太原理工機械設(shè)計試題庫及答案.doc
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一、填空題(每空1分共24分)1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的 徑,螺紋的升角是指螺紋 徑處的升角。螺旋的自鎖條件為 。2、三角形螺紋的牙型角 ,適用于 ,而梯形螺紋的牙型角 ,適用于 。3、螺紋聯(lián)接防松,按其防松原理可分為 防松、 防松和 防松。4、選擇普通平鍵時,鍵的截面尺寸(bh)是根據(jù) 查標(biāo)準(zhǔn)來確定的,普通平鍵的工作面是 。5、帶傳動的傳動比不宜過大,若傳動比過大將使 ,從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時傳動比是 ,其平均傳動比是 。7、在變速齒輪傳動中,若大、小齒輪材料相同,但硬度不同,則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力 ,材料的許用接觸應(yīng)力 ,工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力 ,材料的許用彎曲應(yīng)力 。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時取 處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù),其載荷由一對輪齒承擔(dān)。9、對非液體摩擦滑動軸承,為防止軸承過度磨損,應(yīng)校核 ,為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應(yīng)校核 。10、撓性聯(lián)抽器按是否具行彈性元件分為 撓性聯(lián)軸器和 撓性聯(lián)軸器兩大類。二、單項選擇題(每選項1分,共10分)1.采用螺紋聯(lián)接時,若被聯(lián)接件之厚度較大,且材料較軟,強度較低,需要經(jīng)常裝拆,則一般宜采用 。 A螺栓聯(lián)接; B雙頭螺柱聯(lián)接; C螺釘聯(lián)接。2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時,螺紋的牙型角越大,則 。A. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越小,自鎖性能越好;B當(dāng)量摩擦系數(shù)越小,自鎖性能越差;C. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越大,自鎖性能越差;D.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大,自鎖性能越好;3、當(dāng)鍵聯(lián)接強度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵 布置。(1分) A 在同直線上; B相隔900 ; C相隔1200; D相隔18004、普通平鍵聯(lián)接強度校核的內(nèi)容主要是 。A.校核鍵側(cè)面的擠壓強度;B.校核鍵的剪切強度;C.AB兩者均需校核;D校核磨損。5、選取V帶型號,主要取決于 。A帶的線速度 B帶的緊邊拉力C帶的有效拉力 D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速6、為了限制鏈傳動的動載荷,在節(jié)距p和小鏈輪齒數(shù)z1一定時,應(yīng)該限制 。 A小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1; B.傳動的功率P; C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動,當(dāng)齒輪直徑不變,而減小模數(shù)時,可以 。A提高輪齒的彎曲強度; B.提高輪齒的接觸強度;C.提高輪齒的靜強度; D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷,要求便于安裝時,宜選用 。A深溝球軸承 B圓錐滾子軸承 C角接觸球軸承 9、溫度升高時,潤滑油的粘度 。A.隨之升高; B.保持不變;C隨之降低; D.可能升高也可能降低。10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)圖3-1示螺栓聯(lián)接中,采用兩個M20的普通螺栓,其許用拉應(yīng)力l60Nmm2,聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f0.20,防滑系數(shù)Ks1.2,計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 圖3-1 2、(13分)如圖3-2所示某電梯傳動裝置中采用蝸桿傳動,電機功率P=10kW,轉(zhuǎn)速n1970rmin,蝸桿傳動參數(shù)z12;z260;直徑系數(shù)q8;總效率08,m8,右旋蝸桿,試計算:14分) (1)電梯上升時,標(biāo)出電機轉(zhuǎn)向; (2)標(biāo)出蝸桿所受各力的方向;(3)計算蝸輪所受各力大小。圖3-23、根據(jù)工作條件,決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承(如圖所示),已知兩個軸承受到的徑向載荷分別為Fr11650N和Fr2=3500N。外加軸向力Fae1020N。 (1)若派生軸向力Fd0.7Fr,試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷Fa1和Fa2。 Fae 圖3-34、 分析題(20分)1. (10分) 如圖4-1傳動系統(tǒng),要求軸、上的軸向力抵消一部分,試確定: 1)蝸輪6的轉(zhuǎn)向; 2)斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸輪6的旋向; 3)分別畫出蝸桿5,蝸輪6嚙合點的受力方向。