《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪 论讨论题
思考题
第三章 螺纹联接讨论题
3-1 根据螺纹副受力分析的结论。说明那些类型的螺纹用于联接？那些螺纹用于传动？为什么？
3-2 用钢索通过吊环螺钉吊起重物，钢索受最大拉力Fmax=10kN，螺钉刚度c1与被联接件刚度c2之比为c1/c2=1/3。
1）为使工作中螺钉与被联接件结合面不离缝，螺钉的预紧力至少应是多少？
2）若加在螺钉上的预紧力为10kN，问工作中螺钉的剩余预紧力至少是多少？
3）若钢索的拉力在0与10kN之间变动，预紧力始终维持10kN不变，问螺钉所受全部拉力的平均值和变化幅度各是多少？
思考题及习题
3-1 如题3-1图所示为一升降机构承受载荷Q为100kN，采用梯形螺纹，d=70mm，d2=65mm，?=10mm，线数n=4。支承面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力忽略不计。试计算：
1）工作台稳定上升时的效率，已知螺旋副当量摩擦系数为0.10；
2）稳定上升时加于螺杆上的力矩；
3）若工作台以800mm/min的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。
4）欲使工作台在载荷Q作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力矩应为多少？
3-2 如题3-2图所示，某机械上的拉杆端部采用粗牙普通螺纹联接，已知拉杆受最大载荷F=15kN，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹的直径。
3-3 如题3-3图所示为一凸缘联轴器，它是利用凸台对中的，方案I表示用精制普通螺栓联接，方案II表示用铰制孔用螺栓联接。已知联轴器传递功率P=2.8kW，转速n=70r/min，螺栓中心圆直径D0=180mm，h=20mm，接合面间摩擦系数fc=0.2，螺栓材料为4.6级，Q235钢，联轴器材料为HT250。试确定上述两种螺栓的尺寸（z=4）。
3-4 龙门起重机导轨托架螺栓组联接（见题3-4图），托架由两块边板与承重板焊成，两边板与立柱用8个螺栓联接，尺寸如图所示。已知托架承受载荷F=20kN；螺栓的强度级别为5.6级，材料为35号钢。试求：
1）用普通螺栓联接时螺栓的公称直径；
2）用铰制孔用螺栓联接时螺栓的公称直径。
3-5 吊车跑道托架（见题图3-5），用2个螺栓把它与钢梁联接起来，尺寸如图所示，当托架承受载荷F=25kN时，试求螺栓的公称直径。
3-6 螺纹的主要参数有哪些？其中导程与螺距、导程与升角的关系如何？
3-7 常用螺纹按牙型分为哪几种？各有什么特点？适用于什么场合？
3-8 两个牙型和中径相同的螺旋副，一个导程比另一个大，而轴向载荷Q和其他条件均相同，试问旋转哪一个螺旋副的螺母所需的力矩较大？为什么？这两个螺旋副中，哪一个效率较高？若它们均为自锁的，哪一个自锁的性能更好？
3-9 螺纹联接的基本类型有哪些？各适用于哪种场合？
3-10 联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么在螺纹联接中还需要采取防松措施？按防松原理，防松的方法可分为几类？并分别举例说明。
3-11 松、紧螺栓联接有何区别？在强度计算上有什么不同？
3-12 用受力变形图表示受轴向载荷的单个螺栓联接的工作载荷F，预紧力F'，剩余预紧力F" 和总拉力F0之间的关系，并列出F0与其它力之间的关系式。
3-13 什么是受拉螺栓联接和受剪螺栓联接？试从结构特点、受力分析、失效形式和应用场合进行比较。
3-14 提高螺栓联接疲劳强度的措施有哪些？若某一受轴向载荷作用的紧螺栓联接，其刚度c1、c2和总载荷F0不变，试用受力变形图说明，当只增大预紧力F' 时，螺栓联接的疲劳强度有何变化？
3-15 如题3-15图所示，试推导夹紧螺栓组联接中，螺栓的受力计算式（螺栓数为2）。
第四章 键、花键、销、形面联接和过盈配合思考题及习题
4-1 一钢制圆柱齿轮与轴静联接，轴径d=100mm，齿轮轮毂长度为180mm，工作时有轻微冲击。试确定普通平键联接的尺寸，并计算其能传递的最大转矩。
4-2 如题4-2图所示为套筒式联轴器，分别采用平键及半圆键与轴联接。已知：轴径d=38mm，联轴器材料为灰铸铁，外径D1=90mm，试分析计算两种联接允许传递的转矩，并比较其优缺点。
第五章 铆接、焊接和胶接综述思考题及习题
III-1 自行车中的传动装置是哪部分？可否不要链传动？为什么？
III-2 试按例1带式运输机工作时的已知条件对方案II（图II）进行传动系统的运动及动力设计。
第六章 摩擦轮传动思考题
6-1 摩擦轮传动的优点是什么？为什么现实生活中少用摩擦轮传动？
6-2 摩擦轮传动与牵引传动的区别何在？
6-3 实现牵引传动的基本条件是什么？
第七章 带传动讨论题
7-1 一带式运输机的传动装置如图所示。已知小带轮直径d1=140mm，大带轮直径d2=400mm，运输带速度v=0.3m/s，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F不变及电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s。有人建议把大带轮的直径减少到280mm，其余参数不变以实现这一要求，此方案是否可行？若不行应如何修改？
7-2 由双速电机与V带传动组成传动装置，靠改变电机输出轴转速可以得到两种转速300r/min和600r/min，若电动机输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？
思考题及习题
7-1 摩擦带传动有哪些特点？它的工作原理是什么？
7-2 为什么V带传动比平型带传动应用更广泛？
7-3 什么叫弹性滑动？它是怎样产生的？能否避免？它对传动有何影响？
7-4 带传动工作时，带中会产生哪些应力？其应力分布如何？它对带传动有何影响？带中最大应力发生在何处？并写出最大应力的数学表达式。
7-5 在设计V带传动时，为什么应对V带轮的最小基准直径dmin加以限制？
7-6 V带的楔角是40(，为何带轮轮槽角分别是34(、36(、38(？若主、从动带轮直径不同，两轮轮槽角是否相同？为什么？
7-7 带传动的失效形式有哪些？设计准则是什么？
7-8 带轮基准直径d、带速v、中心距a、带长Ld、包角(1、初拉力F0和摩擦系数f的大小对传动有何影响？
7-9 V带传动传递的功率为5.5kW，小带轮的转速n1=1450r/min，d1＝d2＝150mm，已知带与轮间的当量摩擦系数fv=0.45。求有效拉力F，松边拉力F2，紧边拉力F1？
7-10 带传动为何要有张紧装置？V带传动常用的张紧装置有哪些？张紧轮应放在什么位置？为什么？
7-11 设计某带式运输机传动系统中的普通V带传动。已知电动机型号为Y112M–4，额定功率P=4kW，转速n1=1440r/min，传动比i=3.8，一天运转时间10h。
7-12 有一普通V带传动，已知小带轮转速n1=1440r/min，小带轮基准直径d1=180mm，大带轮基准直径d2=650mm，中心距a=916mm，B型带3根，工作载荷平稳，Y系列电动机驱动，一天工作16h，试求该V带传动所能传递的功率。
第八章 链传动讨论题
8-1 链传动产生运动不均匀性的原因是什么？能否避免？影响运动不均匀性的因素有哪些，怎样才能减少运动不均匀性？
思考题与习题
8-1 与带传动比较，链传动有哪些特点?链传动适用于哪些场合？
8-2 滚子链的结构有哪些特点？各元件间的联接和相对运动关系如何？
8-3 小链轮的齿数不宜过少，大链轮的齿数不宜过多，这是为什么？其齿数应如何选择比较恰当。
8-4 链节数为什么常取偶数？
8-5 如题8-5图所示为二级减速传动装置方案图。是否合理？为什么？
