第二章 螺纹联接

1螺纹紧固件有四种类型：螺栓 螺钉 双头螺柱 紧定螺钉

拧紧的螺栓联接成为紧联接 否则为松联接

按照受力情况不同：受拉螺栓连接 受剪螺栓联接

（1） 螺栓联接：无需在被联接件上切制螺纹，使用不受被联接件材料限制。构造简单，拆装方便。

（2） 螺钉联接：不宜用于时长装拆的联接。

（3） 双头螺柱联接：用于受结构限制而不能用螺栓或希望联接结构较紧凑的场合

（4） 紧定螺钉：固定两个零件的相互位置，并可以传递不大的力或转矩。

2螺纹拧紧联接能增强联接的刚性、增加紧密性和提高防松能力

对于受拉紧联接：提高疲劳强度

对于受剪联接 ： 增大联接的摩擦力

3防松的根本问题：防止螺纹副的相对转动。

4防松根据原理分为：利用摩擦 直接锁住 破坏螺纹副

5螺栓的失效形式：螺栓螺纹部分断裂 塑性变形 栓杆疲劳断裂

6在静载荷下，螺纹连接能满足的自锁条件为：导程角小于当量摩擦角

7螺栓与被连接件力与变形的关系：

8提高螺栓联接强度的措施：

（1）避免附加应力 方法：A、采用球面垫圈B、采用斜垫圈 C、采用凸台座 D、采用

沉头座 E、采用环腰

（2）预紧力：采用带有承压凸缘的螺栓头部比采用垫圈效果好些。

（3）减少应力集中：适当增大牙根圈角半径以减轻应力集中；在螺纹收尾处用退刀槽，在

螺母承压面以内的螺栓杆有预留螺纹

（4）减小应力幅：适当增大螺栓的长度；部分减小螺栓杆直径或作成中空的结构即柔性螺

栓；在螺母下安装弹性元件。

（5）材料的力学性能和制造工艺：高强度钢，碳氮共渗等热处理。

第三章 键、花键及销联接

1平键的侧面是工作面，靠键与键槽的相互挤压传递转矩

2键的分类：平键 半圆键 构成松联接；斜键构成紧联接

按用途分为：普通平键、导向平键、滑键。

3、 半圆键：用于静联接，侧面是工作面。缺点——轴上的键槽较深，对轴的削弱较大。

4、 楔键：斜键的一种，键的上下两面是工作面，可以传递单项轴向力，应用较少。

5、 平键的失效形式：压溃（静联接）、磨损（动联接）、剪短。

6、 花键的分类：矩形、渐开线、三角形。（可用于静动联接）

（1）矩形花键的定心方式：A、按外径定心B、按内径定心C、按侧面定心

（2）失效形式：压溃、磨损、弯断或简断。

7、 销联接：用于固定零件之间的互相联接，也可用于轴和轮毂或其他零件的联接并传递

不大的载荷。（圆锥销有1:50的锥度）

第五章 带传动

1带传动是利用张紧在带轮上的带，借助他们间的摩擦或啮合，进行两轴（或多轴）键运动和动力的传递

2. 带传动的类型：（带的截面）平带传动、V带传动、特殊带传动

（传动形式）开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮

（传动原理）摩擦型、啮合型

3. 弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动。（由于摩擦力使带的两边发生不同程度的拉伸变形，摩擦力是这类传动中所必须的，所以弹性滑动是不可避免的。） 弹性滑动引起的后果：降低传动效率；带的磨损；从动轮的圆周速度低于主动轮；发热，使带的温度升高。

