联轴器和离合器
一、单项选择题
1．下列联轴器属于弹性联轴器的是______。
（a）万向联轴器 （c）轮胎联轴器
（b）齿轮联轴器 （d）凸缘联轴器
2．自行车飞轮的内部结构属于______，因而可以登车前行，可以滑行，还可以回
链。
（a）链传动 （b）制动器 （c）超越离合器 （d）联轴器
3．轴线间有较大角偏移的相交传动，应采用______联轴器联接。
（a）滑块联轴器 （b）万向联轴器 （c）凸缘联轴器 （d）弹性柱销联轴器
4．用______能补偿主、从动轴因位移和偏斜造成的一定的对中误差。
（a）固定式联轴器 （b）可移式联轴器 （c）安全联轴器 （d）所有联轴器
5．为保护机器重要零、部件不因过载而损坏，应在两轴间安装 。
（a）凸缘联轴器 （b）弹性套柱销联轴器 （c）制动器 （d）安全联轴器
6．利用啮合传动传递转矩的离合器是______。
（a）牙嵌式离合器 （b）电磁粉末离合器 （c）超越离合器 （d）单片圆盘摩擦离合器
7．当两轴可能产生较大角位移偏差时，联接两轴的联轴器应采用 。
（a）凸缘联轴器 （b）弹性柱销联轴器 （c）万向联轴器 （d）十字滑块联轴器
8．在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高、刚度较小时，宜选用 。
（a）刚性联轴器 （b）有弹性元件的挠性联轴器 （c）无弹性元件的挠性联轴器 （d）安全联轴器
9．当两轴之间的联接采用 ，则能够补偿两轴间因位移和偏斜造成的一定的对中误差。
46
（a）刚性联轴器 （b）挠性联轴器 （c）安全联轴器
二、判断题
1．离合器可以在工作中将两轴随意地接合和分离。 （ ）
2．某传动系统布置联轴器时，高速输入端采用十字滑块联轴器，低速输出端选用
弹性套柱销联轴器。 （ ）
3．牙嵌离合器一般用于转矩不大的任意速度下两轴的接合处。 （ ） 4．齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，充
许有一定的偏移量。 （ ）
弹簧
一．判断题
1．圆柱螺旋弹簧设计时，弹簧圈数n的多少是由弹簧强度计算决定的。 （ ） 2．两个圆柱螺旋压缩弹簧，其材料、中径D 、弹簧丝直径d、工作圈数n相同，
但节距p不同，则它们的刚度不同。 （ ）
3．圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力是不同的，前者为
压应力，后者为拉应力。 （ ） 二．单项选择题
1. 圆柱形螺旋弹簧的有效圈数按弹簧的（ ）要求计算得到。
(a)稳定性 (b)刚度 (c)结构尺寸 (d)强度 2. 圆柱形螺旋弹簧簧丝直径由（ ）要求计算得到。
(a)强度 (b)稳定性 (c)刚度 (d)结构尺寸 3. 旋绕比C选得过大则弹簧（ ）。
(a)刚度过小，易颤动 (b)卷绕困难，且工作时内侧拉应力大 (c)易产生失稳现象 (d)尺寸过大，结构不紧凑 4. 圆柱螺旋弹簧旋绕比C是（ ）的比值。
(a)弹簧丝直径d与中径D (b)中径D与弹簧丝直径d
47
(c)自由高度H与弹簧丝直径d (d)弹簧丝直径d自由高度H 5. 圆柱螺旋弹簧的刚度与（ ）成反比。
(a) 旋绕比（或弹簧指数）C3 (b) 弹簧所受的轴向载荷F (c) 弹簧丝的直径d (d) 材料的剪切弹性模量G
三．填空题
1. 弹簧材料、弹簧丝直径及工作圈数一定时，弹簧旋绕比（或称弹簧指数）C = D/d
值愈小，则弹簧刚度 ，卷制则愈 。
2. 在弹簧的设计计算中，由强度条件确定弹簧的 ；由变形
条件确定弹簧的 。
3. 弹簧旋绕比（或弹簧指数）C值愈大的弹簧，刚度 ，工作中易出
现 ；对于圈数较多的压缩弹簧，当长细比较大时，则可能会出现 。
4．按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为 、 、 和 四种；而按照形状不同，弹簧可分为 、 、 、 和 。
48
模拟题
一. 单项选择题（每小题1分，共10分）
1. 平键的剖面尺寸通常是根据 从标准中选取。 (a) 传递的转矩 (b) 传递的功率 (c) 轮毂的长度 (d) 轴的直径
2. 设计螺栓联接时，若被联接件为铸铁，则常在螺栓孔处制作沉头座或凸台，其目的是 。
（a）避免螺栓受附加弯曲应力作用 （b）便于安装
（c）为安置防松装置 （d）避免螺栓受拉力过大
3. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采
用 。
（a）螺栓联接 （b）螺钉联接 （c）双头螺柱联接 （d）紧定螺钉联接 4. 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 。
