机械设计部分题库内容

1、百度文库让每个人平等地捉升口我 一填空 1、计算载荷二载荷系数X名义载荷。 2、螺栓性能等级为，则螺栓的强度极限为型MPa。 3、螺栓性能等级为，则螺栓的屈服强度为640 MPa0 4、齿轮传动中，主动轮齿而相对滑动速度方向vs指向节线，所以Ff背离肖线，塑变后在 齿面节线处产生凹槽。 5、齿轮传动中，从动轮vs背离节线，Ff指向节线，塑变后在齿而节线处形成泌。 6、带传动的失效形式：打滑和疲劳破坏。 7、带传动的最佳工作速度为：卩=。 V3 Pc、n： B、P、m； C、P、n： D、Pc、n： 29、当轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，应该旋转的轴承的类型是（B）. A、角接触球轴承或向心

2、球轴承；B、角接触球轴承或圆锥滚子轴承：C、推力轴承或圆锥滚 子轴承；D、向心球轴承 30、点接触的轴承，英滚动体承受的最大载荷为（C）。 A、込 ：B、 Z : C、Z : 三、简答 1、机械零件材料的选用原则 答：1 ）载荷、应力的大小和性质： 2）零件的工作情况 3 ）零件的尺寸及重疑 4 ）零件结构的复杂程度及材料的加工可能性： 5）材料的经济性； 2、提髙机械零件疲劳强度的措施 答：1）尽可能降低零件上应力集中的影响： 2）选用疲劳强度髙的材料和规左能够提髙材料疲劳强度的热处理方法和强化工艺： 3）提高零件的表而质量： 4）尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。 3、提

3、髙螺纹连接强度的措施 答：1）降低彫响螺纹疲劳强度的应力幅： 2）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象： 3）减小应力集中的影响： 4）采用合理的制作工艺方法： 4、什么是带传动中的弹性滑动 答：传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形。在小带轮上，带的拉力从紧边拉力F1逐渐 降低到松边的拉力F2,带的变形量逐渐减小，因此带相对于小带轮向后退缩，使得带的速 度低于小带轮的线速度VI：在大袋轮上，带的拉力从松边拉力F2逐渐上升为紧边拉力F1, 带的弹性变形量逐渐增加，带相对于大带轮向前伸长，使得带的速度髙于大袋轮的线速度 V2这种由于带的弹性变形量而引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。 5、

4、链传动的失效形式 1）链条的疲劳破坏： 2）链条较链的磨损： 3）链条较链的胶合： 4）链条的静力破坏； 6、螺栓的主要失效形式有哪些？经常发生在哪些部位？ 答： 静载荷作用下螺栓的失效形式多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷作用 下螺栓 的失效形式多为栓杆部分的疲劳断裂。 失效的位置发生在从传力算起第一圈旋合螺纹处，光杆与螺纹部分交接处, 螺栓头与杆交接处。如果螺纹精度低或联接时常装拆，很可能发生滑扣现象。 7、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

5、； 4）最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触。 8、试分析张紧力人对带传动正反两方面的影响。 8 百度文库让每个人平等地捉升口我 改进轴的结构以减小应力集中的影响；4）改进轴的表而质量以提髙轴的疲劳强度。 15 ）齿轮的接触疲劳强度计算通常以节点为计算点的原因。 答：；由于1 ）节点处一般仅一对齿啮合,承载较大。2）点蚀往往在节线附近的齿根 表面出现。所以齿轮的接触疲劳强度计算通常以节点为计算点。 四、计算题 1、有一受到预紧力F和轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接，已知预紧力F二1500N, 螺栓的刚度G与连接件的刚度G相等，轴向工作载荷F二1000,试计算该螺栓所 受的总拉力Fo?剩余预紧

6、力F?在预紧力F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、如图所示为夹紧连接采用两个普通螺栓，已知连接柄端受力FR二300N,连接柄 长1二400mm,轴的直径d二65mm,夹紧结合面摩擦因素fr可黑性系数Kfr螺栓 材料的许用拉伸应力o =180Mpa,试计算螺栓的小径dl的计算值。 3. （20分）压盖与座体沿圆周方向采用8个M16螺栓组均布联结，若已知螺栓危 险截面直径.=16mm,螺栓材料许用拉应力0 = 12OMPa,压盖上受到7=36KN 的拉力, c 230KX,六皿进行下面计算: 16 （1）求螺栓的工作载荷与总拉力以及被联接件的

