精选习题与实战演练-二~五题

二 简答题 1带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么？ 2. 分析获得流体动压润滑的最基本条件。 3. 简述联轴器和离合器的作用，并分别说出两种联轴器和离合器名称。 4. 简述普通平键连接的一般设计步骤。 5.试说明带传动中，产生弹性滑动和打滑的原因。能否避免弹性滑动和打滑？ 6.齿轮强度计算中，在载荷系数由哪几部分组成？简述影响动载系数的主要因素。 7.什么是滚动轴承的基本额定动载荷及基本额定寿命？ 8.为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？如果温升过高，应采取哪些措施？ 9.齿轮传动常见的失效形式： 10 简述提高齿根弯曲疲劳强度的措施。 三、计算作图题 1某个受弯曲稳定变应力作用的轴类零件，最大工作应力 max =400Mpa，最小工作应力 min =-100Mpa,已知材料的对称循环疲劳极限 -1=450MPa，脉动循环疲劳极限 0 =700MPa，屈服极限 s =800Mpa,要求： （1）试绘制出材料的简化极限应力线图； （2）在简化极限应力线图上标明工作应力点 N 并判断零件过载时可能的失效形式； （3）验算其安全系数。 2 某合金钢制的轴受弯曲稳定变应力（应力比为常数）作用。已知该轴危险截面上的 该轴材料的对称循环疲劳极限 -1=450Mpa，脉动,50,250 minmax MpaMpa 循环疲劳极限 0=700Mpa，屈服极限为 s=800Mpa ；零件的应力综合影响系数 K=2.0，寿命系数 KN=1.2；要求： 1. 绘制零件的简化极限应力线图; 2. 计算该轴的安全系数。 3.如图所示,锥齿轮由一对圆锥滚子轴承制支承.已知:,1080,2400 21 NFNF RR 求轴承所受的轴向力, 2 , 6 . 1,230 Y F FYNF R da . 21aa FF 和 4.轴上装有一直齿锥齿轮 2 和一斜齿圆柱齿轮 3,轮 2 是从动轮(设力作用于点 E),轮 3 是主 动轮(设力作用于点 D).在 A 两端各用一个角接触轴承支承.转速 n=900r/min,转动方向 如图所示.设齿轮各力大小:圆周力;径向力NFNF tete 4000,2000 32 ，轴向力，载荷系数 fp=1.，NFNF rere 1500,200 32 NFNF aeae 1000,700 32 温度系数 ft=1.0。 （附：圆锥滚子轴承内部附加轴向力的计算公式，轴承的基 rd FF68 . 0 本额定动载荷 C=.KN） eFF ra eFF ra e XYXY 0. 10 0.4.7 ()试计算轴承 A 和轴承 B 处的支承反力； （2）要求轴承寿命试计算两轴承寿命是否足够？hLh 4 10 5 图示轴上圆盘受到径向载荷 Fre=2500N，轴向载荷 Fae=500N；采用一对 30207 轴承支承， 已知 r=160mm，L1=320mm，L2=200mm，轴的转速 n=960r/min，圆锥滚子轴承派生轴向力的 计算公式Fd=Fr/3.2 ；载荷系数fp=1.25 ，30207 轴承的基本额定动载荷 C=51.5KN； 当量动载荷 时当 时当 375 . 0 F F )6 . 14 . 0( 375 . 0 F F r a r a arp rp FFf Ff P 试分别计算两轴承的额定寿命 Lh。 6 已知轴颈 d=40mm，轴系运转平稳，在常温下工作，转速 n=1440 转/分，要求轴承的基本 额定寿命 Lh不小于 6000 小时。选择深沟球轴承，试根据表中数据选择轴承，并计算轴 承能承受的最大当量动载荷；在轴颈不变的前提下，若为提高承载能力，从表中选出全 部满足要求的轴承。 附表如下： 轴承代号基本额定动载荷 C/N轴承代号基本额定动载荷 C/N 130412500N207E46500 Fre Fae 1 2 L1L2 r 7305B262003030890800 6208295006040205000 23084480052240332000 7 某轴由一对 30207 轴承支承如图所示，已知两轴承分别受到的径向载荷为 Fr1=3000N，Fr2=6000N，且轴上作用有轴向载荷 Fae=3000N，常温下工作，转速 n=1450r/min，试计算此对轴承的轴向力。 注：圆锥滚子轴承派生轴向力的计算公式 Fd=Fr /3.2 ； 8 某轴由一对 30207 轴承支承如图，已知两轴承分别受到的径向载荷为 Fr1 =3000N,Fr2 =6000N,且轴上作用有轴向载荷 Fae=3000N,常温下工作，转速 n=1450r/min,试计算此对轴 承的额定寿命 Lh。 注：圆锥滚子轴承派生轴向力的计算公式 Fd=Fr/3.2，30207 轴承的基本额定动载荷 C=51.5KN; 载荷系数 fp=1.5,当量动载荷 P 如下式： 时当 时当 375 . 