳遞較大動力。

槽輪機構(gòu)特點：轉(zhuǎn)位角度不可調(diào)：轉(zhuǎn)位工位數(shù)少，可傳遞較小動力。

6.4請參照圖6.8說明，當槽輪機構(gòu)的圓銷A開始進入與即將脫離槽輪的徑向槽

時，內(nèi)、外鎖止弧應處于怎樣的相對位置？

當圓銷進入槽輪的徑向槽時，內(nèi)外鎖止弧所處的位置對槽輪無鎖止作用，如圖6.8(a)所示，

槽輪因圓銷的撥動而轉(zhuǎn)動；當圓銷的另一邊離開徑向槽時，凹凸鎖止弧又起作用，槽輪又卡

住不動。

6.5從運動學的觀點比較輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)及不完全機構(gòu)的異同點，并說明各自

適用的場合。

1.棘輪機構(gòu)：運動可靠，但有沖擊、噪聲大、運動精度低，適用于低速、轉(zhuǎn)角不大的場合，

如轉(zhuǎn)位、分度以及超越等，

2.槽輪機構(gòu)：傳動較平穩(wěn)，但有柔性沖擊，用于轉(zhuǎn)速不高的輕工機械中。

3.不完全機構(gòu)：有較大沖擊，用于具有特殊要求的專用機械中。

第7章螺紋連接和螺紋的傳動

7.1常用的螺紋種類有哪些？傳動常用什么螺紋？連接常用什么螺紋？為什

么？

螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等，矩形、梯形和鋸齒形螺紋多用于傳動。三

角形螺紋主要用于連接。

7.2螺紋的主要參數(shù)有哪些？螺距與導程有何不同？

螺紋主要參數(shù)：大徑、小徑、中經(jīng)、螺距、導程、螺紋升角、牙型角、牙型高度等。

螺距(P)：相鄰兩螺紋牙對應點之間的軸向距離，表示螺紋的疏密程度，螺距越小螺紋越密

集。導程(S)：同一螺旋線相鄰螺紋牙對應點之間的軸向距離，有5=波。螺紋升角和導程、

中徑有關(guān)。

7.3螺紋副自鎖的條件是什么？

螺紋升角小于或等于螺旋副的摩擦角或當量摩擦角，入W4。

7.4螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場合？有何特點？

(1)螺栓連接。普通螺栓連接，螺栓與孔之間有間隙，工作載荷只能使螺栓受拉伸,由于

加工方便，成本低，所以應用最廣。較制孔螺栓連接，被連接件上的較制孔和螺栓的光桿部

分采用基孔制過渡配合，螺栓受剪切和擠壓，主要用「需要螺栓承受橫向載荷或需靠蟒栓桿

精確固定被連接件相對位置的場合。

(2)螺釘連接。這種連接不需用螺母，適用于一個被連接件較厚或另端不能裝螺母，且受

力不大、不需要拆卸的場合。

(3)雙頭螺柱連接。螺欄兩端均有螺紋，這種連接用于被連接件之較厚、要求結(jié)構(gòu)緊湊和

經(jīng)常拆裝的場合。

(4)緊定螺釘連接。將緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，其末端頂住另一零件的表面，或

頂入相應的凹坑中。常用于固定兩個零件的相對位置.，并可傳遞不大的力或扭矩。

7.5螺紋連接為什么要防松？常用的防松方法有哪些？

連接中常用的三角螺紋和管螺紋都具有自鎖性，在靜載荷或沖擊振動不大、工作溫度變化不

大時，不會自動脫落。但在沖擊、振動或變載荷的作用下，或溫度變化較大時，連接可能松

脫。因此設(shè)計螺紋時必須考慮防松問題。

防松方法：摩擦防松、機械防松、破壞螺紋副防松。

7.6螺紋連接為什么要預緊？

預緊的目的是增強連接的可靠性、緊密性和防松能力。

7.7常見的螺栓失效形式有哪些？失效位置通常在哪里？

(1)螺栓桿被拉斷。

(2)螺紋壓潰和剪斷。

(3)螺紋因經(jīng)常拆卸而磨損發(fā)生滑扣現(xiàn)象。

7.8螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計時有哪些注意事項？

(1)被連接件結(jié)合面通常設(shè)計成對稱的簡單幾何形狀。

(2)螺栓的布置應使螺栓受力合理，制造加工方便。分布在同一圓周上的螺栓數(shù)，應取3、

4、6、8、12等易于等分的數(shù)目，便于加工。

(3)同一螺栓組中各螺栓的材料、直徑與長度均應相同。

(4)螺栓的排列應有合坦的間距、邊距，注意留出扳手空間。

7.9簡述滾動螺旋傳動的主要特點及其應用。

滾動螺旋傳動的摩擦系數(shù)、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動精度和軸向剛度等雖比靜

壓螺旋傳動稍差，但遠比滑動螺旋傳動為好。滾動螺旋傳動的效率一般在90%以上。它不自

鎖，具有傳動的可逆性；但結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，抗沖擊性能差。它已廣泛地應用于

機床、飛機、船舶和汽車等要求高精度或高效率的場合。

7.10略。

7.11FBmax=2853N。

7.12

(1)計算單個螺栓得工作荷載月暫取螺栓數(shù)目

.12,八普=32725N。

(2)計算單個螺栓總拉力與，取殘余預緊力

F'=1.6/6=尸+尸=85085N。

(3)求螺栓公稱直徑

選取螺栓材料為40Cr,%=800MPa裝配時不控制預緊力，取安全系數(shù)S=3

㈤巧=267”「跖dg禹=22.96mm,取M27。

(4)驗證螺栓數(shù)目

nD

I=x=78.55mm<4.5d。

7.13

取螺栓相對剛度=0.9,

總拉力尸2=(15000+0.9*10000)N=24000N,

殘余預緊力：F1=F2-F=(24000-10000)N=14000No

第8章機械的潤滑與密封

8.1機械的潤滑與密封各起什么作用？

潤滑除了能降低摩擦、減輕磨損，還能起到散熱、緩沖、防銹、密封、沖洗磨屑和延長零件

使用壽命等作用。

密封裝置可以防止?jié)櫥偷臐B漏，提高潤滑效果，防止外界灰塵、水分及其他雜質(zhì)的侵入。

8.2潤滑油有哪幾項主要質(zhì)量指標？各項指標的高低對潤滑油的性能有何影

響？

(1)黏度

是選擇潤滑油的主要依據(jù),它反映了潤滑油流動時內(nèi)部摩擦阻力的大小。黏度越高，摩擦阻

力越大，流動性也越差。

(2)黏度指數(shù)

