《机械设计》

《机械设计》一、选择填空1． 当被联接件之一的厚度较大，且零件需要经常拆卸的场合，应采用 。

(a)普通螺栓联接;(b)螺钉联接;(c)双头螺柱联接；(d ） 紧定螺钉联接。

2. 用公式[]p d l h T σ'=41验算平键联接的挤压强度时，许用挤压应力[σp ]应按 的材料确定。

(a)键;(b) 轴；（c ） 轮毂;(d) 键、轴、轮毂中的弱者。

3.齿轮传动中,轮齿的齿面点蚀通常首先发生在 表面。

(a) 齿顶顶部;(b) 靠近节线的齿顶;(c) 靠近节线的齿根；(d ） 齿根根部。

４. 以Z 表示齿轮的齿数,在查取齿形系数Y Fa 时,斜齿轮按Z V = 查取；锥齿轮按Z Ｖ = 查取。

(a ） Ｚ/co ｓδ;(b) Z/cos ２δ；（c) Ｚ/ｃos 3δ;（ｄ ) Z ／cos β;(e)Z/co ｓ2β；(f ）Z/ｃos 3β。

5. 直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按 的当量园柱齿轮传动进行。

(a ） 大端;（b) 距大端0.4b 处;(c ） 齿宽中点处;（d) 小端。

6. 两轴交错角为９０0的阿基米德蜗杆传动,在 上蜗杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。

（ a ） 法面；（b) 端面；(ｃ） 中间平面;（d) 蜗杆轴的横截面。

二、填空1． 齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算中，齿形系数Y Ｆa 主要与齿轮的 和 有关。

2． 角接触轴承的接触角α是指 和 之间的夹角。

3. 受剪螺栓用公式[]pR dh F σ≤进行挤压强度验算时,取作计算对象。

４． 普通平键联接工作时，键的 为工作面，键的为非工作面。

5． V 带传动的主要失效形式是。

6.闭式蜗杆传动的功率损耗包括传动啮合效率、和三项。

7. 轴上零件的轴向定位与固定方法中能用于较大轴向力的有 、(任填两项)。

三、问答题1. 在使用条件下,单根V 带所能传递的功率()L K K P P α∆00 +，式中∆P 0、K α、K L 的名称是什么?为什么要引入它们？2． 三角形螺纹具有自锁性能，但对于重要螺纹联接为什么还要防松？按工作原理分有哪三种防松方法?各举一例说明。

四、分析题1 受力分析如图所示,已知蜗杆１为主动件，圆锥齿轮Z 5的转向为n ３,要求: （1） 按II 、ＩII 两轴上的轴承受外加轴向 载荷较小的条件确定蜗杆轴I 的转向（在图 上n 1处画箭头表示）；（２） 在图上画出蜗轮Ｚ2和斜齿轮Z 3、Ｚ4II齿的旋向,并用文字（右或左）在图上( 旋) 的位置标出蜗杆齿的旋向；(３) 在图上画出蜗轮Z ２和斜齿轮Ｚ3、Z 4在 啮合处的Ft 、Ｆa 、F ｒ的方向（画在“O ”处)。

2 应力分析如图所示V 带传动,轮1为主动轮。

试在图上画出带的应力分布、写出最大应力表达式并标出最大应力发生位置。

n 1DCBA主动O 2O 1五、计算题1. 有一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知条件为:小齿轮齿数Ｚ1=30；传动比ｉ =２；模数m =3ｍm ；齿轮宽度b 1＝85 mm 、b ２=80 mm;输入轴转速n 1=1000 ｒ/min;输入轴功率Ｐ1=2０kW;载荷系数k=1.6;Z Z Z MP E H a ε=400；齿轮材料的许用接触应力为[σH ]1＝50０MPa 、[σH ]２＝4０0 MPa 。

试校核该齿轮传动的接触疲劳强度是否满足要求。

计算公式： []312211⎪⎪⎭⎫⎝⎛±⋅≥H Z Z Z u u kT d H E d σεψmm2． 如图所示一对730７AC 型滚动轴承，其受力大小及作用位置如图所示。

