互换性题库及答案

精品文档 1欢迎下载 机械设计题库和答案 一 填空题 每空 1 分共 24 分 1 螺纹的公称直径是指螺纹的 大 径 螺纹的升 角是指螺纹 中 径处的升角 螺旋的自锁条件为 v 2 三角形螺纹的牙型角 60 度 适用于 联接 而梯形螺纹的牙型角 30 度 适用于 传动 3 螺纹联接防松 按其防松原理可分为 摩擦 防 松 机械 防松和 永久 防松 4 选择普通平键时 键的截面尺寸 b h 是根据 轴径 d 查标准来确定的 普通平键的工作面是 侧 面 5 带传动的传动比不宜过大 若传动比过大将使 包角变大 从而使带的有效拉力值减小 6 链传 动瞬时传动比是 变量 其平均传动比是常数 7 在变速齿轮传动中 若大 小齿轮材料相同 精品文档 2欢迎下载 但硬度不同 则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 相同 材料的许用接触应力 不同 工作中产 生的齿根弯曲应力 不同 材料的许用弯曲应力 不同 8 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 节点 处的 接触应力为计算依据 其载荷由一对轮齿承担 9 对非液体摩擦滑动轴承 为防止轴承过度磨损 应校核 p 轴承平均压力 为防止轴承温升过高 产生胶合 应校核 pv 材料的值 10 挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 无弹性 元件 挠性联轴器和 有弹性元件挠性联轴器两大 类 二 单项选择题 每选项 1 分 共 10 分 1 采用螺纹联接时 若被联接件之 厚度较大 且材料较软 强度较低 需要经常装拆 则一般宜 采用 B A 螺栓联接 B 双头螺柱联接 C 螺钉 联接 2 螺纹副在摩擦系数一定时 螺纹的牙型角越 精品文档 3欢迎下载 大 则 D A 当量摩擦系数越小 自锁性能越好 B 当量摩擦系数越小 自锁性能越差 C 当量摩擦系数越大 自锁性能越差 D 当量摩擦系数越大 自锁性能越好 3 当键联接强度不足时可采用双键 使用两 个平键时要求键 D 布置 1 分 A 在同 直线上 B 相隔 900 C 相隔 1200 D 相隔 1800 4 普通平键联接强度校核的内容主要是 A A 校核键侧面的挤压强度 B 校核键的剪切强 度 C AB 两者均需校核 D 校核磨损 5 选取 V 带型号 主要取决于 D A 带的线速度 B 带的紧边拉力 C 带的有效拉力 D 带传递的功率和小带轮 转速 6 为了限制链传动的动载荷 在节距 p 和小链 轮齿数 z1一定时 应该限制 A 精品文档 4欢迎下载 A 小链轮的转速 n1 B 传动的功率 P C 传递的圆周力 7 圆柱齿轮传动 当齿轮直径不变 而减小 模数时 可以 D A 提高轮齿的弯曲强度 B 提高轮齿的接 触强度 C 提高轮齿的静强度 D 改善传动的平稳 性 8 当转速较低 同时受径向载荷和轴向载荷 要求便于安装时 宜选用 B A 深沟球轴承 B 圆锥滚子轴承 C 角 接触球轴承 9 温度升高时 润滑油的粘度 C A 随之升高 B 保持不变 C 随之降低 D 可能升高也可能降低 10 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d 6mm 旋绕比 C 5 则它的内径 D1等于 B A 30mm B 24mm C 36mm D 40mm 精品文档 5欢迎下载 三 计算题 38 分 1 15 分 图 3 1 示螺栓联接中 采用两个 M20 的普通螺栓 其许用拉应力 l60N mm2 联接 件接合面间摩擦系数 f 0 20 防滑系数 Ks 1 2 计算该联接件允许传递的静载荷 F M20 的螺栓 d1 17 294mm 10 分 1 螺栓预紧后 接合面所产生的最大摩擦力必须 大于或等于横向载荷 假设各螺栓所需预紧力均为 F0 则由平衡条件 可得 4 分 0S f F Z iKF A A AA 0 S KF F f Z i A A A 螺栓危险截面的强度条件为于是得 4 0 2 1 4 1 3 F d 分 精品文档 6欢迎下载 5 分 图 3 1 2 13 分 如图 3 2 所示某电梯传动装置中采 用蜗杆传动 电机功 率 P 10kW 转速 n1 970r min 蜗杆 传动参数 z1 2 z2 60 直径 系数 q 8 总效率 0 8 m 8 右旋蜗杆 试计算 14 分 1 电梯上升时 标出电机转向 2 标出蜗杆所受各力的方向 3 计算蜗轮所受各力大小 2 13 分 解 1 电机转向箭头 图 3 2 精品文档 7欢迎下载 向上 1 分 2 蜗杆受各力方向如图 3 分 3 分 3 分 Fr2 Ft2 tan 9845tan20 3583N 3 分 3 根据工作条件 决定在某传动轴上安装一对角 Fa2 1 2 2 22 98454 30 0 8 9845 8 60 t Ti FN mz 精品文档 8欢迎下载 接触向心球轴承 如图所示 已知两个轴承受到的 径向载荷分别为 Fr1 1650N 和 Fr2 3500N 外加轴 向力 Fae 1020N 1 若派生轴向力 Fd 0 7Fr 试计算两个轴承实际受到的轴向载荷 Fa1和 Fa2 图 3 3 3 14 分 解 Fd1 0 7Fr1 0 7 1650 1155N 2 分 方向向右 Fd2 0 7Fr2 0 7 3500 2450N 2 分 方向向左 Fd1 十 Fae 1155 十 1020 2175 Fd2 故轴承 1 为压紧端 轴承 2 为放松端 Fae 精品文档 9欢迎下载 Fa1 Fd2 Fae 2450 1020N 1430 2 分 Fa2 Fd2 2450 