機(jī)械設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)北航

1、北京航空航天大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱（章節(jié)）緒論復(fù)習(xí)機(jī)構(gòu)和機(jī)器；構(gòu)件和零件的區(qū)別一、 選擇1、摩托車是 。 （機(jī)構(gòu)；機(jī)器；構(gòu)件；零件）2、民用縫紉機(jī)是 。 （機(jī)構(gòu)； 機(jī)器）3、腳踏縫紉機(jī)是 。（1）、機(jī)器； （2）、機(jī)構(gòu)； （3）、構(gòu)件； （4）、零件。平面機(jī)構(gòu)一、 復(fù)習(xí)1、 自由度的計(jì)算2、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及基本特性一、 選擇1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在時(shí)，其主動件是 。（曲柄；滑塊；連桿；導(dǎo)桿）2、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若曲柄為主動件，且作等速轉(zhuǎn)動時(shí)，其從動件搖桿作 。（往復(fù)等速移動；往復(fù)變速移動；往復(fù)變速擺動；往復(fù)等速擺動）3、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是 。 （ 機(jī)構(gòu)的自由度大于零； 機(jī)

2、構(gòu)的自由度大于零且自由度數(shù)等于原動件數(shù)； 機(jī)構(gòu)的自由度大于零且自由度數(shù)大于原動件數(shù)；前面的答案都不對 ） 4、作平面運(yùn)動的二構(gòu)件間，約束二個(gè)相對移動所過成的運(yùn)動副是 ，約束一個(gè)相對移動一個(gè)相對轉(zhuǎn)動的運(yùn)動副是 ，約束一個(gè)相對移動的運(yùn)動副是 。（ 移動副； 轉(zhuǎn)動副； 螺旋副；球面副；高副 ）5、機(jī)構(gòu)的壓力角越 ，則傳動角越 ，機(jī)構(gòu)的傳力性能就越好。（ 大； ?。?、為使機(jī)構(gòu)能夠順利通過死點(diǎn)，可在高速軸上安裝 以增大慣性的辦法。（ 齒輪； 飛輪； 凸輪 ）三、填空（共21分，每空1.5分） 1、指出左圖中機(jī)構(gòu)的名稱。a為 曲柄搖桿 機(jī)構(gòu)、b為 雙曲柄 機(jī)構(gòu)、 c為 雙搖桿 機(jī)構(gòu)。2、指出下圖中機(jī)構(gòu)的

3、名稱四、下列設(shè)計(jì)計(jì)算，給出正確答案1、試分別計(jì)算下列圖示(a)、(b)機(jī)構(gòu)的自由度（當(dāng)機(jī)構(gòu)中含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束時(shí)，必須明確說明）圖(b)中，AD=BE=CF,AB=DE,BC=EF。 圖2(a)C為復(fù)合鉸鏈、F為局部自由度、E/為虛約束(2分)(b)BE為虛約束,I為局部自由度(2分) =2 （3分） =1 （3分）2、試計(jì)算下列圖示機(jī)構(gòu)的自由度去掉重復(fù)部分，則C處有復(fù)合鉸鏈 3、凸輪機(jī)構(gòu)一、 復(fù)習(xí)凸輪機(jī)構(gòu)的組成、常用運(yùn)動規(guī)律及其它基本知識。二、選擇（共29分，每空1分）1在設(shè)計(jì)直動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，若出現(xiàn)運(yùn)動失真現(xiàn)象，則應(yīng) （減小凸輪基圓半徑； 增大凸輪基圓半徑；減小平

4、底寬度；增加平底寬度）2、凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓半徑 ，則壓力角 ，傳力性能愈好。（愈??；愈大；不變）3、凸輪機(jī)構(gòu)中,從動件作等速運(yùn)動規(guī)律時(shí)會產(chǎn)生 沖擊。 （剛性； 柔性； 無）4、凸輪機(jī)構(gòu)從動件作余弦加速度規(guī)律運(yùn)動時(shí)，會產(chǎn)生 沖擊。 ( 剛性； 柔性； 剛性和柔性； 無)5、下圖為凸輪機(jī)構(gòu)從動件整個(gè)升程過程中速度與時(shí)間變化線圖，該運(yùn)動規(guī)律為 。 (等速運(yùn)動； 等加速等減速運(yùn)動；正弦加速度運(yùn)動；余弦加速度運(yùn)動。)6、平面凸輪機(jī)構(gòu)中， 壓力角是零或常數(shù)。 （尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)； 滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)；平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)）三、填空1、滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪的基圓半徑是在 理論 輪廓曲線上度量的

5、。 2、為了使凸輪輪廓在任何位置既不變尖更不自交，滾子半徑rT 小于 理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑min。3、凸輪機(jī)構(gòu)是由 凸輪 、 從動件（推桿） 、 機(jī)架 三個(gè)主要構(gòu)件組成的 高 副機(jī)構(gòu)。4、凸輪機(jī)構(gòu)從動件的等速運(yùn)動規(guī)律適用于 低速輕載 場合，正弦加速度運(yùn)動規(guī)律適用于 高速輕載 場合。5、凸輪的實(shí)際輪廓曲線與理論輪廓曲線的關(guān)系是 等距離曲線 。三、作圖題1、壓力角如圖所示2、如圖所示為一偏置直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪是一個(gè)以C為中心的圓盤，試求輪廓上D點(diǎn)與尖頂接觸時(shí)的壓力角，并作圖加以表示。3、試求如圖所示機(jī)構(gòu)的壓力角。齒輪傳動一、 選擇1、漸開線齒輪的軸承磨損后，中心距變大，這時(shí)