8-6 一滚子链传动，已知：链节距p=25.4mm，小链轮齿数z1=21，传动比i=3，中心距a(1000mm，n1=580r/min，载荷有轻度冲击，试计算：
1）链节数；
2）链所能传递的最大功率；
3）链的工作拉力；
4）判断正常运转时链传动的失效形式。
8-7 验算某机械厂滚子链传动的工作能力。已知z1=17，z2=50，p=19.05mm，a=670mm，主动链轮转速n1=50r/min，传递功率P=1.1kW。该设备由电动机驱动，工作有中等冲击。
第九章 齿轮传动讨论题
9-1 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，两轮分度圆半径分别为r1=30mm，r2=54mm，?=20°，试求：
1）当中心距a' =86mm时，啮合角?' 等于多少？两个齿轮的节圆半径r1' 和r2' 各为多少？
2）当中心距改变为a' =87mm时，啮合角?' 和节圆半径r1',r2' 又各等于多少？
3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值是否相等，为什么？
9-2 在齿轮强度计算中的主要参数：z、(d、(等应如何选择？在闭式软齿面圆柱齿轮传动设计时，为什么在满足弯曲强度条件下，齿数z1尽可能取多一些为好？
9-3 一对标准直齿圆柱齿轮传动，其参数m=3mm，z1=20，z2=80。问：
1）若改取m=4mm，当z、b、材料及硬度、传递功率及转速均不变时，齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度有什么变化？
2）若改取m=2mm，z1=30，z2=120，其余条件不变时，齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度有何变化？
9-4 在讨论题9-4图所示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：高速级齿轮齿数z1=44，z2=94，模数mn1=2.5mm。低速级齿轮齿数z3=43，z4=95，模数mnII=3.5mm，分度圆螺旋角(II=9(42(。输出功率PIII=23.4kW，输出轴转速nIII=309r/min。齿轮啮合效率(I=0.98，滚动轴承效率(2=0.99。试求：
1）高速级大齿轮轮齿的旋向（使中间轴上的轴承所受的轴向力较小）；
2）高速级斜齿轮分度圆螺旋角(1为多少度时，中间轴上的轴向力完全抵消；
3）各轴转向及所受扭矩；
4）齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力即圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa表示）。
9-5 某运输机传动系统简图如讨论题9-5图所示，高速级为带传动，第二级和低速级均为闭式标准直齿圆柱齿轮传动，初步设计其主要参数如图示，如两小齿轮材质、硬度相同，两大齿轮的材质、硬度相同，两对齿轮的宽度也相同，试分析说明这两级齿轮传动设计是否合理？为什么？
思考题及习题
9-1 已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，?=20(，ha* =1，m=4mm，z1=18，z2=41。试求：两轮的几何尺寸r，rb，rf，ra和标准中心距a，以及重合度。
9-2 设计一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动，其基本参数为：z1=21，z2=51，mn=4mm，?n=20(，ha*n =1，cn* =0.25，?=20(，齿宽b=30mm。试求：
1）法面齿距pn和端面齿距pt；
2）当量齿数zv1和zv2；
3）中心距a；
4）重合度=+。
9-3 一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动，其齿数z1=23，z2=53，mn=6mm，?n=20(，ha*n =1，cn* =0.25，a=236mm，b=25mm。试求：
1）分度圆螺旋角?和两轮分度圆直径d1，d2；
2）两轮齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2和基圆直径db1、db2；
3）当量齿数zv1、zv2；
4）重合度=+。
9-4 齿轮传动应满足的基本要求是什么？渐开线是怎样形成的？它具有哪些重要性质？渐开线齿轮能否满足齿廓啮合基本定律？为什么？
9-5 节圆与分度圆、压力角与啮合角有何区别？在什么条件下分度圆与节圆重合？在什么条件下压力角与啮合角相等？
9-6 渐开线齿轮正确啮合和连续传动的条件是什么？
9-7 何谓根切现象？根切对齿轮会带来什么影响？标准渐开线直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是多少？
9-8 若已知一对标准直齿圆柱齿轮传动。其齿数z1=25，z2=100，m=4mm，试确定这对齿轮的d1、d2、da1、da2、df1、df2及其中心距a。
9-9 与带传动、链传动相比较，齿轮传动的主要优点和缺点有哪些？
9-10 试分析齿轮轮齿的主要失效形式及产生的原因，开式、闭式齿轮传动设计准则有何不同？
9-11 齿轮材料选择的原则是什么？常用哪些材料及热处理方法？软、硬齿面齿轮的区分根据是什么？
9-12 齿轮强度计算时为什么要引入载荷系数K？它由哪几部分组成？其中各系数的含义是什么？各与哪些因素有关？
9-13 试分析、比较直齿、斜齿圆柱齿轮传动及圆锥齿轮传动的受力情况（要求从力的三要素进行分析、比较）。
9-14 从齿轮轮齿失效情况得出了哪些承载能力计算依据？其理论基础（即原始公式）是什么？各自针对哪种失效形式？
9-15 影响齿轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的因素有哪些？主要原因是什么？是怎样影响的？
9-16 试述齿形系数的物理意义。齿形系数与哪些因素有关？为什么齿形系数与模数无关？同一齿数的直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的齿形系数值是否相同？
9-17 一对斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮传动正确啮合的条件是什么？它们与直齿圆柱齿轮传动相比较，在强度计算中有何异同？
9-18 设计齿轮传动时，下列参数中哪些值应圆整成标准值？哪些应圆整成整数？哪些值不能圆整？
mt、mn、z、zv、(、1、2、d（分度圆直径）、da、df、a、b。
9-19 如题9-19图所示为一对直齿圆锥齿轮传动，已知：m=3mm，z1=24，z2=48，b=25mm，小锥齿轮传递的功率P1=2kW，n1=160r/min。试求齿轮啮合点作用力的方向及大小（各用三个分力表示）。
9-20 专用铣床的主传动直齿圆柱齿轮传动。已知P1=7.5kW，n1=1450r/min，z1=26，z2=54，要求寿命12000h，齿轮对轴承为不对称布置，试设计计算该齿轮传动。
9-21 如题9-21图所示的带式运输机传动装置。已知输入功率P1=11kW，转速n1=970r/min，减速器高速级采用斜齿圆柱齿轮传动，传动比i1=4.8，低速级采用直齿圆柱齿轮传动，传动比i2=3.8，使用寿命为10年，单班制工作，单向传动，要求设计：
1）低速级直齿圆柱齿轮传动。
2）高速级斜齿圆柱齿轮传动。
（注：不考虑效率）
9-22 试设计计算圆锥一圆柱齿轮减速器（见题9-22图）中的高速级直齿圆锥齿轮和低速级斜齿圆柱齿轮传动。已知电动机输入功率P=4kW，高速级传动比i1=4，低速级传动比i2=5，n1=960r/min，要求使用寿命10年，单班制工作，工作载荷基本平稳，单向运转。（注：不考虑效率）
9-23 按第三篇例1带式运输机传动方案Ⅰ设计：
