《机械设计基础》填空部分复习题
第九章
1、机械零件由于某种原因，不能 时，称为失效。机械零件在 的条件下，零件能安全工作的限度，称为工作能力。
2、若两个零件在受载前是接触或接触，受载后接触变形处为一小面积，在这小面积上产生的局部应力称为应力，如等零件工作时就有这种应力作用。对高副接触的零件，在外载荷作用下，接触处将产生应力，从而将引起零件的破坏。两零件高副接触时，其最大接触应力取决于，及度上的载荷。两零件高副接触时，其接触应力随接触点，线处的曲率半径增大而；随材料的弹性模量减小而；随单位接触宽度载荷的增大而。 零件的表面硬度， 接触表面的综合曲率半径，可以提高零件的接触疲劳强度。
2、 材料发生疲劳破坏时的应力循环次数N必于该材料的循环基数N0；由于，和等因素的影响，零件的疲劳极限必小于其材料的疲劳极限。
3、 随时间变化的应力称为变应力，具有周期性变化的变应力称为循环变应力。按照随时间变化的情况，应
力可分为和。变应力可归纳为变应力、变应力和变应力三种基本类型。变应力的五个基本参数是σmax、σmin、σm、σa、r。应力循环中的 与 之比，可用来表示变应力中应力变化的情况，通常称为变应力的循环特性r。当r=+1表示为应力，r=0表示为应力，它的σmin=，σm=σa=；当r=-1表示为应力，它的σmax=σa；σm=；非对称循环变应力的r变化范围为和之间。
4、 在变应力中，表示 与 力循环次数 之间的关系曲线称为材料的疲劳曲线。在变应力作用下，零件的主
要失效形式是。在静应力下，塑性材料的零件按不发生 条件进行强度计算，故应取材料的 作为极限应力；而脆性材料的零件按不发生 的条件进行计算，故应取材料的 作为极限应力。变应力下，零件的许用极限应力与零件材料的疲劳极限有关，同时还应考虑 系数、 __系数和 系数。
6、一非对称循环变应力，其σmax=100N/mm2，σmin=-50N/mm2，计算其应力幅σa= N/mm2，平均应力σm=
___N/mm2，循环特性r= 。
7、机械磨损的主要类型有 磨损、 磨损、 磨损与腐蚀磨损。运动副中，不断损失的现象称为磨损，在预定使用期限内，零件的磨损量允许值就认为是正常磨损。 8、安全系数可用部分安全系数来确定S=S1•S2•S3
其中S1是考虑载荷及应力计算的 性；S2是考虑机械性能的 性；S3是考虑零件的 性。 第十章联接
1、联接有可拆和不可拆两种，可拆联接有 联接、 联接和 联接等。不可拆联接有 、 等。
2、螺纹按照螺纹线的数目，可分为单线螺纹和 螺纹，其中 螺纹常用于联接。螺纹按其平面图形的形
状，可分为 形、 形和 形等等。按其螺旋的旋向，可分为 和 。常用的旋向是 。螺纹联接的基本类型有 联接， 联接， 联接以及 联接等四种。当被联接件之一厚度较大，并需经常拆卸时，可采用 联接；而不需经常拆卸的可采用 联接。
3、螺纹的升角随线数减小而，随中径增加而。当升角λ〈当量摩擦角ρˊ时，将发生现象。螺旋副的自锁
条件为 ，矩形螺纹牙形斜角β为 ，不易自锁，故 性能好，常用作 螺纹；普通三角螺纹常用 旋，公称直径为 径，牙型角α= ，故 性能好，常用作 使用。螺纹联接中，形螺纹和螺纹主要用于传动，其中形螺纹只适用于承受单向轴向载荷。
4、普通螺纹的公称直径是螺纹的 ，计算时其危险截面直径为 径；管螺纹的公称直径上管子的 ，其螺纹的牙型通常为 型。圆锥管螺纹的优点是比圆柱管螺纹高。与粗牙螺纹相比，在公称直径相同时，三角形细牙螺纹的螺距，小径，升角；故它的性能好，强度高。
5、在螺栓联接中，在装配时一般都需在拧紧时加上预紧力，其作用是提高螺纹联接的，，。在重要的螺纹联
接中，拧紧力矩的测定较方便的方法是使用扳手，较精确的方法是测量拧紧时螺栓的量。
6、螺栓联接中，普通螺栓联接通过在联接上加 力，从而在接合面上产生 力来承受外加横向载荷的，普通螺栓联接所能产生的摩擦力大小主要取决于、及。依靠摩擦力来承受外加横向载荷的紧螺栓联接的缺点是和等。为避免上述缺点，常用的措施是通过、或销承受横向工作载荷，而螺栓仅起联接作用。采用铰制孔用螺栓时，其特点是螺栓杆与孔壁之间没有，而是通过两者之间的来进行联接，在工作时，它通