圖4-12、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯誤(在有錯處畫編號,并分析錯誤原因),并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。答案1、大,中,。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機械、永久4、軸徑d、側(cè)面。5、包角。6、變量、常數(shù)。7、相同、不同、不同、不同。8、節(jié)點。9、p、pv。10、無彈性元件,有彈性元件。1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。1、螺栓預(yù)緊后,接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷,假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為F0則由平衡條件可得 (4分)螺栓危險截面的強度條件為于是得 (4分(5分)2、(13分) 解 1)電機轉(zhuǎn)向箭頭向上;(1分)2)蝸桿受各力方向如圖(3分)Fa2(3分)(3分)Fr2Ft2tan9845tan203583N (3分)3、(14分) 解 Fd10.7Fr10.71650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N (2分) 方向向左 Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故軸承1為壓緊端,軸承2為放松端。 Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分)Fa2Fd22450N (2分)(3分) (3分)四、分析題(26分)1.(12分)(1) 蝸輪6的轉(zhuǎn)向為逆時針方向;(2分)(2)齒輪3左旋,齒輪4右旋,蝸桿5右旋,蝸輪6右旋;(4分)(3)蝸桿5嚙合點受力方向如圖(a);蝸輪6嚙合點受力方向如圖(b)。(6分)2、(14分)解 畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。軸的右端面應(yīng)縮到聯(lián)軸器端面內(nèi)12mm,軸端擋圈壓到聯(lián)軸器端面上,與軸端面留有間隙;聯(lián)軸器與透蓋不能接觸,聯(lián)軸器應(yīng)右移;聯(lián)軸器與軸配合直徑應(yīng)小一點,形成軸肩定位;聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應(yīng)在一條線上;鍵與轂孔鍵槽底面間應(yīng)有間隙;右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸,與軸肩端面應(yīng)有間隙,所以套筒內(nèi)軸頸右端面應(yīng)左移12mm;與蝸輪輪轂配合軸頸長度應(yīng)比輪轂長短12mm,軸頸右端面縮進去;左軸承內(nèi)圈不能被軸環(huán)全擋住,軸環(huán)左部軸徑減小至內(nèi)圈厚度的23左右;透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角,與箱體間均應(yīng)有調(diào)整墊片。軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過長,應(yīng)縮短一點。每指出一處錯誤1分,說明原因1分,指出五個錯誤算滿分10分;畫出正確圖形4分。一、填空題(每空1分共31分)1、當(dāng)一零件受脈動循環(huán)變應(yīng)力時,則其平均應(yīng)力是其最大應(yīng)力的2、三角形螺紋的牙型角 ,適用于 ,而梯形螺紋的牙型角 ,適用于 。3、螺紋連接防松,按其防松原理可分為 防松、 防松和 防松。4、帶傳動在工作過程中,帶內(nèi)所受的應(yīng)力有 、和 ,最大應(yīng)力發(fā)生在 。5、鏈傳動設(shè)計時,鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選 數(shù)(奇數(shù)、偶數(shù))。鏈輪齒數(shù)應(yīng)選 數(shù);速度較高時,鏈節(jié)距應(yīng)選 些。 6、根據(jù)齒輪設(shè)計準(zhǔn)則,軟齒面閉式齒輪傳動一般按 設(shè)計,按 校核;硬齒面閉式齒輪傳動一般按 設(shè)計,按 校核。7、在變速齒輪傳動中,若大、小齒輪材料相同,但硬度不同,則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力 ,材料的許用接觸應(yīng)力 ,工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力 ,材料的許用彎曲應(yīng)力 。8、蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率、 效率和 效率。其中嚙合效率1= ,影響蝸桿傳動總效率的主要因素是 效率。9、軸按受載荷的性質(zhì)不同,分為 、 、 。10、滾動軸承接觸角越大,承受 載荷的能力也越大。二、單項選擇題(每選項1分,共11分)1、循環(huán)特性r=1的變應(yīng)力是 應(yīng)力。A對稱循環(huán)變 B、脈動循環(huán)變 C非對稱循環(huán)變 D靜2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中,為提高螺栓的疲勞強度,可采取的措施是( )。A、增大螺栓剛度Cb,減小被連接件剛度Cm B減小Cb增大Cm C增大Cb和Cm D減小Cb和Cm3、在螺栓連接設(shè)計中,若被連接件為鑄件,則往往在螺栓孔處做沉頭座孔其目的是( )。A避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用 B便于安裝C為安置防松裝置4、 選取V帶型號,主要取決于 。A帶的線速度 B帶的緊邊拉力c帶的有效拉力 D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速5、對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動,影響齒形系數(shù)Y的主要幾何參數(shù)是 。