6、傳動比應(yīng) 。 （增大；變?。徊蛔儯?、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的可分性是指 不受中心距變化的影響。（節(jié)圓半徑；傳動比；嚙合角）3、若忽略摩察，一對漸開線齒廓從進(jìn)入嚙合到脫離嚙合，齒廓間作用力方向 ，并且要沿著 方向。（不斷改變；保持不變；中心線；兩基圓內(nèi)公切線；兩節(jié)圓公切線）4、直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角規(guī)定在 。（ 大端； 小端； 中間平面； 背錐面）5、直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角規(guī)定在 ，在其 上的齒形與標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形近似。（ 大端； 小端； 中間平面； 背錐面；軸平面）6、齒輪傳動中，材料與齒寬系數(shù)、齒數(shù)比、工作情況等一定情況下，齒輪的接觸強(qiáng)主要取決于 ，而彎曲強(qiáng)度主要取決于 。（

7、 模數(shù)； 齒數(shù)； 中心距；壓力角 ）7、兩圓柱齒輪傳動時(shí)其軸線 ，兩圓錐齒輪傳動時(shí)其軸線 。（相交； 相錯(cuò)； 平行）8、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的可分性是指 不受中心距變化的影響。（ 節(jié)圓半徑；傳動比；嚙合角）9、當(dāng)漸開線齒輪傳動的中心距略為增大時(shí)，其傳動比應(yīng) 。(增大； 變??； 不變。)10、有四個(gè)=20°正常制的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪， 與 基圓相同； 與 、 與 可用同一把滾刀加工； 與 、 與 可一起嚙合傳動。 (m1=2mm, Z1=50; m2=5mm, Z2=20; m3=5mm, Z3=17; m4=2mm, Z4=20。)11、用滾刀加工的正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最小齒數(shù)

8、Zmin為 。（ 17； 27； 14）12、兩齒輪嚙合傳動時(shí)，其節(jié)圓的相對運(yùn)動是 。（純滑動；純滾動；滾動兼滑動）13、當(dāng)模數(shù)、齒數(shù)、壓力角一定時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，正變位齒輪齒槽寬 ，齒根高 ，分度圓 ，基圓 。( 變大；變??；不變)14、漸開線齒輪傳動的重合度隨著齒輪的 增大而增大，而與齒輪的 無關(guān)。（分度圓壓力角；齒數(shù)；模數(shù)）15、影響漸開線圓柱齒輪齒形系數(shù)的參數(shù)是 。 （齒寬系數(shù)； 模數(shù)； 齒數(shù) ）16、一對齒輪傳動，已知Z1<Z2，HBS1>HBS2，則輪齒的接觸應(yīng)力 。（大于； 等于； 小于）17、在圓柱齒輪傳動中，材料與齒寬系數(shù)、齒數(shù)比、工作情況等一定情況下，齒輪的接

9、觸強(qiáng)主要取決于 ，而彎曲強(qiáng)度主要取決于 。 （模數(shù)； 齒數(shù)； 中心距；壓力角）18、一對齒輪傳動中大、小齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力 。（相等； 不相等； 不一定相等）19、當(dāng)齒輪的齒面硬度H B > 350且齒芯強(qiáng)度較低時(shí)，常按 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 齒根彎曲強(qiáng)度； 齒面接觸強(qiáng)度 ）20、中等載荷、中等轉(zhuǎn)速潤滑良好的閉式軟齒面齒輪傳動，常見的失效形式是 。（ 齒面點(diǎn)蝕 ；齒面膠合； 齒面磨損； 齒面塑性變形）21、通用的閉式齒輪傳動，潤滑方法主要取決 。（ 兩齒輪的材料； 傳遞功率的大??； 齒輪圓周速度的大?。?2、為了防止齒輪輪齒折斷，常按 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （齒根彎曲強(qiáng)度； 齒面接觸強(qiáng)度）23、一般圓柱

10、齒輪傳動的接觸強(qiáng)度是按 嚙合時(shí)的情況進(jìn)行計(jì)算的。( 單齒對嚙合的最高點(diǎn)；齒頂；齒根；節(jié)點(diǎn)；嚙合極限點(diǎn))24、在直齒圓柱齒輪傳動中，當(dāng)齒輪的模數(shù)、齒寬及傳遞的圓周力均不變，若增大齒輪直徑，則齒根的彎曲強(qiáng)度 。 （基本不變；增大；減?。┒?、填空1、漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是 和 。2、標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪傳動嚙合角等于齒廓線上 分度圓 處的壓力角。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該角大小為 200 。3、正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最小齒數(shù)Zmin等于 17 。4、用標(biāo)準(zhǔn)型齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是 。5、一對外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是 、 和 。7、已知一斜齒圓柱齒輪的齒

11、數(shù)z=24,其螺旋角為15°，則該齒輪的當(dāng)量齒數(shù)zv為 。8、標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪傳動嚙合角等于齒廓線上 分度圓 處的壓力角。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該角大小為 200 。9、正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最小齒數(shù)Zmin等于 。 10、漸開線齒輪根切的根本原因在 ，用滾刀加工的正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最小齒數(shù)Zmin等于 。11、用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，滾刀的=20°，ha*=1，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為 ；加工Z=25，=15°的斜齒輪，其當(dāng)量齒數(shù)為 。12、為了使?jié)u開線齒輪各對輪齒間能連續(xù)工作，應(yīng)該使實(shí)際嚙合線段大 ，兩者之比稱之為 。13、直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