4. 打滑：由于过载引起的带在带轮上的全面滑动。避免过载就可以避免。

打滑造成带的严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态，带在大轮上的包角大

于小轮上的包角，所以打滑总是先从小轮上开始。

5. 提高带传动工作能力的措施：增大摩擦系数；增大包角；尽量使传动在最佳速度下工作；采用新型带传动；采用高强度材料。

6. 带的型号：YZABCDE

7. 张紧装置：定期张紧；自动张紧。

8带的失效形式：打滑及带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断等疲劳破坏

9提高带传动能力措施：a增大摩擦系数b增大包角c尽量使带在最佳速度下工作d采用新型带传动e采用高强度带材料。

10带的型号（截面尺寸小到大）Y Z A B C D E七种型号。

第六章 齿轮传动

分类：按照两轮轴的相对位置）圆柱齿轮传动；圆锥齿轮传动；交错轴斜齿轮传动 （按齿轮工作情况）开式齿轮传动；闭式齿轮传动

1齿轮传动的优点：a能保证传动比恒定不变b使用的载荷与速度范围很广c结构紧凑d效率高，一般效率0.94~0.99e工作可靠且寿命长

2齿轮的缺点：a对制造及安装精度要求高b当两轴间距比较大时。采用齿轮传动较笨重 3齿轮材料要求：齿面要硬，齿心要韧，以抵抗齿面失效和轮齿折断。

4齿轮失效形式：疲劳折断、过载折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。 5减缓和防止疲劳点蚀的发生：提高齿面硬度和降低齿面粗糙度、改善润滑油性能、采用角变位齿轮传动；提高齿轮的接触精度等

