（2）螺钉连接（图b）主要错误有：
1）采用螺钉连接时 ，被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大地螺栓大径的光孔，下喧被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹画法不对，小径不应为细实践；
2）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。改正后的结构见图解b。 （3）双头螺柱连接（图c）。主要错误有：
1）双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内，M12不能标注在光杆部分；2）锥孔角度应为120°，而且应从螺纹孔的小径（粗实线）处画锥孔角的两边；3）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工；4）弹簧垫圈厚度尺寸不对。改正后的结构见图解c。（4）紧定螺钉连接（图d）。主要错误有：1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；
2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。 改正后的结构见图解d。 六、习题参考答案
1. 单项选择题
1 A 2 A 3 B 4 A 5 A 6 D 7 B 8 D 9 C 10 C 11 B 12 A 13 A 14 A 15 C 16 B 17 C 18 C 19 B 20 B 21 D 22 A 23 D 24 A
?27 三角螺纹；管螺纹；矩形螺纹；梯形螺纹和锯2. 填空题 25 60°；连接；30°；传动 26 螺旋升角γ小于当量摩擦角?v齿形螺纹28 提高传动效率29 升角与头数30 螺纹副间摩擦力矩；螺母（或螺栓头）端面与被连接件支承面间的摩擦力矩之和31 防止螺杆与螺母（或被连接件螺纹孔）间发生相对转动（或防止螺纹副间相对转动）32 拉伸；扭剪
33 拉伸；螺栓发生塑性变形或断裂
16
34 F0?F??CbCb?Cm?Cb???1?F；F?F???Cb?Cm??1.3F0?F；?e?≤[?] 2??d/41?35 预紧力F?；部分轴向工作载荷△F0；或残余预紧力F″；轴向工作载荷F36 螺栓；被连接件37 减小和避免螺栓受附加弯曲应力的作用38 均匀各旋合圈螺纹牙上的载荷39 弯曲40 摩擦；机械；永久性
3. 问答题 4. 分析计算题 51 解题要点：
F0?F??CbCb?CmF?1 000 N?0.5?1 000 N?1 500 N
?CbF???F???1??Cb?Cm???F?1 000 N-0.5?1 000 N?500 N ??或 F???F0?F?1 500 N-1 000 N?500 N 为保证被连接件间不出现缝隙，则F??≥0。由
?CbF???F???1??Cb?Cm??F?1 000?F≥0 得 F ≤? N?2 000N ?1?Cb/?Cb?Cm?1-0.5? N 所以 Fmax?2 00052 解题要点：
（1）计算压板压紧力F?。由2fF?D02?KsFtD2 得 F??KsFtD2fD0?1.2?400?5002?0.15?150 N?5 333. 3N
（2）确定轴端螺纹直径。由 d1≥
4?1.3F??[?]?4?1.3?5 333.3π?60 mm?12.130 mm
查GB196—81，取M16（d113. 835 mm＞12.30 mm） 53 解题要点
（1）螺栓组连接受力分析
这是螺栓组连接受横向载荷FR和轴向载荷FQ联合作用的情况，故可按结合面不滑移计算螺栓所需的预紧力F?，按联接的轴向载荷计算单个螺栓的轴向工作载荷F，然后求螺栓的总拉力F0。
1） 计算螺栓的轴向工作载荷F。根据题给条件，每个螺栓所受轴向工作载荷相等，故有
F?FQ4?16 0004 N?4 000N
2）计算螺栓的预紧力F?。由于有轴向载荷的作用，接合面间的压紧力为残余预紧力F??，故有
?Cb1?4fF???KsFR 而 F???F????Cb?Cm?联立解上述两式，则得
??F ??F??KsFR4f?Cb??1??Cb?Cm??1.2?5 000?F? N??1-0.25??4 000 N?13 000 N ?4?0.15?17
3）计算螺栓的总拉力F0。 （2）计算螺栓的小径d1 螺栓材料的机械性能级别为8.8级，其最小屈服极限?Smin?640 MPa，故其许用拉伸应力
4?1.3?14 000[?]??Smin[S]?6402 MPa?320 MPa 所以 d1≥
??320 mm?8.510 mm
? 54 解题要点：（1）计算螺栓允许的最大预紧力Fmax由 ?e?1.3F??d/421?ax?≤[?] 得 Fm[?]?d124?1.3而[?]??S[S]?3603 MPa?120 MPa，所以
??Fmax120???8.3764?1.32 N?5 086.3 N
?ax?KsFRmax （2）计算连接允许的最大牵引力FRmax 由不得 2fFm得 FRmax??2fFmaxKs?2?0.15?5 086.3 N?1 271. 6N
1.255 解题要点： （1）计算螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax
该铰制孔用精制螺栓联接所能传递转矩大小受螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约。因此，可按螺栓剪切强度条件来计算Tmax，然后校核配合面挤压强度。也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分别求出Tmax，取其值小者。本解按第一种方法计算。由
??2T6D?d2s/4≤[?] 得 Tmax?3D?ds[?]42?3?340???11?9242T6Ddshmin2 N ? mm?8 917 913.4 N?mm
校核螺栓与孔结合面间的挤压强度： ?P?≤[?]P
式中，hmin为配合面最小接触高度，hmin=60 mm-35 mm=25 mm；[?]P为配合面材料的许用挤压应力，因螺栓材料的[?]P2大于半联轴器材料的[?]P1，故取[?]P=[?]P1=100 MPa。
所以 ?满足挤压强度。
P?2Tmax6Ddshmin?2?8 917 913.46?340?11?25 MPa?31.8 MPa?[?]P?100 MPa
故该螺栓连接允许传递的最大转矩Tmax=8 917 913.4 N·mm（2）改为普通螺栓连接，计算螺栓小径d1 1）计算螺栓所需的预紧力F?。按接合面间不发生相对滑移的条件，则有
6fF?D/2?KsTmax 所以 F??KsTmax3fD?1.2?8 917 913.43?0.16?340 N?65 572. 9N
2）计算螺栓小径d1。 d1≥56 解题要点：
4?1.3F??[?]?4?1.3?65 572.9??120 mm?30.074 mm
（1）计算允许最大提升载荷Wmax该螺栓组的螺栓仅受预紧力F?作用，螺栓所能承受的最大预紧力为
18
F?max?[?]?d124?1.3?120???6.6474?1.32 N?3 203.2 N
?则根据接合面间不发生相对滑动条件，可得6fFmax?D06fFmaxKsD6?0.15?3 203.2?1801.2?150D02?KsWmaxD2
所以 Wmax?? N?2 882. 9N
（2）确定螺栓直径由接合面间不发生相对滑动条件，可得
?6fFmaxD02?KsWmaxD2 所以 F??KsWmaxD6fD0?1.2?6 000?1506?0.15?180 N?6 666. 7N
d1≥
4?1.3F??[?]?4?1.3?6 666.7??120 mm?9.589 mm