表示潤滑油的黏度隨油溫變化的性能指標，黏度指數(shù)越大，表示黏度隨溫度的變化越即鉆溫

特性越好。

(3)凝點

表示潤滑油的耐低溫性能，低溫條件下工作的潤滑油，工作溫度應高于凝點。

(4)閃點

表示潤滑油的耐高溫性能，也是一個安全指標。高溫條件下工作的潤滑油，工作溫度應低于

閃點。

8.3潤滑脂有哪幾項主要質(zhì)量指標？各項指標的高低對潤滑脂的性能有何影

響？

(1)滴點

它是潤滑脂在高溫時的工作極限。

(2)針入度

針入度越小，潤滑脂越稠，承載能力越強越不易進入并充滿潤滑空間：針入度越大，流動性

越好：但針入度過大則易泄漏。

8.4選擇潤滑油的一般原則是什么？

潤滑油主要特性為粘度和油性。對液體潤滑軸承而言，選擇潤滑油時，應先根據(jù)工作條件確

定潤滑油的粘度。在重載或有沖擊載荷條件下，選用粘度高的潤滑油；輕載、高速軸承直選

用粘度低的潤滑油，然后考慮潤滑油的特點確定其牌號。對非液體摩擦軸承，根據(jù)載荷和速

度選擇潤滑油或潤滑脂。

8.5密封有哪些類型？各有什么特點？分別適用于哪些場合？

靜密封和動密封。

靜密封分為墊片密封、研合面密封、0形圈密封密、封膠密封。

最簡單的靜密封是將結(jié)合面加工平整、光潔，并在壓力下貼緊。但加工要求高，不適于密封

要求高的場合。主要用于凸緣、管道、容器、箱體等結(jié)合部位，如減速器上、下箱體的密封

等。

動密封又分為接觸式密封和非接觸式密封。

(1)接觸式動密封。接觸式密封應用較廣，主要利用各種密封圈或氈圈密封，但由于摩擦

阻力大，易磨損，壽命短，軸的速度受限制，僅適用于中、低速場合。

(2)非接觸式密封。非接觸式密封是指密封部位相互運動的結(jié)合面間不接觸的密封形式適

用于運動速度較高的場合，

第9章帶傳動和鏈傳動

9.1帶傳動主要類型有哪些？各有什么特點？

按傳動原理分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動兩種類型。

(1)摩擦帶傳動。這類傳動是依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力來傳遞運動和動力的。其主要

優(yōu)點是能緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝維護方便；過載時打滑，

可保護其他零件。缺點是外形尺寸較大，作用在軸上的載荷大，傳動比不精確，壽命低，不

宜在易燃易爆有腐蝕的場合工作。摩擦帶傳動適合于要求傳動平穩(wěn)、傳動比要求不嚴格及中

心距較大的場合

(2)嚙合帶傳動。這類傳動是依靠帶內(nèi)側(cè)齒與帶輪輪齒的合傳遞運動和動力的如圖9.1(b)所

示,常用的有同步帶傳動和齒孔帶傳動。帶與帶輪間無相對滑動,主動輪與從動輪速度同步，

故傳動比準確，速度范圍大，傳動功率較大，效率高，軸向力較小，但安裝要求高，且成本

較高。嚙合帶傳動廣泛用于計算機、辦公設(shè)備、數(shù)控機床及紡織機械等設(shè)備中。

按傳動帶的截面形狀分類

(D平帶。其截面形狀為矩形，內(nèi)表面為工作面，用于中心距較大的傳動以及物料輸送等場

合。

(2)V帶。其截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面,按槽面摩擦原理，其當量摩擦系數(shù)分=系-,

因此在相同壓緊力的作用下，V帶的摩擦力比平帶大，傳遞功率也較大，且結(jié)構(gòu)緊湊，常用

于傳遞功率較大、中心距較小、傳動比較大的場合。

(3)多楔帶。它是在平帶的基體上由多根V帶組成的傳動帶。多楔帶結(jié)構(gòu)緊湊，可傳遞很大

的功率，用于要求結(jié)構(gòu)緊奏的傳動，特別是需要多根V帶或輪軸垂直于地面的場合。

(4)圓形帶。其截面形狀為圓形，結(jié)構(gòu)簡單，用于小效率傳動。

(5)同步帶。其縱截面為齒形，靠合傳動，兼有平帶、鏈和齒輪機構(gòu)的特點，用于傳動比要

求恒定或傳遞功率較大以及高速傳動的場合。

9.2帶傳動中的彈性滑動和打滑有什么不同？對傳動有何影響？

(1)避免性不同：彈性滑刃是由于帶的彈性變形和拉力差(有效拉力)所引起的滑動，是不

可以避免的。打滑是由于過載引起的全面滑動，是可以利用調(diào)解中心距，增加張緊裝置，減

載的方式避免的。

(2)發(fā)生位置不同：彈性滑動只發(fā)生在帶的滑動弧上，隨著載荷的增加，滑動角逐漸增大，

而靜角逐漸減小。打滑，由于帶在大輪上的包角，總是大于在小輪上包角，所以打滑總是首

先在小帶輪上發(fā)生。

(3)產(chǎn)生原因不同：彈性滑動是由于帶的彈性變形和拉力差(有效拉力)所引起的滑動。打

滑是由于過載引起的全面滑動。

打滑現(xiàn)象的負面影響：導致皮帶加劇磨損、使從動輪轉(zhuǎn)速降低甚至工作失效。

打滑現(xiàn)象的好處在于：過載保護，即當高速端出現(xiàn)異常(比如異常增速)，可以使低速端停

止工作，保護相應的傳動件及設(shè)備。

9.3帶傳動一般應放在機械傳動的高速級還是低速級？為什么？

一般放在高速級。蝸桿傳動為了提高傳動效率，減小蝸輪結(jié)構(gòu)尺寸，一般布置在高速級。錐

齒輪尺寸大時加工困難，所以布置在高速級，并限制其傳動比，以控制其結(jié)構(gòu)尺寸。

9.4帶傳動的主要失效形式是什么？

帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。

9.5帶傳動中帶為什么要張緊？如何張緊？

帶傳動工作一段時間后由于塑性變形面松弛，使初拉力變小,影響正常工作，必須重新張緊，

常用的方法有調(diào)整中心距方式和張緊輪方式兩種。

9.6在V帶傳動中，帶輪槽工作面的粗糙度大小對帶傳動有何影響？

略。

9.7帶輪一般采用什么材料？帶輪的結(jié)構(gòu)有哪幾種？

帶輪的常用材料為鑄鐵，轉(zhuǎn)速高時可用鑄鋼、鍛鋼或鋁合金；小功率可用鑄鋁或塑料。帶

輪由輪緣、輪毅和輪輻三部分組成。

9.8鏈傳動的中心距過大或過小對鏈傳動有何影響？一般中心距在什么范圍內(nèi)

