機械設計復習題(二)(答案)

1、真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。機 械 設 計 自 測 題 -一、判斷題1滾動軸承的基本額定壽命是指滾動軸承的任一元件出現(xiàn)疲勞點蝕前軸承運轉的總轉數(shù)或一定轉速下的工作小時數(shù)。（ ）2傳動軸只承受彎矩作用，心軸只承受扭矩作用。（ ）3相互嚙合的齒輪，齒面接觸強度一定相等，齒根彎曲疲勞強度一般不等。（ ）4滾動軸承的當量動載荷是指軸承壽命為106轉時，軸承所能承受的最大載荷。（ ）5凸緣聯(lián)軸器和齒式聯(lián)軸器都可以補償兩軸的安裝誤差。（ ）6只要是嚙合傳動，則其瞬時傳動比不變。（ ）7對于蝸桿傳動，其傳動中心距公式為。（ ）8蝸桿傳動本質上屬于齒輪傳動，因此其傳動比公式也為。（ ）9在

2、分度圓直徑不變的情況下，齒輪的齒數(shù)越大則其齒根彎曲疲勞強度越小。（ ）10能減振的聯(lián)軸器一定能緩沖，能緩沖的聯(lián)軸器一定能減振。（ ）11齒輪軟、硬齒面以HB350為界，是因為軟、硬齒面齒輪的設計準則不同。（ ）12與斜齒輪一樣，蝸桿傳動正確嚙合的條件之一是蝸桿螺旋角等于蝸輪螺旋角。（ ）13動壓潤滑向心軸承的最小油膜厚度總是出現(xiàn)在外載荷的作用線上。（ ）14當軸的剛度不夠時，可改用強度大的合金鋼代替原來的碳素鋼來提高剛度。（ ）15從有利于滾動軸承壽命的角度看，外圈固定內圈轉動比內圈固定外圈轉動好。（ ）二、選擇題1按齒面接觸強度設計齒輪時，應將（ b ）中較小者代入設計公式。a. sFP1/

3、YFa1Ysa1與sFP2/YFa2Ysa2b. sHP1與sHP2c. sFP1與sFP2d. sHP1/YFa1Ysa1與sHP2/YFa2Ysa22下列直徑、直徑系列相同的四種軸承中，( b )極限轉速最高；( a )承受徑向載荷最大；( c )能夠同時承受較大的徑向與軸向載荷；( a )完全不能承受軸向力。a. 向心短圓柱滾子軸承b. 深溝球軸承c. 圓錐滾子軸承d. 單向推力球軸承3開式齒輪傳動常見的失效形式是（ b ）。a. 齒面疲勞點蝕b. 齒面磨損c. 齒面膠合d. 齒面塑性變形4蝸桿傳動單位時間內的發(fā)熱量，是以（ d ）來進行計算的。a. 潤滑油的工作溫度和流量b. 潤滑油的

4、工作溫度和環(huán)境溫度c. 潤滑油的工作溫度和箱體散熱能力d. 傳遞功率和傳動效率5使用彎扭合成當量彎矩法計算轉軸強度時，采用校正系數(shù)a 是考慮到（ a ）。a. 扭轉切應力可能不是對稱循環(huán)應力b. 彎曲應力可能不是對稱循環(huán)應力c. 軸上有鍵槽d. 軸上有應力集中6滾動軸承主要承受徑向力、軸向力較小而轉速較高時，應優(yōu)先考慮選用( a )。a. 深溝球軸承b. 調心球軸承c. 角接觸球軸承d. 推力球軸承7圓柱螺旋拉伸彈簧受載時，其簧絲截面主要受（ c ）。a. 拉應力b. 壓應力c. 切應力d. 彎曲應力8相互嚙合的一對圓柱齒輪，通常將小齒輪的齒寬取得略大于大齒輪的齒寬，其主要目的是（ c ）。a

