9月份考試機(jī)械設(shè)計(jì)第三次作業(yè)

1、2014年9月份考試機(jī)械設(shè)計(jì)第三次作業(yè)一、簡(jiǎn)答題（本大題共30分，共 6 小題，每小題 5 分）1. 銷的功用有哪些？2. 為什么對(duì)蝸桿的直徑系數(shù)做出限制規(guī)定？3. 螺母材料選擇與螺栓有何不同？為什么？4. 齒面點(diǎn)蝕通常發(fā)生在什么部位？為什么？5. 動(dòng)壓軸承與靜壓軸承在形成壓力油膜的機(jī)理上有何不同？6. 閉式和開式傳動(dòng)的失效形式有哪些不同？二、分析計(jì)算題（本大題共70分，共 7 小題，每小題 10 分）1. 有一阿基米德蝸桿傳動(dòng)，已知比i=18，蝸桿頭數(shù)z1=2，直徑系數(shù)q=10，分度圓直徑d1=80mm。試求：1）模數(shù)m、蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角 、蝸輪齒數(shù)z2及分度圓柱螺旋角 ；2）蝸輪的分度圓

2、直徑d2和蝸桿傳動(dòng)中心距a。2. 某軸系由一對(duì)正裝的30205/P6圓錐滾子軸承支承，軸上徑向載荷Fr=3000N，F(xiàn)a=500N，尺寸關(guān)系如圖所示，求兩軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷Pr1、Pr2。（30205軸承：內(nèi)部軸向力FS=FR/(2Y)，e=0.35，當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=0.4，Y=1.7）3. 圖示斜齒圓柱齒輪蝸桿傳動(dòng)，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向和旋向如圖所示，要求II軸上的軸向力為最小，試分析：1）II軸、III軸的轉(zhuǎn)向；2）齒輪2、蝸桿3和蝸輪4的旋向；3）齒輪2和蝸輪4所受各分力的方向。4. 如圖所示，兩根梁用8個(gè)4.6級(jí)普通螺栓與兩塊鋼蓋板相連接，梁受到的

3、拉力R=28kN，摩擦系數(shù)fs=0.2，安全系數(shù)S=1.2，防滑系數(shù)Kf=1.2，控制預(yù)緊力，試確定所需螺栓的小徑d1。5. 如圖所示，軸的支承為一對(duì)型號(hào)相同的圓錐滾子軸承，正裝。已知：FR1=4000N，F(xiàn)R2=5500N，F(xiàn)a=2500N，試求當(dāng)量動(dòng)載荷Pr1和Pr2各為多少？注：該軸承的有關(guān)參數(shù)如下： e=0.34，Y=1.5，S=FR/2Y；當(dāng)FA/FRe時(shí)：X=1，Y=0；當(dāng)FA/FRe時(shí)：X=0.4，Y=1.5。6. 如圖所示一矩形鋼板用兩個(gè)M20的普通螺栓連接到機(jī)架上。已知作用于鋼板的載荷F=2000N螺栓小徑d1=17.29mm，板和螺栓材料為Q235，s=235MPa，不控制

4、預(yù)緊力的安全系數(shù)S=2.4，板與機(jī)架間摩擦系數(shù)fs=0.2，可靠性系數(shù)Kf=1.1，a=200mm，L=300mm，試校核螺栓連接的強(qiáng)度？7. 設(shè)有一A型普通平鍵連接。已知：軸的直徑d=50mm，鍵寬b=14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm，鍵的公稱長(zhǎng)度L=90mm，鍵的許用切應(yīng)力=90MPa，其許用擠壓應(yīng)力p=100MPa。試問：該鍵連接所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩是多少？答案：一、簡(jiǎn)答題（30分，共 6 題，每小題 5 分）1. 參考答案：銷具有零件間定位、連接和安全保護(hù)的功用。解題方案：介紹銷的功用評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2. 參考答案：為減小蝸輪滾刀數(shù)量而有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化，需對(duì)蝸桿的直徑系數(shù)作出限制。解題方案：從蝸桿加工

5、方法入手答題評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3. 參考答案：螺母材料的強(qiáng)度級(jí)別宜較螺栓略低，為了減少磨損、避免膠合。如螺紋牙有損傷，傷在螺母，更換方便。此外還有緩和螺紋牙間受力不均的作用。解題方案：從避免失效角度進(jìn)行分析評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4. 參考答案：齒面點(diǎn)蝕往往首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后向其它部位擴(kuò)展。這是因?yàn)楣?jié)線附近相對(duì)滑動(dòng)速度低，不易形成油膜，摩擦力較大，在變應(yīng)力作用下，易形成裂紋，而且，節(jié)線附近往往只有一對(duì)齒嚙合，輪齒受力最大。解題方案：由齒面點(diǎn)蝕產(chǎn)生原理分析評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：5. 參考答案：動(dòng)壓滑動(dòng)軸承在啟動(dòng)及停車時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，帶入楔形間隙的油量少，不能形成動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜，其工作仍是非液體潤(rùn)滑狀態(tài)。而靜壓軸承則可以始終處于液體潤(rùn)滑狀態(tài)。解題方案：動(dòng)壓滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑原理分析評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：6. 參考答案：一般情況下，若設(shè)計(jì)正確、潤(rùn)滑條件良好，閉式軟齒面的主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕，閉式硬齒面的主要失效形式是彎曲疲勞折斷；高速大功率閉式傳動(dòng)易出現(xiàn)點(diǎn)蝕和膠合；開式傳動(dòng)主要失效形式是磨損。解題方案：分別介紹閉式和開式傳動(dòng)失效形式評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：二、分析計(jì)算題（70分，共 7 題，每小題 10 分）1. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3. 參考答案：解題方案：從對(duì)蝸桿傳動(dòng)的受力分析