轴转速n = 10０0ｒ/m ｉn ，载荷平稳(f p =1.１),常温下工作,要求： (1)求Ⅰ、Ⅱ轴承所受轴向载荷Ｆa1、F a2；(2)计算轴承使用寿命。

(注：轴承e 、X 、Y 的数值查附表，内部轴向力S 的计算公式如附表所示，基本额定动负荷Cr = 33４00Ｎ）《机械设计》一、选择填空1． 工程中常见的联接螺纹是 三角螺纹。

(a)右旋单线;（b ） 左旋单线;（c) 右旋双线；(d) 左旋双线。

2.平键联接中,键的工作面是 。

(a)上下面；（b ） 两侧面;(c) 上下面和两侧面；(d) 两头的端面。

3.闭式齿轮传动中，轮齿的齿面点蚀(接触疲劳磨损)通常首先发生在 表面。

(a) 齿顶顶部；(b ） 靠近节线的齿顶；（c ） 靠近节线的齿根;(d ） 齿根根部。

4． 与齿轮传动相比，蜗杆传动的主要缺点是 。

(a) 传动比大;(ｂ) 效率低;（c) 传动尺寸大；(d) 蜗杆的支撑刚性差。

5. 直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按 的当量圆柱齿轮传动进行。

(ａ) 大端;（b) 距大端0.4ｂ处；（c) 齿宽中点处;(d ） 小端。

6. 两轴交错角为900的阿基米德蜗杆传动，其蜗轮与蜗杆的啮合在 上相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。

( ａ) 法面；（b) 端面;(c) 中间平面;（ｄ) 蜗杆轴的横截面。

二、填空１. 螺栓组联接受横向外载荷作用,若采用铰制孔用螺栓联接,则靠 ______＿＿＿_＿_______＿_＿__＿_＿_＿____＿_＿___来传递载荷。

２． 设计平键联接时，键的截面尺寸（h b ⨯）是根据确定的。

３．带传动的主要失效形式是 、 。

4． 齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数Y Ｆa 主要与齿轮的IIIF r1=4000NF r2=2000N和 有关。

5． 闭式蜗杆传动的传动效率包括：传动的啮合效率、和三项。

6．轴上零件常用的轴向定位与固定方法有 、(任填两项）。

7． 按许用弯曲应力计算法设计轴的直径时,当量弯矩公式22)(T M M α+='中引入应力校正系数α是因为 。

三、问答题1. 紧螺栓连接的强度可按纯拉伸计算,但需将拉力增大3０%，为什么？２. 在相当的条件下，为什么V 带所能传递的功率大于平带？3. 在设计软齿面齿轮传动时,常使大小齿轮的齿面硬度相差几十个ＨＢ单位,应使哪个齿轮硬?为什么?4. 联轴器和离合器的功用有哪些主要的相同与不同之处?四、计算题1． 一轴承架用4只普通螺栓和机座联接，轴承架受向上的载荷Ｐ作用。

已知：螺栓预紧力为'F ；相对刚度为211c c c +；接合面的许用挤压应力为[σp ］；联接的结构和尺寸如图示, 螺栓危险剖面的计算直径为ｄc ；螺栓的许用拉应力为［σ]。

要求:1）.说明联接可能出现的失效形式；2）.对应列出联接正常工作条件的表达式。

2. 有一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知条件为:小齿轮齿数Ｚ1=2８；Ｚ2 ＝83;模数m =3．５mm ；齿轮宽度b 1=85 m ｍ、b 2=80 ｍm ；输入轴转速n １＝9５5 r ／min;输入轴功率P 1=１0 kW ；载荷系数ｋ=１.2;a MP Z Z Z H E 475=ε；齿轮材料的许用接触应力为[σH ]1＝470 ＭＰa 、[σH ]２＝330 MPa 。

试校核该齿轮传动的接触疲劳强度是否合格。

计算公式: []312211⎪⎪⎭⎫⎝⎛±⋅≥H Z Z Z u u kT d H E d σεψmm3. 如图一对720７A Ｃ型滚动轴承,其受力大小及作用位置如图所示。