5、. 使小齒輪的強度略大一些b. 修正齒寬計算中的誤差c. 便于安裝，保證接觸線長度d. 避免沿齒向載荷分布不均9蝸桿傳動的下列配對材料中，性能較好的是（ b ）。a. 鋼和鑄鐵b. 鋼和青銅c. 鋼和鋼d. 青銅和青銅10套筒聯(lián)軸器的主要特點是（ a ）。a. 結構簡單、徑向尺寸小b. 裝拆時軸無須作軸向移動c. 可用于高速傳動d. 承載能力大，能緩沖11彈簧指數(shù)取值過大的缺點是（ d ）。a. 簧絲彎曲變形過大，易產(chǎn)生微裂紋b. 彈簧卷制困難c. 簧絲截面內側切應力過大，影響強度d. 彈簧太軟，不便使用12載荷變化較大時，聯(lián)軸器宜選用（ b ）。a. 凸緣聯(lián)軸器b. 彈性柱銷聯(lián)軸器c. 萬向

6、聯(lián)軸器d. 齒輪聯(lián)軸器13對于蝸桿傳動，下面四個傳動比公式中，（ d ）是錯誤的。a. w1/w2b. z2/z1c. d2/d1d. d2/d1tang14一對互相嚙合的齒輪，若兩齒輪材質相同，則其接觸強度（ c ），彎曲疲勞強度（ b ）。a. 小齒輪大b. 大齒輪大c. 兩者相同d. 不能肯定，要計算后才知道15當鏈條速度一定時，為了降低鏈傳動的動載荷，應該（ b ）。a. 增大鏈節(jié)距b. 減小鏈節(jié)距c. 采用雙排鏈，節(jié)距不變d. 適當增大中心距16有一轉軸，初步結構設計后計算其彎曲強度和剛度，發(fā)現(xiàn)強度足夠，剛度稍感不足，下列改進措施中，（ c ）是最好的。a. 尺寸不變，改用機械性能更

7、好的高強度鋼b. 材質不變，適當增大直徑c. 改用更便宜的鋼材，適當增大直徑d. 適當減小載荷17相互嚙合的一對齒輪，其應力關系為（ a ）。a. sH1sH2，sF1sF2b. sH1sH2，sF1sF2c. sH1sH2，sF1sF2d. sH1sH2，sF1sF218聯(lián)接螺紋一般采用三角形螺紋是因為其（ d ）較好。a. 制造工藝性能b. 傳動性能c. 強度和剛度d. 自鎖性能19下面四種情況中，（ a ）可能形成雷諾動壓潤滑油膜。20下列齒輪參數(shù)中，（ c ）不是標準參數(shù)。a. mb. ac. zd. 21推力球軸承不宜用于高轉速的軸，因為高速時（ d ），會導致軸承壽命下降。a.滾動

8、阻力過大b.沖擊過大c.噪聲過大d.滾動體離心力過大22V帶帶輪的最小直徑取決于（ a ）。a.帶的型號b.傳動比c.帶的線速度d.高速軸的轉速 23疲勞強度計算中，綜合系數(shù)僅影響（ d ）。a. 最大應力b. 最小應力c. 平均應力d. 應力幅24軸可分為轉軸、心軸、傳動軸，其中轉軸是指（ b ）的軸。a. 工作中要轉動b. 同時受彎矩、扭矩作用c. 只受扭矩d. 只受彎矩25齒輪產(chǎn)生疲勞點蝕的根本原因是（ a ）。a. 變應力作用b. 材料有缺陷c. 表面有加工刀痕d. 采用低粘度油潤滑26今有A、B兩個拉簧，除外，其余參數(shù)及材質均相同?，F(xiàn)在逐漸增大拉力F，則（ b ）。a. 兩彈簧同時斷