1）单级直齿圆柱齿轮传动；
2）单级斜齿圆柱齿轮传动已知单级圆柱齿轮减速器输入功率P1=10.45kW,输入转速n1=695.2r/min，i=4，一般用途，使用时间10年（每年工作250天），单向运转，双班制连续工作。
题9-19图
题9-21图
题9-22图
第十章 蜗杆传动讨论题
10-1 判断如讨论题10-1图所示蜗杆传动中蜗轮的转向，并分别在啮合点处画出作用于蜗杆及蜗轮上的三个分力Ft、Fa、Fr的方向。如改变图中蜗杆的回转方向，这时蜗杆、蜗轮上的三个分力又如何表示？
10-2 如讨论题10-2图所示为二级蜗杆传动。已知蜗杆1为右旋，轴I为输入轴，转向如图。轴Ⅲ为输出轴。试在图上画出：
1）考虑Ⅱ轴上所受轴向力能抵消一部分，定出蜗杆3和蜗轮2、4齿的旋向；
2）Ⅱ轴和Ⅲ轴的转向；
3）蜗轮2和蜗杆3齿上的三个分力（Ft、Fa、Fr）的方向。
10-3 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角?的大小对效率有何影响？
思考题及习题
10-1 蜗杆传动有哪些主要类型？各有何特点？适用于何种场合？
10-2 阿基米德蜗杆传动为何以中间平面的轴向模数和压力角为标准值？阿基米德蜗杆传动正确啮合的条件是什么？
10-3 对于蜗杆传动，下面三式有无错误？为什么？
1）i=?1/?2=n1/n2=z2/z1=d2/d1；
2）a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2；
3）Ft2=2000T2/d2=2000T1i/d2；
10-4 什么叫蜗杆直径系数？它与哪些因素有关？为什么要规定蜗杆分度圆直径为标准值？
10-5 蜗杆传动有哪些失效形式？它对材料选择有何影响？蜗杆、蜗轮的材料如何选择？
10-6 蜗轮材料为锡青铜和为铸铁或无锡青铜时，其承载能力分别取决于什么？为什么？
10-7 闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？如热平衡不能满足要求时，应采用什么措施？
10-8 一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P=7.5kW，传动效率为?=0.82，散热面积A=1.2m2，散热系数Ks=10W/m2·℃，环境温度to=20℃。问该减速器能否连续工作？
10-9 如题10-9图所示的蜗杆传动中，已知蜗杆回转方向如箭头所示。
1）确定蜗轮的回转方向；
2）确定蜗轮轮齿的螺旋方向；
3）在图上画出蜗杆、蜗轮轮齿上的力（Ft、Fa及Fr）；
4）如回转方向改变，各力之间的关系如何？以图示之。
10-10 设计用于带式运输机的单级蜗杆传动。已知蜗轮需传递转矩T2=800N·m，蜗杆转速n1=1460r/min，传动比i=20，工作载荷稳定，单向连续运转。要求润滑情况良好。寿命15000h。
10-11 设计一自动线运输机的单级蜗杆传动。已知：电动机功率为3kW，转速为960/min,，要求传动比为13，单班制工作，预期寿命5年。
10-12 有一单级蜗杆减速器，其主要参数为m=8，d1=80mm，z1=3，z2=48，蜗杆转速n1=1440r/min,由于生产需要要将蜗轮转速改为n2=91.913r/min，并要求利用原有箱体和蜗杆，问蜗轮应如何改变？
10-13 如题10-13图所示，手动铰车采用蜗杆传动。已知手柄半径R=200mm，卷筒直径D=200mm，蜗杆传动参数m=5mm，d1=50mm，z1=1，z2=50，当量摩擦系数fv=0.14，手柄上作用力为200N。求：
1）重物提升时，n1转向如图，蜗杆及蜗轮的旋向？
2）能提升的最大重量Q是多少？
3）提升后松手，重物能否自行下降？
10-14 如题10-14图所示为一传动装置。
1）确定带传动的合理转向；
2）根据Ⅲ轴的合理受力状态，决定蜗杆、蜗轮、大齿轮轮齿螺旋线方向及蜗轮转向（小齿轮轮齿螺旋方向如图所示）。
第十一章 螺旋传动讨论题
11-1 螺旋传动按其用途及摩擦性质分类各可分为哪几种螺旋传动？其主要特点和适用场合是什么？
思考题及习题
11-1 滑动螺旋传动的主要失效形式是什么？设计准则和设计计算方法如何？
11-2 列举在你所见到的机器设备中，哪些地方采用螺旋传动？
11-3 在设计滑动螺旋传动中，如果磨损条件不能满足或者稳定性条件不能满足，应采取什么措施？
11-4 设计如题11-4图所示的人力驱动压力机（千斤顶）中的螺旋传动。已知最大轴向载荷F=300kN，最大压下距离h=250mm。
题11-4图
第十二章 机械传动类型的选择讨论题
12-1 如讨论题12-1图所示为带式运输机的传动简图。试分析：
1）如将低速级的开式齿轮传动改成下列传动形式之一，有何利弊？为什么？
A．蜗杆传动
B．V带传动
C．链传动
D．闭式直齿圆柱齿轮传动
2）若原设计方案各部分承载能力刚好满足工作要求，装配时错将带传动放在低速级，开式齿轮传动置于高速级。
A．装错后的方案合理吗？为什么？
B．V带传动还能否使用？为什么？
C．开式齿轮传动还能否使用？为什么？
12-2 试分析比较讨论题12-2图a、b所示两种传动方案的优缺点，哪种方案合理？为什么？
12-3 对机械传动篇综述例1中所选三种传动方案进行分析、比较。
思考题
12-1 机械传动类型选择的依据是什么？
12-2 机械传动的选择原则如何？
12-3 举例说明常用传动装置，各适用于何种场合？
第十三章 轴讨论题
13-1 比较齿轮轴轴系（见讨论题13-1图）错误结构与正确结构，指出错在何处。（轴承采用脂润滑）。
a)
b)
讨论题13-1图
a)错误结构图 b)正确结构图
13-2 如讨论题13-2图所示为展开式二级齿轮减速器和同轴式二级齿轮减速器，已知：中间轴承受扭矩T=500N·m，a1=a2=300mm，齿轮参数如下表：
1）试比较两方案中间轴受力有何不同？
2）若跨距L1＝L2＝L3，哪个方案的轴承反力大（比较大者）？
3）两方案中较大的轴承反力相差多少？
齿数
z
法面模数
mn
分度圆螺旋角
(
旋向
分度圆直径
(mm)
1
2
3
4
27
121
24
94
4
4
5
5
9(22(
9(22(
10(28(31(
10(28(31(
左旋右旋右旋左旋
109.460
490.540
122.034
477.966
思考题及习题
13-1 如题13-1图所示为一台起重机的起重机构。试分析轴Ⅰ~轴Ⅴ的工作情况并将其按载荷性质进行分类（轴的自重可忽略不计）。
13-2 轴的常用材料有哪些？它们各适用什么场合？同一工作条件下，如不改变轴的结构和尺寸，而将材料由碳钢改为合金钢，能否提高轴的刚度？
13-3 利用公式≥，估算轴的直径时，d是转轴上的哪一个直径？系数C与什么有关？如何选择？
13-4 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？
13-5 轴上零件的周向及轴向固定常用哪些结构？
13-6 提高轴的强度和刚度常采用哪些措施？
13-7 当量弯矩公式中，系数?的意义是什么？大小如何确定？
13-8 比较如题13-8图所示的三种轴的受力状态，各产生什么应力？在结构上各有何特点？
13-9 试分析题13-9图中轴的结构有哪些不合理或错误的地方？并提出改进方案。
13-10 如题13-10图所示，有三个齿轮，已知：z1=28，z2=70，z3=126，m=4，(n=20(，a2=400mm，n1=1000r/min，P1=10kW，不计摩擦。
1）分析中间齿轮的受力。
2）求出各轴所受扭矩；
3）求出中间轴直径（按许用弯曲应力计算）；
4）画出中间轴的结构图。（齿宽b=60mm）。
13-11 一渐开线直齿圆柱齿轮减速器中间轴的尺寸和布置如题13-11图所示。已知其传递的转矩T=400N·m，大、小齿轮均为标准齿轮，轴的材料为45号钢，经调质处理。采用A型普通平键14×70和14×45mm，轴上倒圆半径为1.5mm，试验算此轴的强度。
