西南交大第三学期机械设计B主观题作业

1、实用文档机械设计B主观题作业三、主观题(共19道小题)15. 通常带传动松边在 上，链传动松边在下。16. 一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是齿面疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断.17. 高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是齿面胶合。18. 一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是 不相等的；小齿轮的弯曲应力与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的19. 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18 , z2=72，则这对齿轮的弯曲应力c F1大于<r F2。20. 直齿锥齿轮强度计算时，应以齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮为计算的依据。21. 对大批量生产、尺寸较大(

2、D>500 mm)、形状复杂的齿轮，设计时应选择铸造毛坯。22. 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？ 答：闭式齿轮传动主要失效形式为疲劳点蚀、折断、磨损等，须按接触强度、弯曲强度进行设计；而开式齿轮传动的主要失效形式为磨损、折断，只进行弯曲强度计算。23. 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号(齿轮 1主动)。(各力符号应与教材一致，如Ft1 , Ft2等。)答:文案大全24. 图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：齿轮1的螺旋线方向和轴m的转向，试求:(1) 为使轴"所受的轴向力最小，齿轮3应选取的螺旋线方向，并在图b上标出齿轮2和齿轮3的螺旋线方向;(2

3、) 在图b上标出齿轮2、3所受各分力的方向。答:如图，齿轮2,3均为右旋25. 一闭式外啮合标准直齿圆柱齿轮减速传动，已知：传动比i=3，模数m=3mm小齿轮齿数 z1=20，齿宽b1=70mm大齿轮齿宽 b2=60mm若主从动轮的许用应力 <r H1=700MPa, <rH2 =550MPa，载荷系数K=1.5，节点区域系数 ZH=2.5，弹性系数，重合度系数 Ze =1，若齿轮转速n1=1000r/min，试按接触疲劳强度，求该传动所能传递的最大转矩和功率。 参考公式:- ':.ybdu/SQ 沁知二75咖r答：26. V带传动是靠带与带轮接触面间的摩擦力工作的。V带的

4、工作面是 两侧 面27. 为了使V带与带轮轮槽更好地接触，轮槽楔角应小于带截面的楔角，随着带轮直径减小，角度的差值越大。F和紧边拉力F1的值28. 已知V带传递的实际功率P= 7kW带速v = 10m/s，紧边拉力是松边拉力的2倍，不计离心力的影响，试求有效圆周力答:F=(1 )带的有效圆周力:(2) 带的松边拉力：(3) 带的紧边拉力：JOOOP_ 1000x7 iFN=7OONK 二) N = 14WN29. 楔键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。30. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用键 联接，其截面尺寸是根据轴的直径 查取标准而确定的。31. 常用螺

5、纹的类型主要有三角形螺纹、 矩形螺纹、梯形螺纹 和 锯齿形螺纹 。32. 螺纹联接防松的实质是防止螺杆与螺母间发生相对转动(或防止螺纹副间相对转动) 。33. 一牵曳钩用2个M10(dl=8.376 mn)i的受拉螺栓固定于机体上，如题图所示。已知接合面间摩擦系数卩s=0.15，可靠性系数 kf=1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，屈服极限° s=360MPa,FRmax。答：.Bl 6N二、主观题(共16道小题)18. 在滚子链传动中，链的节距越大，_承载能力_越高；但节距越大，链轮转速越高时，冲击和动载荷也越大，因此，设计时应尽可能选用小节距的链。19. 链传动和带传动比较，链传

6、动作用在轴和轴承上的压轴力小。20. 根据轴的承载情况，工作时既受弯矩又受转矩的轴称为转轴。21.轴计算当量弯矩公式中，弓I入应力校正系数a的原因是考虑正应力与切应力的循环特性不同22. 为了方便轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯 形；为了保证轴上零件的可靠定位，轴肩的圆角半径r必须（小）于相配零件的倒角 C1或圆角半径 R。答：；23. 图示为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。斜齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。试改正该图中的错误，并画出正确的结构图。24. 联轴器和离合器是用来连接两轴，并传递运动和扭矩的轴系部件。25. 形成流体动压润滑的基本条件是什么？答：两工作表面构成楔形间隙；润滑油具有一定的粘度；

