机械设计模拟试题答案Word格式.docx

1、12 链传动的 （平均） 速比是不变的，而 （瞬时） 速比是变化的 。13 一对相啮合的大小齿轮的齿面接触应力是 （相）等的，而其接触强度是 （不） 等的 。14 装在一根轴上两端的两个滚动轴承均轴向固定，适用于温升较（底）轴较（短）的情况下 。15 直齿轮的齿形系数YFa只与（齿数） 和 （变位系数） 有关 。二、问答题1、拧紧螺纹联结为什么要考虑防松防松方法分为哪几种答：螺纹联接一般有自锁能力，但是当在冲击、振动或变载荷作用，或者温度变化大时，螺纹联接有可能松动，甚至松开。所以在设计螺纹联接时，必须考虑防松。常用的防松方法分为三种：利用摩擦防松、直接锁住防松和破坏螺纹副防松。2、带传动中，

2、主动轮圆周速度、带速、从动轮圆周速度是否相等为什么在带传动中，主动轮圆周速度、带速、从动轮圆周速度各不相同。这是因为带存在弹性滑动。3、试述齿轮传动计算动载荷中的系数KA、KV、Ka、K、各是什么系数？它们分别考虑什么因素影响KA是工况系数，主要考虑动力机和工作运转性能、联轴器的缓冲性能等外部因素的影响；KV是动载系数，主要考虑齿轮副因存在制造和装配误差，以及弹性变形而产生的动载荷；Ka是齿间载荷分配系数，主要考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀对计算载荷的影响；K是齿向载荷分布系数，主要考虑是轮齿沿接触线产生载荷分布不均匀现象的影响。4、皮带传动中心距取的过大与过小各有什么不利影响？在带传

3、动中，如果中心距过大，将会因为载荷的变化引起皮带的颤动；如果中心距过小，会加速带的磨损，而且在传动比较大时会使小带轮包角过小。5、轴的主要作用是什么？轴的主要作用是支承旋转的机械零件，并传递运动和动力。6、滚动轴承一般由哪几部分零件构成各起什么作用滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈一般和轴配合，外圈一般和轴承孔配合，外圈和内圈之间发生相对运动；滚动体起支承和承载作用；保持架将滚动体均匀隔开，避免滚动体直接接触而产生剧烈磨损。7、获得流体动压润滑的必要条件是什么？获得流体动压润滑必须满足以下条件：润滑油具有一定的粘度；相互运动表面有较大的相对滑动速度；相对滑动表面之间必须形

4、成收敛形间隙；要有足够的供油量。三、分析及计算题1、如图所示为一传动系统，已知动力从锥齿轮1输入，转向如图所示。试判断：（1）、蜗杆3的齿向及蜗轮4的转动方向；（2）、锥齿轮1、2啮合处及蜗轮4蜗杆3啮合处各个力的方向。解：（1）根据锥齿轮1的转向可以判断锥齿轮2的转向如图所示。而锥齿轮2和蜗杆3安装在同一根轴上，所以蜗杆3的转向与齿轮2的转向相同。锥齿轮2所受的轴向力方向为由小端指向大端，如图Fa2所示，为平衡该轴的轴向力，应使蜗杆所受的轴向力方向与Fa2相反，因此得到蜗杆所受轴向的方向Fa3，如图所示。根据蜗杆的转向和轴向力的方向，采用左手定律，可以判断蜗杆的齿向为左旋。涡轮4所受圆周力与

5、蜗杆所受轴向力为作用力与反作用力，可以知道Ft4的方向如图所示，因此可以判断蜗杆4为沿顺时针方向旋转。（2）在锥齿轮1、2啮合处，锥齿轮1和2的轴向力Fa1、Fa2的方向以及径向力Fr1、Fr2的方向如图所示；锥齿轮1所受的圆周力Ft1垂直纸面向里，锥齿轮2所受的圆周力Ft2垂直纸面向外。在蜗轮、蜗杆3、4啮合处，蜗杆所受的轴向力Fa3、径向力Fr3，以及蜗轮所受的径向力Fr4、切向力Ft4如图所示；蜗杆3所受的切向力Ft3方向垂直纸面向外，蜗轮所受的轴向力Fa4的方向垂直纸面向里。2.已知一托架边板用四个螺栓与相邻机架联接（假设螺栓靠剪切传力），托架受一与边板螺栓组对称轴线相平行，大小为35

6、00N的载荷作用，如图所示。试问：每个螺栓所受的力是多少方向如何 将力F = 3500 N向螺栓组中心平移，则可以转化为主失F = 3500 N和主矩M = 2625000 Nmm。 考虑主失作用下，各个螺栓的受力大小相同，方向向下：（N）考虑主矩作用下，各个螺栓所受的力：（N） 各力的方向如图所示。螺栓1的合力（N）螺栓2的合力（N）螺栓3的合力（N）螺栓4的合力（N）3、如图所示，齿轮轴由两个角接触球轴承支承，轴承承受径向载荷：Fr1=900N,Fr2=2100N, 内部轴向力S=, 轴向载荷Fa=900N。求：（1）轴承1、2上所受的轴向力Fa1、Fa2, 并标出内部轴向力S1、S2的方