N 2 分 3 分 3 分 4 分析题 20 分 1 10 分 如图 4 1 传动系统 要求轴 上的 轴向力抵消一部分 试确定 1 蜗轮 6 的转向 2 斜齿轮 3 4 和蜗杆 5 蜗轮 6 的旋向 3 分别画出蜗杆 5 蜗轮 6 啮合点的受力方向 图 4 1 精品文档 10欢迎下载 3 分 四 分析题 26 分 1 12 分 1 蜗轮 6 的转 向为逆时针方向 2 分 2 齿轮 3 左旋 齿轮 4 右 旋 蜗杆 5 右旋 蜗轮 6 右旋 4 分 3 蜗杆 5 啮合点受力方向 如图 a 蜗轮 6 啮合点受力方向如图 b 6 分 精品文档 11欢迎下载 2 14 分 解 画出的正确结构图如图 轴的右端面应缩到联轴器端面内 1 2mm 轴端挡 圈压到联轴器端面上 与轴端面留有间隙 联轴器与透盖不能接触 联轴器应右移 联轴器与轴配合直径应小一点 形成轴肩定位 联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线 上 键与毂孔键槽底面间应有间隙 右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触 与轴肩 端面应有间隙 所以套筒内轴颈右端面应左移 1 2mm 与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短 1 2mm 轴颈右端面缩进去 左轴承内圈不能被轴环全挡住 轴环左部轴径减 小至内圈厚度的 2 3 左右 透盖和闷盖外圆外 侧应倒角 与箱体间均应有调整垫片 轴的左端 伸出轴承内圈过长 应缩短一点 一 填空题 每空 1 分共 31 分 精品文档 12欢迎下载 1 当一零件受脉动循环变应力时 则其平均应力 是其最大应力的 50 2 三角形螺纹的牙型角 60 度 适用于 联 接 而梯形螺纹的牙型角 30 度 适用于 传动 3 螺纹连接防松 按其防松原理可分为 摩擦 防松 机械防松和 永久 防松 4 带传动在工作过程中 带内所受的应力有 松紧 边拉力产生的拉应力 和 离心拉应 力 最大应力发生在 弯曲应力 5 链传动设计时 链条节数应选 偶 数 奇数 偶数 链轮齿数应选 奇 数 速度较高时 链节 距应选 小 些 6 根据齿轮设计准则 软齿面闭式齿轮传动一般 按 接触强度 设计 按 弯曲强度 校核 硬 齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计 按 接触强度 校核 7 在变速齿轮传动中 若大 小齿轮材料相同 精品文档 13欢迎下载 但硬度不同 则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 相同 材料的许用接触应力 不同 工作中产生 的齿根弯曲应力 不同 材料的许用弯曲应力 不 同 8 蜗杆传动的总效率包括啮合效率 轴承效率 1 2 效率和 搅油效率 3 效率 其中啮合效率 1 tany tan y a 影响蜗杆传动总效 率的主要因素是 啮合 效率 9 轴按受载荷的性质不同 分为 转轴 心 轴 传动轴 10 滚动轴承接触角越大 承受 轴向 载荷的能 力也越大 二 单项选择题 每选项 1 分 共 11 分 1 循环特性 r 1 的变应力是 A 应力 A 对称循环变 B 脉动循环变 C 非对称循 环变 D 静 2 在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中 为提高 螺栓的疲劳强度 可采取的措施是 B A 增大螺栓刚度 Cb 减小被连接件刚度 Cm 精品文档 14欢迎下载 B 减小 Cb 增大 Cm C 增大 Cb 和 Cm D 减小 Cb 和 Cm 3 在螺栓连接设计中 若被连接件为铸件 则往 往在螺栓孔处做沉头座孔 其目的是 A A 避免螺栓受附加弯曲应力作用 B 便于安 装 C 为安置防松装置 4 选取 V 带型号 主要取决于 D A 带的线速度 B 带的紧边拉力 c 带的有效拉力 D 带传递的功率和小带轮转 速 5 对于标准齿轮传动 影响齿形系数 Y 的主要几 F 何参数是 C A 齿轮的模数 B 齿轮的压力角 C 齿轮的齿数 D 齿轮的顶隙系数 6 一斜齿圆柱齿轮传动 已知法向模数 Mn 4mm 齿数 Z1 20 螺旋角 14032 2 齿宽 b1 80 b2 75mm 则该传动的齿宽系数 d等于 D 精品文档 15欢迎下载 A 0 852 B O 88 C 0 8 D 0 907 7 同一工作条件 若不改变轴的结构和尺寸 仅 将轴的材料由碳钢改为合金钢 可以提高轴的 A 而不能提高轴的 B A 强度 B 刚度 8 当转速较低 同时受径向载荷和轴向载荷 要 求便于安装时 宜选用 B A 深沟球轴承 B 圆锥滚子轴承 C 角 接触球轴承 9 滑动轴承计算中限制 pv 值是考虑限制轴承的 B A 磨损 B 发热 C 胶合 D 塑性 变形 10 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d 6mm 旋绕比 C 5 则 它的内径 D1等于 B A 30mm B 24mm C 36mm D 40mm 三 计算题 38 分 1 15 分 有一受预紧力 F0和轴向工作载荷作 精品文档 16欢迎下载 用的紧螺栓连接 已知预紧力 F0 1000 N 螺栓的 刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm 相等 轴向工作载荷 F 1000N 试计算该螺栓所受的总拉力 F2 剩余预 紧力 F1 在预紧力 F0不变的条件下 若保证被连 接件间不出现缝隙 