《机械设计》【沐风书苑】

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1、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. 用公式验算平键联接的挤压强度时，许用挤压应力sp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/cosd；(b) Z/cos2d；

2、(c) Z/cos3d；(d ) Z/cosb；(e)Z/cos2b；(f)Z/cos3b。 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是指 和 之间的夹角。 3. 受剪螺栓用公式 进行挤压强度验算时，取 作计算对象。

3、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，式中、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：Z5Z4n2Z2Z3Z1（ 旋）n1IIIIIn3（1） 按II、II

4、I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。 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=85 mm、b2=80 mm；输入轴转速n1=1000 r/

5、min；输入轴功率P1=20 kW；载荷系数k=1.6；齿轮材料的许用接触应力为sH1=500 MPa、sH2=400 MPa。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: mm 2. 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、轴承所受轴向载荷Fa1、Fa2；(2) 计算轴承使用寿命。IIIFA=1000NFr1=4000NFr2=2000N（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） 附 表Fa/Fr eF

6、a/Fr eeFSXYXY0.680.68Fr100.410.87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。

7、 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（）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

8、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，当量弯矩公式中引入应力校正系数是因为 。 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；相对刚度为；接合面的

9、许用挤压应力为p；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。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=85 mm、b2=80 mm；输入轴转速n1=955 r/min；输入轴功率P1=10 kW；载荷系数k=1.2；齿轮材料的许用接触应力为sH1=470 MPa、sH2=330 MPa。试校核该齿轮传动的接触疲劳强度是否合格。 计算公式: mm 3. 如图一对7207AC型滚动轴承，其受力大小及作用

10、位置如图所示。轴转速n = 800 r/min，载荷平稳(fd=1.2)，常温下工作，要求：(1) 求、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 = 22500NIIIFA=800NFr1=2000NFr2=1000N 附 表Fa/Fr eFa/Fr eeFSXYXY0.680.68Fr100.410.87五、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： (1) 由带传动的特性确定各轴转向； (2) 为使减速器中间轴（轴）受轴向

11、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）。 2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d B. 中径d2 C. 小径d1 D. 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