昆明學(xué)院《機(jī)械設(shè)計(jì)》(2009級)考試試卷(總卷答案)

1、昆明學(xué)院20112012學(xué)年上學(xué)期期末考試試卷（總卷）考試科目 機(jī)械設(shè)計(jì) 自動控制與機(jī)械工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 專業(yè) 級 班 學(xué)生姓名 學(xué)號 任課教師 教研室主任題號一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總 分評分 一、填空（在下列各題括號內(nèi)填入文字、數(shù)據(jù)或符號，每空0.5分，共10分）1a、螺紋聯(lián)接中，當(dāng)兩被聯(lián)接件之一較厚不能使用螺栓時，則應(yīng)用（雙頭螺柱）連接或（螺釘）連接。1b、緊螺栓聯(lián)接是指既能承受（軸向）向載荷又能承受（橫向）向載荷的聯(lián)接。1c根據(jù)螺紋聯(lián)接防松原理的不同，它可分為（摩擦）防松和（機(jī)械）防松兩大類。2a、就平鍵聯(lián)接而言，軸端與轂類零件采用的平鍵形式是（C型或

2、單圓頭）平鍵，當(dāng)轂類零件在軸上有移動要求時應(yīng)采用（導(dǎo)向）平鍵。2b、錐形軸端與輪轂的聯(lián)接通常用（半圓）鍵，而有沖擊場合則常用（楔）鍵。2c、平鍵分為（普通）平鍵、薄型平鍵、（導(dǎo)向）平鍵和滑鍵四種。3a、花鍵聯(lián)接具有（定心）精度高、（承載）能力強(qiáng)的特點(diǎn)。3b、花鍵聯(lián)接的定心方式有（小徑）定心和（大徑）定心兩種。3c、花鍵聯(lián)接主要用于轂類零件有（滑移）要求、且（定心）精度要求高的場合。4a、帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶傳動不產(chǎn)生（打滑）的條件下，具有足夠的（疲勞強(qiáng)度）和壽命。4b、帶傳動的類型有平帶傳動、（V帶）傳動、多楔帶傳動和（同步帶）傳動。4c、帶傳動當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，帶輪材料宜選（鑄鋼），而小功

3、率傳動時可以選（鑄鋁）或塑料。5a、套筒滾子鏈由（滾子）、（套筒）、銷軸及內(nèi)外鏈板組成。5b、鏈傳動主要用在（兩軸）相距較遠(yuǎn)且不宜采用（齒輪）傳動的場合。5c、按用途不同，鏈分為（傳動）鏈、（輸送）和起重鏈三類。6a、齒輪設(shè)計(jì)通常是按保證齒根的（彎曲）強(qiáng)度和保證齒面的（接觸疲勞）強(qiáng)度兩個準(zhǔn)則來進(jìn)行。6b、齒輪傳動的基本失效形式是（輪齒）折斷、齒面磨損、（齒面）點(diǎn)蝕、齒面膠合和塑性變形。6c、對齒輪材料的基本要求是（齒面）硬度高，齒心具備相應(yīng)的（韌性）。7a、斜齒圓柱齒輪嚙合傳動時旋向必須（相反），蝸桿渦輪嚙合傳動時旋向必須（相同）。7b、用于（空間交錯）的兩軸傳動，且具有較高傳動比的傳動是（蝸

4、桿）傳動。7c、由于蝸桿渦輪傳動比大且嚙合處相對（滑動）速度大，故必須對其進(jìn)行（熱平衡）計(jì)算校核。8a、能同時承受（徑向）載荷和軸向載荷的滾動軸承稱為（向心推力）軸承。8b、只能承受（軸向）載荷的滾動軸承稱為（推力）軸承。8c、主要承受（徑向）載荷的滾動軸承稱為（向心）軸承。9a、工作中既承受（彎矩）又承受（扭矩）的軸稱為轉(zhuǎn)軸。9b、按軸的受載形式將軸分為（心）軸、轉(zhuǎn)軸和（傳動）軸三類。9c、工作中只承受（彎矩）不承受（扭矩）的軸稱為心軸。10a、機(jī)械零件的（強(qiáng)）度是指零件在載荷作用下抵抗破壞的能力，而剛度是指在載荷作用下抵抗（變形）的能力。10b、機(jī)械零件的強(qiáng)度是指零件在載荷作用下抵抗（破壞

