哈尔滨工业大学内部.ppt
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1、哈尔滨工业大学内部资料 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望经常涉及的问题经常涉及的问题1、摩擦磨损润滑部分、摩擦磨损润滑部分1)粘度的意义及其影响因素,各种粘度表达)粘度的意义及其影响因素,各种粘度表达的名称、单位,运动和动力粘度换算等的名称、单位,运动和动力粘度换算等2)摩擦的种类,边界摩擦和干摩擦的区别。)摩擦的种类,边界摩擦和干摩擦的区别。3)磨损的种类,机械磨损的过程有哪些,规)磨损的种类,机械磨损的过程有哪些,规律如何。律如何。4)润滑剂、及
2、其种类,润滑剂的作用。润滑剂、及其种类,润滑剂的作用。2、螺纹连接、螺纹连接1)螺栓组连接的受力分析内容,设计计算问)螺栓组连接的受力分析内容,设计计算问题,方案选择,涉及简单的分析计算。如题,方案选择,涉及简单的分析计算。如例例2.12)螺旋传动效率)螺旋传动效率3)螺栓连接的预紧)螺栓连接的预紧防松防松4)改善螺栓连接的疲劳强度的措施等)改善螺栓连接的疲劳强度的措施等5)普通螺纹牙型种类,适用场合。)普通螺纹牙型种类,适用场合。6)紧螺栓连接强度计算的特点,公式中)紧螺栓连接强度计算的特点,公式中1.3的意义。的意义。7)螺栓的受力变形图各部分的意义。)螺栓的受力变形图各部分的意义。3、轴
3、毂连接部分、轴毂连接部分1)普通平键的的工作原理,失效形式,强度)普通平键的的工作原理,失效形式,强度计算准则,截面尺寸、长度尺寸如何确定。计算准则,截面尺寸、长度尺寸如何确定。2)轴的结构设计主要要求,举例表达轴上零)轴的结构设计主要要求,举例表达轴上零件的轴向、周向固定方法。件的轴向、周向固定方法。3)轴的种类,截面应力的分类,循环特性如)轴的种类,截面应力的分类,循环特性如何确定?转轴的设计计算方法,为何分为何确定?转轴的设计计算方法,为何分为3步进行?步进行?4)转轴的当量弯矩法应力公式中)转轴的当量弯矩法应力公式中a的意义。的意义。5)平键与楔键的区别与联系)平键与楔键的区别与联系4
4、、滑动轴承部分、滑动轴承部分1)非液体摩擦滑动轴承的设计问题,涉及失)非液体摩擦滑动轴承的设计问题,涉及失效形式,设计准则,计算内容,如为何验效形式,设计准则,计算内容,如为何验算算p,v,pv值,计算公式。值,计算公式。2)大直径推力轴承的设计特点,为何不宜采)大直径推力轴承的设计特点,为何不宜采用实心式结构?用实心式结构?3)滑动轴承的常用材料种类、要求,为何设)滑动轴承的常用材料种类、要求,为何设计中常采用轴瓦结构,轴瓦中油沟的设计计中常采用轴瓦结构,轴瓦中油沟的设计原则。原则。4)滑动轴承的工作过程。)滑动轴承的工作过程。5)液体动压润滑形成的条件,必要条件,充)液体动压润滑形成的条件
5、,必要条件,充分条件,主要参数的选择及其影响。分条件,主要参数的选择及其影响。5、滚动轴承部分、滚动轴承部分1)滚动轴承的基本额定寿命,基本额定动载)滚动轴承的基本额定寿命,基本额定动载荷,当量动载荷的意义及其联系。荷,当量动载荷的意义及其联系。2)为何要采用当量动载荷计算滚动轴承的寿)为何要采用当量动载荷计算滚动轴承的寿命,及其简单计算问题,命,及其简单计算问题,P,L10h。3)滚动轴承组合的支撑方式有几种,怎样选)滚动轴承组合的支撑方式有几种,怎样选择。择。4)滚动轴承的失效形式、计算准则,)滚动轴承的失效形式、计算准则,5)滚动轴承的选择原则。)滚动轴承的选择原则。6)常见滚动轴承的的