選取？

中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應力循環(huán)次數(shù)增

多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小，在包

角范圍內(nèi)，每個輪齒所受的載荷增大，且易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象；中心距太大，會引起從動

邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動。

因此在設(shè)計時，若中心距不受其他條件限制，一般可取aW5?6m。

9.9與帶傳動相比，鏈傳動有哪些特點？

鏈傳動是具有中間撓性件的嚙合傳動。與帶傳動相比，鏈傳動能得到準確的平均傳動比；張

力??；對軸的壓力小；結(jié)構(gòu)尺寸比較緊湊；可在高溫、油污等惡劣環(huán)境下工作，但是不能保

持恒定傳動比瞬時鏈速和瞬時傳動比是變化的；傳動平穩(wěn)性差，工作時沖擊和噪聲大；磨損

后易發(fā)生脫鏈。

9.10為什么一般鏈節(jié)數(shù)選偶數(shù)而鏈輪齒數(shù)多取奇數(shù)？

當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時.，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，一般前者用于大節(jié)距，后者用于

小節(jié)距；當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受到附加穹矩的作用，

所以在一般情況下最好不用奇數(shù)鏈節(jié)。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為使鏈條和鏈輪磨損均勻，

常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)。

9.11滾子鏈是由哪些零件構(gòu)成的？各零件間相互配合關(guān)系如何？

滾子鏈由內(nèi)鏈板1外鏈板2、銷3、套4和滾子5組成，內(nèi)鏈板與套筒;外鏈板與銷軸之間

分別用過盈配合連接；滾子和套簡、套簡與銷軸之間采用間隙配合連接。內(nèi)外鏈板交錯連接

而構(gòu)成較鏈。鏈板一般為8字形，以減少重量并使各截面抗拉強度大致相等。

9.12簡述滾子鏈的主要失效形式和原因。

(1)鏈板疲勞破壞。由于鏈條松邊、緊邊的拉力不等，其在反復作用下經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)，

鏈板發(fā)生疲勞斷裂。

(2)滾子和套筒的沖擊疲勞破壞。鏈傳動在反復啟動、制動或反轉(zhuǎn)時產(chǎn)生巨大的慣性沖擊，

以及多邊形效應引起的鏈速變化，會使?jié)L子和套筒發(fā)生疲勞破壞。

(3)鏈條較鏈磨損。主要磨損發(fā)生在較鏈的銷軸與套筒的承壓面，磨損使節(jié)距增加，產(chǎn)生跳

齒和脫鏈。開式傳動極易產(chǎn)生磨損。

(4)鏈條較鏈的膠合。當鏈輪轉(zhuǎn)速達到一定值時，嚙入時受到的沖擊能量增大，工作表面溫

度過高，銷軸和套筒間的潤滑油膜被破壞而產(chǎn)生膠合。

(5)靜力拉斷。在低速(v<0.6m/s),重載或嚴重過載時，當載荷超過鏈條的靜力強度時導

致鏈條被拉斷。

9.13

(1)^=176.8；

(2)Ld=9867mni；

(3)08

9.14

p=FeV1OOOP1000x7.5-405.4N；

100018.5

F2=Fe=405.4N；

Fi=2F2=8IO.8N0

9.15略。

9.16略。

第10章齒輪傳動

10.1齒輪傳動有哪些特點？按兩輪軸線的相對位置，齒輪傳動可分為哪幾類？

齒輪機構(gòu)的主要優(yōu)點是：

(D適用的圓周速度和功率范圍廣，其圓周速度可達300ni/s,傳遞功率可達10kW。

(2)傳動效率較高。

(3)瞬時傳動比穩(wěn)定。

(4)工作壽命較長。

(5)工作可靠性較高。

(6)可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸或交錯軸之間的傳動等。

其主要的缺點是：

(D要求較高的制造和安裝精度，成本較高。

(2)要求專用的齒輪加工設(shè)備。

(3)不適宜遠距離兩釉之間的傳動等。

按兩輪軸線的相對位置，齒輪傳動可分：

平行軸齒輪機構(gòu)(圓柱齒輪)、相交軸齒輪機構(gòu)《圓錐齒是)、交錯軸齒輪機構(gòu)。

10.2漸開線有哪些基本性質(zhì)？

(1)發(fā)生線在基圓上滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長。

(2)因為發(fā)生線在基圓上做純滾動，所以它與基圓的切點N就是漸開線上K點的瞬時速度中

心，發(fā)生線NK就是漸開線在K點的法線，同時它也是基圓在V點的切線。

(3)漸開線的形狀取決于基圓的大小。

(4)漸開線上各點的壓力角不同。

(5)基圓內(nèi)無漸開線。

10.3漸開線齒廓的嚙合特性有哪些？

(1)瞬時傳動比恒定。

(2)中心距可分性。

(3)嚙合角不變。

10.4漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪些？

漸開線直圓柱齒輪有五個基本參數(shù)，分別是：模數(shù)機、壓力角齒數(shù)z、頂高系數(shù)力「、頂

a

隙系數(shù)

10.5什么是分度圓？標準直齒圓柱齒輪的分度圓與節(jié)圓有什么不同？

分度圓是在齒頂圓和齒根圓之間，規(guī)定一定直徑為d的圓。

分度圓在齒輪制作出來后就存在了，節(jié)圓是在兩個齒輪嚙合時才出現(xiàn)的。在齒輪正確嚙合時.，

分度圓直徑等于節(jié)圓直徑3

10.6齒輪傳動中常見的失效形式有哪些？在工程設(shè)計實踐中，對于一般的閉式

硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動的設(shè)計計算準則是什么？

失效形式：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。計算準則：齒面接

觸疲勞強度計算，針對齒面點蝕；齒根彎曲疲勞強度計算，針對齒根彎曲疲勞折斷。閉式硬

齒面齒輪傳動設(shè)計準則：按彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度設(shè)計；閉式軟齒面齒輪傳動設(shè)計準

