機(jī)械設(shè)計期末考試題

1、.北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院機(jī)械設(shè)計考題與答案一、 是非題（有 5 小題，每題 1 分，共 5 分。正 確在括號內(nèi)寫“ T”，錯誤在括號內(nèi)寫“ F”）2滾動軸承的軸向系數(shù)Y值越大，其承受軸向能力越大。 （ F4 設(shè)計蝸桿傳動時，為了提高傳動效率，可以增加蝸桿的頭數(shù)。（ T ）二、選擇題（有5 小題，每題 2 分, 共 10 分。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項的字母填在題中的橫線上）三12帶傳動的失效形式為打滑和疲勞破壞。因此，其主要設(shè)計依據(jù)為在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。13軸按承載分為心軸 ，轉(zhuǎn)軸和傳動軸。14螺紋聯(lián)接按防松原理可分為摩擦防松，機(jī)械防松和其

2、它防松。15灰鑄鐵齒輪常用于開式傳動中，這種齒輪的主要失效形式是磨損。六、計算題（有2 小題，每題 6 分, 共12 分）23一對 46210 角接觸球軸承反安裝，如圖 1 所示。已知軸承 1 和軸承 2的徑向載荷分別為R1=2000N,R2=4000N,軸上作用的軸向載荷Fa=800N(指向軸承 2) ，軸承的派生軸向力S 的計算式圖 1S=0.68R，e=0.68 ，X=0.41, Y=0.87 。軸承載荷有輕微沖擊，載荷系數(shù) f F=1.2 ，工作溫度不大于 120 C。試求：(1) 軸承 1 和軸承 2 的軸向載荷 A1 和 A2；(2) 軸承 1 和軸承 2 的當(dāng)量動載荷 P1 和

3、P2。解:(1) 計算軸承的軸向載荷S1=0.68 R1=0.68 2000=1360 NS2=0.68 R2=0.68 4000=2720 NS1、S2 方向見圖 2因為 Fa+ S2=800+2720=3520 NS1 圖 2 第六大題第 23 小題答案圖所以 軸承 1“壓緊”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 (2 分)軸承 2“放松”，A2= S2 =2720 N(2 分)（2）計算軸承的當(dāng)量動載荷軸承 1A1/ R1=3520/2000=1.76 e=0.68, 則取 X1=0.41, Y1=0.87P1=f F( X1R1+Y1A1)=1.2(0.41 2000+0

4、.873520)=3882.4 N (2分).軸承 2A2/ R1=2720/4000=0.68 e=0.68, 則取 X2=1, Y2=0P2=f FX2R2=1.214000=4800 N(2分)24 已知 V帶傳動中，最大傳遞功率 P=8kW，帶的速度 v=10m/s，若緊邊拉力 F1 為松邊拉力 F2 的 2倍，此時小帶輪上包角1=120 ，求：（1）有效拉力 Fe；（2）緊邊拉力 F ；（3）當(dāng)量摩擦系數(shù) f 。1解:有效拉力 Fe =1000 P/ v=10008/10=800 N (2 分)又知: F- F= Fe, F =2F1212(2分)則緊邊拉力 F =2 Fe =160

5、0 N1F1e fF 2根據(jù)歐拉公式10、在滾動軸承的組合設(shè)計中，雙支點單向固定方式適合于。【 A】A跨距小，溫升小的軸；B跨距大，溫升大的軸；C跨距大，溫升小的軸。11、一對鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合傳動時，兩輪的H 1與H 2，F(xiàn)1與 F 2?！?B 】A相等，不想等B相等，不一定C不一定，不一定器二、填空題16、齒輪傳動的主要失效形式有：輪齒折斷 ; 齒面磨損 ; 齒面點蝕 ; 齒面膠合 ; 塑性變形 。17、閉式蝸桿傳動需要進(jìn)行熱平衡計算，其主要原因是：蝸桿傳動由于效率低，所以發(fā)熱量大。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以

6、必須根據(jù)單位時間內(nèi)的發(fā)熱量 1 等于同時間內(nèi)的散熱量2 的條件進(jìn)行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)定的處于規(guī)定的范圍內(nèi)。18、帶傳動中，彈性滑動與打滑的區(qū)別是：由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。這是帶傳動正常工作時固有的特性。打滑是由于工作載荷過大帶與帶輪間的顯著相對滑動，是帶的失效形式之一，應(yīng)當(dāng)避免。25、如圖所示，軸上裝有一斜齒圓柱齒輪，軸支承在一對正裝的 7306AC 軸承上。齒輪輪齒上受到圓周力 Fte=8100N，徑向力 Fre=3052N，軸向力 Fae=2170N，轉(zhuǎn)速 n=300 r/min ，載荷系數(shù) f P=1.2 。試計算兩個軸承的基本額定壽命 (

7、以小時計 ) 。( 想一想：若兩軸承反裝， 軸承的基本額定壽命將有何變化 ?)（有關(guān)數(shù)據(jù)：7306AC，軸承，。當(dāng)a / rC 25600N e 0.7FF.時， X0.41,Y0.85 ；當(dāng)時， X1, Y0 。內(nèi)部軸向力S0.7Fr ，3）解：求 Fr 1、 Fr 2Frv18080 ( FreFae )542.77 N ， Frv2508050130Fre130Fae 2509NFrH 1805080Fte4984.62 N ， FrH 25080Fte3115.38 N50Fr 1225014.1N， Fr 22FrH 224000.1NFrv 1FrH 1Frv 2求 Fa1、 Fa

