机械设计复习题(经委)

1、机械设计复习题（1）圆柱普通螺纹主要几何参数有哪些？试简述之。大径d螺纹的最大直径，在标准中定为公称直径。小径一一螺纹的最小直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。中径亠一一通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱面 的直径。对于矩形螺纹I二：门厂螺距P螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。导程S螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S= nP, n为螺纹的螺旋线数目。升角一一在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角，其计7.牙型角螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角T：ll中的系数受拉紧螺栓联接中，螺栓的强度计算公式：7 ：“ 1.3 ”是考虑什

2、么因素而引入的？考虑拧紧时由于螺纹摩擦力矩引起的扭转切应力的影响。（3）联接螺纹是具有自锁性的螺纹，为什么还需防松？防松的根本问题是什么？ 按防松原理不同，防松的方法可分为几类？在冲击、振动或变载荷下，或当温度变化大时，满足vG （升角小于当量摩擦角）的螺纹联接可能松动，甚至松脱而需防松。防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动。按防松原理不同可分为利用摩擦（如双螺母、弹簧垫圈）、直接锁住（如槽 形螺母和开口销）和破坏螺纹副关系（如焊、胶粘）三类。 在带传动中，影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪些？（要求答出四种因素）其关系如何？在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素及其关系：1）初拉力F0

3、,最大有效圆周力与初拉力 F0成正比；2）包角，最大有效圆周力随包角增大而增大；3）摩擦系数 ，最大有效圆周力随摩擦系数增大而增大；4）带的型号，型号：丫，乙A，B，C, D, E,从左向右各种型号的单根带能传递 的最大有效圆周力增大；5）带的结构，圆带小，平带大,V带（三角带）更大。6）带的根数，根数愈多能传递的最大有效圆周力愈大。（5）图示减速器，其锥齿轮I的旋转方向如图示。1）合理确定第二级斜齿轮传动螺旋线的方向（图中画出）；2）画出轴II上作用于齿轮上的圆周力、径向力、轴向力的方向。111111111、XJ1= 1r7.1|1卩191 图示两传动方案，哪个合理？并说明理由24000h,

4、两轴承的基本额定动载 荷各应为多大？8800 x3710 x 2400016670= 8864 6 N（14）圆锥滚子轴承30208 （旧7208）的基本额定动载荷为C=34kN,承受当量动载荷P= 3000N,轴转速n=960r/min，求寿命为多少小时？16670960568OOh（15）轴系由一对圆锥滚子轴承32307（旧7607）支承，基本额定动载荷C= 57.7kN , 轴转速n=1380r/min，两轴承的当量动载荷分别为 Pi = 4000N,6120N,预期寿命为Lh=20000h，试分析轴承是否满足要求。-:, 2轴承为危险轴承1330612021386 hAd A氐A百两轴

5、承都满足要求。吟3630 5200（16）深沟球轴承6208 （旧 208）的基本额定动载荷 C=25.6kN,当量动载荷P= 5200N,工作转速n=630r/min，试计算轴承寿命Lh，如要求一班制工作三年（按 每年工作260天），轴承寿命是否满足要求？ =3157 h= 8x 260 x3 = 6240 hL1,左轴承寿命低。1PeiL-V%30208圆锥滚子轴承在室温下工作，转速 n=750r/min，查得轴承基本额定 动载荷C=34000N要求轴承寿命不低于8000h,问此轴承最大能承受的当量动 载荷为多少？=34000 x 专血UOOClx750= 5816N（19）轴系由一对圆锥

6、滚子轴承 30208 （旧 7208）支承，转速n=960r/min，两轴 承的当量动载荷分别为 R=4200N P2=3300N当量静载荷分别为Pi=2800NP2=1535N轴承基本额定动载荷 C=34kN,额定静载荷G=31kN,要求预期寿命 L=18000h，静安全系数S0=1.5，试分析轴承是否满足要求。I I , I一，所以1轴承为危险轴承r 1667041 轴承满足要求 二、结构题（1）指出图示某齿轮轴系的结构错误，轴承为脂润滑，齿轮为油润滑（用笔圈出 错误之处，并简单说明错误原因，不要求改正）。答：1）轴承配用不合适：向心推力轴承单个使用；2）转动件与静止件直接接触：轴伸与端盖

7、；3）轴上零件未定位，未固定：套筒顶不住齿轮；联轴器周向未固定, 联轴器轴向未固定4）工艺不合理：悬伸轴精加工面过长，装配轴承不便；箱体端面的加 工面与非加工面没有分开；端盖与箱体端面之间无垫片，无法调整轴承游隙； 齿轮周向定位键过长，套筒无法装入；左端轴承处轴肩过高；5） 润滑与密封问题：（11）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡油环；（12）无密 圭寸，端盖不应与轴接触；6）制图问题：（13）缺线。（2）指出下图中轴系的结构错误（用笔圈出错误之处，并简要说明错误原因，不 要求改正）。（2）1 ）挡板与轴端应有间隙；2）平键顶部与轮槽间应有间隙；3）联轴器与端盖应不接触，轴应有定位台肩；4）此处应