（a）带与带轮间的摩擦系数较小 （b）带绕过带轮产生了离心力 （c）带的弹性与紧边和松边存在拉力差 （d）带传动的中心距过大 5. 设计链传动时，为了降低动载荷,一般采用 。
（a）较多的链轮齿数z和较小的链节距p （b）较少的z和较小的p （c）较多z的和较大的p （d）较少的z和较大的p 6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。 （a）液体摩擦 （b）干摩擦 （c）混合摩擦 （d）边界摩擦 7. 在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高、刚度较小时，宜选用 。 （a）刚性联轴器 （b）可移式联轴器 （c）弹性联轴器 （d）安全联轴器 8. 下列四种叙述中______是正确的。
（a）变应力只能由变载荷产生 （b）静载荷不能产生变应力 （c）变应力是由静载荷产生
（d）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生
9. 承受预紧力F0的紧螺栓联接在受工作拉力F时，残余预紧力为F1，螺栓所受的
49
总拉力F2为_____ 。 （a）F2?F?F0 （b）F2?F?F1 （c）F2?F0?F1 （d）F2?F1?CbCb?CmF
10. 验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是 。
（a）确定轴承是否能获得液体摩擦 （b）计算轴承的发热量 （c）计算轴承内部的摩擦阻力 （d）计算轴承的耗油量
二. 判断题（题意正确的在括号内填“√”，不正确的填“×”，每题1分，共10分）
1. 润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。 （ ） 2. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是提高刚度。 （ ）
3. 平键联接可以同时实现轴与轮毂的周向及轴向固定。 （ ） 4. 在链传动中，当两链轮轴线在同一水平面时，通常紧边在上面。 （ ） 5. 为提高轴的刚度，把轴的材料由45钢改为合金钢是一简便、有效的方法。 （ ） 6. 对非液体摩擦的滑动轴承，验算pv ≤ [pv]是为了防止轴承过热。 （ ）
7. 流体动压润滑轴承相对间隙ψ的大小影响轴承的承载能力。 （ ） 8. 牙嵌离合器一般用于转矩不大的任意速度下两轴的接合处。 （ ） 9. 单头蜗杆传动蜗杆头数少、效率低、发热多。 （ ） 10. 承受横向载荷作用的螺栓联接中，螺栓一定是受剪切作用的。 （ ） 三. 填空题（每空1分，共26分）
1. 螺栓组联接受翻转力矩作用时，为了减小螺栓的受力，螺栓布置应
。
2. 一对润滑良好的闭式齿轮传动，材料均为45号钢，且均为软齿面（HBS<350），则该齿轮传动的主要失效形式是 ；获得软齿面的热处理方式可以采用 。
3. 有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数z1 = 2，蜗杆直径系数q = 9，蜗轮齿数z2 = 31，模数m =10mm，则蜗杆分度圆直径d1 = mm，蜗轮分度圆直径d2 = mm，传动比i = 。 4. 形成液体动压润滑的必要条件是：
(1) ； (2) ； (3) 。
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机械设计习题集
机械设计教学组编 2007年9月
1
目录
机械设计总论??????????????????????3 螺纹联接和螺旋传动???????????????????6 轴毂联接????????????????????????14 带传动?????????????????????????16 链传动?????????????????????????18 齿轮传动、蜗杆传动???????????????????22 滚动轴承????????????????????????31 滑动轴承????????????????????????38轴???????????????????????????42 联轴器和离合器?????????????????????46 弹簧??????????????????????????47 模拟题?????????????????????????49
2
机械设计总论
一．判断题
1．凡零件只要承受静载荷，则都产生静应力。（ ）
2．当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，可选用高强度合金钢