9、b. A彈簧先斷c. B彈簧先斷 d. 哪個彈簧先端的結果是隨機的27對閉式齒輪傳動，點蝕首先發(fā)生在（ b ）。a. 節(jié)點b. 節(jié)點下方附近c. 齒頂附近d. 節(jié)點上方附近28對蝸桿傳動來講，下列公式中（ a、c ）是不正確的。a. b. c. d. 29大尺寸的蝸輪通常采用組合結構，其目的是（ d ）。a.提高剛度b.提高傳動效率c.增大使用壽命d.節(jié)省貴重金屬30按彎曲疲勞強度設計齒輪時，應將（ d ）中大者帶入設計公式。a. sFP1與sFP2b. sFP1/YFa1Ysa1與sFP2/YFa2Ysa2c. YFa1Ysa1與YFa2Ysa2d. YFa1Ysa1/ sFP1與YFa2Y

10、sa1/ sFP2三、填空題1高速重載的閉式齒輪傳動，容易發(fā)生（ 膠合 ）失效。2齒輪傳動可能的失效形式有（ 頁：3斷齒、齒面疲勞點蝕、齒面磨損、膠合和齒面塑性變形 ）。3開式齒輪傳動最主要的失效形式是（ 齒面磨損和斷齒 ）。4與帶傳動相比，齒輪傳動的優(yōu)點是（ 功率和速度范圍大，瞬時傳動比恒定，傳動效率高，壽命長，適應的傳動形式多 ）。5一對相互嚙合的標準直齒圓柱齒輪。若兩齒輪材質相同，則兩齒輪的接觸疲勞強度（ 相等 ）；齒根彎曲疲勞強度（ 一般是大齒輪大 ）。6圖示斜齒輪輪系，輪1是主動輪，其螺旋線方向為左旋。以Ft、Fr、Fa表示齒輪1的切向力、徑向力和軸向力，并設三個齒輪的材質相同，不計

11、傳動中的摩擦損失。則： 齒輪2、3的螺旋線方向分別為（ 右旋和左旋 ）； 齒輪（ 2 ）的彎曲疲勞強度最低； 齒輪（ 3 ）的接觸疲勞強度最高； 中間軸是（ 心 ）軸； 中間軸所受的徑向力FR等于（ 2Ft ）、軸向力FA等于（ 0 ）。7（ 長期連續(xù)工作的閉式 ）蝸桿傳動必須進行熱平衡計算，否則（ 可能因溫升過大使?jié)櫥?，最終可能導致齒面膠合 ）。8因為蝸桿傳動相對滑動速度大，摩擦功耗高，容易產(chǎn)生膠合失效。因此對蝸桿蝸輪副材料組合的要求一般是（ 低摩擦系數(shù)、抗膠合、耐磨損 ）。9阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是（ 在中間平面上，蝸桿蝸輪分度圓上的模數(shù)、壓力角分別相等，螺旋角互為余角 ）。0

12、蝸桿傳動的中心距公式是（ a=0.5(d2+d1)=0.5m(z2+q) ）。11通常蝸桿傳動的強度計算只是針對蝸輪，這是因為（ 蝸桿材質的強度要大些，蝸桿的齒是連續(xù)的，相互有支持作用 ）。12在蝸桿蝸輪機構中，將蝸桿中圓直徑標準化的目的是（ 減少加工蝸輪的滾刀的種類從而降低生產(chǎn)成本 ）。13在一般工作溫度下，僅為提高剛度而采用合金鋼是不合理的，因為（ 在一般溫度范圍內，各種鋼材的彈性模量相差甚微 ）。14在進行軸的結構設計時，為使軸上零件定位準確，軸肩圓角半徑應（ 小于 ）與之相配的零件轂孔的圓角半徑。15滑動軸承在（ 轉速特高、運轉精度特高、載荷特重、尺寸特大或特小、結構上要求剖分這幾種

