机械设计考试试题及其答案VIP

1 在一般工作条件下 齿面硬度 在一般工作条件下 齿面硬度 HB 350 的闭式齿轮传动 通常的主要失效形式为的闭式齿轮传动 通常的主要失效形式为 B A 轮齿疲劳折断 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 齿面胶合 D 齿面塑性变形齿面塑性变形 2 带传动在工作时产生弹性滑动 是由于 带传动在工作时产生弹性滑动 是由于 C A 包角 包角 太小太小 B 初拉力初拉力 F0太小太小 C 紧边与松边拉力不等 紧边与松边拉力不等 D 传动过载传动过载 3 在下列四种型号的滚动轴承中 只能承受径向载荷的是 在下列四种型号的滚动轴承中 只能承受径向载荷的是 B A 6208 B N208 C 3208 D 5208 4 下列四种螺纹中 自锁性能最好的是 下列四种螺纹中 自锁性能最好的是 D A 粗牙普通螺纹 粗牙普通螺纹 B 细牙普通螺纹细牙普通螺纹 C 梯形螺纹 梯形螺纹 D 锯齿形螺纹锯齿形螺纹 5 在润滑良好的条件下 为提高蜗杆传动的啮合效率 可采用的方法为 在润滑良好的条件下 为提高蜗杆传动的啮合效率 可采用的方法为 C A 减小齿面滑动速度 减小齿面滑动速度 s B 减少蜗杆头数减少蜗杆头数 Z1 C 增加蜗杆头数 增加蜗杆头数 Z1 D 增大蜗杆直径系数增大蜗杆直径系数 q 6 在圆柱形螺旋拉伸 压缩 弹簧中 弹簧指数 在圆柱形螺旋拉伸 压缩 弹簧中 弹簧指数 C 是指是指 D A 弹簧外径与簧丝直径之比值 弹簧外径与簧丝直径之比值 B 弹簧内径与簧丝直径之比值 弹簧内径与簧丝直径之比值 C 弹簧自由高度与簧丝直径之比值 弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D 弹簧中径与簧丝直径之比值 弹簧中径与簧丝直径之比值 7 普通平键接联采用两个键时 一般两键间的布置角度为 普通平键接联采用两个键时 一般两键间的布置角度为 B A 90 B 120 C 135 D 180 8 V 带在减速传动过程中 带的最大应力发生在带在减速传动过程中 带的最大应力发生在 D A V 带离开大带轮处带离开大带轮处 B V 带绕上大带轮处带绕上大带轮处 C V 带离开小带轮处带离开小带轮处 D V 带绕上小带轮处带绕上小带轮处 9 对于普通螺栓联接 在拧紧螺母时 螺栓所受的载荷是 对于普通螺栓联接 在拧紧螺母时 螺栓所受的载荷是 D A 拉力 拉力 B 扭矩扭矩 C 压力 压力 D 拉力和扭矩拉力和扭矩 10 滚子链传动中 链节数应尽量避免采用奇数 这主要是因为采用过渡链节后 滚子链传动中 链节数应尽量避免采用奇数 这主要是因为采用过渡链节后 D A 制造困难 制造困难 B 要使用较长的销轴要使用较长的销轴 C 不便于装配 不便于装配 D 链板要产生附加的弯曲应力链板要产生附加的弯曲应力 二 二 1 轴如按受载性质区分 主要受 轴如按受载性质区分 主要受 婉拒婉拒 的轴为心轴 主要受的轴为心轴 主要受 转矩转矩 的轴为传动轴 的轴为传动轴 2 代号 代号 62203 的滚动轴承 为的滚动轴承 为 深沟球轴承深沟球轴承 轴承 其内径为轴承 其内径为 17 mm 3 在一般机械中的圆柱齿轮传动 往往使小齿轮齿宽 在一般机械中的圆柱齿轮传动 往往使小齿轮齿宽 b1 大于大于 大齿轮齿宽大齿轮齿宽 b2 在计算齿轮强度时 工作齿宽 在计算齿轮强度时 工作齿宽 b 应取应取 大齿轮齿大齿轮齿 宽宽 b2 4 普通平键联接的工作面是键的 普通平键联接的工作面是键的 两侧面两侧面 楔键联接的工作面是键的 楔键联接的工作面是键的 上下面上下面 5 为了便于互换及适应大量生产 轴承内圈孔与轴的配合采用 为了便于互换及适应大量生产 轴承内圈孔与轴的配合采用 机孔机孔 制 轴承外圈与轴承座孔的配合采用制 轴承外圈与轴承座孔的配合采用 基轴基轴 制 制 6 不随时间变化的应力称为 不随时间变化的应力称为 静应力静应力 随时间变化的应力称为 随时间变化的应力称为 变应力变应力 具有周期性的变应力称为 具有周期性的变应力称为 循环变应力循环变应力 7 按照平面图形的形状 螺纹分为 按照平面图形的形状 螺纹分为 三角形螺纹三角形螺纹 梯形螺纹梯形螺纹 和和 锯齿形螺纹锯齿形螺纹 等 等 8 按照工作条件 齿轮传动可分为 按照工作条件 齿轮传动可分为 开式传动开式传动 和和 闭式传动闭式传动 两种 两种 9 齿轮传动设计时 软齿面闭式传动通常先按 齿轮传动设计时 软齿面闭式传动通常先按 齿面接触强度齿面接触强度 设计公式确定传动尺寸 然后验算轮齿弯曲强度 设计公式确定传动尺寸 然后验算轮齿弯曲强度 10 直径较小的钢制齿轮 当齿根圆直径与轴径接近时 可以将齿轮和轴做成一体 称为 直径较小的钢制齿轮 当齿根圆直径与轴径接近时 可以将齿轮和轴做成一体 称为 齿轮抽齿轮抽 三 简答题 本大题共三 