6、代号组成意义。)常见滚动轴承的的代号组成意义。6、带传动部分、带传动部分1)带传动的工作原理,失效形式,设计准则。)带传动的工作原理,失效形式,设计准则。2)带传动的应力种类,最大应力发生部位,计)带传动的应力种类,最大应力发生部位,计算公式,绘图表达。算公式,绘图表达。3)带传动的特点,弹性滑动与打滑的主要区别,)带传动的特点,弹性滑动与打滑的主要区别,弹性滑动能否避免,影响后果。弹性滑动能否避免,影响后果。4)带传动的中心矩对传动性能的影响。)带传动的中心矩对传动性能的影响。5)带传动的主要参数,如带的线速度、传动比、)带传动的主要参数,如带的线速度、传动比、最小带轮直径,包角,摩擦系数等
7、选择对传最小带轮直径,包角,摩擦系数等选择对传动性能的影响。动性能的影响。6)带传动的种类,)带传动的种类,v带比平带的优点,双速带带比平带的优点,双速带传动的设计方法传动的设计方法7、齿轮传动部分、齿轮传动部分1)齿轮传动的特点,与其他方案的组合设计)齿轮传动的特点,与其他方案的组合设计原则。原则。2)齿轮传动的失效形式及其特点,减小的措)齿轮传动的失效形式及其特点,减小的措施,设计准则施,设计准则3)齿轮传动的常见材料,实现不同硬度的热)齿轮传动的常见材料,实现不同硬度的热处理方法,软硬齿面的差异值。处理方法,软硬齿面的差异值。4)齿轮传动的载荷系数组成,及其各参数的)齿轮传动的载荷系数组
8、成,及其各参数的意义,影响因素,改进措施。意义,影响因素,改进措施。变式较多,各变式较多,各系数可独立出题,要扩展复习。系数可独立出题,要扩展复习。5)齿轮传动的强度计算内容,齿面接触和齿)齿轮传动的强度计算内容,齿面接触和齿根弯曲疲劳强度的计算模型。根弯曲疲劳强度的计算模型。6)齿轮传动的主要参数,如齿宽系数、螺旋)齿轮传动的主要参数,如齿宽系数、螺旋角、模数、齿数、的选择原则。角、模数、齿数、的选择原则。7)齿形系数)齿形系数YF的意义,影响因素,如何选择,的意义,影响因素,如何选择,为何与模数无关?同一齿数的直齿轮和斜为何与模数无关?同一齿数的直齿轮和斜齿轮齿形系数相等吗?齿轮齿形系数相
9、等吗?8)一对齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲弯曲)一对齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲弯曲应力有何联系?其许用应力又有何联系?应力有何联系?其许用应力又有何联系?9)涉及一些简单计算的问答题。)涉及一些简单计算的问答题。1)()(4分)图示是包角为分)图示是包角为180液体动压径向滑液体动压径向滑动轴承的静止状态,试绘图表达该轴承形成液动轴承的静止状态,试绘图表达该轴承形成液体动压润滑的过程。当形成液体动压润滑时,体动压润滑的过程。当形成液体动压润滑时,画出液体动压油膜承载区的压力曲线,并标出画出液体动压油膜承载区的压力曲线,并标出最小油膜厚度和最大压力的位置。最小油膜厚度和最大压力的位置。例例1(
10、08)每小题)每小题4分分2)在确定齿轮传动计算载荷时,引入了载荷系)在确定齿轮传动计算载荷时,引入了载荷系数,试述载荷系数由几部分组成,它们主要都是数,试述载荷系数由几部分组成,它们主要都是为了考虑哪些因素?为了考虑哪些因素?2 答案:载荷系数由答案:载荷系数由4部分组成,分别为使用系数部分组成,分别为使用系数KA,动载系数,动载系数K,齿向载荷分布系数,齿向载荷分布系数K和齿间载荷和齿间载荷分配系数分配系数K。使用系数使用系数KA主要考虑原动机、工作机性能、载荷特性主要考虑原动机、工作机性能、载荷特性等齿轮外部因素对齿轮传动的影响。等齿轮外部因素对齿轮传动的影响。动载系数动载系数K考虑制造
