机械设计期末习题

-1-江苏师范大学连云港校区机械设计期末复习一、选择题1.为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径rl应有2关系。①r=rl；②rr1；③rrl2．带传动中，主动轮上的滑动弧是发生在带与带轮的2。①绕进段②退离段③全部包围弧段3.对顶螺母和弹簧垫圈是2。①用机械方法的防松装置②靠轴向压紧摩擦的防松装置③靠径向压紧摩擦的防松装置4．带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了4。①提高传动寿命；②减小对轴的压力；③减小结构尺寸；④提高摩擦力保证有一定承载能力5．非液体滑动轴承，其润滑状态通常为1。①边界润滑②流体膜润滑③混合润滑④边界润滑或混合润滑6．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止2。①蜗杆机械性能下降②润滑油变性或齿面胶合③传动效率下降④蜗轮材料退火7．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取3的措施。①增大螺栓刚度②适当减小预紧力③减小螺栓刚度④减小被联接件刚度8．只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险剖面上单元体的应力状态为3。①简单拉伸②纯剪切③拉扭组合④拉弯组合9．转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据4来进行计算或校核。①抗弯强度；②扭转强度；③扭转刚度；④弯扭合成强度10．对液体动压轴承需要足够的供油量主要是为了1。①补充端泄油；②提高承载能力；③提高轴承效率；④减轻磨损11.与公称直径、牙型角、螺纹头数相同的粗牙螺纹相比较，细牙螺纹能比粗牙螺纹3。①自锁性好，强度高；②自锁性差，强度低；③自锁性好，强度低；④自锁性差，强度高12.当进行螺栓组的结构设计时，一般各个联接螺栓材料、直径和长度应1。①相同；②不同；③视具体情况决定13.受旋转力矩的配合螺栓组，每个螺栓所受的载荷是2。①相等的；②与螺栓到几何中心距离成正比；③与螺栓到几何中心距离成反比；④以上答案都不对14.疲劳磨损是由于接触应力反复作用引起金属微粒脱落的现象，一般也叫3。①胶合；②磨料磨损；③点蚀；④腐蚀-2-15.常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的3。①强度好，寿命长；②效率高；③当量摩擦系数大，自锁性能好16.带传动中，从动轮上发生弹性滑动时，则2。①带的速度小于带轮的圆周速度；②带的速度大于带轮的圆周速度；③带的速度等于带轮的圆周速度17.在带、链，齿轮组成的多级减速传动中，带传动应放在1。①高速级；②低速级；③高速级或低速级均可18.在带传动中，若发生打滑现象，则在2。①大带轮上先发生；②小带轮上先发生；③大小带轮上同时发生19.图示V带与轮槽相对位置中正确的结构是c。20.带传动中带轮最常用的材料是3。①Q235；②45钢；③HTl50；④ZGS0；⑤塑料21.带传动中，若空载且不计摩擦损耗时，主动轮的圆周速度3从动轮的圆周速度。①小于；②大于；③等于22.为实现平稳和噪声小的传动可选用的链条是2。①套筒滚于链；②齿形链；③圆环链；④上三种都可以23.制造链传动链轮的材料常用3。①铜合金；②铸铁；③淬火回火的中炭钢；④不做处理的低炭钢24.自行车的从动链轮齿数和直径为18和73mm，主动轮的为48和194mm，其平均传动比为2。①48／18；②18／48；③73／194；④194／7325.在套筒滚子链设计中，在满足承载能力要求的前题下，节距选得2越好，小链轮齿数选得1越好。①越大；②越小26.当保持齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增大两轮的齿数则3增加。①接触强度；②弯曲强度；③重合度27.将轮齿做成鼓形齿是为了减小1。①齿上载荷不均匀；②动载荷；③齿对间载荷分配不均28.蜗杆传动变位前后，蜗轮的节圆直径1。①不变；②改变；③不一定改变29.实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了3。a)b)c)-3-①减轻轴的重量；②便于热处理；③便于装配30.为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩处的圆角半径应1零件上的倒角或圆角半径。①小于；②大于；③等于31.非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是1。①磨损；②轴瓦裂纹；③点蚀32.链条的基本参数是4。①销轴直径；②销轴长度；③链板厚度；④节距二．填空题(共20分，每小题2分)1．在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动宜布置在高速级。2．需成对使用的滚动轴承类型有角接触球轴承、圆锥滚子轴承。3．对于链速v0.6m／s的低速链传动，因其主要失效形式是链条的静力拉断，故应按静强度条件进行计算。4．当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用双头螺柱联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用紧定螺钉联接。5．如需在同一轴段内安装一对平键时，应将它们布置在1800位置。6．计算载荷Fca、名义载荷F和载荷系数K的关系式Fca＝KF，强度计算时应该用计算载荷载荷。7．实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了轴上零件定位及装拆方便。8．滚动轴承额定寿命是指该型轴承有10％发生点蚀失效前的总工作转数。9．联轴器只有在机器停机时才能结合和断开两轴的联接；在机器运行中要进行轴的分离和接合，需要采用离合器。10．闭式齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。11.磨损过程大致分成跑合阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。12.三种常用螺纹联接的基本类型是：、和。13.螺纹的螺旋升角愈小或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈好、效率愈低。14.螺纹防松装置按原理可分为、、。15.当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用联接。16.带在工作中存在的应力有、和，其中变化的应力有、。17.