简答题 本大题共 6 个小题 每题个小题 每题 5 分 共分 共 30 分 把答案填在题中横线上 分 把答案填在题中横线上 1 简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种 简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种 1 1 螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 2 提高螺栓联接强度的措施有哪些 提高螺栓联接强度的措施有哪些 2 2 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围 改善螺纹牙间的载荷分布 减小应力集中 避免或减小附加应力 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围 改善螺纹牙间的载荷分布 减小应力集中 避免或减小附加应力 3 闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分 闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分 3 3 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分 轮齿啮合的功率损耗 轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分 轮齿啮合的功率损耗 轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗 4 简述带传动的优点 简述带传动的优点 4 4 适于中心矩较大的场合 分带具有良好的扰性 可缓和冲击 吸收振动 过载时带与带轮间会出现打滑 打滑虽使传动失效 当可防止适于中心矩较大的场合 分带具有良好的扰性 可缓和冲击 吸收振动 过载时带与带轮间会出现打滑 打滑虽使传动失效 当可防止 损坏其他零件 结构简单 成本低廉损坏其他零件 结构简单 成本低廉 5 链传动的主要失效形式有哪些 链传动的主要失效形式有哪些 4 4 链板疲劳破坏 滚子套筒的冲击疲劳破坏 销轴与套筒的胶合 链条铰链磨损 过载拉断 链板疲劳破坏 滚子套筒的冲击疲劳破坏 销轴与套筒的胶合 链条铰链磨损 过载拉断 6 滚动轴承的基本类型有哪些 滚动轴承的基本类型有哪些 5 5 调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针 轴承等轴承等 四 计算题 本大题只有一个小题 满分四 计算题 本大题只有一个小题 满分 1414 分分 下图表示两平板用下图表示两平板用 2 个个 M20 的普通螺栓联接 承受横向载荷的普通螺栓联接 承受横向载荷 F 6000N 若取接合面间的摩擦系数 若取接合面间的摩擦系数 0 2 可靠性系数 可靠性系数 KS 1 2 螺栓 螺栓 材料的的许用应力材料的的许用应力 120N mm2 螺栓的小径 螺栓的小径 d1 17 294mm 试校核螺栓的强度 试校核螺栓的强度 五 结构改错题 请用圆圈标出错误的位置 满分五 结构改错题 请用圆圈标出错误的位置 满分 1616 分分 一 选择题 第二套 1 齿轮传动中 轮齿的齿面疲劳点蚀 通常首先发生在 齿轮传动中 轮齿的齿面疲劳点蚀 通常首先发生在 D A 齿顶部分 齿顶部分 B 靠近节线的齿顶部分靠近节线的齿顶部分 C 齿根部分 齿根部分 D 靠近节线的齿根部分靠近节线的齿根部分 2 塑性材料制成的零件进行静强度计算时 其极限应力为 塑性材料制成的零件进行静强度计算时 其极限应力为 D A B B s C 0 D 1 3 带传动中 弹性滑动 带传动中 弹性滑动 D A 在张紧力足够时可以避免 在张紧力足够时可以避免 B 在传递功率较小时可以避免 在传递功率较小时可以避免 C 在小带轮包角足够大时可以避免 在小带轮包角足够大时可以避免 D 是不可避免 是不可避免 4 齿轮传动中 通常开式传动的主要失效形式为 齿轮传动中 通常开式传动的主要失效形式为 C A 轮齿折断 轮齿折断 B 齿面点蚀齿面点蚀 C 齿面磨损 齿面磨损 D 齿面胶合齿面胶合 5 在润滑良好的条件下 为提高蜗杆传动的啮合效率 应采用 在润滑良好的条件下 为提高蜗杆传动的啮合效率 应采用 C A 大直径系数的蜗杆 大直径系数的蜗杆 B 单头蜗杆单头蜗杆 C 多头蜗杆 多头蜗杆 D 较多的蜗轮齿数较多的蜗轮齿数 6 设计 设计 V 带传动时 选择小带轮基准直径带传动时 选择小带轮基准直径 d1 dmin 其主要目的是为了 其主要目的是为了 B A 使传动的包角不致于过小 使传动的包角不致于过小 B 使带的弯曲应力不致于过大 使带的弯曲应力不致于过大 C 增大带轮间的摩擦力 增大带轮间的摩擦力 D 