12、和壓力角規(guī)定在 大端 ，斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角規(guī)定在 法面 。14、漸開線的形狀取決于 基圓 的大小。15、斜齒圓柱齒輪的齒廓曲面是 漸開線螺旋面 ，接觸線是 斜直線 。16、在閉式齒輪傳動中， 軟齒面齒輪常發(fā)生 疲勞點(diǎn)蝕 破壞，故常按 齒面接觸疲勞 強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按 齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度進(jìn)行校核。17、輪齒的失效形式主要有: 輪齒折斷 、 齒面點(diǎn)蝕 、 齒面膠合 、 齒面磨損 和 齒面塑性變形 。18、開式齒輪的主要失效形式是 磨損 。19、在圓柱齒輪傳動中，材料與齒寬系數(shù)、齒數(shù)比、工作情況等一定情況下，齒輪的接觸強(qiáng)主要取決于 中心距 ，而彎曲強(qiáng)度主要取決于 模數(shù) 。20、開式齒輪傳動的

13、主要失效形式是 齒面磨損 ；潤滑良好的閉式軟齒面齒輪傳動常見的失效形式是 齒面疲勞點(diǎn)蝕 ；各種重載齒輪的失效形式主要是 齒面膠合 。三、計(jì)算題1、一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，因小齒輪丟失，需重配，試確定其參數(shù)和尺寸：齒數(shù)Z 1 、Z 2 ；模數(shù)m ；兩輪分度圓直徑；兩輪齒頂圓直徑。經(jīng)測定: 軸間距 a=210 mm，齒輪1的全齒高h(yuǎn)=9 mm。要求兩輪轉(zhuǎn)速是n 1 =500 rpm，n 2 =200 rpm。解： 由 ，得 =4 (mm) 又由 及 ，得： ； (mm) (mm) 2、試設(shè)計(jì)一對外嚙合圓柱齒輪,已知Z1=21；Z2=32;mn=2;實(shí)際中心距為55 mm,問：(1)該對齒輪

14、能否采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動？（2）若采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動來滿足中心距要求，其分度圓螺旋角、分度圓直徑d1、d2各為若干？解: (1), 該對齒輪不能采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動. （2）由,則: 3、已知一對正常齒制外嚙合標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比 i 1 2 = 2.6 , Z 1 = 30 , m = 8 mm。試計(jì)算d 1、 d 2 、d a1、d f1、p、s、e及a。 解:, （ ） ，4、一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，已知中心距 a = 150 mm，傳動比i = 2 ，模數(shù)m=5 mm。試求：兩齒輪的齒數(shù)、分度圓直徑；大齒輪的齒頂圓、齒根圓和基圓直徑；周節(jié)、齒厚和齒槽

15、寬。1、解： 又 ，得： （1分）； （mm）（1分）;（mm） (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 5、對圖5所示齒輪傳動：.按軸軸向力平衡原則確定齒輪2、3、4的螺旋線旋向。（可標(biāo)在圖上）；.另用視圖畫出1、2、3齒輪的圓周力、軸向力和徑向力的方向。 解：由正確嚙合條件可知：齒輪2為右旋 。 ¨ 由軸向力平衡得斜齒輪3的軸向力方向和其轉(zhuǎn)動方向可知：斜齒輪3的旋向?yàn)橛倚?由正確嚙合條件可知：斜齒輪4的旋向?yàn)樽笮?¨ 各輪的圓周力Ft、軸向力Fa和徑向力的方向如下圖：2、對圖5所示齒輪傳動：.按軸軸向力平衡原則確定齒輪2、3、4的螺旋線旋向。（標(biāo)在圖上）；

16、.另用視圖畫出1、2、3齒輪的圓周力、軸向力和徑向力的方向。 解：由正確嚙合條件可知：齒輪2為左旋 （2分）由軸向力平衡得斜齒輪3的軸向力方向和其轉(zhuǎn)動方向可知：斜齒輪3的旋向?yàn)樽笮?（2分）由正確嚙合條件可知：斜齒輪4的旋向?yàn)橛倚?（2分）各輪的圓周力Ft、軸向力Fa和徑向力的方向如下圖：2、（12分）圖3為一蝸桿-斜齒圓柱齒輪傳動,蝸桿(右旋)為主動。已知蝸桿的轉(zhuǎn)動方向n1如圖3所示。欲使軸的軸向力相互抵消一部分，試確定：蝸輪2和斜齒輪3、4的旋向及蝸輪2的轉(zhuǎn)動方向；各輪的圓周力Ft和軸向力Fa的方向（另用示圖表示）。解：由正確嚙合條件可知：蝸輪2為右旋 由軸向力相互抵消一部分和斜齒輪3的