11、精度,运转速度等齿轮内部因素考虑制造精度,运转速度等齿轮内部因素引起的附加动载荷对齿轮传动的影响。引起的附加动载荷对齿轮传动的影响。齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数K考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响。对轮齿应力的影响。齿间载荷分配系数齿间载荷分配系数K考虑同时啮合的各对齿间载荷分考虑同时啮合的各对齿间载荷分配不均匀对轮齿应力的影响。配不均匀对轮齿应力的影响。3)何谓滚动轴承的当量动载荷?如果某滚动)何谓滚动轴承的当量动载荷?如果某滚动轴承的其他条件不变,只将其当量动载荷轴承的其他条件不变,只将其当量动载荷减小二分之一,则该滚动轴承的寿命增加减小二分之一,
12、则该滚动轴承的寿命增加几倍?几倍?3 答案:当量动载荷为与试验条件相同的假答案:当量动载荷为与试验条件相同的假想载荷,在该载荷的作用下,轴承具有与想载荷,在该载荷的作用下,轴承具有与实际载荷作用下相同的寿命。实际载荷作用下相同的寿命。根据滚动轴承寿命公式:根据滚动轴承寿命公式:4 答案:点蚀通常发生在润滑良好的闭式软齿面齿答案:点蚀通常发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮传动中,它是由于齿轮齿面在脉动变化的接触轮传动中,它是由于齿轮齿面在脉动变化的接触应力重复作用下疲劳失效,与循环次数有直接关应力重复作用下疲劳失效,与循环次数有直接关系,经常发生在节线附近齿根处。而胶合失效通系,经常发生在节线附近齿
13、根处。而胶合失效通常发生在润滑不良的高速重载齿轮传动中,它是常发生在润滑不良的高速重载齿轮传动中,它是由于齿面局部受力过大,滑动速度大,摩擦热高,由于齿面局部受力过大,滑动速度大,摩擦热高,瞬间粘连,与滑动速度有直接关系,经常发生在瞬间粘连,与滑动速度有直接关系,经常发生在齿顶或齿根处。齿顶或齿根处。润滑良好的闭式软齿面齿轮传动的失效形式主要润滑良好的闭式软齿面齿轮传动的失效形式主要是齿面点蚀,设计准则是按齿面接触疲劳强度设是齿面点蚀,设计准则是按齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。计,按齿根弯曲疲劳强度校核。4)点蚀和胶合是齿轮传动的两种常见的失效形式,)点蚀和胶合是齿轮传动的两种
14、常见的失效形式,试述它们的主要区别。润滑良好的闭式软齿面齿轮试述它们的主要区别。润滑良好的闭式软齿面齿轮传动的失效形式和设计准则是什么?传动的失效形式和设计准则是什么?5 答案:因为所验算的答案:因为所验算的p和和pv值都是平均值,值都是平均值,对于跨距较大的轴,由于装配误差或轴的挠对于跨距较大的轴,由于装配误差或轴的挠曲变形,会造成轴及轴瓦在边缘接触,局部曲变形,会造成轴及轴瓦在边缘接触,局部压强很大,如速度很大则局部摩擦功也很大,压强很大,如速度很大则局部摩擦功也很大,就会造成局部摩擦热很高,导致边界润滑油就会造成局部摩擦热很高,导致边界润滑油膜破裂,这时只验算膜破裂,这时只验算p和和pv
15、值并不能保证安值并不能保证安全可靠,因此要验算全可靠,因此要验算v值值。5)在非液体摩擦滑动轴承设计计算中,不仅)在非液体摩擦滑动轴承设计计算中,不仅要验算要验算p和和pv值,有时还必须验算值,有时还必须验算v值,试述值,试述验算验算v值的目的?值的目的?例例2(07)5)一一对对直直齿圆齿圆柱柱齿轮齿轮,已知模数,已知模数m=3mm,齿齿数数Z1=21,Z2=63,两,两齿轮齿轮材料和材料和热处热处理方法相同,理方法相同,按按无限寿命无限寿命考考虑虑,哪个,哪个齿轮齿轮的抗弯的抗弯强强度高?度高?为为什什么?两个么?两个齿轮齿轮的抗接触的抗接触强强度如何?度如何?为为什么?什么?1)试述齿根