制造。（ ）
3．机械零件在工作中发生失效，即意味该零件一定产生了破坏。（ ） 4．在变应力中，当r = -1时，σm = 0，σa =σmax 。（ ）
5．在变应力中，当r = C（常数）时，σa /σm是随时间变化的。（ ） 6．润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。（ ）
7．某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之降低。（ ） 8．对于理论上为线接触的两接触表面处的接触应力σH与法向外载荷F成线性关
系。（ ）
9．机械零件设计计算中最基本的设计准则是强度准则。（ ） 10．工业用润滑油的粘度会因为温度的升高而降低。（ ） 11．钢的强度极限愈高，对应力集中愈敏感。（ ） 12．变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。（ ） 二．单项选择题
1．零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度 。
（a）提高 （b）降低
（c）不变 （d）提高或降低视处理方法而定
2．某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1 = 300 MPa，若疲劳曲线指数m =
9，应力循环基数N0 =107，当该零件工作的实际应力循环次数N =105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限为 MPa 。
（a）300 （b）428 （c）500.4 （d）430.5 3．零件的形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强
度______。
（a）较高 （b）较低 （c）相同 4．变应力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r 这五个参数中的任意______来描述。
3
（a）一个 （b）两个 （c）三个 （d）四个 5．在图示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ= 45°，则该零件受的是 。
（a）不变号的不对称循环变应力 （b）变号的不对称循环变应力 （c）脉动循环变应力 （d）对称循环变应力
σa A M θ O
6．下列四种叙述中______是正确的。
（a）变应力只能由变载荷产生 （b）静载荷不能产生变应力 （c）变应力是由静载荷产生
（d）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生
7．零件的截面形状一定，当绝对尺寸（横截面尺寸）增大时，其疲劳极限值将随
之______。
（a）增高 （b）降低 （c）不变 8．两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。 （a）液体摩擦 （b）干摩擦 （c）混合摩擦 （d）边界摩擦
9．两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦
状态称为______。
（a）液体摩擦 （b）干摩擦 （c）混合摩擦 （d）边界摩擦
10．某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力σmax的值相
等，而应力循环特性分别为 +1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是
4
N G C σm
______。
（a）甲 （b）乙 （c）丙 （d）丁 11．两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值
______。
（a）相等 （b）不相等 （c）是否相等与材料和几何尺寸有关
三．填空题
1．影响机械零件疲劳强度的主要因素有 、 、及 。（列举三项）
2．静应力由静载荷产生，变应力可由 和 产
生。
3．在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 应力，也可能产
生 应力。
4．机械零件的表面破坏形式主要有 、 、
。
5．产品设计中的“三化”是指 、 、及 。 6．在静应力工况下，机械零件的强度失效是 或 。 7．钢制零件的疲劳曲线（σ-N曲线）中，当N < N0时为 区；
而当N ≥ N0时为 区。
8．提高零件表面接触强度的主要措施有 、 、 及 。（列举三项）
