機械設計試題七

1、一、單項選擇題（每小題1分，共10分）機械零件的疲勞極限與材料的疲勞極限的比值_B_。A.大于1 B .小于1 C.等于1。.不能確定 普通平鍵的長度主要選擇根據是_B。A.傳遞轉矩大小B.輪轂長度C.軸的直徑D.傳遞功率大小V帶傳動，中心距一般應大于兩帶輪直徑之和的 D。A.0.7 倍 B.1 倍 C.1.5 倍 D.2 倍螺紋副中一個零件相對于另一個轉過一圈時，它們沿軸線方向相對移動的距 離是一A。A.線數x螺距 B.一個螺距 C.線數x導程D.導程/線數 選擇齒輪精度等級的主要依據是_A。A.圓周速度B.轉速C.傳遞功率D.傳遞轉矩 中速旋轉正常潤滑的滾動軸承的主要失效形式是_B。A.滾

2、動體碎裂 B.滾動體與滾道產生疲勞點蝕C.滾道磨損D.滾道壓壞深溝球軸承，內徑100mm，寬度系列0，直徑系列2,公差等級為0級，游隙0組，其代號為_D。A.60220B.6220/P0C.60220/P0D.6220 帶傳動的最大有效拉力Fec有關的參數是_B。A.拉力F1B.小帶輪包角a 1C.拉力F2D.大帶輪包角a 2 鏈條由于靜強度不夠而被拉斷的現象，多發(fā)生在_A。A.低速重載B.高速重載C.高速輕載D.低速輕載不同直徑系列（輕型、中型、重型等）的滾動軸承，其主要區(qū)別是_AA.軸承內徑相同時，外徑不同B.軸承外徑相同時，內徑不同C.軸承內徑相同時，滾動體大小不同D.軸承內徑相同時，寬

3、度不同二、填空題（每小題1分，共10分） 機械零件制造中使用最廣的金屬材料是鋼鐵材料。變應力中應力比（循環(huán)特性）r=0的應力稱為_脈動循環(huán)應力。由于摩擦表面材料微體積在重復變形時疲勞破壞而引起的機械磨損稱為疲勞磨損。楔鍵的工作面是上下兩面。按齒形不同花鍵可分為漸開線花鍵和_矩形花鍵_。潤滑條件相同、內徑相同時，極限轉速最高的滾動軸承是深溝球軸承。一對圓柱齒輪，通常取小齒輪的齒寬大于大齒輪齒寬其目的是防止因裝 配誤差產生軸向錯位時導致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷_。鏈傳動的節(jié)距越大，則工作時動載荷越大。V帶傳動的傳動比不恒定主要原因是彈性打滑。螺栓連接時，采用懸置螺母的目的是使螺紋牙

4、上的載荷分布趨于均勻，使螺紋的整體承載能力提高_。三、名詞解釋（每小題2分，共10分）標準化答：所謂零件的標準化，就是通過對零件的尺寸、結構要素、材料性能、檢 驗方法、設計方法、制圖要求等，制定出各式各樣的在家共同遵守的標準。螺紋導程答：螺紋上任一點沿同一條螺旋線轉一周所移動的軸向距離。單線螺紋S=P; 多線螺紋S=nP。心軸答：只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。摩擦防松答：螺紋連接中為防止螺旋副中的摩擦力可能減小或瞬間消失而采取的防松 方法稱摩擦防松。帶傳動過載保護答：帶傳動中，由于過載導致皮帶打滑，傳動失效，但保護了整個傳動裝置不 受破壞，稱帶傳動的過載保護。四、簡答題（每小題5分，共3

5、0分）簡述機械零件的失效形式及設計準則。答：機械零件的失效形式主要有整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破 壞、破壞正常工作條件引起的失效等。設計準則有強度準則、剛度準則、壽命 準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠性準則等，設計準則的確定應該與零件的失效形 式緊密聯系起來。圖示為直齒錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的兩級傳動。1為主動輪，轉向如圖 所示。在圖中標明齒輪2、3的軸向力并說明齒輪3、4采用圖示旋向的理由。題32圖答:oy齒拓3媯夜力疚IX町.弧/ I軸邪 軸P務何謂流體動力潤滑？實現流體動力潤滑的條件有哪些？答：兩個作相對運動物體的摩擦表面，用借助于相對速度而產生的粘性液體 膜將兩摩擦表面完全隔開，

6、由流體膜產生的壓力來平衡外載荷，稱為流體動力 潤滑。帶傳動工作時，帶中的應力有哪些？最大應力是多少？答：有拉應力、彎曲應力、離心拉應力。最大應力發(fā)生在帶的緊邊繞入小帶 輪處，板A用5個螺釘固定在機座B上，受力如圖所示。試分析哪個螺釘是危險 螺釘？題35圖答：（1）將Fq向螺螺釘組形心平移，同時得轉矩7如圖所示:F在F作用下，各螺釘所受橫向力為F =一=或 S1 z 5在T作用下，1、2、3、4各螺釘受橫向力也相等，為F =噩s 2 r在T作用下，5為02螺栓受力最大為- + Q是危險螺釘。5 r何謂滾動軸承的基本額定壽命？基本額定動載荷?滾動軸承的基本額定壽命：一批相同的軸承，在一定的工作條件

7、下，其中有90% 的軸承在發(fā)生疲勞點蝕以前所能達到或超過的總轉數，或在一定轉速下的工作 小時數。滾動軸承的基本額定動載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106r （轉）時，軸承 所能承受的載荷值，用字母C代表。五、綜合應用題（40分）32.圖示緊螺栓連接，已知橫向載荷R=18000N，接合面i=1，摩擦系數f=0.12,螺栓數量z=4，螺栓材料許用應力= 100N/mm2,試計算所需螺栓直徑d?（10 分）得 F0 37500N得d1 24.9mm取 d1 = 25mm解：由 fF0 zi KF,解：由 = L，孔 la ca 兀, d 24 133.軸系支承在一對反裝的角接觸球軸承7209AC上

8、，軸上有徑向載荷F =R4000N,軸承的派生軸向力Fd=0.68F ,求兩軸承各受多大的徑向力和軸向力。（15 分）解：1）由、+Fr2=Fr1L x Fr = 2 L x F 2得 Fr1=6000NFr2=2000NFd1=0.68Fr1=4080NFd2=0.68 七=1360N所以 Fa1=Fa2=4080N2） 1軸承承受更大的當量動載荷,其壽命更低。34.二級斜齒圓柱齒輪減速器中尺寸參數和轉向如圖所示，1輪主動。輸入參數P1=4.5kW, n1=720r/min, a n = 20。，忽略摩擦損失。1）決定低速級齒輪螺旋角的方向（使中間軸的軸向力有一部分互相抵消）。2）分析2、3齒輪受力的大小和方向。（15分）答：1）螺旋角的方向如圖所示。2） 2、3齒輪受力的方向如圖所示。PT =9550（N.m） =59.69N.mnid = m i = 41.24mm1 cos P1F =半=2894.76N n d iF i = FgP i = 721.75NtgF i =七 eg、p = 1086.2NiF2 = F = -2894.76NF 2 = F i = -72