13-12 设计题13-12图所示单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴。已知，电动机额定功率P=4kW，转速n1=720r/min，低速轴转速n2=130r/min，大齿轮分度圆直径d2=300mm，宽度b2=90mm，轮齿螺旋角(=12(，法向压力角(n=20(。轴承采用70000AC型滚动轴承。
第十四章 滚动轴承讨论题
14-1 在一般机械设计中，应如何选择滚动轴承的类型？选择讨论题14-1图所示机械设备中，滚动轴承的类型。
1）Y系列三相异步电动机转子轴（见讨论题14-1a图），n=1450r/min；
2）5吨吊车滑轮轴及吊钩（见讨论题14-1b图），Q=5×104N；
3）两级斜齿圆柱齿轮减速器轴（见讨论题14-1c图）。P＝10kW；n1=960r/min，z1=22，z2=77，mn=3mm，?=8°6′34″；z3=18，mn=5mm，?=8°6′34″。
4）蜗杆传动的蜗杆轴和蜗轮轴（见讨论题14-1d图）。P1＝7.5kW，n1=805r/min，m=10mm，z1=2，z2=53，(q=9)，?=2°8′01″。
14-2 查手册，找出（1）6208，6308，6408；（2）6206，N206，7206C，30206，51206；轴承的尺寸和基本额定动载荷、基本额定静载荷和极限转速，分析其结构并讨论以下问题：
1）滚动轴承的基本元件有哪些？常采用什么材料及热处理？为什么？
2）它们在承受载荷性能上各有何特点？
3）圆锥滚子轴承和推力轴承为什么极限转速较低，不适用于高速运转？
4）那类轴承常成对使用，反向安装？为什么？
5）圆锥滚子轴承为什么便于调游隙？
14-3 滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位是什么？若转速为n(r/min)，寿命L(r)与Lh(h)之间的关系又是什么？试分析：
1）转速一定的6207轴承，当量动载荷由P增大为2P，寿命是否由L下降为L/2？
2）P一定的6207轴承，当工作转速由n增为2n（2n<nmax），其寿命是否有变化？
3）6207及N207轴承，若P相同（P<C），基本额定寿命L10哪个大？极限转速哪个高？为什么？
思考题及习题
14-1 什么是滚动轴承的基本额定寿命？基本额定动载荷？基本额定静载荷？当量动载荷？怎样确定？
14-2 滚动轴承的主要失效形式是什么？其设计准则是什么？
14-3 向心角接触轴承的内部轴向力是怎样产生的？它对滚动轴承的寿命计算有何影响？轴承的轴向载荷如何计算？
14-4 滚动轴承组合设计时，应考虑哪些方面的问题？
14-5 滚动支承的基本结构型式有哪几种？它们分别适用于什么场合？
14-6 滚动轴承内圈与轴、外圈与轴承座孔间的配合采用什么配合制？
14-7 斜齿轮传动mn=2.5，z1=17，z2=75，(=16(35(52(，a=120mm，P=2.6kW，n1=384r/min，单向回转，方向如题14-7图所示，高速轴由一对30206轴承支承，L=50mm，L1=80mm，轴端带轮压轴力FQ=1120N，分析怎样确定齿轮轮齿旋向使轴承寿命较高？
14-8 如题14-8图所示，轴用一对深沟球轴承支承，轴受径向载荷F1=1200N，轴向载荷Fa=1000N，轴的转速n=650r/min，fp=1.2，ft=1，轴颈直径d=50mm，轴承的轴向固定采用两端单向固定支承，要求寿命L10h=10000h，试选择轴承型号
14-9 有一转轴采用角接触球轴承作支承，其布置方式如题14-9图所示，已知轴颈直径d=40mm，转速n=960r/min，轴向载荷Fa=800N，径向载荷FR1=3000N，FRII=1200N，工作中有中等冲击载荷，要求轴承寿命不低于10000h，试选择轴承型号。
14-10 指出如题14-10图所示的各轴系的错误结构，说明原因，并画出正确的轴承结构图。
1）如题14-10a图所示，齿轮轴，齿轮、轴承皆为油润滑；
2）如题14-10b图所示，锥齿轮轴，锥齿轮油润滑，轴承脂润滑；
3）如题14-10c图所示，蜗轮轴，蜗轮油润滑，轴承脂润滑。
第十五章 滑动轴承讨论题
15-1 分析下表中的参数在液体动压润滑轴承设计时的变化趋向，上升（↑）？下降（↓）？还是不定？
参数
偏心率(
承载能力F
供油量Q
轴承温升(t
最小油膜厚度hmin
宽径比B/d(
油粘度((
相对间隙((
思考题及习题
15-1 试述滑动轴承润滑状态的类型，各有何特点？应用于哪些场合？
15-2 了解滑动轴承的结构，并说出整体式和对开式径向滑动轴承各有何特点？
15-3 对轴瓦材料有哪些主要要求？为什么提出这些要求？常用的轴瓦材料有哪些？各有何特点？
15-4 轴瓦上为什么要开油沟？油沟应开在什么位置？为什么？
15-5 设计非液体摩擦径向滑动轴承时，通常应进行哪些条件性计算？为什么？
15-6 什么是润滑油的粘度和油性？各对于什么摩擦状态起主要作用？
15-7 通过对雷诺方程的解释，说出获得流体动压润滑的条件？
15-8 对液体动压径向滑动轴承，当转速增大而其它条件不变时，偏心率如何变化？外载荷增加而其他条件不变时，偏心率如何变化？润滑油粘度变化而其它条件不变时，偏心率如何变化？偏心率过大过小有什么不好？
15-9 设计液体动压滑动轴承时，进行热平衡计算的目的是什么？
15-10 设计液体动压滑动轴承时，当遇到下列情况时应如何改进设计？
1）承载能力不足；
2）轴承工作温度超过许用值。
15-11 有一混合摩擦径向滑动轴承，轴颈直径d=100mm，轴承宽度B=100mm，轴转速n=1200r/min，轴承材料为ZCuSn10P1，它最大可以承受多大的径向载荷？
15-12 有一径向滑动轴承，承受的径向载荷F=18000N，轴颈直径d=150mm，轴承宽度B=120mm，轴转速n=1000r/min，进油温度t1=35℃，润滑油为L-AN32全损耗系统用油，轴承的直径间隙为0.3mm，轴颈及轴瓦表面粗糙度分别为Rz1=3.2(m，Rz2=6.3(m，轴承为剖分式，校验此轴承能否建立液体摩擦？
15-13 设计一液体动压径向滑动轴承。已知：载荷F=100000N，轴颈直径d=200mm，轴的转速n=500r/min，轴承为剖分式。
第十六章 联轴器、离合器及制动器思考题及习题
16-1 某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器联接，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联接的半联轴器满足直径要求）。
16-2 某离心式水泵采用弹性柱销联轴器联接，原动机为电动机，传递功率38kW，转速为300r/min，联轴器两端联接轴径均为50mm，试选择该联轴器的型号。若原动机改为活塞式内燃机时，又如何选择其联轴器？
第十七章 弹簧思考题及习题
17-1 圆柱螺旋弹簧的弹簧指数C是什么？为什么它是一个重要参数？
17-2 已知一圆柱螺旋弹簧的参数如下：D=36mm，d=3mm，n=5，弹簧材料为B级碳素弹簧钢丝，最大工作载荷为Fmax=100N，载荷性质为II类。试校核此弹簧的强度，并计算其最大变形量(max。
17-3 设计一具有预应力的圆柱螺旋拉伸弹簧。已知：D2=10mm，外径D＜15mm。要求：当弹簧变形量为6mm时，拉力为160N，变形量为15mm时，拉力为320N。
17-4 圆柱螺旋扭转弹簧用在760mm宽的门上，如题17-4图所示。当关门后，手把上加4.5N的推力P能把门打开，当门转到180°时，手把上的力为13.5N，若材料的许用弯曲应力为[(b]=1100MPa，求：
1）该弹簧的弹簧钢丝直径d和中径D2；
2）所需的初变形角(min；
3）弹簧的工作圈数n。
题17-4图
第十八章 减速器和无级变速器思考题
18-1 简述减速器的用途及分类。
18-2 举例说明几种常用减速器及其特点和应用。
18-3 简述机械无级变速器的工作原理及用途。