7、两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其方向从大截面流进，从小截面流出。26. 试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承的公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最大？哪个不能承受径向载荷？6208/P2、30208、5308/P6、N2208答：内径为：40mm公差等级最高：6208/P2 ;极限转速最高：6208/P2 ；承受径向载荷能力最大：N2208;不能承受径向载荷：5308/P627. 有一滚动轴承，型号为30212,其基本额定动载荷 Cr=60400N，已知工作温度在100 ° C以下，运转平稳，载荷系数kd=1.0，当量动载荷 P=7700N,转速n=

8、640r/min。（1）该轴承类型为什么？内径为多少？（2）试预测轴承寿命。答：（1）轴承类型为圆锥滚子轴承，内径为 60mm（2）轴承寿命为 24974.1小时。28. 滑动轴承保证液体动压润滑的条件有_两工作表面间必须构成楔形间隙、_两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体_、两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出。29. 按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为_滚动摩擦_轴承和滑动摩擦（滑动轴承可分为液体润滑摩擦；非液体润滑摩擦）轴承两大类。30. 角接触球轴承 7210C的基本额定动载荷 Cr= 33.9kN，表示该轴承

9、在 33.9kN的载荷下寿命为_1000000_r时，可靠度为_90%_。31. 轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度不高 的轴。32. 在蜗杆传动中当需要自锁时，应使蜗杆导程角小于等于（不大于）当量摩擦角。33. 蜗杆的标准模数是 轴面 模数，其分度圆直径 =mq ;蜗轮的标准模数是 端面 模数，其分度圆直径 =mz 。二、主观题（共22道小题）29. 图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，试分析：（用各分力表示）（1）蜗轮的转向；（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的方向答：30. 轴的材料常采用碳素钢和合金钢 。31. 在确定联轴器类型的基础上，可根据传递转矩；转速；轴的结构型式

10、；轴的直径来确定联轴器的型号和结构。32. 用联轴器连接的两轴只有在运动停止后经过拆卸才能彼此分开：而用离合器连接的两轴在机器工作时可随时接合或分离 。33. 某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴径直径d=200mm轴承宽度 B=200mm轴颈转速 n=300r/min，轴瓦材料为 ZCuSnIOPI （查表p=15MPa , v=10m/s , pv=15MPa m/s。），试问它可以承受的最大径向载荷FR是多少？答："厂：1271丁山34. 设某斜齿轮轴根据工作条件在轴的两端反装两个角接触球滚子轴承，如图所示。已知轴承所受径向力Fr1=2000N，径向力Fr2=4000N，轴向

11、力Fa=800N,初选两个轴承型号为 7308AC,其基本额定动载荷和静载荷分别为C=39200N、C0=30700N,计算系数e=0.68 , X=0.41 , Y=0.87。齿轮转速 n=520r/min, 运转平稳，kd=1.2。轴承预期寿命为 15000h,试验算该对轴承能否达到预期寿命要求。F 上一审r 10' ©A=17474h>/ = KOOO*答:满足要求。35.滑动轴承中按其所能承受的载荷方向分类，主要能承受径向载荷的轴承称为_径向（向心）轴承,仅能承受轴向载荷的轴承称为 轴向（推力）轴承。36.中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀破坏。

12、37. 斜齿圆柱齿轮设计时，计算载荷系数K中包含的心是工作情况系数;&是动载 系数;K。是齿向载荷分布系数。38. 圆柱齿轮设计时，若已知小、大齿轮直径为4, d2,则齿宽系数 =b/d , b愈宽，承载能力也愈 大，但使载荷分布不均匀现象严重。39. 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋，转向n1如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。答:_IIII 卜Xr40.设有一对标准直齿圆柱齿轮,已知齿轮的模数应力修正系数YSa1=1.56, YSa2=1.

13、76 ；齿形系数YFa1=2.8,YFa2=2.28 ；许用应力,Oy| - 320MPa,290MPa。试问:已算得小齿轮的齿根弯曲应力306MPa。（1）哪一个齿轮的弯曲疲劳强度较大？（2）两齿轮的弯曲疲劳强度是否均满足要求?答：（1）小齿轮的弯曲疲劳强度大。（2）已知:=306MPa<O/l I =320"戸玄而。刃-281 IM% < | -结论：两齿轮的弯曲强度均满足要求。41. 在蜗杆传动中通常蜗杆为主动件。42. 润滑密封良好的闭式蜗杆传动中轮齿承载能力的计算主要是针对蜗轮轮齿来进行的。43. 带传动限制小带轮直径不能太小，是为了防止弯曲应力过大。若小带轮直