9．对于在规律性的不稳定变应力作用下的零件，进行疲劳强度计算的基本理论是
，其数学表达式为 。 10．按摩擦状态不同，摩擦可分为 、 、 及 。
11．按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有
及 。
12．在 润滑状态下，磨损可以避免，而在 润滑及 润
滑状态下，磨损则不可避免。
13．磨损按破坏机理不同，可分为 、 、 、
5
3．滑动轴承上油孔、油槽的开设位置应_________________ _____________。 4．液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数CP随着偏心率χ的增加而________。
这时，相应的油膜厚度将_________，这意味着对_________和_________的精度有较高要求。
5．对一定量的CP值，轴承的承载能力F与_________、________成正比，与
_________的平方成反比。
6．对于不完全液体润滑径向滑动轴承，按其可能的失效形式，其条件性计算的准
则是：______ __、__ _ _ ___、___ __ _ ___。 7．在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是___ __ _
_ _；限制pv值的主要目的是 。 8．径向滑动轴承的偏心距e随着载荷增大而 ；随着转速增高而 。
四．综合题
1．有一非液体摩擦径向滑动轴承，直径d =100mm，宽径比B/d =1.0，转速n = 1200
r/min，轴的材料为45钢，轴承材料为铸造青铜ZCuSnPb1。试问轴承最大可以承受多大的径向载荷Fmax = ？
提示：根据材料已查得 [p] =15 MPa；[v] =10 m/S；[pv] = 15 MPa·m/s 。 2．某径向滑动轴承，轴承宽径比B/d =1.0，轴颈和轴瓦的公称直径d =80mm，轴
承相对间隙ψ=0.0015，轴颈和轴瓦表面微观不平度的十点平均高度分别为Rz1 =1.6μm，Rz2 =3.2μm，在径向工作载荷F、轴颈速度v的工作条件下，偏心率χ=0.8，能形成液体动压润滑。若其它条件不变，试求： （1）当轴颈速度提高到v＇=1.7v时，轴承的最小油膜厚度为多少？ （2）当轴颈速度降低为v＇=0.7v时，该轴承能否达到液体动压润滑状态？ 注：① 承载量系数计算式Cp?② 取安全系数S =2
③ 承载量系数Cp见下表（B/d =1.0）。 χ Cp 0.6 1.253 0.65 1.528 0.7 1.929 0.75 2.469 0.8 3.372 0.85 4.808 0.9 7.772 0.95 17.18 F?22?vB
41
轴
一、判断题
1．为提高轴的刚度，把轴的材料由45钢改为合金钢是一有效的方法。（ ） 2．转动心轴所受的载荷是既有弯矩又有扭矩。（ ）
3. 轴的计算弯矩最大处为危险剖面，应按此剖面进行强度精确计算。（ ）
二、单项选择题
1．心轴所受载荷是______，传动轴所受载荷是______，转轴所受载荷是_______。
（a）只受扭矩不受弯矩 （b）承受较大轴向载荷 （c）既受弯矩又受扭矩 （d）只受弯矩不受扭矩
2．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用____来进行轴向固定，所能承受的轴
向力较大。
（a）圆螺母 （b）紧定螺钉 （c）弹性挡圈 3．轴环的用途是______。
（a）作为轴加工时的定位面 （b）提高轴的强度
（c）提高轴的刚度 （d）使轴上零件获得轴向定位 4. 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以______。
（a）使零件的轴向定位比较可靠 （b）降低应力集中，提高轴的疲劳强度 （c）使轴的加工方便
5. 在转轴的初步计算中，轴的直径通常是按______初步确定的。
（a）抗弯强度 （b）抗扭强度 （c）弯扭合成强度 （d）轴段上零件的孔径
6．采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法,可
显著提高轴的______。
（a）静强度 （b）刚度 （c）疲劳强度 （d）耐冲击性能 7．轴上安装有过盈配合零件时，应力集中将发生在轴上______。
（a）轮毂中间部位 （b）沿轮毂两端部位 （c）距离轮毂端部为1/3轮毂长度处
42
8．按弯扭合成理论计算轴的强度时，计算弯矩的计算式Mca?系数?是考虑______。
M2?(?T)中，