带的弹性滑动是由于弹性体受载而引起的，它是不可逼免的。18.带传动的主要失效形式是和。-4-19.带传动设计准则是：在保证传动的条件下，带具有一定的。20.在轴肩处设计出圆角，目的在于。21.细牙螺纹比粗牙螺纹的自锁性能。22.设计滚子链传动时，链条节数最好取为。23.球轴承比滚子轴承的承载能力低；球轴承比滚子轴承的抗冲击能力差。24.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作轴；只受扭矩不受弯矩的轴叫作轴；同时受弯矩和扭矩和轴叫作轴。三.简答题1.根据题意判断下列结构设计的优劣a)b)a)b)c)a)b)c)b)a)b)a)加工面加工面a)b)a)b)-5-a)b)a)b)a)b)b)a)c)a)b)a)b)c)d)e)a)b)c)c避免在斜面上钻孔c)a)b)a)b)d)c)a)b)c)-6-2.链的标记为24A-1×98GB1243.1－88；其含义是什么？答：表示A系列链号，24A表示节距为38.10mm，单排，98节的滚子链。3.V带传动设计时，带的根数为什么不能取得过多?过多有什么不好?答：带的根数过多，带的载荷分布不均，引起带的横向振动。4.简述当链速一定时，链轮齿数z的多少和链节距p的大小对链传动的动载荷有何影响?答：p越大，动载荷越大；z越大，动载荷越小。反之亦然5.轴的结构设计时，为了固定受到有较大轴向力的斜齿圆柱齿轮，可以采用：①轴肩；②套筒；③弹簧档圈；④螺钉锁紧档圈;⑤平键；⑥轴环；⑦圆螺母等结构。（试删去不正确的）6.有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。1.有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。答：（1）传动顺序为：带传动（高速级）—齿轮传动（中间级）—链传动（低速级）2分（2）说明原因：在多级传动中应将带传动设置在高速级，这是因为当带传动功率一定时，提高带速，可以降低带传动的有效拉力，相应的减少带的根数或者V带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸；将链传动设置在低速级，这是因为链速影响传动平稳性和寿命。链速越高，多边形效应越明显，相应动载荷就越大，链传动就越不平稳，产生的冲击、振动和噪音越大。7.试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。答：张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。8.什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可否避免？它对带传动有何影响？答：由带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动(2分)。弹性滑动是带传动中不可避免的现象（2分）。它会引起以下后果：①从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，并随载荷变化而变化，导致此传动的传动比不准确。②损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。（2分）三．如图所示二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，I、III轴分别为输入和输出轴。已知1轮的转向和螺旋线旋向，欲使II轴上两轮的轴向力抵消一部分，要求：1）画出2、3、4轮螺旋线旋向；（3分）2）画出2、3轮的圆周力、轴向力和径向力的方向及2轮的转向。（7分）-7-解：如图所示四．一工程机械中的传动装置，根据工作条件决定采用一对圆锥滚子轴承，并暂定轴承型号为30308，已知轴承载荷R1＝2400N，R2＝5000N，轴上的轴向载荷Fa＝800N，轴转速n=500r/min，运转中取载荷系数fp＝1.5，预期寿命L’h＝12000小时，试求：（1）两轴承的轴向力A1，A2（2）两轴承的径向载荷系数x1,x2以及轴向载荷系数y1，y2（3）两轴承的当量动载荷P1，P2（4）该轴承是否满足寿命要求？（注：30308轴承：额定动载荷C＝90800N，额定静载荷C0r＝108000N，e=0.35，y=1.7。当eRA时，x=0.4,y=1.7；当eRA时，x=1，y=0）解：S1＝R1/(2Y)=2400/(2×1.7)＝705.8N（0.5分）S2＝R2/(2Y)=5000/(2×1.7)=1470.6N（0.5分）因FA+S2=800+1470.6=2270.6S1（1分）所以A1=Fa+S2=2270.6N（1分）A2=S2=1470.6N（1分）取ft＝1，fp＝1.5A1/R1=2270.6/2400=0.94e（1分）X1=0.4Y1=1.7（1分）A2/R2=1470.6/5000=0.094e（1分）X2=1Y2=0（1分）Fr1Fr2Fr3Fr4Fa1Fa2Fa3Fa4Ft1Ft2Ft3Ft4-8-NAyRxfPp7228)6.22707.124004.0(5.1)(11111＝（2分）NAyRxfPp7500)050001(5.1)(22222＝（2分）取P=P2hLh12000135819)7500908001(50060103/106＝（2分）满足寿命要求五.计算滚动轴承的相关参数2008-2009机械设计试卷A答案在图所示的结构设计简图中，已知轴的转速n＝1470r/min，角接触轴承1上的径向载荷R1＝800N，角接触轴承2上的径向载荷R2＝1900N，轴向载荷Fa＝1200N，两个轴承的额定动载荷Cr均为Cr＝38600N，e＝0.68，S＝0.7R，A/R≤e，x＝1,y＝0；A/R＞e，x＝0.41，y＝0.87，ft＝1.1，fp＝1.2，求受载最大的轴承的工作寿命Lh。解：S1＝0.7×800＝560NS2＝0.7×1900＝1330N(2分)由于S1＋Fa＝560＋1200＝1760N＞S2，所以A2＝1760N，A1＝S1＝560N由于A1/R1＝560/800＝0.7＞e，所以，x＝0.41，y＝0.87；P1＝fp(x1R1＋y1A1)＝1.2(0.41×800＋0.87×560)＝978N(2分)A2/R2＝1760/1900＝0.926＞e，所以，x＝0.41，y＝0.87；P2＝fp(x2R2＋y2A2)＝1.2(0.41×1900＋0.87×1760)＝2772N(2分)FaS1S2R1R2轴承1轴承2轴承1轴承2Fa左端盖右端盖机架机架nO1O2-9-h40746)2772386001.1(14706010)(601036t6hPCfnL(4分)六.分析滚动轴承的布置与特点下图为圆锥齿轮轴的支承结构，(