則：按接觸疲勞強度設(shè)計，校核彎曲疲勞強度；開式齒輪傳動設(shè)計準則：按彎曲疲勞強度設(shè)

計。

10.7在齒輪傳動設(shè)計時，提高齒輪疲勞強度的方法有哪些？

帶輪的常用材料為鑄鐵，轉(zhuǎn)速高時可用鑄鋼、鍛鋼或鋁合金；小功率可用鑄鋁或塑料。帶

輪由輪緣、輪毅和輪輻三部分組成。

10.8根據(jù)齒輪的工作特點，對輪齒材料的力學性能有何基本要求？什材料最適

合制造齒輪？為什么？

中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應力循環(huán)次數(shù)增

多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小，在包

角范圍內(nèi)，每個輪齒所受的載荷增大，且易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象；中心距太大，會引起從動

邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動。

因此在設(shè)計時，若中心距不受其他條件限制，一般可取aW5?6m。

10.9齒形系數(shù)Y與什么參數(shù)有關(guān)?

鏈傳動是具有中間撓件件的嚙合傳動。與帶傳動相比，鏈傳動能得到準確的平均傳動比；張

力小；對軸的壓力?。唤Y(jié)構(gòu)尺寸比較緊湊；可在高溫、油污等惡劣環(huán)境下工作，但是不能保

持恒定傳動比瞬時鏈速和瞬時傳動比是變化的；傳動平穩(wěn)性差，工作時沖擊和噪聲大；磨損

后易發(fā)生脫鏈。

10.10設(shè)計直齒圓柱齒輪傳動時，其許用接觸應力如何確定？設(shè)計中如何選擇合

適的許用接觸應力值代入公式計算？

當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，一般前者用于大節(jié)距，后者用于

小節(jié)距；當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受到附加彎矩的作用，

所以在一般情況下最好不用奇數(shù)鏈節(jié)。由廣鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為使鏈條和鏈輪磨損均勻，

常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)。

10.11軟齒面齒輪為何應使小齒輪的硬度比大齒輪高(20~50)HBS?硬面輪是否

需要有硬度差？

為使兩齒輪的壽命接近，通常使小齒輪的硬度比大齒輪高(20、50)HBS；是。

10.12為何要使小齒輪比配對大齒輪寬5Tomm?。

兩個齒輪同寬，因為裝配、使用時，存在軸向“錯位”，此時齒輪接觸寬度將減小。當小齒

輪的齒寬要略大于大齒輪齒寬時，即使有“錯位”也能保證齒輪接觸寬度。又因為小齒輪直

徑小，齒寬略大于大齒輪齒寬，是機構(gòu)尺寸最小、重量最輕的合理選擇。

10.13略。

10.14

分度圓直徑：為二mzi=2xl9=38mm。

齒頂圓直徑：:%+2%:38+2X2X1=4201111。

齒頂根直徑：—24=38-2X2.5=33nim

基圓直徑:dbl=d1cosa=38cos20'=35.71mm

齒距：P=nm=3.14X2=6.28mm

齒厚：S=^=3.14mm

齒槽寬：sg=3.14mm

10.15略。

10.16略。

10.17

10.18

(1)若要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋方向應與齒輪2的

旋向同為左旋，而斜齒輪4的旋向應與齒輪3的旋向相反，為右旋。

(2)P3=8°18',螺旋角才能使中間軸上兩齒輪的軸向力相互抵消。

10.19

小齒輪為45鋼調(diào)質(zhì)處理(260HBS),大齒輪為45正火質(zhì)處理(215IIBS)；模數(shù)m=2mm；齒數(shù)為=24,

==

Z2=60；分度圓直徑di=48mm,d2120mm；中心距a=84mm；齒寬b]=58mm,b253nuiio

10.20略。

第11章蝸桿傳動

11.1蝸桿傳動的特點是什么？

結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，通常傳動比=10~80,在分度機構(gòu)中傳蝸桿動比可達1000：因為蝸桿

上的齒是連續(xù)的螺旋齒，噴合時是漸入漸出的，同時嚙合的齒數(shù)較多，所以傳動平穩(wěn)，噪聲

低；當蝸桿的螺旋升角小于嚙合面當量摩擦角時，可以實現(xiàn)反行程自鎖。

11.2為什么將蝸桿分度圓直徑由規(guī)定為桿傳動中的標準參數(shù)？

為便于加工蝸輪刀具的標準化，一般將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標準值。

11.3為什么蝸桿傳動的傳動比i只能表達為i=Z2/Z1，卻不能以i=c/2/di來表

示？

因為蝸輪蝸桿傳動的傳動比與蝸桿的直徑無關(guān)。

11-4什么是蝸桿傳動的相對滑動速度？它對蝸桿傳動有什么影響？

帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。

11.5為什么對蝸桿傳動要進行熱平衡計算？當熱平衡不滿足要求時，可采取什

么措施？

蝸桿傳動由「效率低，所以工作時發(fā)熱量大。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，

將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單

位時間內(nèi)的發(fā)熱最等于同時間內(nèi)的散熱最的條件進行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)

定的范圍內(nèi)。

熱平衡不滿足要求時可以采取以卜措施：

(1)增加散熱面積(加散熱片)。

(2)軸端加風扇。

(3)油池中裝冷卻水管。

(4)循環(huán)油冷卻。

11.6蝸桿傳動的主要失效形式是什么？相應的設(shè)計準則是什么？

失效形式為蝸輪齒面產(chǎn)生狡合、點蝕及磨損。

失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪輪齒上。在蝸桿傳動中，主要應防止蝸輪失效。

在開式傳動中，多發(fā)生齒面磨損和輪齒折斷，因此應以保證齒根彎曲疲勞強度作為開式傳動

的主要設(shè)計掂則。

在閉式傳動中，多因齒面狡合或點蝕而失效。因此通常是按貨面接觸疲勞強度進行設(shè)計的，

而按齒根彎曲疲勞強度進行校核。

此外，由于蝸桿傳動時摩擦嚴重，發(fā)熱大，效率低，對閉式蝸桿傳動還必須進行熱平衡計算。

11.7在蝸桿傳動的強度計算中，為什么只考慮蝸輪的強度？

通常蝸輪材料比蝸桿材料軟，膠合時蝸輪輪齒表面金屬常被蝸桿撕去；此外，由于滑動速度

大，蝸輪輪齒磨損也較大；若發(fā)生點蝕，一般也出現(xiàn)在蝸輪上，所以，強度計算通常是對蝸

輪而言。

11.8蝸桿傳動的效率受哪些因素影響？為什么具有自鎖特性的蝸桿傳動，其嚙

合效率通常只有40%左右？

(1)閉式蝸桿傳動的功率損耗一般包括二部分，即嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損耗及浸入油