查GB 196—81，取M12（d1=10.106 mm＞9.589mm）。
2习题与参考答案
一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）
1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。
A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形 2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 。
A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 。
A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为 。
A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 。
A. 45钢 B. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 。
A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段 C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段 7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。
A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计 8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力 。
A. σ
F1＞σF2
B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2
9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为 。
A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合
10 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力 。
A. σ
H1＞σH2
B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2
11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般 。
A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算 C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算 12 设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使 。
19
A. 两者硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面 13 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的 必须相等。
A. 直径d B. 模数m C. 齿宽b D. 齿数z
14 某齿轮箱中一对45钢调质齿轮，经常发生齿面点蚀，修配更换时可用 代替。
A. 40Cr调质 B. 适当增大模数m C. 仍可用45钢，改为齿面高频淬火 D. 改用铸钢ZG310-570 15 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数Z1，的原则是 。
A. Zl越多越好 B. Zl越少越好 C. Z1≥17，不产生根切即可 D. 在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利
16 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，直径一定时应取较少的齿数，使模数增大以 。
A. 提高齿面接触强度 B. 提高轮齿的抗弯曲疲劳强度 C. 减少加工切削量，提高生产率 D. 提高抗塑性变形能力
17 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数时，则可以 。
A. 提高齿面的接触强度 B. 提高轮齿的弯曲强度C. 弯曲与接触强度均可提高 D. 弯曲与接触强度均不变 18 轮齿的弯曲强度，当 ，则齿根弯曲强度增大。
A. 模数不变，增多齿数时 B. 模数不变，增大中心距时C. 模数不变，增大直径时 D. 齿数不变，增大模数时 19 为了提高齿轮传动的接触强度，可采取 的方法。
A. 采用闭式传动 B. 增大传动中心距 C. 减少齿数 D. 增大模数
20 圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径一定时，减小齿轮的模数、增加齿轮的齿数，则可以 。
A. 提高齿轮的弯曲强度 B. 提高齿面的接触强度 C. 改善齿轮传动的平稳性 D. 减少齿轮的塑性变形 21 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与 无关。
A. 齿数z1 B. 变位系数x C. 模数m D. 斜齿轮的螺旋角β 22 标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数YFa只取决于 。
A. 模数m B. 齿数Z C. 分度圆直径d D. 齿宽系数?23 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 。
A. 使传动平稳 B. 提高传动效率 C. 提高齿面接触强度 D. 便于安装，保证接触线长度
24 一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径d1=50mm、齿宽b1=55mm，大齿轮分度圆直径d2=90mm、齿宽b2=50mm，则齿宽系数
d
?d 。
A. 1.1 B. 5/9 C. 1 D. 1.3 25 齿轮传动在以下几种工况中 的齿宽系数?d可取大些。
A. 悬臂布置 B. 不对称布置 C. 对称布置 D. 同轴式减速器布置 26 设计一传递动力的闭式软齿面钢制齿轮，精度为7级。如欲在中心距a和传动比i 不变的条件下，提高齿面接触强度的最有效的方法是 。
A. 增大模数（相应地减少齿数）B. 提高主、从动轮的齿面硬度 C. 提高加工精度 D. 增大齿根圆角半径
27 今有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm、Z1=25，齿轮2的m2=3mm、Z2=40，此时它们的齿形系数 。
A. YFa1＜YFa2 B. YFa1＞YFa2 C. YFa1=YFa2 D. YFa1≤YFa2 28 斜齿圆柱齿轮的动载荷系数K和相同尺寸精度的直齿圆柱齿轮相比较是 的。
A. 相等 B. 较小 C. 较大 D. 可能大、也可能小 29 下列 的措施，可以降低齿轮传动的齿面载荷分布系数Kβ。
A. 降低齿面粗糙度 B. 提高轴系刚度 C. 增加齿轮宽度 D. 增大端面重合度
30 齿轮设计中，对齿面硬度≤350 HBS的齿轮传动，选取大、小齿轮的齿面硬度时，应使 。
A. HBS1=HBS2 B. HBS1≤HBS2 C. HBS1＞HBS2 D. HBS1=HBS2+（30～50） 31 斜齿圆柱齿轮的齿数z与模数mn不变，若增大螺旋角β，则分度圆直径d1 。
20