昆明理工大学机械设计基础四版学习概要及作业集（下册）0825(3)

来源：网络收集时间：2026-08-03

导读：《机械设计基� 费案乓白饕导ㄏ虏幔� 第九章机械零件设计概论前面几章着重介绍了常用机构和机器动力学的基本知识。以后各章主要是从工作原理、承载能力、构造和维护等方面论述通用机械零件的设计问题。其中

《机械设计基础》学习概要及作业集（下册）

第九章机械零件设计概论

前面几章着重介绍了常用机构和机器动力学的基本知识。以后各章主要是从工作原理、承载能力、构造和维护等方面论述通用机械零件的设计问题。其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸，如何适当选择零件的材料，以及如何使零件具有良好的工艺性等。本章扼要介绍机械零件设计计算的共同性问题。教学目标

明确概念：失效、工作能力、承载能力、计算准则、强度、互换性、公差、配合、工艺性。

会正确判断应力的性质；明确提高强度、耐磨性的原则措施；清楚铸铁和钢最主要的性质差别；会查手册选材、确定公差；明确提高工艺性的原则措施。教学内容零件设计概述零件的体积强度零件的接触强度零件的耐磨性常用材料及其选择互换性简介零件工艺性与标准化基本要求

概念：失效、承载能力、计算准则、计算应力、强度、公差、配合、间隙配合、过渡配合、过盈配合。清楚影响零件疲劳强度、接触强度的主要因素。重点零件失效形式；强度及其影响因素。难点强度及其影响因素；三种性质的配合。思考题

1、概念：失效、承载能力、计算准则、计算应力、磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、互换性、公差、配合、基轴制、基孔制。

2、根据应力循环特性，应力分为哪几种？下图中齿轮1、2、3的齿根弯曲应力各为什么循环特性？齿面接触应力呢？

3、简述提高零件疲劳强度(体积强度)的因素。 4、举例说明应力集中对强度的影响。 5、试根据赫兹公式和接触强度判定条件简述提高零件接触疲劳强度的措施。 6、简述提高零件耐磨性的原则措施。 7、选择零件的材料应考虑哪几方面的问题？

8、就机械、制造性能来讲，铸铁和钢的主要区别有哪些？

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第十一章齿轮传动

大多数齿轮传动不仅用来传递运动，而且还要传递动力。因此，齿轮传动除须运转平稳外，还必须具有足够的承载能力。有关齿轮机构的啮合原理、几何计算和切齿方法已在第４章论述。本章以上述知识为基础，论述齿轮传动的承载能力及与运行有关的一些问题。按照工作条件，齿轮传动可分为闭式和开式传动两种。闭式传动的齿轮封闭在刚性金属箱体内，能保证良好的润滑和工作条件，重要的齿轮传动都采用闭式传动；开式传动的齿轮是外露的，不能保证良好的润滑，而且易落入灰尘、杂质，故齿面容易磨损，只宜用于低速传动。教学目标

知道齿轮的主要失效形式、常用齿轮材料。了解齿轮传动的精度。会计算作用力的大小、判定作用力的方向。知道影响齿轮接触疲劳强度、弯曲疲劳强度的主要因素。能够根据给定条件正确设计齿轮传动、正确选用润滑方式与润滑剂。了解圆弧齿轮传动原理。基本要求

齿轮主要失效形式及相应增强措施，常用齿轮材料，作用力计算与作用力方向判定，影响齿轮接触强度、弯曲强度的主要因素。

重点齿轮主要失效形式，作用力计算与作用力方向判定，接触强度计算、弯曲强度计算。

难点影响齿轮制造成本和工作性能(接触强度、弯曲强度、工作平稳性)的主要因素。习题

11—５已知闭式直齿圆柱齿轮传动的传动比 i=4.6，

动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，单级传动的强度。

=730r/min，P=30kW，长期双向转

=27，大小齿轮都用40Cr表面淬火，试计算此

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11—7 设斜齿圆柱齿轮传动的转动方向及螺旋线方向如图所示，试画出轮１为主动时和

轮２为主动时轴向力和的方向。当轮２为主动时，试画出作用在轮２上的圆周力轴向力和径向力的作用线和方向。

、

11—9 设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：1）低速级斜齿轮的螺旋

线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；2）低速级螺旋角应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。

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11—11已知单级闭式斜齿轮传动，P=10kW，=1210r/min，i=4.3，电动机驱动，双向传动，中等冲击载荷，设小齿轮用40MnB调质，大齿轮用45钢调质，=21，试计算此单级斜齿轮传动。

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思考题

１. 齿轮常用热处理方法有哪些？各适合于什么场合？

２. 齿轮传动的可能失效形式有哪些？开、闭式齿轮的失效形式有何异同？３. 齿轮计算中用的载荷系数应考虑哪些方面的影响？

４. 一对相互啮合的标准齿轮，若大小齿轮的材质完全相同，那么两轮的齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度关系怎样？若小齿轮的材质远优于大齿轮，弯曲疲劳强度和接触疲劳强度又怎样变化？

５. 今有材质完全相同的两对标准齿轮，将它们用于完全相同的工况下，两对齿轮的参数如下：Ⅰ、Z1=20， Z2=80， m=4 ；Ⅱ、Z1=32 ，Z2=128，m=2.5。问：在高速闭式传动工况下，哪一对齿轮更好些？

６. 怎样判定斜齿轮传动、蜗杆传动作用力三个分量的方向？

７. 一根轴上装有两个斜齿轮(一个主动，一个从动)，要使两个齿轮的轴向力相互抵消一些，两轮的螺旋线方向应该怎样？要使两轮轴向力完全抵消，它们的螺旋角应满足什么关系？

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