机械设计练习卷.docx

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机械设计练习卷

1、下图为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮1转向及轮齿旋向如图所示。

今欲使轴II上传动件轴向力完全抵消，试确定：

①斜齿轮3、4轮齿的旋向；②斜齿轮3、4螺旋角的大小；③用图表示轴II上传动件受力情况（用各分力表示）。

2、标准直齿圆柱齿轮传动，已知YFS1=2.72、YFS2=2.40、

=1.57，

=1.67，[

]=185MPa，[

]=123MPa，[

]=582MPa，[

]=492MPa，已求得齿轮1的实际弯曲应力

=64.9Mpa，

=476.8Mpa，试求：

和

哪个齿轮的接触强度大？

（10分）

附：

齿轮的强度计算公式

3、链传动中，大链轮与轴用普通平键相联接，轴直径d=70mm，轮毂宽度L=1.5d联接的许用挤压应力[

]=80MPa．，试确定平键的类型及尺寸，并求该联接所允许传递的最大转矩。

（12分）

轴的直径d

＞58~65

＞65~75

＞75~85

＞85~95

键宽b×键高h

18×11

20×12

22×14

25×14

键的长度系列L

6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，

45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180

4、凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在

的圆周上，接合面摩擦系数

，防滑系数

，若联轴器传递扭矩为

，试求螺栓螺纹小径。

（螺栓

）。

5、三角带传动传递的功率

，平均带速

，紧边拉力是松边拉力的两倍（即

），试求紧边拉力

、有效圆周力

及初拉力

。

6、如图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮，5和6为

直齿锥齿轮。

若蜗杆主动，要求输出齿轮6的旋转方向如图所示，试确定：

1）Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向。

2）若使Ⅱ、Ⅲ轴所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮及斜齿轮3、4的螺旋线方向；Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向（在图上画出）

7、某设备中的一转轴选用一对30207E圆锥滚子轴承支承，已知两轴承上所受的径向负荷Fr1=7400N，Fr2=2400N;斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的负荷分别为Fa1=200N，Fa2=840N,如图所示，轴的工作转速n=970r/min，常温下工作，冲击载荷系数fp=1.2，试计算轴承的使用寿命。

（附Cr=51500N,e=0.37,Fs=Fr/2Y;Fa/Fr＞e时，X=0.4,Y=1.6;）

8、结构找错题（本题共24分，答对8处为满分）

图示为轴系零件的结构装配图，请指出结构设计中的错误。

先在错误之处用一根直线引出，并编上序号，然后在图的下方用文字说明该序号所指的错误错在何处？

9、一薄板用两个M12普通螺栓连接在厚机架上，尺寸如图示，已知薄板上受力P=600N，板间摩擦系数f=0.2,防滑系数ks=1.2，螺栓许用应力[σ]=110Mpa，螺栓螺纹小径d1=10.106mm，试校核该螺栓连接是否安全可靠？

（14分）（图上尺寸单位：

mm）

10、图示为一普通螺栓联接，螺栓材料的许用应力为[σ]=104N/mm2，安全系数Ks=1.2，摩擦系数f=0.15，问在３个螺栓M14的联接下，可承受横向工作载荷FR为多大？

（提示：

M14螺栓的d1=11.835mm，d2=12.701mm）

11、一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴承径向载荷Fr1=2000N，Fr2=3000N,FA=600N,尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。

（30205轴承：

派生轴向力FS=Fr/（2Y），e=0.35，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr≥e时，X=0.4，Y=1.7）

12、有一对直齿圆柱齿轮传动，已知Z1＝25，YFa1＝2.62，YSa1＝1.59，Z2＝70，YFa2＝2.24，YSa2＝1.75，m＝3mm，齿宽b1＝85mm，b2=80mm,K＝1.2，n1＝960r/min，[σF1]＝280，[σF2]＝270MPa，若仅从弯曲强度考虑,问该对齿轮能传递的最大功率？

（12分）

附公式：

σF=

≤[σF]