该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少 2 13 分 如图 3 2 所示的手摇起重绞车采用蜗杆 传动 巳知模数 m 8mm 蜗杆头数 z1 1 蜗杆分 度圆直径 d1 80mm 蜗轮齿数 z2 40 卷筒直径 D 200mm 蜗杆与蜗 轮间的当量摩擦系数 fV 0 03 轴承和卷 简中的摩擦损失等于 6 问 1 欲使重物 W 上升 1m 手柄应转多 精品文档 17欢迎下载 少转 并在图上标出手柄的转动方向 2 若重物 W 5000N 手摇手柄时施加的力 F 100N 手柄转臂的长度 L 应是多少 3 10 分 某轴系部件采用一对 7208AC 滚动 轴承支承 如图 3 3 所示 己知作用于轴承上的径 向载荷 Fr1 1000N Fr2 2060N 作用于轴上的轴 向载 荷 图 3 2 精品文档 18欢迎下载 FA 880 N 轴承内部轴向力 Fd与径向载荷 Fr的关系 为 Fd 0 68Fr 试求轴承轴向载荷 Fa1和 Fa2 图 3 3 四 分析题 20 分 1 10 分 如图 4 1 为圆柱齿轮 蜗杆传动 已 精品文档 19欢迎下载 知斜齿轮 1 的转动方向和斜齿轮 2 的轮齿旋向 1 在图中啮合处标出齿轮 1 和齿轮 2 所受轴 向力 Fa1和 Fa2的方向 2 为使蜗杆轴上的齿轮 2 与蜗杆 3 所产生的 轴向力相互抵消一部分 试确定并标出蜗杆 3 轮齿 的螺旋线方向 并指出蜗轮 4 轮齿的螺旋线方向及 其转动方向 3 在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的 方向 图 4 1 精品文档 20欢迎下载 2 10 分 指出图 4 2 中的结构错误 在有错处 画 编号 并分析错误原因 并在轴心线下侧画 出其正确结构图 答案答案 一 填空题 每空 1 分共 31 分 1 50 2 600 联接 300 传动 3 摩擦 机 械 永久 4 松紧边拉力产生的拉应 力 离心拉应力 弯曲应力 5 偶 奇 小 6 接触强度 弯曲强度 弯曲强度 接触强度 7 相同 不同 不同 不同 8 轴承效率 2 搅油 效率 3 啮合效率 9 转轴 心轴 传动轴 10 轴向 二 单项选择题 每选项 1 分 共 11 分 1 A 2 B 3 A 4 D 5 C 6 D 7 A 精品文档 21欢迎下载 B 8 B 9 B 10 B 三 计算题 38 分 1 15 分 2 13 分 解 1 i z2 z1 40 设重物上升 1m 手柄应转 x 转 则 5 分 手柄的转动方向 示于图中 3 分 5 分 F2 F0 5 分 F1 F0 F1 F2 0 F1 F1 F2 F0 5 分 精品文档 22欢迎下载 总效率 2 分 L3 分 3 10 分 解 7208C 轴承的 150 内部轴向 力 Fd 0 4Fr Fd1 0 4Fr1 0 4 1000 400N 2 分 方向如解所示向左 Fd2 0 4Fr2 0 4 2 060 824N 2 分 方向如图所示向 右 Fd2十 FA 824 十 880 1704 Fd1 故轴承 1 为压紧端 轴承 2 为放松端 2 精品文档 23欢迎下载 Fa1 Fd2十 FA 1704N 3 分 Fa2 Fd2 824N 3 分 四 分析题 20 分 1 11 分 1 在图中啮合处齿轮 1 和齿轮 2 所受轴 向力 Fa1和 Fa2的方向如图 2 分 2 蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向 蜗轮 4 轮齿的 螺旋线方向及其转动方向如图 2 分 3 蜗杆和蜗轮所受各分力的方向 6 分 3 如下图所示为二级蜗杆传动 已知蜗杆 3 的螺旋 线方向为右旋 蜗轮 4 的转向如图所示 轴 I 为输 入轴 试求 1 轴 I 和轴 的转向 2 全部的蜗轮 蜗杆的螺旋线方向 3 蜗轮 2 和蜗杆 3 所受各分力的方向 注 要求蜗轮 2 与蜗杆 3 的轴向力方向相反 题八图 答 1 联轴器的键 1 应采用 C 型键联接 同时 键 的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线上 2 轴承端盖与轴之间应有间隙并设计密封件 精品文档 24欢迎下载 3 左边轴承轴段与轴承端盖轴段之间应设计一 个阶梯 不应为同一直径轴 以便于轴承安装 4 左轴承端盖与轴承座间应有垫片 5 左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度 6 齿轮宽度应略短于相应轴段长度 1 2mm 7 齿轮轴上的键长应短于轴段长度 8 右端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度 9 右轴承端盖与轴承座间应有垫片 5 如图所示蜗杆蜗轮 级斜齿圆柱齿轮传动 轴为输入轴 已知蜗杆 1 的转向 和蜗轮 2 的轮齿 1 n 旋向如图所示 1 在图中标出齿轮 2 4 的转向 3 分 2 为使中间轴 所受的轴向力可抵消一部分 试确定斜齿轮 3 4 的轮齿旋向 3 分 3 在图中标出齿轮 2 3 所受的圆周力 和 2t F 3t F 轴向力 的方向 4 分 2a F 3a F 1 齿轮 2 4 的如图所示 2 3 轮右旋 4 轮左旋 3 2 3 两轮的各分力方向下 图所示 Fa2 Ft2Ft3 Fa3 精品文档 25欢迎下载 一 选择题 每小题一 选择题 每小题 1 1 分 共分 共 1515 分 请将答案填分 请将答案填 入下表中 入下表中 1 平键联接中的平键截面尺寸 b h 是按 C 选 定的 A 转矩B 功率 C 轴径D 材料 2 带传动在工作时产生弹性滑动 是由于 