1、机械设计原理基础复习题一,填空题1、三角形螺纹的牙型角(600 ),适用于(联接 ),而梯形螺纹的牙型角(300 ),适用于(传动 )。2带传动在工作过程中,带内所受的应力有(松紧边拉力产生的拉应力 )、( 离心拉应力 )和(弯曲应力 ),最大应力发生在(带绕进小带轮处 )。3根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按(接触强度 )设计,按(弯曲强度 )校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按(弯曲强度 )设计,按(接触强度 )校核。4在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力(相同 ),材料的许用接触应力( 不同),工作中产生的齿根弯曲应力(不同 ),材料的许
2、用弯曲应力(不同 )。5蜗杆传动的总效率包括啮合效率、(轴承效率2 )效率和(搅油效率3 )效率。其中啮合效率=( ),影响蜗杆传动总效率的主要因素是(啮合效率)效率。6轴按受载荷的性质不同,分为(转轴 )、(心轴 )、(传动轴 )。7 V带传动的主要失效形式是 打滑 和 疲劳断裂 。8、滚动轴承接触角越大,承受(轴向 )载荷的能力也越大。二,选择题1选取V带型号,主要取决于( )。 A带的线速度 B带的紧边拉力C带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速2、螺纹的公称直径是( A )。A大径 B中径 C小径 D分度圆直径3循环特性r=1的变应力是( )应力。A对称循环变 B、脉动循环变 C非对
3、称循环变 D静4当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷,要求便于安装时,宜选用( )。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承三,计算题1(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m8mm,蜗杆头数z11,蜗杆分度圆直径d180mm,蜗轮齿数z240,卷筒直径D200mm,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV0.03,轴承和卷简中的摩擦损失等于6,问: (1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。 (2)若重物W5000N,手摇手柄时施加的力F100N,手柄转臂的长度L应是多少?2 (10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承,如图3-3所示。己
4、知作用于轴承上的径向载荷Fr11000N,Fr22060N,作用于轴上的轴向载荷FA=880 N,轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。3如图2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动,电机功率P=10kW,转速n1970rmin,蜗杆传动参数z12;z260;直径系数q8;总效率08,m8,右旋蜗杆,试计算: (1)电梯上升时,标出电机转向; (2)标出蜗杆所受各力的方向;(3)计算蜗轮所受各力大小。解:(1)电机转向箭头向上; (2)蜗杆受各力方向如图; (3)蜗轮所受各力大小为:4根据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示
5、),已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr11650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae1020N。 (1)若派生轴向力Fd0.7Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。 Fd10.7Fr10.71650=1155N方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N 方向向左 Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。 Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 Fa2Fd22450N5四,改错题1(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。 机械设计课程试题(一)一
6、、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的(50%)。2、三角形螺纹的牙型角(600),适用于(联接),而梯形螺纹的牙型角(300),适用于(传动)。3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为(摩擦)防松、(机械)防松和(永久)防松。4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有(松紧边拉力产生的拉应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力),最大应力发生在(带绕进小带轮处)。5、链传动设计时,链条节数应选(偶)数(奇数、偶数)。链轮齿数应选(奇)数;速度较高时,链节距应选(小)些。6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按(接触强度)设计,按(弯曲强度)校核;硬
7、齿面闭式齿轮传动一般按(弯曲强度)设计,按(接触强度)校核。7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力(相同),材料的许用接触应力(不同),工作中产生的齿根弯曲应力(不同),材料的许用弯曲应力(不同)。8、蜗杆传动的总效率包括(啮合)效率和(轴承效率2 )效率。其中啮合效率=(搅油效率3),影响蜗杆传动总效率的主要因素是(啮合效率)9、轴按受载荷的性质不同,分为(转轴)、(心轴)、(传动轴)。10、滚动轴承接触角越大,承受(轴向)载荷的能力也越大。二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r=1的变应力是(A )应力。A对称循环变 B、脉动
8、循环变 C非对称循环变 D静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是(B )。A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B减小Cb增大Cm C增大Cb和Cm D减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔其目的是(A )。A避免螺栓受附加弯曲应力作用B便于安装C为安置防松装置4、选取V带型号,主要取决于(D )。A带的线速度B带的紧边拉力C带的有效拉力D带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动,影响齿形系数Y的主要几何参数是(C )。A齿轮的模数 B齿轮的压力角 C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动,已
9、知法向模数Mn4mm,齿数Z1=20,螺旋角140322”,齿宽b180,b275mm,则该传动的齿宽系数d等于(D )。 A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作条件,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,可以提高轴的(A )而不能提高轴的(B )。 A强度 B刚度8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷,要求便于安装时,宜选用(B )。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的(B )。 A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于(B )。A