池中的零件攪油時的油阻損耗。

(2)略。

11.9略。

11.10略。

第12章輪系

12.1何謂定軸輪系？如何計算平面定軸輪系的傳動比？如何計算空間定軸輪系的傳動比？

定軸輪系是指輪系中的軸線位置是固定不變的，輪系的傳動比是由輪系中各輪的齒數(shù)和

直徑比決定的。定軸輪系分為平面定軸輪系和空間定軸輪系兩種類型。

1.平面定軸輪系的傳動比計算方法：

平面定軸輪系是指輪系中的輪均在同一平面內(nèi)，傳動比的計算方法如下：

傳動比二從動輪齒數(shù)之和/主動輪齒數(shù)之和二輸出軸轉(zhuǎn)速/輸入軸轉(zhuǎn)速

2.空間定軸輪系的傳動比計算方法：

空間定軸輪系是指輪系中的輪不在同一平面內(nèi)，傳動比的計算方法如下：

傳動比二從動輪齒數(shù)之和/主動輪齒數(shù)之和二輸出軸轉(zhuǎn)矩/輸入軸轉(zhuǎn)矩

需要注意的是，在計算傳動比時，應注意各輪的齒數(shù)和直徑比，以及傳動方向和傳動效

率等因素的影響。同時，考慮到實際應用中的誤差和摩擦等因素，傳動比的計算結(jié)果僅作為

參考，實際傳動效果可能會有所偏差。因此，在實際應用中，應根據(jù)具體情況進行調(diào)整和優(yōu)

化，以確保輪系的傳動效率和穩(wěn)定性。

12.2何謂周轉(zhuǎn)輪系？它由哪些基本構(gòu)件所組成？

凡至少有?輪的幾何軸線是繞另?齒輪的幾何軸線回轉(zhuǎn)的稱為周轉(zhuǎn)輪系。

1.輪轂

輪壑是風技輪系的主體.承載著軸承和齒輪。輪邀的材料通賞使兒塑、鏈鐵或鍛鋼，處

表而經(jīng)常會進行磨光處理，以保證表面粗糙度的要求。輪轂還可以鉆孔以減輕重量，提高傳

動效率。

2.齒輪

齒輪是周轉(zhuǎn)輪系中的重要構(gòu)件之一，通過齒輪與齒輪之間的嚙合傳遞動力。通常情況下，

齒輪采用鋼材作為制造材料，通過精密加工成型，確保精度和配合要求。齒輪的剖造過程以

及精度要求，對于周轉(zhuǎn)輪系的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和壽命有著相當重要的作用。

3.軸

軸是周轉(zhuǎn)輪系中的中轉(zhuǎn)傳動構(gòu)件，承載著輪轂和齒輪，負責將動力傳遞給下一個輪轂或

齒輪。軸的直徑、使用材料、加工精度、耐久性等因素都會影響周轉(zhuǎn)輪系的傳動效率和壽命。

通常情況下，軸采用鑄鋼、鋼鍛、鋼管等材料制造，經(jīng)過嚴格的加工和熱處理，以確保軸的

強度和精度要求。

4.軸承

軸承是周轉(zhuǎn)輪系中不可或缺的構(gòu)什，它承載著軸的轉(zhuǎn)動過程，通過減少滾動摩擦阻力，

減少能量損失，提高傳動效率。軸承的材料、結(jié)構(gòu)、精度等因素都會影響周轉(zhuǎn)輪系的傳動效

率和壽命。常見的軸承類型包括滾球軸承、滾柱軸承、足接觸球軸承、說心軸承等。

5.聯(lián)結(jié)件

聯(lián)結(jié)件是周轉(zhuǎn)輪系中的連接構(gòu)件，它將各個輪轂、軸、齒輪、軸承等構(gòu)件緊密連接在一

起，形成完整的周技輪系。聯(lián)結(jié)件的種類繁多，常用的有螺檜、銷子、彈性聯(lián)軸器、聯(lián)軸器

等，不同的聯(lián)結(jié)件有不同的適用范用，需要根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系的具體情況進行選擇。

總之，周轉(zhuǎn)輪系的基本構(gòu)件是輪轂、芮輪、軸、軸承和聯(lián)結(jié)件。這些構(gòu)什的性能、精度，

以及配合和交裝質(zhì)量，直接關(guān)系到周轉(zhuǎn)輪系的傳動效率和壽命，對于周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計和制造

具有重要的意義。

12.3試述輪系的主要功用。

(1)實現(xiàn)遠距離傳動

(2)獲得大的傳動比

(3)實現(xiàn)變速和變向傳動

(4)實現(xiàn)分路傳動

(5)實現(xiàn)運動的分解與合成

12.4擺線針輪行星傳動的齒數(shù)差是多少？它與少齒差行星齒輪傳動相比有哪些優(yōu)缺點？

擺線針輪行星傳動的齒數(shù)差通常為3,即針輪的齒數(shù)比行星輪的齒數(shù)多3個。

與少齒差行星齒輪傳動相比，擺線針輪行星傳動具有以下優(yōu)缺點：

優(yōu)點：

1.傳動平穩(wěn)：擺線管輪行星傳動的傳動平穩(wěn)，因為針輪的齒數(shù)比行星輪的齒數(shù)多，每

個針輪齒與行星輪齒接觸的時間更長，傳動過程中的沖擊和振動較少。

2.承載能力強：擺線針輪行星傳動的承載能力強，因為每個針輪齒與行星輪齒的接觸

面積大，分布均勻，承載能力更強。

3.傳動效率高：擺線針輪行星傳動的傳動效率高，因為針輪與行星輪的嚙合角度大，

嚙合面積大，摩擦損失小,

缺點：

1.制造難度大：擺線針輪行星傳動的制造難度較大，因為針輪的制造精度要求高，加

工難度大。

2.傳動比變化范圍?。簲[線針輪行星傳動的傳動比變化范圍小，因為針輪齒數(shù)比行星

輪齒數(shù)多3個，傳動比只能在一定范圍內(nèi)調(diào)整。

綜上所述，擺線針輪吁星傳動具有傳動平穩(wěn)、承載能力強、傳動效率高等優(yōu)點，但制造

難度大，傳動比變化范圍小。因此，在實際應用中，應根據(jù)具體情況選擇合適的傳動方式。

第13章減速器

13.1減速器的作用是什么？試述常用減速器的特點及應用。

減速器的作用：

(I)減小轉(zhuǎn)速作用

(2)增大扭矩作用

(3)減小運動機構(gòu)的慣量

(4)減速器可以有效提高精度

(5)鎖止機構(gòu)