17、軸向力方向及其轉(zhuǎn)動方向可知：斜齒輪3的旋向?yàn)橛倚?)由正確嚙合條件可知：斜齒輪4的旋向?yàn)樽笮?。蝸?的轉(zhuǎn)動方向?yàn)椋?各輪的圓周力Ft和軸向力Fa的方向如下圖： 3、設(shè)計(jì)一斜齒圓柱齒輪傳動。設(shè)已按接觸疲勞強(qiáng)度條件確定中心矩，且選用兩輪齒數(shù)分別為，。在按彎曲疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計(jì)算前，請初步確定該對齒輪的模數(shù)和螺旋角。解： 由, 則: ，一般在，則在之間，取標(biāo)準(zhǔn)值。求由帶傳動與鏈傳動一、 復(fù)習(xí)帶傳動的基本知識：彈性滑動和打滑等鏈傳動的基本知識二、 選擇1、普通V帶傳動中，從動帶輪的圓周速度小于主動帶輪的圓周速度，其降低量用滑動率來表示，當(dāng)傳遞的有效拉力增大時(shí)，滑動率 。（ 減少； 增大； 不變）2

18、、正常工作條件下的V帶傳動，在接觸面上帶與帶輪間 。（速度完全一致； 存在彈性滑動； 存在打滑； 存在彈性滑動與打滑 ）3、在其他條件相同的情況下，槽面摩擦大于平面摩擦的原因是 正壓力增大 。4、帶、鏈、齒輪組成的多級減速傳動中，帶傳動應(yīng)放在 上。（高速級；低速級；高速級或低速級均可）5、帶傳動設(shè)計(jì)中，應(yīng)驗(yàn)算小帶輪包角不要過小，這是為了 。（提高傳動壽命； 減小對軸的壓力； 減小結(jié)構(gòu)尺寸；提高摩擦力保證有一定承載能力 ）6、帶傳動中，從動輪上發(fā)生彈性滑動時(shí)，則 。（ 帶的速度小于從動帶輪的圓周速度；帶的速度大于從動帶輪的圓周速度；帶的速度等于從動帶輪的圓周速度）7、各種型號的V帶，其截面的槽角

19、均為400。為使V帶的工作面能與輪槽保持良好接觸，必須使帶輪槽角 。 （略大于400； 略小于400； 等于400 ）8、目前工業(yè)中，V帶傳動較平帶應(yīng)用廣泛主要因?yàn)閂帶傳動 、 。(簡單；帶輪容易制造；可遠(yuǎn)距離傳動；結(jié)構(gòu)緊湊；可傳遞較大功率；傳動效率高，壽命長)9、鏈傳動中，限制鏈輪的最小齒數(shù)的目的之一是為了 。 （減小傳動的不均勻性和動載荷； 防止鏈節(jié)磨損后脫鏈； 使小鏈輪輪齒受力均勻； 防止?jié)櫥涣紩r(shí)輪齒加速磨損）10、帶、鏈、齒輪組成的多級減速傳動中，鏈傳動宜放在 上。 （高速級；低速級；高速級或低速級均可）11、V帶剖面楔角應(yīng)當(dāng) 帶輪槽角。 （大于； 小于； 等于 ）12、滾子鏈的鏈片

20、制成8字形，主要是為了 。（ 提高強(qiáng)度； 減輕重量； 節(jié)省材料；加工方便 ）二、填空1、正常工作的帶傳動緊邊拉力與松邊拉力的比值在 1 之間。2、帶傳動中，緊邊拉力與松邊拉力的比值在空載時(shí)為 1 ；在正常工作時(shí)應(yīng)在 之間。3、在其他條件相同的情況下，糟面摩擦大于平面的原因是 正壓力增大 。4、帶傳動的主要失效形式是 打滑 和 疲勞破壞 。5、已知某V帶傳動所傳遞的功率,帶速，緊邊拉力與松邊拉力的關(guān)系。則其有效圓周力為 625 N, 緊邊拉力為 1875 N, 松邊拉力為 1250 N。滾動軸承一、 選擇1、一般情況下球軸承比同系列、同內(nèi)徑的滾子軸承的承載能力 。（高； 低； 不變）2、角接觸球

21、軸承（70000型）接觸角越大，其 承載能力就越大。（軸向； 徑向）3、下列滾動軸承中，極限轉(zhuǎn)速最高的是 。（推力軸承； 特輕系列深溝球軸承；重系列深溝球軸承；特輕系列圓柱滾子軸承；重系列圓柱滾子軸承）二、填空1、代號為7207的滾動軸承,其類型為 角接觸球軸承 軸承，內(nèi)徑大小為 35 mm、直徑系列為 輕 系列。2、代號為62210的滾動軸承, 其類型為 深溝球 軸承，內(nèi)徑大小為 50 mm、直徑系列為 輕（2） 系列，寬度系列為 寬（2） 系列。3、在同一軸上兩個(gè)滾動軸承支點(diǎn)組合設(shè)計(jì)時(shí)，溫度變化不大的短軸常采用 的固定結(jié)構(gòu)；溫度變化較大的長軸常采用 的固定結(jié)構(gòu)。三、作下列設(shè)計(jì)計(jì)算，給出正確

22、答案1、如圖4所示，軸支承在30314滾動軸承上，軸端錐齒輪所受的軸向力為FA , FA=1200 N,左軸承記為1，右軸承記為2，其內(nèi)部軸向力F/1= 500 N , F/2= 600 N 。說明軸承代號含義；在圖上標(biāo)出內(nèi)部軸向力F/ 1、 F/ 2 的方向；計(jì)算軸承1、2的軸向載荷F a1 和F a2 。解、 該軸承為內(nèi)徑為70mm，直徑系列為中（3）系列， 寬度系列為正常系列的圓錐滾子軸承。 內(nèi)部軸向力F/ 1、 F/ 2 的方向指向開口大端。F/ 1的方向?yàn)椋?F/ 2 的方向?yàn)椋?，則：軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松” 因此：F a1 = (N) F a2 = (N) 2、（12分