10、、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接,已知预紧力F01000 N,螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等,轴向工作载荷F=1000N,试计算该螺栓所受的总拉力F2?剩余预紧力F1?在预紧力F0不变的条件下,若保证被连接件间不出现缝隙,该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少? 2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m8mm,蜗杆头数z11,蜗杆分度圆直径d180mm,蜗轮齿数z240,卷筒直径D200mm,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV0.03,轴承和卷简中的摩擦损失等于
11、6,问: (1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。(2)若重物W5000N,手摇手柄时施加的力F100N,手柄转臂的长度L应是多少?解:(1) i=z2/z140设重物上升1m,手柄应转x转,则手柄的转动方向示于图中(3分)3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承,如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr11000N,Fr22060N,作用于轴上的轴向载荷FA=880 N,轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。解 7208C轴承的150,内部轴向力Fd0.4Fr, Fd104Fr10.410
12、00=400N (2分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.42060=824N (2分)方向如图所示向右 Fd2十FA824十8801704Fd1故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。 Fa1Fd2十FA=1704N (3分)Fa2Fd2824N (3分)四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。 (1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。 (2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分,试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向,并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。(3)在图中啮合处标
13、出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。解:(1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向,蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上,也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。每指出1个错误得1分,满分5分;每改正1个错误得1分,满分5分。机械设计课程试题(二)一、填空题(2
14、5分)每空1分1、 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在_或_情况下。2、dn值大的滚动轴承应采用_润滑,而dn值小的滚动轴承可采用_润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有_。 4、混合摩擦(非液体摩擦)滑动轴承计算应校核_、_、_值。5、列举两种刚性联轴器的名称,并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力:_,_ 。6、轴按所受载荷性质分类,只承受弯矩的称_轴;只承受扭矩称_轴;承受弯矩和扭矩称_轴。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数_;标准模数和压力角在_;受力分析和强度计算用_直径。8、带传动的主要失效形式为_和_。9、带工作是截面上产生的应力有_,_,_。10、在齿轮传动中,大小
15、齿轮的接触应力是_等的,大小齿轮的弯曲应力是_等的。二、选择题(11分)每空1分1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为( )。 A .30H7/k6 B. 30H7 C .30k62、下列滚动轴承密封装置,其中()是属于接触式密封,而()是属于非接触式密封。.毡圈密封.甩油环.密封环.缝隙密封3、在()情况下,滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。.重载.高速.工作温度.高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称()。.液体摩擦.半液体摩擦.混合摩擦.边界摩擦5、半圆键联接当采用双键时两键应()布置。.在周向相隔o .在周向相隔o.在周向相隔o.在轴向沿同一
16、直线6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度,应()。.增加螺栓刚度。.降低螺栓刚度。.降低被联接件刚度。7、弹簧的刚度为,弹簧的刚度为,两弹簧并联的刚度为( )。. .()8、强度等级为.8级的螺栓材料( )。. .9、链轮中心距已定,合理确定链传动的链长时,应取()。.任意值.等于链节长度的偶数倍 .等于链节长度的奇数倍10、带传动的两带轮直径不相等,一般情况下,应使哪个轮曹楔角较大()?.大轮.小轮.主动论.从动轮三、计算题(34分)1、(14分)图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm,d1=80mm ,z1=1,i=40,卷筒的直径D=250mm,试计算:(1)欲使重物上升
17、1m,应转动蜗杆的转数;(2)设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18,检验该蜗杆传动是否满足自锁条件;(3)设重物重Q=5kN,通过手柄转臂施加的力F=100N,手柄转臂的长度l的最小值 (不计轴承效率) 。(1)重物上升1m时,卷筒转动圈数:N2=1000/D=1000(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为:N1=i N2=40x1.27=50.96(圈)(2)蜗杆直径系数q=d1/m=808=10导程角:=arctan=arctan=7.125o 当量摩擦角:v=arctanfv= arctan=10.204o:因为: v所以 蜗杆传动满足自锁条件 (4分)2、(10分)一普通V带传