便于带轮的制造 便于带轮的制造 7 在下列四种型号的滚动轴承中 只能承受轴向载荷的是 在下列四种型号的滚动轴承中 只能承受轴向载荷的是 B A 6208 B N2208 C 3208 D 5208 8 对于相对滑动速度较高 对于相对滑动速度较高 的重要蜗杆传动 蜗轮材料应选用 的重要蜗杆传动 蜗轮材料应选用 A smVs 6 A 铸锡青铜铸锡青铜 B 铸铝铁青铜铸铝铁青铜 C 铸铁铸铁 D 碳钢碳钢 9 代号为 代号为 1318 的滚动轴承 内径尺寸的滚动轴承 内径尺寸 d 为为 A A 90mm B 40mm C 19mm D 8mm 10 下列哪种螺纹主要用于联接 下列哪种螺纹主要用于联接 D A 矩形螺纹矩形螺纹 B 梯形螺纹梯形螺纹 C 锯齿形螺纹锯齿形螺纹 D 三角形螺纹三角形螺纹 二 填空题二 填空题 1 软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度 软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度 HBS 小于等于小于等于 350 在一般情况下 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 在一般情况下 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 点蚀点蚀 2 我国的标准分为 我国的标准分为 国家标准国家标准 行业标准行业标准 地方标准和企业标准四级 按照标准实施的强制程度 标准又分为 地方标准和企业标准四级 按照标准实施的强制程度 标准又分为 强制性和推荐性两种 强制性和推荐性两种 3 按照螺旋线的旋向 螺纹分为 按照螺旋线的旋向 螺纹分为 左旋螺纹左旋螺纹 和和 右旋螺纹右旋螺纹 4 键是标准件 主要分为 键是标准件 主要分为 平键平键 半圆键半圆键 楔键和切向键等 楔键和切向键等 5 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损 固通常只进行 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损 固通常只进行 弯曲强度弯曲强度 计算 计算 6 开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式 闭式齿轮传动通常采用 开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式 闭式齿轮传动通常采用浸油润滑浸油润滑 或或 喷油润滑喷油润滑 的方式 的方式 7 传递动力用的链条 按结构的不同主要有 传递动力用的链条 按结构的不同主要有 滚子链滚子链 和和 齿形链齿形链 两种 两种 8 滚动轴承一般是由 滚动轴承一般是由 外圈外圈 内圈内圈 滚动体 滚动体 和保持架组成 和保持架组成 9 按照承受载荷的方向或公称接触角的不同 滚动轴承可分为 按照承受载荷的方向或公称接触角的不同 滚动轴承可分为 向心轴承向心轴承 和和 推力轴承推力轴承 10 弹簧的种类很多弹簧的种类很多 从外形类看从外形类看 有有螺旋弹簧螺旋弹簧 环形弹簧环形弹簧 蝶形弹簧蝶形弹簧 平面涡卷弹簧平面涡卷弹簧和和板弹簧板弹簧等 等 三 简答题 本大题共三 简答题 本大题共 6 个小题 每题个小题 每题 5 分 共分 共 30 分 把答案填在题中横线上 分 把答案填在题中横线上 1 简述轮齿的失效形式主要有哪五种 简述轮齿的失效形式主要有哪五种 1 1 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 2 2 打滑 若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时 带与带轮将发生显著的相对滑动 这种现象称为打滑 打滑 若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时 带与带轮将发生显著的相对滑动 这种现象称为打滑 3 试说明滚动轴承代号 试说明滚动轴承代号 6308 的含义 的含义 6 6 深沟球轴承 深沟球轴承 3 3 中系列 中系列 08 08 内径内径 d 40mmd 40mm 公差等级为 公差等级为 0 0 级 游隙组为级 游隙组为 0 0 组组 4 简述联轴器的分类及各自的特点 简述联轴器的分类及各自的特点 联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器 刚性联轴器又分为固定式和可移式 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移 可移式刚性 联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器 