7、剩余顶紧力； （2）校核螺栓的强度是否足够； （3）按比例画出螺栓与被联接件的受力变形图，并在图上标出习、乞、F、 F、F。 解： （1）螺栓所受轴向工作载荷为: 尸=空=竺= 4.5KN z 8 螺栓所受总拉力凡为： 你=匸 + 一 F = 30+0.8x4.5 = 33.6 输送带的松边拉应力6； 输送带的离心应力务； 输送带的最大应力bm 0 解：小带轮的包角：分即-岁“。七0。-冒X6Z7。 有效拉力:尸=12竺=10()()字2 =6000 N v2 输送带的紧边拉力: O.21x|7(xJi_ 型亠二2.5宀 ()-B7()x而 _ 1 5 =勺=B21329 = 67614600

8、 Pa = MPa A 1Ox1O3x2OOx1O3 输送带的松边拉力 6=且=竺兰? = 3766450 N= MPa A 10 x10 x 200 x10-3 输送带的离心应力 2.5 1 Ox 103x 200 x10 丁 x3? = 11250 Pa = MPa 输送带的最大应力bm = E- = 300 x 12/2 （400+12）/2 MPa % = 6+%= + = MPa 8、单根V带传动的张紧力Fo=354 N,主动带轮（小轮）的基准直径心二160mm,转速 nl=1500r/min,小带轮包角a二150 , V带与带轮间当量摩擦系数fv二，求（1） V 带紧边松边的拉力E

9、.F： （2） V带能传递的最大圆周力玖和最大功率f” （3）定 性画出带的应力分布图。 3、单根V带传动的张紧力Fo=354 N,主动带轮（小轮）的基准直径心二160mm, 转速nl=1500r/min,小带轮包角a =150 , V带与带轮间当量摩擦系数fv二，求 （1）V带紧边、松边的拉力F1,F2； （2） V带能传递的最大圆周力Fee和最大功 率 Pec； 9、V带传动传递的功率P二,带速v二10m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1二2F2, 试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F。 10、（20分）图示为一齿轮轴用两个角接触球轴承支承。已知齿轮所受轴向力： 為=6200N；心

10、2 =5600N，两轴承的径向力为：= 4500/V ； Fr2 =3000；, 载荷性质系数几=。试计算两个轴承的当量动载荷。 注：*内部轴向力Fs=eFe=. *当冬0 时，X=l, Y=0；当时，X=, Y =。 解：(1) FvI =036耳=036x4500(N) = 1620(N)2 分 心2 =036耳2 =036x3000(N) = 1080(N) 2 分 (2) +Fai-Fa2 = 1620+6200-5600= 2220(AT) Fy2 = 1080(/V) 左端是松端，右端是紧端 故巧2=+心一心=2220(“)3分 巧i= =162(X23 分 (3) 故 xt =1

11、 , Yl =0 Fpi =/p(X|F川+K代) = 1.2x(1x4500+0 x1620) = 5400 (N)4 分 2220 3000 = 0.74e X2 =0.41 t Y2 =0.87 Fp2 = fP(X2Fr2Y2Fa2) = .2x(0.41 x30004-0.87x2220) = 3793.68 (N) 11、图示为斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动装置，已知：蜗杆的螺旋方向为右旋，起转 动方向吐如图，要求： （1）欲使中间轴（II轴）所受的轴向力最小，决定蜗轮及斜齿轮1、2的轮齿 螺旋线方向及各轮转向。 （2 ）画出斜齿轮2及蜗杆上各力（Ft、Fr . Fa ）的方向。 12、图