23、） 如圖2所示，軸上裝一對同型號的7210AC滾動軸承，所受徑向載荷Fr1=1500 N，F(xiàn)r2=2500 N，外界軸向力為,=1000 N，左軸承記為1，右軸承記為2，其派生軸向力 = 0.68Fr。說明軸承代號含義；在圖上標(biāo)出派生軸向力、的方向；計(jì)算作用在軸承1、2上的軸向載荷Fa1、Fa2。 解： 該軸承為內(nèi)徑為50mm，直徑系列為輕（2）系列，公稱接觸角為250的角接觸球軸承。 (3分) 派生軸向力、的方向指向開口大端。的方向?yàn)椋?, 的方向?yàn)椋?=0.68Fr1=0.68*1500=1020 (N) =0.68Fr2=0.68*2500=1700 (N) + =1000+1020=2

24、020>=1700軸有向右竄動的趨勢,軸承2被”壓緊”, 軸承1被”放松”,則:= =1020 (N) ; = +=2020 (N) 2、（15分）如圖4所示，軸上裝一對同型號的7210AC滾動軸承，軸承基本額定動載荷Cr=40800 N,所受徑向載荷Fr1=1500 N，F(xiàn)r2=2500 N，外界軸向力為FA , FA=1000 N,軸轉(zhuǎn)速n=5000 r/min，左軸承記為1，右軸承記為2,其內(nèi)部軸向力F / = 0.68Fr，溫度系數(shù)f t =1 ，載荷系數(shù)f p 1.5，壽命指數(shù)=3，當(dāng)>e時(shí)，X=0.41,Y=0.87；當(dāng)e時(shí)，X=1，Y=0，e=0.68。說明軸承代號含

25、義；在圖上標(biāo)出內(nèi)部軸向力F1/、F2/ 的方向；計(jì)算軸承的壽命L h 。解： 該軸承為內(nèi)徑為50mm，直徑系列為輕（2）系列， 公稱接觸角為250的角接觸球軸承。 內(nèi)部軸向力F/ 1、 F/ 2 的方向指向開口大端。F/ 1的方向?yàn)椋?, F/ 2 的方向?yàn)椋?內(nèi)部軸向力F1/、F2/ 的方向如圖所示 F/1=0.68Fr1=0.68*1500=1020N) F/2=0.68Fr2=0.68*2500=1700 (N) FA+ F/1=1000+1020=2020> F/2=1700軸有向右竄動的趨勢,軸承2被”壓緊”, 軸承1被”放松”,則:·Fa1= F/1=1020 (N

26、) Fa2= F/1+FA=2020 (N) 因?yàn)?,所以 ,則: (N) 又因?yàn)?,所以 ,則: (N) 因,故應(yīng)以軸承2的當(dāng)量動載荷為計(jì)算依據(jù)。 （h） 3、（10分）如圖2所示，軸支承在30314滾動軸承上，軸端錐齒輪所受的軸向力為 , =1200 N,左軸承記為1，右軸承記為2，其派生軸向力= 500 N , = 600 N 。說明軸承代號含義；在圖上標(biāo)出派生軸向力、 的方向；計(jì)算軸承1、2的軸向載荷F a1 和F a2 。解、 該軸承為內(nèi)徑為70mm，直徑系列為中（3）系列， 寬度系列為窄系列的圓錐滾子軸承。 (3分) 派生軸向力、 的方向指向開口大端。的方向?yàn)椋?; 的方向?yàn)椋?，

27、軸有向右竄動的趨勢則：軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松” （1分）因此：F a1 = (N) （2分）F a2 = (N) （2分）1、角接觸軸承的安裝方式如圖所示，兩軸承型號為7000AC，已知作用于軸上徑向載荷FR=3000N, 軸向載荷FA=300N，試求軸承和的軸向載荷Fa1和Fa2。解：由 Fr1+Fr2=FRFr1*L=Fr2*2L得：Fr2=1000（N）Fr1=2000 (N)又：附加軸向力Fs=0.68Fr,則 ：Fs1=0.68Fr1=0.68*2000=1360; Fs2=0.68Fr2=0.68*1000=680。FA+Fs1=300+1360=1660>Fs2=

28、680。所以 軸承被“放松”，軸承被“壓緊”。Fa1=Fs1=1360; Fa2=FA+Fs1=1660?；瑒虞S承一、 選擇1、徑向滑動軸承中，若在軸瓦上開設(shè)油溝，為避免過大地降低軸承的承載能力，油溝應(yīng)開設(shè)在 。 （隨意； 承載區(qū)； 非承載區(qū) ）2、液體摩擦動壓向心滑動軸承在所受外載荷不變的條件下，當(dāng)軸頸的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，最小油膜厚度 。（ 減??； 增大； 不變 ）3、潤滑油粘度受溫度影響的程度可用粘度指數(shù)VI表示。粘度指數(shù)值越大，粘溫性能 。（越差； 越好； 不變 ）4、流體的粘度是指流體的 。（ 強(qiáng)度； 剛度； 流動阻力；油性）5、軸承的工作載荷越大，則選用潤滑脂的錐入度應(yīng) 。（越大； 越??；

