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题15-17图

四、结构设计与分析题

15-18 试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。

题15-18图

题15-19图

15-19 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。

五、轴系零、部件篇综合题

15-20 图中轴端轴承采用圆螺母与止动垫片固定。已知轴承型号为6310，试确定图中的结构尺寸和尺寸公差，并将所选的圆螺母和止动垫片的标记标在图中。

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题15-20图

15-21 一蜗杆轴的局部装配关系如图所示，采用HL型弹性柱销联轴器，轴孔直径d=32mm，轴伸出端的密封采用旋转轴唇形密封圈，采用中系列深沟球轴承。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差和表面粗糙度，并将所选轴端挡圈、密封圈、轴用弹性挡圈和滚动轴承的标记标在图中。

题15-21图

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第十六章 弹 簧

一、选择与填空题

16-1 按照所承受的载荷不同，弹簧可分为__________、____________、__________和__________四种；而按照形状不同，弹簧可分为_________、___________、___________、___________和_________。

16-2 下列材料中不能用来作弹簧的是_________________。 (1)70 (2)65Mn (3)HTl50 (4)50CrVA

16-3 弹簧材料的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类是按____________________来分的，同一材料的Ⅱ类弹簧的许用切应力值高于________________类弹簧的许用值。

16-4 碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而___________________。 (1)增大 (2)不变 (3)减小

二、分析与思考题

16-5 弹簧主要有哪些功能?试分别举出几个应用实例。

16-6 弹簧制造时采用冷卷或热卷与弹簧丝直径有何关系?冷卷或热卷后的热处理方法有何区别?

16-7 什么是弹簧的特性曲线?它与弹簧的刚度有什么关系?定刚度弹簧和变刚度弹簧的特性曲线有何区别?

16-8 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力最大点在什么地方?最大应力值如何确定?为什么要引入曲度系数K?

16-9 弹簧的旋绕比C是如何定义的?设计弹簧时，C值的取值范围是多少?C值过大或过小有何不利?

16-10 弹簧强度计算和刚度计算的目的是什么?影响圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧强度和刚度的主要因素有哪些?

16-11 在设计承受变载荷的圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧时，按什么载荷进行设计计算，并需要做哪几方面的验算?

16-12 圆柱螺旋扭转弹簧受载时，弹簧钢丝内产生什么应力?其应力最大值的位置如何确定?

16-13 已知圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的外载荷为F，试分析只增大弹簧钢丝直径d、有效圈数n、中径D三者之一时，弹簧变形是增大还是减小。

16-14 现有两个圆柱螺旋拉伸弹簧，若它们的材料、弹簧钢丝直径、弹簧中径、端部结构等完全相同，仅有效圈数不同，试分析它们的强度、刚度大小有何不同。

16-15 当圆柱螺旋压缩弹簧有可能失稳时，可采用哪些措施防止失稳? 16-16 在什么情况下要对弹簧进行振动验算?为了使弹簧正常工作，弹簧的工作频率与弹簧基本自振频率间有何关系?若振动验算不合格时应如何修改设计?

三、设计计算题

16-17 有一圆柱螺旋压缩弹簧的外径D2=42mm，弹簧钢丝直径d=7mm，有效圈数n=12，材料为B级碳素弹簧钢丝，进行喷丸处理，求：

(1)当承受的静载荷F=950N时，弹簧的压缩变形量；

(2)当弹簧受Ⅱ类载荷时，其允许的最大工作载荷及变形量。

16-18 两个圆柱螺旋压缩弹簧，刚度是kF1=10N/mm，是kF2=20N/mm。求： (1)串联时的综合刚度是kF和两个弹簧的变形比λ1/λ2； (2)并联时的综合刚度是kF和两个弹簧的载荷比F1/F2。

16-19 一承受静载荷的圆柱螺旋拉伸弹簧，已知弹簧钢丝直径d=4mm，弹簧中径D=20mm，有效圈数n=22圈，弹簧材料为C级碳素弹簧钢丝，无预应力，求弹簧允许的最

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大工作载荷Fmax和对应的变形量λmax。

16-20 设计一普通安全阀中的圆柱螺旋压缩弹簧。已知预调压力F1=480N，变形量λ=14mm，工作行程h=1.9mm，弹簧中径D=20mm，两端固定支承。

第十八章 减速器和变速器

分析与思考题

18-1 分流式两级圆柱齿轮减速器有哪两种分流方式?哪种分流方式性能较好?

18-2 在圆锥齿轮和圆柱齿轮组成的减速器中，哪种齿轮传动应位于高速级?为什么? 18-3 在单级蜗杆减速器中，在什么情况下应选用上蜗杆结构?在什么情况下应选用下蜗杆结构?为什么?

18-4 在蜗杆传动和齿轮传动组成的减速器中，通常什么传动应位于高速级?为什么? 18-5 机械式有级变速器有哪几种类型?

18-6 机械式无级变速器是如何实现无级变速的?能否保证传动比为定值?

18-7 什么是摩擦轮传动的几何滑动?举例说明哪种摩擦轮传动无几何滑动，哪种有几何滑动。摩擦轮传动的主要失效形式是什么?

单元设计作业题及设计指导

作业一 螺纹联接设计

任务书

题目：1．普通螺栓联接

用M16六角头螺栓(GB/T 5782-2000)联接两块厚度各为25mm的钢板，采用弹簧垫圈(GB/T93-1987)防松。

2．铰制孔用螺栓联接

用M16六角头铰制孔用螺栓(GB/T27-1988)联接两块厚度各为25mm的钢板。 3．双头螺柱联接

用M16双头螺柱(GB/T898-1988)联接厚25mm的钢板和一个很厚的铸铁零件。 4．螺钉联接

用M16六角头螺栓(GB/T 5782-2000)联接厚25mm的铸铁凸缘和另一个很厚的铸铁零件，螺栓头与铸铁凸缘间加装平垫圈(GB/T 97.1-1985)；

要求：

(1)按题中给出的条件查手册确定标准联接零件的尺寸；

(2)按1:1比例与制图规范画出上述各种螺纹联接结构图，图1为参考图。

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