8、加工成阶梯轴；5）缺调整垫片；6）轴的台肩应在轴套内；7）轮毂挖槽太宽（此处轮毂不太宽，不必挖槽）；8）箱体台肩应去掉；9）轴台肩太高，不便于装拆；10）一个轴上的两个键槽应在同一轴线上。（3）图示为一悬臂安装的锥齿轮，为了改善锥齿轮的啮合性能，试列出常用的3种提高轴及轴承座刚度的措施。（3）1）采用滚子轴承，通常用单列圆锥滚子轴承，并采用反安装（背靠背）方式, 尺寸丨2尽量减小，而l i不宜太小，li （2.02.5） l 2。2）轴承座孔壁应有足够厚度，并设置加强肋。3）采用双点支承结构（即小锥齿轮右端增加一个滚动轴承，避免悬臂结构） 指出图示轴系的结构错误，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑（

9、用笔圈出错误 之处，并注明错误名称，不要求改正）。（4）1 ）缺挡油环；2）套杯左端凸肩内径太小，拆卸外圈困难;3）轴颈太大，内圈无法从右侧装入；4）两外圈间缺套筒，右轴承外圈无轴向固定；5）轴径太大；6）弹性挡圈无法调整轴承间隙（改为圆螺母调整）；7）缺调整垫片；8）缺轴上配合零件的定位轴肩；9）间隙太大；10）精加工面过长，应加工成阶梯轴；11）缺调整垫片。内径大小见下图齿轮为悬臂布置，轴系为两个型号不同的轴承（轴承外径、图），齿轮为油润滑，轴承为脂润滑，试画出此轴系结构。f箱 酬 嚙融萌下图齿轮轴系为两端单向固定结构，齿轮为油润滑，轴承为脂润滑（轴承为 深沟球轴承型），试画出此轴系结构。

10、tat帝体齿轮盘萍（7）画螺钉联接结构图（螺钉、弹簧垫圈、被联接件装配在一起的结构）试改正下图中的错误结构(另画出一正确结构图即可)0请在下图中画出用紧定螺钉把轴上零件固定的结构推导图示夹紧联接的螺栓受力计算公式(螺栓数为 2)单个螺栓所需预紧力： f ,式中 为接合面摩擦系数。钢齿轮与直径d=80mm勺钢轴用普通平键B22 100GB1096-90,静联接,键高h=14mm工作时有冲击，取尸EDMPsi，求键能传递的最大转矩。l =L=100 mm2)=非14汽100叔0= 1680000N mm = 1680N m（12）对标准直齿圆柱齿轮传动。问：1）计算大、小齿轮弯曲强度时所用公式是否

11、相同？2）计算大、小齿轮弯曲强度时哪些参数取值不同？3）两轮弯曲强度大小通过哪些参数比较就能看出来？可得到什么结论?注:答：1）公式相同:2)上、及一一取值不同。3)的比较即可看出，此值小的强度高（13）如图所示起重机卷筒，钢丝绳起重量 W60000N利用双头螺柱夹紧产生的 摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。8个螺柱均匀分布在直径 1 1的圆周上。联接件接触面摩擦系数 =0.12 ,为了安全，希望摩擦力矩比计算值大20%, 螺柱材料为6.8级，45钢，七】亠-。控制预紧力，取安全系数：一 , 试求螺柱所需最小直径（或计算直径）。答：转矩 _山二-177许用拉应力型=240MPQ2每个螺柱所需预紧

12、力12 x 120000008x 0.12x500二 60000N由强度条件，螺柱小径* 1.込兀同/4 x 1.3 x 60000V 71X 240（14）图示螺栓联接中，采用两个M16（小径叫，中径i V ，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，二，联接时不严格控制预紧力（取安全系数比二4，被联接件接合面间的摩擦系数 =0.2 o若考虑摩擦传 力的可靠性系数（防滑系数）L -，试计算该联接允许传递的静载荷 Fr （取解：许用拉应力=160 MPa4计算直径dc=di）o设每个螺栓所需预紧力为F，则由强度条件，知TixlSSSS3 X1604x1.3-X18502 =故匚12334,7

13、N2x0.2 x2r 2 &二r123=18502N（15）轴系由一对角接触球轴承7307AC（旧46307）支承，轴承的基本额定动载荷-，轴承“背对背”安装（反安装），已知轴转速n=5000r/min，Fa=900NFri=1000N Fr2=2100N fd=1.5，预期寿命Lh=2000h，试校核轴承是否满足要求。eFa/ FeFa/ Fr ,满足要求4、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知：zi = 20, Z2 = 40,小轮材料为40Cr,大轮 材料为45钢，齿形系数 沿=2.8 , YFa2=2.4，应力修正系数Y“=1.55 , 1.67,许用应力= OOMPa ,%L 二刊0MP雷 m =%社=144MKi问：1）哪个齿轮的接触强度弱？2）哪个齿轮的弯曲强度弱？为什么？ 8分答：1）大齿轮的接触强度弱。因为相互啮合的一对齿轮，其接触应力相等，而 大轮的许用应力小。（4分）2）大齿轮的弯曲强度弱。弯曲强度的大小主要取决于比值:=0.022比值大的弯曲强度低，故大齿轮的弯曲强度低。（4分）2、有一轴由A D两轴承支持，轴上作用力R、F2