机械设计期末模拟卷10套(内含详细答案)

机械设计期末模拟卷10套(内含详细 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ) 《机械设计》课程试题(一) 得分 一、填空题(每空1分共31分) 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 2、三角形螺纹的牙型角α, ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角α, ，适用于 。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为 防松、 防松和 防松。 4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 、 和 ，最大应力发生在 。 5、链传动设计时，链条节数应选 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 数;速度较高时，链节距应选 些。 6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 ，材料的许用接触应力 ，工作中产生的齿根弯曲应力 ，材料的许用弯曲 应力 。 8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、 效率和 效1 率。其中啮合效率η= ，影响蜗杆传动总效率的主要因1 素是 效率。 9、轴按受载荷的性质不同，分为 、 、 。 10、滚动轴承接触角越大，承受 载荷的能力也越大。 得分 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 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( )。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm 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(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 。 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数F 。 是 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Z=20，1 0螺旋角β,1432’2”，齿宽b,80，b,75mm，则该传动的齿宽系12 数φ等于——。 d 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 而不能提高轴的 。 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 。 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 。 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D等于 。 1 A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 得分 三、 计算题 一年级下册数学竖式计算题下载二年级余数竖式计算题 下载乘法计算题下载化工原理计算题下载三年级竖式计算题下载 (38分) 1、(15分)有一受预紧力F和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，0已知预紧力F,1000 N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，0 轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F,?剩余预紧2 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，10 该螺栓的最大轴向工作载荷F为多少? max 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z,1，蜗杆分度圆直1 径d,80mm，蜗轮齿数z,1240，卷筒直径D,200mm，蜗 杆与蜗轮间的当量摩擦系数f,0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等V 于6,，问: (1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?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F,1000N，F,2060N，作用于轴上的轴向载荷F=880 N，r1r2A轴承内部轴向力F与径向载荷F的关系为F,0.68F,试求轴承轴drdr向载荷F和F。 a1a2 四、分析题(20分) 1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。已知斜齿轮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F和F的方a1a2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。 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。 《机械设计》课程试题(一) 答案与评分标准 一、填空题(每空1分共31分) 001、50%。2、60、联接、30、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η、搅油效率η、啮合效率。9、23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、B。8、B。9、B。10、B。 三、计算题(38分)1.(15分) (5分) F=F20 (5分) F=F10 F=F12 0 F1 F=F12 F0 (5分) 2、(13分) [解] (1) i=z/z,40 21 设重物上升1m，手柄应转x转，则 (5分) 手柄的转动方向ω示于图中(3分) (2) (总效率2分,L3分) 3、(10分) 0 [解] 7208C轴承的α,15，内部轴向力F,0.4F, dr F,0(4F,0.4×1000=400N (2分) d1r1 方向如解所示向左 F,0.4F,0.4×2060=824N (2分) d2r2 方向如图所示向右 F十F,824十880,1704,Fd2Ad1 故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。 F,F十F=1704N (3分) a1d2A F,F,824N a2d2 (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 F和F的方向如图(2分)。 a1a2 (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) 2、(10分)[解] 画出的正确结构图如图。 ?固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。 ?轴承盖与轴之间应有间隙。 ?轴承内环和套简装不上，也拆不下来。 ?轴承安装方向不对。 ?轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。 ?与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。 ?轴承内圈拆不下来。 每指出1个错误得1分,满分5分;每改正1个错误得1分,满分5 分。 《机械设计》课程试题(二) 得分 一、填空题(25分)[每空1分] 1、 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在 或 情况下。 2、dn值大的滚动轴承应采用 润滑，而dn值小的滚动轴承可采用 润滑。 3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有 。 ,、混合摩擦(非液体摩擦)滑动轴承计算应校核 、 、 值。 ,、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力: ， 。 ,、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称 轴;只承受扭矩称 轴;承受弯矩和扭矩称 轴。 ,、直齿圆锥齿轮的当量齿数,,, ;标准模数和压力角在 ;受力分析和强度计算用 直径。 ,、带传动的主要失效形式为 和 。 ,、带工作是截面上产生的应力有 ， ， 。 