機械設(shè)計練習題及參考答案

PAGEPAGE4機械設(shè)計練習題及參考答案一、填空題（共20分,每小題2分）1,輕載，轉(zhuǎn)速高并要求旋轉(zhuǎn)精度高的支承可采用（球）軸承。當軸的跨度大，剛度低時可采用（調(diào)心）軸承。2，在平鍵聯(lián)接中，鍵的（側(cè)）面是工作面，剖面尺寸b×h是根據(jù)（軸徑）按標準選取。3，齒輪傳動的失效形式是（點蝕），（折斷），（磨損），（膠合）。4，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，實現(xiàn)軸上零件軸向定位的方法有（軸肩），（套筒）。5，皮帶傳動中，松邊應(yīng)布置在（上），鏈傳動中松邊應(yīng)布置在（下）。6，滑動軸承的常用材料中，（軸承合金）不能單獨制作軸瓦，只能貼附在軸瓦上作（軸承襯）。7，齒輪的失效形式中，點蝕是由（接觸）應(yīng)力引起的，折斷是由（彎曲）應(yīng)力引起的。8，角接觸球軸承在使用中應(yīng)（成對使用），（反向安裝）。9，一對相互嚙合傳動的齒輪，其齒面接觸應(yīng)力σH1和σH2的大小關(guān)系是（相等），而齒根彎曲應(yīng)力σF1和σF1的大小關(guān)系是（不等）。10，皮帶傳動不能保正精確傳動比是因為皮帶的（彈性滑動），而鏈傳動的瞬時傳動比變化則是由于鏈條的（多邊形效應(yīng)）。二、選擇題（共15分,每小題1.5分）帶傳動的主動輪圓周速度V1，從動輪圓周速度V2，帶速度V，則___。（B）A，V1=V=V2B，V1>V>V2C，V1<V<V2D，V1<V=V2以打滑和疲勞斷裂為主要失效形式的傳動為___。（B）A,齒輪B,皮帶C,蝸桿D，鏈閉式軟齒面齒輪的設(shè)計準則是___。（C）A,按彎曲疲勞強度設(shè)計B,按彎曲疲勞強度設(shè)計，按接觸疲勞強度校核C,按接觸疲勞強度設(shè)計，按彎曲疲勞強度校核D，按彎曲疲勞強度校核帶傳動的緊邊拉力F1，松邊拉力F2，初拉力F0。則有效圓周為___。（D）A,F2+F0B,F1+F0C,F1+F2D,F1-F2齒輪彎曲強度不足時會導(dǎo)致___。（B）A,齒面磨損B,輪齒折斷C,齒面膠合D,齒面點蝕蝸桿傳動用于傳遞___之間的運動和動力。（D）A,平行軸B,相交軸C,垂直相交軸D,垂直不交軸滑動軸承軸瓦上的油溝位置應(yīng)在___。（B）A,承載區(qū)B,非承載區(qū)C,軸瓦分型處D，任意位置一般的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力為___。（A）A,對稱循環(huán)應(yīng)力B,脈動循環(huán)應(yīng)力C,靜應(yīng)力D，不確定9，流體的粘度標志著流體的___大小。（D）A,強度B,剛度C,油性D，內(nèi)摩擦阻力10，受預(yù)緊力F0和工作拉力F的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓總拉力F2_。（B）A,F0+B,F1+C,F0+F1D,F（F0螺栓預(yù)緊力F1剩余預(yù)緊力F2螺栓總拉力工作載荷）三、分析簡答題（共30分,每小題10分）下圖中，Z1的旋向如圖。欲使中間軸的兩軸承受力盡量小，Z3的旋向應(yīng)是左旋還是右旋？（圖上標出Z2，Z3的旋向）；并標出齒輪Z2，Z3的受力方向。解：Z3的旋向是右旋（2分）；②Z2，Z3的旋向如圖示（2分）；③的受力方向如圖示（6分）下圖為一流體動壓潤滑向心滑動軸承。標出軸的轉(zhuǎn)向；b)畫出油膜壓力分布示意圖；由一維雷諾方程說明油膜承載機理解：軸的轉(zhuǎn)向如圖示（3分）；油膜壓力分布如圖示（3分）；承載機理分析(4分)：當h>h0時，>0,p遞增；當h<h0時，<0,p遞減；當h=h0時，=0,p最大；即形成壓力油楔.或說明:兩相對滑動面間必需形成收斂間隙,潤滑油具有一定的粘度,存在相當?shù)幕瑒铀俣葀,則油楔產(chǎn)生壓力承載.圖示為緊螺栓連接的兩方案，分析回答哪個方案較為合理。解:①載荷P平移后,有中心位置作用力P和轉(zhuǎn)矩M=P*L,如圖示(2分);②在P作用下,螺栓受力F1;在M作用下,螺栓受力F2,如圖示(4分);③分析(4分)由螺栓受力圖可知方案①中螺栓受力最大,即F1+F2故方案②較方案①合理.四、計算題（共35分）一混合潤滑滑動軸承，其軸瓦材料的[p]=15MPa,[v]=12m/s,[pv]=10MPam/s,已知該軸承所受徑向載荷為F=25000N，d=60mm,b/d=1,n=1500rpm,該軸承是否會失效？（10分）解:1.軸承平均壓力PP=Mpa(3分)2.PV值PV=Mpa(3分)3滑動速度m/s(3分)因為PV>[PV],所以該軸承會失效(1分).兩板用兩根普通螺栓聯(lián)接。已知FR=1800N，可靠性系數(shù)kf=1.2，接合面摩擦系數(shù)μs=0.1，螺栓許用拉應(yīng)力[σ]=100MPa。求dc?（10分）解:①螺栓所需預(yù)緊力為:(5分)②螺栓計算直徑:(5分)③螺栓所需dc為13.37mm.有一對圓錐滾子軸承如圖所示安裝。已知FA=500N，F(xiàn)r1=2000N，F(xiàn)r2=3000N。載荷平穩(wěn)，常溫工作，n=970r/min,求軸承壽命（15分）注：該軸承Cr=34KN,附加軸向力Fs=Fr/2Y,Y=1.6,沖擊載荷系數(shù)fd=1；設(shè)e=0.38；當Fa/Fr＞e,X=0.4,Y=1.6；當Fa/Fr≤e,X=1,Y=0解:附加軸向力如圖示,其大小為:Fs1=Fs2=(2分)求軸向力Fa1和Fa2(5分)∵FA+Fs2=500+937.5＞F=625軸系有向左“移動”趨勢;∴1端軸承“壓緊”Fa1=FA+Fs2=500+937.5=1437.5(N)2端軸承“放松”Fa2=Fs2=937.5求當量動載荷P1和P2