(6)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本

(7)優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

常用減速器有：

(1)齒輪減速器是最慈見的減速器之一?它電輪組成，賈個輪子之間通過貨米傳遞動

力s特點是能夠在商轉(zhuǎn)速下運行，承受較大負戟，適用于長時間運轉(zhuǎn)。這種減速器的座思領(lǐng)

域非常廣泛，如汽車、紡織、鋼鐵、船舶等行業(yè)。

(2)行星減速器是一種高效、緊湊的減速器，也被稱為行星齒輪減速器。它由一個行星

齒輪系和一個太陽齒輪組成，通過一系列齒輪組裝在外殼中。它的優(yōu)點是緊湊、高效、扭矩

大、減速比穩(wěn)定，常用于機床、自動化生產(chǎn)線、航空等領(lǐng)域。

(3)錐齒輪減速器主要用于重載、低速應用，具有噪音小、安裝方便等優(yōu)點。它由兩個

形狀不同的齒輪相互嚙合，通過齒輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)速度的減少和扭矩的增加。這種減速器通常應

用于工程機械、起重機械、冶金、水泥等行業(yè)。

(4)液壓傳動減速器由液壓馬達和減速器組成。其優(yōu)點是自帶潤滑和密封，能夠在高溫

和污染環(huán)境下運行。常用于工程起重機、塔式起重機等重型機械。

(5)氣動傳動減速器通常由氣缸和減速器組成，其優(yōu)點是噪音小、重量輕、易于控制。

常用于運輸設(shè)備、自動生產(chǎn)線、智能制造等領(lǐng)域。

13.2說明減速器附屬零件的名稱及作用。

(1)窺視孔和窺視孔蓋在減器上開窺孔，可以看到傳對零件嚙合處的情況，以便檢查齒

面接觸斑點和齒側(cè)向隙。潤滑油也由此注入機體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防污物進入機體內(nèi)

和潤滑油飛濺出來。

(2)放油螺塞：減速器部設(shè)有放油孔，用于排出巧油，注油前用螺塞堵往

(3)油標用來檢查油面高度，以有正常的油量.油際有各種結(jié)構(gòu)類型，有的t已定為國

家標準件。

(4)通氣器：減速滯芭轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機體內(nèi)溫度升高，氣增大，號致潤滑油

從縫隙(如剖面、軸外伸處間隙)向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使

機體內(nèi)熱流氣體自由逸出，達到機體內(nèi)外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能。

(5)啟蓋螺釘：機蓋與機座接合面上常涂有水玻璃或成封膠，聯(lián)結(jié)后接合較緊，不易分

開。為使于取下機蓋，在機蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺訂，在啟蓋時，可先擰動此螺釘

頂起機蓋，在承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸瑞蓋。

(6)定位銷：為了軸承座孔的安裝度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)接后，鑲孔之前裝上兩個

定位銷，銷孔位置盡量遠些以定位度，如機體結(jié)構(gòu)是對稱的(如蝸桿傳動機體)，銷孔位置不

應對稱布置。

(7)調(diào)整墊片：調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成(見圖)，用以調(diào)整抽承間隙，有的墊

片還要起傳動零件(如蝸輪、圓錐齒輪等)軸向位置的定位作用。

(8)吊耳螺釘、吊環(huán)和吊鉤，在機蓋上裝有吊耳螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運或拆

卸機蓋在機座上鑄出吊鉤，

(9)密封裝置。在伸出鈾與端蓋之間有間嫌，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進入

機體內(nèi)。密封件多為標示準件，其密封效果相差很大，應根據(jù)休情況選用。

(10)箱體。減速器機體是用以支持和固定軸系零件，是傳動零件的嚙合，良好潤滑及密

封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50%,因比，機體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能、

加工藝、材料消耗、重量及成本等有很大影響，設(shè)計時必須考慮。

13.3回油溝和輸油溝各起什么作用？

回油溝和輸油溝是機械零件中常見的溝槽結(jié)構(gòu)，它們各自起到不同的作用。

1.回油溝：回油溝是一種用于回收潤滑油的溝槽結(jié)構(gòu)，它通常位于軸承或齒輪的周圍，

可以將潤滑油從軸承或齒輪的周圍收集起來，再通過管道輸送到潤滑系統(tǒng)中進行過濾和再利

用。回油溝的作用是保證機械零件的澗滑和冷卻，減少摩擦和磨損，延長機械零件的使用壽

命。

2.輸油溝：輸油溝是一種用于輸送潤滑油的溝槽結(jié)構(gòu)，它通常位于機械零件的表面或

內(nèi)部，可以將潤滑油從潤滑系統(tǒng)輸送到機械零件的潤滑部位，以保證機械零件的正常運轉(zhuǎn)。

輸油溝的作用是將潤滑油輸送到需要潤滑的部位，減少機械零件的摩擦和磨損，提高機械零

件的工作效率和使用壽命，

需要注意的是，回油溝和輸油溝的設(shè)計和加工應根據(jù)機械零件的使用條件和要求來確定,

以確保其功能的正常發(fā)揮，在使用過程中，應定期檢查和維護【可油溝和輸油溝，及時清理和

更換潤滑油，以保證機械零件的長期穩(wěn)定運行。

第14章軸和輪轂鏈接

14.1按承載情況，軸可分為哪幾類？試舉例說明。

1.短軸：短軸一般只承受軸向載荷，如機床主軸的軸。

2.中等長度軸：中等長度軸一般承受軸向載荷和彎曲載荷，如汽車的傳動軸。

3.長軸：長軸一般承受軸向載荷、穹曲載荷和扭矩載荷，如風力發(fā)電機的主軸。

4.超長軸：超長軸一般承受軸向載荷、彎曲載荷、扭矩載荷和振動載荷，如大型船舶

的主軸。

需要注意的是，不同類型的軸的設(shè)計和制造要求也不同。例如，長軸和超長軸的制造需

要考慮軸的變形和振動等問題，需要采用高強度的材料和精密的加工工藝。而短軸和中等長

度軸則相對簡單一些，一般采用普通的材料和加工工藝即可。

14.2軸的常用材料有幾種？能否靠采用高強度合金鋼來提高軸的剛度？

制造軸的常用材料有碳素鋼和合金鋼。若軸的剛度不夠，不可采用高強度合金鋼提高軸

的剛度，因為合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多。

14.3對軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計有嘶些基本要求?