16、弯曲疲劳强度计算的力学模型是如)试述齿根弯曲疲劳强度计算的力学模型是如何建立的?其强度计算采用的是什么公式?其危何建立的?其强度计算采用的是什么公式?其危险截面是如何确定的?险截面是如何确定的?2)滚动轴承部件的轴向固定方式有哪几种?各)滚动轴承部件的轴向固定方式有哪几种?各自适用于何种场合?自适用于何种场合?3)试列出验算非液体摩擦径向滑动轴承工作能)试列出验算非液体摩擦径向滑动轴承工作能力的计算公式。设作用在轴颈上的径向载荷力的计算公式。设作用在轴颈上的径向载荷Fr(N),轴径直径为,轴径直径为d(mm),轴承长度为,轴承长度为L(mm),轴的转速为),轴的转速为n(r/min)。4)在)
17、在带传动带传动的的简图简图中画中画出出应应力分布力分布图图,注明,注明应应力力名称(名称(请请将将图图画在答画在答题纸题纸上)。上)。1、一个普通的三级减速传动装置,其中有斜、一个普通的三级减速传动装置,其中有斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通V带传动,请按高速带传动,请按高速-低速排列其顺序,并简述低速排列其顺序,并简述其理由。其理由。2、请说明验算非液体摩擦滑动轴承、请说明验算非液体摩擦滑动轴承p值、值、pv值值的目的。的目的。3、带传动中产生弹性滑动的原因是什么?它、带传动中产生弹性滑动的原因是什么?它对传动有什么影响?能否避免?对传动有什么影
18、响?能否避免?4、写出一维流体动压基本方程,并说明形成、写出一维流体动压基本方程,并说明形成流体动压所必须具备的三个条件。流体动压所必须具备的三个条件。5、简述齿轮传动的设计准则。、简述齿轮传动的设计准则。例例4(05)每小题)每小题4分分1、软齿面闭式齿轮传动中,最主要的失效、软齿面闭式齿轮传动中,最主要的失效形式是什么?通常首先出现在齿廓的什么位形式是什么?通常首先出现在齿廓的什么位置?为什么?置?为什么?2、以滑轮轴为例,绘简图说明,当提升重、以滑轮轴为例,绘简图说明,当提升重量不变时,固定心轴和转动心轴哪一种具有量不变时,固定心轴和转动心轴哪一种具有更长的使用寿命?更长的使用寿命?3、
19、什么是滚动轴承的基本额定动负荷?、什么是滚动轴承的基本额定动负荷?4、对于长期受大载荷而且径向载荷方向一、对于长期受大载荷而且径向载荷方向一定的滚动轴承而言,外圈与轴承座孔的配合定的滚动轴承而言,外圈与轴承座孔的配合选择应该是外圈相对于轴承座能作极缓慢转选择应该是外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合,这是为什么?动的过渡配合,这是为什么?例例5(04)(每小题(每小题5分,共分,共20分)分)1、按防松原理螺纹防松的方法可分几类?每一、按防松原理螺纹防松的方法可分几类?每一类各举两个具体的防松方法。(类各举两个具体的防松方法。(6分)分)2、普通平键的工作面是哪个面?普通平键联接、普通平键
20、的工作面是哪个面?普通平键联接的失效形式有哪些?平键的的失效形式有哪些?平键的bh 如何确定?如何确定?(3分)分)例例6(03)3、在非液体摩擦滑动轴承计算中,为什么要、在非液体摩擦滑动轴承计算中,为什么要限制轴承的压强限制轴承的压强p 和和pv值?(值?(4分)分)4、试述形成动压油膜的基本条件是什么?、试述形成动压油膜的基本条件是什么?(4分)分)5、试分析齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效产、试分析齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效产生的原因,并说明疲劳点蚀首先出现的部位生的原因,并说明疲劳点蚀首先出现的部位及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。(及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。(5分)分)6、轴轴的当