2（a）计算公式不准确 （b）扭矩和弯矩的应力循环特性不同 （c）材料抗弯与抗扭的性能不同 （d）强度理论的要求
9. 转轴上载荷和支点位置都已确定后,轴的直径可以根据__ _来进行计算或校核。 （a）抗弯强度 （b）扭转强度
（c）弯扭合成强度 （d）扭转刚度 10．自行车的前轴是______。
（a）心轴 （b）转轴 （c）传动轴
11．有一转轴，危险截面上的弯矩M=4?105N.mm，扭矩T=5?105N.mm，若抗弯截面模量W=2?104 mm3，抗扭截面模量WT=4?104 mm3，校正系数α=0.6，则应力幅σa的值应等于______。
（a）25MPa （b）20MPa （c）12.5MPa （d）0MPa
三、填空题
1．根据轴所受载荷的性质，转轴受____________________作用，传动轴受
______________作用，心轴受______________________作用。 2．轴的弯扭合成强度计算中，公式Mca?M2?(?T)中的?的含义是________
2__________________________________________________________________。 3．初步确定转轴的直径时，由于不能决定 的大小和分布情况，所以通常是按___________条件来初步确定轴的直径，并作为轴的__________直径。
4．轴的工作转速不能和临界转速重合或接近，否则将会发生
____________________________________________________。
5．单向转动的轴上作用有方向不变的径向载荷时，轴的弯曲应力为_______ ____循环变应力，扭转切应力通常被视为____________循环变应力（考虑到启动、停机及运转中的不均匀性）。
6．为防止轴上零件在轴上移动，需要 固定；为传递转矩，轴上零
件还应作____________固定。
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7．图示为起重机卷筒的两种结构方案，试根据Ⅱ轴的受力情况判断轴的类型。其
中：(a) 方案中的Ⅱ轴为 轴；(b) 方案中的Ⅱ轴为 轴。相应
的强度计算方法：(a) 方案按 强度条件计算；(b)方案按 强度条件计算。
8．对定位轴肩，为了保证零件与轴肩紧密贴合，得到可靠的轴向定位，应使轴肩
过渡处的圆角半径r 相配零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。
四、综合题
1．指出图示轴上结构1、2、3、4、5处有哪些不合理地地方？
2．指出以下轴系结构中的错误，并说明其错误原因。
44
3．指出图示标有序号处的结构错误，并说明其错误原因及改进措施。
4. 分析下图结构设计的错误之处（在错误处编上序号，在空白处说明错误原因）。
齿轮采用油润滑，轴承采用脂润滑。 5．下图是某减速器输出轴的结构图，试指出图中的设计错误，并说明其理由。
45
（3） 蜗杆传动的中心距a。
滚动轴承
一、判断题
1．深沟球轴承当
FaFr?e 时，Y?0P?fP?Fr。即轴承轴向载荷
Fa对该轴承当
量动载荷的影响可以略而不计，而此时Fa对轴承滚动体间载荷的分布起改善作用。（ ）
2．角接触滚动轴承需成对使用，这主要是为了减少同一轴上轴承的品种，结构简
单。（ ）
3．滚动轴承的内部游隙是否可以调整，视轴承类型而定。（ ）
4．角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而减小。（ ）
二、单项选择题
1．不同直径系列（轻系列、中系列、重系列等）的滚动轴承，其主要区别是____。 （a）轴承内径相同时，外径和宽度不同 （b）轴承外径相同时，内径不同 （c）轴承内径相同时，滚动体大小不同 （d）轴承内径相同时，宽度不同 2．______及______可用于一端双向固定、一端游动的轴承配置方式中的游动支点。
（a）圆锥滚子轴承 （b）可分离型的圆柱滚子轴承 （c）角接触球轴承 （d）深沟球轴承
3．推力球轴承不适用于高速场合，这是因为高速时____，从而轴承寿命严重下降。 （a）滚动阻力过大 （b）冲击过大
31
（c）噪音过大 （d）滚动体离心力过大 4．深沟球轴承，内径100mm，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，游隙
0组，其代号为______。
（a）60220 （b）6220/P0 （c）60220/P0 （d）6220
5．设计滚动轴承组合结构时，对轴承跨距很长、工作温度变化很大的轴，为适应
轴有较大的伸缩变形，应考虑______。 （a）将一端轴承设计成游动的 （b）采用内部间隙可调整的轴承