13、）情況下應用效果比滾動軸承好。16滑動軸承存在雷諾動壓油膜的必要條件是（ 存在變化的間隙，間隙中充滿潤滑油，相對運動導致潤滑油從大口進、小口出 ）。17混合摩擦滑動軸承的計算中，驗算pv值的目的是（ 避免摩擦功耗過大引起過高的溫升從而導致潤滑失效 ）；驗算p值的目的是（ 避免過大的壓強將潤滑油從接合面擠出從而導致過度磨損 ）。18表征液體內部摩擦阻力的粘性流體摩擦定律的文字敘述是（ 油層間的剪切應力與潤滑油的動力沾度和速度剃度成正比 ），其數(shù)學表達式是（ ）。19在內徑和直徑系列相同的情況下，圖示四種軸承中，極限轉速最高的是（ a ）；承受徑向載荷能力最大的是（ d ）；完全不能承受軸向載荷的

14、是（ d ）。20滾動軸承的基本額定壽命是（ 一批相同的軸承，在相同條件下運轉，其中90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕以前能運轉的總轉數(shù)或在一定轉速下能運轉的工作小時數(shù)。 ），基本額定動載荷是（ 在規(guī)定的試驗條件下，軸承的基本額定壽命為一百萬轉時，軸承能承受的最大工作載荷 ）。21對于深溝球軸承，若當量動載荷增大一倍，則其壽命（ 減小8分之7 ）。 四、問答題何謂滾動軸承的基本額定壽命？答：滾動軸承的基本額定壽命是指：一批相同的軸承，在相同條件下運轉，其中90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕以前能運轉的總轉數(shù)或一定轉速下的工作小時數(shù)。哪些蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？答：長期連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計

15、算。開式齒輪傳動的主要失效形式是什么？答：開式齒輪傳動主要的失效形式是齒面磨損和齒面嚴重磨損后的斷齒。一對相互嚙合的齒輪，其接觸應力的關系怎樣？為什么？答：相互嚙合的齒輪的接觸應力相等，因兩者是單位面積的作用力和反作用力?；旌夏Σ粱瑒虞S承一般應計算哪些內容？說明理由。答：混合摩擦的滑動軸承一般應做如下計算：計算壓強p，以避免過大的壓強破壞邊界膜從而導致劇烈磨損；計算pv值，以避免溫升過高導致潤滑失效引起膠合。6軸的結構設計中，一般應遵循哪些原則？答：軸的結構設計應遵循的原則包括：便于裝拆，定位準確、固定可靠，受力合理，便于制造。7齒輪傳動有哪些優(yōu)缺點？答：齒輪傳動的優(yōu)點是：效率高，傳動比恒定，

16、工作可靠，壽命長，結構緊湊，適用的功率、速度范圍和傳動形式廣。齒輪傳動的缺點是：制造和安裝精度要求較高，需要專用制造設備，精度低時振動和噪聲較大，不適合大中心距傳動。8簡述聯(lián)軸器的選擇步驟？答：聯(lián)軸器的選用步驟一般為：首先根據(jù)使用要求選擇聯(lián)軸器的類型，其次根據(jù)轉矩和軸徑的大小確定具體型號，必要時對關鍵元件進行強度計算。9選擇聯(lián)軸器應考慮哪些問題？答：選用聯(lián)軸器應考慮的問題有：載荷大小，轉速高低，是否需要補償位移誤差？是否需要緩沖？是否需要隔振？10在軸的結構設計中，一般要求鍵槽劃一。請解釋：鍵槽劃一的意思。答：可能的情況下，各個鍵的鍵寬相同；各個鍵的鍵槽應布置在軸的同側母線上。11在軸的結構設

17、計中，要求圓角盡可能劃一，這是為什么？答：目的是：減少車刀數(shù)量或減少車刀仞磨的次數(shù)。12彈簧有哪些功用？答：彈簧的功用大致有：緩沖減振，控制運動，儲存能量，測力。13在材質、載荷一定的條件下，影響齒輪接觸疲勞強度最主要的因素是什么？答：兩齒輪的分度圓直徑，或者說是兩齒輪的中心距。14在材質、載荷一定的條件下，影響齒輪齒根彎曲疲勞強度最主要的因素是什么？答：齒輪的模數(shù)。15在軸系設計中，兩端單向固定的含義是什么？一端雙向固定的含義又是什么？答：兩端單向固定的意思是：由兩端的兩個軸承各限制軸一個方向的竄動；一端雙向固定的意思是：由一個支點的軸承限制軸兩個方向的竄動，另一端的軸承游動。16何謂轉軸？