18-4 举例说明机械无级变速器的类型、特点及用途。
思考题
第三章 螺纹联接讨论题
3-1 根据螺纹副受力分析的结论。说明那些类型的螺纹用于联接？那些螺纹用于传动？为什么？
3-2 用钢索通过吊环螺钉吊起重物，钢索受最大拉力Fmax=10kN，螺钉刚度c1与被联接件刚度c2之比为c1/c2=1/3。
1）为使工作中螺钉与被联接件结合面不离缝，螺钉的预紧力至少应是多少？
2）若加在螺钉上的预紧力为10kN，问工作中螺钉的剩余预紧力至少是多少？
3）若钢索的拉力在0与10kN之间变动，预紧力始终维持10kN不变，问螺钉所受全部拉力的平均值和变化幅度各是多少？
思考题及习题
3-1 如题3-1图所示为一升降机构承受载荷Q为100kN，采用梯形螺纹，d=70mm，d2=65mm，?=10mm，线数n=4。支承面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力忽略不计。试计算：
1）工作台稳定上升时的效率，已知螺旋副当量摩擦系数为0.10；
2）稳定上升时加于螺杆上的力矩；
3）若工作台以800mm/min的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。
4）欲使工作台在载荷Q作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力矩应为多少？
3-2 如题3-2图所示，某机械上的拉杆端部采用粗牙普通螺纹联接，已知拉杆受最大载荷F=15kN，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹的直径。
3-3 如题3-3图所示为一凸缘联轴器，它是利用凸台对中的，方案I表示用精制普通螺栓联接，方案II表示用铰制孔用螺栓联接。已知联轴器传递功率P=2.8kW，转速n=70r/min，螺栓中心圆直径D0=180mm，h=20mm，接合面间摩擦系数fc=0.2，螺栓材料为4.6级，Q235钢，联轴器材料为HT250。试确定上述两种螺栓的尺寸（z=4）。
3-4 龙门起重机导轨托架螺栓组联接（见题3-4图），托架由两块边板与承重板焊成，两边板与立柱用8个螺栓联接，尺寸如图所示。已知托架承受载荷F=20kN；螺栓的强度级别为5.6级，材料为35号钢。试求：
1）用普通螺栓联接时螺栓的公称直径；
2）用铰制孔用螺栓联接时螺栓的公称直径。
3-5 吊车跑道托架（见题图3-5），用2个螺栓把它与钢梁联接起来，尺寸如图所示，当托架承受载荷F=25kN时，试求螺栓的公称直径。
3-6 螺纹的主要参数有哪些？其中导程与螺距、导程与升角的关系如何？
3-7 常用螺纹按牙型分为哪几种？各有什么特点？适用于什么场合？
3-8 两个牙型和中径相同的螺旋副，一个导程比另一个大，而轴向载荷Q和其他条件均相同，试问旋转哪一个螺旋副的螺母所需的力矩较大？为什么？这两个螺旋副中，哪一个效率较高？若它们均为自锁的，哪一个自锁的性能更好？
3-9 螺纹联接的基本类型有哪些？各适用于哪种场合？
3-10 联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么在螺纹联接中还需要采取防松措施？按防松原理，防松的方法可分为几类？并分别举例说明。
3-11 松、紧螺栓联接有何区别？在强度计算上有什么不同？
3-12 用受力变形图表示受轴向载荷的单个螺栓联接的工作载荷F，预紧力F'，剩余预紧力F" 和总拉力F0之间的关系，并列出F0与其它力之间的关系式。
3-13 什么是受拉螺栓联接和受剪螺栓联接？试从结构特点、受力分析、失效形式和应用场合进行比较。
3-14 提高螺栓联接疲劳强度的措施有哪些？若某一受轴向载荷作用的紧螺栓联接，其刚度c1、c2和总载荷F0不变，试用受力变形图说明，当只增大预紧力F' 时，螺栓联接的疲劳强度有何变化？
3-15 如题3-15图所示，试推导夹紧螺栓组联接中，螺栓的受力计算式（螺栓数为2）。
第四章 键、花键、销、形面联接和过盈配合思考题及习题
4-1 一钢制圆柱齿轮与轴静联接，轴径d=100mm，齿轮轮毂长度为180mm，工作时有轻微冲击。试确定普通平键联接的尺寸，并计算其能传递的最大转矩。
4-2 如题4-2图所示为套筒式联轴器，分别采用平键及半圆键与轴联接。已知：轴径d=38mm，联轴器材料为灰铸铁，外径D1=90mm，试分析计算两种联接允许传递的转矩，并比较其优缺点。
第五章 铆接、焊接和胶接综述思考题及习题
III-1 自行车中的传动装置是哪部分？可否不要链传动？为什么？
III-2 试按例1带式运输机工作时的已知条件对方案II（图II）进行传动系统的运动及动力设计。
第六章 摩擦轮传动思考题
6-1 摩擦轮传动的优点是什么？为什么现实生活中少用摩擦轮传动？
6-2 摩擦轮传动与牵引传动的区别何在？
6-3 实现牵引传动的基本条件是什么？
第七章 带传动讨论题
7-1 一带式运输机的传动装置如图所示。已知小带轮直径d1=140mm，大带轮直径d2=400mm，运输带速度v=0.3m/s，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F不变及电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s。有人建议把大带轮的直径减少到280mm，其余参数不变以实现这一要求，此方案是否可行？若不行应如何修改？
7-2 由双速电机与V带传动组成传动装置，靠改变电机输出轴转速可以得到两种转速300r/min和600r/min，若电动机输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？
思考题及习题
7-1 摩擦带传动有哪些特点？它的工作原理是什么？
7-2 为什么V带传动比平型带传动应用更广泛？
7-3 什么叫弹性滑动？它是怎样产生的？能否避免？它对传动有何影响？
7-4 带传动工作时，带中会产生哪些应力？其应力分布如何？它对带传动有何影响？带中最大应力发生在何处？并写出最大应力的数学表达式。
7-5 在设计V带传动时，为什么应对V带轮的最小基准直径dmin加以限制？
7-6 V带的楔角是40(，为何带轮轮槽角分别是34(、36(、38(？若主、从动带轮直径不同，两轮轮槽角是否相同？为什么？
7-7 带传动的失效形式有哪些？设计准则是什么？
7-8 带轮基准直径d、带速v、中心距a、带长Ld、包角(1、初拉力F0和摩擦系数f的大小对传动有何影响？
7-9 V带传动传递的功率为5.5kW，小带轮的转速n1=1450r/min，d1＝d2＝150mm，已知带与轮间的当量摩擦系数fv=0.45。求有效拉力F，松边拉力F2，紧边拉力F1？
7-10 带传动为何要有张紧装置？V带传动常用的张紧装置有哪些？张紧轮应放在什么位置？为什么？
7-11 设计某带式运输机传动系统中的普通V带传动。已知电动机型号为Y112M–4，额定功率P=4kW，转速n1=1440r/min，传动比i=3.8，一天运转时间10h。
7-12 有一普通V带传动，已知小带轮转速n1=1440r/min，小带轮基准直径d1=180mm，大带轮基准直径d2=650mm，中心距a=916mm，B型带3根，工作载荷平稳，Y系列电动机驱动，一天工作16h，试求该V带传动所能传递的功率。
第八章 链传动讨论题
8-1 链传动产生运动不均匀性的原因是什么？能否避免？影响运动不均匀性的因素有哪些，怎样才能减少运动不均匀性？
思考题与习题
8-1 与带传动比较，链传动有哪些特点?链传动适用于哪些场合？
8-2 滚子链的结构有哪些特点？各元件间的联接和相对运动关系如何？
8-3 小链轮的齿数不宜过少，大链轮的齿数不宜过多，这是为什么？其齿数应如何选择比较恰当。
8-4 链节数为什么常取偶数？
8-5 如题8-5图所示为二级减速传动装置方案图。是否合理？为什么？
8-6 一滚子链传动，已知：链节距p=25.4mm，小链轮齿数z1=21，传动比i=3，中心距a(1000mm，n1=580r/min，载荷有轻度冲击，试计算：