10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是 等的，大小齿轮的弯曲应力是 等的。 得分 二、选择题(11分)[每空1分] 一、 选择题: 1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 。 A .Ф30H7/k6 B. Ф30H7 C .Ф30k6 2、下列滚动轴承密封装置，其中 是属于接触式密封，而 是属于非接触式密封。 ,.毡圈密封 ,.甩油环 ,.密封环 ,.缝隙密封 ,、在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 ,.重载 ,.高速 ,.工作温度 ,.高承受变载或冲击振动载荷 ,、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称 。 ,.液体摩擦 ,.半液体摩擦 ,.混合摩擦 ,.边界摩擦 ,、半圆键联接当采用双键时两键应 布置。 ,.在周向相隔,,º ,.在周向相隔,,,º ,.在周向相隔,,,º ,.在轴向沿同一直线 ,、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应 。 ,.增加螺栓刚度。 ,.降低螺栓刚度。 ,.降低被联接件刚度。 ,、弹簧,的刚度为,,，弹簧,的刚度为,,，两弹簧并联的刚度为 。 ,. ,, ,. ,, ,. ,,，,, ,. ,,,,,(,,，,,) ,、强度等级为,.8级的螺栓材料σ,, ,,,。 ,. ,,, ,. ,,, ,. ,,, ,. ,,, ,、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取 。 ,. 任意值 ,. 等于链节长度的偶数倍 ,.等于链节长度的奇数倍 ,,、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大 , ,. 大轮 ,. 小轮 ,. 主动论 ,. 从动轮 得分 三、计算题(34分) 1、(14分)图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d=80mm ，z=1，i=40，11卷筒的直径D=250mm，试计算:(1)欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数;(2)设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件;(3)设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值 (不计轴承效率) 。 2、(10分)一普通V带传动传递功率为P = 7.5 kW，带速= 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F=2F，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。 12 3、(10分)图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩为1400 N.m(静载荷)。已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平 [,],100MPa键，确定键的尺寸，并校核其强度()。 p 得分 四、分析题(30分)[每题10分] 1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。9 1 10 11 111 1 121 1 1 1 2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速 = 30 r/min，电动机n转速n = 1440 r/min，功率P = 5.5 kW。试设计传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，画出传动简图，分配各级传d 动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。(10分) 各种传动的单级传动比常用值 传动类型 传动比 传动类型 传动比 平带传动 ?5 圆柱齿轮传动 ?5 V带传动 ?6 圆锥齿轮传动 ?3 链传动 ?6 蜗杆传动 8~40 《机械设计》课程试题(二) 答案与评分标准 一、填空题(25分)[每空1分] 1、跨距较大 或 工作温度较高 。 2、 油 ， 润滑脂 。 3、 ?(相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;?(被油膜分开的两表面必 3须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出; ? 润滑油必须有一定的粘度供油要充分 。 ,、 P 、 V 、 PV 。 ,、?套筒式联轴器(无补偿能力)、?凸缘式联轴器(无补偿能力)。 ,、 心 轴; 传动 轴;转 轴。 ,、 z/cosδ ; 齿轮大端 ; 平均分度圆 。 ,、 打滑 和 疲劳破坏 。 ,、拉应力 ， 弯曲应力 ，离心应力 。 10、相 等的， 不 等的。 二、选择题(11分)[每空1分] 1、 C 。2、 AC， BD ,、 B,、 D ,、 D ,、 B ,、 C ,、 D ,、 B ,,、 B 三、计算题(34分) 1、解: (1)重物上升1m时，卷筒转动圈数:N=1000/πD=1000?(250x3.14)=1.27 2 蜗杆转动圈数为:N=i N=40x1.27=50.96(圈) (4分) 12 (2)蜗杆直径系数q=d/m=80?8=10 1 z1o 1导程角:γ=arctan=arctan=7.125q8 1o , 当量摩擦角:=arctanf= arctan=10.204vv8 ,因为:γ〈 v 所以 蜗杆传动满足自锁条件 (4分) (3)蜗杆传动的啮合效率: otantan7.125, ,,,0.401,1oo，，tan()tan(7.12510.204),,v TkNm,，,,50.1250.6252 T0.6252,,,TkNm0.039 1,，i400.4011 T0.0391则: (6分) lm,,,0.39F0.1 2、 解: Fve (2 分) P,1000 100010007.5P， (2 分) F,, =750Nev10 FFF, = e12 FF,2 (2 分) 12 FF==750N (2 分) 2e F,2F所以 =2x750=1500N (2 分) 12 3、解:由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90 键的工作长度l=L-b=90-16=74mm 键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm 332102140010T，，，,,由〉[]=100 ,,,137.6MPaMPappkld57455，， 可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置 ，双键的工作长度l=1.5x74=111mm 332102140010T，，，，，,,,,,，91.7MPa pp，，kld511155，， 见的标记为:键16x90 四、分析题(30分)[每题10分] 123451、?.无垫片;?无间隙、无密封?键太长?无定位轴肩?无轴肩 67?套筒高于内圈高度?轴和轮毂一样长，起不到定位作用; 8910?无定位;?无垫片?采用反装。 指出1处(0.5分)改正1处(0.5分) 2、(10分) 总传动比:i=n/n=1440/30=48 (2分) D 方案:电动机 带传动(i=3) 蜗杆传动(i=16) (4分) 1 2 画出方案图(4分) 3、传动力分析 如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出: (1)各轮传向。(2.5分) (2)使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。(2分) FFF(3)各啮合点处所受诸分力、、的方向。(5.5分) atr 《机械设计》课程试题(三) 得分 一、填空题(每空1分共24分) 1.螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。螺旋的自锁条件为 。 2、三角形螺纹的牙型角α, ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角α, ，适用于 。 3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为 防松、 防松和 防松。 4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据 查标准来确定的,普通平键的工作面是 。 