29、 大小均可 ）二、填空1、潤滑油的閃點(diǎn)是衡量其 易燃性 的一種尺度，通常應(yīng)使工作溫度比油的閃點(diǎn) 低 30400C。2、根據(jù)摩擦面間存在潤滑劑的情況，滑動摩擦可分為 干 摩擦、 液體 摩擦、 邊界 摩擦和 混合 摩擦。3、在非液體摩擦滑動軸承的計(jì)算中，為了維持邊界油膜不遭破裂，應(yīng)主要限制 p p 和 pv pv 以進(jìn)行間接的、條件性計(jì)算。4、徑向滑動軸承中，若在軸瓦上開設(shè)油溝，為避免過大地降低軸承的承載能力，油溝應(yīng)開設(shè)在 非承載區(qū) 。5、向心滑動軸承的偏心率是 偏心距與半徑間隙的比值 。當(dāng)載荷很小或軸頸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，值 0 ，當(dāng)載荷很大或軸頸轉(zhuǎn)速很低時(shí)，值 1 。6、液體潤滑滑動軸承按承載機(jī)理的不

30、同，可分為 液體動壓 滑動軸承和 液體靜壓 滑動軸承。7、流體的粘度隨溫度升高而 降低 ；在壓力不超過時(shí)，壓力增加，粘度 基本不變 。8、輪系一、選擇1、 定軸輪系由三個(gè)齒輪組成，齒輪1主動，齒輪2同時(shí)與齒輪1、3嚙合，則其傳動比大小i13 為 。（ Z 1 /Z 2 /Z 3 ; Z 3 /Z 2 /Z 1 ; Z 3 /Z 1 ; Z 1 /Z 3 ）2、在周轉(zhuǎn)輪系中，當(dāng)自由度為 ，則為差動輪系；當(dāng)自由度為 ，則為行星輪系。 （1）、1； （2）、2； （3）、3； （4）、0。二、填空1、周轉(zhuǎn)輪系中，自由度為2時(shí)稱為 差動 輪系，自由度為1時(shí)稱為 行星 輪系。三、下列設(shè)計(jì)計(jì)算，給出正確答

31、案 1、如圖所示輪系中 ，已知各輪都為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其齒數(shù)分別為：，(mm)，若，求齒條6線速度的大小和方向。解：2、如圖所示輪系中 ，已知各輪齒數(shù)，其轉(zhuǎn)向如圖所示。求傳動比、和蝸輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。解：， ）蝸輪的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。3螺紋連接一、填空1、螺紋的螺旋升角愈小或當(dāng)量摩擦角愈大，螺紋的自鎖性能愈 好 ，效率愈 低 。2、根據(jù)同一圓柱體上所繞行的螺紋線數(shù)目(或稱頭數(shù))，螺紋又可分為單頭螺紋和多頭螺紋。單線螺紋因 其自鎖性好 ，故多用作 聯(lián)接螺紋；雙線或三線螺紋因其傳動效率 高，故多用作傳動 螺紋。2、螺紋的螺旋線數(shù)目稱為線數(shù)。單線螺紋因 其自鎖性好 故多用作 聯(lián)接 螺紋；雙線或三線螺紋因 其

32、傳動效率 高，故多用作 傳動 螺紋。3、螺紋聯(lián)接的基本類型有： 螺栓聯(lián)接 、 雙頭螺柱聯(lián)接 、 螺釘聯(lián)接 和 緊定螺釘聯(lián)接 。二、選擇1、普通螺紋的公稱直徑是指其 徑。 （大； 中； 小 ）2、計(jì)算螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用的螺紋直徑是 徑。 （大； 中； 小 ）3、受傾覆力矩作用的螺栓組聯(lián)接，每個(gè)螺栓所受的工作載荷 。（相等； 與到傾覆軸的距離成正比； 與到傾覆軸的距離成反比；無有規(guī)律 ）4、當(dāng)進(jìn)行螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，被聯(lián)接件與螺母和螺栓接觸表面處需要加工，這是為了 。（不致?lián)p傷螺栓頭和螺母； 增大接觸面積，不易松脫； 防止產(chǎn)生附加載荷）5、在受軸向載荷的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算公式中，為 。其中1.3是考

33、慮 。（工作載荷； 預(yù)緊力； 殘余預(yù)盡緊力；工作載荷+預(yù)緊力；工作載荷+殘余預(yù)緊力；提高安全可靠性；螺紋部分所受拉力的影響；保證聯(lián)接的緊密性；螺紋部分受轉(zhuǎn)矩的影響）6、在常用的螺紋的聯(lián)接中，自鎖性能最好的螺紋是 。（ 三角形螺紋 ；梯形螺紋 ；鋸齒形螺紋；矩形螺紋） 7、矩形螺紋多用于 ，三角形螺紋多用于 ，這是因?yàn)榫匦温菁y的摩擦 三角形螺紋的緣故。（動力傳遞； 聯(lián)接； 大于； 等于； 小于。）8、在受軸向載荷的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算公式中， 為 。其中1.3是考慮 。（工作載荷； 預(yù)緊力； 殘余預(yù)盡緊力；工作載荷+預(yù)緊力；工作載荷+殘余預(yù)緊力；提高安全可靠性；螺紋部分所受拉力的影