1）链节数；
2）链所能传递的最大功率；
3）链的工作拉力；
4）判断正常运转时链传动的失效形式。
8-7 验算某机械厂滚子链传动的工作能力。已知z1=17，z2=50，p=19.05mm，a=670mm，主动链轮转速n1=50r/min，传递功率P=1.1kW。该设备由电动机驱动，工作有中等冲击。
第九章 齿轮传动讨论题
9-1 一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，两轮分度圆半径分别为r1=30mm，r2=54mm，?=20°，试求：
1）当中心距a' =86mm时，啮合角?' 等于多少？两个齿轮的节圆半径r1' 和r2' 各为多少？
2）当中心距改变为a' =87mm时，啮合角?' 和节圆半径r1',r2' 又各等于多少？
3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值是否相等，为什么？
9-2 在齿轮强度计算中的主要参数：z、(d、(等应如何选择？在闭式软齿面圆柱齿轮传动设计时，为什么在满足弯曲强度条件下，齿数z1尽可能取多一些为好？
9-3 一对标准直齿圆柱齿轮传动，其参数m=3mm，z1=20，z2=80。问：
1）若改取m=4mm，当z、b、材料及硬度、传递功率及转速均不变时，齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度有什么变化？
2）若改取m=2mm，z1=30，z2=120，其余条件不变时，齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度有何变化？
9-4 在讨论题9-4图所示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：高速级齿轮齿数z1=44，z2=94，模数mn1=2.5mm。低速级齿轮齿数z3=43，z4=95，模数mnII=3.5mm，分度圆螺旋角(II=9(42(。输出功率PIII=23.4kW，输出轴转速nIII=309r/min。齿轮啮合效率(I=0.98，滚动轴承效率(2=0.99。试求：
1）高速级大齿轮轮齿的旋向（使中间轴上的轴承所受的轴向力较小）；
2）高速级斜齿轮分度圆螺旋角(1为多少度时，中间轴上的轴向力完全抵消；
3）各轴转向及所受扭矩；
4）齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力即圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa表示）。
9-5 某运输机传动系统简图如讨论题9-5图所示，高速级为带传动，第二级和低速级均为闭式标准直齿圆柱齿轮传动，初步设计其主要参数如图示，如两小齿轮材质、硬度相同，两大齿轮的材质、硬度相同，两对齿轮的宽度也相同，试分析说明这两级齿轮传动设计是否合理？为什么？
思考题及习题
9-1 已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，?=20(，ha* =1，m=4mm，z1=18，z2=41。试求：两轮的几何尺寸r，rb，rf，ra和标准中心距a，以及重合度。
9-2 设计一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动，其基本参数为：z1=21，z2=51，mn=4mm，?n=20(，ha*n =1，cn* =0.25，?=20(，齿宽b=30mm。试求：
1）法面齿距pn和端面齿距pt；
2）当量齿数zv1和zv2；
3）中心距a；
4）重合度=+。
9-3 一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动，其齿数z1=23，z2=53，mn=6mm，?n=20(，ha*n =1，cn* =0.25，a=236mm，b=25mm。试求：
1）分度圆螺旋角?和两轮分度圆直径d1，d2；
2）两轮齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2和基圆直径db1、db2；
3）当量齿数zv1、zv2；
4）重合度=+。
9-4 齿轮传动应满足的基本要求是什么？渐开线是怎样形成的？它具有哪些重要性质？渐开线齿轮能否满足齿廓啮合基本定律？为什么？
9-5 节圆与分度圆、压力角与啮合角有何区别？在什么条件下分度圆与节圆重合？在什么条件下压力角与啮合角相等？
9-6 渐开线齿轮正确啮合和连续传动的条件是什么？
9-7 何谓根切现象？根切对齿轮会带来什么影响？标准渐开线直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是多少？
9-8 若已知一对标准直齿圆柱齿轮传动。其齿数z1=25，z2=100，m=4mm，试确定这对齿轮的d1、d2、da1、da2、df1、df2及其中心距a。
9-9 与带传动、链传动相比较，齿轮传动的主要优点和缺点有哪些？
9-10 试分析齿轮轮齿的主要失效形式及产生的原因，开式、闭式齿轮传动设计准则有何不同？
9-11 齿轮材料选择的原则是什么？常用哪些材料及热处理方法？软、硬齿面齿轮的区分根据是什么？
9-12 齿轮强度计算时为什么要引入载荷系数K？它由哪几部分组成？其中各系数的含义是什么？各与哪些因素有关？
9-13 试分析、比较直齿、斜齿圆柱齿轮传动及圆锥齿轮传动的受力情况（要求从力的三要素进行分析、比较）。
9-14 从齿轮轮齿失效情况得出了哪些承载能力计算依据？其理论基础（即原始公式）是什么？各自针对哪种失效形式？
9-15 影响齿轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的因素有哪些？主要原因是什么？是怎样影响的？
9-16 试述齿形系数的物理意义。齿形系数与哪些因素有关？为什么齿形系数与模数无关？同一齿数的直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的齿形系数值是否相同？
9-17 一对斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮传动正确啮合的条件是什么？它们与直齿圆柱齿轮传动相比较，在强度计算中有何异同？
9-18 设计齿轮传动时，下列参数中哪些值应圆整成标准值？哪些应圆整成整数？哪些值不能圆整？
mt、mn、z、zv、(、1、2、d（分度圆直径）、da、df、a、b。
9-19 如题9-19图所示为一对直齿圆锥齿轮传动，已知：m=3mm，z1=24，z2=48，b=25mm，小锥齿轮传递的功率P1=2kW，n1=160r/min。试求齿轮啮合点作用力的方向及大小（各用三个分力表示）。
9-20 专用铣床的主传动直齿圆柱齿轮传动。已知P1=7.5kW，n1=1450r/min，z1=26，z2=54，要求寿命12000h，齿轮对轴承为不对称布置，试设计计算该齿轮传动。
9-21 如题9-21图所示的带式运输机传动装置。已知输入功率P1=11kW，转速n1=970r/min，减速器高速级采用斜齿圆柱齿轮传动，传动比i1=4.8，低速级采用直齿圆柱齿轮传动，传动比i2=3.8，使用寿命为10年，单班制工作，单向传动，要求设计：
1）低速级直齿圆柱齿轮传动。
2）高速级斜齿圆柱齿轮传动。
（注：不考虑效率）
9-22 试设计计算圆锥一圆柱齿轮减速器（见题9-22图）中的高速级直齿圆锥齿轮和低速级斜齿圆柱齿轮传动。已知电动机输入功率P=4kW，高速级传动比i1=4，低速级传动比i2=5，n1=960r/min，要求使用寿命10年，单班制工作，工作载荷基本平稳，单向运转。（注：不考虑效率）
9-23 按第三篇例1带式运输机传动方案Ⅰ设计：
1）单级直齿圆柱齿轮传动；