13、结构找错题（本题共24分，答对8处为满分）

图示为轴系零件的结构装配图，请指出结构设计中的错误。

先在错误之处用一根直线引出，并编上序号，然后在图的下方用文字说明该序号所指的错误错在何处？

14、选择题

1）闭式软齿面齿轮传动中，齿轮最可能出现的破坏形式为。

A）轮齿折断B）齿面磨料磨损C）齿面疲劳点蚀

2）三角带传动工作时，其工作面是与带轮轮槽接触。

A）带的底面B）带的顶面C）带的两侧面

3）带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在。

A）高速级B）低速级C）高、低均可

4）楔键联接与平键联接相比，前者的对中性。

A）好B）差C）与后者一样D）与后者无法比较

5）带在工作时产生弹性滑动，是由于　　　　的缘故。

A）带的松边拉力与紧边拉力不等B）带与带轮间的摩擦系数太低C）带绕过带轮时的离心力偏大

6）平键联接的可能失效形式有。

A）疲劳点蚀B）弯曲疲劳破坏

C）胶合D）压溃、磨损、剪切破坏等

7）齿轮传动按接触疲劳强度设计

时（

），该式中的

应该取。

A）

B）

C）

D）

8）为了减小链传动的速度不均匀性,降低动载荷,设计时应选取　　　　。

A）较少的链轮齿数z和较大的链节距p；B）较少的链轮齿数z和较小的链节距p；

C）较多的链轮齿数z和较大的链节距p；D）较多的链轮齿数z和较小的链节距p。

9）防止或减轻齿面塑性变形的有效措施是。

（1）提高齿面硬度

（2）选用粘度较低的润滑油

（3）提高加工精度等级（4）采用变位齿轮

10）当两个被联接件不太厚时，宜采用。

（1）双头螺柱联接

（2）螺栓联接（3）螺钉联接（4）紧钉螺钉联接

11）为了使相啮合的一对软齿面齿轮其强度和寿命接近，通常（）。

A）大齿轮的硬度大于小齿轮的硬度；

B）小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度；

C）大、小齿轮的硬度相同；

12）带传动采用张紧轮的主要目的是（）。

A）减轻带的弹性滑动;B）提高带的寿命;C）调节带的初拉力。

13）某一轴的转速较高，两端支承主要承受径向力，也承受少量的轴向力，则应该选择（）类轴承。

A）推力球轴承

B）深沟球轴承

C）圆柱滚子轴承

14）螺纹标记M24×2表示（）。

A）细牙螺纹，公称直径24mm，螺距2mm。

B）普通螺纹，公称直径24mm，2级精度。

C）细牙螺纹，公称直径24mm，2级精度。

15）设计V带传动时，带轮直径不能太小，是为了使（）。

A）包角不会过小

B）带的长度不会太短

C）带的弯曲应力不会过大

D）

16）阿基米德蜗杆的分度圆直径计算式是（），其中Z为头数，q为蜗杆直径系数。

A）d1=qZ1

B）d1=mZ1

C）d1=mq

17）在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承（）

A）过度磨损;

B）．温升过高;

C）．疲劳破坏;

18）普通平键的工作面是___________。

A上面

B下面

C两侧面

19）自行车的前轴是（）。

A）心轴

B）传动轴

C）转轴

20）同一轴不同轴段采用键连接时，一般设在相隔（）。

A）0°

B）180°

C）120°

21）带传动的传动比不恒定是由于带的__________。

A）打滑

B）弹性滑动

C）中心距可变

22）设计链传动时，链节数最好取▁▁▁。

（A）偶数（B）奇数（C）质数（D）链轮齿数的整数倍

23）螺纹联接防松的根本问题在于（）

（A）增加螺纹联接的轴向力（B）增加螺纹联接的横向力

（C）防止螺纹副的相对转动（D）增加螺纹联接的刚度

24）设计时键的剖面尺寸通常是根据▁▁▁从标准中选取。

（）

（A）键传递的转矩（B）轴的转速（C）轮毂的长度（D）轴的直径

25）采用合金钢和热处理的办法来提高轴的▁▁▁，并无实效。

（）

A、表面硬度B、强度C、工艺性D、刚度

26）柱销式联轴器是属于▁▁▁联轴器。

（）

A、固定式B、可移式（C）弹性（D）安全

27）三角带的公称长度是指（）

A、外圆周长B、节线周长C、内圆周长

28）转轴工作时主要承受（）

A、纯扭矩B、纯弯矩C、扭矩和弯矩D、摩擦力矩

29）为提高链传动使用寿命，防止过早脱链，当节距p一定时，链轮齿数应（）

A、增大；B、减少；C、不变

30）闭式蜗杆传动失效的主要形式是。

A、齿面塑性变形；B、磨损；

C、胶合；D、点蚀。

31）为提高螺栓联接的疲劳强度，应。

A、减小螺栓刚度，增大被联接件刚度；

B、同时减小螺栓与被联接件刚度；

C、增大螺栓刚度，减小被联接件刚度；

D、同时增大螺栓与被联接件刚度。

32）普通平键联接的承载能力，通常取决于。

A、键、轮毂、轴三者中最弱者的挤压强度；B、键的抗剪强度；

C、轮毂的挤压强度；D、键工作表面的挤压强度。

33）螺纹的被称为公称直径。

（A）大径（B）小径（C）中径（D）半径

34）从所受载荷可知,齿轮减速器输出轴的类型是（）。

A.传动轴B.转轴C.转动心轴D.固定心轴

35）螺钉联接适用于联接（）。

A.一个零件较厚,经常拆卸B.一个零件较厚,不常拆卸

C.两个较薄零件,经常拆卸D.两个较薄零件,不常拆卸

15、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”

1）带速越高，产生的离心应力越大，因此应将带传动布置在多级传动的低速级。

（）

2）平键连接结构简单、装拆容易、对中性好，但不能够同时承受径向力和轴向力。

（）

3）合金钢的力学性能比碳素钢高，故轴常用合金钢制造。

（）

4）滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。

（）

5）一个平键联接能传递的最大扭矩为T，则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。

（）

6）矩形螺纹用于传动，而普通三角螺纹用于联接。

（）

7）在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。

（）

8）减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。

（）

9）一对齿轮圆柱若接触强度不够时，应增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则要加大分度圆直径。

10）实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。

（）

11）链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的，但链传动的平均传动比

恒定不变。

。

（）

12）三角形螺纹具有较好的自锁性能。

螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。

所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。

（）

13）受横向工作载荷的普通螺栓联接,作用在该普通螺栓上的是轴向拉应力。

（）

14）螺栓联接中,为提高螺栓联接的疲劳强度,可采用减小螺栓刚度的方法。

（）

15）齿形系数YF的大小与齿数无关，取决于模数的多少。

（）