機(jī)械設(shè)計(jì)歷年試題與答案解析-全文預(yù)覽

　　

【正文】 的效率合計(jì)為η2 = ，軸承7209 C的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為C = 29800N、C0 = 23800N, 其內(nèi)部軸向力S=，fT=，fP=，試計(jì)算軸承II的壽命Lh為多少小時？（10分）2．圖c所示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對稱線上，用四個螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會被壓潰、也不滑移，試計(jì)算:1) 該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F′ 至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量W=106mm3）（7分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F′′ 要保證6956N，計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力F′ 、所受的總拉力F0。3. 按在支撐軸上零件傳遞運(yùn)動和動力時受到的載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。 a. 齒數(shù) b. 變位系數(shù) c. 齒頂高系數(shù) d. 壓力角 e. 模數(shù)8. 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/29293規(guī)定，型號7212 C/DB軸承的類型為 ，寬度類型為 ，精度等級為 ，公稱接觸角α = 186。5. 傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與 、 、 等因素有關(guān)，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。a. 滿足 b. 不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是 ，設(shè)計(jì)時通過限制 來進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是 ，所以主要適用于軸端。試問:所選軸承型號是否合適?備用公式：對于球軸承圖3型 號數(shù) 據(jù)C（N）派生軸向力（N）XYXY7307AC3340010六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(10分)圖6中所示軸系結(jié)構(gòu)有錯誤和不合理的地方，請指出并說明原因。 三、簡答題(共25分，每小題5分)螺紋聯(lián)接主要有哪幾種基本類型？試簡述其特點(diǎn)及使用場合。 A. B. C. D. 無法判斷在蝸桿傳動中，蝸桿材料和蝸輪材料的組合，應(yīng)該選取 。 A.、 B. 、B.、 D. 、帶傳動中，主動輪圓周速度v1從動輪v2圓周速度帶速v，它們之間的關(guān)系為 。(1分)安裝滾動軸承時，其內(nèi)圈與軸徑一般是采用____________配合關(guān)系，以保證兩者之間沒有相對的轉(zhuǎn)動。 (2分)帶工作時截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有 、 、 ，最大應(yīng)力值為 。（、）寫出實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的四種方法，并畫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。由于結(jié)構(gòu)限制，設(shè)計(jì)時不能改變零件1的尺寸。（1’）2）齒輪齒輪2在節(jié)點(diǎn)A所受的軸向力和的方向如圖所示。已知齒輪1輪齒螺旋線方向?yàn)樽笮滢D(zhuǎn)向如圖所示，試回答下列問題：1）齒輪2的輪齒螺旋線方向是 旋。已知：軸承徑向載荷FrFr齒輪的軸向力A方向如圖所示，大小分別為：Fr1=4000N、Fr2=2000N，A=2000N。（10分）普通螺紋基本尺寸表（第一系列）公稱直徑d中徑d2小徑d1螺距p2433036442485解：設(shè)螺栓受預(yù)緊力①計(jì)算螺栓所需預(yù)緊力F’（2分）（2分）②計(jì)算許用應(yīng)力（2分）③確定螺栓直徑d1（2分）④選擇螺栓查表選取M36（d1=）（2分）如圖所示，a)、b)分別為斜齒圓柱齒輪的懸臂布置和對稱布置的支承形式。（1分）簡述非液體摩擦徑向滑動軸承校核計(jì)算的主要內(nèi)容？（5分）答：（1）驗(yàn)算壓強(qiáng)：滑動軸承壓強(qiáng)p≤許用壓強(qiáng)[p]；（2分）驗(yàn)算pv值：pv≤[pv]。（2分）防松的方法有摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松。（2’）試說明齒形系數(shù)與齒輪的哪些參數(shù)有關(guān)，對齒根彎曲應(yīng)力有何影響？（5分）齒形系數(shù)反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響，凡是影響齒廓形狀的參數(shù)如齒數(shù)、變位系數(shù)和分度圓壓力角都影響。a套筒聯(lián)軸器；b. 凸緣聯(lián)軸器；c. 萬向聯(lián)軸器；d. 十字滑塊聯(lián)軸器；e. 齒輪聯(lián)軸器；f. 彈性柱銷聯(lián)軸器。1楔鍵聯(lián)接靠 摩擦力 傳遞轉(zhuǎn)矩，用于對中性要求不高的聯(lián)接。 a；b；c；d、。帶在帶輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時，與的關(guān)系可用著名的歐拉公式表示為 。a；b；c；d、。（螺栓的公稱直徑為M12）。