发布时间 : 星期日 文章机械设计课程思考题和习题(适用教材：李建功主编《机械设计》（第四版）)更新完毕开始阅读
F0＝F??CbCb/CmFmax?F??Fmax
Cb?CmCb/Cm?11515 ＝3000??1?3200?3533.3（N）
（4）许用应力［?］＝
?sS?480?320（MPa） 1.5（5）螺栓的工作应力
??
1.3?4F0?d12＝
1.3?4?3533.3?57.3（MPa）≤［?］＝320（MPa）
??10.1062故，选M12的螺栓是安全的。
第五章 键、花键、销和形面联接
思 考 题
5-1 键联接的功用是什么？
5-2 松键联接和紧键联接在工作原理上有什么不同？比较它们的特点和各自的适用场合。 5-3 A、B、C型三种普通平键在轴上的键槽怎样加工？它们的应用情况如何？ 5-4 同样用于动联接的导向平键和滑键有什么区别？ 5-5 半圆键联接有何特点？
5-6 根据什么选择平键的截面尺寸和长度？ 5-7 平键联接的主要失效形式是什么？
5-8 为什么双键联接的强度计算只能按1.5个键计算? 5-9 花键联接有哪些特点？
5-10 矩形花键的定心方式为什么优选小径定心?
5-11 渐开线花键与矩形花键比较有何优点?其中45°压力角渐开线花键主要用于什么场合? 5-12 花键联接的主要失效形式有哪些？ 5-13 销联接有哪些主要用途？
习 题
5-1 有一直径d=80mm的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮（图5-21），轮毂宽度L′=1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸，并计算其允许传递的最大转距。
题5-2
5-2 图5-22所示为减速器的低速轴。轴端装有凸缘联轴器，两轴承之间装有圆柱齿轮，它们分别用键与轴相联。已知传递的转矩T=1000N·m，轴的材料为45钢，齿轮的材料为锻钢，联轴器的材料为灰铸铁，工作时有轻微冲击。试选择两处键的类型和尺寸，并校核键联接强度。
5-3 图5-23所示为变速箱中的双联滑移齿轮，传递的额定功率P=4kW，转速n=250r/min。齿轮在空载下移动，工作情况良好。试选择花键的类型和尺寸，并校核其花键联接强度。
题5-3
第六章 过盈联接、弹性环联接及铆、焊、粘接
思 考 题
6－1 过盈联接是怎样承受并传递外载荷的？其有何特点？主要应用于什么场合？ 6－2 过盈联接有哪几种装配方法？每种装配方法有何优缺点？
6－3 在圆柱面过盈联接的设计中，需解决的两个主要问题是什么？如何确定联接所需的最小过盈 量？如何选择配合公差？如何计算被联接件的强度？
6－4 弹性环联接是如何实现的？有何特点？
6－5 铆接、焊接和粘接各自有哪些特点？各自适用于什么场合？ 6－6 铆缝和焊缝各自有哪几种结构形式？
习 题
6－1 一齿轮套装在轴上，齿轮和轴的材料均为45钢，其σs＝360MPa，尺寸如图6-15所示，采用H7／p6配合，孔与轴配合面的粗造度均为Rz = 3.2μm，采用压入法装配。试：1）计算配合面间可能产生的最大压强；2）计算装配所需的最大压入力；3）校核两个零件的强度。
习题
6－2 如图6-16所示的组合式蜗轮， 轮芯和齿圈采用过盈联接。 轮芯材料为HT200，其σb＝
170MPa，齿圈材料为锡青铜CuSnP1，其σs＝200MPa，轮芯配合面的粗糙度Rz1＝6.3μm，齿圈配合面
的粗糙度Rz2＝10μm，采用胀缩法装配，传递的最大转矩T＝4000N?m。试设计该过盈联接。
第七章 带 传 动
思 考 题
7-1 带传动的工作原理是什么？有哪些特点？
7-2 说明带传动中紧边拉力F1、松边拉力F2、有效拉力F以及初拉力F0之间的关系。 7-3 带传动工作中发生弹性滑动的机理是什么？对传动有什么影响？ 7-4 打滑是怎样产生的？打滑的利弊是什么？ 7-5 试分析带传动工作时带中的应力情况。 7-6 带传动设计的主要依据和设计准则是什么？