34、響；保證聯(lián)接的緊密性；螺紋部分受轉(zhuǎn)矩的影響）9、具有自鎖性的螺旋傳動，其效率 。 （恒小于50%； 恒大于50%； 不確定 ）10、常用的聯(lián)接螺紋牙型都是三角形，主要是三角形螺紋的 。（強(qiáng)度好，壽命長；效率高；當(dāng)量摩擦系數(shù)大，自鎖性能好）11、螺旋雙向傳動中常用的螺紋牙型是 ，螺紋聯(lián)接中常用的螺紋牙型是 。（梯形螺紋； 鋸齒形螺紋； 三角形螺紋； 矩形螺紋）12、在受軸向載荷的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算公式中，為 。其中1.3是考慮 。（工作載荷； 預(yù)緊力； 殘余預(yù)盡緊力；工作載荷+預(yù)緊力；工作載荷+殘余預(yù)緊力；提高安全可靠性；螺紋部分所受拉力的影響；保證聯(lián)接的緊密性；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的影響）三、按要求進(jìn)行分析

35、討論，完成下列各題 1、下圖所示為螺栓聯(lián)接式蝸輪，齒圈材料為青銅，輪芯材料為鑄鐵，軸的材料為碳鋼。輪芯與齒圈采用普通螺栓聯(lián)接。已知蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為T，聯(lián)接螺栓分布于直徑為D0的圓周上，螺栓數(shù)為，螺栓材料的許用剪切應(yīng)力為，許用拉應(yīng)力為，鋼與鑄鐵的摩擦系數(shù)為,青銅與鑄鐵的摩擦系數(shù)為,防滑系數(shù)為。試計(jì)算螺栓危險(xiǎn)截面的直徑。解：由力矩平衡條件得：，即：，為螺栓預(yù)緊盡力。由： 及 ，得：=蝸桿傳動一、選擇1、蝸桿傳動的中間平面是指 。( 垂直于蝸桿軸線的平面；垂直于蝸輪軸線的平面；通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面；通過蝸輪軸線并垂直于蝸桿軸線的平面) 2、蝸輪蝸桿傳動中，蝸輪的輪緣通常采用青銅、蝸桿常

36、采用鋼制造，這是因?yàn)榍嚆~ 。 （強(qiáng)度高；減摩耐磨性好；加工性能好；價(jià)錢便宜 ）3、阿基米德圓柱蝸桿在 內(nèi)的模數(shù)規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。（ 軸面； 法面； 端面 ）4、閉式蝸桿傳動的功率損耗一般包括嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損耗及濺油損耗，傳動的總效率主要取決于 。（計(jì)入嚙合摩擦損耗時(shí)的效率；計(jì)入軸承摩擦損耗時(shí)的效率；計(jì)入濺油損耗時(shí)的效率）5、搞技術(shù)革新需一對蝸輪蝸桿傳動。蝸輪已有，其參數(shù)為：（右），現(xiàn)找到三個(gè)模數(shù)和壓力角均與蝸輪相同而蝸桿螺旋角不同的蝸桿，合用的是 。（ （右）； （左）； （右）二、填空（共21分，每空1.5分）1、阿基米德蝸桿蝸輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角規(guī)定在 中間平面 內(nèi)。2、閉式蝸

37、桿傳動的功率損耗一般包括 齒輪嚙合 損耗、 軸承摩擦 損耗、 濺油 損耗。3、阿基米德蝸桿傳動中，當(dāng)蝸輪蝸桿兩軸的交錯(cuò)角=90度時(shí)，其正確嚙合條件是：、 且 旋向相同 。4、閉式蝸桿傳動，通常按 齒面接觸 疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由于 散熱 較困難，還應(yīng)作 熱平衡 核算。三、計(jì)算題1、一單頭蝸桿的軸面周節(jié)，齒頂圓直徑。設(shè)齒頂高系數(shù)。計(jì)算：蝸桿的模數(shù)；螺旋線升角之值。2、一蝸輪其齒數(shù)Z2=40, d2=320, 與一單頭蝸桿嚙合，蝸桿的da1=80。試求：.蝸輪端面模數(shù)mt2及蝸桿軸面模數(shù)ma1;.蝸桿的軸面周節(jié)Pa1及導(dǎo)程L；.蝸桿的分度圓直徑d1 及 螺旋升角1;兩輪的中心距a。軸選擇1、階梯軸主要用

38、作 。 （轉(zhuǎn)軸； 心軸； 傳動軸 ）2、在實(shí)際應(yīng)用中，軸多做成階梯形，這主要為了 。（減輕軸的重量；制造省工且便于熱處理； 便于軸上零件的裝配和定位）3、火車車廂的車輪軸是 。 （轉(zhuǎn)軸； 心軸； 傳動軸 ）4、在常溫下工作的軸采用45#鋼且經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，當(dāng)計(jì)算表明其剛度不夠時(shí)，應(yīng)采取的正確措施是 。（改用合金鋼； 改變表面粗糙度；增大軸的直徑；提高軸的表面硬度）5、自行車的前軸是 。 （轉(zhuǎn)軸；傳動軸；心軸）6、光軸主要用作 ，階梯軸主要用作 。（ 轉(zhuǎn)軸； 心軸； 傳動軸 ）二、 填空1、直軸按所受載荷性質(zhì)不同可分為： 心 軸、 轉(zhuǎn) 軸和 傳動 軸。2、工作中只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩的軸叫 心 軸，只