5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使 ，从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是 ，其平均传动比是 。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿 ，材料的许用接触应力 ，工作中产生的齿根弯曲应面接触应力 力 ，材料的许用弯曲应力 。 8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 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 ，为防止轴承温升过高 。 产生胶合,应校核 10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 挠性联轴器和 挠性联轴器两大类。 得分 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 。 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,螺纹的牙型角越大,则 。 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 布置。(1分) 000 A 在同—直线上; B相隔90 ; C(相隔120; D相隔180 4、普通平键联接强度校核的内容主要是 。 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 。 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z一定时,(应该限制 。 1 A(小链轮的转速n; B.传动的功率P; C.传递的圆周力。 1 7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以 。 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 。 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 。 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D等于 。 1A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 得分 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[σ],l60N 2,mm，联接件接合面间摩擦系数f,0.20，防滑系数K,1.2，计算该联接件允许传递的s静载荷F,?(M20的螺栓d,17.294mm)(10分) 1 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n,970r,min，蜗杆传动参数z11,2;z,60;直径系数q,8;总效率2 η,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。 图3-2 、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已3 知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr,1650N和Fr=3500N。外加轴向力Fae,1020N。 12 (1)若派生轴向力F,0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa和Fa。 d12 Fae 四、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 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。 图4-2 《机械设计》课程试题(三) 答案与评分标准 一、填空题(每空1分共24分) ,,,1、大,中,。 v 002、60、联接、30、传动。 3、摩擦、机械、永久。 4、轴径d、侧面。 5、包角α。 6、变量、常数。 7、相同、不同、不同、不同。 8、节点。 、p、pv。 9 10、无弹性元件,有弹性元件。 二、单项选择题(每选项1分,共10分) 1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。 三、计算题(40分) 1.(13分) 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 fFZiKF,可得 0S KFSF, (4分) 0fZi 螺栓危险截面的强度条件为 41.3，F0,[],于是得 (4分) 2d,1 (5分) 2、(13分) [解] (1)电机转向箭头向上;(1分) (2)蜗杆受各力方向如图(3分) (3分) Fa2 2298454300.8Ti,，，， 1FN,,,9845t2mz860，2(3分) ,F?tanα,9845tan20?,3583N (3分) r2t2F 3、(14分) [解] F,0.7F,0.7×1650=1155N (2分) d1r1 方向向右 F,0.7F,0.7×3500=2450N (2分) d2r2 方向向左 F十F,1155十1020,2175 , Fd1aed2 故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。 F,F-F=2450-1020N =1430 (2分) a1d2ae F,F,2450N (2分) a2d2 (3分) (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) 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 ,2mm; 面应左移1 ?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。 每指出一处错误1分,说明原因1分,指出五个错误算满分10分;画出正确图形4分。 《机械设计》课程试题(四) 一(填空题(本大题共 10 小题，每小题3分，总计 30 分 ) 1、阿基米德蜗杆正确啮合的条件是_ _____， __ _，_ _____。 2、斜齿圆柱齿轮螺旋角,的常用范围是__________________。如果,太小，则__________ ______;,太大，则 ___________________。 3、非液体润滑轴承应进行_________________________、 _________________________和____________________的计算。 4、蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用___________、蜗杆常采用___________制造，这是因为_______________________________________。 5、带传动中，带的弹性滑动是带传动的___________特性，是___________避免的;而打滑则是________ ___。 6、因为链传动具有______ ____和 _____ ___，因此用于______ _速传动。 7、滑动轴承的______ ___曲线如图:虚线右边是_______________摩擦润滑区，虚线左边是_______________摩擦润滑区。 8、带传动中，带每转一转受____ ________________应力、___________ _________应力及____________________应力。 9、有一个角接触球轴承，宽度系列为窄系列、直径系列为中系 0列，内径为55mm ，接触角25，公差等级P4级，面对面排列,其代 号为________ 。 10、某圆锥滚子轴承，宽度系列为窄系列、直径系列为重系列，内径100 mm，公差等级P2级，背对背排列，其代号为__________ __。 二(分析题(本大题共 3 小题，每小题4分，总计 12 分 ) 1、图示为二级减速器中齿轮的两种不同布置方案，试问哪种方案较为合理,为什么, 2、下图所示为一液体润滑滑动轴承，请分析并在图中标明(1)轴的旋转方向转向，(2)偏心距e，(3)最小油膜厚度h，(4)油膜压力分布。 min 3、分析锥齿轮强度的计算方法要点。 三(计算题(本大题共 3 小题，总计 45 分 ) 1、本小题15分 1、某减速器轴上装有一对30312轴承，已查出C=101000N，判断系数e=0.30，x=0.4，y=2，轴的转速n=10000rpm，受力如图，已求出两轴承的径向支反力Fr=6000N，Fr=8000N，齿轮的轴向力F=1000N，载荷系数f=1，试12Ad求轴承寿命为多少小时,(15分) 2、本小题15分 如图所示为一铸铁支架固定在水 泥地基上，受载荷R=5000N，方向如V 图。