机械设计题库

1、复习题简答题1.与平键连接相比，花键连接在强度、工艺和使用方面有何优点？答： 优点：(1)因为轴上与毂孔上直接而匀称地制出较多的齿与槽，故连接受力较为均匀；（2）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；（3）齿数总面积较大，因而可承受较大的载荷；（4）轴上零件与轴的对中性较好；（5）导向性较好；（6）可用磨削的方法提高加工精度及连接质量 2. 试述齿轮传动的设计准则。 矛盾 答：齿轮的设计准则通常只按保证齿根弯曲疲劳程度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算（P189）3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。 答：分为转轴、心轴和

2、传动轴；工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴；只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴；只承受扭矩而不承受弯矩或者弯矩很小的轴称为传动轴。4给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 答：当量载荷P轴承上作用的径向载荷F和轴向载荷F而成，其公式为：P=XF+YF，式中X、Y分别为当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数5同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？答：（1）寿命长，适用于高速；(2)能承受冲击和振动载荷；(3)运转精度高，工作平衡，无噪音；(4)结构简单，装拆方便；（5）承载能力大，可用于重载场合；（6）摩擦损失大，液体摩擦滑动轴摩擦损失与滚动轴承差不多但其设计、制造润滑及维护要求较高。6

3、.齿轮传动中的载荷系数，其中各称为什么系数，分别考虑什么因素对齿轮传动的影响？ 答：分别为使用系数，动载系数，齿间载荷分配系数，齿向载荷分布系数；使用系数：考虑原动机和工作机的特性、质量比、联轴器类型以及运行状态对齿轮传动的影响。动载系数：考虑动载荷对齿轮传动的影响。齿间载荷分配系数：考虑齿轮制造误差和接触部位的差别以及两对齿承担的载荷不相等对齿轮传动的影响。齿向载荷分布系数：考虑齿轮载荷沿接触线分布不均匀的程度对齿轮传动的影响。7.形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件是什么？答：两个作相对运动物的摩擦表面，用借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平

4、衡外载荷。(连续充分地提供一定粘度的润滑油，并且A、B两板的相对速度值足够大)8.联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？ 答：用来连接轴与轴或连接轴和其他回转零件，以传递运动与转矩，也可用于安全装置；二者的区别是联轴器把两轴连接在一起机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车并将连接拆开后，两轴才能分离，而离合器在机器运转的过程中可使两轴随时接合或分离。联轴器只有连接作用，而后者既能连接，又起到减速换向作用9.闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？P260 答：主要包括啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及油池中的零件搅油时的溅油损耗。10.指出滚动轴承7203B/P3代号包含的信息。 答：内径1

5、5mm的角接触球轴承尺寸系列02接触角40，3级公差。0组游隙。11.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 答：由于齿面磨损较快，所以开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象。12.滚动轴承的寿命是指； 滚动轴承的基本额定动载荷是指？答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为滚动轴承的寿命；使轴承的基本额定寿命恰好为10r(转)时，轴承所能承受的载荷称为滚动轴承的基本额定动载荷。填空题1.某材料的疲劳强度试验中，已知其平均应力，应力幅，则其应力循环特性r= （20-30）/（20+30）=-0.2 。4为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各

6、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 疲劳损坏 。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 边在上， 松 在下。 8.设计中，应根据被联接轴的转速、 转矩 和 轴径 选择联轴器的型号。9.影响机械零件疲劳强度的主要因素有材料 、加工质量和表面强化工艺 和尺寸及截面形状。10.螺纹联接按防松原理可分为 摩擦防松 ， 机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等三种方法。11.V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了避免弯曲应力过大。

7、12.链传动设计中，一般情况下为避免过渡链节产生附加弯矩，滚子链的链节数宜取为偶数链节 。13.齿轮传动中，齿轮点蚀破坏往往出现在齿轮的节线附近 。14.齿轮传动载荷系数计算中的称为齿间载荷分配系数。15.滑动轴承按其滑动表面间润滑状态的不同，可分为流体润滑 轴承、不完全流体润滑 轴承和自滑润轴承等三类。16.滚动轴承的正常失效形式主要有内外圈滚道的点蚀 破坏和 滚动体上的点蚀破坏。17.根据联轴器对各种位移有无补偿能力，联轴器可分为刚性 联轴器和 挠性 联轴器两大类。18.其它条件不变，若将作用在球轴承上的当量动载荷增加1倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的 1/8 。19.螺旋传动按其用

8、途不同，可分为 传力 螺旋、 传动 螺旋和调整螺旋三种类型。20.选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据  轴的直径 查标准来确定的。21.轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的轴称为 心 轴；只承受扭矩的轴称为 传动 轴；同时承受弯矩和扭矩的轴称为转 轴。22.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。23.为了便于滚动轴承的互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用 基孔 制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用 基轴 制。24.带传动的主要失效形式为打滑和 疲劳损坏 。25.直齿圆柱齿轮减速器中，主动齿轮1为45钢调质处理，从动齿轮2

9、处45钢正火处理，它们工作时的接触应力 大于 。分析计算题1.已知V带传动中，最大传递功率，带的速度，若紧边拉力为松边拉力的2倍，此时小带轮上包角a1=120°，求：（1）有效拉力；（2）紧边拉力F1 。 解：（1）由P=8kW,V=10m/s 则据 P=V/1000 =1000P/V=1000*8/10=800N （2）由 F=2F F=1200N F=F+/2 联解三式得 F=1600N F= F-/2 F=800N 2.如图所示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：轴为输入轴，转向如图所示，III轴为输出轴。试分析：1） 、轴的转动方向n2、n3（用箭头表示）；2）

10、为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向；3）在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力(、Fr、Fa)的方向；3.某齿轮轴由一对30212/P6X轴承支承，如图所示，作用在轴上的轴向外载荷。已知两轴承的径向载荷分别为,，方向如图所示，取载荷系数fp=1.2。试计算两轴承的当量动载荷P1、P2 。（附30212/P6X轴承的有关参数如下：e=0.35，当时，；时，,） 7140N4.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，e0.68。当e时，X1，Y0；当e时，X0.41，Y0.87。问哪个轴承的寿命低？ 解： 5.如图所示螺栓连接，设螺栓刚度为，被联接件刚度为，如果，螺纹预紧力，工作载荷，试求螺栓中的总拉力和被联接件的残余预紧力。 解：联接件中的残余预紧力为6.如图所示斜齿圆柱齿轮传动蜗杆传动组成的传动装置。动力由轴输入，蜗轮4为右旋齿，试分析：1）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定轴I、轴II的转动方向。（用箭头表示）2）为使中间轴所受的