《机械设计》

《机械设计》一、选择填空1.当被联接件之一的厚度较大，且零件需要经常拆卸的场合，应采用。(a)普通螺栓联接；(b)螺钉联接；(c)双头螺柱联接；(d)紧定螺钉联接。2.用公式[]pdlhTσ′=41验算平键联接的挤压强度时，许用挤压应力[σp]应按的材料确定。(a)键；(b)轴；(c)轮毂；(d)键、轴、轮毂中的弱者。3.齿轮传动中，轮齿的齿面点蚀通常首先发生在表面。(a)齿顶顶部；(b)靠近节线的齿顶；(c)靠近节线的齿根；(d)齿根根部。4.以Z表示齿轮的齿数，在查取齿形系数YFa时，斜齿轮按ZV=查取；锥齿轮按ZV=查取。(a)Z/cosδ；(b)Z/cos2δ；(c)Z/cos3δ；(d)Z/cosβ；(e)Z/cos2β；(f)Z/cos3β。5.直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按的当量园柱齿轮传动进行。(a)大端；(b)距大端0.4b处；(c)齿宽中点处；(d)小端。6.两轴交错角为900的阿基米德蜗杆传动，在上蜗杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。(a)法面；(b)端面；(c)中间平面；(d)蜗杆轴的横截面。二、填空1.齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算中，齿形系数YFa主要与齿轮的和有关。2.角接触轴承的接触角α是指和之间的夹角。3.受剪螺栓用公式[]pRdhFσ≤进行挤压强度验算时，取作计算对象。4.普通平键联接工作时，键的为工作面，键的为非工作面。5.V带传动的主要失效形式是。6.闭式蜗杆传动的功率损耗包括传动啮合效率、和三项。7.轴上零件的轴向定位与固定方法中能用于较大轴向力的有、(任填两项)。三、问答题1.在使用条件下，单根V带所能传递的功率()LKKPPα∆00+，式中∆P0、Kα、KL的名称是什么？为什么要引入它们？2.三角形螺纹具有自锁性能，但对于重要螺纹联接为什么还要防松？按工作原理分有哪三种防松方法？各举一例说明。四、分析题1受力分析如图所示，已知蜗杆1为主动件，圆锥齿轮Z5的转向为n3，要求：（1）按II、III两轴上的轴承受外加轴向载荷较小的条件确定蜗杆轴I的转向（在图上n1处画箭头表示）；（2）在图上画出蜗轮Z2和斜齿轮Z3、Z4齿的旋向，并用文字（右或左）在图上（旋）的位置标出蜗杆齿的旋向；（3）在图上画出蜗轮Z2和斜齿轮Z3、Z4在Z5Z4n2Z2Z3Z1（旋）n1IIIIIn3啮合处的Ft、Fa、Fr的方向（画在“O”处）。2应力分析如图所示V带传动，轮1为主动轮。试在图上画出带的应力分布、写出最大应力表达式并标出最大应力发生位置。n1DCBA主 O2O1五、计算题1.有一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知条件为：小齿轮齿数Z1=30；传动比i=2；模数m=3mm；齿轮宽度b1=85mm、b2=80mm；输入轴转速n1=1000r/min；输入轴功率P1=20kW；载荷系数k=1.6；ZZZMPEHaε=400；齿轮材料的许用接触应力为[σH]1=500MPa、[σH]2=400MPa。试校核该齿轮传动的接触疲劳强度是否满足要求。计算公式:[]312211⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛±⋅≥HZZZuukTdHEdσεψmm2.如图所示一对7307AC型滚动轴承，其受力大小及作用位置如图所示。轴转速n=1000r/min，载荷平稳(fp=1.1)，常温下工作，要求：(1)求Ⅰ、Ⅱ轴承所受轴向载荷Fa1、Fa2；(2)计算轴承使用寿命。（注：轴承e、X、Y的数值查附表，内部轴向力S的计算公式如附表所示，基本额定动负荷Cr=33400N）IIIFA=1000NFr1=4000NFr2=2000N附表Fa/Fr≤eFa/FreeFSXYXY0.680.68Fr100.410.87《机械设计》一、选择填空1.工程中常见的联接螺纹是三角螺纹。(a)右旋单线；(b)左旋单线；(c)右旋双线；(d)左旋双线。2.平键联接中，键的工作面是。(a)上下面；(b)两侧面；(c)上下面和两侧面；(d)两头的端面。3.闭式齿轮传动中，轮齿的齿面点蚀(接触疲劳磨损)通常首先发生在表面。(a)齿顶顶部；(b)靠近节线的齿顶；(c)靠近节线的齿根；(d)齿根根部。4.