0 6 . 14 . 0 375 . 0 r a arp r a rp F F FFf F F Ff P Fr2 Fr1 Fae 1 2 9在图示的普通螺栓连接中，螺栓的个数为 2，采用 M20 的螺栓（其内径 d1=17.3mm） ，其 许用拉应力=150Mpa,被连接件结合面间摩擦系数 f=0.2。试计算该连接件许可传递的 载荷 F（防滑系数 Ks=1.2） 10. 图示起重卷筒与大齿轮为双头螺柱连接，起重钢索拉力 F=50kN,卷筒直径 D=400mm,利 用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩将转矩由齿轮传至卷筒，八个螺柱均匀分布在直径 D0=500mm 的圆周上，试计算双头螺柱的直径。 （已知：螺柱强度级别 4.6，连接接触面防滑 系数 Ks=1.2） 11 一轴承座用四个普通螺栓与机座相联接，轴承座受到载荷 P=5000N 的作用，受力情况和 尺寸如图所示。若螺栓和被联接件的刚度分别为 Cb和 Cm，且 Cm=4Cb，接合面的摩擦系数 f=0.15，防滑系数 Ks=1.2。试求： 1） 螺栓所需的最小预紧力 F0； 2） 受载最大的螺栓所受的总拉力 F2max. 200 80 100 P=5000N 12 图示是由两边板和一块承重板焊接成的起重机导轨托架。每块边板均由四个螺栓与立柱 相联，已知螺栓许用应力=120MPa，=72Mpa，边板与立柱间摩擦系数为=0.1，防 滑系数 Ks=1.2，托架所承受最大载荷为 P=25KN。如果只考虑螺栓强度，那么： 1)如果采用铰制孔螺栓联接，螺栓的直径不小于多少？ 2)如果采用普通螺栓联接，螺栓的直径不小于多少？ 13 一薄钢板用两个普通螺栓联接在机架上，尺寸如图所示（单位 mm） 。薄钢板与机架间的 摩擦系数f=0.12，防滑系数 Ks=1.2。薄钢板受到平行于结合面的力 P=2000N 作用。求螺栓 的最小预紧力 F0。 150 150 300 P=25KN P 边板边板 立柱立柱 14 如图示，汽缸内气体工作压强 p=0.8 MPa, 汽缸内径 D=400 mm,联接螺栓数 z=12，要保 证联接紧密性要求（即 F1=1.8F）,设螺栓为 5.9 级，取安全系数 s=1.5，要保证联接 强度，试计算所需的螺栓最小直径。 四、分析题 1如图示传动中，已知蜗杆 1（左旋）主动，转向如图所示；圆柱齿轮 3 和 4 为斜齿轮， 为使轴、轴的轴向力能抵消一部分,请在图上标出： （1）蜗轮 2 的螺旋线方向； （2）齿轮 3、4 的螺旋线方向（所有的） ； （3）蜗轮 2 及齿轮 3 所受各分力的方向（圆周力 Ft，径向力 Fr和轴向力 Fa）; （4）轴上的小圆锥齿轮 5 应如何配置才合理?请将配置后的锥齿轮画在图上。 2图示为一蜗杆圆柱斜齿轮直齿圆锥齿轮三级传动，已知蜗杆 为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出： (1)各轮转向。 (2)使、轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。 (3)斜齿轮 3 在啮合点所受各分力 Ft3、Fr3、Fa3的方向。 3 已知轴转向如图示,1、2 轮为一对锥齿轮，3、4 轮为一对斜齿轮，5、6 轮为蜗杆和蜗 轮，在蜗轮 6 的轮轴上挂一重物 W.现要重物 W 上升，且要轴上的力能互相抵消一部分。 试在图上标出：（1）各轮转向；（2）斜齿轮 3、4 和蜗杆 5 及蜗轮 6 的轮齿旋向；（3） 各轴轴向力 Fa的方向。 4 图示蜗杆圆锥传动，已知蜗杆主动，螺旋线为左旋，试分析： 1) 若要求 II 轴的轴向力尽量小，在图上标出各轴转向； 2) 蜗轮的螺旋线方向； 3) 标出蜗轮 2 以及锥齿轮 3 的啮合力（Fti、Fai、Fri）方向。 5 如图所示蜗杆-斜齿轮-蜗杆三级传动系统，已知蜗杆 1 和 5 螺线均是单头，蜗轮 6 螺旋 线方向为左旋，试问： 1)(选择)该传动系统用于 传动较好，输入轴是_. 增速 减速 I 轴 IV 轴 2)蜗轮 6 转向如图.为使轴和的轴向受力尽量小，要求：在图上标出各轴的转向。 3)在图上标出蜗轮 2、齿轮 3、蜗杆 5 所受的圆周力、径向力和轴向力的方向。 4) 蜗杆 1 的螺旋线方向为 （ ） ，蜗轮 2 的螺旋线方向为 （ ） ； 齿轮 3 的螺旋线方向为 （ ） ，齿轮 4 的螺旋线方向为 （ ） ； 蜗杆 5 的螺旋线方向为 （ ） 。 n 五、综合题 1.试指出图示传动方案是否合理？为什么？若限定图中传动件的类型不变，你认为较合理 的方案应如何组合？（不绘图，仅用文字说明） 2.试指出图示传动方案是否合理？为什么？若限定图中传动件的类型不变，你认为较合理 的方案应如何组合？（不绘图，仅用文字说明） 六、