C A 包角 1太小B 初拉力 F0太小 C 紧边与松边拉力不等D 传动过载 3 在一定转速下 要减轻滚子链传动的不均匀性 和动载荷 应该 D A 增大节距 P 和增加齿数 Z1 B 增大节距 P 和减小齿数 Z1 C 减小节距 P 和减小齿数 Z1 D 减小节距 P 和增加齿数 Z1 4 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 6208B N208 精品文档 26欢迎下载 C 30208D 51208 5 在下列四种类型的联轴器中 能补偿两轴的相 对位移以及可以缓和冲击 吸收振动的是 D A 凸缘联轴器B 齿式联轴器 C 万向联轴器D 弹性套柱销联轴器 6 带传动张紧的目的是 D A 减轻带的弹性滑动B 提高带的寿命 C 改变带的运动方向D 使带具有一定 的初拉力 7 仅受预紧力 F 作用的紧螺栓联接 其螺栓的计 算应力 ca 将拉应力增 30 的原因是 2 1 4 3 1 d F 考虑 C A 安装时可能产生的偏心载荷B 载荷可能 有波动 C 拉伸和扭转的复合作用D 螺栓材料的 机械性能不稳定 8 在一般工作条件下 齿面硬度 HBS 350 的闭式 钢制齿轮传动 通常的主要失效形式为 精品文档 27欢迎下载 B A 轮齿疲劳折断B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合D 齿面塑性变形 9 一对相啮合的圆柱齿轮的 Z2 Z1 b1 b2 其接触 应力的大小关系是 C A H1 H2 C H1 H2D 可能相等 也可能 不等 10 斜齿圆柱齿轮的法面模数 mn与端面模数 mt的 关系式 应该是 C A mn mtsin B mn mt cos C mn mtcos D mn mtcos 11 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B 靠近节线的齿顶部 分 C 齿根部分D 靠近节线的齿根部 分 12 在下列四种型号的滚动轴承中 精品文档 28欢迎下载 必须成对使用 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 圆柱滚子轴承 13 联接螺纹主要要求 效率高 平稳性好 自锁性好 加工 方便 14 带传动的主要失效形式是 弹性滑动 冲击载荷下传动带拉断 磨 损 打滑和疲劳破坏 15 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的 失效形式是 轮齿折断 齿面疲劳点蚀 齿面胶合 齿面磨损 16 某厂运输带由转速 1440r min 的电动机通过 三套减速装置来驱动 其中 a 双级直齿圆柱齿轮减速器 b 滚子链传动 c V 带传动 这三套减速装置的排列次序宜采用 精品文档 29欢迎下载 电动机 a b c 运输带 电动机 b a c 运输带 电动机 c a b 运输带 电动机 b c a 运输带 17 选择平键的剖面尺寸 b h 是根据 轴的直径 传递的扭矩 轴的转速 轮毂长度 18 斜齿圆柱齿轮传动 螺旋角取得越大 则传动 的平稳性 越低 越高 没有影 响 19 在轴的结构设计中 轴的最小直径是按 来初步确定的 扭转强度 弯曲强度 轴段的长度 轴段上零件的孔径 20 直轴按其载荷性质可分为三种 只承受弯矩 而不承受转矩的称 心 轴 既承受弯矩又承受 转矩的称 转 轴 精品文档 30欢迎下载 二 填空题二 填空题 1 带传动中 若主动轮圆周速度为 1 从动轮圆 周速度为 2 带的线速度为 则三者关系是 1 2 2 蜗杆传动除了作强度计算外 还须作 热平衡计 算 其根本目的在于防止胶合 3 齿轮传动时 两轮轮齿的 齿面接触 应力相等 而两轮轮齿的 齿根弯曲 应力不相等 4 在设计 V 带传动时 V 带的型号是根据 小带轮 转速 n1 和 计算功率 Pc 选取的 5 链传动中的节距越大 链条中各零件尺寸 越 大 链传动的运动不均匀性 越大 三 简答题 每小题三 简答题 每小题 5 5 分 共分 共 1010 分 分 1 有一由 V 带传动 链传动和齿轮传动组成的减 速传动装置 试合理确定其传动布置顺序 并说明 其原因 答 V 带传动 齿轮传动 链传动 V 带传动在高速级可使有效拉力小 并且可以缓冲 精品文档 31欢迎下载 吸振 链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小 四 分析题 每小题四 分析题 每小题 1010 分 共分 共 2020 分 分 1 下图所示蜗轮蜗杆 斜齿圆柱齿轮传动组成的 传动装置 蜗杆为主动件 若蜗杆 1 的转动方向如 图中n1所示 蜗杆齿的螺旋线方向为右旋 试分析 1 为使中间轴 I 所受的轴向力能抵消一部分 确定蜗轮 2 斜齿轮 3 和斜齿轮 4 的轮齿旋向 2 在图中画出蜗轮 2 的圆周力 Ft2 径向力 Fr2 和轴向力 Fa2 以及斜齿轮 3 的圆周力 Ft3 径向力 Fr3 和轴向力 Fa3 精品文档 32欢迎下载 五 计算题 共五 计算题 共 3030 分 分 1 计算下图所示两个机构的自由度 若有复合铰 链 局部自由度和虚约束应指出 8 分 五 计算题五 计算题 1 一机械传动装置 采用一对角接触球轴承 暂 定轴承型号为 7307AC 已知轴承载荷R1 1200 N R2 2050 N FA 880 N 转速n 5000 r min 运 转中受中等冲击 预期寿命Lh 2000 h 试问所选 轴承型号是否恰当 注 70000AC 型轴承的内部 轴向力为 0 7R 对 70000AC 型轴承 e 0 68 当 A R e时 X 0 41 Y 0 