刚性联轴器又分为固定式和可移式 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移 可移式刚性 联轴器能补偿两轴的相对位移 弹性联轴器包含弹性元件 能补偿两轴的相对位移 并具有吸收振动和缓和冲击的能力 联轴器能补偿两轴的相对位移 弹性联轴器包含弹性元件 能补偿两轴的相对位移 并具有吸收振动和缓和冲击的能力 5 常用的螺纹紧固件有哪些 常用的螺纹紧固件有哪些 常用的螺纹紧固件品种很多 包括螺栓 双头螺柱 螺钉 紧定螺钉 螺母 垫圈等 常用的螺纹紧固件品种很多 包括螺栓 双头螺柱 螺钉 紧定螺钉 螺母 垫圈等 6 简述链传动的主要优点 简述链传动的主要优点 6 6 与带传动相比 链传动没有弹性滑动和打滑 能保持准确的传动比 需要的张紧力小 作用在轴上的压力也小 结构紧凑 能在温度 与带传动相比 链传动没有弹性滑动和打滑 能保持准确的传动比 需要的张紧力小 作用在轴上的压力也小 结构紧凑 能在温度 较高 有油污等恶劣环境条件下较高 有油污等恶劣环境条件下 工作 安装精度要求较低 工作 安装精度要求较低 中心中心 矩较大时其传动结构简单 矩较大时其传动结构简单 四 计算题 本大题只有一个小四 计算题 本大题只有一个小 题 满分题 满分 1414 分分 下图所示被联接件用两个普下图所示被联接件用两个普 通紧螺栓联接 已知被联接件所通紧螺栓联接 已知被联接件所 承受的横向外载承受的横向外载 F 15000N 接合 接合 面之间的摩擦系数面之间的摩擦系数 f 0 2 可靠性 可靠性 系数系数 Ks 1 2 螺栓许用拉应力 螺栓许用拉应力 160MPa 试求所需螺栓的最小 试求所需螺栓的最小 直径直径 d1 五 结构改错题 本大题只有一个小题 满分五 结构改错题 本大题只有一个小题 满分 1212 分分 第一套第一套 选择题 选择题 1 1 5 5 BCBDCBCBDC 6 6 1010 DBDDDDBDDD 一 一 填空题 填空题 1 1 弯矩 转矩弯矩 转矩 2 2 深沟球轴承 深沟球轴承 1717 3 3 大于 大齿轮齿宽大于 大齿轮齿宽 b2 4 4 两侧面 上下面两侧面 上下面 5 5 基孔 基轴基孔 基轴 6 6 静应力 变应力 循环变应力静应力 变应力 循环变应力 7 7 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 8 8 开式传动 闭式传动开式传动 闭式传动 9 9 齿面接触强度齿面接触强度 1010 齿轮轴齿轮轴 二 二 简答题 简答题 6 6 螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 螺栓联接 螺钉联接 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 7 7 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围 改善螺纹牙间的载荷分布 改善螺纹牙间的载荷分布 减小应力集中 减小应力集中 避免或减小附加应力 避免或减小附加应力 8 8 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分 轮齿啮合的功率损耗 轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分 轮齿啮合的功率损耗 轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗 9 9 适于中心矩较大的场合 适于中心矩较大的场合 1 1 分分 带具有良好的扰性 可缓和冲击 吸收振动 带具有良好的扰性 可缓和冲击 吸收振动 1 1 分分 过载时带与带轮间会出现打滑 打滑虽使传动失效 当可防止损坏其他零件 过载时带与带轮间会出现打滑 打滑虽使传动失效 当可防止损坏其他零件 2 2 分分 结构简单 成本低廉结构简单 成本低廉 1 1 分分 1010 链板疲劳破坏 链板疲劳破坏 1 1 分分 滚子套筒的冲击疲劳破坏 滚子套筒的冲击疲劳破坏 1 1 分分 销轴与套筒的胶合 销轴与套筒的胶合 1 1 分分 链条铰链磨损 链条铰链磨损 1 1 分分 过载拉断 过载拉断 1 1 分分 1111 调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子 轴承 滚针轴承等 轴承 滚针轴承等 0 5 0 5 分分 四 计算题四 计算题 五 结构改错题 五 结构改错题 共八处错误共八处错误 第二套第二套 一 选择题 一 选择题 1 1 5 5 DDDCCDDDCC 6 106 10 BBAADBBAAD 二 填空题 二 填空题 1 1 350 350 点蚀 点蚀 2 2 国家标准 行业标准 国家标准 行业标准 3 左旋螺纹 右旋螺纹 左旋螺纹 