6齿轮传动的解除疲劳强度取决于齿轮的直径。模数大小需由弯曲疲劳强度确定。

第七章 蜗杆传动

1. 蜗杆传动的分类：（按形状）圆柱；环面；锥蜗杆

2. 圆柱蜗杆：阿基米德蜗杆；渐开线蜗杆；法向直廓蜗杆。

3. 失效形式：（失效总是出现在涡轮上）齿面的胶合、点蚀、磨损。

4蜗杆传动的优点：结构紧凑、工作平稳、无噪声，能得到很大的传动比。8—100

缺点：在制造精度和传动比相同的条件下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低，需

要较为贵重的减磨材料、

第八章 链传动

1. 链传动的类型：套筒链；套筒滚子链；齿形链；成形链。

2. 滚子链的链节数：偶数；奇数

3. 链传动的动载荷：不宜用高速

原因——（1）链传动和从动轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。链的加速的

越大，动载荷越大。

（2）链沿垂直方向的分速度也做周期性变化，使链产生横向振动，这也是链传

动产生动载荷的原因之一。

（3）链节进入链轮的瞬时，链节与链轮以一定的相对速度啮合，链与轮齿将受

到冲击，并产生附加动载荷。

（4）若链张紧不好、链条松弛，在启动、制动、反转、载荷变化等情况下，将

产生惯性冲击，使链传动产生很大的动载荷。

4. 滚子链的失效形式：脱链；磨损（点蚀）；冲击疲劳破坏；胶合；过载拉断。

第十章 轴

1. 轴的分类：转轴、心轴、传动轴

2. 轴的材料：碳素钢、合金钢

第十一章 滚动轴承

1. 滚动轴承的构造：内圈、外圈、滚动体、保持架。

2. 轴承的分类：（按承受载荷的方向和大小）径向接触轴承；向心角接触轴承； 推力角接触轴承；轴向推力轴承。

（滚动体）球轴承；滚子轴承

3. 常用滚动轴承类型：深沟球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 角

接触球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承

4 类型代号 尺寸系列代号 内径代号

5. 轴承的密封：

非接触式密封装置：缝隙式，沟槽式，挡圈式，甩油环，迷宫式。

接触式密封装置：毡圈式，密封圈式。

第十二章 滑动轴承

1. 径向滑动轴承的分类：整体式，剖分式。

2. 轴承的分类：完全液体摩擦轴承，非完全液体摩擦轴承，干摩擦轴承。

3材料要求：强度、塑性、顺应性和嵌藏性；跑合性、减摩性和耐磨性；耐腐蚀性；润滑性

能和热学性质；工艺性。

联轴器的分类

例15.4 请将图15.3中轴系结构有错误及不合理处，用序号标出，并按序号简要说明原因。

图15.3

解：其错误如下：

（1） 轴的右端面应缩进带轮右端面1?2mm且应有轴端挡圈固定带轮；

（2） 带轮与轴间应有键联接；

（3） 带轮左端面靠轴肩定位，下一段轴径加大；

（4） 带轮两个槽中间没有线；

（5） 取消套筒（若保留套筒对带轮的定位也可，那么套筒应穿过透盖顶到轴承内圈右端面）；

（6） 透盖与轴之间应有间隙，且还应有密封毡圈；

（7） 应改为喇叭口斜线，用角接触球轴承；

（8） 与轮毂配合段轴径应比轮毂长1?2mm；

（9） 轮毂与轴之间应有键联接；

（10） 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片；

（11） 箱体上端盖接触之外的外表面应低一些；

（12） 轴承端盖外圆外侧应倒角。

轴系结构改正如图15.4轴线上

轴结构常见错误总结

一、轴本身的常见结构错误：

⑴、必须把不同的加工表面区别开来； ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度； ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题； ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。

二、轴承安装的常见错误：

⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承

①、一定要成对使用；

②、方向必须正确，必须正装或反装； ③、外圈定位（固定）边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题

①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径； ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题； ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。

三、键槽的常见错误：

⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上； ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度； ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。

四、轴承端盖的常见错误

⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端；

⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题；

⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。

五、螺纹的常见错误

1轴上螺纹应有螺纹退刀槽;

⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。

6.

五个基本概念。

基本额定寿命L10：指一批相同的轴承，在相同的运转条件下，其中90%的轴承在疲劳剥落

前所能运转的总转数，或在一定转速下所能运转的总工作小时数。

基本额定动载荷C：把基本额定寿命L10=10⑥转时轴承所能承受的最大载荷取为基本额定动

载荷

当量动载荷：为计算寿命，将实际载荷换成假定载荷，在假定载荷作用下，轴承的寿命与实

际载荷作用下的寿命相同，称该假定载荷为当量动载荷

寿命计算：

基本额定静载荷及当量静载荷：为限制滚动轴承的永久变形，定义轴承受力最大的滚动体与

滚道接触处所产生的塑性变形量之和为滚动体直径的万分之一时的载荷

量为基本额定静载荷。如果轴承的实际载荷情况与基本额定静载荷的假定

情况不同时，要将实际载荷换算为一个假想载荷，在该假想载荷作用下轴

承中受载最大的滚动体与滚道接触处产生的永久变形量与实际载荷作用

下的相同，这个假想载荷叫做当量静载荷。

常考蜗轮和齿轮的计算题

 

第二篇：机械设计基础复习7

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为    【  】

A．轮齿疲劳折断       B. 齿面疲劳点蚀

C．齿面胶合           D. 齿面塑性变形

2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于                                      【  】

A．包角α太小                  B. 初拉力F₀太小

C．紧边与松边拉力不等          D. 传动过载

3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是                         【  】

A．6208         B. N208        C. 3208           D. 5208

4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是                                         【  】

A．粗牙普通螺纹            B.细牙普通螺纹

C．梯形螺纹                D.锯齿形螺纹 

7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为                         【  】

A．90°     B. 120°   C.135°     D.180°

8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在                                 【  】

A．V带离开大带轮处     B. V带绕上大带轮处

C． V带离开小带轮处     D. V带绕上小带轮处

9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是                         【  】

A．拉力              B.扭矩

C．压力              D.拉力和扭矩        

1．轴如按受载性质区分，主要受          的轴为心轴，主要受           的轴为传动轴。

2．代号62203的滚动轴承，为          轴承，其内径为         mm。

3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b₁       大齿轮齿宽b₂；在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取              。

4．普通平键联接的工作面是键的             ；楔键联接的工作面是键的           。

5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用        制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用        制。

6．不随时间变化的应力称为          ，随时间变化的应力称为           ，具有周期性的变应力称为          。

7．按照平面图形的形状，螺纹分为           、           和            等。

8．按照工作条件，齿轮传动可分为            和           两种。

9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按             设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。

10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为         。

三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。

1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？

2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？

3．简述带传动的优点？

4．齿轮传动的主要失效形式有哪些？

5．滚动轴承的基本类型有哪些？

四、计算题：本大题只有一个小题，满分14分

下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数?=0.2，可靠性系数K_S=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm²，螺栓的小径d₁=17.294mm。试校核螺栓的强度。