A齒輪的模數(shù) B齒輪的壓力角C齒輪的齒數(shù) D齒輪的頂隙系數(shù)6、一斜齒圓柱齒輪傳動,已知法向模數(shù)Mn4mm,齒數(shù)Z1=20,螺旋角140322”,齒寬b180,b275mm,則該傳動的齒寬系數(shù)d等于。A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作條件,若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸,僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼,可以提高軸的 而不能提高軸的 。A強度 B剛度8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷,要求便于安裝時,宜選用 。A深溝球軸承 B圓錐滾子軸承 C角接觸球軸承 9、滑動軸承計算中限制pv值是考慮限制軸承的 。A磨損 B發(fā)熱 C膠合 D塑性變形10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)有一受預(yù)緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接,已知預(yù)緊力F01000 N,螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等,軸向工作載荷F=1000N,試計算該螺栓所受的總拉力F2?剩余預(yù)緊力F1?在預(yù)緊力F0不變的條件下,若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙,該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少?2、(13分)如圖3-2所示的手搖起重絞車采用蝸桿傳動。巳知模數(shù)m8mm,蝸桿頭數(shù)z11,蝸桿分度圓直徑d180mm,蝸輪齒數(shù)z240,卷筒直徑D200mm,蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fV0.03,軸承和卷簡中的摩擦損失等于6,問: (1)欲使重物W上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)?并在圖上標(biāo)出手柄的轉(zhuǎn)動方向。圖3-2 (2)若重物W5000N,手搖手柄時施加的力F100N,手柄轉(zhuǎn)臂的長度L應(yīng)是多少? 3、(10分)某軸系部件采用一對7208AC滾動軸承支承,如圖3-3所示。己知作用于軸承上的徑向載荷Fr11000N,F(xiàn)r22060N,作用于軸上的軸向載荷FA=880 N,軸承內(nèi)部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fa1和Fa2。圖3-3四、分析題(20分)1.(10分)如圖4-1為圓柱齒輪蝸桿傳動。已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪2的輪齒旋向。 (1)在圖中嚙合處標(biāo)出齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向。 (2)為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分,試確定并標(biāo)出蝸桿3輪齒的螺旋線方向,并指出蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向。(3)在圖中嚙合處標(biāo)出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。圖4-12、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯誤(在有錯處畫編號,并分析錯誤原因),并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。圖4-2答案一、填空題(每空1分共31分)1、50%。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機械、永久。 4、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。5、偶、奇、小。6、接觸強度、彎曲強度、彎曲強度、接觸強度。7、相同、不同、不同、不同。8、軸承效率2、攪油效率3、嚙合效率。9、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸。10、軸向。二、單項選擇題(每選項1分,共11分)1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、計算題(38分)1.(15分)(5分)(5分) F1=F0(5分) F2=F0F0F1=F2F1F1=F202、(13分) 解 (1) i=z2/z140設(shè)重物上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)x轉(zhuǎn),則(5分)手柄的轉(zhuǎn)動方向示于圖中(3分)(2)總效率2分,L3分)3、(10分)解 7208C軸承的150,內(nèi)部軸向力Fd0.4Fr, Fd104Fr10.41000=400N (2分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.42060=824N (2分) 方向如圖所示向右 Fd2十FA824十8801704Fd1故軸承1為壓緊端,軸承2為放松端。 Fa1Fd2十FA=1704N (3分)Fa2Fd2824N (3分)四、分析題(20分)1.(11分) (1)在圖中嚙合處齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向如圖(2分)。 (2)蝸桿3輪齒的螺旋線方向,蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向如圖(2分)。(3)蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。