西華大學機械設計習題集答案

1、三、填空題1、零件尺寸及幾何形狀變化、加工質(zhì)量、強化因素2、靜載荷、變載荷3、靜應力、交變應力4、腐蝕、磨損、接觸疲勞5、標準化、系列化、通用化6、斷裂、塑性變形7、有限壽命、無限壽命8、采用強度高的材料、零件有足夠的截面尺寸、合理設計零件的截面形狀等9、疲勞損傷累積假說（Miner法則）、10、干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦、混合摩擦11、流體動壓潤滑、流體靜壓潤滑12、流體、邊界、混合13、粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、沖蝕磨損14、物理吸附膜、化學吸附膜反應膜15、粘度、油性（潤滑性）和極壓性16、粘度、油性、極壓性；針入度、滴點17、零件結構形狀和尺寸的突變、增大聯(lián)接螺紋和螺旋傳動三、填空

2、題1、矩形、三角形、梯形、鋸齒形、三角形2、考慮擰緊螺母或螺栓在工作載荷作用下需補充擰緊螺母時，擰緊力矩對螺栓強度的影響系數(shù)3、盡量遠離傾轉(zhuǎn)軸線4、螺母和螺紋桿的螺旋副、摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系5、摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系、機械防松6、拉、抗拉強度準則7、摩擦防松、機械防松、破壞螺旋副運動關系、對頂螺母、開口銷、鉚合8、提高聯(lián)接的緊密性、防止聯(lián)接松動、提高聯(lián)接件強度 9、增大預緊力、減小螺栓剛度、增大被聯(lián)接件剛度10、6600；360011、拉伸、斷裂12、提高傳動效率13、拉伸、斷裂；螺栓桿被剪斷、螺栓桿與孔壁貼合面壓潰14、扳手所需活動空間15、大、中、小16、

3、減小17、雙頭螺柱聯(lián)接 、螺釘聯(lián)接四.綜合題4解：（1）該裝置中螺桿A的螺紋旋向是左旋，螺桿B的螺紋旋向是右旋。（2）由得 N 最大軸向拉力 Fmax N 軸轂聯(lián)接三、填空題1、軸的直徑、工作面壓潰、工作面的過度磨損2、兩側面、工作面的相互擠壓3、定位銷、聯(lián)接銷、安全銷4、矩形花鍵聯(lián)接、漸開線花鍵聯(lián)接5、沿周向相隔180度6、工作面壓潰、工作面的過度磨損7、對中性不好帶傳動二、填空題1、低于主動輪線速度，降低了，增加了，升高2、降低，保護，彈性滑動，較低3、 ，4、相等 ，5、打滑，疲勞破壞，在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命。鏈傳動三、填空題1、小、多、大2、高、高、小3、

4、平均、瞬時4、低、小、多5、鏈號、鏈排數(shù)；鏈節(jié)數(shù)6、的不均勻性和動載荷增大、脫鏈7、適于遠距離傳動、成本低8、增大、減小9、鉸鏈磨損、疲勞破壞、鉸鏈膠合、靜力拉斷10、偶數(shù)、奇數(shù)齒輪傳動、蝸桿傳動二、填空題1、螺旋齒輪傳動、錐齒輪傳動，蝸桿傳動2、3、輪齒折斷，磨損，點蝕，膠合、4、凹坑（溝槽），凸脊（脊棱）5、蝸桿傳動效率低，工作時發(fā)熱量大6、低（?。瑔晤^7、載荷沿接觸線分布不均的8、彎曲疲勞9、磨損10、高于11、蝸輪12、高速重載13、蝸桿，蝸輪 四綜合題1、參考答案2、參考答案3、參考答案4、參考答案5、參考答案6、參考答案8、參考答案10解題要點： 由 得 故 該對齒輪能傳遞的最大