39、承受轉(zhuǎn)矩不承受彎矩的軸叫 傳動 軸，同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸叫 轉(zhuǎn) 軸，3、普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是鍵以及軸與輪轂上的鍵槽三者中 最弱者被壓潰 ；導(dǎo)向平鍵或滑鍵聯(lián)接的主要失效形式是 磨損 。4、導(dǎo)向平鍵或滑鍵聯(lián)接屬于 動聯(lián)接 ，其主要失效形式是 工作面的過度磨損 。5、普通平鍵聯(lián)接屬于 靜聯(lián)接 ，其主要失效形式是鍵以及軸與輪轂上的鍵槽三者中 最弱者被壓潰 。6、當(dāng)采用一個(gè)平鍵強(qiáng)度不夠時(shí)，可采用二個(gè)平鍵。這時(shí)，二個(gè)平鍵相隔的角度為 180 度。7、平鍵主要用來實(shí)現(xiàn) 軸和軸上零件之間的周向 固定。三、1、分析圖6所示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，請將不合理之處編上序號，并用文字說明錯(cuò)誤所在及改正措施。（注：

40、不考慮軸承的潤滑方式以及圖中的倒角和圓角）。軸上一對滾動軸承裝錯(cuò)。要么采用正裝要么采用反裝軸肩過高,不便于滾動軸承的拆卸。軸肩的高度應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈端部的厚度。齒輪鍵槽未打通，將齒輪鍵槽打通。套筒過定位。為確保套筒能靠緊齒輪端面，應(yīng)把裝齒輪的軸段長度做得比齒輪輪轂短一些。套筒過高,不便于滾動軸承的拆卸。套筒的高度應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈端部的厚度。軸的精加工面過長，且不便于滾動軸承的裝拆。軸應(yīng)作出軸肩。軸承端蓋與軸之間無間隙，應(yīng)有間隙。軸承端蓋與軸之間無密封件，應(yīng)加密封件。半聯(lián)軸器的左端未固定，可采用軸肩或套筒固定。半聯(lián)軸器未周向固定，采用鍵聯(lián)接。缺少墊片，應(yīng)加墊片。未用螺釘聯(lián)接,應(yīng)采用螺釘聯(lián)接。

41、 2、（12分）分析圖4所示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，請將不合理之處編上序號，并用文字說明錯(cuò)誤所在及改正措施。（注：不考慮軸承的潤滑方式以及圖中的倒角和圓角）。示例：缺少墊片，應(yīng)加墊片。軸肩過高,不便于滾動軸承的拆卸。軸肩的高度應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈端部的厚度。齒輪鍵槽未打通，將齒輪鍵槽打通。平鍵1和平鍵2未布置在同一母線上。為加工方便，各軸段的鍵槽應(yīng)設(shè)計(jì)在同一加工直線上。套筒過定位。為確保套筒能靠緊齒輪端面，應(yīng)把裝齒輪的軸段長度做得比齒輪輪轂短一些。套筒過高,不便于滾動軸承的拆卸。套筒的高度應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈端部的厚度。軸的精加工面過長，且不便于滾動軸承的裝拆。軸應(yīng)作出軸肩。軸承端蓋與軸之間無間隙，應(yīng)有

42、間隙。軸承端蓋與軸之間無密封件，應(yīng)加密封件。半聯(lián)軸器的左端未固定，可采用軸肩固定。3（10分）分析圖示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，請將不合理之處編上序號，并用文字說明錯(cuò)誤所在及改正措施。三、1、分析圖6所示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，請將不合理之處編上序號，并用文字說明錯(cuò)誤所在及改正措施。（注：不考慮圖中的倒角和圓角）。解：軸端擋圈過定位。為確保軸端擋圈能靠緊帶輪端面，應(yīng)把裝帶輪的軸段長度做得比帶輪輪轂短一些，否則帶輪左側(cè)軸向定位不可靠。帶輪未周向定位。采用鍵聯(lián)接。帶輪右側(cè)沒有軸向定位。采用軸肩定位。缺少調(diào)整墊片，無法調(diào)整軸承游隙。應(yīng)加調(diào)整墊片。未用螺釘聯(lián)接。應(yīng)采用螺釘聯(lián)接。軸承端蓋與軸之間無間隙。應(yīng)有間隙。軸承

43、端蓋與軸之間無密封件。應(yīng)加密封件。油溝中的油無法進(jìn)入軸承，且會經(jīng)軸承內(nèi)側(cè)流回箱內(nèi)。應(yīng)改變軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式。軸的精加工面過長，且不便于滾動軸承的裝拆。軸應(yīng)作出軸肩。定位軸肩過高,不便于滾動軸承的拆卸。軸肩的高度應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈端部的厚度。未設(shè)計(jì)擋油盤。為阻擋過多的稀油沖入軸承，應(yīng)設(shè)計(jì)擋油盤。右端軸承左側(cè)沒有軸向定位。采用擋油盤定位。軸上一對滾動軸承裝錯(cuò)。要么采用正裝要么采用反裝 湘潭大學(xué)考試試題參 考 答 案試題名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 一、選擇（共29分，每空1分）1、 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在時(shí)，其主動件是 。（曲柄；滑塊；連桿；導(dǎo)桿）2、 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若曲柄為主動件，且作等速轉(zhuǎn)動時(shí)，其從動件搖桿作 。（往復(fù)等速移動；往復(fù)變速移動；往復(fù)變速