18、何謂傳動軸？何謂心軸？答：心軸只起支撐作用，承受彎曲應力；傳動軸只起傳遞轉矩的作用，承受扭剪應力；轉軸既起支撐作用，同時還傳遞轉矩，因此承受彎曲和扭剪應力的共同作用。17齒輪傳動可能的失效形式有哪些？答：斷齒、疲勞點蝕、磨損、膠合以及齒面塑性變形。18為什么滑動軸承的軸瓦很少采用單金屬軸瓦？答：對軸瓦材料的要求有許多指標，沒有哪種材料能夠滿足，因此一般根據(jù)局部品質原理采用雙金屬或三金屬軸瓦。五、分析題1兩級斜齒輪傳動如圖。已知：z1= z2=24，z3=36，設傳動效率為100%，三個齒輪的材質完全一樣。試分析： 哪個齒輪接觸強度最大？ 哪個齒輪彎曲強度最低？ 若齒輪1的切向力為Ft，軸向力為

19、Fa，徑向力為Fr， 那么，軸所受的軸向力FA和徑向力FR各為多少？ 軸是傳動軸、心軸還是轉軸？解： 材質相同，三個齒輪的許用接觸應力sHP相等，但輪3的計算接觸應力最小，sH23sH21，因此輪3的接觸強度最大。 輪1、2的齒數(shù)較輪3少，所以輪1、2的計算彎曲應力較輪3為大，有sF3sF1= sF2，由右圖可知，齒輪1、3的彎曲應力為脈動循環(huán)，齒輪2的彎曲應力為對稱循環(huán)，所以有：sFP2sFP3= sFP1。因為因此輪2的彎曲強度最低。 由右圖可知，F(xiàn)R=2Ft，根據(jù)左手或右手定則一定有：Fa12- Fa32故輪2所受的軸向力FA=0。 輪1的轉矩通過輪2直接傳遞給輪3，軸不承受轉矩作用，因

20、此軸是心軸。2手動起重機構如圖所示。 確定蝸桿和蝸輪的螺旋線方向； 標出蝸桿所受力的三個分量。解： 根據(jù)左視圖，重物上升時蝸輪應逆時針旋轉，蝸桿的軸向力由嚙合點指向右邊，考慮到大多數(shù)人使用右手，從主視圖可知起重時蝸桿應順時針旋轉，因此，根據(jù)左手定則和嚙合條件可知，蝸桿蝸輪的螺旋線為左旋。 蝸桿所受力的三個分量見右下圖。3帶式運輸機如圖所示。有人認為：“如果電動機容量和減速器中齒輪的強度足夠，那么只需將小帶輪直徑增大一倍，則運輸機的生產(chǎn)率將會提高一倍”。試分析上述說法正確與否。解：根據(jù)關系PFv，當帶速v增大一倍時，若有效圓周力F不變，則傳遞的功率也增大一倍。但由于帶速增大時，由于離心拉力的作用

21、，帶要伸長，帶對帶輪的正壓力要減小，摩擦力也相應減小，因此帶傳遞的有效圓周力要減小，因此帶速增大一倍時，帶傳動傳遞的功率不可能增大一倍。所以上述說法是錯誤的。4要求配置電動機與工作機之間的減速傳動系統(tǒng)。現(xiàn)有兩個配置方案： 電動機+單級蝸桿傳動+直齒圓柱齒輪傳動+工作機； 電動機+直齒圓柱齒輪傳動+單級蝸桿傳動+工作機。試分析：哪一個方案合理些？解：方案合理些。因為從工作平穩(wěn)性來看，蝸桿傳動的工作平穩(wěn)性更好一些，因此應把蝸桿傳動放在高速級；此外，轉速高時，傳動件承受的轉矩和作用力要小些，將蝸桿傳動放在高速級可減小蝸輪的尺寸，從而節(jié)省貴重的青銅，成本會低些。5有兩對標準齒輪，參數(shù)如下： z120、