与齿轮传动相比，蜗杆传动的主要缺点是。(a)传动比大；(b)效率低；(c)传动尺寸大；(d)蜗杆的支撑刚性差。5.直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按的当量圆柱齿轮传动进行。(a)大端；(b)距大端0.4b处；(c)齿宽中点处；(d)小端。6.两轴交错角为900的阿基米德蜗杆传动，其蜗轮与蜗杆的啮合在上相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。(a)法面；(b)端面；(c)中间平面；(d)蜗杆轴的横截面。二、填空1.螺栓组联接受横向外载荷作用，若采用铰制孔用螺栓联接，则靠______________________________________来传递载荷。2.设计平键联接时，键的截面尺寸（hb×）是根据确定的。3.带传动的主要失效形式是、。4.齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数YFa主要与齿轮的和有关。5.闭式蜗杆传动的传动效率包括：传动的啮合效率、和三项。6.轴上零件常用的轴向定位与固定方法有、(任填两项)。7.按许用弯曲应力计算法设计轴的直径时，当量弯矩公式22)(TMMα+=′中引入应力校正系数α是因为。三、问答题1.紧螺栓连接的强度可按纯拉伸计算，但需将拉力增大30%，为什么？2.在相当的条件下，为什么V带所能传递的功率大于平带？3.在设计软齿面齿轮传动时，常使大小齿轮的齿面硬度相差几十个HB单位，应使哪个齿轮硬？为什么？4.联轴器和离合器的功用有哪些主要的相同与不同之处？四、计算题1.一轴承架用4只普通螺栓和机座联接，轴承架受向上的载荷P作用。已知：螺栓预紧力为′F；相对刚度为211ccc+；接合面的许用挤压应力为[σp]；联接的结构和尺寸如图示,螺栓危险剖面的计算直径为dc；螺栓的许用拉应力为[σ]。要求：1）.说明联接可能出现的失效形式；2）.对应列出联接正常工作条件的表达式。2.有一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知条件为：小齿轮齿数Z1=28；Z2=83；模数m=3.5mm；齿轮宽度b1=85mm、b2=80mm；输入轴转速n1=955r/min；输入轴功率P1=10kW；载荷系数k=1.2；aMPZZZHE475=ε；齿轮材料的许用接触应力为[σH]1=470MPa、[σH]2=330MPa。试校核该齿轮传动的接触疲劳强度是否合格。计算公式:[]312211⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛±⋅≥HZZZuukTdHEdσεψmm3.如图一对7207AC型滚动轴承，其受力大小及作用位置如图所示。轴转速n=800r/min，载荷平稳(fd=1.2)，常温下工作，要求：(1)求Ⅰ、Ⅱ轴承所受轴向载荷Fa1、Fa2；(2)计算轴承使用寿命L10h。[注：轴承e、X、Y的数值查附表，（内部）附加轴向力Fs的计算公式如附表所示，基本额定动负荷Cr=22500N]附表Fa/Fr≤eFa/FreeFSXYXY0.680.68Fr100.410.87五、分析题1．受力分析：图示为电动机驱动的带传动和锥——柱齿轮传动系统的水平布置图，要求在图上标出：IIIFA=800NFr1=2000NFr2=1000N(1)由带传动的特性确定各轴转向；(2)为使减速器中间轴（Ⅲ轴）受轴向力较小，试确定斜齿轮3、4的螺旋角方向；(3)确定齿轮1、4的受力方向（用分力箭头Ft、Fr、Fa表示在啮合点处，垂直指向纸面用⊗、垂直离开纸面用⊙表示）。I12342．结构分析：如图，若不考虑润滑问题的影响，并忽略倒角和圆角等细节。1）试按示例1所示，标明并指出轴系结构中的其他错误(指出六个以上的错误得满分)。2）说明该轴系的轴向支承形式为哪种？示例：1——左轴承外圈无轴向固定。《机械设计》补充题单项选择题1.机械设计课程主要研究的对象是____。A.通用机械零部件B.各类机械零部件C.专用机械零部件D.标准机械零部件2.在计算零件强度时，若实际安全系数远大于许可安全系数，则____。A.零件强度不够B.零件强度足够，且材料消耗少C.零件强度足够，但零件重量过大D.零件强度不够，且材料消耗多3.螺纹的公称直径（管螺纹例外）是指其____。A.大径dB.中径d2C.小径d1D.当量直径d04.连接螺纹多用____螺纹是由于存在楔面摩擦，自锁性好。