西南交大第三學(xué)期機(jī)械設(shè)計(jì)B主觀題作業(yè)5

1、機(jī)械設(shè)計(jì)B主觀題作業(yè)三、主觀題(共19道小題)15.通常帶傳動(dòng)松邊在，鏈傳動(dòng)松邊在。答：上：下16. 一般閉式齒輪傳動(dòng)中的主要失效形式是和。答：齒面疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷17. 高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)最可能出現(xiàn)的失效形式是。答：齒面膠合18. 一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，其大、小齒輪的接觸應(yīng)力是；而其許用接觸應(yīng)力是的；小齒輪的彎曲應(yīng)力與大齒輪的彎曲應(yīng)力一般也是。答：相等的；不相等的；不相等的19. 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，若z1=18 , z2=72，則這對(duì)齒輪的彎曲應(yīng)力c F1<rF2。答：大于20. 直齒錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)以為計(jì)算的依據(jù)。答：齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪21. 對(duì)大批

2、量生產(chǎn)、尺寸較大(D>500 mm、形狀復(fù)雜的齒輪，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇毛坯。答：鑄造22. 閉式齒輪傳動(dòng)與開式齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有何不同？答：閉式齒輪傳動(dòng)主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕、折斷、磨損等，須按接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)；而開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式為磨損、折斷，只進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。23. 在下列各齒輪受力圖中標(biāo)注各力的符號(hào)(齒輪1主動(dòng))。(各力符號(hào)應(yīng)與教材一致，如圖，齒輪2,3均為右旋。25. 一閉式外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速傳動(dòng)，已知：傳動(dòng)比i=3，模數(shù)m=3mm小齒輪齒數(shù)z1=20,齒寬b1=70mm 大齒輪齒寬 b2=60mm 若主從動(dòng)輪的許用應(yīng)力 c H1=700MPa,

3、c H2 =550MPa，載荷系數(shù) K=1.5，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=2.5，彈性系數(shù) ，重合度系數(shù) Ze=1，若齒輪轉(zhuǎn)速 n1=1000r/min ，試按接觸疲勞強(qiáng)度，求該傳動(dòng)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩和功率。參考公式：%心答：=7255LS Wmm如 Ft1 , Ft2 等。)答:26. V帶傳動(dòng)是靠帶與帶輪接觸面間的力工作的。V帶的工作面是面。答：摩擦力；兩側(cè)面27. 為了使V帶與帶輪輪槽更好地接觸，輪槽楔角應(yīng)于帶截面的楔角， 隨著帶輪直徑減小，角度的差值越。答：?。淮?8. 已知V帶傳遞的實(shí)際功率P= 7kW帶速v = 10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的2倍，不計(jì)離心力的影響，試求有效圓周力F和緊邊

4、拉力F1的值答：(1 )帶的有效圓周力:(2) 帶的松邊拉力:(3) 帶的緊邊拉力:10001110Ji = 1400N24. 圖所示為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知：齒輪1的螺旋線方向和軸m的轉(zhuǎn)向，試求:29. 鍵聯(lián)接，既可傳遞轉(zhuǎn)矩，又可承受單向軸向載荷，但容易破壞軸與輪轂的對(duì)中性。答：楔鍵kl(1) 為使軸"所受的軸向力最小，齒輪3應(yīng)選取的螺旋線方向，并在圖b上標(biāo)出齒輪2和齒輪3的螺旋線方向；(2) 在圖b上標(biāo)出齒輪2、3所受各分力的方向。30. 齒輪在軸上的周向固定，通常是采用聯(lián)接，其截面尺寸是根據(jù)查取標(biāo)準(zhǔn)而確定的。答：鍵；軸的直徑31. 常用螺紋的類型主要有、和。答：三角形螺紋

5、；矩形螺紋；梯形螺紋和鋸齒形螺紋32. 螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是。答：防止螺桿與螺母間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(或防止螺紋副間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng))33. 一牽曳鉤用 2個(gè)M10( dl=8.376 mm )的受拉螺栓固定于機(jī)體上，如題圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù)卩s=0.15，可靠性系數(shù) kf=1.2，螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為6.6級(jí)，屈服極限c s=360MPa,許用安全系數(shù)S=3。試計(jì)算該螺栓組聯(lián)接允許的最大牽引力FRmax答:或其他流體；兩工作表面間必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度,其運(yùn)動(dòng)方向必須保證能帶動(dòng)潤(rùn)二、主觀題（共16道小題）18. 在滾子鏈傳動(dòng)中，鏈的節(jié)距越大， 越高；但節(jié)距越大，鏈輪轉(zhuǎn)速越高時(shí)，沖擊和動(dòng)載荷也越大，