2）单级斜齿圆柱齿轮传动已知单级圆柱齿轮减速器输入功率P1=10.45kW,输入转速n1=695.2r/min，i=4，一般用途，使用时间10年（每年工作250天），单向运转，双班制连续工作。
题9-19图
题9-21图
题9-22图
第十章 蜗杆传动讨论题
10-1 判断如讨论题10-1图所示蜗杆传动中蜗轮的转向，并分别在啮合点处画出作用于蜗杆及蜗轮上的三个分力Ft、Fa、Fr的方向。如改变图中蜗杆的回转方向，这时蜗杆、蜗轮上的三个分力又如何表示？
10-2 如讨论题10-2图所示为二级蜗杆传动。已知蜗杆1为右旋，轴I为输入轴，转向如图。轴Ⅲ为输出轴。试在图上画出：
1）考虑Ⅱ轴上所受轴向力能抵消一部分，定出蜗杆3和蜗轮2、4齿的旋向；
2）Ⅱ轴和Ⅲ轴的转向；
3）蜗轮2和蜗杆3齿上的三个分力（Ft、Fa、Fr）的方向。
10-3 影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？导程角?的大小对效率有何影响？
思考题及习题
10-1 蜗杆传动有哪些主要类型？各有何特点？适用于何种场合？
10-2 阿基米德蜗杆传动为何以中间平面的轴向模数和压力角为标准值？阿基米德蜗杆传动正确啮合的条件是什么？
10-3 对于蜗杆传动，下面三式有无错误？为什么？
1）i=?1/?2=n1/n2=z2/z1=d2/d1；
2）a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2；
3）Ft2=2000T2/d2=2000T1i/d2；
10-4 什么叫蜗杆直径系数？它与哪些因素有关？为什么要规定蜗杆分度圆直径为标准值？
10-5 蜗杆传动有哪些失效形式？它对材料选择有何影响？蜗杆、蜗轮的材料如何选择？
10-6 蜗轮材料为锡青铜和为铸铁或无锡青铜时，其承载能力分别取决于什么？为什么？
10-7 闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？如热平衡不能满足要求时，应采用什么措施？
10-8 一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率P=7.5kW，传动效率为?=0.82，散热面积A=1.2m2，散热系数Ks=10W/m2·℃，环境温度to=20℃。问该减速器能否连续工作？
10-9 如题10-9图所示的蜗杆传动中，已知蜗杆回转方向如箭头所示。
1）确定蜗轮的回转方向；
2）确定蜗轮轮齿的螺旋方向；
3）在图上画出蜗杆、蜗轮轮齿上的力（Ft、Fa及Fr）；
4）如回转方向改变，各力之间的关系如何？以图示之。
10-10 设计用于带式运输机的单级蜗杆传动。已知蜗轮需传递转矩T2=800N·m，蜗杆转速n1=1460r/min，传动比i=20，工作载荷稳定，单向连续运转。要求润滑情况良好。寿命15000h。
10-11 设计一自动线运输机的单级蜗杆传动。已知：电动机功率为3kW，转速为960/min,，要求传动比为13，单班制工作，预期寿命5年。
10-12 有一单级蜗杆减速器，其主要参数为m=8，d1=80mm，z1=3，z2=48，蜗杆转速n1=1440r/min,由于生产需要要将蜗轮转速改为n2=91.913r/min，并要求利用原有箱体和蜗杆，问蜗轮应如何改变？
10-13 如题10-13图所示，手动铰车采用蜗杆传动。已知手柄半径R=200mm，卷筒直径D=200mm，蜗杆传动参数m=5mm，d1=50mm，z1=1，z2=50，当量摩擦系数fv=0.14，手柄上作用力为200N。求：
1）重物提升时，n1转向如图，蜗杆及蜗轮的旋向？
2）能提升的最大重量Q是多少？
3）提升后松手，重物能否自行下降？
10-14 如题10-14图所示为一传动装置。
1）确定带传动的合理转向；
2）根据Ⅲ轴的合理受力状态，决定蜗杆、蜗轮、大齿轮轮齿螺旋线方向及蜗轮转向（小齿轮轮齿螺旋方向如图所示）。
第十一章 螺旋传动讨论题
11-1 螺旋传动按其用途及摩擦性质分类各可分为哪几种螺旋传动？其主要特点和适用场合是什么？
思考题及习题
11-1 滑动螺旋传动的主要失效形式是什么？设计准则和设计计算方法如何？
11-2 列举在你所见到的机器设备中，哪些地方采用螺旋传动？
11-3 在设计滑动螺旋传动中，如果磨损条件不能满足或者稳定性条件不能满足，应采取什么措施？
11-4 设计如题11-4图所示的人力驱动压力机（千斤顶）中的螺旋传动。已知最大轴向载荷F=300kN，最大压下距离h=250mm。
题11-4图
第十二章 机械传动类型的选择讨论题
12-1 如讨论题12-1图所示为带式运输机的传动简图。试分析：
1）如将低速级的开式齿轮传动改成下列传动形式之一，有何利弊？为什么？
A．蜗杆传动
B．V带传动
C．链传动
D．闭式直齿圆柱齿轮传动
2）若原设计方案各部分承载能力刚好满足工作要求，装配时错将带传动放在低速级，开式齿轮传动置于高速级。
A．装错后的方案合理吗？为什么？
B．V带传动还能否使用？为什么？
C．开式齿轮传动还能否使用？为什么？
12-2 试分析比较讨论题12-2图a、b所示两种传动方案的优缺点，哪种方案合理？为什么？
12-3 对机械传动篇综述例1中所选三种传动方案进行分析、比较。
思考题
12-1 机械传动类型选择的依据是什么？
12-2 机械传动的选择原则如何？
12-3 举例说明常用传动装置，各适用于何种场合？
第十三章 轴讨论题
13-1 比较齿轮轴轴系（见讨论题13-1图）错误结构与正确结构，指出错在何处。（轴承采用脂润滑）。
a)
b)
讨论题13-1图
a)错误结构图 b)正确结构图
13-2 如讨论题13-2图所示为展开式二级齿轮减速器和同轴式二级齿轮减速器，已知：中间轴承受扭矩T=500N·m，a1=a2=300mm，齿轮参数如下表：
1）试比较两方案中间轴受力有何不同？
2）若跨距L1＝L2＝L3，哪个方案的轴承反力大（比较大者）？
3）两方案中较大的轴承反力相差多少？
齿数
z
法面模数
mn
分度圆螺旋角
(
旋向
分度圆直径
(mm)
1
2
3
4
27
121
24
94
4
4
5
5
9(22(
9(22(
10(28(31(
10(28(31(
左旋右旋右旋左旋
109.460
490.540
122.034
477.966
思考题及习题
13-1 如题13-1图所示为一台起重机的起重机构。试分析轴Ⅰ~轴Ⅴ的工作情况并将其按载荷性质进行分类（轴的自重可忽略不计）。
13-2 轴的常用材料有哪些？它们各适用什么场合？同一工作条件下，如不改变轴的结构和尺寸，而将材料由碳钢改为合金钢，能否提高轴的刚度？
13-3 利用公式≥，估算轴的直径时，d是转轴上的哪一个直径？系数C与什么有关？如何选择？
13-4 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？
13-5 轴上零件的周向及轴向固定常用哪些结构？
13-6 提高轴的强度和刚度常采用哪些措施？
13-7 当量弯矩公式中，系数?的意义是什么？大小如何确定？
13-8 比较如题13-8图所示的三种轴的受力状态，各产生什么应力？在结构上各有何特点？
13-9 试分析题13-9图中轴的结构有哪些不合理或错误的地方？并提出改进方案。
13-10 如题13-10图所示，有三个齿轮，已知：z1=28，z2=70，z3=126，m=4，(n=20(，a2=400mm，n1=1000r/min，P1=10kW，不计摩擦。
1）分析中间齿轮的受力。
2）求出各轴所受扭矩；
3）求出中间轴直径（按许用弯曲应力计算）；
4）画出中间轴的结构图。（齿宽b=60mm）。
13-11 一渐开线直齿圆柱齿轮减速器中间轴的尺寸和布置如题13-11图所示。已知其传递的转矩T=400N·m，大、小齿轮均为标准齿轮，轴的材料为45号钢，经调质处理。采用A型普通平键14×70和14×45mm，轴上倒圆半径为1.5mm，试验算此轴的强度。