支架与地基间的摩擦系数µs=0.4， 设螺栓材料为35号钢，许用应力 [σ]=80MPa，螺栓的相对刚度为: c1,0.3c，c12，可靠系数K=1.2。其他f 尺寸见图。为保证正常工作螺栓的根 径d至少要为多少, 1 3、本小题15分 图示传动中，蜗杆传动为标准传动:m=5mm，d=50mm，z=3(右旋)，z,40;121 标准斜齿轮传动:=5mm，z=20，=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，m3zn4 不计摩擦，蜗杆主动，试求: 1)斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2)螺旋角,的大小。 四(结构题(本题13分) 指出下列轴系结构的错误，并将正确的结构画在轴心线下侧。 《机械设计》课程试题(四) 参考答案 一(填空题(本大题共 10 小题，每小题 3分，总计 30 分 ) 1、m=m=m, α=α=α=200, γ=β 旋向相同。 x1t2x1t22 2、8:,20:;起不到斜齿的作用;轴向力太大 3、比压计算p ?[p]、特性数计算pv ?[pv]、速度计算 v ?[v]. 4、青铜，钢，这两种材料配对减摩耐磨性好 5、固有，不可,可以避免。 6、具有运动的不均匀性、动载荷，用于低速。 7、摩擦特性曲线、液体动压、非液体(混合、边界)。 8、紧边及松边拉应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力。 9、7311AC /p4 /DF 10、30420/p2 /DB 二(分析题(本大题共 3 小题，每小题4分，总计 12 分 ) 1、1、方案b较为合理。 因为方案b的齿轮布置形式使轴在转矩作用下产生的扭转变形能减弱轴在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。 2、 3、与齿宽中点处的当量直齿轮等强度，按直齿轮的两个强度计算，几何 尺寸转换为锥齿轮的大端参数。 三(计算题(本大题共 3 小题，总计 45 分 ) 1、本小题15分 解: F6000r1F,,,1500N1)求F、F: s1s2s12y2，2 F8000r2F,,,2000N s22y2，2 2)(求F、F: a1a2 ？F，F,1000，2000,3000,F,1500N As2s1 ? F=F+F=1000+2000=3000N(被压紧) a1As2 F=F=2000N(被放松) a2s2 3)(求P、P : 12 F3000a1,,0.5,e,0.3 F6000r1 P,f(xF，yF),1，(0.4，6000，2，3000),8400N 1dr1a1 F2000a2,,0.25,e,0.3 F8000r2 P,fF,1，8000,8000N?x=1 y=0 ? 2dr2 4)(求L : h10 ?P> P ?只求轴承1 1 21066C1010101000,3L小时 ,(),(),6637h10nP6060，1000084001 2、本小题15分 解: 500R，300，vMl5000，300max21.求F : F,,,,1500N4500500224()4，l,i22,,1 k,R1.2，5000fv‘''2(求F: 4F,,,kR？F,,,37500Nsfv,4,4，0.4s c'1(求F: 3F,F，F,37500，0.3，1500,37950N00c，c12 1.3F1.3，379501.3F00？d,,,28mm4(求d: ,[,]11,,,2[]，80,d1444 3、本小题15分 2、1)斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 2T12) FF,,a2t1d1 TT2232 FF,,,tantantan,,,a3t3dd33 mzn3d,， TTi,,3211cos, 因为，所以 FF,a2a3 22TTtancos,,,TTsin,1212 ， ,,dmzdmznn1313 Tmzmz，5201nn33 sin.,,,,,,01540Tddi,2111，，5013 ,,:,:862683737.,,, 四(结构题(本题13分) 解:略 《机械设计》课程试题(五) 一(填空及选择填空题(每空1分，总计 25分 ) 1、用于联接的螺纹是 ，原因是 ______; 2、齿形系数的物理意义是__________________________________ ，其大小与______________有关，与______________无关。 3、带传动设计时限制小带轮的直径不能太小是因为________，大带轮直径不能太大是因为(中心距一定)________;V带的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越________。 4、形成流体动压润滑的必要条件是 、 和 ; 5、决定套筒滚子链传动承载能力的主要参数是 ;链传动的运动特性是指 和 ; 6、带传动的弹性滑动是指________ ____，而打滑是指 _____ ________;带传动的设计准则是 _______ ________________。 7、正交直齿锥齿轮传动的传动比i与其当量圆柱齿轮的传动比i的关系v是__________; 11i,i,2vv2ii,ii,iivv B. C. D. A. zz218、一蜗杆传动，已知模数m=4mm，蜗杆头数=1，蜗轮齿数=50，特性系数q=10，则该传动中心距a等于______mm。 A.124 B.125 C.120 D.130 E.140 9、某角接触球轴承内径为45mm，精度等级为P0级，宽度系列为窄系列， o直径系列为中系列，接触角为25，其代号为___________。 A.7145 B.6209 C.7209C D.7309AC 10、转轴承受_______;心轴承受__________;传动轴承受_________。 A.扭矩 B.弯矩 C.扭矩和弯矩 11、在各种基本类型的向心滚动轴承中______________不能承受轴向载荷。 A.调心球轴承 B.圆柱滚子轴承 C.调心滚子轴承 D.深沟球轴承 12、一般转速、一般载荷工作的正常润滑的滚动轴承其主要失效形式是_____________。 A. 滚动体碎裂 B. 滚动体与滚道产生疲劳点蚀 C. 滚道磨损 D. 滚道压坏 二(受力分析及计算题(20 分 ) 图示传动中，蜗杆传动为标准传动:m=5mm，d=50mm，z=3(右旋)，z,40;121 标准斜齿轮传动:=5mm，z=20，=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不3mnz4 计摩擦，蜗杆主动，顺时针旋转，试求: 1)斜齿轮3、4的螺旋线方向(6分)。 2)在图上标出II轴上零件所受分力的方向(6分)。 3)求出斜齿轮3、4螺旋角,的大小(8分)。 三、滚动轴承计算题(15分) 轴系由一对圆锥滚子轴承支承(基本额定动载荷C=57700N)，轴的转速rn=1380r/min，已求得轴承的径向支反力为:F=4000N，F=8000N，轴向外r1r2载荷F=860N，载荷系数f=1.2。求轴承寿命为多少小时? dA Fa,eFr(轴承e=0.3，时X=0.4，Y=2) 四、螺栓联接计算题(15分) 如图所示为一铸铁支架固定在水泥地基上，受载荷R=5000N，方向如图。V支架与地基间的摩擦系数µs=0.4，设螺栓材料为35号钢，许用应力 c1,0.3c，c12[σ]=80MPa，螺栓的相对刚度，可靠系数K=1.2。其他尺寸见图。f 为保证正常工作，螺栓的根径d至少要为多少, 1 五(结构改错题(本题15 分) 如果下图轴系结构有错误，请将正确结构 图画在轴的另一侧。 六、作图题(本大题10分) 某合金钢制零件，其材料的抗拉强度极限,=1200MPa，疲劳极限, =4B-1 (K),1.615,D60MPa，屈服极限,=920MPa。零件的综合影响系数。试绘制s 2,,,,10,,,,,,,ma0该零件的简化疲劳极限应力图。(设寿命系数K=1, =0.N2) 《机械设计》课程试题(五) 参考答案 一(填空题(本大题共 6 小题，每小题3分，总计 18 分 ) 1、三角形螺纹，自锁性好。 2、齿形系数的物理意义是_轮齿的几何形状对抗弯能力的影响系数_ ，其大小与___齿数__有关，与__模数__无关。 3、带传动设计时限制小带轮的直径不能太小是因为_避免弯曲应力过大，大带轮直径不能太大是因为(中心距一定)避免小带轮包角太小;V带的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越_大_。 4、形成流体动压润滑的必要条件是相对运动的两表面有一定的楔形间隙;两表面有一定的相对速度;润滑油有一定的黏度，且供由充足; 5、链节距P;运动的不均匀性;动载荷; 6、由于带的弹性引起的带与轮之间部分接触弧之间的相对滑动;打滑是指由于超载引起的带与轮之间整个接触弧发生的相对滑动;在不打滑的前提下有一定的疲劳强度。 