右旋螺纹 4 平键 半圆键 平键 半圆键 5 弯曲强度 弯曲强度 6 浸油润滑 喷油润滑 浸油润滑 喷油润滑 7 滚子链 齿形链 滚子链 齿形链 8 外圈 内圈 滚动体 外圈 内圈 滚动体 9 向心轴承 推力轴承 向心轴承 推力轴承 10 螺旋弹簧 环形弹簧 螺旋弹簧 环形弹簧 三 简答题 三 简答题 1 1 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 各各 1 1 分分 2 2 若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时 带与带轮将发生显著的相对滑动 这种现象称为打滑 若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时 带与带轮将发生显著的相对滑动 这种现象称为打滑 2 2 分分 这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动 这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动 2 2 分分 打滑应当避免 弹性滑动不可避免 打滑应当避免 弹性滑动不可避免 1 1 分分 3 3 6 6 深沟球轴承深沟球轴承 1 1 分分 3 3 中系列中系列 1 1 分分 08 08 内径内径 d 40mm 1d 40mm 1 分分 公差等级为公差等级为 0 0 级级 1 1 分分 游隙组为游隙组为 0 0 组组 1 1 分分 4 4 联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器 联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器 1 1 分分 刚性联轴器又分为固定式和可移式 刚性联轴器又分为固定式和可移式 1 1 分分 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移 固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移 1 1 分分 可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移 可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移 1 1 分分 弹性联轴器包含弹性元件 能补偿两轴的相对位移 并具有吸收振动和缓和冲击的能力 弹性联轴器包含弹性元件 能补偿两轴的相对位移 并具有吸收振动和缓和冲击的能力 1 1 分分 5 5 常用的螺纹紧固件品种很多 包括螺栓 双头螺柱 螺钉 紧定螺钉 螺母 垫圈等 常用的螺纹紧固件品种很多 包括螺栓 双头螺柱 螺钉 紧定螺钉 螺母 垫圈等 6 6 与带传动相比 链传动没有弹性滑动和打滑 能保持准确的传动比 与带传动相比 链传动没有弹性滑动和打滑 能保持准确的传动比 1 1 分分 需要的张紧力小 作用在轴上的压力也小 结构紧凑 需要的张紧力小 作用在轴上的压力也小 结构紧凑 1 1 分分 能在温度较高 有油污等恶劣环境条件下工作 能在温度较高 有油污等恶劣环境条件下工作 1 1 分分 安装精度要求较低 安装精度要求较低 1 1 分分 中心矩较大时其传动结构简单 中心矩较大时其传动结构简单 1 1 分分 五 结构改错题 共八处错误五 结构改错题 共八处错误 设计改错题 设计改错题 一 结构题 本题 10 分 下图为斜齿轮 轴 轴承组合结构图 齿轮用油润滑 轴承用脂润滑 指出该设计的错误 要求 1 在图中用序号标注设计错误处 2 在图下方的空白处标注序号 按序号列 出错误 并提出修改建议 3 不必在图中直接改正 解 左起 每错 1 分 得 10 分为止 1 未画机箱 增画 2 轴肩高于轴承内圈 降低轴肩 3 无挡油环 加挡油环 4 两键未开在同一轴线上 两键同轴线 5 齿轮与轴段同宽 轴段减小 6 套筒高于轴承内圈 降低套筒高度 7 长轴段未加工阶梯 设计阶梯轴 8 轴承端盖直接与轴接触 留出间隙 9 为设置密封 设计密封 10 联轴器与轴承端盖直接接触 设计阶梯 分离联轴器与轴承端盖 11 联轴器未用阶梯轴进行轴向定位 设计阶梯 12 端部挡圈未压紧 压紧 二 结构题 二 结构题 1010 分 分 下图为斜齿轮 轴 轴承组合结构图 齿轮用油润滑 轴承用脂润滑 指出该结构设计的错误 要求 1 在图中用序号标注设计错误处 2 按序号列出错误 并用文字提出改正建议 3 不必在图中改正 1 左 右两边轴承端盖均无调整垫片 2 左边轴承内圈固定错误 轴肩高过内圈高度 3 键过长 4 齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度 1 2mm 5 套筒高度高过右边轴承内圈的高度 