(6分)2、(10分)解 畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上,也拆不下來。軸承安裝方向不對。軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。與輪轂相配的軸段長度應(yīng)小于輪轂長。軸承內(nèi)圈拆不下來。每指出1個錯誤得1分,滿分5分;每改正1個錯誤得1分,滿分5分。3.如下圖所示為二級蝸桿傳動,已知蝸桿3的螺旋線方向為右旋,蝸輪4的轉(zhuǎn)向如圖所示,軸I為輸入軸,試求:(1)軸I和軸的轉(zhuǎn)向(2)全部的蝸輪、蝸桿的螺旋線方向(3)蝸輪2和蝸桿3所受各分力的方向(注:要求蝸輪2與蝸桿3的軸向力方向相反)4.下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑,軸承用油脂潤滑,請指出該軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計中的錯誤。要求:1 在圖中用序號標(biāo)注設(shè)計錯誤處;2 在圖下方的空白處標(biāo)注序號,按序號列出錯誤,并提出修改建議;3 不必在圖中直接改正。題八圖答:(1)聯(lián)軸器的鍵1應(yīng)采用C型鍵聯(lián)接,同時,鍵的布置應(yīng)與齒輪軸段處的鍵在同一母線上;(2)軸承端蓋與軸之間應(yīng)有間隙并設(shè)計密封件;(3)左邊軸承軸段與軸承端蓋軸段之間應(yīng)設(shè)計一個階梯,不應(yīng)為同一直徑軸,以便于軸承安裝;(4)左軸承端蓋與軸承座間應(yīng)有墊片;(5)左端軸承內(nèi)圈厚度應(yīng)略高于軸環(huán)厚度;(6)齒輪寬度應(yīng)略短于相應(yīng)軸段長度1-2mm;(7)齒輪軸上的鍵長應(yīng)短于軸段長度;(8)右端軸承內(nèi)圈厚度應(yīng)略高于軸環(huán)厚度;(9)、右軸承端蓋與軸承座間應(yīng)有墊片;5. 如圖所示蝸桿蝸輪-級斜齒圓柱齒輪傳動,軸為輸入軸,已知蝸桿1的轉(zhuǎn)向和蝸輪2的輪齒旋向如圖所示。(1)在圖中標(biāo)出齒輪2、4的轉(zhuǎn)向 (3分)(2)為使中間軸所受的軸向力可抵消一部分,試確定斜齒輪3、4的輪齒旋向 (3分)(3)在圖中標(biāo)出齒輪2、3所受的圓周力、和軸向力、的方向。(4分)(1)齒輪2、4的如圖所示。(2) 3輪右旋,4輪左旋。(3) 2、3兩輪的各分力方向下圖所示。 Fa2 Ft2Ft3 Fa3 6.下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑,軸承用脂潤滑,編寫序號列出圖中的各設(shè)計錯誤,并指出設(shè)計錯誤的原因。(注:不必改正)示例:軸承端蓋與箱體間無墊片, 無法調(diào)整軸承游隙 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122 軸肩高過內(nèi)圈高度3 齒輪輪轂的長度要長過與其配合的軸段的長度12mm4 兩端的軸承要加擋油環(huán)5 套筒高度高過右邊軸承內(nèi)圈的高度6 軸承端蓋與軸要留有間歇7 軸承端蓋與軸間要有密封圈8 聯(lián)軸器沒有定位軸肩9 聯(lián)軸器與端蓋之間應(yīng)間隙10 鍵槽位置不對,軸上鍵槽應(yīng)在同一母線上。11 聯(lián)軸器上鍵槽應(yīng)為通12 軸應(yīng)短12mm一、選擇題(每小題1分,共15分,請將答案填入下表中)1、平鍵聯(lián)接中的平鍵截面尺寸bh是按 C 選定的。A. 轉(zhuǎn)矩B. 功率C. 軸徑D. 材料2、帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動,是由于 C 。A. 包角1太小B. 初拉力F0太小C. 緊邊與松邊拉力不等D. 傳動過載3、在一定轉(zhuǎn)速下、要減輕滾子鏈傳動的不均勻性和動載荷,應(yīng)該 D 。A. 增大節(jié)距P和增加齒數(shù)Z1B. 增大節(jié)距P和減小齒數(shù)Z1C. 減小節(jié)距P和減小齒數(shù)Z1D. 減小節(jié)距P和增加齒數(shù)Z14、在下列四種型號的滾動軸承中,只能承受徑向載荷的是 B 。A. 6208B. N208C. 30208D. 512085、在下列四種類型的聯(lián)軸器中,能補償兩軸的相對位移以及可以緩和沖擊、吸收振動的是 D 。A. 凸緣聯(lián)軸器B. 齒式聯(lián)軸器C. 萬向聯(lián)軸器D. 彈性套柱銷聯(lián)軸器6、帶傳動張緊的目的是 D 。A. 減輕帶的彈性滑動B. 提高帶的壽命C. 改變帶的運動方向D. 使帶具有一定的初拉力7、僅受預(yù)緊力F作用的緊螺栓聯(lián)接,其螺栓的計算應(yīng)力ca=,將拉應(yīng)力增30%的原因是考慮 C 。A. 安裝時可能產(chǎn)生的偏心載荷B. 載荷可能有波動C. 拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用D. 螺栓材料的機械性能不穩(wěn)定8、在一般工作條件下,齒面硬度HBS350的閉式鋼制齒輪傳動,通常的主要失效形式為 B 。A. 輪齒疲勞折斷B. 齒面疲勞點蝕C. 齒面膠合D. 齒面塑性變形9、一對相嚙合的圓柱齒輪的Z2Z1,b1b2,其接觸應(yīng)力的大小關(guān)系是 C 。A. H1H2C. H1=H2D. 可能相等,也可能不等10、斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt的關(guān)系式,應(yīng)該是 C 。A. mn=mtsinB. mn=mt/cosC. mn=mtcosD. mn=mtcos11、齒輪傳動中,輪齒的齒面疲勞點蝕通常首先發(fā)生在 D 。A. 齒頂部分B. 靠近節(jié)線的齒頂部分C. 齒根部分D. 靠近節(jié)線的齒根部分12、 在下列四種型號的滾動軸承中, 必須成對使用。 . 深溝球軸承 . 圓錐滾子軸承 . 推力球軸承 . 圓柱滾子軸承13、聯(lián)接螺紋主要要求_。 效率高 平穩(wěn)性好 自鎖性好 加工方便 14、帶傳動的主要失效形式是_。 