7、C 8、C 9、D 10、C，B，A 11、B 12、B 二、(20分) 1)(6分)斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 2)(6分)受力方向:蜗轮在啮合点上:F:向前;Fr2:t2 向下;Fa2:向左;齿轮3在啮合点上:Ft:向后;Fr向下;:33 Fa:向右 3 2T1FF,,a2t1d13)(8分) TT2232FF,,,tantantan,,,a3t3dd33 mzn3d,3TTi,,cos,211， FF,a2a3因为，所以 22TTtancos,,,TTsin,1212 ,,dmzdmznn1313， Tmzmz，5201nn33sin.,,,,,,01540Tddi,2111，，501 3 ,,:,:862683737.,,, 三(计算题(15 分 ) FFY,,，,//()24000221000 NS1r1 FFY,,，，,/()26000221500NS2r2 FFF，,，,,10008601860S1AS2，2轴承压紧。 FF,,1000 NF,1860 Na1S1a2所以，， FFe//.,,,10004000025a1r1 PfXFYFfF,，,,，,().1240004800 N111dr1a1dr1 FFe//.,,,a2r2，X=0.4，Y=2 22 P,，，，，,44 N.(.)2 PP,应按2轴承校核，因 21 C,/L()(),,，,11647 hh2nP138073442 四、螺栓计算题(15分) 500R，300，vMl5000，300max2F,,,,1500N4500500224()4，l,i22,,1解:1.求F : '‘4F,,,kRsfv2(求F: k,R1.2，5000fv'？F,,,37500N,4,4，0.4s 3(求F: 0 c'1F,F，F,37500，0.3，1500,37950N0c，c12 1.3F0,[,],2d144(求d: 1 1.3F1.3，379500？d,,,28mm1,,[]，80,44 五(轴结构题(本大题总计 15 分 ) 解: 六、解: 综合影响系数 (K),1.615,D 零件的对称循环疲劳极限为: K,1，460N,1,,284.83MPa(K)1.615,D 可求出材料的脉动循环疲劳极限为: 2,2，460,1,,,,766MPa01，,1，0.20, 零件的脉动循环疲劳极限为: K,1，766N0,,474MPa(K)1.615,D 可作图如下: ,K,1N (K),D1. 确定点A,(0, ) ; K,K,N0N0 2(K)2D,2. 确定点B,( , ) ; 3. 确定点S (,, 0) ; s 4. 过点S作与横坐标轴成135:的直线与直线A,B,的延长线交于G，则折线A,GS即为零11 件的极限应力线。 《机械设计》课程试题(六) 一、填空及选择填空:把答案写在题中的空格里( 每空2分, 共26分) 1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________和_______________。 2、滚动轴承的基本额定寿命L是指_______________。 h10 3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________和_______________。 4、带传动中，带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________。 5、在闭式软齿面齿轮传动中(无冲击载荷)，按________设计，按________校核 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿根弯曲静强度 C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度 二、说明下列滚动轴承代号的意义 (本大题共4小题，每小题4分，总计16分) 1、6209 2、7311AC/P4/DF 3、30420/P2/DB 4、N220/P5 三、计算题(共30分) 1、.图示托架受铅垂力F(N)，托架与托体之间的摩擦系数为µ,可靠系数Ks,f=1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d的计算式。(14分) 1 F,5400NR2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷， f,1.1F,2700NpAn=1250r/min ，运转时有轻微冲击，试计算这对轴承当量动载荷p C,30500NC,28200N0re,0.35r和寿命L。轴承参数:d=20mm;; ;;Fa/Fr10h F,F/(2Y)sr?e，x=1，y=0;Fa/Fr>e，x=0.4，y=1.7，[注:] (本题16分) 1F2 F 四、分析题(18分) -图示蜗杆斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m=8mm，.d=64mm(q=8)，z=2，z=42，蜗杆输入转矩T=38000Nmm，蜗杆传动效率,1121 ,0.75。 1)画出蜗轮的转向; 2)欲使II轴的蜗轮2和齿轮3的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮3、4的螺旋线方向; 3)分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。 五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面(14分)。 《机械设计》课程试题(六) 参考答案 一、(26分) 1、摩擦防松，机械防松，永久止动; 2、一批轴承作实验，其中90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数 3、mx1=mt2=m, αx1=αt2=α=200, γ=β2 旋向相同。 4、应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点 5、C,A 二、(每小题4分，共16分) 1.深沟球轴承，窄、轻系列，内径45，公差等级Po级 02.角接触球轴承，窄、中系列，内径55，接触角25，公差等级P4级，面对面排列 3.圆锥滚子轴承，窄、重系列，内径100，公差等级P2级，背对背排列 圆柱滚子轴承，窄、轻系列，内径100，公差等级P5级 4. 三、 1解: kFf ′′′ 4,s(1)求F:不下滑条件:4 F?μ? k F ?F? s f aF,H,2Mlmax24a,,F,H24,,l,i2,,2ai,1(2)求F:F = = = kFcf1 ′c，c4,12s (3) 求 F= F+ F = + 0.2 F 0 F1.31.3F00 ,,2[,]d144 (4) 求d: 由 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ?[σ] ? d? 11 2、 SS12 FFr1r2 s、s方向如图所示 12 21F,F,3600NF,F,1800Nr1Rr2R33; s,F/(2Y),1058.82Ns,F/(2Y),529.41N1r12r2;; ？F，s,sr112？，轴承2受压 F,s,1058.82NF,s，F,3758.82Na11a21A;; F/F,1058.82/3600,0.294,ea1r1，x=1,y=0 11 P,f，x，F,3960N1p1r1 F/F,3758.82/1800,2.09,ea2r2，x=0.4，y=1.7 22 P,f，(x,F，y，F),1.1，(0.4，1800，1.7，3758.82),7109.99N2p2r22a2 P,P,7109.99N2; 10/310/3C,,,,r,,L,，,，,1317.1h,,h10,,np12507109.99,,,, 四、 1)蜗轮转向如图示。 2)斜齿3为左旋，4为右旋。 3)蜗杆、蜗轮上各力方向如图示，各力的大小为: TiT,,，，,,,00/.Nmm21 FFTd,,,，，,2238000811875//(8).Nt1a211 FFTd,,,，，,22598500423563//(8)Na1t222 FFF,,,，:,tantan,3563201297Nr1r2t2 五、略 《机械设计》课程试题(七) 一(填空题(本大题共 5 小题，每小题2分，总计 10 分 ) 1、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为:2360N，272N，816N，试分别指出:F,____________N，F,______________N，t2a2 F,____________N。 r2 2、V带(三角带)的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越________。 