21、量弯矩公式的当量弯矩公式中系数中系数的含义是什么?如何取值?(的含义是什么?如何取值?(4分)分)例例7(02)1、平键联接与楔键联接的工作原理有何不同?、平键联接与楔键联接的工作原理有何不同?2、相同的条件为什么、相同的条件为什么V带比平带传动能力大?带比平带传动能力大?3、为提高圆柱齿轮的抗弯曲疲劳的能力,可采、为提高圆柱齿轮的抗弯曲疲劳的能力,可采取那些措施?取那些措施?4、非液体摩擦滑动轴承计算中,验算、非液体摩擦滑动轴承计算中,验算P值、值、PV值的目的是什么?值的目的是什么?5、写出一维流体动压基本方程,并分析形成流、写出一维流体动压基本方程,并分析形成流体动压所必须具备的三个条件
22、?体动压所必须具备的三个条件?6、引起带的弹性滑动和打滑的原因是什么?各、引起带的弹性滑动和打滑的原因是什么?各对传动有什么影响?对传动有什么影响?7、写出齿轮传动的设计准则。、写出齿轮传动的设计准则。例例8(01)1、写出写出螺旋传动的螺旋传动的自锁自锁条件,并分析影响条件,并分析影响自锁性能的因素。自锁性能的因素。6分分2、写出写出齿轮传动中齿轮传动中许用许用接触应力计算式,接触应力计算式,并分析其主要影响因素。并分析其主要影响因素。6分分例例9(00)1)有一支架用)有一支架用4个普通螺个普通螺栓固连与底座上,如图所栓固连与底座上,如图所示,试述确定该螺栓组连示,试述确定该螺栓组连接的预
23、紧力接的预紧力F 时应考虑哪时应考虑哪些问题。些问题。6分分答案:答案:1)拉力的影响,螺栓要有足够的强度;)拉力的影响,螺栓要有足够的强度;2)横向力的影响,结合面不能滑移;横向力的影响,结合面不能滑移;3)倾翻力矩的影)倾翻力矩的影响,左右结合面不能出现压溃和离缝。响,左右结合面不能出现压溃和离缝。提高齿轮的制造精度和安装精度;提高支撑系统的刚提高齿轮的制造精度和安装精度;提高支撑系统的刚度,包括轴、轴承、基座;合理选择齿宽系数,恰当度,包括轴、轴承、基座;合理选择齿宽系数,恰当布置齿轮在轴上的位置;采用软齿面;对于硬齿面齿布置齿轮在轴上的位置;采用软齿面;对于硬齿面齿轮,可做成鼓形齿等。
24、轮,可做成鼓形齿等。2)试述在齿轮传动中,减小齿向载荷分布系)试述在齿轮传动中,减小齿向载荷分布系数数K的措施。的措施。6分分3)欲设计一对标准直齿圆柱齿轮传动,有两)欲设计一对标准直齿圆柱齿轮传动,有两种方案,各参数如下表所示,试分析这两种方种方案,各参数如下表所示,试分析这两种方案对齿面接触疲劳案对齿面接触疲劳强度强度、齿根弯曲疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、抗抗胶合胶合能力和能力和成本成本等方面的影响。等方面的影响。8分分方案方案模数模数m/mm 压力角压力角Z1Z2齿宽齿宽b/mmI4202040 80II2204080 80答案:答案:1)从接触疲劳强度公式看,)从接触疲劳强度公式看,2
25、个方案的参数不影响接个方案的参数不影响接触强度;触强度;2)方案)方案2齿数多,重合度大,传动平稳性好;齿数多,重合度大,传动平稳性好;3)在)在中心距不变时,方案中心距不变时,方案2的齿数增加,使模数下降,齿高减小,的齿数增加,使模数下降,齿高减小,加工成本降低;加工成本降低;4)方案)方案2齿高降低,会使滑动速度降低,减齿高降低,会使滑动速度降低,减小胶合失效的可能性;小胶合失效的可能性;5)从弯曲疲劳强度看,方案)从弯曲疲劳强度看,方案2的模数的模数变小,导致齿厚减薄,轮齿抗弯曲能力下降。变小,导致齿厚减薄,轮齿抗弯曲能力下降。例例10(99)1、由一双速电动机驱动、由一双速电动机驱动V
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