机械设计九套题答案潘怀安版

1《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)1、50%。2、600、联接、300、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η2、搅油效率η3、啮合效率。9、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)2、(13分)[解](1)i=z2/z1＝40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)(总效率2分,L3分)3、(10分)[解]7208C轴承的α＝150，内部轴向力Fd＝0.4Fr,Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N(2分)(5分)(5分)F1=F0(5分)F2=F0F0F1=F2F1F1=F20(2)2方向如解所示向左Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=824N(2分)方向如图所示向右Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1＝Fd2十FA=1704N(3分)Fa2＝Fd2＝824N(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Fa1和Fa2的方向如图(2分)。(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。①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。②轴承盖与轴之间应有间隙。③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。④轴承安装方向不对。⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。⑦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）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、①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．被油膜分开的两表面必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；○3润滑油必须有一定的粘度供油要充分。４、P、V、PV。５、①套筒式联轴器（无补偿能力）、②凸缘式联轴器（无补偿能力）。６、心轴；传动轴；转轴。７、z/cosδ；齿轮大端；平均分度圆。８、打滑和疲劳破坏。９、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，BD３、B４、D５、D６、B７、C８、D９、B１０、B3三、计算题（34分）1、解：（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N1=iN2=40x1.27=50.96(圈)（4分）（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10导程角：γ=arctan1zq=arctan18=7.125o当量摩擦角：v=arctanfv=arctan18=10.204o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：1tantan7.1250.401tan()tan(7.12510.204)ooov2110.6250.039400.401TTkNmi则:10.0390.390.1TlmF（6分）1、解:1000eFvP（2分）100010007.5 =750N10ePFv（2分）eF=12FF122FF（2分）2F=eF=750N（2分）所以1F22F=2x750=1500N（2分）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=5mm250.1250.625TkNm4由332102140010137.657455pTMPakld〉[p]=100MPa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=111mm33210214001091.7511155ppTMPakld见的标记为:键16x90四、分析题（30分）[每题10分]1、○1.无垫片；○2无间隙、无密封○3键太长○4无定位轴肩○5无轴肩○6套筒高于内圈高度○7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；○8无定位；○9无垫片○10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/nD=1440/30=48（2分）方案：电动机带传动(i=3)蜗杆传动(i=16)（4分）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）（3）各啮合点处所受诸分力tF、rF、aF的方向。（5.5分）《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。2、600、联接、300、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。9、p、pv。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-121、电动机2、搅拌机图4-250SfFZiKF可得0SKFFfZi(4分)螺栓危险截面的强度条件为02141.3[]Fd于是得(4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)(3分)Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N(3分)3、(14分)[解]Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N(2分)方向向右Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N(2分)方向向左Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430(2分)Fa2＝Fd2＝2450N(2分)(3分)Fa21222298454300.89845860tTiFNmz6四、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。①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；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④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；⑤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面应左移1～2mm；⑥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；⑦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；⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。⑨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）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、mx1=mt2=m,αx1=αt2=α=200,γ=β2旋向相同。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/DF10、30420/p2/DB二．分析题（本大题共3小题，每小题4分，总计12分）71、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。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：1）求Fs1、Fs2：NyFFrs1500226000211NyFFrs20002280002222）．求Fa1、Fa2：NFFFssA150030002000100012∴Fa1=FA+Fs2=1000+2000=3000N（被压紧）Fa2=Fs2=2000N（被放松）3）．求P1、P2：3.05.06000300011eFFraNyFxFfPard8400)3000260004.0(1)(1113.025.08000200022eFFra∵x=1y=0∴NFfPrd800080001224）．求Lh10：∵P1P2∴只求轴承16637)8400101000(100006010)(601031061610PCnLh小时2、本小题15分解：1.求F:NRlMlFvi1500250043005000)2500(425003002412max2．求F‘：vfsRkF'4NRkFsvf375004.0450002.14'3．求F0：NFcccFF3795015003.037500211'084．求d1：][43.1210dFmmFd28804379503.1][43.1013、本小题15分2、1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。2）FFTda2t1211FFTdTda3t3tantantan223323TTi211，dmz33ncos因为a2a3FF，所以n221123TdTmztancos，TdTmz1123sinnsin.TTmzdmzdi1231311520504031015nn862683737.《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、C8、C9、D10、C，B，A11、B12、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：Ft2：向前；Fr2：向下；Fa2：向左；齿轮3在啮合点上：Ft3：向后；Fr3：向下；Fa3：向右93）（8分）FFTda2t1211FFTdTda3t3tantantan