03、牌号为N68的润滑油表示其________C时的________粘度为 。 4、一个圆锥滚子轴承宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，内径为50mm，公差等级为P0级，其代号为_________________________________;。 5、当联轴器型式选定以后，在同一类型而尺寸大小不同的一系列联轴器型号中，选出所需型号应考虑: (1)_______________________________________________; (2)_______________________________________________; (3)_______________________________________________。 二(分析题(本大题共 2 小题，每小题6分，总计 12 分 ) 1、注出下列普通平键的有效接触长度 l 2、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案:a)m=4mm，z=20，z=60;b)m=2mm，z=40，z=120，其它参数都一样。试问: 1212 1)两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同, 2)若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好, 三(结构题(15 分 ) 改正下图所示的结构错误(指出错误，并将正确的结构画在轴心线下侧)。 四(计算题(本大题共 4 小题，总计 40 分) 1、本小题8分 刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D,155 mm的圆 K,12.f周上，接合面摩擦系数,=0.12，摩擦传力的可靠性系数(防滑系数)。若联轴器传递的转矩T,1500 N,m，问每个螺栓预紧力F,应为多大, 2、本小题10分 F,10kNmax用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力,螺钉刚度与被联 C11,C32接件刚度之比，试求: 1)为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力; 2)若预紧力为10kN，工作螺钉的剩余预紧力为多少, 3、本小题8分 某标准蜗杆传动，传动比为20，蜗轮齿数z,40，模数m=4mm，蜗杆分2 度圆直径d=40mm，求蜗轮螺旋角,及中心距a。 1 4、本小题14分 一圆锥—圆柱齿轮减速器高速轴的支承布置结构如图所示，选择一对角接触球轴承7214C支撑，已求得左轴承?的径向载荷F=7000N ，右轴承?的径r1 向载荷F=1200N，轴受轴向载荷F=F=4000N，轴的转速n=1500rpm，载荷平r2AX 稳，要求寿命L?8000小时，该轴承是否合用,(已查得7214C轴承的h10 C=89628N，判断系数e=0.5，X=0.4，Y=1.4 )。 五(大型题(本大题共 2 小题，总计 23 分) 1、本小题12分 一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得:m=3mm，z=25，z=75，,=8:06,34,。n12 已知:传递的功率P,70kW，转速n=750r/min。求从动轮所受各分力(忽略11 摩擦损失)，并在图中示出各分力的方向。 2、本小题11分 图示传动中，蜗杆传动为标准传动:m=5mm，d=50mm，z=3(右旋)，z,40;121标准斜齿轮传动:=5mm，z=20，=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不3mnz4 计摩擦，蜗杆主动，试求: 1)斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2)螺旋角,的大小。 《机械设计》课程试题(七) 参考答案 一. 填空题(本大题共 5 小题，每小题 2分，总计 10 分 ) 1、2360，816，272 2、大 3、40，运动，厘斯 4、30310。 5、(1)传递扭矩 (2)载荷性质 3)轴直径要求 ( 二. 分析题(本大题共 2 小题，每小题 6分，总计 12 分 ) 1、 2、1)两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，a方案弯曲强度较高。 2)b方案较好。在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。 三. 结构题(15 分 ) 略 四. 计算题(本大题共 4 小题，总计40 分 ) 1、本小题8分 121500000.KT，f32258NF?,,,D155D?zF,KT,6012.,z，，f222，故 2、本小题10分 1)螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力 C2?0FF,,F,,,CC，12 故得螺钉最小预紧力 3CC321100007500NF?F,F,，,,maxCC，CC，341211 2)预紧力F,,10 kN，则工作螺钉剩余预紧力 C3C2110000FF,,F,,F,,,maxCC，CC，31211 3N,,，, 3、本小题8分 1)蜗轮螺旋角等于蜗杆导程角，故 mz，421,,,,,arctanarctan.,:,:1,,,d401 111adddmz,，,，,，，，,()()()mm2) 4、本小题14分 求附加轴向力F、F s1s2 F=1.25×F×tgα=1.25×7000×tg15?=2345N s1r2 F=1.25×F×tgα=1.25×1200×tg15?=402N s2r1 2) 求轴承轴向力支反力F、Fa1a2: 因为F+ F=402+4000=4402> F=2345N s2xs1 ?F= F+ F=402+4000=4402N(被压紧) a1s2x F= F=402(被放松) a2:s2 求PP: 、12 ?F/ F=4402/7000=0.629,e=0.5 a1r1 ?P=f(X F+Y F)=1×(0.4×7000+1.4×4402)=8962.8N 1dr1a1 ?F/ F=402/1200=0.335,e=0.5 a2r2 ?P= f×F=1×1200=1200N 2dr2 ?P,P 12 661089628C103,,(),11111h()60n8962.8nP60 ?L=,8000h合用 h10 五. 大型题(本大题共 2 小题，总计 23 分 ) 1、本小题12分 P706631T,，,，，,，,9551095510...Nmm89133101n7501 mz3525.，1nmmd,,,7576.1,cos,cos80634,,, 32T28913310，，.1F,,,2353036.Ntd7576.1 ,FF,,，tan.tan.,,N,,,at ,FF,,，:tan/cos.tan/cos.,,86,N,,,rtn 2、本小题11分 1)斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 2T1FF,,a2t1d12) TT2232FF,,,tantantan,,,a3t3dd33 mzn3d,3TTi,,cos,211， FF,a2a3，所以 因为 22TTtancos,,,TTsin,1212 ,,dmzdmznn1313， Tmzmz，5201nn33sin.,,,,,,01540Tddi,2111，，501 3,,:,:862683737.,,, 《机械设计》课程试题(八) 一、填空与选择填空题:(每空2分, 共15分) 1、用于联接的螺纹是( )，其原因是( ): CC21、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为和，其预2 FF,,,紧力为，则剩余预紧力为( ); 3、形成流体动压润滑的必要条件是( )、( )和( ); 4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按( )强度进行计算; 5、阿基米德蜗杆传动在( )面上的模数m和压力角取,取标准;在该平面内， 蜗杆与蜗轮的啮合相当于( )与( )的啮合; 6、键的剖面尺寸是由( )确定的，而键长是由( )确定 的; 7、滚动轴承的基本额定动负荷C是指( ); 8、闭式软齿面齿轮传动一般按( )设计，按( )校核。 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合 9、标注螺纹时( ); A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明 10、对齿面硬度?350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使( ); A.