87 当A R e时 X 1 Y 0 fT 1 fF 1 5 7307AC 轴承的径向额定 动载荷 C 32800 N 14 分 精品文档 33欢迎下载 解 1 先计算轴承 1 2 的轴向力A1 A2 两个 70000AC 型轴承的内部轴向力为 11 22 0 70 7 1200840N 0 70 7 20501435N SR SR 因为 21 N 1720880840SFS A 所以 N1720 12 A FSAN840 11 SA 2 计算轴承 1 2 的当量动载荷 70000AC 型轴承e 0 68 而 68 0 84 0 2050 1720 68 0 7 0 1200 840 2 2 1 1 R A R A 所以 X1 0 41 Y1 0 87 X2 0 41 Y2 0 87 故 径向当量动载荷为 1 2 0 41 12000 87 8401222 8 N 0 41 20500 85 17202302 5 N P P 3 计算所需的径向额定动载荷C 因两端选择同样尺寸的轴承 而P2 P1 故应以 精品文档 34欢迎下载 轴承 2 的径向当量动载荷 P2为计算依据 N 05 291302000 10 500060 1 5 23025 1 10 60 3 1 6 3 1 6 2 2 h T P L n f Pf C 因为 C2 C 故所选 7307AC 轴承合适 2 某两端固定轴采用一对深沟球轴承 6208 已 知轴上的轴向外载荷 Fa 720 径向外载荷 Fr 2400N 对称布置 1440r min fF 1 2 fT 1 额定动载荷 C 29500 额定静载荷 C0 18000 求该对轴 承的寿命 求 1 两轴承的轴向力 A1 A2 4 分 2 两轴承的当量动 载荷 P1 P2 并指出哪个 是危险轴承 6 分 3 计算轴承的寿命 4 分 Fr 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 A R e A C0 e x y 0 0 25 0 22 2 0 0 0 4 0 24 1 8 0 0 7 0 27 0 56 1 6 精品文档 35欢迎下载 题四 图 3 解 R1 R2 1200N 1 A1 Fa A2 0 2 A C0 0 04 e 0 24 A1 R1 0 6 e X1 0 56 Y1 1 8 X2 1 Y2 0 P xR yA P1 1968 N P2 1200N P1 P2 轴承 1 危险 3 h2256 60 10 3 6 Pf Cf n L F t h 一 选择题 共一 选择题 共 3030 分 每小题分 每小题 2 2 分 分 1 链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小 这主要是因为 C A 链传动只用来传递较小功率 B 链速较高 在传递相同功率时圆周力小 C 链传动是啮合传动 无需大的张紧力 精品文档 36欢迎下载 D 链的质量大 离心力大 2 直齿圆柱齿轮传动 当齿轮直径不变 而减小 模数增加齿数时 则 C A 提高了轮齿的弯曲强度 B 提高了齿面的接触强度 C 降低了轮齿的弯曲强度 D 降低了齿面的接触强度 3 受中等冲击载荷 支承刚度较差 速度较高的 两轴之间宜选用 A A 弹性柱销联轴器 B 凸缘 联轴器 C 十字滑块联轴器 D 万向 联轴器 4 带传动工作时 设小带轮为主动轮 则带的最 大应力发生在带 C A 进入大带轮处 B 离开大带 轮处 C 进入小带轮处 D 离开小带 轮处 精品文档 37欢迎下载 5 有一减速器传动装置由带传动 链传动和齿轮 传动组成 其安排顺序以方案 A 为好 A 带传动 齿轮传动 链传动 B 链传动 齿轮传动 带传动 C 带传动 链传动 齿轮传动 D 链传动 带传动 齿轮传动 6 螺纹联接防松的根本问题在于 C A 增加螺纹联接的轴向力 B 增加螺 纹联接的横向力 C 防止螺纹副的相对转动 D 增加螺 纹联接的刚度 7 为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板 一般 采用的螺纹联接类型应是 A A 螺栓联接 B 双头 螺柱联接 C 螺钉联接 D 紧定 螺钉联接 8 齿面硬度 HB 350HBS 的闭式钢制齿轮传动中 主要失效形式为 B 精品文档 38欢迎下载 A 齿面磨损 B 齿面点蚀 C 齿面胶合 D 轮齿折断 9 不完全液体润滑滑动轴承 验算是为了防 pvpv 止轴承 B A 过度磨损 B 过热产生胶合 C 产生塑性变形 D 发生疲劳点蚀 10 对于温度变化不大的短轴 考虑结构简单 轴 承部件的轴向固定方式宜采用 A A 两端固定 B 两端游动 C 一端固定一端游动 D A B C 均 可以 11 在蜗杆传动设计中 除规定模数标准化外 还 规定蜗杆直径d1取标准 其目的是 B A 限制加工蜗杆的刀具数量 B 限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具 的标准化 C 为了装配方便 精品文档 39欢迎下载 D 为了提高加工精度 12 工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为 B A 转动心轴 B 转轴 C 传动轴 D 固定心轴 13 普通平键的主要失效是 A A 工作面被压溃或键被剪断 B 工 作面产生胶合破坏 C 工作面产生过度磨损 D 键被弯曲折断 14 带传动产生弹性滑动的原因是由于 D A 带不是绝对挠性体 B 带与带 轮间的摩擦系数偏低 C 带绕过带轮时产生离心力 D 带的紧 边与松边拉力不等 15 非液体摩擦滑动轴承正常工作时 其工作面的 