过螺栓光杆部分受，螺栓杆与孔壁间受来承受外加横向载荷。
7、螺杆传动的功率损耗主要有：损耗、摩擦损耗、损耗等。螺纹的防松方法按原理可分为防松、防松和防
松等。
8、螺栓的主要失效形式有：螺栓杆、螺纹、及经常拆装时。在受有轴向变载荷的紧螺栓联接中，通过减小
螺栓的刚度或增加被联接件的刚度，来提高螺栓的疲劳强度，但由此会使联接中的残余预紧力减小，从而降低联接的紧密性；为了减小螺栓刚度，可螺栓光杆部分的直径，或采用螺栓，也可以螺栓长度。 8、键主要用来实现轴和轴上零件之间的 固定以传递 矩。键可分为 、 、 、 等。当需要
采用双键联接时，两个普通平键应相隔 度布置，强度校核按 个键校核，两个切向键应相隔 度。 9、平键的剖面尺寸应根据 选定，键长则根据 确定。平键联接的主要失效形式是工作面的 和 。平键的工作面为，常用的平键有和。普通平键主要用于联接，其主要失效形式是 ，故应进行 强度计算。导向平键主要用于联接，其主要失效形式是，故应进行计算。
10、楔键可分为和两种，工作面为 ，工作时靠 传递转矩，并能承受单方向的 。 11、花键联接根据其齿形不同，可分为、和三种。花键联接与平键联接相比，，和等优点。 12、销分为 和 。需多次装拆或用于定位时，常用 。 第十一章齿轮传动
1、按照工作条件，齿轮传动可分为 传动和 传动两种。重要的齿轮传动都采用 传动。圆柱齿轮及齿轮副有个精度等级，级精度最高，常用的是级精度。最常见的轮齿失效形式有、、、和齿向塑性流动五种。闭式齿轮传动中，润滑方式根据齿轮的速度大小而定，可分为润滑和润滑方式。 2、经过 和 两种热处理后的齿轮齿面称为软齿面，其齿面硬度HBS≤ 350 。齿轮的齿面硬度值HB> 350 时，称为硬齿面，热处理方法有、和 ，其主要失效形式在闭式传动中是；而当处于高速重载下则易产生破坏。在闭式传动中，硬齿面齿轮齿面接触承载能力较 ，其主要失效形式是 ，故应按 强度设计，求出齿轮的 后，再按 强度校核。在闭式传动中软齿面齿轮的主要失效形式是 ，故应按 强度设计，然后再按 强度校核。而在开式传动中，齿轮的主要失效形式是 ，故一般应按 强度设计。若传动要求结构紧凑，一般选用齿面传动。
3、齿轮传动中的动载荷系数，随速度的增加而，随精度的提高而。齿轮强度计算中，轴和轴承的刚度越，轴上齿轮的齿宽越宽，载荷集中越严重，在满足弯曲强度条件下可适当选取较 的齿数，从而使齿轮工作较。
4、图示齿轮传动中，当齿轮1主动时，齿轮2齿面上的接触应力属 循环
变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次，齿根上的弯曲应力属 循环变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次。又当齿轮2主动时，该齿轮齿根上的弯曲应力属 循环变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次。
5、齿轮传动中，齿根部分靠近 偏下处最易发生点蚀，故常取 处的接触应力为计算依据。在齿轮强度计算中，接触应力是按一对轮齿在处啮合为计算依据；弯曲应力是假定全部载荷由轮齿承担，并且该载荷作用于时进行计算，计算时将轮齿看作 ，其危险截面可用 法来确定。斜齿圆柱齿轮传动的强度计算按轮齿 的当量直齿进行分析。而直齿圆锥齿轮传动的强度计算近似按位于齿宽 的一对当量直齿圆柱齿轮进行计算的。
6、一对齿轮作单向传动时，轮齿齿根所受弯曲应力是 循环变应力。而作双向传动时（如惰轮），轮齿齿根的弯曲应力是 循环变应力，齿面上的接触应力是 循环变应力。
7、当大小一对齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根 ，弯曲强度 ，受载次数 ，故在选材上和热处理