小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度 B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 C.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度 D.小齿轮齿面硬度?大齿轮齿面硬度 11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与( )无关。 A.模数m B.齿数z C.压力角, D.变位系数x 11、一齿轮传动装置如图所示，轮2主动，轮1与轮3从动，则轮2的齿面接触应力按( )_而变化，齿根弯曲应力按( )而变化。 A.对称循环 B.脉动循环 C.不对称循环 D.以上三种都不对 二、分析题:简要回答以下问题(本大题共4小题，总计15分) 1、什么是带传动的弹性滑动现象,(本小题3分) 2、试写出一维雷诺方程表达式，并说明其中各符号的含义。(本小题4分) 3、试写出轴承代号7416E/p4的意义。(本小题4分) 4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题4分) 三、计算题(共30分): 1.图示托架受铅垂力F(N)，托架与托体之间的摩擦系数为µ,可靠系数K=1,s,f螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d的计算式。(15分) 1 F,5400NR2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷， f,1.1F,2700NpAn=1250r/min ，运转时有轻微冲击，试计算这对轴承当量动载荷p C,30500NC,28200N0re,0.35r和寿命L。轴承参数:d=20mm;; ;;Fa/Fr10h F,F/(2Y)sr?e，x=1，y=0;Fa/Fr>e，x=0.4，y=1.7，[注:] (本题15分) 题6 图 四、分析题(25分): .图示为蜗杆—斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮 齿的螺旋线方向为右旋，为使?轴上 的轴向力最小，试在图中标出: 1(蜗轮2.斜齿轮3及4的齿斜方向; 2.?轴上的零件所受各分力的方向; 3. 如斜齿轮3的输入功率 P=2kw,n=500rpm，分度圆直径 0d=10mm,分度圆螺旋角β=15，求齿3 轮3、4所受各分力大小 五、结构题:(本题15分) 分析图中结构错误，并将正确结构画出来。 《机械设计》课程试题(八) 参考答案 一、 1、 三角形，自锁性好 c1 ′c，c122、 F+ F 3、 沿运动方向有从大到小的楔型间隙，两表面有一定的相对运动，润滑油有一定的黏 度且供油充足 4、 齿宽中点处的当量直齿轮 5、 中间截面，梯形齿条与渐开线齿轮 6、 轴径，轮毂宽(或轴段长) 7、 基本额定寿命为一百万转时轴承能承受的最大载荷 8、 B,A 9、 A 10、C 11、A 12、B, B 二、 1、 由于带的弹性引起的带与轮之间部分接触弧的相对滑动现象 32、 p/ x=6ην(h―h)/h 0 3、 角接触球轴承，窄系列，直径系列为重系列，内径为80，加强型，4级公差等级 4、 胶合、点蚀;按接触强度设计及热平衡计算(防胶合) 三、1解: kFf ′′′ 4,s(1)求F:不下滑条件:4 F?μ? k F ?F? s f aF,H,2Mlmax24a,,F,H24,,l,i2,,2ai,1(2)求F:F = = = kFcf1 ′c，c4,12s (3) 求 F= F+ F = + 0.2 F 0 F1.31.3F00 ,,2[,]d144(4) 求d: 由公式?[σ] ? d? 11 2、解: 如下图所示: SS12 FFr1r2 s、s方向如图所示 12 21F,F,3600NF,F,1800Nr1Rr2R33; s,F/(2Y),1058.82Ns,F/(2Y),529.41N1r12r2;; F,s,1058.82NF,s，F,3758.82N？F，s,sa11a21Ar112？，轴承2受压，;; F/F,1058.82/3600,0.294,ea1r1，x=1,y=0 11 P,f，x，F,3960N1p1r1 F/F,3758.82/1800,2.09,ea2r2，x=0.4，y=1.7 22 P,f，(x,F，y，F),1.1，(0.4，1800，1.7，3758.82),7109.99N2p2r22a2 P,P,7109.99N2; 10/310/3C,,,,r,,L,，,，,1317.1h,,h10,,np12507109.99,,,, 四、 1(图示 2(图示; p2663T,9.55，10,9.55，10,38200N,m3n50033( T382003F,,,7640N,,Ft3t4d21023 ,tgtg20:nF,F,,7640，,2878.8N,,Fr3t3r4,coscos15: F,F,tg,,7640，tg15:,2047N,,Fa3t3a4 五、 机械设计自测试题? 一、是非题和选择题[是非题在括号内填?(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号] I-1 选用普通平键时，键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。 ( ) I-2 圆柱齿轮结构形式和毛坯获取方法的选择都与齿轮的外径大小有关 ( ) I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，旋绕比C=5，则它的内径D=30mm。 1( ) I-4 V带横截面中两工作面之间的夹角为40?，所以带轮槽角也是40?。 ( ) I-5 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 ( ) I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆__________作用。 (1)受切应力 (2)受拉应力 (3)受扭转切应力和拉应力 (4)既可能只受切应力又可能只受拉应力 I-7 在下列四种向心滚动轴承中，_____________型除可以承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷。 (1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)50000 1-8 在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移的情况下，两轴间通常宜选____________联轴器。 (1)刚性 (2)无弹性元件的挠性 (3)有弹性元件的挠性 (4)安全 I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。 (1)改用其它高强度钢材 (2)改变轴的直径 (3)改变轴的支承位置 (4)改变轴的结构 I-10 在滑动轴承材料中，__________通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。 (1)铸铁 (2)轴承合金 (3)铸造锡磷青铜 (4)铸造黄铜 二、填空题 I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，当预紧力F和轴向工作载荷F一定时，若0 降低螺栓的刚度C，则螺栓中的总拉力将______________。 b I-12 在转轴的结构设计中，轴的最小直径d是按____________________初步确定min 的。 I-13 圆柱螺旋弹簧的旋绕比C(弹簧指数)选得过大则弹簧将______________。 I-14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似，其中蜗杆传动最易发生 ____________失效。 I-15 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为 ________________________________。 I-16 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是 _________________________________________________________________。 I-17 滑块联轴器属于_____________________联轴器。 I-18 滚子链传动中，限制链轮最少齿数的目的是__________________________。 