18、动传递功率为P = 7.5 kW,带速?= 10 m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1=2F2,试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。3、(10分)图示为一刚性凸缘联轴器,材料为Q215钢,传递的最大转矩为1400 N.m(静载荷)。已知轴的材料为45钢,工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键,确定键的尺寸,并校核其强度()。3、解:由轴径55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm由=100可见联接挤压强度不够,考虑到相差较大,所以应采用双键,相隔180布置 ,双键的工作长度l
19、=1.5x74=111mm见的标记为:键16x90四、分析题(30分)每题10分1、在图示轴的结构图中存在多处错误,请指出错误点,说明出错原因,并加以改正。解:1.无垫片;2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长,起不到定位作用; 8无定位;9无垫片10采用反装。2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图,连续工作,搅拌机转速n = 30 r/min,电动机转速nd = 1440 r/min,功率P = 5.5 kW。试设计传动方案,画出传动简图,分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。(10分)各种传动的单级传动比常用值传动类型传动比传动类型传动比平
20、带传动5圆柱齿轮传动5V带传动6圆锥齿轮传动3链传动6蜗杆传动840机械设计课程试题(三)一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的( )径,螺纹的升角是指螺纹( )径处的升角。螺旋的自锁条件为( )。2、三角形螺纹的牙型角( ),适用于( ),而梯形螺纹的牙型角( ),适用于( )。3、螺纹联接防松,按其防松原理可分为( )防松、( )防松和( )防松。4、选择普通平键时,键的截面尺寸(bh)是根据( )查标准来确定的,普通平键的工作面是( )。5、带传动的传动比不宜过大,若传动比过大将使( ),从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是( ),其平均传动比是( )。7
21、、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力( ),材料的许用接触应力( ),工作中产生的齿根弯曲应力( ),材料的许用弯曲应力( )。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取_处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承,为防止轴承过度磨损,应校核( ),为防止轴承温升过高产生胶合,应校核( )。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为( )挠性联轴器和( )挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项1分,共10分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之厚度较大,且材料较软,强度较低,需要经常装拆,则一般宜采用( )。 A螺栓联接; B双头
22、螺柱联接; C螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则( ) 。A. 当量摩擦系数越小,自锁性能越好; B当量摩擦系数越小,自锁性能越差;C. 当量摩擦系数越大,自锁性能越差; D.当量摩擦系数越大,自锁性能越好;3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键( ) 布置。(1分) A 在同直线上; B相隔900 ; C相隔1200; D相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是( ) 。A.校核键侧面的挤压强度; B.校核键的剪切强度; C.AB两者均需校核; D校核磨损。5、选取V带型号,主要取决于( ) 。A带的线速度 B带的紧边拉力 C带的有效拉力 D带
23、传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷,在节距p和小链轮齿数z1一定时,应该限制( )。 A小链轮的转速n1; B.传动的功率P; C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数时,可以( ) 。A提高轮齿的弯曲强度; B.提高轮齿的接触强度;C.提高轮齿的静强度; D改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷,要求便于安装时,宜选用( )。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、温度升高时,润滑油的粘度( ) 。A.随之升高; B.保持不变;C随之降低; D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的
24、内径D1等于( )。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)图示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓,其许用拉应力l60Nmm2,联接件接合面间摩擦系数f0.20,防滑系数Ks1.2,计算该联接件允许传递的静载荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 2、(13分)如图示某电梯传动装置中采用蜗杆传动,电机功率P=10kW,转速n1970rmin,蜗杆传动参数z12;z260;直径系数q8;总效率08,m8,右旋蜗杆,试计算:14分)(1)电梯上升时,标出电机转向; (2)标出蜗杆所受各力的方向;(3)计算蜗轮所受各力大小。3、根
25、据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示),已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr11650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae1020N。 (1)若派生轴向力Fd0.7Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。 四、分析题(20分)1.(10分) 如图4-1传动系统,要求轴、上的轴向力抵消一部分,试确定: 1)蜗轮6的转向; 2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向; 3)分别画出蜗杆5,蜗轮6啮合点的受力方向。解:(1) 蜗轮6的转向为逆时针方向;(2分)(2)齿轮3左旋,齿轮4右旋,蜗杆5右旋,蜗轮6右旋;(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a);蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。解轴的右端面应缩到联轴器端面内1-2mm,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙;联轴器与透盖不能接触,联轴器应右移;联轴器与轴配合直径应小一点,形成轴肩定位;联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上;键与毂孔键槽底面间应有间隙;右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触,
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