摩擦状态是 C 精品文档 40欢迎下载 A 完全液体摩擦状态 B 干摩 擦状态 C 边界摩擦或混合摩擦状态 D 不确 定 二 标准件 二 标准件 4 4 题共题共 1212 分 每小题分 每小题 3 3 分 分 1 请按 GB T 5781 2000 标准标注出 公称直径为 16mm 长 60mm 全螺纹六角头螺栓 并按 GB T 41 2000 的标准标注出与该螺栓配合使用的不经表面处 理的普通粗牙六角螺母 螺栓 M16 60 GB T 5781 2000 螺母 M16 GB T 41 2000 2 请按 GB T 1096 2003 标准标注出 宽为 18 mm 高为 11 mm 长为 100 mm 圆头普通平键 按 GB T 119 2000 标准标注出 直径为 10 mm 长为 100 mm 直径允差为 d4 材料为 35 号钢 热处理 硬度为 HRC28 38 不经表面处理的圆柱销 键 18 100 GB T 1096 2003 销 10 100 GB T 119 2000 3 根据下面所给出的轴承代号 指出下面轴承相 精品文档 41欢迎下载 应的类型 尺寸系列 内径 公差等级和游隙组别 1 6308 C3 2 7214B 3 30213 P4 6308 C3 表示内径为 40mm 03 尺寸系列的深沟 球轴承 0 级公差 3 组游隙 7214B 表示内径为 70mm 02 尺寸系列的角接触球 轴承 接触角为 40 0 级公差 0 组游隙 30213 P4 表示内径为 65mm 02 尺寸系列的圆锥 滚子轴承 4 级公差 0 组游隙 4 根据下面所给出带 滚子链编号 指出这些零 件的公称尺寸 1 带 A 1000 GB T 11544 1997 2 链 08A 1 88 GB T1243 2006 注 此链 的节距为 0 5 英寸 1 A 1000 GB T 11544 1997 基准长度为 1000 mm 的 A 型普通 V 带 2 08A 1 88 GB T1243 2006 A 系列 节距 12 7mm 单排 88 节的滚子链 精品文档 42欢迎下载 三 问答题 三 问答题 4 4 题共题共 2020 分 每小题分 每小题 5 5 分 分 1 简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处 2 当设计链传动时 选择齿数和节距时应考虑哪 些问题 3 闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算 4 在具有稳定输入 输出功率的机器上 转轴以 定速转动 当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时 请分别将内部受的是稳态应力或交变应力的零件的 编号写入下面相应的分类中 A 机箱箱体的地脚螺栓 B 装有齿轮的旋转轴 C 轴上的齿轮 D 轴上的蜗杆 E 轴上的滚动 轴承 F 轴上的平键 G 联轴器上的螺栓 H 轴上的销 I 联轴器 J 离合器 K 输出端 的滚子链 L 输入端的 V 带 1 受稳态应力的零件是 A F G H I J 2 受交变应力的零件是 B C D E K L 3 利用摩擦工作的零件有 A E J G L 四 分析题 四 分析题 8 8 分 分 1 图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动 精品文档 43欢迎下载 系统 已知 轴为输入轴 转向如图所示 1 在下图中标出各轮转向 2 分 2 为使 2 3 两轮的轴向力方向相反 确定并在 图中标出 3 4 两轮的螺旋线方向 3 在图中分 别标出 2 3 两轮在啮合点处所受圆周力 轴向力 t F 和径向力 的方向 4 分 a F r F 1 各轴转向如图所示 2 3 轮左旋 4 轮右旋 3 2 3 两轮的各分力方向下图所示 Fa3 精品文档 44欢迎下载 Fr3 Ft3 Ft2 Fr2 Fa2 五 计算题 五 计算题 2 2 题共题共 2020 分 每小题分 每小题 1010 分 分 1 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 1 d 通螺栓 螺栓材料的许用拉应力 螺栓的 180MPa 相对刚度 按紧密性要求 剩余预紧力 0 5 bbm ccc 1 83 为螺栓的轴向工作载荷 试计算 该 1 FFF 螺栓组连接允许容器内的液体最大压强及每个螺 max p 栓连接所需的预紧力 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 精品文档 45欢迎下载 1 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 2 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 轴上作用的轴向外加 1R F 2R F 载荷 1000N 轴承内部附加轴向力的计算为 X F S F 0 7 当轴承的轴向载荷与径向载荷之比 S F R F e 时 X 0 41 Y 0 87 当 A R F F e X 1 Y 0 e 0 68 载荷系数fp A R F F 精品文档 46欢迎下载 1 0 试计算 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 1 22 2800 10001800 2800 A AS FN FFN 分 2 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 一 填空 每空一 填空 每空 1 1 分 