I-19 相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，_______________________轴承的承载能力高，______________________轴承的极限转速高。 I-20 ____________键联接既可用于传递转矩，又可承受单向的轴向载荷，但轴与轮毂的对中性较差。 三、问答题 I-21 用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因。 I-22 在设计齿轮的过程中，当出现满足齿根弯曲疲劳强度条件而不满足齿面接触疲劳强度条件时，可以考虑从哪几方面提高齿面接触疲劳强度? I-23 在哪些场合，滚动轴承是难以替代滑动轴承的?为什么? 四、分析题 I-24 图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为 4为斜齿圆柱齿轮。 主动轮，转向如图所示，轮3、 (1)轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能 使轴?上两齿轮的轴向力相反? (2)画出齿轮2、3所受各分力的方向。 I-25 试用受力变形线图说明受轴向工作载荷 的紧螺栓联接中螺栓所受的总载荷F与预紧力F20 的关系。 试题I-24图 五、计算题 I-26 一根轴用两个角接触球轴承支承， 如图所示。L=40mm，L=200mm，轴端作用l2 有轴向力F=820N，径向力F=1640N。试分aere 别求出两轴承所受的径向载荷F、F和轴向r1r2 载荷F、F(注:轴承派生轴向力F=0.68F)。 ala2dr 试题I-26图 I-27 凸缘联轴器用一圆头普通平键与轴相联接，已知键的尺寸为b×h×L=10×8×50(单位均为mm)，轴的直径d=35mm，键联接的许用挤压应力[σ]=100MPa，试求该联p 接所允许传递的转矩。 I-28 某机械结构如图所示，一滑轨用4个M12(d=10.1mm)的普通螺栓固定在两立1 柱上，滑块的最大行程为300mm，若螺栓材料的屈服极限σ =320MPa，螺纹联接的安S 全系数S=4，接合面摩擦系数f=0.2，防滑系数K=1.2。试确定滑块上所允许承受的最大s 载荷F。 试题I-28图 试题I-29图 六、结构分析题 I-29 试指出图示轴系中的错误结构并改正。 机械设计自测试题? 一、是非题和选择题[是非题在括号内填?(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号] ?-1 液体润滑滑动轴承中，摩擦阻力的大小取决于润滑油的粘度，而与轴承的转速大小 无 关 。 ( ) ?-2 因普通带传动是摩擦传动，所以传动中会出现弹性滑动现象，但只要设计得合理，就可以避免弹性滑动。 ( ) ?-3 为保证普通圆柱蜗杆传动良好的磨合(跑合)和耐磨性，通常采用钢制蜗杆与铜合金 蜗 轮 。 ( ) ?-4 齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。 ( ) ?-5 圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力是不同的，前者为压应力，后者为拉应力。 ( ) ?-6 设计过盈联接时，若其它条件不变，仅将实心轴改为空心轴，则联接所能传递 的载荷将______。 (1)增大 (2)减小 (3)不变 ?-7 预紧力为F的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F之后，螺栓杆受到的总0 载荷F______F+F。 20 (1)大于 (2)等于 (3)小于 ?-8 齿轮强度计算中引入动载系数K是考虑了___________。 v (1)外加于齿轮上的载荷状态，如载荷不均匀或有一定程度的冲击 (2)齿轮制造和装配误差及啮合刚度的变化所引起齿轮传动的动载荷 (3)前面(1)与(2)两类因素的总和 ?-9 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，要引入系数α，这个α是考虑______________。 (1)轴上有键槽而削弱轴的强度所引入的系数 (2)按第三强度理论合成正应力与切应力时的折合系数 (3)正应力与切应力的应力比不同而引入的系数 ?-10 滚动轴承与液体动力润滑滑动轴承比较，在高速运转条件下，滚动轴承的___________。 (1)噪声较大 (2)承受冲击载荷能力较高 (3)寿命较长 二、填空题 ?-11 在螺纹联接中，当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔采用普通螺栓联接时，往往可采用________________________联接或_______________________联接。 ?-12 同类型的普通V带与窄V带相比(如A型与SPA型，B型与SPB型……)，________V带的承载能力要高得多。 ?-13 滚动轴承的基本额定动载荷C，是指在该载荷作用下，轴承的__________________寿命恰好为__________________。 ?-14 增加蜗杆头数，可以________传动效率，但蜗杆头数过多，将会给________________带来困难。 ?-15 滚子链的铰链磨损后，链的实际节距变长，若链轮的磨损可忽略不计，这时链条在传动过程中易在_______________链轮上发生脱链。 ?-16 螺纹联接防松按工作原理可分为___________________和___________________两类，弹簧垫圈防松属于_____________________。 ?-17 在进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算时，是按圆锥齿轮______________处的_____________来建立该圆锥齿轮强度计算模型的。 ?-18 其它条件不变，若将作用在球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的________________________。 ?-19 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，内径D=24mm，则它的旋绕比C= 1 ______________。 ?-20 渐开线圆柱齿轮的齿面接触应力在齿廓各处是不同的，在________________________处的接触应力最大，但一般的计算以 ______________________处的接触应力作为计算应力。 三、问答题 ?-21 V带传动中，在输入转速和带的型号不改变的情况下，若需要增大V带的传动比，可采取哪些措施?这些措施对V带传动的承载能力有何影响?为什么? ?-22 一对直齿圆柱齿轮传动，若载荷、齿轮材料、齿宽、传动比及中心距等都不改变，试分析当增大小齿轮(主动轮)齿数z时，将对齿轮传动的平稳性、齿根弯曲强度、1 齿面磨损、齿面接触强度及抗胶合能力等各有何影响。为什么? 四、分析题 ?-23 零件等寿命疲劳曲线如图所示。请画出以下两种零件中变应力的极限应力点。 (1)紧螺栓联接中，外加轴向工作载荷为脉动循环，M点为螺栓危险截面的工作应力点; (2)在平衡位置上下振动的弹簧，工作应力点为N点。 试题?-23图 ?-24 在图示定轴轮系中，已知齿轮1主动，输入转速n=500r/min，齿数z=30，11z=25，工作寿命L=2000 h，若齿轮1转向不变，试确定: 2h (1)各齿轮的接触应力和弯曲应力的应力比r值; (2)齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N。 2 试题?-24图 ?-25 在图示两支承中，已知图a的轴上仅受径向载荷F，支承跨距L>L;图bre12的轴上仅受轴向载荷F，轴承的派生轴向力F与径向载荷F的关系为F=0.4F。试写aedrdr出各轴承径向载荷F及轴向载荷F的计算式。 ra a) b) 试题?-25图 五、计算题 ?-26 某链传动中，大链轮与轴用两个圆头(A型)普通平键相联接，键的尺寸b×A×L=20×12× 80(单位均为mm)，轴直径d=70mm，联接的许用挤压应力[σ]=80MPa(，p试求该联接所允许传递的最大转矩。 ?-27 某轴由对称布置的两个不完全液体润滑径向滑动轴承支承。轴的转速n=120r/min，轴承宽度B=90mm，装轴承处轴颈直径d=100mm，轴瓦材料为ZcuSn10P1([p]=15MPa，[v]=10m/s，[pv]=15 MPa?m/s)，试计算每个轴承所允许承受的最大径向载荷。 ’ ?-28 某转动心轴用45钢制成，材料的疲劳极限σ=300MPa，应力循环基数-17N=10，疲劳曲线指数m=9，轴的转速n=150/min，危险截面处弯曲疲劳极限的综合影响0 系K=2.5。若要求轴的工作寿命不低于120小时，试问轴的弯曲应力不得超过多大? σ 六、结构分析题 ?-29 试指出下列图中的错误结构并改正。 a)单排滚子链轮 b)双向固定支承 c)综合 d)双头螺柱联接 试题?-29图