（12分）注：標(biāo)出8處即可，同類性質(zhì)的錯誤按一處記分。（9分）答：1)求軸承1和2的內(nèi)部軸向力大小和方向S1===1600N 方向如圖 （，）S2===2000N 方向如圖 （，）A1A22)判斷壓緊和放松的軸承，即軸的運(yùn)動方向。已知軸承2的徑向支反力為Fr1＝4000N，F(xiàn)r2＝5000N。（1分）；軸向力方向向左。 （1分）電機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)槿鐖D向上。（共8分）1）蝸桿輪齒的螺旋線方向如圖2所示，試確定蝸輪輪齒的螺旋線方向，并標(biāo)在圖上。圖2試分析I、II和VI軸各受什么載荷作用，注明各軸的類別（不計(jì)各軸的自重）。三、分析計(jì)算題（共34分）有一電動絞車，采用如圖2所示的傳動方案，齒輪1和2為閉式直齒圓柱齒輪傳動，蝸桿3和蝸輪4為開式傳動。2． 什么是軸承的基本額定動負(fù)荷？基本額定動負(fù)荷的方向是如何規(guī)定的？（6分）答：軸承的基本額定動負(fù)荷：滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，軸承工作溫度在100℃以下，基本額定壽命L＝1106r時，軸承所能承受的最大載荷成為軸承的基本額定動負(fù)荷.（3分）軸承的基本額定動負(fù)荷的方向，對于向心軸承為徑向載荷（1分），對于推力軸承為中心軸向載荷（1分），對于角接觸向心軸承為載荷的徑向分量（1分）。1． 閉式蝸桿傳動為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？提高散熱能力的常用措施主要有哪些？（6分）答：因?yàn)槲仐U傳動效率低，發(fā)熱大，在閉式蝸桿傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，就會使油溫升高，潤滑油粘度下降，潤滑條件惡化，導(dǎo)致齒面磨損加劇，甚至發(fā)生膠合，所以，需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。畫圖時適當(dāng)照顧比例。 代號為7309 C/P4的滾動軸承，其類型名稱為 角接觸球軸承 ，內(nèi)徑為 45 mm，接觸角為 15176。齒輪傳動的載荷系數(shù)主要由使用系數(shù)，動載系數(shù)，齒向載荷分布系數(shù) 和 齒間載荷分配系數(shù) 組成。非液體摩擦滑動軸承處于 混合 摩擦狀態(tài)，在非液體摩擦徑向滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算時，驗(yàn)算pv值的目的主要是為了限制 軸承溫度（或摩擦功耗） ，維持邊界膜不被破壞。（8分）2）若該對軸承的基本額定壽命為8000小時，現(xiàn)將載荷加大一倍，將轉(zhuǎn)速減小一半，試計(jì)算后確定該對軸承能否滿足載荷及轉(zhuǎn)速改變后基本額定壽命至少2500小時的工作要求？（7分）四 結(jié)構(gòu)題1 下圖分別用六角頭M16的普通螺栓、六角頭M16的鉸制孔螺栓連接兩塊厚度為20mm的鋼板，采用彈簧墊圈，補(bǔ)畫出其余結(jié)構(gòu)線條，并注明那個是普通螺栓連接，那個是鉸制孔螺栓連接（4分）。該齒輪的軸系采用一對角接觸球軸承背對背安裝的支撐形式。；齒輪3模數(shù)mn3=3mm，z3=19；齒輪4輪齒旋向?yàn)橛倚? 簡述動載系數(shù)Kv和齒間載荷分配系數(shù)Kα的含義并各舉出兩個主要影響因素。A凸緣聯(lián)軸器 B齒式聯(lián)軸器 C萬向聯(lián)軸器 D彈性柱銷軸器11在蝸桿傳動中，對每一模數(shù)規(guī)定了一個或幾個蝸桿分度圓直徑的目的是 。7根據(jù)軸的承載情況，自行車的前軸應(yīng)稱為 軸。3帶傳動中，若為主動輪圓周速度，為從動輪圓周速度，為帶速，則這些速度之間存在的關(guān)系是 。（6分）評分標(biāo)準(zhǔn)：螺栓位置（2分） 鉸制孔用螺栓連接（4分） 完成圖中軸系部件結(jié)構(gòu)。直接畫在中心線下方，軸承可采用簡化畫法。該軸承額定動載荷C=29800N，內(nèi)部軸向力S=，e=，當(dāng)量動載荷系數(shù)如下表所示。③各分力方向如圖所示。（6分）齒輪1齒輪2ⅠⅡ（2分）②在圖中用箭頭表示出重物上升時齒輪1和齒輪2的轉(zhuǎn)動方向以及齒輪2在節(jié)點(diǎn)A所受的軸向力的方向。答：動載系數(shù)（1分）Kυ考慮由于齒輪制造精度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度等輪齒內(nèi)部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)（2分）齒向載荷分布系數(shù)（1分）Kβ考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)（2分）寫出一維流體動壓基本方程（雷諾方程）并利用該方程說明形成流體動壓潤滑的必要條件。彈性滑動是帶傳動中不可避免的現(xiàn)象（2分）。（1分） 分別說明硬齒面閉式齒輪傳動和閉式蝸桿傳動的主要失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。但聯(lián)軸器與離合器的主要區(qū)別在于 聯(lián)軸器需要在停車后才能實(shí)現(xiàn)軸與軸的結(jié)合或分離，而離合器可使工作中的軸隨時實(shí)現(xiàn)結(jié)合或分離 。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/2921993規(guī)定，代號為32208的滾動軸承類型為 圓錐滾子 軸承，其內(nèi)徑為 40 mm，其精度為 P0 級。齒輪傳動中選取齒寬系數(shù)時，一般采用硬齒面齒輪時齒寬系數(shù) b 采用軟齒面齒輪時齒寬系數(shù)，齒輪相對于軸承對稱布置時的齒寬系數(shù) a 齒輪懸臂布置時的齒寬系數(shù)。受軸向工作載荷的緊螺栓連接中，螺栓受到的總拉力F0與預(yù)緊力F′、殘余預(yù)緊力F〞和工作拉力F之間的關(guān)系為 b 。 專業(yè)資料分享