机械设计基础试题三及答案Word格式文档下载.docx
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5、在下列参数中,影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为()。
(A)齿数(B)模数(C)齿宽系数
6、普通螺栓联接所受的预紧力为
,在受工作载荷(工作拉力)F时,剩余预紧力(残余预紧力)为
,则螺栓受的总拉力
为()。
(A)
(B)
(C)
(D)
7、若计算表明,材料为45钢经调质处理的轴处于危险的共振区,应当采取的措施为()。
(A)采用其他钢材(B)采取表面硬化处理
(C)改变表面粗糙度(D)改变轴的直径
8、在外载荷不变的条件下,两工作表面间为完全流体动力润滑(流体动压润滑),其间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而()。
(A)变薄(B)增厚(C)不变
9、有一斜齿轮轴的力学模型图如下图所示,按作用在斜齿轮上的轴向力F做作的弯矩图的形状为()。
一、简要回答下列各问题(本大题共22分)
1、写出两种蜗轮齿圈的常用材料牌号(只写出名称的要扣一半的分)。
(4分)
2、试列出校核非液体摩擦(或称混合摩擦润滑)径向滑动轴承工作能力的计算式。
设载荷平稳,d—轴承直径(mm),B—轴承宽度(mm),
—径向载荷(N),n—轴的转速(r/min)。
(6分)
3、机械零件在变应力条件下工作时,应力状况用循环特性r表示(r定义为r=
)。
在外载荷不变的情况下,试判断下列各题的r值(r可写为r=+1,r=-1,r=0,0<
r<
1,-1<
0等)。
(8分)
(A)只受弯矩的转动心轴,外径处的弯曲应力,r为。
(B)受轴向力时,推力滚动轴承紧圈滚道上一点的接触应力,r为。
(C)普通带传动(见下图)在传递动力的运转过程中,主动轮等速转动,带外表面a点处的总应力,r为。
(D)如下图所示,直齿圆锥齿轮传动,,齿轮1为主动轮,单向转动,动力由齿轮3输出。
在传力过程中,齿轮2工作齿面上的接触应力,r为。
4、在联轴器中,有固定式刚性联轴器,可移式(又称补偿式)刚性联轴器,弹性(又称弹性可移式)联轴器之分,试判断下列各联轴器(见下图)属于上三类中哪一类?
三、(本题10分)
如下图所示,两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴,轴的转速为n=1430r/min,根据外载荷情况,已算出轴承1、2的径向支反力为
=5000N,
=4000N。
轴上两零件所受的轴向力如图示。
试计算轴承1、2的当量动载荷
、
。
注:
①已从手册上查出该轴承的X=0.4,Y=2.1,e=0.29,C=64800N,
=61200N。
②轴承内部轴向力的计算式为:
S=
(有的教材用S=
,式中R即
,这是因目前各教材所用的符号不同)。
③载荷系数
和温度系数
均取为1。
四、(本题13分)
二级渐开线圆柱齿轮减速器由电动机经联轴器驱动,如下图所示。
已知:
电动机输出功率P=3kW,转速n=970r/min;
高速级为标准斜齿轮传动,
=2mm,
=25,
=53,
=
;
低速级为标准斜齿轮传动,
=3mm,
=20,
=45,中心距a=100mm(计算时不考虑摩擦损失)。
试求:
1使Ⅱ轴上的轴承受的轴向力较小,齿轮3、4的齿的螺旋线方向
2齿轮3的分度圆螺旋角
值。
3作用在齿轮3上各分力的方向(在图上表示出来)。
并计算各分力(圆周力、径向力,轴向力)的值。
五、(本题12分)
一蜗杆传动的手动起重装置如下图所示。
起重量Q=5000N,卷筒的计算直径D=180mm,作用于手柄上的圆周力F=100N。
起重时手柄顺时针转动如下图,转速n=20r/min,手柄臂长L=200mm,蜗杆为阿基米德蜗杆,蜗杆头数Z1=1,模数m=5mm,蜗杆直径系数(又称蜗杆特性系数)q=10,总传动效率=0.4.试求:
(1)蜗杆和蜗轮的螺旋线方向;
(2)应有的蜗轮齿数Z2;
(3)蜗杆传动的中心距a。
六、(本题12分)
指出下图锥齿轮减速器中锥齿轮轴系结构的错误。
错误处依次以①,②,③,…标出,要说明错误造成的原因。
图中所示锥齿轮为主动轮,动力由与之联接的联轴器输入,从动锥齿轮和箱体的其余部分没有画出。
锥齿轮传动用箱体内的油润滑(滚动轴承用脂润滑)。
七、(本题4分)
标准渐开线直齿圆柱齿轮传动如下图所示,校核轴Ⅱ上的键联接的强度。
动力由Ⅰ轴输入,Ⅲ轴输出,输入功率P=2.5kW,
=1450r/min;
,齿轮2的模数m=3mm,
=40,宽度B=50mm,齿轮、轴与键的材料均为45钢,与齿轮配合处轴颈
=40mm;
所用圆头平键的键长为45mm,键宽b=12mm,键高h=8mm。
设取键联接的许用挤压应力为125MPa,键的许用切应力为120MPa。
试题三答案
一、1、C2、C3、B4、B5、A6、B7、D8、B9、E
二、
1、铸造锡青铜ZCuSn10P1;
铸造铝铁青铜ZCuAl10Fe3。
2、P=
≤[P]
·
≤[
]
v=
[v]
3、(A)-1(B)0(C)0<
<
1(D)0
4、(a)固定式刚性联轴器(b)可移式(补偿式)刚性联轴器
(c)弹性联轴器(d)可移式(补偿式)刚性联轴器
三、
=1190N方向向左;
=952N方向向右;
=900-300=600N方向向右;
轴承1:
+
=952+600=1552N>
=
=1552N
=0.31>
e=0.29
(X
+Y
)=1
(0.4
5000+2.1
1552)=5259N
轴承2:
=952N
=0.238<
=4000N
四、
⑴齿轮3应为左旋;
齿轮4应为右旋。
⑵
(
)
=arc
⑶
=970
=457.55r/min
=95.5
P/
=62616N
五、
⑴蜗杆和蜗轮的螺旋线方向均为右旋。
应取
取
满足要求
⑶a
六、
①平键与透盖干涉了,应左移:
②轴伸出端盖应有台阶,用于输入联轴器轴向定位;
③透盖与轴间应有间隙,应有毡圈密封;
④透盖与套杯间,套杯与箱体间应有调整垫片;
⑤箱体端面非接合面应低一些,不加工,圆角过渡;
⑥箱体孔的中间一段直径加大些,减少精加工面;
⑦套杯内孔中间一段直径加大些,减少精加工面;
⑧右轴承右边应有甩油环,不使润滑油进入轴承;
⑨右轴承右边轴径应小于轴承内径,以使轴承能装到轴上,为此,齿轮应与轴作成两体,轴成台阶轴,用平键联接;
⑩轴承滚子中心应有中心线。
另外,此图两轴承为正装(面对面),齿轮悬臂较长,若改为反装(背对背),将使齿轮悬臂长减小。
七、
轴Ⅱ上的强度足够。
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