6、因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈。答：承載能力19. 鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)作用在軸和軸承上的壓軸力。答：小20. 根據(jù)軸的承載情況，工作時(shí)既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸稱為軸。答： 轉(zhuǎn)21. 軸計(jì)算當(dāng)量彎矩公式 試. 廿r °回丁中，弓I入應(yīng)力校正系數(shù)a的原因是考慮。答：正應(yīng)力與切應(yīng)力的循環(huán)特性不同22. 為了方便軸上零件的裝拆，常將軸做成形；為了保證軸上零件的可靠定位，軸肩的圓角半徑r必須（）于相配零件的倒角C1或圓角半徑R。答： 階梯；小23. 圖示為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。斜齒輪用油潤(rùn)滑，軸承用脂潤(rùn)滑。試改正該圖中的錯(cuò)誤，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖?；蛷拇蠼孛媪鬟M(jìn)，從小截面流出。2

7、9. 按軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)不同，軸承可分為 軸承和軸承兩大類。答：滾動(dòng)摩擦；滑動(dòng)摩擦（滑動(dòng)軸承可分為液體潤(rùn)滑摩擦；非液體潤(rùn)滑摩擦）。30. 角接觸球軸承 7210C的基本額定動(dòng)載荷Cr= 33.9kN，表示該軸承在 33.9kN的載荷下壽命為 r 時(shí)，可靠度為 。答：1000000 , 90%。31. 軸系支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)型式中，兩端單向固定結(jié)構(gòu)主要用于溫度的軸。答：不高32. 在蝸桿傳動(dòng)中當(dāng)需要自鎖時(shí)，應(yīng)使蝸桿導(dǎo)程角當(dāng)量摩擦角。答：小于等于（不大于）33. 蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是模數(shù)，其分度圓直徑=;蝸輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是模數(shù)，其分度圓直徑。答：軸面；mq端面；mz2二、主觀題（共22道小題）17.圖

8、示為一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)，蝸桿主動(dòng)，試分析:（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向；（2）作用在蝸桿、蝸輪上的各力的方向（用各分力表示）24. 聯(lián)軸器和離合器是用來(lái)部件。答：連接兩軸，并傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩的軸系。25. 形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本條件是什么？答：兩工作表面構(gòu)成楔形間隙；潤(rùn)滑油具有一定的粘度；兩工作表面間必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，其方向從大截面流進(jìn)，從小截面流出。26. 試說(shuō)明下列各軸承的內(nèi)徑有多大？哪個(gè)軸承的公差等級(jí)最高？哪個(gè)允許的極限轉(zhuǎn)速最高？哪個(gè)承受徑向載荷能力最大？哪個(gè)不能承受徑向載荷？6208/P2、30208、5308/P6、N2208答：內(nèi)徑為：40mm公差等級(jí)最高：6208/P2 ;極限轉(zhuǎn)速最高：6

9、208/P2 ；承受徑向載荷能力最大：N2208;不能承受徑向載荷：5308/P627. 有一滾動(dòng)軸承，型號(hào)為30212,其基本額定動(dòng)載荷 Cr=60400N,已知工作溫度在 100C以下，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，載荷系數(shù)kd=1.0，當(dāng)量動(dòng)載荷 P=7700N,轉(zhuǎn)速n=640r/min。（1）該軸承類型為什么？?jī)?nèi)徑為多少？（2）試預(yù)測(cè)軸承壽命。答：（1）軸承類型為圓錐滾子軸承，內(nèi)徑為 60mm（2）軸承壽命為 24974.1小時(shí)。28. 滑動(dòng)軸承保證液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件有答：18.軸的材料常采用和。答：碳素鋼、合金鋼19.在確定聯(lián)軸器類型的基礎(chǔ)上，可根據(jù)定聯(lián)軸器的型號(hào)和結(jié)構(gòu)。答：傳遞轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)速；軸的結(jié)構(gòu)型式