22、z260、m3； z130、z290、m2。兩對齒輪的精度、材質配對、工作情況及其他參數(shù)均相同。試比較這兩對齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度、工作平穩(wěn)性及制造成本。解：影響齒輪接觸疲勞強度的主要因素是中心距（或齒輪分度圓直徑），而題給的兩對齒輪傳動的中心距相同，故兩對齒輪的接觸疲勞強度相同。彎曲疲勞強度與齒輪模數(shù)的3次方成正比，因此第一對齒輪的彎曲疲勞強度要大些。齒輪的齒數(shù)和越大，重合度越大，工作越平穩(wěn)，因此第二對齒輪傳動的工作平穩(wěn)性要好些。至于制造成本，由右圖可以看出，第二對齒輪的制造成本要低些。6一對標準齒輪相互嚙合，大小齒輪的材質完全相同。試分析： 大、小齒輪的齒根彎曲疲勞強

23、度相同否？兩者的齒面接觸疲勞強度相同否？ 若小齒輪的材質遠優(yōu)于大齒輪，彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度又怎樣變化？解：強度比較實際上是比較比值：許用應力/計算應力。 兩齒輪嚙合則工況相同，材質相同則sFP1sFP2、sHP1sHP2，而計算應力sH1sH2，因此兩齒輪接觸疲勞強度相等；計算彎曲應力取決于Y FaY sa，因為Y Fa1Y sa1Y Fa2Y sa2，所以計算彎曲應力sF1sF2，故大齒輪的彎曲疲勞強度大。 sH1sH2，而sHP1sHP2，故大齒輪接觸強度低；由于sF1只稍大于sF2，而sFP1 sFP2，所以小齒輪彎曲強度大。7滾動軸承有兩種工作方式： 外圈固定，內圈轉動； 內圈固

24、定，外圈轉動。現(xiàn)假定載荷的大小和方向相對于固定圈不變。以向心短圓柱滾子軸承為例，分析兩種工作方式的壽命長短。解：向心短圓柱滾子軸承滾動體與外圈的接觸是凹凸圓柱面接觸，接觸應力較小，滾動體與內圈的接觸是凸凸圓柱面接觸，接觸應力較大；單位時間內，固定圈最大接觸應力點的應力循環(huán)次數(shù)遠遠大于動圈最大應力點的循環(huán)次數(shù)。綜上可知，滾動軸承工作方式的壽命大于的壽命。8液體動壓向心滑動軸承與軸頸的相對位置從靜止到穩(wěn)定運行如下圖所示。試分析：為什么會出現(xiàn)這四種相對位置？畫出穩(wěn)定運行時油膜的油壓分布圖。解：說明如下靜止時，軸頸在重力作用下位于軸承底部。起動初期速度很低，在摩擦力作用下軸頸沿軸承爬坡，當軸承的全反力

25、等于F時，爬坡停止。隨著軸頸轉速的增大，動壓油膜的壓力越來越大，同時不斷地將軸頸向左邊推。穩(wěn)定運行時，軸頸位于軸承孔的左下角，此時油膜壓力的水平分量左右抵消，鉛垂分量等于F。9液壓油缸缸體和缸蓋的螺栓聯(lián)接如圖所示。其中：左邊是一種聯(lián)接方案（采用普通受拉螺栓），右邊是另一種聯(lián)接方案（采用鉤頭螺栓）。試分析這兩種方案的優(yōu)缺點。注：圖中edc，dc為螺紋危險截面直徑。解：就拆卸缸蓋而言，鉤頭螺栓聯(lián)接只需擰松螺母，因此要方便些；就螺栓受力而言，若設左邊方案螺栓的拉應力為s ，右邊鉤頭螺栓實際上受到偏心拉伸，應力分布不均，其最大拉應力為9s ，因此對強度極為不利?？紤]到液壓缸缸蓋的拆卸畢竟不是經(jīng)常的，拆