8、2Fd1eFr10.7 5014.1 3509.8N ， Fd 2eFr 20.74000.1 2800.1NFa1Fd13509.8N， Fa 2Fd 1Fae5679N Fa1Fr10.7e，x11， y10，P1f P ( x1 Fr 1y1Fa1 )1.2(1 5014.1)6016.6NFa 2Fr 21.24 e x20.41 y20.85P2f P (x2 Fr 2y2 Fa 2 )1.2(0.4140000.85 5679)7761.5NLh10660n(C P) 106300(25600)h607761.53、受中等沖擊載荷、支承剛度較差、速度較高的兩軸之間宜選用 （ A）。

9、A彈性柱銷聯(lián)軸器 B凸緣聯(lián)軸器 C.十字滑塊聯(lián)軸器 D萬向聯(lián)軸器1、一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示，已知容器內(nèi)徑D=250mm，內(nèi)裝具有一定壓強(qiáng)的液體，沿凸緣圓周均勻分布12 個 M16（ d1 ）的普通螺栓，13.835mm螺栓材料的許用拉應(yīng)力 180MPa ，螺栓的相對剛度 cb /( cbcm ) 0.5 ，按緊密性要求，剩余預(yù)緊力 F1 =1.83 F ， F 為螺栓的軸向工作載荷。試計算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強(qiáng)pmax 及每個螺栓連接所需的預(yù)緊力 F0 。1、計算每個螺栓允許的最大總拉力：F2 d12 .2 分41.320815 N .1分2、 計算容器內(nèi)液體最大壓強(qiáng)F

10、2F1F 2.8F .1分F20815.1分7434 N2.8FD 2 / 4.1分pmax12pmax1.82 MPa .1 分.3、 F0F2CbF .分CbCm2(208150.57434)17098N分12、下圖所示為一對角接觸球軸承支承的軸系，軸承正安裝（面對面） ，已知兩個軸承的徑向載荷分別為 FR1 =2000N， FR2 = 4000N，軸上作用的軸向外加載荷 FX =1000N, 軸承內(nèi)部附加軸向力 FS 的計算為 FS =0.7 FR ，當(dāng)軸承的軸向載荷與徑向載荷之比 FA FR e 時，X= 0.41 ，Y= 0.87 ，當(dāng) FA FR e，X=1，Y= 0，e = 0.

11、68 ，載荷系數(shù) f p = 1.0 ，試計算：（ 1）兩個軸承的軸向載荷 FA1、FA2；（ 2）兩個軸承的當(dāng)量動載荷 P1、P2。FS10.7 FR10.72000 1400 N .1 分解：（1） FS20.7 FR20.740002800N .1 分FS1FX14001000 2400 FS2 .1分軸承 1 為壓緊端，軸承2 為放松端1 分FA1280010001800N.2 分FA2FS22800NFA1FR118000.9e0.68, X10.41,Y10.87.1分2000P1f p ( X1FR1Y1FA1 )2000 0.410.87 1800 2386 N .1分(2)2

12、800FA2FR 20.7e0.68, X20.41,Y0.87.1 分40002P2f F ( X 2 FR2Y2 FA2)4000 0.41 0.872800 4076 N .1分1 左、右兩邊軸承端蓋均無調(diào)整墊片2 左邊軸承內(nèi)圈固定錯誤， 軸肩高過內(nèi)圈高度 3 鍵過長 4 齒輪輪轂的長度要長過與其配合的軸段的長度 12mm5 套筒高度高過右邊軸承內(nèi)圈的高度 6 右邊軸承端蓋與軸要留有間歇 7 右邊軸承端蓋與軸間要有密封圈8 和右端軸承相配合的軸端作成階梯軸，便于裝拆9 兩端的軸承.要設(shè)有擋油環(huán) 10 聯(lián)軸器沒有周向定位。3.試分析影響帶傳動承載能力的因素？初拉力 Fo? 包角 a? 摩擦

13、系數(shù) f?帶的單位長度質(zhì)量q? 速度 v11在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動壓的必要條件是什么？1) 流體必須流經(jīng)收斂間隙 , 而且間隙傾角越大則產(chǎn)生的油膜壓力越大。2) 流體必須有足夠的速度； 3) 流體必須是粘性流體。19試說明滾動軸承代號6308 的含義。 6深溝球軸承3 中系列 08 內(nèi)徑 d=40mm公差等級為0 級 游隙組為 0 組。20簡述聯(lián)軸器的分類及各自的特點。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器又分為固定式和可移式。固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對位移?？梢剖絼傂月?lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對位移。彈性聯(lián)軸器包含彈性元件，能補(bǔ)償兩軸的相對位移，并具有吸收振動和緩和沖擊的能

14、力。雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。25 閉式蝸桿傳動的功率損耗主要包括哪三部分？閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損耗和攪動箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。26、簡述帶傳動的優(yōu)點？ 適于中心矩較大的場合； 帶具有良好的擾性， 可緩和沖擊、吸收振動；過載時帶與帶輪間會出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉；30、對于滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什么叫“兩端固定支承”？答：兩端固定支承即為軸上的兩個軸承中， 一個軸承的固定限制軸向一個方向的串動， 另一個軸承的固定限制軸向另一個方向的串動，兩個軸承的固定共同限制軸的雙向串動。31 簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件？答： 1）兩摩擦表面之間必須能夠形成收斂的楔形間隙；2）兩摩擦表面之間必須有充足的、具有一定粘度的潤滑油； 3）兩摩擦表面之間必須有足夠的相對運動速度。2）基本額定動載荷即基本額定壽命為 106 轉(zhuǎn)時