10、；軸的直徑來(lái)確20. 用聯(lián)軸器連接的兩軸分開：而用離合器連接的兩軸在機(jī)器工作時(shí)。答：只有在運(yùn)動(dòng)停止后經(jīng)過(guò)拆卸才能彼此；可隨時(shí)接合或分離。21. 某不完全液體潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承，已知：軸徑直徑d=200mm軸承寬度 B=200mm軸頸轉(zhuǎn)速 n=300r/min ,軸瓦材料為 ZCuSn10P1 （查表p=15MPa ,v=10m/s,pv=15MPa m/s。），試問(wèn)它可以承受的最大徑向載荷FR是多少？答:耳 <127323幷22.設(shè)某斜齒輪軸根據(jù)工作條件在軸的兩端反裝兩個(gè)角接觸球滾子軸承，如圖所示。已知軸承所受徑向力Fr1=2000N，徑向力 Fr2=4000N，軸向力 Fa=800N,初

11、選兩個(gè)軸承型號(hào)為7308AC,其基本額定動(dòng)載荷和靜載荷分別為C=39200N、C0=30700N,計(jì)算系數(shù) e=0.68 ,X=0.41 , Y=0.87。齒輪轉(zhuǎn)速 n=520r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，kd=1.2。軸承預(yù)期壽命為 15000h,試驗(yàn)算該對(duì)軸承能否達(dá)到預(yù)期壽命要求。答：兩工作表面間必須構(gòu)成楔形間隙;兩工作表面間必須充滿具有一定粘度的潤(rùn)滑油答:1125N 。試求緊邊拉力芹和松邊拉力答：(1)有效圓周力 F滿足要求。23. 滑動(dòng)軸承中按其所能承受的載荷方向分類，主要能承受徑向載荷的軸承稱為軸承，僅能承受軸向載荷的軸承稱為 軸承。答：徑向(向心)，軸向(推力)。24. 中速旋轉(zhuǎn)正常潤(rùn)滑的

12、滾動(dòng)軸承的主要失效形式是 。答：疲勞點(diǎn)蝕破壞25. 斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算載荷系數(shù) K中包含的心是系數(shù)；KV是系數(shù)；K”是系數(shù)。答：工作情況系數(shù)；動(dòng)載系數(shù)；齒向載荷分布系數(shù)26. 圓柱齒輪設(shè)計(jì)時(shí)， 若已知小、大齒輪直徑為 di, d2,則齒寬系數(shù)=,b愈寬，承載能力也愈，但使現(xiàn)象嚴(yán)重。答：b/d i;大；載荷分布不均勻27. 兩級(jí)展開式齒輪減速器如圖所示。已知主動(dòng)輪1為左旋，轉(zhuǎn)向n1如圖所示，為使中間軸上兩齒輪所受軸向力互相抵消一部分，試在圖中標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向，并在各齒輪分離體的嚙合點(diǎn)處標(biāo)出齒輪的軸向力Fa、徑向力Fr和圓周力Ft的方向。v10(2)緊邊拉力 卍與松邊拉力 右，:J-1

13、5OOWJ=；-75ON34. 當(dāng)采用一個(gè)平鍵強(qiáng)度不夠時(shí)，可采用二個(gè)鍵按布置。答:180度對(duì)稱布置35. 螺旋副的自鎖條件是。答： 螺旋升角y小于當(dāng)量摩擦角36. 被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí)，若采用普通螺栓聯(lián)接，則螺栓受載荷作用，可能發(fā)生的失效形式為。答：拉伸；螺栓發(fā)生塑性變形或斷裂37. 機(jī)器的傳動(dòng)部分是把原動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)和功率傳遞給工作部分的。答：中間環(huán)節(jié)38. 螺紋聯(lián)接防松按原理可分為是、和。答：利用摩擦、直接鎖住、破壞螺紋副關(guān)系一、主觀題(共5道小題)1. 圖示起重吊鉤受到工作載荷Q=20kN,吊鉤材料為 35鋼，許用拉應(yīng)力r =60MPa，試求吊鉤尾部螺紋直徑。答:希弘心flx2D>

14、;10328. 設(shè)有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒輪的模數(shù)m=5mm小、大齒輪的參數(shù)分另U為：應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.56, YSa2=1.76 ;齒形系數(shù) YFa1=2.8, YFa2=2.28 ;許用應(yīng) 力,2. 如圖2示，一鋼制液壓油缸，已知油缸壁厚為10mm油壓p = 1.6 N/ mm 2, D=160mm經(jīng)初步設(shè)計(jì)，擬采用8個(gè)4.8級(jí)M16螺栓，試校核該螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)并計(jì)算螺栓分布圓直徑D0。320MPa,冊(cè)粉290MPa。已算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力=(2)已知:=306MPa<答:306MPa«試問(wèn)：(1) 哪一個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較大？(2) 兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度