彈性滑動 沖擊載荷下傳動帶拉斷 磨損 打滑和疲勞破壞15、一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動最經(jīng)常出現(xiàn)的失效形式是_。 輪齒折斷 齒面疲勞點蝕 齒面膠合 齒面磨損16、 某廠運輸帶由轉(zhuǎn)速1440r/min 的電動機通過三套減速裝置來驅(qū)動, 其中a.雙級直齒圓柱齒輪減速器; b.滾子鏈傳動; c.V帶傳動。這三套減速裝置的排列次序宜采用_。 電動機abc運輸帶 電動機bac運輸帶 電動機cab運輸帶 電動機bca運輸帶17、選擇平鍵的剖面尺寸(bh)是根據(jù)_。 軸的直徑 傳遞的扭矩 軸的轉(zhuǎn)速 輪轂長度18、斜齒圓柱齒輪傳動,螺旋角取得越大,則傳動的平穩(wěn)性_。 越低 越高沒有影響19、在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,軸的最小直徑是按_ 來初步確定的。 扭轉(zhuǎn)強度 彎曲強度 軸段的長度 軸段上零件的孔徑20、直軸按其載荷性質(zhì)可分為三種,只承受彎矩,而不承受轉(zhuǎn)矩的稱_心_軸;既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的稱_轉(zhuǎn)_軸。 二、填空題1、帶傳動中, 若主動輪圓周速度為1,從動輪圓周速度為2 , 帶的線速度為, 則三者關(guān)系是:_1_ _2_ 。 2、蝸桿傳動除了作強度計算外,還須作 熱平衡計算,其根本目的在于防止膠合。 3、齒輪傳動時,兩輪輪齒的 齒面接觸 應(yīng)力相等,而兩輪輪齒的_齒根彎曲_應(yīng)力不相等。4、在設(shè)計V帶傳動時,V帶的型號是根據(jù) 小帶輪轉(zhuǎn)速n1 和 計算功率Pc 選取的。5、鏈傳動中的節(jié)距越大,鏈條中各零件尺寸 越大 ,鏈傳動的運動不均勻性 越大 。三、簡答題(每小題5分,共10分)1、有一由V帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成的減速傳動裝置,試合理確定其傳動布置順序,并說明其原因。答:V帶傳動齒輪傳動鏈傳動。V帶傳動在高速級可使有效拉力小,并且可以緩沖吸振。鏈傳動在低速級傳動的不均勻性和動載荷小。四、分析題(每小題10分,共20分)1、下圖所示蝸輪蝸桿斜齒圓柱齒輪傳動組成的傳動裝置,蝸桿為主動件,若蝸桿1的轉(zhuǎn)動方向如圖中n1所示,蝸桿齒的螺旋線方向為右旋。試分析:(1)為使中間軸I所受的軸向力能抵消一部分,確定蝸輪2、斜齒輪3和斜齒輪4的輪齒旋向;(2)在圖中畫出蝸輪2的圓周力Ft2、徑向力Fr2和軸向力Fa2以及斜齒輪3的圓周力Ft3、徑向力Fr3和軸向力Fa3。五、計算題(共30分)1、計算下圖所示兩個機構(gòu)的自由度,若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束應(yīng)指出。(8分)五、計算題1、一機械傳動裝置,采用一對角接觸球軸承,暫定軸承型號為7307AC。已知軸承載荷R1=1200 N,R2=2050 N,F(xiàn)A=880 N,轉(zhuǎn)速n=5000 r/min,運轉(zhuǎn)中受中等沖擊,預(yù)期壽命Lh=2000 h,試問所選軸承型號是否恰當(dāng)?(注:70000AC型軸承的內(nèi)部軸向力為0.7R;對70000AC型軸承,e=0.68;當(dāng)A/R e時,X=0.41、Y=0.87;當(dāng)A/Re時,X=1、Y=0;fT=1;fF=1.5;7307AC軸承的徑向額定動載荷 C=32800 N。)(14分)解:(1)先計算軸承1、2的軸向力A1、A2:兩個70000AC型軸承的內(nèi)部軸向力為因為所以,(2)計算軸承1、2的當(dāng)量動載荷:70000AC型軸承e=0.68,而所以X1=0.41、Y1=0.87;X2=0.41、Y2=0.87。故徑向當(dāng)量動載荷為(3)計算所需的徑向額定動載荷C因兩端選擇同樣尺寸的軸承,而P2P1,故應(yīng)以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷P2為計算依據(jù)。因為 C2C,故所選7307AC軸承合適。2、某兩端固定軸采用一對深溝球軸承(6208),已知軸上的軸向外載荷Fa720,徑向外載荷Fr=2400N(對稱布置),1440r/min,fF1.2,fT1。額定動載荷C29500,額定靜載荷C018000,求該對軸承的壽命。求 (1)兩軸承的軸向力A1、A2 (4分) (2)兩軸承的當(dāng)量動載荷P1、P2,并指出哪個是危險軸承? (6分) (3)計算軸承的壽命。(4分) Fr A/C0 eA/Re x y0.0250.220.562.00.040.241.80.070.271.6 題四圖3解: R1=R2=1200N(1)A1= Fa,A2=0。(2)A/C0=0.04, e=0.24, A1/R1=0.6e X1=0.56,Y1=1.8 , X2=1, Y2=0 P=xR+yA; P1=1968 N, P2=1200N P1 P2 軸承1危險(3) h六、改錯題(10分)下圖所示為一齒輪軸部件圖,請在有結(jié)構(gòu)錯誤的地方用序號標(biāo)出,并逐條寫出錯誤的內(nèi)容,不必改正。 一、選擇題(共30分、每小題2分)1、鏈傳動作用在軸和軸承上的載荷比帶傳動要小,這主要是因為( C )。 A、鏈傳動只用來傳遞較小功率 B、鏈速較高,在傳遞相同功率時圓周力小 C、鏈傳動是嚙合傳動,無需大的張緊力 D、鏈的質(zhì)量大,離心力大2、直齒圓柱齒輪傳動,當(dāng)齒輪直徑不變,而減小模數(shù)增加齒數(shù)時,則( C )。 A、提高了輪齒的彎曲強度 B、提高了齒面的接觸強度 C、降低了輪齒的彎曲強度 D、降低了齒面的接觸強度3、受中等沖擊載荷、支承剛度較差、速度較高的兩軸之間宜選用( A)。A彈性柱銷聯(lián)軸器 B凸緣聯(lián)軸器C. 十字滑塊聯(lián)軸器 D萬向聯(lián)軸器4、帶傳動工作時,設(shè)小帶輪為主動輪,則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶(C )。A進入大帶輪處 B離開大帶輪處 C. 進入小帶輪處 D離開小帶輪處5、有一減速器傳動裝置由帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成,其安排順序以方案( A )為好。 