共分 共 2020 分 分 1 在疲劳曲线上 以循环基数N0为界分为两个区 当N N0时 为 区 当N N0 时 为 区 2 刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗 精品文档 47欢迎下载 的能力 零件材料的弹性模量越小 其刚度就 越 3 润滑油的 性越好 则其产生边界 膜的能力就越强 越大 则其内 摩擦阻力就越大 4 为改善润滑油在某些方面的性能 在润滑油中 加入的各种具有独特性能的化学合成物即为 5 正是由于 现象 使带传动 的传动比不准确 带传动的主要失效形式为 和 6 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的 很大 因此导致传动的 较低 温升较高 7 链传动水平布置时 最好 边在上 在下 8 设计中 应根据被联接轴的转速 和 选择联轴器的型号 9 径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为 精品文档 48欢迎下载 而 与 之比称为偏心率 10 对于普通平键 考虑到载荷分布的不均匀性 双键联接的强度按 个键计算 二 判断题 每小题二 判断题 每小题 1 1 分 共分 共 1010 分 分 正确的划 正确的划 错误的划 错误的划 1 十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件 因此属于刚性联轴器 2 两摩擦表面的粗糙度值越小 则越容易实现液 体动力润滑 3 在计算转轴的强度时 安全系数法比当量弯矩 法更精确 4 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等 旋向相反 5 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设 计计算 确定传动的几何尺寸 然后校核齿根弯 曲疲劳强度 6 由于链传动不需要张紧力 故作用在轴上的载 精品文档 49欢迎下载 荷较小 7 正是由于过载时产生 弹性滑动 故带传动对 传动系统具有保护作用 8 楔键只能用于单向传动 双向传动时 必须采 用两个楔键 9 性能等级为 6 6 级的螺栓 其屈服点 600MPa s 10 机械零件的计算分为设计计算和校核计算 两 种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用 期限内发生失效 三 简答题 每小题三 简答题 每小题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现 象 2 对于滚动轴承的轴系固定方式 请解释什么叫 两端固定支承 3 简述形成稳定动压油膜的条件 四 四 1515 分 分 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 精品文档 50欢迎下载 0 68 e 0 68 当 e时 X 1 Y 0 S F R F R A F F 当 e时 X 0 41 Y 0 87 问哪个轴承的寿 R A F F 命低 五 五 1515 分 分 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 Fx 900N FR1 4000N FR2 2500N 1 2 精品文档 51欢迎下载 六 六 2020 分 分 设计一个标准直齿圆柱齿轮传动 传 动比i 3 2 允许传动比有不超过 5 的误差 通过强度计算已确定中心距 a 320mm 模数 m 3mm 取齿宽系数 1 试确定下列几何尺寸 d m z1 z2 d1 d2 b1 b2 模数系列 3 3 5 4 4 5 5 5 5 6 7 8 一 填空 每空一 填空 每空 1 1 分 共分 共 2020 分 分 1 在疲劳曲线上 以循环基数N0为界分为两个区 当N N0时 为 无限寿命区 区 当N N0 时 为 有限寿命区 区 2 刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗 弹性变 精品文档 52欢迎下载 形 的能力 零件材料的弹性模量越小 其刚 度就越 小 3 润滑油的 油 性越好 则其产生边界膜的 能力就越强 粘度 越大 则其内摩擦阻 力就越大 4 为改善润滑油在某些方面的性能 在润滑油中 加入的各种具有独特性能的化学合成物即为 添加剂 5 正是由于 弹性滑动 现象 使带传动的传 动比不准确 带传动的主要失效形式为 打滑 和 带的疲劳破坏 6 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的 相对滑动速 度 很大 因此导致传动的 效率 较低 温升较高 7 链传动水平布置时 最好 紧边 边在上 松边 在下 8 设计中 应根据被联接轴的转速 转矩 和 直径 选择联轴器的型号 9 径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为 精品文档 53欢迎下载 相对间隙 而 偏心距 与 半径间隙 之比称为偏心率 10 对于普通平键 考虑到载荷分布的不均匀性 双键联接的强度按 1 5 个键计算 二 判断题 每小题二 判断题 每小题 1 1 分 共分 共 1010 分 分 正确的划 正确的划 错误的划 错误的划 1 十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件 因此属于刚性联轴器 2 两摩擦表面的粗糙度值越小 则越容易实现液 体动力润滑 3 在计算转轴的强度时 安全系数法比当量弯矩 法更精确 