机械设计练习卷.docx
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机械设计练习卷.docx
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机械设计练习卷
1、下图为两级斜齿轮传动,由电机带动的齿轮1转向及轮齿旋向如图所示。
今欲使轴II上传动件轴向力完全抵消,试确定:
①斜齿轮3、4轮齿的旋向;②斜齿轮3、4螺旋角的大小;③用图表示轴II上传动件受力情况(用各分力表示)。
2、标准直齿圆柱齿轮传动,已知YFS1=2.72、YFS2=2.40、
=1.57,
=1.67,[
]=185MPa,[
]=123MPa,[
]=582MPa,[
]=492MPa,已求得齿轮1的实际弯曲应力
=64.9Mpa,
=476.8Mpa,试求:
和
哪个齿轮的接触强度大?
(10分)
附:
齿轮的强度计算公式
3、链传动中,大链轮与轴用普通平键相联接,轴直径d=70mm,轮毂宽度L=1.5d联接的许用挤压应力[
]=80MPa.,试确定平键的类型及尺寸,并求该联接所允许传递的最大转矩。
(12分)
轴的直径d
>58~65
>65~75
>75~85
>85~95
键宽b×键高h
18×11
20×12
22×14
25×14
键的长度系列L
6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,
45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,180
4、凸缘联轴器,用六个普通螺栓联接,螺栓分布在
的圆周上,接合面摩擦系数
,防滑系数
,若联轴器传递扭矩为
,试求螺栓螺纹小径。
(螺栓
)。
5、三角带传动传递的功率
,平均带速
,紧边拉力是松边拉力的两倍(即
),试求紧边拉力
、有效圆周力
及初拉力
。
6、如图示传动系统中,1为蜗杆,2为蜗轮,3和4为斜齿圆柱齿轮,5和6为
直齿锥齿轮。
若蜗杆主动,要求输出齿轮6的旋转方向如图所示,试确定:
1)Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向。
2)若使Ⅱ、Ⅲ轴所受轴向力互相抵消一部分,蜗杆、蜗轮及斜齿轮3、4的螺旋线方向;Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向(在图上画出)
7、某设备中的一转轴选用一对30207E圆锥滚子轴承支承,已知两轴承上所受的径向负荷Fr1=7400N,Fr2=2400N;斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的负荷分别为Fa1=200N,Fa2=840N,如图所示,轴的工作转速n=970r/min,常温下工作,冲击载荷系数fp=1.2,试计算轴承的使用寿命。
(附Cr=51500N,e=0.37,Fs=Fr/2Y;Fa/Fr>e时,X=0.4,Y=1.6;)
8、结构找错题(本题共24分,答对8处为满分)
图示为轴系零件的结构装配图,请指出结构设计中的错误。
先在错误之处用一根直线引出,并编上序号,然后在图的下方用文字说明该序号所指的错误错在何处?
9、一薄板用两个M12普通螺栓连接在厚机架上,尺寸如图示,已知薄板上受力P=600N,板间摩擦系数f=0.2,防滑系数ks=1.2,螺栓许用应力[σ]=110Mpa,螺栓螺纹小径d1=10.106mm,试校核该螺栓连接是否安全可靠?
(14分)(图上尺寸单位:
mm)
10、图示为一普通螺栓联接,螺栓材料的许用应力为[σ]=104N/mm2,安全系数Ks=1.2,摩擦系数f=0.15,问在3个螺栓M14的联接下,可承受横向工作载荷FR为多大?
(提示:
M14螺栓的d1=11.835mm,d2=12.701mm)
11、一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系,轴承径向载荷Fr1=2000N,Fr2=3000N,FA=600N,尺寸关系如图所示,求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。
(30205轴承:
派生轴向力FS=Fr/(2Y),e=0.35,当Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0;当Fa/Fr≥e时,X=0.4,Y=1.7)
12、有一对直齿圆柱齿轮传动,已知Z1=25,YFa1=2.62,YSa1=1.59,Z2=70,YFa2=2.24,YSa2=1.75,m=3mm,齿宽b1=85mm,b2=80mm,K=1.2,n1=960r/min,[σF1]=280,[σF2]=270MPa,若仅从弯曲强度考虑,问该对齿轮能传递的最大功率?
(12分)
附公式:
σF=
≤[σF]
13、结构找错题(本题共24分,答对8处为满分)
图示为轴系零件的结构装配图,请指出结构设计中的错误。
先在错误之处用一根直线引出,并编上序号,然后在图的下方用文字说明该序号所指的错误错在何处?