A帶傳動 齒輪傳動 鏈傳動 B鏈傳動 齒輪傳動 帶傳動C帶傳動 鏈傳動 齒輪傳動 D鏈傳動 帶傳動 齒輪傳動6螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于( C )。 A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力 B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力 C、防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動 D、增加螺紋聯(lián)接的剛度7為聯(lián)接承受橫向工作載荷的兩塊薄鋼板,一般采用的螺紋聯(lián)接類型應(yīng)是(A )。A螺栓聯(lián)接 B. 雙頭螺柱聯(lián)接C螺釘聯(lián)接 D. 緊定螺釘聯(lián)接8齒面硬度HB350HBS的閉式鋼制齒輪傳動中,主要失效形式為( B )。A齒面磨損 B齒面點蝕 C齒面膠合 D. 輪齒折斷9.不完全液體潤滑滑動軸承,驗算是為了防止軸承( B )。 A. 過度磨損 B. 過熱產(chǎn)生膠合 C. 產(chǎn)生塑性變形 D. 發(fā)生疲勞點蝕10、對于溫度變化不大的短軸,考慮結(jié)構(gòu)簡單,軸承部件的軸向固定方式宜采用( A )。A兩端固定 B兩端游動 C一端固定一端游動 DA,B,C均可以11、在蝸桿傳動設(shè)計中,除規(guī)定模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化外,還規(guī)定蝸桿直徑d1取標(biāo)準(zhǔn),其目的是( B )。A限制加工蝸桿的刀具數(shù)量B限制加工蝸輪的刀具數(shù)量并便于刀具的標(biāo)準(zhǔn)化C為了裝配方便 D為了提高加工精度12、工作時承受彎矩并傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為( B )。 A、轉(zhuǎn)動心軸 B、轉(zhuǎn)軸 C、傳動軸 D、固定心軸13、普通平鍵的主要失效是( A )。A工作面被壓潰或鍵被剪斷 B工作面產(chǎn)生膠合破壞 C. 工作面產(chǎn)生過度磨損 D鍵被彎曲折斷14、帶傳動產(chǎn)生彈性滑動的原因是由于( D )。 A、帶不是絕對撓性體 B、帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低 C、帶繞過帶輪時產(chǎn)生離心力 D、帶的緊邊與松邊拉力不等15、非液體摩擦滑動軸承正常工作時,其工作面的摩擦狀態(tài)是( C )。 A、完全液體摩擦狀態(tài) B、干摩擦狀態(tài) C、邊界摩擦或混合摩擦狀態(tài) D、不確定二、標(biāo)準(zhǔn)件(4題共12分,每小題3分)1、請按GB/T 5781-2000標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注出:公稱直徑為16mm、長60mm全螺紋六角頭螺栓;并按GB/T 41-2000的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注出與該螺栓配合使用的不經(jīng)表面處理的普通粗牙六角螺母。螺栓 M16 60 GB/T 5781-2000螺母M16 GB/T 41-20002、請按GB/T 1096-2003標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注出:寬為18 mm、高為11 mm、長為100 mm圓頭普通平鍵;按GB/T 119-2000標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注出:直徑為10 mm,長為100 mm,直徑允差為d4,材料為35號鋼,熱處理硬度為HRC2838,不經(jīng)表面處理的圓柱銷。鍵 18100 GB/T 1096-2003銷 10100 GB/T 119-20003、根據(jù)下面所給出的軸承代號,指出下面軸承相應(yīng)的類型、尺寸系列、內(nèi)徑、公差等級和游隙組別。(1)6308/C3(2)7214B(3)30213/P46308/ C3表示內(nèi)徑為40mm,03尺寸系列的深溝球軸承,0級公差,3組游隙。7214B表示內(nèi)徑為70mm,02尺寸系列的角接觸球軸承,接觸角為40,0級公差,0組游隙。30213/ P4表示內(nèi)徑為65mm,02尺寸系列的圓錐滾子軸承,4級公差,0組游隙。4、根據(jù)下面所給出帶、滾子鏈編號,指出這些零件的公稱尺寸。(1)帶:A 1000 GB/T 11544-1997(2)鏈:08A188 GB/T12432006(注:此鏈的節(jié)距為0.5英寸)(1)A 1000 GB/T 11544-1997:基準(zhǔn)長度為1000 mm的A型普通V帶。(2)08A188 GB/T12432006:A系列、節(jié)距12.7mm、單排、88節(jié)的滾子鏈三、問答題(4題共20分,每小題5分)1、簡述靜強度設(shè)計和疲勞強度設(shè)計的不同之處。2、當(dāng)設(shè)計鏈傳動時,選擇齒數(shù)和節(jié)距時應(yīng)考慮哪些問題?3、閉式蝸桿傳動為什么要進行熱平衡計算?4、在具有穩(wěn)定輸入、輸出功率的機器上,轉(zhuǎn)軸以定速轉(zhuǎn)動,當(dāng)不考慮外來沖擊和載荷波動等作用時,請分別將內(nèi)部受的是穩(wěn)態(tài)應(yīng)力或交變應(yīng)力的零件的編號寫入下面相應(yīng)的分類中。A機箱箱體的地腳螺栓;B裝有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸;C軸上的齒輪;D軸上的蝸桿;E軸上的滾動軸承;F軸上的平鍵;G聯(lián)軸器上的螺栓;H軸上的銷;I聯(lián)軸器;J離合器;K輸出端的滾子鏈;L輸入端的V帶(1)受穩(wěn)態(tài)應(yīng)力的零件是:A、F、G、H、I、J(2)受交變應(yīng)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、分析題(8分)1、圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知:軸為輸入軸,轉(zhuǎn)向如圖所示。