6 右边轴承端盖与轴要留有间歇 7 右边轴承端盖与轴间要有密封圈 8 和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴 便于装拆 9 两端的轴承要设有挡油环 10 联轴器没有周向定位 三 指出错误画出的正确结构图如图 10 分 解 固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小 轴承盖与轴之间应有间隙 轴承内环和套简装不上 也拆不下来 轴承安装方向不对 轴承外圈内与壳体内壁间应有 5 8mm 间距 与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长 轴承内圈拆不下来 四 结构改错题 共八处错误 题七图第七题 1 无垫片 无法调整轴承的游系 2 轴肩过高 无法拆卸轴承 3 齿轮用油润滑 轴承用脂润滑 但无挡油盘 4 轴套长度应小于轮毂的长度 5 同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上 6 套筒顶不住齿轮 过定位 7 套筒应低于轴承外圈 8 轴承端盖与相应轴段处应有密封件 且与轴间不应接触 应有间隙 9 连轴器无轴向固点 且与端盖间隙太小 易接触 10 键顶部与轮毂糟间应有间隙 五 请将图 15 3 中轴系结构有错误及不合理处 用序号标出 并按序号简要说明原因 图 15 3 解 其错误如下 1 轴的右端面应缩进带轮右端面且应有轴端挡圈固定带轮 12mm 2 带轮与轴间应有键联接 3 带轮左端面靠轴肩定位 下一段轴径加大 4 带轮两个槽中间没有线 5 取消套筒 若保留套筒对带轮的定位也可 那么套筒应穿过透盖顶到轴承内圈右端面 6 透盖与轴之间应有间隙 且还应有密封毡圈 7 应改为喇叭口斜线 用角接触球轴承 8 与轮毂配合段轴径应比轮毂长 12mm 9 轮毂与轴之间应有键联接 10 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片 11 箱体上端盖接触之外的外表面应低一些 12 轴承端盖外圆外侧应倒角 轴系结构改正如图 15 4 轴线上 6 图中为用一对角接触球轴承支承的轴系部件 轴承外圈窄边相对安装 试按示例所示找出其他错误 不少于 7 处 I 注 不考虑轴承润滑 倒角和圆角 7 此轴系有以下四方面的错误结构 此轴系有以下四方面的错误结构 1 转动件与静止件接触转动件与静止件接触 轴与端盖轴与端盖 套筒与轴承外圈套筒与轴承外圈 2 轴上零件未定位 固定轴上零件未定位 固定 套筒顶不住齿轮套筒顶不住齿轮 联轴器未定位联轴器未定位 联轴器周向及轴向皆未固定 联轴器周向及轴向皆未固定 卡圈无用 卡圈无用 3 工艺不合理工艺不合理 精加面过长 且装拆轴承不便 精加面过长 且装拆轴承不便 联轴器孔未打通 联轴器孔未打通 箱体端面加工面与非加工面没有分开 箱体端面加工面与非加工面没有分开 台肩过高 无法拆台肩过高 无法拆 卸轴承 卸轴承 键过长 套筒无法装入 键过长 套筒无法装入 无垫片 无法调整轴承游隙 无垫片 无法调整轴承游隙 联轴器上应为通孔 联轴器无轴向定位 键槽位置错误 动静件之间应有间隙 轴承盖处应设密封装置 应有调整垫片 轴承内圈定位过高 与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 轴段过长 不利于轴承安装 应设计为阶梯轴 轴承内圈无定位 分析计算题 分析计算题 一 一对角接触球轴承反安装 宽边相对安装 已知 径向力 FrI 6750N FrII 5700N 外部轴向力 FA 3000N 方向如图所示 试求两 轴承的当量动载荷 PI PII 并判断哪个轴承寿命短些 注 内部轴向力 Fs 0 7Fr e 0 68 X 0 41 Y 0 87 本题 10 分 13 14 题七图 解 1 先计算轴承 1 2 的轴向力 FaI FaII 参见图 18 6b N399057007 07 0 N472567507 07 0 rIIsII rIsI FF FF 因为 N 3990N 772530004725 sIIAsI FFF 所以 N4725 sIaI FF 而 N7725 AsIIIa FFF 2 计算轴承 1 2 的当量动载荷 68 0 36 1 5700 7725 68 0 7 0 6750 4725 rII aII rI aI F F F F 故径向当量动载荷为 N 75 9057772587 0 570041 0 N 25 6878472587 0 675041 0 II I P P 因为 PI PII所以轴承 II 寿命短些 解毕 二 一压力容器盖螺栓组连接如图所示 已知容器内径 D 250mm 内装具有一定压强的液体 沿凸缘圆周均匀分布 12 个 M16 13 835mm 的普通螺栓 螺栓材料的许用拉应力 螺栓的相对刚度 