中，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮的高。齿轮弯曲强度中，一对传动比不等于1的齿轮传动，齿形系数等，两齿轮的许用弯曲应力一般等，因此应验算个齿轮的弯曲应力。齿轮弯曲强度计算中，标准齿轮的齿形系数YF仅与齿轮有关，而与无关，且YF随的增加而。
8、当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力，仅与或有关。齿轮
接触强度计算中，两个相互接触的轮齿所受的接触应力，一般情况下两个轮齿的许用接触应力。计算中，应该代入较的那一个许用接触应力值。如一对直齿轮，其[σH]1=600N/mm2，[σH]2=400N/mm2，
[σF]1=180N/mm2，[σF]2=130N/mm2，YF1=2.57，YF2=2.18；如按接触强度计算时，许用接触应力应以 代入；按弯曲强度计算时，式中的YF/[σF]应以 代入。
9、在斜齿轮传动中，其标准模数是齿轮的 模数；锥齿轮传动的标准模数是齿轮的 模数；在蜗杆传动中，蜗杆的 模数等于蜗轮的 模数，并定为标准模数。在斜齿轮传动中，由于螺旋角的存在，使齿轮的 强度和 强度提高，但由此将使轴和轴承上受有 的作用，故一般螺旋角在 范围之内。 第十二章
1、蜗杆传动用于传递 轴之间的回转和动力，通常两轴的交错角为 。圆柱蜗杆按其螺旋面的形状可分为
蜗杆和 蜗杆。蜗杆传动的主要优点是：能得到 的传动比，传动较 ，噪音较 等。蜗杆传动的主要失效形式有、和等，这是因为蜗杆传动在齿面上有较大的速度，故选取材料时，蜗杆一般采用 ，而蜗轮采用 制造。
2、蜗杆传动中，在主平面内蜗轮与蜗杆的啮合相当于 和 的啮合，它的设计计算都以 面的参数和几何关系为准。阿基米得蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆模数与压力角应分别等于蜗轮模数与，蜗杆中园柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆柱上的，且两者旋向。
3、蜗杆传动中，蜗杆直径系数q是指蜗杆 与模数的比值。q越小，导程角越 ，传动效率越 ，但蜗杆
的刚度和强度越 。蜗杆头数通常取Z1=1，2，4，蜗杆头数越，传动比越，螺旋线升角越，传动效率越，传动中发热量，工作面发生失效的可能性越大，若不及时采取措施宜引起传动失效。蜗轮齿数少于26，会产生，但齿数过多，会影响蜗杆的。 第十三章带/链传动
1、带传动和链传动是通过 传递运动和动力的，不同的是带传动属于 传动，而链传动属于 传动。在
传动中，带传动宜布置在速级，松边宜布置在 边，链传动宜布置在速级，松边宜布置在 边。 2、传动带按横截面形状可分为 带、 带和 带三大类。带传动的主要张紧方法有 和 两种。带传动的主要失效形式是 和发生 损坏。故带传动的设计依据是保证带 及具有一定的 。
3、在带传动中，弹性滑动是由带材料的和带轮两侧胶带上的引起的，而打滑是由引起的。在带传动中，当过载产生打滑时，可采用的措施有：a) b) c) 等来增大带传动的承载能力，避免打滑。 4、 包角和 摩擦系数，都可提高带传动所传递的圆周力。小轮包角越，带的摩擦力和能传递的功率越大，在开口传动中，大小带轮的包角之和应等于。
5、在带传动中，胶带中的应力是由产生的拉应力，产生的拉应力及应力三部分组成。其中数值最大，起主要作用的是应力。带的最大应力发生在边与轮的接触处，其值为。
6、在带传动中，若小带轮选得过小，带的截面尺寸越，则带的 应力过大，带的寿命将降低；小带轮过小还会使小带轮的 减小，从而使带的承载能力下降，所以带传动中小带轮的直径必须某个极限值；反之，若小带轮直径选得过大，虽能延长带的寿命，但会使带传动的 增大。带传动中，其它条件不变的情况下，带速越 ，带的材料质量越 ，离心拉应力越大。
7、V带是由层，填充物和层组成的，普通V带已标准化，按截面尺寸不同分为种型号，楔角Φ为。三角胶带二侧面夹角为400，但当带进入带轮产生弯曲，会使带的夹角变小，所以要求带轮上轮槽楔角要小于400，且随着带轮直径越小，带轮轮槽楔角越小。V型带在规定的张紧力，位于带轮基准直径上的周线长度称为长度；V型带的公称长度称为长度。带传动中，当预紧力相同的情况下，V带比平带传递的功率 ，这是因为 带的当量摩擦系数较大的缘故。