5、名義功率P為16.96（kw）。11、解題要點：， 故 該對齒輪滿足強度要求。12、解題要點： 由 ，得 由 得 HBS 故 滿足接觸疲勞強度的大齒輪的最小齒面硬度為164HBS。滾動軸承三、填空題1、外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架2、接觸角3、疲勞點蝕、塑性變形4、106、5、106r、90%6、深溝球軸承、50、中、P07、工作溫度高；軸較長，溫差較大的8、角接觸的球軸承、40、輕、P59、圓錐滾子軸承、35、輕、P0四、綜合題6解：（1）求派生軸向力（畫方向 、）N，N（2）求軸承軸向力1軸承壓緊，2軸承放松故 N， N（3）求當量動載荷故 N N（4）求軸承壽命 1軸承的壽命較短，其壽命

6、h（5）7207AC含義：（6）雙支點各單向固定；面對面安裝、跨距小，剛性好，不能用于工作溫度較高的場合。（7）軸承采用氈圈油封；主要用于脂潤滑的場合，結構簡單，但摩擦較大，只用于滑動速度小于45m/s的地方。 補充1、設軸承直徑為d=90mm，在Fr1=7500N，F(xiàn)r 2=1500N，F(xiàn)a=3000N，n=1470r/min,預期壽命Lh=8000h的條件下工作，如圖“背靠背”（反裝）安裝，選擇此軸承型號為7218c,試分析軸承的選擇是否符合設計要求？若不符合，請?zhí)岢鲋辽僖环N合理的改進措施。軸承名稱型號e額定動載荷派生軸向力XYXYC(kN)Fd計算角接觸球軸承7218C10Fd=e Fr

7、解答：（1）計算內(nèi)部派生軸向力FdFd1= e Fr1×7500=3450 （N）Fd2= e Fr1×1500=690 （N）Fd1 =3450（N）< Fd2+Fa =690+3000=3690 （N）（2）計算軸向載荷 軸承2放松： Fa2= Fd2=690 （N）軸承1壓緊： Fa1 = Fd2+Fa =3690(N)（3）計算當量動載荷 P1=fP(X1Fr1+Y1Fa1´´´3690)=7728 NP2=fP(X2Fr2+Y2Fa2´(1´1500+0´690)=1500 NP2< P1軸承

8、2的壽命小于軸承1的壽命，按軸承1的壽命計算。（4）計算壽命 該軸承的壽命符合設計要求補充2、有一減速器用錐齒輪軸，如圖所示，兩支點用一對30208滾動軸承，已知n=1450r/min,Fr1=700N, Fr 2=2680N,Fa=350N,載荷系數(shù)fp=1.3，工作溫度t100，要求使用壽命不低下25000小時，試問此軸承是否滿足要求？若不滿足要求，請?zhí)岢鲋辽僖环N合理的改進措施。注：查手冊得30208軸承： 軸承型號派生軸向力Fde基本額定動載荷（kN）30208Fd=Fr/2yXYXY3410解：（1）計算內(nèi)部派生軸向力FdFd1=Fr1/2y=700/（2×1.6）=218.

9、75 （N）Fd2=Fr2/2y=2680/（2×1.6）=837.5 （N）Fd1+Fa=218.75+350=568.75(n)< Fd2=837.5 （N）（2）計算軸向載荷 軸承2放松： Fa2= Fd2=837.5 （N）軸承1壓緊： Fa1 = Fd2-FA =837.5-350=487.5(N)（3）計算當量動載荷 P1=fP(X1Fr1+YFa1´´´487.5)=1378 NP2=fP(X2Fr2+YFa2´(1´2680+0´837.5)=3484 NP2> P1軸承2的壽命大于軸承1的壽命，