4 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等 旋向相反 5 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设 计计算 确定传动的几何尺寸 然后校核齿根弯 曲疲劳强度 软硬之分 6 由于链传动不需要张紧力 故作用在轴上的载 精品文档 54欢迎下载 荷较小 7 正是由于过载时产生 弹性滑动 故带传动对 传动系统具有保护作用 8 楔键只能用于单向传动 双向传动时 必须采 用两个楔键 9 性能等级为 6 6 级的螺栓 其屈服点 600MPa s 10 机械零件的计算分为设计计算和校核计算 两 种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用 期限内发生失效 三 简答题 每小题三 简答题 每小题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现 象 答 因为在开式齿轮传动中 磨粒磨损的速度比产 生点蚀的速度还快 在点蚀形成之前 齿面的 材料已经被磨掉 故而一般不会出现点蚀现象 2 对于滚动轴承的轴系固定方式 请解释什么叫 精品文档 55欢迎下载 两端固定支承 答 两端固定支承即为轴上的两个轴承中 一个轴 承的固定限制轴向一个方向的串动 另一个轴 承的固定限制轴向另一个方向的串动 两个轴 承的固定共同限制轴的双向串动 3 简述形成稳定动压油膜的条件 答 1 两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形 间隙 2 两摩擦表面之间必须有充足的 具有一定粘 度的润滑油 3 两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度 四 解 四 解 1 N 11 68 0 Rs FF 2720400068 0 1 5 分 N 22 68 0 Rs FF 1700250068 0 1 5 分 2 N N 26009001700 2 xs FF2720 1 s F 故 N 1A F2720 1 s F 3 分 精品文档 56欢迎下载 N N1 xs FF1700 2 s F 故 N 2A F1820 1 xs FF 3 分 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 P f3500 3 分 由于 故轴承 1 的寿命短 P1 F P2 F 精品文档 57欢迎下载 五 解 五 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 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 22 6 2 2 80804 105 2 44 F r T r rT s 3 5524 4 分 显然 1 2 两螺栓所受的横向力最大 为 cos2 21 2 2 2 1maxsssss FFFFF 160 160 500 F T F 精品文档 58欢迎下载 135cos 3 552412502 3 55241250 22 N 6469 4 分 六 解 六 解 1 由 得 2 1 21 zzma mm a zz 32022 21 取 m 5 mm 应为标准值 2 分 则 128 5 3202 21 zz 1 2 分 112 2 3zizz 2 2 分 联立 1 2 解得 47 30 1 z53 97 2 z 取 30 1 z98 2 z 4 分 mm 150305 11 mzd 2 分 mm 490985 22 mzd 2 分 精品文档 59欢迎下载 mm 1501 1 db d 2 分 取 mm mm 150 2 bb1601015010 21 bb 4 分 注 本题主要考察 m 是否为标准值 是否满足 各参数和尺寸取值圆整是 2 1 2 1 2121 zzmdda 否合理 一 填空 每空一 填空 每空 1 1 分 共分 共 2020 分 分 1 当所受轴向载荷通过 螺栓组形心 时 螺 栓组中各螺栓承受的 轴向工作拉力 相等 2 从结构上看 带轮由 轮毂 轮辐和 轮 缘 三部分组成 3 在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中 以 节点 为计算点 把一对轮齿的啮合简化 为两个 圆柱体 相接触的模型 4 按键齿齿廓曲线的不同 花键分为 矩形 花键和 渐开线 花键 5 请写出两种螺纹联接中常用的防松方法 精品文档 60欢迎下载 双螺母等 和 防松垫圈等 6 疲劳曲线是在 应力比 一定时 表示疲劳 极限与 循环次数 之间关系的曲线 N 7 理论上为 点 接触或 线 接触的零件 在载荷作用下 接触处局部产生的应力称为接触 应力 8 开式齿轮传动的主要失效形式是 齿面的磨 粒磨损 和 断齿 9 径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强 速度 和 pv 值 不超过许用值 10 在类型上 万向联轴器属于 无弹性元件 的挠性 联轴器 凸缘联轴器属于 刚性 联轴器 二 选择填空 每空二 选择填空 每空 1 1 分 共分 共 1010 分 分 1 下列磨损中 不属于磨损基本类型的是 3 只在齿轮 滚动轴承等高副零件上经常出现 的是 2 1 粘着磨损 2 表面疲劳 磨损 精品文档 61欢迎下载 3 磨合磨损 4 磨粒磨损 2 在通过轴线的截面内 1 的齿廓为直边梯 形 在与基圆柱相切的截面内 3 的齿廓 一侧为直线 另一侧为曲线 1 阿基米德蜗杆 2 法向直廓蜗 杆