(1)在下圖中標(biāo)出各輪轉(zhuǎn)向。(2分)(2)為使2、3兩輪的軸向力方向相反,確定并在圖中標(biāo)出3、4兩輪的螺旋線方向。(3)在圖中分別標(biāo)出2、3兩輪在嚙合點處所受圓周力、軸向力和徑向力的方向。(4分)(1)各軸轉(zhuǎn)向如圖所示。(2) 3輪左旋,4輪右旋。(3) 2、3兩輪的各分力方向下圖所示。 Fa3 Fr3 Ft3 Ft2 Fr2 Fa2 五、計算題(2題共20分,每小題10分)1、一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示,已知容器內(nèi)徑D=250mm,內(nèi)裝具有一定壓強的液體,沿凸緣圓周均勻分布12個M16(13.835mm)的普通螺栓,螺栓材料的許用拉應(yīng)力,螺栓的相對剛度,按緊密性要求,剩余預(yù)緊力=1.83,為螺栓的軸向工作載荷。試計算:該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強及每個螺栓連接所需的預(yù)緊力。1、計算每個螺栓允許的最大總拉力:1、 計算容器內(nèi)液體最大壓強3、2、下圖所示為一對角接觸球軸承支承的軸系,軸承正安裝(面對面),已知兩個軸承的徑向載荷分別為=2000N,= 4000N,軸上作用的軸向外加載荷 =1000N,軸承內(nèi)部附加軸向力的計算為=0.7,當(dāng)軸承的軸向載荷與徑向載荷之比e時,X= 0.41,Y= 0.87,當(dāng)e,X=1,Y= 0,e = 0.68,載荷系數(shù)fp = 1.0,試計算:(1)兩個軸承的軸向載荷FA1、FA2;2)兩個軸承的當(dāng)量動載荷P1、P2。解:(1) 軸承1為壓緊端,軸承2為放松端1分.2分(2)六、結(jié)構(gòu)題(10分)下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑,軸承用脂潤滑,指出該結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤。要求:1.在圖中用序號標(biāo)注設(shè)計錯誤處;2.按序號列出錯誤,并用文字提出改正建議;3.不必在圖中改正。1左、右兩邊軸承端蓋均無調(diào)整墊片2左邊軸承內(nèi)圈固定錯誤,軸肩高過內(nèi)圈高度3鍵過長4齒輪輪轂的長度要長過與其配合的軸段的長度12mm5套筒高度高過右邊軸承內(nèi)圈的高度6右邊軸承端蓋與軸要留有間歇7右邊軸承端蓋與軸間要有密封圈8和右端軸承相配合的軸端作成階梯軸,便于裝拆9兩端的軸承要設(shè)有擋油環(huán)10聯(lián)軸器沒有周向定位。 一、填空(每空1分,共20分)1在疲勞曲線上,以循環(huán)基數(shù)N0為界分為兩個區(qū):當(dāng)NN0時,為( )區(qū);當(dāng)NN0時,為( )區(qū)。2剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗( )的能力。零件材料的彈性模量越小,其剛度就越( )。3潤滑油的( )性越好,則其產(chǎn)生邊界膜的能力就越強;( )越大,則其內(nèi)摩擦阻力就越大。4為改善潤滑油在某些方面的性能,在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學(xué)合成物即為( )。 5正是由于( )現(xiàn)象,使帶傳動的傳動比不準(zhǔn)確。帶傳動的主要失效形式為( )和( )。6蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的( )很大,因此導(dǎo)致傳動的( )較低、溫升較高。 7鏈傳動水平布置時,最好( )邊在上,( )在下。 8設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速、( )和( )選擇聯(lián)軸器的型號。9徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為( );而( )與( )之比稱為偏心率。10對于普通平鍵,考慮到載荷分布的不均勻性,雙鍵聯(lián)接的強度按( )個鍵計算。二、判斷題(每小題1分,共10分)(正確的劃“”,錯誤的劃“”)1十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件,因此屬于剛性聯(lián)軸器。 ( )2兩摩擦表面的粗糙度值越小,則越容易實現(xiàn)液體動力潤滑。( )3在計算轉(zhuǎn)軸的強度時,安全系數(shù)法比當(dāng)量彎矩法更精確。 ( )4相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等,旋向相反。 ( )5閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設(shè)計計算,確定傳動的幾何尺寸,然后校核齒根彎曲疲勞強度。 ( )6由于鏈傳動不需要張緊力,故作用在軸上的載荷較小。 ( )7正是由于過載時產(chǎn)生“彈性滑動”,故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用。 ( )8楔鍵只能用于單向傳動,雙向傳動時,必須采用兩個楔鍵。 ( )9性能等級為6.6級的螺栓,其屈服點600MPa。 ( )10機械零件的計算分為設(shè)計計算和校核計算,兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 ( )三、簡答題(每小題5分,共20分)1簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象?2對于滾動軸承的軸系固定方式,請解釋什么叫“兩端固定支承”?3簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件?四、(15分)某軸用一對同型號角接觸球軸承支承,受力情況如圖所示。已知:內(nèi)部軸向力0.68,e0.68。