13-12 设计题13-12图所示单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴。已知，电动机额定功率P=4kW，转速n1=720r/min，低速轴转速n2=130r/min，大齿轮分度圆直径d2=300mm，宽度b2=90mm，轮齿螺旋角(=12(，法向压力角(n=20(。轴承采用70000AC型滚动轴承。
第十四章 滚动轴承讨论题
14-1 在一般机械设计中，应如何选择滚动轴承的类型？选择讨论题14-1图所示机械设备中，滚动轴承的类型。
1）Y系列三相异步电动机转子轴（见讨论题14-1a图），n=1450r/min；
2）5吨吊车滑轮轴及吊钩（见讨论题14-1b图），Q=5×104N；
3）两级斜齿圆柱齿轮减速器轴（见讨论题14-1c图）。P＝10kW；n1=960r/min，z1=22，z2=77，mn=3mm，?=8°6′34″；z3=18，mn=5mm，?=8°6′34″。
4）蜗杆传动的蜗杆轴和蜗轮轴（见讨论题14-1d图）。P1＝7.5kW，n1=805r/min，m=10mm，z1=2，z2=53，(q=9)，?=2°8′01″。
14-2 查手册，找出（1）6208，6308，6408；（2）6206，N206，7206C，30206，51206；轴承的尺寸和基本额定动载荷、基本额定静载荷和极限转速，分析其结构并讨论以下问题：
1）滚动轴承的基本元件有哪些？常采用什么材料及热处理？为什么？
2）它们在承受载荷性能上各有何特点？
3）圆锥滚子轴承和推力轴承为什么极限转速较低，不适用于高速运转？
4）那类轴承常成对使用，反向安装？为什么？
5）圆锥滚子轴承为什么便于调游隙？
14-3 滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位是什么？若转速为n(r/min)，寿命L(r)与Lh(h)之间的关系又是什么？试分析：
1）转速一定的6207轴承，当量动载荷由P增大为2P，寿命是否由L下降为L/2？
2）P一定的6207轴承，当工作转速由n增为2n（2n<nmax），其寿命是否有变化？
3）6207及N207轴承，若P相同（P<C），基本额定寿命L10哪个大？极限转速哪个高？为什么？
思考题及习题
14-1 什么是滚动轴承的基本额定寿命？基本额定动载荷？基本额定静载荷？当量动载荷？怎样确定？
14-2 滚动轴承的主要失效形式是什么？其设计准则是什么？
14-3 向心角接触轴承的内部轴向力是怎样产生的？它对滚动轴承的寿命计算有何影响？轴承的轴向载荷如何计算？
14-4 滚动轴承组合设计时，应考虑哪些方面的问题？
14-5 滚动支承的基本结构型式有哪几种？它们分别适用于什么场合？
14-6 滚动轴承内圈与轴、外圈与轴承座孔间的配合采用什么配合制？
14-7 斜齿轮传动mn=2.5，z1=17，z2=75，(=16(35(52(，a=120mm，P=2.6kW，n1=384r/min，单向回转，方向如题14-7图所示，高速轴由一对30206轴承支承，L=50mm，L1=80mm，轴端带轮压轴力FQ=1120N，分析怎样确定齿轮轮齿旋向使轴承寿命较高？
14-8 如题14-8图所示，轴用一对深沟球轴承支承，轴受径向载荷F1=1200N，轴向载荷Fa=1000N，轴的转速n=650r/min，fp=1.2，ft=1，轴颈直径d=50mm，轴承的轴向固定采用两端单向固定支承，要求寿命L10h=10000h，试选择轴承型号
14-9 有一转轴采用角接触球轴承作支承，其布置方式如题14-9图所示，已知轴颈直径d=40mm，转速n=960r/min，轴向载荷Fa=800N，径向载荷FR1=3000N，FRII=1200N，工作中有中等冲击载荷，要求轴承寿命不低于10000h，试选择轴承型号。
14-10 指出如题14-10图所示的各轴系的错误结构，说明原因，并画出正确的轴承结构图。
1）如题14-10a图所示，齿轮轴，齿轮、轴承皆为油润滑；
2）如题14-10b图所示，锥齿轮轴，锥齿轮油润滑，轴承脂润滑；
3）如题14-10c图所示，蜗轮轴，蜗轮油润滑，轴承脂润滑。
第十五章 滑动轴承讨论题
15-1 分析下表中的参数在液体动压润滑轴承设计时的变化趋向，上升（↑）？下降（↓）？还是不定？
参数
偏心率(
承载能力F
供油量Q
轴承温升(t
最小油膜厚度hmin
宽径比B/d(
油粘度((
相对间隙((
思考题及习题
15-1 试述滑动轴承润滑状态的类型，各有何特点？应用于哪些场合？
15-2 了解滑动轴承的结构，并说出整体式和对开式径向滑动轴承各有何特点？
15-3 对轴瓦材料有哪些主要要求？为什么提出这些要求？常用的轴瓦材料有哪些？各有何特点？
15-4 轴瓦上为什么要开油沟？油沟应开在什么位置？为什么？
15-5 设计非液体摩擦径向滑动轴承时，通常应进行哪些条件性计算？为什么？
15-6 什么是润滑油的粘度和油性？各对于什么摩擦状态起主要作用？
15-7 通过对雷诺方程的解释，说出获得流体动压润滑的条件？
15-8 对液体动压径向滑动轴承，当转速增大而其它条件不变时，偏心率如何变化？外载荷增加而其他条件不变时，偏心率如何变化？润滑油粘度变化而其它条件不变时，偏心率如何变化？偏心率过大过小有什么不好？
15-9 设计液体动压滑动轴承时，进行热平衡计算的目的是什么？
15-10 设计液体动压滑动轴承时，当遇到下列情况时应如何改进设计？
1）承载能力不足；
2）轴承工作温度超过许用值。
15-11 有一混合摩擦径向滑动轴承，轴颈直径d=100mm，轴承宽度B=100mm，轴转速n=1200r/min，轴承材料为ZCuSn10P1，它最大可以承受多大的径向载荷？
15-12 有一径向滑动轴承，承受的径向载荷F=18000N，轴颈直径d=150mm，轴承宽度B=120mm，轴转速n=1000r/min，进油温度t1=35℃，润滑油为L-AN32全损耗系统用油，轴承的直径间隙为0.3mm，轴颈及轴瓦表面粗糙度分别为Rz1=3.2(m，Rz2=6.3(m，轴承为剖分式，校验此轴承能否建立液体摩擦？
15-13 设计一液体动压径向滑动轴承。已知：载荷F=100000N，轴颈直径d=200mm，轴的转速n=500r/min，轴承为剖分式。
第十六章 联轴器、离合器及制动器思考题及习题
16-1 某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器联接，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联接的半联轴器满足直径要求）。
16-2 某离心式水泵采用弹性柱销联轴器联接，原动机为电动机，传递功率38kW，转速为300r/min，联轴器两端联接轴径均为50mm，试选择该联轴器的型号。若原动机改为活塞式内燃机时，又如何选择其联轴器？
第十七章 弹簧思考题及习题
17-1 圆柱螺旋弹簧的弹簧指数C是什么？为什么它是一个重要参数？
17-2 已知一圆柱螺旋弹簧的参数如下：D=36mm，d=3mm，n=5，弹簧材料为B级碳素弹簧钢丝，最大工作载荷为Fmax=100N，载荷性质为II类。试校核此弹簧的强度，并计算其最大变形量(max。
17-3 设计一具有预应力的圆柱螺旋拉伸弹簧。已知：D2=10mm，外径D＜15mm。要求：当弹簧变形量为6mm时，拉力为160N，变形量为15mm时，拉力为320N。
17-4 圆柱螺旋扭转弹簧用在760mm宽的门上，如题17-4图所示。当关门后，手把上加4.5N的推力P能把门打开，当门转到180°时，手把上的力为13.5N，若材料的许用弯曲应力为[(b]=1100MPa，求：
1）该弹簧的弹簧钢丝直径d和中径D2；
2）所需的初变形角(min；
3）弹簧的工作圈数n。
题17-4图
第十八章 减速器和无级变速器思考题
18-1 简述减速器的用途及分类。
18-2 举例说明几种常用减速器及其特点和应用。
18-3 简述机械无级变速器的工作原理及用途。
18-4 举例说明机械无级变速器的类型、特点及用途。