（c）采用内部间隙不可调整的轴承，而将一端轴承外圈的外侧留有适当大小的
轴向间隙 （d）轴颈与轴承内圈采用很松的配合
6．滚动轴承的基本额定寿命是指______。
（a）在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命
（b）在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 （c）在额定工况及额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命 （d）同一批试验轴承中，90%轴承所能达到的寿命 7．滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合______。 （a）全部采用基轴制 （b）全部采用基孔制 （c）前者采用基孔制，后者采用基轴制 （d）前者采用基轴制，后者采用基孔制
8．角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角?的增大而______。
（a）增大 （b）减小
（c）不变 （d）增大或减小随轴承型号而定 9．滚动轴承的代号由前置代号、基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示
______。
（a）轴承的类型、结构和尺寸 （b）轴承组件 （c）轴承内部结构的变化和轴承公差等级 （d）宽度系列代号和直径系列代号 10．滚动轴承的类型代号由______表示。
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（a）数字 （b）数字或字母 （c）字母 （d）数字加字母 11．______不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。
（a）圆锥滚子轴承 （b）角接触球轴承 （c）深沟球轴承 （d）圆柱滚子轴承
三、填空题
1．典型的滚动轴承由____ _____、______ ___、___ ______、____ _____四部分组
成。
2．向心推力类轴承由于____ _____，因而在径向载荷作用下会产生派生轴向力。 3．滚动轴承最常见的失效形式是 和 。 4．当Cr / Pr =1时，滚动轴承的基本额定寿命为______转，当Cr / Pr =2时，该轴
承的额定寿命为原来的_________倍。
5．寿命等于________，可靠度为________时的滚动轴承所能承受的载荷为额定动
载荷。
6. 代号为6310的滚动轴承，类型是____________________________，内径是
_____mm，直径系列为____系列，公差等级是______级。
7．滚动轴承轴向固定的结构型式中，双支承单向固定（两端单向固定）适用于
_____________ ___________________________场合，而单支承双向固定（一端双向固定、一端游动）则适用于____________________ ______场合。
8. 代号为7208C/P5的滚动轴承，类型是__________________________，内径是
_____mm，直径系列为____系列，公差等级是______级。
9. 代号为30207的滚动轴承，类型是_____________________________，内径是
_____mm；直径系列为____系列，公差等级是______级。
四、综合题
1．图示轴上安装一对30311轴承，轴承1、2所受径向载荷Fr1=1800 N，Fr2=2000
N，外加轴向力Fae=2000 N(向右)，载荷系数① 说明轴承30311代号的意义；
② 在图上标出派生轴向力Fd1，Fd2的方向，并计算出大小； ③ 计算该对轴承的寿命Lh。
33
f??1.2，工作轴转速n =1000 r/min。
轴承型号 30311 Fd Fr2Ye 0.33 FaFr?e FaFr?e 额定动载荷C （kN） 88.00 X 1 Y 0 FaeX 0.4 Y 1.8 Fr1Fr2
2．图示轴上选用一对正装的圆锥滚子轴承作支承，两支承上的径向载荷Fr1=4000
N，Fr2=2000 N，轴向外载荷Fael=400N，Fae2=300N，方向如图示。已知：该轴承的基本额定动载荷C=59.8 kN，轴承的判断系数e=0.375，载荷系数fp=1.2，轴承的派生轴向力Fd=Fr/(2Y)（Y是Fa/Fr>e的轴向载荷系数），该轴的转速
n=1000 r/min，试计算该对轴承的寿命Lh为多少小时?