當(dāng)e時,X1,Y0;當(dāng)e時,X0.41,Y0.87。問哪個軸承的壽命低?五、(15分)如圖所示的螺栓組聯(lián)接,已知外載荷F5KN,各有關(guān)幾何尺寸如圖所示。試計算受力最大螺栓所受的橫向工作載荷Fsmax。六、(20分)設(shè)計一個標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動,傳動比i3.2,允許傳動比有不超過5的誤差。通過強度計算已確定中心距a320mm,模數(shù)m3mm,取齒寬系數(shù)1。試確定下列幾何尺寸:m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。(模數(shù)系列:3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、)一、填空(每空1分,共20分)1在疲勞曲線上,以循環(huán)基數(shù)N0為界分為兩個區(qū):當(dāng)NN0時,為( 無限壽命區(qū) )區(qū);當(dāng)NN0時,為( 有限壽命區(qū) )區(qū)。2剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗( 彈性變形 )的能力。零件材料的彈性模量越小,其剛度就越( 小 )。3潤滑油的( 油 )性越好,則其產(chǎn)生邊界膜的能力就越強;( 粘度 )越大,則其內(nèi)摩擦阻力就越大。4為改善潤滑油在某些方面的性能,在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學(xué)合成物即為( 添加劑 )。 5正是由于( 彈性滑動 )現(xiàn)象,使帶傳動的傳動比不準(zhǔn)確。帶傳動的主要失效形式為( 打滑 )和( 帶的疲勞破壞 )。6蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的( 相對滑動速度 )很大,因此導(dǎo)致傳動的( 效率 )較低、溫升較高。7鏈傳動水平布置時,最好( 緊邊 )邊在上,( 松邊 )在下。 8設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速、( 轉(zhuǎn)矩 )和( 直徑 )選擇聯(lián)軸器的型號。9徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為( 相對間隙 );而( 偏心距 )與( 半徑間隙 )之比稱為偏心率。10對于普通平鍵,考慮到載荷分布的不均勻性,雙鍵聯(lián)接的強度按( 1.5 )個鍵計算。二、判斷題(每小題1分,共10分)(正確的劃“”,錯誤的劃“”)1十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件,因此屬于剛性聯(lián)軸器。 ( )2兩摩擦表面的粗糙度值越小,則越容易實現(xiàn)液體動力潤滑。 ( )3在計算轉(zhuǎn)軸的強度時,安全系數(shù)法比當(dāng)量彎矩法更精確。 ( )4相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等,旋向相反。 ( )5閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設(shè)計計算,確定傳動的幾何尺寸,然后校核齒根彎曲疲勞強度。 ( )6由于鏈傳動不需要張緊力,故作用在軸上的載荷較小。 ( )7正是由于過載時產(chǎn)生“彈性滑動”,故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用。 ( )8楔鍵只能用于單向傳動,雙向傳動時,必須采用兩個楔鍵。 ( )9性能等級為6.6級的螺栓,其屈服點600MPa。 ( )10機械零件的計算分為設(shè)計計算和校核計算,兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 ( )三、簡答題(每小題5分,共20分)1 簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象?答:因為在開式齒輪傳動中,磨粒磨損的速度比產(chǎn)生點蝕的速度還快,在點蝕形成之前,齒面的材料已經(jīng)被磨掉,故而一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象。2 對于滾動軸承的軸系固定方式,請解釋什么叫“兩端固定支承”?答:兩端固定支承即為軸上的兩個軸承中,一個軸承的固定限制軸向一個方向的串動,另一個軸承的固定限制軸向另一個方向的串動,兩個軸承的固定共同限制軸的雙向串動。3 簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件?答:1)兩摩擦表面之間必須能夠形成收斂的楔形間隙;2)兩摩擦表面之間必須有充足的、具有一定粘度的潤滑油;3)兩摩擦表面之間必須有足夠的相對運動速度。四、解:(1)(N) 1.5分(N) 1.5分 (2)(N)(N) 故 (N) 3分 (N)(N) 故 (N) 3分,則X1,Y=0。則 4000(N) 3分e,則 X0.41,Y0.87。則 (N) 3分由于 ,故軸承1的壽命短。FT五、解:(1)將F向螺栓組形心平移,同時得轉(zhuǎn)矩T。T=500F51055002.5106(N) 4分 在F作用下,各螺栓所受橫向力為 Fs1(N) 3分 在T作用下,各螺栓所受橫向力也相等,為 (N) 4分 顯然,1、2兩螺栓所受的橫向力最大,為 (N) 4分 六、解:(1)由 得 取 m =5(mm)(應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值) 2分則 128 (1) 2分 (2) 2分聯(lián)立 (1)、(2)解得 , 取 , 4分 (mm) 2分 (mm) 2分 (mm) 2分取 (mm), (mm) 4分注:本題主要考察:m是否為標(biāo)準(zhǔn)值?是否滿足?各參數(shù)和尺寸取值圓整是否合理?- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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