按紧密性要求 1 d 180MPa 0 5 bbm ccc 剩余预紧力 1 83 为螺栓的轴向工作载荷 试计算 该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强及每个螺栓连接所需的预 1 FFF max p 紧力 0 F 1 计算每个螺栓允许的最大总拉力 2 1 2 2 4 1 3 20815 1 d F N 分 分 2 计算容器内液体最大压强 21 2 max max 2 8 1 20815 7434 1 2 8 4 1 12 1 82 1 a FFFF FN D Fp pMP 分 分 分 分 3 02 2 208150 5 7434 17098 1 b bm C FFF CC N 分 分 三 下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系 轴承正安装 面对面 已知两个轴承的径向载荷分别为 2000N 4000N 轴 1R F 2R F 上作用的轴向外加载荷 1000N 轴承内部附加轴向力的计算为 0 7 当轴承的轴向载荷与径向载荷之比 e 时 X F S F S F R F A R F F X 0 41 Y 0 87 当 e X 1 Y 0 e 0 68 载荷系数fp 1 0 试计算 A R F F 1 两个轴承的轴向载荷 FA1 FA2 2 两个轴承的当量动载荷 P1 P2 解 1 11 22 12 0 70 7 20001400 1 0 70 7 40002800 1 1400 10002400 1 SR SR SXS FFN FFN FFF 分 分 分 轴承 1 为压紧端 轴承 2 为放松端 1 分 2 分 1 22 2800 10001800 2800 A AS FN FFN 2 1 11 1 11111 2 22 2 1800 0 90 68 0 41 0 87 1 2000 2000 0 41 0 87 18002386 1 2800 0 70 68 0 41 0 87 1 4000 A R pRA A R F eXY F PfX FY FN F eXY F 分 分 22222 4000 0 41 0 87 28004076 1 FRA PfX FY FN 分 分 四 某轴用一对同型号角接触球轴承支承 受力情况如图所示 已知 内部轴向力 0 68 e 0 68 当 e 时 S F R F R A F F X 1 Y 0 当 e 时 X 0 41 Y 0 87 问哪个轴承的寿命低 R A F F 解 解 1 N 1 5 分 11 68 0 Rs FF 2720400068 0 N 1 5 分 22 68 0 Rs FF 1700250068 0 2 N N 26009001700 2 xs FF2720 1 s F 故 N 3 分 1A F2720 1 s F N N1 xs FF1700 2 s F 故 N 3 分 2A F1820 1 xs FF 则 X 1 Y 0 e F F R A 68 0 4000 2720 1 1 则 4000 N 2720040001 1111P1 PARP fFYFXfF P f 3 分 e 则 X 0 41 Y 0 87 728 0 2500 1820 2 2 R A F F 则 182087 0 250041 0 2222P2 PARP fFYFXfF N 3 分 P f3500 由于 故轴承 1 的寿命短 P1 F P2 F 五 五 如图所示的螺栓组联接 已知外载荷 F 5KN 各有关几何尺寸如图所示 试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷 Fsmax 解 解 1 将 F 向螺栓组形心平移 同时得转矩 T T 500 F 5 105 500 2 5 106 N 4 分 160 160 500 F F 在 F 作用下 各螺栓所受横向力为 Fs1 N 3 分1250 4 105 3 z F 在 T 作用下 各螺栓所受横向力也相等 为 N 4 分 22 6 2 2 80804 105 2 44 F r T r rT s 3 5524 显然 1 2 两螺栓所受的横向力最大 为 cos2 21 2 2 2 1maxsssss FFFFF 135cos 3 552412502 3 55241250 22 N 4 分 6469 螺纹连接计算题螺纹连接计算题 13 2 起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接 起重钢索拉力 FQ 50 KN 卷简直径 D 400 mm 8 个螺柱均匀分布在直径 D0 500mm 的 圆周上 螺栓性能等级 4 6 级 接合面摩擦因子 f 0 12 可靠度系数 kf 1 2 试确定双头螺柱的直径 13 2 解 1 确定螺栓所需的预紧力 NkN fzD DFk fzD DFk