12、示为一手动绞车，按图示方向转动蜗杆提升重物G。要求： （1）在图上画出蜗杆的螺旋线方向及用文字说明蜗轮的螺旋线方向； （2）在图上啮合点处画出各力的方向（Ft、Fr、Fa）； （3）若蜗杆自锁，反转手柄使重物G下降时，请说明蜗轮上各作用力方向的变 化情况； （4）若已知：蜗杆头数zl=2,直径系数q二8,蜗轮齿数z2二60,沪8呃 计算蜗 杆、蜗轮的分度圆直径dl, d2及传动的中心距茲 手柄 G 百度文咋让毎个人平竽地捉升门我 18 2.(1)齿轮2应为右旋，齿轮1应为左旋； 齿轮2转向即nD 齿轮1转向与相反； (2)见图Q 7.3(2)答图 3(1)蜗杆、蜗轮的螺旋线方向均为右旋。 题7

13、.3答图 (2) 见图。 (3) 蝎轮上各作用力方向不变。 (4) d = 8 x 8 = 64mm d2 = mZ2 = 8 x 60 = 480mm a=空(必 + d2) s (64 + 480) = 272mm 四、分析题(共1小题，共计15分) 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式锥齿轮所组成的传动系统。已知 动力山轴I输入，转动方向如图示，为使轴II和轴III的轴向力尽可能小，试确 定减速器中各斜齿轮的轮齿旋向，并画岀各对齿轮在啮合处的受力方向。 解： 各斜齿轮的轮齿旋向如图(小Z3右旋；左旋：J左旋；Z （旋向：*4=6） 各齿轮在啮合处的受力如图示。 （力：*18=9） 图（

14、a） 2 图（b） 四.分析题（共1小题，共计15分） 图示为手动起重装置，提升重物G时蜗杆的转动方向如图示。试分析： 1）蜗杆及蜗轮轮齿的螺旋线方向（文字说明并另画侧视图标明）； 2）在图上画出蜗轮轮齿所受的三个分力（人2、巧2、FJ的方向。 解： （1）蜗杆及蜗轮轮齿的螺旋线方向均为左旋、如图所示。 百度文库让每个人平等地捉升口我 （2）蜗轮轮齿所受三个分力（斥2、F池、巴2）如图所示。 3. （16分）一向心滑动轴承，受径向载荷18000No轴颈直径150mm轴承宽度 120mm, 包角180 ,轴转速1500r/min,入口油温35 C,润滑油采用全损耗系统用油 L-AN10,轴承直径

15、间隙为，轴颈和轴瓦表面粗糙度Rz分别为“和计算该 轴承是否可获得液体动压润滑？ （油动力粘度卩=lOxlO-6!2 /s , p = 860kg/nf ） 表126有限宽轴承的承教系数c. X B/d 0.3 0.4 0.5 0.6 0.65 0.7 75 0. 80 0. 85 0.90 0. 925 0.95 0. 975 :0.99 承戟就系数C, 0.3 0. 0522 0. 0826 0. 128 0. 203 0. 259 0. 347 0 475 0.699 1. 122 2. 074 3.352 1 5. 73 15. 15 50. 52 0.4 0. 0893 0. 141

16、0.216 0. 339 0. 431 0. 573 0 776 1.079 1.775 3 195 5.055 & 393 21.00 65. 26 0.5 0. 133 0. 209 0. 317 0. 493 0. 622 0.819 1 098 (.572 2.428 4. 261 6.615 10. 706 25.62 75. 86 0.6 0. 182 0. 283 0. 427 0. 655 0.819 1.070 1 418 2.001 3.036 5.214 7.956 12.64 29. 17 83.21 0.7 0. 234 0. 361 0. 538 0. 816 1.

17、014 1.312 1 720 2. 399 3.580 6. 029 9. 072 14. 14 31.88 88.90 0.8 0. 287 0.439 0. 647 0. 972 1. 199 1.538 1 965 2. 754 4. ()53 6. 721 9. 992 15.37 33.99 92. 89 0.9 0.339 0.515 0. 754 I. 118 1.371 1.745 2 248 3.067 4.459 7. 294 10. 753 16.37 35.66 96. 35 1.0 0. 391 0. 589 0. 853 1.253 1.528 1.929 2 469 3.372 4. 808 7. 772 11.38 17. 18 37.00 98. 95