7、向；（2）求轴承1、2上的当量动载荷P1、P2（已知P=fp（XFr+Yfa, fp= 参考答案： （1）轴承1和2背靠背安装。径向力作用下，在角接触球轴承中产生附加轴向力。方向如图所示附加轴向力的大小为：（N） 因为 所以轴承2被压紧，轴承1被防松。所以 确定因数X和Y：查表的X1 = 1，Y1 = 0查表的X2 = ，Y2 = 计算当量载荷：4.（本题10分）4.（本题10分）一个由40Cr制成的零件，已知 求此零件的疲劳安全系数和静强度安全系数。解:计算平均应力和应力幅：（MPa）零件的疲劳安全系数：静强度安全系数：5、（本题10分）指出图中齿轮轴系上的错误，并简要说明理由。（1） 轴颈

8、的长度应略短于轮毂的长度，以使定位可靠。（2） 两键应在同一条母线上，以便一次加工成型。（3） 端盖不应与轴接触，否则产生摩擦；端盖与轴之间加装密封环，防止润滑油外漏。（4） 该处应加装密封垫，防止润滑油泄露。（5） 箱体孔的边缘应低于轴承外圈的厚度，以便轴承外圈的拆卸。（6） 轴承右边定位轴肩的高度过高，应低于轴承内圈的厚度，以便轴承内圈的拆卸（7） 轴颈的长度应略短于轮毂的长度，以使定位可靠；齿轮右侧无定位（8） 轴承左侧无定位。6、如图1所示为斜齿轮-蜗杆传动装置。动力由齿轮1输入，蜗杆3为右旋蜗杆。 （1）、为使蜗轮4按图中方向转动，确定斜齿轮1的转动方向； （2）、为使蜗杆所在的轴上

9、所受轴向力能互相抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向； （3）、在图上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力（Ft, Fr, Fa）方向（垂直纸面向外的力画、向内的力画）。 1. （1）根据蜗轮4的转向可以判断其圆周力Ft4的方向如图所示。而蜗杆3的轴向力与蜗轮4的圆周力大小相等，方向相反；并且蜗杆3为右旋；运用右手规则，可以判断出蜗杆的转动方向如图所示。从而可以判断斜齿轮1的旋转方向如图所示。（2）为使轴向力相互抵消一部分，应使斜齿轮2的轴向力方向与蜗杆3的轴向力方向相 反。则Fa2的方向应如图所示。而斜齿轮1的轴向力方向与斜齿轮2的轴向力方向相反， 从而得到斜齿轮1的轴向力方向如图所示。根

10、据斜齿轮1的转动方向和轴向力方向运用左 右手规则判断，发现满足左手规则，因此可以确定斜齿轮1的旋向为左旋。（3）斜齿轮1和蜗轮4所受各力方向如图所示。7、一轴两端各由一个角接触轴承支承，受力情况如图2所示，载荷系数， 试求两个轴承的当量动载荷P。 （已知:轴承内部轴向力S=Fr/2Y，Y=， ）。（1）轴承1和2面对面安装。在悬臂端轴受径向力Fr = 1200 N，轴向力Fa = 400N作用。在径向力作用下，在角接触球轴承中产生径向支反力。设左边轴承为1，右边轴承为2计算各个轴承所承受的径向力：联立以上两式，可得：N，方向向上；N，方向向下计算派生轴向力：因为，所以轴承2被压紧，轴承1被防松

11、。（N） 确定因数X和Y：查表的X2 = ，Y2 = 计算当量载荷：8、如图所示的夹紧联接,柄部承受载荷P=600N,柄长L=350mm,轴直径db=60, 螺栓个数z=2,接合面摩擦系数f=,螺栓的许用应力 = 240 MPa，试确定螺栓直径。设螺栓的工作拉力为F，则有下列关系：则有：（N） 根据螺栓的强度条件：可以得到螺栓的计算直径dc（mm）9、如图4所示为普通螺栓组联接，载荷R=4000N作用在水平轴x上的A点，已知L=400mm, l=200mm，试分析求解每个螺栓所受的工作载荷。把载荷R向螺栓组中心0简化。则得到主矢R和主矩M = RL螺栓组在主矩作用下，预紧力受到防松。在主矩作用下，螺栓3、4被防松；螺栓1、2被拉紧。由于螺栓组的四个螺栓位置对称，则有下列关系：（N）所以，螺栓1、2所受的工作载荷为4000N；螺栓3、4所受的工作载荷为-4000N。