习题
7-7 多根V带传动中，一根带失效，为什么要同时更换所有的V带？ 7-8 普通V带与V带轮轮槽楔角是否相同？为什么？ 7-9 为什么带传动的中心距一般设计成可调节的？ 7-10 带传动在使用中应注意哪些问题？
习 题
7-1 已知一带传动，传递功率P = 10 kW，带速v?12.5m/s，现测得初拉力F0?700 N。试求紧边拉力F1和松边拉力F2。
7-2 试设计某鼓风机用的普通V带传动。已知传递功率P = 7.5 kW，小带轮转速n1
=1460 r/min，鼓风机主轴转速n2=700 r/min，每天工作16 h，由Y系列三相异步电动机驱动。要求传动中心距a≤800 mm 。
7-3 试设计一牛头刨床中的普通V带传动。已知传递功率P = 4 kW，小带轮转速n1
=1440 r/min，要求传动比i?3.5，每天工作16h，由Y系列三相异步电动机驱动。由于结构限制，要求大带轮基准直径dd2不超过450 mm。
7-4 试设计某旋转式水泵用的普通V带传动。已知采用Y系列三相异步电动机驱动，电动机额定功率P = 11 kW，电动机转速n1 =1460 r/min，水泵轴转速n2=400 r/min，中心距约为1500 mm，每天工作24 h。
第八章 齿轮传动
思 考 题
8－1 齿轮传动与其他机械传动相比有何特点？
8－2 齿轮传动常见的失效形式有哪些？各种失效形式常在何种情况下发生？ 8－3 一般的闭式齿轮传动和开式齿轮传动的主要失效形式各是什么？ 8－4 闭式软齿面、闭式硬齿面齿轮传动及开式齿轮传动的设计准则有何不同？
8－5 常用的齿轮材料有哪些？它们的应用场合如何？钢制齿轮常用的热处理方法有哪些？它们各在何种情况下采用？
8－6 在设计软齿面齿轮传动时，为什么常使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30～50HBS？
8－7 载荷系数中的KA、Kv、Kβ、Kα各考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影响？它们各自与哪些因素有关？
8－8 对于齿轮相对两支承非对称布置的圆柱齿轮传动，从减小齿向载荷分布不均的角度考虑，齿轮应布置在什么位置比较合理？
8－9 将齿轮轮齿制成鼓形齿的目的是什么？对轮齿进行齿顶修形的目的是什么？
8－10 在计算圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度时，分别应该注意哪些问题？ 8－11 影响齿轮传动齿面接触疲劳强度的主要因素有哪些？影响齿根弯曲疲劳强度的因素有哪些？ 8－12 一对圆柱齿轮传动，两齿轮的齿面接触应力是否相等？ 齿根弯曲应力又如何？ 8－13 在圆柱齿轮传动设计中，应如何选择小齿轮的齿数？如何设计两轮的齿宽？ 8－14 如何确定齿轮传动的润滑方法？如何确定齿轮传动的效率？ 8－15 齿轮主要有哪几种结构形式？设计中如何选择？
8－16 在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级为斜齿圆柱齿轮传动，它一般是安排在高速级还是低速级？为什么？在布置锥齿轮-圆柱齿轮减速器的方案时，锥齿轮传动是布置在高速级还是低速级？为什么？
习 题
8－1 有一直齿圆柱齿轮传动，原设计传递功率为P，主动轴转速为n1。若其它条件不变，当主动轴转速提高一倍，即n1'?2n1时，在保证轮齿工作应力不变的前提下，该齿轮传动能传递的功率P'应为多少？
8－2 在图8-43所示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中，已知：动力从Ⅰ轴输入，Ⅲ轴输出，其转动方向如图所示，齿轮4的轮齿旋向为右旋。试解答：
（1） 标出输入轴Ⅰ和中间轴Ⅱ的转向；