1、軸上零件有準確可靠的定位和固定；

2、軸具有良好的制造和裝配工藝性；

3、應使軸受力合理，應力集中少；

4、形狀合理，小而輕，節(jié)省材料。

14.4軸的哪些直徑應符合零件標準或標準尺寸？哪些直徑可隨結(jié)構(gòu)而定？

一般來說，軸的哪些直徑應符合零件標準或標準尺寸，哪些直徑可隨結(jié)構(gòu)而定，主要取

決于軸的用途和設(shè)計要求，以下是一些通用的原則：

1.軸的公稱直徑：鈾的公稱直徑是指鈾上所標注的直徑，一般應符合國家或行業(yè)標準，

以便于與其他零件配合。

2.軸的基準直徑：軸的基準直徑是指軸上用于測量、加工和檢驗的直徑，一般應符合

國家或行業(yè)標準，以便于保證軸的精度和質(zhì)量。

3.軸的過盈直徑：軸的過盈直徑是指軸與配合零件的最大直徑差，一般應根據(jù)軸與配

合零件的材料、工藝和使用要求來確定。

4.軸的其他直徑：除了公稱直徑、基準直徑和過盈直徑外，軸上的其他直徑，如軸肩

直徑、軸端直徑等，可根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和使用要求而定。

需要注意的是，軸的直徑應根據(jù)實際需要來確定，不能簡單地按照標準尺寸來設(shè)計和制

造。在實際設(shè)計中，需要綜合考慮釉的承載能力、剛度、技速、制造成本等因素，以確定最

合適的直徑。

14.5軸上零件的軸向定位和固定有哪些方法？軸上零件的周向固定有哪些方法？各有何特

點？

軸上零件的軸向固定方法：

1.軸肩；簡單可靠，優(yōu)先選用。

2.套筒.：用做軸上相鄰的零件的軸向固定，結(jié)構(gòu)簡單，應用較多。

3.圓螺母：當軸上相鄰兩零件距離較遠，無法用套筒固定時，選用圓螺母，一般用細牙

螺紋，以免過多地削弱軸的強度。

4.軸端擋圈：用以固定軸端的軸上零件。

5.彈性擋圈：當軸向力很小，或僅為防止零件偶然軸向移動時采用。

6.緊定螺釘：軸向力較小時采用。

軸上零件的周向固定方法：

1.鍵連接（主要是平鍵連接）：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，裝拆方便，在機械中的應用廣泛。