15、是否均滿足要求?答：(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度大。=320MPa結(jié)論：兩齒輪的彎曲強(qiáng)度均滿足要求。29. 在蝸桿傳動(dòng)中通常為主動(dòng)件。答：蝸桿Hi工岸航卜(Ji棒牲£翹胖音幾廂EE胡鑿頑 對(duì)于壓F番審理古石；£巧尸 1紹 可亦 3郴柱若住-曲*«1性抽冃犧翎曲 3-出桂評(píng)審力斑(£? « C' 3. - u i 求 M0 1応：W:3ft35J30. 潤(rùn)滑密封良好的閉式蝸桿傳動(dòng)中輪齒承載能力的計(jì)算主要是針對(duì)來(lái)進(jìn)行的31.帶傳動(dòng)限制小帶輪直徑不能太小，是為了。若小帶輪直徑太大，則答：防止彎曲應(yīng)力過(guò)大；導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大32.帶傳動(dòng)的主要失

16、效形式為和。答：打滑；疲勞破壞答：蝸輪輪齒33.已知V帶傳動(dòng)所傳遞的功率P= 7.5 kW,帶速v = 10 m/s ,現(xiàn)測(cè)得張緊力3.科* % =f燈 * %九一 I疔訂1.a&GNlB訓(xùn)彳曲/一礙圭靂嵐社丄-6如，屯-】1】血臥出嵐巧丹k -L若三從功佬宙押E致加：Y”人恥在|*W”MR tt 熾巧議 £“亠殆弋世威*驗(yàn)厶-:："- L6!> M .fffd -4-1£ft«S記=0區(qū)心，酬松眼別也，菲堇馬動(dòng)所HHMAM92 BWSHfft 功峙龍牛i4F.i說(shuō)先尸.舉広卿上則佰:試* .7308AC,載荷系答:階門Ef1S93屈而 予

17、令廈養(yǎng)稅心節(jié)點(diǎn)區(qū)誡韓數(shù)石=2.、無(wú)荷慕凝K= I加(i) IT用應(yīng)力l理-o知J-占OOMP&w【如”加 一血呼了加B為卩 ”酣h占汕5/118.8M 2 5«1)J/2 I 5x3 5+l5. 設(shè)某斜齒輪軸根據(jù)工作條件在軸的兩端反裝兩個(gè)角接觸球軸承，如圖所示。已知軸承所受徑向力 Fr1=2000N，徑向力Fr2=4000N，軸向力FA=800N,初選兩個(gè)軸承型號(hào)為 其基本額定動(dòng)載荷為C=39200N,計(jì)算系數(shù)e=0.68，X=0.41，Y=0.87。運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),數(shù) fd=1.2。試：(1) 軸承的附加軸向力FS1，F(xiàn)S2，并畫圖表示方向；(2) 軸承的軸向力Fa1，F(xiàn)a2；(

18、3) 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1, P2,并指出應(yīng)按哪只軸承驗(yàn)算壽命？(4) 若軸承預(yù)期壽命為25000h,說(shuō)明軸承壽命應(yīng)滿足什么條件。B _ 訂和 亠 _ 955h10£=75(5574. 圖示斜齒輪軸由一對(duì)6308AC型軸承正安裝支承，已知軸承的徑向力Fr1=1300N ,Fr2=950N，軸上外載荷 FA=600 N，齒輪轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，載荷系數(shù)fd=1.2。經(jīng)查取軸承基本額定動(dòng)載荷C=39200N。試求：(1) 軸承的附加軸向力FS1, FS2,并畫圖表示方向;(2) 軸承的軸向力Fa1, Fa2?(3) 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1, P2？(4) 軸承壽命？(I)- 0 58, - O.iB - ：0t J- 136C JV耳=0詢心=D勰，曲0= 2 J2OA/. Fi：. fs：-(-<+=900 + 2710 = 35i0¥?-昭然L '圧葺二 電=譏寸于3二做，注：軸承參數(shù) e=0.7，X=0.41，Y=0.85。答:= 0F = 0.7x1300 =9|DV壓霉4- = P10 4 £M =