8、传递动力用的链条，按结构的不同主要有链和链。链传动的主要失效形式有：链板的 ，套筒滚子
的 ，链条铰链的 ，销轴与套筒间的 等。链传动中两轴应布置，两链轮应位于面，一般宜采用布置。
9、链传动是以 作为中间挠性件，通过链与链轮的 来传递动力的。在链传动中，链条中的作用力由 力、
力和 力三部分组成。链传动中，因为效应，链速和都是变化的。 10、链传动设计时，链节数应尽量取 数，以避免采用受附加 作用的过渡链节，同时，链轮齿数宜采用 数，以使轮齿工作时的 均匀；当小链轮齿数过 时会影响链传动的工作平稳性，而大链轮齿数过 时，则在链条磨损时易产生跳齿脱链现象；链条的节距越大，链条的强度，则链传动的承载能力越 ，但传动中的动载荷，由此在链传动中引起的冲击越 。故链节距选择的原则是：在满足强度的条件下，
链节距应尽量。 第十四章轴
1、由于合金钢与普通钢的弹性模量E差别不大，所以轴的材料选用合金钢主要是为了提高度，而不是提高度；同时通常要进行适当的才能得到充分利用。因为钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响很，欲采用合金钢和热处理来提高轴的刚度，效果，而且合金钢对应力集中的敏感性较。
2、根据承受载荷的不同，轴可分为 轴、 轴和 轴三种。既传递转矩，又承受弯矩的轴是 ；只传递转矩，不承受弯矩的轴是 ；不传递转矩，只承受弯矩的轴是 。自行车的前轴是 轴，中间轴是 轴，后轴是 轴。零件在轴上的轴向固定，常采用、、或等形式。轴与轴上零件的周向固定多采用键，花键或过盈配合等联接方式。
3、常用的轴的强度计算有扭转强度计算与弯扭合成强度计算两种方法。在轴的弯扭合成强度计算中，一般转轴的弯曲应力是 循环变应力，而扭转剪应力的循环特性取决于转矩的性质，它可以是 ， 或者 变化的，因此根据转矩性质引入了一个 系数，若转矩变化规律不清楚，一般按 循环变化考虑。
4、轴设计时，一般先按 强度估算轴的直径，然后进行结构设计，再按 强度对轴进行强度验算。计算中的折合系数α是根据 性质而定的。α=0.3，表示是 转矩，α=0.6，表示是 变化的转矩。 第十五章
1、按两物体表面的润滑情况，摩擦状态可分为 摩擦、 摩擦、 摩擦和 摩擦四种。润滑油的粘度是表征液体流动的 性能，它随压力的升高而 ，随温度的升高而 。滑动轴承中选择润滑油时，要考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大，速度低的轴承宜选择粘度 的油；载荷小，速度高的轴承宜选粘度 的油。
2、轴承的功用为 轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度和减少轴与支承之间的 。滑动轴承按其承受载荷方向的不同，可分为 滑动轴承和 滑动轴承。在滑动轴承中，常用的轴瓦材料和轴承衬材料有 、 等。
3、非液体摩擦滑动轴承的设计依据是：（1）（2）；（维持 油膜不遭破坏。）故需进行和两项计算。滑动轴承
形成动压油膜的条件是：两工作面间必须有 间隙和 速度，其运动方向必须保证润滑油从 流进，从 流出。 第十六章滚动轴承
1、滚动轴承61210表示其类型为 承 ，内径为 ，精度为 级 。 2、滚动轴承常采用的密封型式有：
a) 式密封，例如： 密封和 密封； b) 式密封，例如： 密封和 密封等。
滚动轴承的主要失效形式有 和 等。为了便于互换及适于大批量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基 制，轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基 制。 第十七章联轴器
1、常用联轴器已标准化，设计时通常按；和来选择型号。