14、选择题
1)闭式软齿面齿轮传动中,齿轮最可能出现的破坏形式为。
A)轮齿折断B)齿面磨料磨损C)齿面疲劳点蚀
2)三角带传动工作时,其工作面是与带轮轮槽接触。
A)带的底面B)带的顶面C)带的两侧面
3)带、链、齿轮组成的多级减速传动中,链传动应放在。
A)高速级B)低速级C)高、低均可
4)楔键联接与平键联接相比,前者的对中性。
A)好B)差C)与后者一样D)与后者无法比较
5)带在工作时产生弹性滑动,是由于 的缘故。
A)带的松边拉力与紧边拉力不等B)带与带轮间的摩擦系数太低C)带绕过带轮时的离心力偏大
6)平键联接的可能失效形式有。
A)疲劳点蚀B)弯曲疲劳破坏
C)胶合D)压溃、磨损、剪切破坏等
7)齿轮传动按接触疲劳强度设计
时(
),该式中的
应该取。
A)
B)
C)
D)
8)为了减小链传动的速度不均匀性,降低动载荷,设计时应选取 。
A)较少的链轮齿数z和较大的链节距p;B)较少的链轮齿数z和较小的链节距p;
C)较多的链轮齿数z和较大的链节距p;D)较多的链轮齿数z和较小的链节距p。
9)防止或减轻齿面塑性变形的有效措施是。
(1)提高齿面硬度
(2)选用粘度较低的润滑油
(3)提高加工精度等级(4)采用变位齿轮
10)当两个被联接件不太厚时,宜采用。
(1)双头螺柱联接
(2)螺栓联接(3)螺钉联接(4)紧钉螺钉联接
11)为了使相啮合的一对软齿面齿轮其强度和寿命接近,通常()。
A)大齿轮的硬度大于小齿轮的硬度;
B)小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度;
C)大、小齿轮的硬度相同;
12)带传动采用张紧轮的主要目的是()。
A)减轻带的弹性滑动;B)提高带的寿命;C)调节带的初拉力。
13)某一轴的转速较高,两端支承主要承受径向力,也承受少量的轴向力,则应该选择()类轴承。
A)推力球轴承
B)深沟球轴承
C)圆柱滚子轴承
14)螺纹标记M24×2表示()。
A)细牙螺纹,公称直径24mm,螺距2mm。
B)普通螺纹,公称直径24mm,2级精度。
C)细牙螺纹,公称直径24mm,2级精度。
15)设计V带传动时,带轮直径不能太小,是为了使()。
A)包角不会过小
B)带的长度不会太短
C)带的弯曲应力不会过大
D)
16)阿基米德蜗杆的分度圆直径计算式是(),其中Z为头数,q为蜗杆直径系数。
A)d1=qZ1
B)d1=mZ1
C)d1=mq
17)在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中,限制pv值的主要目的是防止轴承()
A)过度磨损;
B).温升过高;
C).疲劳破坏;
18)普通平键的工作面是___________。
A上面
B下面
C两侧面
19)自行车的前轴是()。
A)心轴
B)传动轴
C)转轴
20)同一轴不同轴段采用键连接时,一般设在相隔()。
A)0°
B)180°
C)120°
21)带传动的传动比不恒定是由于带的__________。
A)打滑
B)弹性滑动
C)中心距可变
22)设计链传动时,链节数最好取▁▁▁。
(A)偶数(B)奇数(C)质数(D)链轮齿数的整数倍
23)螺纹联接防松的根本问题在于()
(A)增加螺纹联接的轴向力(B)增加螺纹联接的横向力
(C)防止螺纹副的相对转动(D)增加螺纹联接的刚度
24)设计时键的剖面尺寸通常是根据▁▁▁从标准中选取。
()
(A)键传递的转矩(B)轴的转速(C)轮毂的长度(D)轴的直径
25)采用合金钢和热处理的办法来提高轴的▁▁▁,并无实效。
()
A、表面硬度B、强度C、工艺性D、刚度
26)柱销式联轴器是属于▁▁▁联轴器。
()
A、固定式B、可移式(C)弹性(D)安全
27)三角带的公称长度是指()
A、外圆周长B、节线周长C、内圆周长
28)转轴工作时主要承受()
A、纯扭矩B、纯弯矩C、扭矩和弯矩D、摩擦力矩
29)为提高链传动使用寿命,防止过早脱链,当节距p一定时,链轮齿数应()
A、增大;B、减少;C、不变
30)闭式蜗杆传动失效的主要形式是。
A、齿面塑性变形;B、磨损;
C、胶合;D、点蚀。
31)为提高螺栓联接的疲劳强度,应。
A、减小螺栓刚度,增大被联接件刚度;
B、同时减小螺栓与被联接件刚度;
C、增大螺栓刚度,减小被联接件刚度;
D、同时增大螺栓与被联接件刚度。
32)普通平键联接的承载能力,通常取决于。
A、键、轮毂、轴三者中最弱者的挤压强度;B、键的抗剪强度;
C、轮毂的挤压强度;D、键工作表面的挤压强度。
33)螺纹的被称为公称直径。
(A)大径(B)小径(C)中径(D)半径
34)从所受载荷可知,齿轮减速器输出轴的类型是()。
A.传动轴B.转轴C.转动心轴D.固定心轴
35)螺钉联接适用于联接()。
A.一个零件较厚,经常拆卸B.一个零件较厚,不常拆卸
C.两个较薄零件,经常拆卸D.两个较薄零件,不常拆卸
15、判断题(正确的在题后括号内划“√”,错误的划“×”
1)带速越高,产生的离心应力越大,因此应将带传动布置在多级传动的低速级。
()
2)平键连接结构简单、装拆容易、对中性好,但不能够同时承受径向力和轴向力。
()
3)合金钢的力学性能比碳素钢高,故轴常用合金钢制造。
()
4)滚动轴承内座圈与轴颈的配合,通常采用基孔制。
()
5)一个平键联接能传递的最大扭矩为T,则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。
()
6)矩形螺纹用于传动,而普通三角螺纹用于联接。
()
7)在多根三角带传动中,当一根带失效时,应将所有带更换。
()
8)减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。
()
9)一对齿轮圆柱若接触强度不够时,应增大模数;而齿根弯曲强度不够时,则要加大分度圆直径。
10)实际的轴多做成阶梯形,主要是为了减轻轴的重量,降低制造费用。
()
11)链传动中,当主动链轮匀速转动时,链速是变化的,但链传动的平均传动比
恒定不变。
。
()
12)三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下,也不需要防松。
()
13)受横向工作载荷的普通螺栓联接,作用在该普通螺栓上的是轴向拉应力。
()
14)螺栓联接中,为提高螺栓联接的疲劳强度,可采用减小螺栓刚度的方法。
()
15)齿形系数YF的大小与齿数无关,取决于模数的多少。
()
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