fzr Tk F QfQff 5000050 500812 0 400502 1 2 2 00 0 2 确定螺栓的许用应力 由表 13 5 P347 得 2 min 240mmN S 由表 13 7 P348 得 S 2 不控制预紧力 静载 碳钢 M16 M30 2 min 120 2 240 mmN S S 3 确定螺栓直径 mm F d26 26 120 500002 52 5 0 1 由机械设计手册得 取 M30 的螺栓 其 d1 27 835 mm p 2 mm 13 3 图示气缸盖连接中 已知气缸内压力 p 在 0 2 Mpa 之间变化 气缸内径 D 500 mm 螺栓分布在直径 D0 650 mm 的圆周上 为保证气密性要求 剩余预紧力 F Q 1 8F0 试设计此螺栓组连接 13 3 解 一 计算螺栓受力 取螺栓组个数为 20 个 1 汽缸盖所受合力 FQ T N pD FQ08 392699 4 2500 4 22 2 单个螺栓所受最大工作载荷 Fmax N z F F Q 95 19634 20 08 392699 max 3 剩余预紧力 F0 NFF92 3534295 196348 18 1 max0 4 螺栓所受最大拉力 F F Fmax F0 19634 95 35342 92 54977 87 N 5 相对刚度系数 由表 13 9 P351 得 3 0 21 1 CC C 6 预紧力 F0 机电专业机械设计复习重点机电专业机械设计复习重点 1 滚动轴承由哪些零件组成 各零件起何作用 滚动轴承的组成 外圈 内圈 滚动体 保持架 内圈 支撑轴 外圈 支撑零件或轴系 滚动体 滑动 滚动 保持架 将滚动体分开 2 滚动轴承基本代号代表什么含义 代号 61210 的含义是什么 3 滚动轴承的失效形式有哪些 疲劳点蚀 塑性变形 磨损 胶合 轴承元件破裂 4 何谓滚动轴承的寿命 轴承在一定转速下 其中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为 5 何谓滚动轴承的可靠度 一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比 6 何谓滚动轴承的基本额定寿命 基本额定寿命 一组同一型号轴承 在同一运转条件下 其可靠度 R 为 90 时 能达到或超过的寿命 L Lh 7 何谓滚动轴承的基本额定动载荷 定义 当一套轴承运转达到一百万 106 转时 轴 承所能承受的载荷 C 8 何谓滚动轴承的当量动载荷 含义 当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响 经换算后的假想载荷 9 滚动轴承寿命计算 10 滚动轴承内外圈的配合的一般原则是什么 内圈 基孔制 外圈 基轴制 第 10 章 联轴器 离合器 制动器 1 联轴器 离合器 制动器的作用是什么 联轴器 作用 主要用于将两根轴连接在一起 使它们一起旋 转 并传递扭矩 也可用作安全装置 离合器 作用 在机器运转过程中 使两轴随时接合或分离 用来操纵机器传动的断续 以便进行变速或换向 制 动 器 作用 降低机械运转速度或停止运转的装置 2 联轴器 离合器的 异同 第 11 章 轴 1 轴的作用如何 功用 用来支撑旋转的机械零件 如齿轮 带轮 链轮 凸轮等 2 轴的类型有哪些 承受载荷有何区别 转轴 既传递转矩 T 又承受弯矩 M 如 减速器中的轴 传动轴 只受转矩 不受弯矩 汽车下的传动轴 心轴 只承受弯矩 6 为什么直轴要设计成阶梯状 按轴所受的扭矩估算轴径 作为轴的最小轴径 dmin 有配合要求的轴段 应尽量采用标准直径 安装标准件的轴径 应满足装配尺寸要求 有配合要求的零件要便于装拆 8 用什么方法可实现轴上零件的准确定位 定位方法 轴肩 套筒 圆螺母 挡圈 轴承端盖 9 用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定 零件的轴向定位由轴肩或套筒来实现 轴向固定由轴肩 套筒 螺母或轴端挡圈来实现 周向固定大多采用键 花键 或过盈配合等联接形式来实现 10 轴端零件可用什么方法固定 装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈固定 11 轴肩尺寸与轴上零件的倒角与圆角参数有何关系 r C1 或 r R 12 轴向力较小时 常用哪些方式固定轴上零件 轴向力较小时 可采弹性挡圈或紧定螺钉来实现 13 零件的周向固定可采用哪些方式来实现 周向固定大多采用键 花键 或过盈配合等联接形式来实现 第 12 章 轴毂连接 普通平键的工作原理 类型 尺寸的选择 第 13 章 联 接 1 螺纹联接的主要类型 特点及应用 螺栓连接 螺钉连接 双头螺柱连接 紧定螺钉连接 2 螺纹的防松 防松 防止螺旋副相对转动 1 利用附加摩擦力防松 2 采用专门防松元件防松 3 其它