五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分

一、  选择题：

1－5：BCBDC            6－10：DBDDD

二、  填空题：

1． 弯矩，转矩

2． 深沟球轴承，17

3． 大于，大齿轮齿宽b₂

4． 两侧面，上下面

5． 基孔，基轴

6． 静应力，变应力，循环变应力

7． 三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹

8． 开式传动，闭式传动

9． 齿面接触强度

10． 齿轮轴

三、  简答题：

1． 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。

2． 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；

改善螺纹牙间的载荷分布；

减小应力集中；

避免或减小附加应力。

3． 适于中心矩较大的场合；……………1分

带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分

过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；…………2分

结构简单、成本低廉……………1分

4． 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。……………0.5分

五、结构改错一、填空题（每小题2分，共18分）

1.三角形螺纹主要用于         ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于         。

2.带传动的主要失效形式是           和           。

3.普通平键的工作面是             ；选择普通平键时，键的截面尺寸（）是根据            查标准来确定。

4. 带传动中，带上受的三种应力是           应力，          应力和          应力。最大应力等于           ，它发生在              处。

5. 闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS＜350时，通常首先出现          破坏，故应按            强度进行设计；但当齿面硬度HBS＞350时，则易出现            破坏，按             强度进行设计。

6.齿轮传动的主要失效形式有                   、                、

              、           、             。

7. 滚动轴承的基本额定动负荷是指                                             

                      ，某轴承在基本额定动负荷作用下的基本额定寿命为          。

8. 若将轴按受力方式分类，可将受            作用的轴称为心轴，受

          作用的轴称为传动轴，受            作用的轴称为转轴。

9.角接触球轴承，中系列（3），正常宽度，内径，接触角，普通级精度，此轴承代号是          ；深沟球轴承（向心球轴承），轻窄系列（2），内径，此轴承代号是          。

二、选择题（每小题2分，共12分）

1.若一对相啮合的直齿圆柱齿轮的，，则该对齿轮的接触应力         。

A.齿轮1大于齿轮2        B.齿轮1小于齿轮2  

C.齿轮1等于齿轮2        D.不能确定

2.在进行带传动设计时，要确保小带轮的包角不小于         。

A.    B.    C.     D.

4. 带传动不能保证精确的传动比，其原因是         。

A．带容易变形和磨损     B．带在带轮上打滑

C．带的弹性滑动         D．带的材料不遵守虎克定律

5.滚动轴承中，         是必不可少的无件。

A．内圈     B．外圈      C．保持架     D．滚动体

6. 转速一定的深沟球轴承，当量动载荷由P增大为2P，其寿命由         。

A．下降为          B．上升为

C．下降为        D．不变

九、结构改错（10分）

指出下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号并简要说明错误的原因。

题：共八处错

误轴结构改错题目：

1、请指出下图所示轴系结构的主要错误，并将正确结构画在图的下半部，或另行绘制。(10分)

2、请指出图示轴系结构的主要错误，并绘出正确的结构（结构对称，画一半即可。(12分)

3、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）

（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）

例①——缺少调整垫片

[解]

⑴——缺少调整垫片

⑵——轮毂键槽不对

⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上

⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视）

⑸——端盖孔与轴径间无间隙

⑹——多一个键

⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠

⑻——齿轮右侧无轴向定位

⑼——轴承安装方向不对

⑽——轴承外圈定位超高

⑾——轴与轴承端盖相碰

4、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分）

⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；

⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；

⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；

⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置；

⑸——键的长度应该小于轴段的长度。

轴结构常见错误总结

㈠、轴本身的常见结构错误：

⑴、必须把不同的加工表面区别开来；

⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度；

⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题；

⑷、轴外伸处应考虑密封问题。

㈡、轴承安装的常见错误：

⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承

①、一定要成对使用；

②、方向必须正确，必须正装或反装；

③、外圈定位（固定）边一定是宽边。

⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题

①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径；

②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。

⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。

⑷、轴承必须考虑密封问题；

⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。

㈢、键槽的常见错误：

⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上；

⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度；

⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。

㈣、轴承端盖的常见错误

⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端；

⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题；

⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。

㈤、螺纹的常见错误

⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;

⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;

⑶、螺纹联接应保证安装尺寸;

⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。