26、卸方便性的意義不大，因此還是應以聯(lián)接強度為主。綜上，左邊的方案為優(yōu)。10傳動系統(tǒng)如圖所示，試分析： 主動小齒輪的螺旋線方向（標出）？ 為使從動斜齒輪和蝸桿的軸向力抵消一部分，蝸桿蝸輪的螺旋線旋向如何？ 標出蝸輪所受作用力的三個分量。解： 根據(jù)斜齒輪正確嚙合條件可知齒輪1為左旋螺旋線。 齒輪2是從動件，蝸桿3是主動件，為使蝸桿3和齒輪2的軸向力方向相反，蝸桿的螺旋線也應為右旋，根據(jù)蝸桿傳動的正確嚙合條件，蝸輪的螺旋線也是右旋。 根據(jù)蝸輪的圓周力方向向右可判定蝸桿的軸向力方向向左，根據(jù)蝸桿螺旋線旋向和軸向力方向可判定蝸桿轉向，進而可判定蝸輪的軸向力方向。三個問題的圖示結果如圖。解：方案b為好。因為

27、當兩油腔交替充壓力油時，長螺栓承受靜應力作用，無壽命問題，短螺栓承受變應力作用。即使油壓有變化，因方案b中螺栓長度較大，螺栓剛度較小，也能降低螺栓的應力幅，提高螺栓的疲勞強度。11要求配置電動機與工作機之間的減速傳動系統(tǒng)?，F(xiàn)有兩個配置方案： 電動機+V帶傳動+直齒圓柱齒輪傳動+工作機； 電動機+直齒圓柱齒輪傳動+V帶傳動+工作機。試分析：哪一個方案合理些？解：帶傳動的特點是工作平穩(wěn)、可緩沖隔振，是摩擦傳動因而傳遞的有效圓周力不宜過大；而齒輪傳動的特點是承載能力大、一般精度下工作平穩(wěn)性稍差、高速情況下噪聲較大。由此可知，上述兩個方案以為優(yōu)。12圖示為青銅齒圈、鑄鐵輪芯的裝配式蝸輪。試分析該聯(lián)接有

28、何缺點。解：青銅的強度和硬度都比一般碳鋼和鑄鐵小，圖示結構螺栓光桿和青銅的接觸面積小，于擠壓強度不利。將螺栓調頭安裝，可增大螺栓光桿和青銅的接觸面積。13圖a)為安裝齒輪的軸的兩種方案，兩個齒輪一個是輸入輪，一個是輸出輪。圖b)為小圓錐齒輪軸的兩種支撐方案。試從強度的角度分析兩種方案的優(yōu)劣。解：對于圖a)而言，方案中軸既承受彎曲應力作用，又承受扭轉剪應力作用，方案中的軸只承受彎曲應力作用，因此方案要好些。對于圖b)來講，方案為外伸梁，方案為簡支梁，強度和剛度比方案高，方案的缺點是多用了軸承，成本要高些。六、結構、作圖題1指出圖a)、b)中的結構錯誤（作出正確的圖或用文字說明均可）。解：圖a的錯

29、誤在于槽的寬度太大，圖b的錯誤是動力輸入輪不應布置在邊上。正確的結構圖如下：2指出圖a)、b)中的結構錯誤（作出正確的圖或用文字說明均可）。解：圖a的錯誤是軸承的定位臺階過高，軸承沒法拆卸；圖b的錯誤是螺母支撐面不平，應鑄出加工的凸臺或銑出魚眼坑。正確的結構圖如下：3指出圖中的結構錯誤(作出正確的圖或用文字說明)。解：正確的結構圖如下。4指出圖中的結構錯誤(作出正確的圖或用文字說明)。解：正確的結構圖如下。5圖示同一功能的零件的兩種結構，試分析哪一種結構合理（必須說明理由）。解：右邊的結構合理。由于左邊結構兩橫孔不通，加工時必須裝夾兩次，不僅增大了輔助加工時間，而且由于裝夾誤差的存在，難于保證