10、按軸承1的壽命計算（4）計算壽命 該軸承的壽命不滿足要求,改進措施:用30308軸承，或用30309等?；瑒虞S承三、填空題1、必須有一定黏度的潤滑油，且供油應充分；被油分開的兩表面之間有足夠大的相對滑動速度；相對滑動面之間必須形成收斂形間隙2、液體潤滑、邊界潤滑、混合潤滑狀態(tài)3、盡量開在非承載區(qū)4、增加、減小、軸瓦、軸頸5、油的粘度、軸的角速度、相對間隙6、邊界油膜不破裂7、防止過度磨損、限制軸承溫升、防止膠合8、增大、減小軸三、填空題1、扭矩和彎矩、扭矩、彎矩2、為了考慮軸的彎曲應力和扭轉(zhuǎn)應力循環(huán)特性不同的影響而引入的折合系數(shù)。3、載荷、扭轉(zhuǎn)強度、最小4、共振5、對稱、脈動6、軸向、周向7、

11、心、轉(zhuǎn)、彎曲、彎扭合成8、小于四、綜合題3、圖示為某減速器輸出軸的結構圖,試指出圖中的至少8處設計或畫圖的錯誤以及錯誤原因，然后提出改進措施。說明：（1）軸承的配置采用雙支點各單向固定，軸承采用油潤滑；（2）在錯誤處畫圓圈并標上序號，然后在圖下方的空白處分別說明錯誤的原因及改進措施。參考答案、（1）沒有墊片調(diào)節(jié)軸承游隙或讓軸有一定的熱脹冷縮的余地，加墊片；（2）軸的軸肩高度太高，無法拆下軸承，減小軸肩高度；（3）齒輪軸段的長度太長，將軸縮短2-4mm；（4）鍵太長，將鍵長度變短；（5）軸承向左有可能沒有抵在套筒的右端面，可將套筒軸段縮短些；（6）套筒右端外徑的高度太高，無法拆下軸承，將套筒外徑

12、改為階梯形；（7）軸承拆裝不方便，加非定位軸肩（8）固定的軸承端蓋和轉(zhuǎn)動的半聯(lián)軸器之間應該有一定的距離，增加軸的長度；（9）聯(lián)軸器軸段的長度太長，將軸長度比聯(lián)軸器轂長短2-4mm；（10）沒有墊片調(diào)節(jié)軸承游隙或讓軸有一定的熱脹冷縮的余地，加墊片；4.圖示為某減速器輸出軸的結構圖，試指出圖中的設計錯誤以及錯誤原因。說明：（1）軸承的配置采用雙支點各單向固定，軸承采用油潤滑；（2）在錯誤處畫圓圈并編上序號，然后在圖下方的空白處分別說明各處錯誤的原因。解答：（1）左端滾動軸承的定位軸肩高度超過了軸承內(nèi)圈的厚度，不便拆卸；（2） 定位套筒的外徑過大，超過了軸承內(nèi)圈的厚度，不便拆卸，并且由于套筒端面同時

13、與滾動軸承的內(nèi)、外圈端面貼合，故在與外圈端面的貼合外存在相對滑動，有摩擦；（3） 軸與齒輪的配合長度應略短于齒輪輪轂長度，以使定位、固定準確可靠；（4） 鍵長過長，超過了齒輪輪轂（配合軸段）的長度；（5）右端軸承裝到位前所經(jīng)過的軸段直徑應略小，以便于其裝拆，且保證其配合性質(zhì)；（6） 半聯(lián)軸器無軸向定位措施；（7） 半聯(lián)軸器無周向固定措施；（8） 端蓋孔與外伸軸之間有很大的相對運動速度，其間應留有間隙；（9） 端蓋孔與外伸軸之間應考慮密封裝置；（10）不需要彈性擋圈來作軸向固定； (11)端蓋下無調(diào)整墊片；(12)端蓋與鑄造機體的接觸面應經(jīng)過機械加工，故應將加工面凸起，以區(qū)分出加工面與非加工面。5、圖示為某減速器輸出軸的結構圖,試指出圖中的至少8處設計或畫圖的錯誤以及錯誤原因，然后提出改進措施（也可以直接畫在圖上點劃線的下面）。說明：（1）軸承的配置采用雙支點各單向固定，軸承采用油潤滑；（2）在錯誤處畫圓