Fa/Fr>e 圆锥滚子轴承 Fd=Fr/(2Y) X 0.4 Y 1.6 Fa/Fr≤e X 1 Y 0 Fae1Fae2Fr2Fr1
3．图示轴上选用一对反装的角接触球轴承（7207AC）作支承，两支承上的径向载
荷 Fr1=1000 N，Fr2=1500 N，轴向外载荷Fae=600 N，指向如图所示。 已知：该轴承的基本额定动载荷C=22.5 kN，轴承的判断系数e=0.68，载荷系数fp=1.2，轴承的派生轴向力Fd=0.68Fr，轴的转速n=500 r/min，试计算该对轴承的寿命Lh为多少小时？ 角接触球轴承 7207AC（α=25°） Fa/Fr>e Fd=0.68Fr X 0.41 34
Fa/Fr≤e X 1 Y 0 Y 0.87
FaeFr1Fr2
4.如图所示，某转轴由一对7208AC轴承支承，轴的转速n=1000 r/min，轴上的外
加轴向载荷Fae=600 N，径向载荷Fre=2000 N，载荷系数fp=1.2，轴承的基本额定动载荷C=59.8KN。试计算： ① Ⅰ、Ⅱ轴承的当量动载荷；
② Ⅰ、Ⅱ轴承中哪一个寿命较短？为多少小时？
角接触球轴承 7208AC（α=25°） Fd=0.68Fr e =0.68 Fa/Fr>e X 0.41 Y 0.87 Fa/Fr≤e X 1 Y 0 FaeFre3a2a
5．某轴选用两个6205型号的滚动轴承。已知Fr1=3000N，Fr2=4000N，轴上零件
的轴向载荷Fae=1207N，轴的转速n=150r/min，由手册查得此轴承C=11000N，C0=7100N，载荷系数fP=1.2。试求：
① 当采用图（a）所示一端固定，一端游动的固定方式时，轴承的寿命为多少？ ② 当采用图（b）所示两端单向固定方式时，轴承的寿命又为多少？
Fa /C0 e Y
0.056 0.26 1.71 0.084 0.28 1.55 35
0.11 0.30 1.45 0.17 0.34 1.31 0.28 0.38 X=0.56 1.15
FaeFaeFr1游动端Fr2固定端Fr1两端单向固定Fr2(b)(a)
6．图示为某减速器输出轴的结构图。轴上正装了一对型号为7207AC的滚动轴承。工作时，轴的转速n = 450 r/min；轴上作用的轴向力Fae = 800 N（方向如图示）；轴承所受的径向载荷Fr1 =1200 N，Fr2 =1800 N；载荷系数fP =1.2 。 （1）计算轴承1、2所受的派生轴向力Fd1 、Fd2； （2）计算轴承1、2所受的轴向载荷Fa1 、Fa2； （3）计算轴承1、2的当量动载荷P1 、P2；
（4）1、2轴承中哪一个轴承的寿命较短？寿命为多少小时？ （5）说明轴承型号7207AC所表示的含义；
（6）根据支承限定轴向位移的能力判定轴承配置采用的是什么方式？有何特点？ （7）轴承的密封装置是怎样考虑的，有何特点？
FAae12
附表： 轴承型号 派生轴向力Fd 7207AC
e 0.68 Fa /Fr ≤ e X 1 36
Fa /Fr > e X 0.41 Y 0.87 基本额定动载荷C（N） 22500 0.68 Fr Y 0 7．下图（a）为一带式运输机的传动简图。试问：
（1）齿轮材料均为45号钢，且均为软齿面（HBS<350）时，齿轮1、2和齿轮
3、4的主要失效形式、设计准则和获得软齿面的热处理方式。
（2）卷筒与大齿轮4用6个M16的普通螺栓均布于直径为D0=300mm的圆周
上形成固定联接。已知接合面间摩擦系数f=0.12，可靠性系数（亦称防滑系数）KS=1.2，螺纹小径d1=13.835mm，螺栓材料的许用拉应力[σ]=80MPa，卷筒直径D=250mm。试求该螺栓组联接允许输送带传递的最大圆周力Fmax? （3）分析图中各轴（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）所受的载荷，判断各轴的类型（不计自
重）。
（4）若Ⅱ轴采用一对角接触球轴承7212AC作支承，如图（b）所示。已知：作
用于轴承1、2上的径向载荷分别为Fr1=1500N，Fr2=1000N，轴上的外加轴向载荷Fae=500N（方向如图所示），轴的转速n=450r/min，载荷系数fp=1.2。试求作用于轴承1、2上的轴向载荷Fa1、Fa2以及轴承1、2的寿命Lh1、Lh2。
轴承型号 7212AC 派生轴向力 Fd=0.68Fr Fa/Fr≤e X 1 Y 0 Fa/Fr>e X 0.41 Y 0.87 卷筒基本额定动载荷（kN） 42.8 普通螺栓联接电动机1D04联轴器32标准斜齿圆柱齿轮减速器联轴器输送带开式齿轮传动(a)
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D2FaeFr2（b)1Fr1
滑动轴承
一．判断题
1．承受双向轴向载荷的推力滑动轴承可采用多环轴颈结构。（ ）
2．某滑动轴承当轴的转速不变，外载荷的大小不变而方向变化时，在液体摩擦状
态下，轴颈的中心位置是变化的。（ ）