30、兩孔的同軸度要求。6圖示兩個零件采用螺釘聯(lián)接，試指出或改正其結構設計錯誤之處。解：錯誤是螺釘裝不進去。正確的結構圖如下：7裝配式蝸輪結構(部分)如圖所示。指出結構不合理之處并加以簡要說明。解：正確的結構如圖所示，騎縫螺釘應偏向鑄鐵輪芯幾毫米，左邊的兩大圓柱面應有間隙以避免過定位。8指出圖中的結構錯誤(作出正確的圖或用文字說明)。解：正確的結構圖如下。9圖示平帶帶輪的兩種結構，試分析哪一種結構合理（必須說明理由）。解：右邊的結構合理。圖a所示的緊定螺釘孔既不可能加工出來，緊定螺釘也不可能裝進去；圖b在帶輪上開設工藝孔則解決了圖a的問題。七、計算題接長扳手如圖。聯(lián)接采用受拉螺栓，試根據(jù)強度條件導出

31、螺栓危險截面直徑的計算式（已知常數(shù)須化簡）。提示 分別對A、B點取矩，可求得A、B點處的摩擦力，可判定A、B兩點哪一點所需的摩擦力大，取大的進行計算。根據(jù)“預緊力乘摩擦系數(shù)等于可靠性系數(shù)乘摩擦力”可求得所需預緊力。根據(jù)只受預緊力的緊螺栓聯(lián)接強度計算式即可求得螺栓的計算直徑。參考答案根據(jù)靜平衡條件 FBFl1/l28F，F(xiàn)AF(l1l2)/l29F設摩擦系數(shù)為m，則有 FmKf FA，F(xiàn)9Kf F/m，于是d1圓錐齒輪軸用兩個圓錐滾子軸承支撐如圖。已知：傳遞的功率P4kw，轉速n960rpm，三班制工作。R12800N，R21080N，F(xiàn)A230N。要求軸承的壽命大于105h，脂潤滑。試驗算軸承

32、的壽命是否足夠。(注：軸承的基本額定動載荷Cr63000N，基本額定靜載荷C0r74000N，極限轉速N05000，e0.37，Y1.6，Y00.9。當A/Re時，X1，Y0；當A/Re時，Y1.6，X0.4。載荷系數(shù)fp1.2，附加軸向力S R/2Y，當量動載荷Pfp(XRYA)，。)提示 首先根據(jù)附加作用力的計算式求出兩個軸承的附加軸向力并將其標注在圖上，接著求出兩個軸承所受的軸向力，下一步求出兩軸承的當量動載荷并比較其大小，最后將大的那個當量動載荷帶入壽命計算式即可。參考答案S1R1/2Y2800/3.2875N，S2R2/2Y1080/3.2337.5N，兩力的方向由外向內； FAS1

33、2308751105S2， A2FAS11105N，A1S1875N； A1/R10.312e0.37， X11，Y10； A2/R21105/1080e， X20.4，Y21.6；P1fp(X1R1Y1A1)3360N，P2fp(X2R2Y2A2)2640N，因P1P2，應取P2；Lh301073105h，壽命足夠。3某軸由圓錐滾子軸承支撐如圖所示。已知：載荷平穩(wěn)，R12000N，R24000N，F(xiàn)A1030N，室溫下工作，軸轉速n1000rpm。試計算這一對軸承的使用壽命Lh？（軸承參數(shù)如下：Cr34000N，S R/2Y，e0.38，當A/Re時，X0.4，Y1.6）提示 首先根據(jù)附加作用力的計算式求出兩個軸承的附加軸向力并將其標注在圖上，接著求出兩個軸承所受的軸向力，下一步求出兩軸承的當量動載荷并比較其大小，最后將大的那個當量動載荷帶入壽命計算式即可。參考答案S1R1/2Y2000/3.2625N，S21250N；軸承2是壓緊端，所以有 A1S1625N，A2FAS11625N； A1/R1625/20000.312e0