14、径太大，则导致整体结构尺寸过大44. 带传动的主要失效形式为 打滑和疲劳破坏。45.已知V带传动所传递的功率P= 7.5 kW，带速 v = 10 m/s，现测得张紧力曙 1125N 。试求紧边拉力和松边拉力答：（1）有效圆周力F（2）紧边拉力片与松边拉力卜；:46.当采用一个平键强度不够时，可采用二个键按180度对称布置。47.螺旋副的自锁条件是 螺旋升角Y小于当量摩擦角48.被联接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接，则螺栓受拉伸载荷作用，可能发生的失效形式为螺栓发生塑性变形或断裂49.机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节 。和破坏螺纹副关系50.螺纹联接防松按

15、原理可分为是利用摩擦、直接锁住、 一、主观题（共5道小题）1.图示起重吊钩受到工作载荷Q=20kN,吊钩材料为 35钢，许用拉应力<r =60MPa，试求吊钩尾部螺纹直径。婭查表丰由=20. T52irnm可采用12乩2.如图2示，一钢制液压油缸，已知油缸壁厚为10mm油压P = 1.6 N/ m m 2, D= 160mm,经初步设计，拟采用 8个4.8级M16螺栓，试校核该螺栓联接设计并计算螺栓分布圆直径D0。答:薛（11战栓工作戟荷F屮每螺栓承變的平均轴向工作戟荷F为屮7 = = 1.6x- = 4.02 kN堤栓总垃懈载荷应"幅据密封性靈求.时于压为客器耽残余预窮力=

16、1 S7.可得"F& = +2.30, = 2,8x4 02 = H 3 tV也）求螺栓直栓訂选販螺栓材斜孟45钢"装配时不严格控制鉴力嫌栓讦用力知 妙=03巧=0 3x340 = 1027/W蚁他力拘£7 =1.班 4x1 3x11 3x10K-X13.835加% /rx13 S353W】螺栓分市圆直径"油缸壁厚湖iOnm申艮据膿栓宜径分布剧直径班两+D： -U-2e-：x 10-160-2 1 fi（ 5-6）-2x I >-? 18224mm取 DjOnm.十3.T7闭式外啮合标准直齿圆柱齿絶减速传动，已知=小齿轮及大齿轮分度圆直径d

17、-65mm, d.=227.5mm,齿宽系数=1.若主从动轮的许用应力抵冋OOMP出% -500XPa,载 荷系数K=15节点区域系数Zh=2.5,弹性系数Z,=189.s4mP 重合度系数玉" 若齿轮转速nr=960r mm,试按接触疲劳强度，求滾传动所能传谨的最大转矩.若要求该传 动所能传谨的最大功率，写出功率的计算公式."答:琴考公式二(肚+解：Zs 1S9.s4MPa 重合度系数4=1节点区域系数Zh=2-5载荷系数K=1.5(3)齿宽 b二d 纥=65mm i=d：山=3d +-1许用应力%= cHJ=500>Pa心(4)T壬 %b母/1_(Z5ZZJa兀K

18、 血十 1)500ax65x652x(189.8x2.5x1)"二 79057.3N.mmxl.5x(3,5 + 1)(5)1 .,9.55X10*5 *4. 图示斜齿轮轴由一对6308AC型轴承正安装支承，已知轴承的径向力Fr1=1300N , Fr2=950N，轴上外载荷FA=600 N，齿轮转速n=1000r/min，载荷系数fd=1.2。经查取轴承基本额定动载荷C=39200N。试求：（1） 轴承的附加轴向力FS1, FS2,并画图表示方向；（2） 轴承的轴向力Fa1, Fa2?（3） 轴承的当量动载荷P1, P2？（4）轴承寿命？注：轴承参数 e=0.7，X=0.41，Y=

19、0.85。Ff*1*1 #0/F曲答:门）理广.0 71 = 0.7x1300 = 910 事H筮=0 7 = 0.7 x950=665 屮(2)陷二二 910"权压紧隔= L + = 910 + 600 = 151027鬲_ 210_ - 0 7 -1“ 1300 v' f 一忑二1二0 疋fl = A =1-2x1300 = 15607T - 1-59 > z - 0,41 j = 0.85 a马=/J(x1 +) = 1.2(0.41x950 + 0.85x1510) = 2007.6p因马尽 故计算轴承寿命.心厶io6 <cV60卫 I P .：106f3