3．对非液体摩擦的滑动轴承，验算pv ≤ [pv]是为了防止轴承过热。（ ） 4．液体动力润滑径向滑动轴承中，最小油膜厚度处的油膜压力为最大。（ ） 5．流体动力润滑轴承相对间隙ψ的大小影响轴承的承载能力。（ ） 6．液体摩擦滑动轴承在载荷较大时应选用较大的轴承间隙。（ ）
7．液体润滑滑动轴承中，摩擦阻力的大小取决于润滑油的粘度，而与轴承的转速
大小无关。（ ）
二．单项选择题
1．一滑动轴承，已知其直径间隙 △=0.08mm，现测得它的最小油腊厚度hmin=21
μm，轴承的偏心率χ应该是______。
（a）0.26 （b）0.48 （c）0.53 （d）0.74
2．止推滑动轴承的止推轴颈通常制成空心式，这是因为______。
（a）减轻轴颈重量 （b）工艺上需要
（c）减小轴颈接触面积 （d）轴颈接触面上压力分布较均匀 3．含油轴承是采用______制成的。
（a）硬木 （b）硬橡皮 （c）粉末冶金 （d）塑料 4．轴承合金通常用来做滑动轴承的______。
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（a）轴套 （b）轴承衬 （c）含油轴承轴瓦 （d）轴承座
5．在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是______。
（a）防止轴承衬材料过度磨损 （b）防止轴承衬材料发生塑性变形 （c）防止轴承衬材料因压力过大而过度发热 （d）防止出现过大的摩擦阻力矩
6．在非液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是______。
（a）防止轴承因过度发热而产生胶合 （b）防止轴承过度磨损 （c）防止轴承因发热而产生塑性变形
7．设计液体动压径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进
措施中，最有效的是______。
（a）增大相对间隙ψ （b）增大供油量
（c）减小轴承的宽径比B/d （d）换用粘度较低的润滑油
8．设计液体摩擦动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算，发现轴承温度太高，
可通过__ __来改善。
（a）减少供油量 （b）增大相对间隙? （c）增大轴承宽径比B/d （d）改用粘度较高的润滑油 9．向心滑动轴承的相对间隙ψ，通常是根据______进行选择。
（a）轴承载荷F和轴颈直径d （b）润滑油的粘度η和轴颈转速n （c）轴承载荷F和润滑油的粘度η （d）轴承载荷F和轴颈转速n
10．设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则______。
（a）轴承端泄量小，承载能力高，温升低 （b）轴承端泄量小，承载能力高，温升高 （c）轴承湍泄量大，承载能力低，温升高 （d）轴承端泄量大，承载能力低，温升低
11．径向滑动轴承的偏心率应当是偏心距与______之比。
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（a）半径间隙 （b）相对间隙 （c）轴承半径 （d）轴颈半径
12．温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度______。
（a）提高 （b）不变 （c）降低
13．动压向心轴承的偏心距，随着______而减小。
（a）轴颈转速n的增大或载荷F的增大 （b）n的增大或F的减小
（c）n的减小或F的增大 （d）n的减小或F的减小
14．验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是______。
（a）确定轴承是否能获得液体摩擦 （b）控制轴承的发热量 （c）计算轴承内部的摩擦阻力 （d）控制轴承的压强p
15．宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d=
______。
（a）1~10 （b）0.1~1 （c）0.3~1.5 （d）3~5
16．在滑动轴承材料中，______通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。
（a）铸铁 （b）轴承合金 （c）铸造锡磷青铜 （d）铸造黄铜
三．填空题
1．形成流体动力润滑的三个基本条件是：
(1) ________________________________________ _______________________； (2)__________________________________________________________________； (3)__________________________________________________________________。 2．滑动轴承的摩擦状态主要有：_____ _________、______ ________、
_____ _____________。
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