轴转速n ＝ ８０0 r/m ｉn,载荷平稳（f d =1．2),常温下工作,要求： (1) 求Ⅰ、Ⅱ轴承所受轴向载荷F a １、F a2; (2) 计算轴承使用寿命Ｌ10h 。

[注：轴承e 、Ｘ、Ｙ的数值查附表,(内部）附加轴向力F s 的计算公式如附表所示,基本额定动负荷Ｃｒ = 2２5０0N ］I II F r1=2000NF r2=1000N五、分析题1．受力分析：图示为电动机驱动的带传动和锥——柱齿轮传动系统的水平布置图，要求在图上标出:（1) 由带传动的特性确定各轴转向；(2) 为使减速器中间轴(Ⅲ轴)受轴向力较小，试确定斜齿轮3、4的螺旋角方向;(3) 确定齿轮1、4的受力方向(用分力箭头F t 、F r 、F ａ表示在啮合点处,垂直指向纸面用 、垂直离开纸面用⊙表示)。

ⅠⅡⅢⅣ12342．结构分析:如图，若不考虑润滑问题的影响,并忽略倒角和圆角等细节。

1）试按示例1所示,标明并指出轴系结构中的其他错误(指出六个以上的错误得满分)。

2)说明该轴系的轴向支承形式为哪种？《机械设计》补充题单项选择题1.机械设计课程主要研究的对象是＿_＿_。

A. 通用机械零部件B. 各类机械零部件Ｃ．专用机械零部件D．标准机械零部件2.在计算零件强度时，若实际安全系数远大于许可安全系数,则_＿＿_。

A.零件强度不够B. 零件强度足够，且材料消耗少C. 零件强度足够，但零件重量过大D. 零件强度不够,且材料消耗多3.螺纹的公称直径(管螺纹例外)是指其____。

A．大径d B．中径d2 C. 小径d1 D.当量直径d04.连接螺纹多用__＿＿螺纹是由于存在楔面摩擦，自锁性好。

Ａ. 梯形 B.三角形 C. 锯齿形 D. 矩形5.当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔,且连接需要经常拆装时，适宜采用_＿＿＿连接。

A. 螺栓B. 螺钉C. 双头螺柱D. 紧定螺钉6. 仅受预紧力Ｆ0作用的紧螺栓联接,其螺栓的计算应力为σ＝1.3F0／（πd12/4），式中将拉应力增大30%的原因是考虑。

A．安装时可能产生的偏心载荷Ｂ.载荷可能有波动C．拉伸和扭转的复合作用Ｄ. 螺栓材料的机械性能不稳定7.平键连接中的平键截面尺寸b×ｈ是按____选定的。

A.转矩T B．功率P C.轴径ｄＤ. 三种选取方法都有8. 键的长度尺寸确定的方法是____确定。

A.仅按轮毂宽度Ｂ.按轮毂宽度和标准系列C.经强度校核后再按标准系列Ｄ.按轴的长度9.楔键连接的缺点是_＿__。

A. 键的斜面加工困难Ｂ.键安装时易损C. 键装入键槽后，在轮毂中产生初应力D．轴和轴上零件的对中性差1０. 在V带传动设计中，根据带轮轴传递的转矩，可以选定V带的＿___。

A. 材料Ｂ.型号C．基准长度Ｄ.根数１１.带传动在工作时产生弹性滑动，原因之一是。

A.包角α1太小B. 初拉力F0太小C. 紧边与松边拉力不等D.传动过载12. 普通V带传动中，小带轮包角α１应不小于1２0°,主要是为了。

Ａ. 减小弹性滑动Ｂ.减小离心拉应力 C. 减小弯曲应力 D. 增大摩擦力13. Ｖ带在减速传动过程中，带的最大应力发生在。

A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处Ｃ．V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处１4．带传动产生打滑的原因是。

.A．紧边拉力F１大于摩擦力极限值 B.松边拉力F２大于摩擦力极限值C.ﻩ有效圆周力F e大于摩擦力极限值Ｄ. (F１＋Ｆ2）/２大于摩擦力极限值15 设计Ｖ带传动时，为防止＿__＿_,应限制小带轮的最小直径。