2.花鍵連接：承載能力高，應力集中較小，對軸和輪轂的強度削弱較小，軸上零件與釉

的對中性、導向性好。缺點：加工時需專用設(shè)備，成本高。

3.銷連接：能同時傳遞不大的徑向和軸向我荷，銷還可用為安全裝置中的過載剪斷元件。

4.脹緊連接。

5.過盈配合連接。

14.6常用鍵連接的類型有哪幾種？試比較它們的工作特點和應用場合。

常用鍵連接的類型有平鍵連接、圓鍵連接、楔形鍵連接和木槽鍵連接。

1.平鍵連接：平鍵連接是最常用的?種鍵連接方式，它的工作原理是利用鍵的剪切強

度將軸和零件連接在一起，平鍵連接適用于承受小扭矩和軸向載荷的場合，如傳動軸、泵軸

等。

2.圓鍵連接：圓鍵連接是一種比較常見的鍵連接方式，它的工作原理是利用鍵的剪切

強度和軸向壓力將軸和零件連接在一起。圓鍵連接適用于承受較大扭矩和軸向載荷的場合,

如發(fā)動機的曲軸、變速箱的輸入軸等。

3.楔形鍵連接：楔形鍵連接是一種利用楔形鍵的鎖緊作用將軸和零件連接在一起的方

式。楔形鍵連接適用于承受大扭矩和軸向載荷的場合，如大型機床的主軸、船舶的傳動軸等。

4.木槽鍵連接：木槽鍵連接是一種將軸和零件連接在一起的方式，它的工作原理是利

用鍵的剪切強度和軸向壓力將軸和零件連接在一起。木槽鍵連接適用于承受較大扭矩和軸向

載荷的場合，如大型風力發(fā)電機的主軸、大型水泵的軸等。

需要注意的是，不同類型的鍵連接方式適用于不同的場合，應根據(jù)實際需要來選擇合適

的鍵連接方式。在選擇鍵連接方式時，需要綜合考慮軸的使用條件、轉(zhuǎn)速、扭矩、精度等因

素，以確保連接的可靠性和穩(wěn)定性。

14.7圓頭、方頭及半圓頭普通平鍵各有何優(yōu)缺點？分別用在什么場合？軸上的鍵槽是怎樣

加工的？

A型平鍵鍵槽由立式鍵槽銃刀加工，鍵在槽中軸向固定較好，但鍵的頭部側(cè)面與輪轂上

的鍵槽并不接觸，因而鍵的圓頭部分不能充分利用，而且軸上鍵槽端部的應力集中較大。B

型平鍵鍵槽用臥式鍵槽銃刀加工，避免了上述缺點，但對于尺寸較大的鍵，宜用緊定螺釘固

定在軸上的鍵槽中，以防松動。C型平鍵一般用于軸端。

14.8花鍵連接有哪些類型？各有何特點？

結(jié)構(gòu)特點:沿周向均布多個鍵齒。齒側(cè)為工作面。優(yōu)點：承載能力高、對軸的削弱程度

小、定心好、導向性好。

類型:矩形花鍵、鍵尸線花鍵、三角形花鍵。

14.9銷連接有哪些主要的用途？

銷連接通常用于連接兩個或更多物體，并允許它們相對移動，同時保持它們的相對位置

和方向不變。銷連接可用于許多不同的應用，包括機械工程、建筑和玩具制造。

在機械工程中，銷連接可以用于連接兩個或多個機械零件，例如連接一個輪軸和一個齒

輪，或連接一個擺臂和一個驅(qū)動桿。銷連接允許這些部件相對旋轉(zhuǎn)或移動，同時保持它們的

相對位置和方向不變，從而實現(xiàn)機械系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

在建筑中，銷連接可以用于連接兩個或多個建筑結(jié)構(gòu)，例如連接兩根鋼梁或連接一個橋

梁的支撐結(jié)構(gòu)。銷連接允許這些結(jié)構(gòu)相對移動，例如在風中搖晃，同時保持它們的相對位置

和方向不變，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

在玩具制造中，銷連接可以用于連接不同部分的玩具，例如連接玩具車的車輪和車身。

俏連接允許這些部件相對移動，例如在地面上行駛，同時保持它們的相對位置和方向不變,

從而實現(xiàn)玩具的運作。

第15章軸承

15.16滑動軸承潤滑方式有哪些？如何選擇？

滑動軸承潤滑方式主要有以下幾種：

1.干摩擦潤滑：在軸承和軸頸之間不加潤滑劑，利用干摩擦來減少摩擦損失。適用于

低速、輕載和高溫環(huán)境卜.的軸承。

2.潤滑脂潤滑：將澗滑脂填充在軸承內(nèi)部，利用潤滑脂的黏度和油脂來實現(xiàn)潤滑。適

用于中、低速、中、重載和溫度較低的軸承。

3.油潤滑：將潤滑油通過油路送到軸承內(nèi)部，利用油膜來實現(xiàn)潤滑。適用于高速、重

載和溫度較高的軸承。

4.油脂潤滑：將潤滑油和潤滑脂混合使用，既能充分利用油膜潤滑的優(yōu)點，又能充分

利用潤滑脂的黏度和油脂的優(yōu)點。適用于高速、重載和溫度較高的軸承。

如何選擇潤滑方式取決于軸承的使用條件和要求。一般來說，以卜.幾點需要考慮：

1.軸承的轉(zhuǎn)速和負荷：轉(zhuǎn)速和負荷越大，需要使用更高效的潤滑方式，如油潤滑。

2.環(huán)境溫度：環(huán)境溫度越高，需要使用更高溫度的潤滑方式，如油潤滑。

3.潤滑周期：潤滑周期越長，需要使用更穩(wěn)定的澗滑方式，如油潤滑。

4.維護難易程度：澗滑方式越簡單，維護難度越低，如干摩擦潤滑。

15.17如何選擇滾動軸承的潤滑方式？脂潤滑的滾動軸承如何確定潤滑脂的填充量？

1.軸承運轉(zhuǎn)速度：高速運轉(zhuǎn)的軸承需要采用油膜潤滑，而低速運轉(zhuǎn)的軸承可以采用脂

潤滑.

2.軸承負荷：負荷大的軸承需要采用油膜潤滑，而負荷小的軸承可以采用脂潤滑。

3.工作溫度：高溫環(huán)境下需要采用高溫潤滑脂。

4.工作條件：如塵土多、潮濕、腐蝕等環(huán)境，需要采用特殊的潤滑脂。

對「脂潤滑的滾動軸承，潤滑脂的填充量需要根據(jù)軸承的尺寸和類型來確定。通常，潤

滑脂的填充量應為軸承空隙的30%?60機填充量過多會導致軸承發(fā)熱，填充量過少則容易

導致軸承潤滑不良。填充潤滑脂時，應注意潤滑脂的種類、黏度、品牌等因素，選擇合適的

潤滑脂，并按照軸承的要求進行正確的潤滑。

15.18—滾動軸承常用的密封形式有哪幾種？各適用于何種場合？

滾動軸承常用的密封形式主要有以下幾種：

1.金屬蓋密封：使用金屬蓋蓋住軸承外圈，防止灰塵、水汽等進入軸承內(nèi)部。適用于

一般環(huán)境下的軸承。

2.橡膠密封：在軸承外圈和內(nèi)圈之間加裝橡膠密封圈，防止灰塵、水汽等進入軸承內(nèi)

部。適用于污染環(huán)境下的軸承，如農(nóng)業(yè)機械、建筑機械等。

3.金屬彈性密封：在軸承外圈和內(nèi)圈之間加裝金屬彈性密封圈，具的良好的:密封性能

和抗污染性能。適用于高速、高溫、污染環(huán)境下的軸承，如機床主軸、高速電機等。

4.端面密封：采用軸承內(nèi)、外圈的端面密封，防止?jié)櫥突驖櫥庑梗乐够覊m、

水汽等進入軸承內(nèi)部。適用于高速、高溫、污染環(huán)境下的軸承。

5.液體密封：使用液體密封劑將軸承內(nèi)部與外部隔離，具有良好的密封性能和抗污染

性能。適用于高速、高溫、污染環(huán)境下的軸承。

選擇密封形式需要根據(jù)軸承的使用條件和要求來確定。?般來說，以下幾點需要考慮:

1.T作環(huán)境：污染式境下需要選擇密封性能好的密封形式，如橡膠密封、金屬彈性密

封等。

2.工作溫度：高溫環(huán)境下需要選擇耐高溫的密封形式，如金屬彈性密封、端面密封等。

3.工作速度：高速環(huán)境下需要選擇密封性能好、摩擦小的密封形式，如液體密封、端

面密封等。

4.維護難易程度：密封形式越簡單，維護難度越低，如金屬蓋密封。

第16章聯(lián)軸器和離合器

16.1聯(lián)軸器和離合器在功用上有什么區(qū)別？

聯(lián)軸器和離合器主要用于將兩軸連接成一體，用以傳遞轉(zhuǎn)矩或運動。離合器能夠在T作

時接合和分離，聯(lián)軸器則不能。

聯(lián)軸器和離合器的使用要求是應該能夠調(diào)節(jié)兩軸之間的偏移，能夠吸收沖擊和振動，傳

遞的轉(zhuǎn)矩要大。

聯(lián)軸器有套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器（剛性固定）齒輪聯(lián)軸器（剛性可移式）、彈性圈柱銷聯(lián)

軸器、尼龍柱銷聯(lián)軸器（彈性可移式）。剛性元件不能吸收沖擊、振動，彈性元件能夠吸收沖

擊和振動，可移和固定是指補償偏移的能力。

16.2無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器補償位移的方式有何不同？

無彈性元件的撓性聯(lián)軸器通常采用剛性材料制成，加金屬、陶瓷等，其主要作用是傳遞

轉(zhuǎn)矩和保