A.梯形B.三角形C.锯齿形D.矩形5.当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且连接需要经常拆装时，适宜采用____连接。A.螺栓B.螺钉C.双头螺柱D.紧定螺钉6.仅受预紧力F0作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力为σ=1.3F0/（πd12/4），式中将拉应力增大30%的原因是考虑。A.安装时可能产生的偏心载荷B.载荷可能有波动C.拉伸和扭转的复合作用D.螺栓材料的机械性能不稳定7.平键连接中的平键截面尺寸b×h是按____选定的。A.转矩TB.功率PC.轴径dD.三种选取方法都有8.键的长度尺寸确定的方法是____确定。A.仅按轮毂宽度B.按轮毂宽度和标准系列C.经强度校核后再按标准系列D.按轴的长度9.楔键连接的缺点是____。A.键的斜面加工困难B.键安装时易损C.键装入键槽后，在轮毂中产生初应力D.轴和轴上零件的对中性差10.在V带传动设计中，根据带轮轴传递的转矩，可以选定V带的____。A.材料B.型号C.基准长度D.根数11.带传动在工作时产生弹性滑动，原因之一是。A.包角α1太小B.初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等D.传动过载12.普通V带传动中，小带轮包角α1应不小于120°，主要是为了。A.减小弹性滑动B.减小离心拉应力C.减小弯曲应力D.增大摩擦力13.V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在。A.V带离开大带轮处B.V带绕上大带轮处C.V带离开小带轮处D.V带绕上小带轮处14.带传动产生打滑的原因是。.A.紧边拉力F1大于摩擦力极限值B.松边拉力F2大于摩擦力极限值C.有效圆周力Fe大于摩擦力极限值D.（F1+F2）/2大于摩擦力极限值15设计V带传动时，为防止_____，应限制小带轮的最小直径。A.带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小C.带的离心力过大D.带的长度过长16.滚子链中，滚子的作用是。A.缓和冲击B.减轻套筒与轮齿间的磨损C.提高链的破坏载荷D.保证链条与轮齿间的良好啮合17.链传动中，若大链轮的齿数过多，其后果是。A链条磨损加快B.链传动噪音增大C.链磨损后，容易脱链D.链传动的动载荷增大18.齿形链比滚子链适用于高速传动，这是因为它。A.工作平稳，抗冲击B.节距相同时，重量较轻C.成本较低D.可以采用齿数很少的链轮19.齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在。A.齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分C.齿根部分D.靠近节线的齿根部分20.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2＞Z1，b1＞b2，两者的接触应力大小关系是。A.σH1＜σH2B.σH1＞σH2C.σH1=σH2D.很难确定21.一对圆柱齿轮，在确定大小齿轮的宽度时，通常把小齿轮的齿宽设计得比大齿轮大一些，其主要目的是。A.提高啮合效率B.为了强度需要和便于安装C.为了使传动平稳D.为了使小齿轮的弯曲强度与大齿轮相近22.齿轮弯曲疲劳强度计算中的齿形系数与____无关。A.模数B.齿数C.当量齿数D.变位系数23.一对斜齿圆柱齿轮传动中，____的计算值不应圆整。A.分度圆直径B.轮齿宽度C.传动中心距D.齿数24.标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数数值时，应按____。A.法面模数B.齿宽C.实际齿数D.当量齿数25.在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，应采用。A.大直径的蜗杆B.单头蜗杆C.多头蜗杆D.较多的蜗轮齿数26.普通圆柱蜗杆中，在中间平面上具有直线齿廓的蜗杆是。A.阿基米德蜗杆B.渐开线蜗杆C.法向直廓蜗杆D.锥面包络蜗杆27.在蜗杆传动设计中，GB规定蜗杆直径与模数配对使用，其目的在于。A.容易实现传动中心距的标准化B.便于蜗杆尺寸计算C.提高蜗杆刚度D.减少蜗轮滚刀数目，有利于刀具标准化28.蜗杆传动中比较理想的配对材料组合是。