机械设计一些试题

w 某零件受变应力作用，平均工作应力sm=189MPa， 应力幅sa=129MPa， 则该变 应力的循环特征r= B 。w r= sa/sm0.68 r=(sm- sa)/(sm+sa) 0.19 r= sa /(sm+ sa) 0.41w 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1：m1=5mm，z1=25；齿轮2： m2=5mm，z2=40。此时它们齿形系数的关系为 A 。w YFa1YFa2 YFa1vv2 v1vv2w 一对大小齿轮啮合时，其齿面接触应力的关系是 C 。w sH1 sH2 sH1350）传动，主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断，所以按齿根弯曲疲劳强度设计，而校核齿面接触疲劳强度。开式齿轮传动采用准则二，但不校核齿面接触强度3 影响蜗杆传动效率的主要参数是什么？答：影响蜗杆传动效率的主要参数是蜗杆导程角和当量摩擦角。4 带传动为什么会产生弹性滑动？弹性滑动与打滑的区别是什么？答：由于材料的弹性变形和拉力差所引起的微量滑动现象成为弹性滑动。弹性滑动和打滑的区别：弹性滑动是不可避免的，而打滑是过载引起的整个家畜弧上的全面滑动，是带传动的一种失效形式，应当避免。弹性滑动除了造成功率损失、降低传动效率和增加带的磨损外，还会引起从动轮的圆周速率下降，使传动比不准确。5 根据公称接触角的大小，滚动轴承可分为哪两类？它们主要承担什么方向的载荷？答：根据公称接触角的大小，滚动轴承可分为向心轴承和推力轴承，向心轴承主要承担径向载荷，推力轴承主要承担轴向载荷。6 螺纹联接为什么要预紧？有哪些防松措施？答：螺纹联接预紧的目的为：1）防止联接松脱，增强可靠性；2）被联接件接合面具有足够的紧密性；3）使接合面产生摩擦力，以承受横向载荷。防松的措施有：1）利用附加摩擦力防松，如利用弹簧垫片、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母；2）采用专门的防松元件防松，如槽形螺母和开口销、止动垫片、圆螺母用带翅垫片；3)冲头防松法、粘合防松法。一 分析题（共20分）解：（1）蜗轮4的螺旋线方向为_右_旋；（2）蜗轮的转向为_顺_时针方向；（3）为使第轴上的轴向力互相抵消，斜齿轮2的螺旋线方向应为_左_旋；（4）在图中标出各轮轴向力Fa和圆周力Ft的方向。（10分）Fa3Ft4Fa2Fa1Ft3Fa4Ft1Ft22指出下图中轴系结构设计的不当之处，并简要说明原因。（不考虑轴承的固定；答对5处得满分）（10分）齿轮带轮解：不当之处如图所示472356原因为： 轴端过长，不便于滚动轴承装拆 滚动轴承的定位轴肩高于轴承内圈，不便于轴承拆卸 键的装配画法错误，且键槽应开在轴的同一母线上 轴段宽度应小于齿轮宽度 轴肩过高，使齿轮无法装配 带轮缺少轴向定位，应设计轴肩 带轮缺少轴向固定，可用轴端挡圈或圆螺母固定 四、 简答题（40分，每小题5分）1 什么叫做失效？常见的失效形式有哪些？答:零件丧失工作能力或达不到设计要求称为失效。常见的失效形式有折断、点蚀、塑性变形、磨损、过大弹性变形、过大振动和噪声、过热、胶合等。2 静应力作用下，零件的主要失效形式是什么？塑性材料和脆性材料有何区别？答:静力作用下零件的主要失效形式是塑性变形。塑性材料与脆性材料的主要区别是塑性材料耐冲击性能更强。3 为什么小齿轮的材料和热处理方式一般比大齿轮取得好？答:一般来说小齿轮的轮齿尺寸比大齿轮的轮齿尺寸小，为了达到相配合的两个齿轮工作能力相当，就要使小齿轮的材料和热处理方式由于大齿轮。4 要保证正确啮合，蜗杆的导程角和蜗轮的螺旋角应满足什么关系？答:应满足蜗杆的导程角和蜗轮的螺旋角大小相等，方向相同。5， 多级传动中，为什么带传动适宜放在高速级？答:带传动与齿轮传动等相比，具有很大的弹性，可以有效吸振。将带传动放在高速级，可以极大减小振动冲击。五、分析计算题（20分，每小题10分）1 如图，用两个M10的螺钉固定一牵曳钩，若材料为Q235，装配时控制预紧力F,每个螺钉的预紧力为4000N，结合面的摩擦系数f=0.15，可靠性系数Kf=1.2，求其允许的牵曳力。牵曳力R解：牵曳力主要由螺钉所联接的两个构件的接触面之间的摩擦力来抵抗。考虑到可靠性，螺钉预定力与牵曳力必须满足以下关系2Ff=KfRR=240000.15/1.2=1000N所以牵曳力为1000N。2 设斜齿圆柱赤轮传动的转动方向及螺旋线方向如图所示，试分别画出轮1为主动轮时和轮2为主动轮时轴向力Fa1和Fa2的方向。（图中，齿轮1为左旋齿轮）解：21齿轮1为主动轮（左视）齿轮2为主动轮（左视）Fa1Fa2Fa2Fa1错误原因n 轴承端盖与箱体的结合面应加工出凸台或沉头座，以减少加工面积n 滚动轴承采用两端固定式结构，轴承端盖的凸缘应顶紧轴承外圈n 两端固定式结构不需要弹性挡圈对轴承内圈进行固定n 轴承的定位轴肩高于轴承内圈，不便于轴承拆卸n 齿轮缺少轴向定位n 键的装配画法错误n 轴段的宽度应小于齿轮的宽度；套筒不能对齿轮实现轴向固定n 套筒高于滚动轴承内圈，不便于轴承拆卸n 两端固定式结构不需要套筒对轴承内圈进行固定；且套筒与轴承端盖之间会产生摩擦n 轴承端盖的孔径应大于轴径n 两端固定式结构，轴承端盖的凸缘应顶紧轴承外圈n 螺钉孔画法错误；弹簧垫圈开口方向错误n 不能用轴承端盖为半联轴器进行轴向定位n 半联轴器缺少周向固定（键）n 轴端太长，无法与另一个半联轴器装配蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料失效形式：齿面点蚀、齿根折断