5、）的能力，而(剛)度是指在載荷作用下抵抗變形的能力。 10c、機(jī)械零件的強(qiáng)度是有（靜）應(yīng)力強(qiáng)度和（變）應(yīng)力強(qiáng)度兩類。二、判斷題（在括號內(nèi)錯的打“×”，對的打“”，每小題1分，共10分）1a、機(jī)床主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)當(dāng)主要考慮滿足強(qiáng)度條件，而對剛度則可以不作考慮。（×）1b、行車橫梁的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)當(dāng)主要滿足強(qiáng)度條件和剛度條件。（）1c、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，它們目的都是為了防止機(jī)械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 （ ）2a、螺母工作高度越大（即螺母越厚），則螺母每圈牙的受力越小。（×）2b、凡具有自鎖性螺紋副（即螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角），則不必考慮其防松。（

6、15;）2c、性能等級為6.6 級的螺栓，其屈服點(diǎn)s600MPa。（×）3a、楔鍵聯(lián)接可以實(shí)現(xiàn)軸上零件單向軸向固定。（）3b、楔鍵只能用于單向傳動，雙向傳動時，必須采用兩個楔鍵。（×）3c、半圓鍵的缺點(diǎn)是鍵槽對軸強(qiáng)度削弱較大，但工藝性好，裝配方便，所以主要適用于軸端。（）4a、帶傳動中，若增大小帶輪的包角，則帶傳動的承載能力減小。（×）4b、當(dāng)帶傳動的載荷穩(wěn)定不變時，其彈性滑動將不存在。（×）4c、正是由于過載時產(chǎn)生“彈性滑動”，故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護(hù)作用。（×）5a、閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定傳動的幾何尺寸，然

7、后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。（×）5b、齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是輪齒折斷。（）5c、軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕。（）6a、輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。（）6b、為了使嚙合齒輪齒面接觸強(qiáng)度一致 , 大小兩輪材料及齒面硬度應(yīng)相同。（×）6c、高速重載齒輪傳動易發(fā)生熱膠合。（）7a、直齒圓錐齒輪的軸向力指向其大端。（）7b、一對軟齒面（齒面硬度350HBS）的閉式齒輪傳動，輪齒的主要失效形式為輪齒折斷。（×）7c、當(dāng)嚙合齒輪的重合度1，才能保證齒輪傳動的連續(xù)。（×）8a、在

8、蝸桿蝸輪傳動中，其它條件相同，若增加蝸桿頭數(shù)，則齒面相對滑動速度增加。（）8b、在蝸桿蝸輪傳動中，若蝸桿頭數(shù)增加，則其傳動比也相應(yīng)增加。（×）8c、在蝸桿渦輪傳動中，對動力傳動場合，蝸輪的齒數(shù)Z2一般不多于80。（）9a. 對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承,其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕。（）9b、對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的滾動軸承，主要失效形式是局部塑性變形。（）9c、對于高速滾動軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要失效形式。（）10a、按基本額定動載荷通過壽命計(jì)算的滾動軸承，在預(yù)定使用期限內(nèi)也可能失效。（）10b、圓錐滾針軸承由于滾針細(xì)小且與內(nèi)外圈的接觸為線接觸，所以具有調(diào)心性能。（×）10c、圓錐滾

9、子軸承不具備承受軸向力的能力，但能承受較球軸承大得多的向心力。（×）三、單項(xiàng)選擇題（將選項(xiàng)填寫在題后的括號上。每題2分，共20分）1a、零件的截面形狀一定，如絕對尺寸(橫截面尺寸)增大，疲勞強(qiáng)度將隨之（3）。(1) 增高 (2) 不變 (3) 降低 (4) 增高或降低視處理方法而定 1b、 零件的形狀，尺寸，結(jié)構(gòu)相同時，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強(qiáng)度（1）。(1) 較高 (2) 較低 (3) 相同 (4) 增高或降低視處理方法而定1c、零件的表面經(jīng)淬火，滲氮，噴丸，滾子碾壓等處理后，其疲勞強(qiáng)度（1）。(1) 增高 (2) 降低 (3) 不變 (4) 增高或降低視處理方法而定

10、2a、當(dāng)兩個被聯(lián)接件不太厚時，宜采用（2）。(1)雙頭螺柱聯(lián)接 (2)螺栓聯(lián)接 (3)螺釘聯(lián)接 (4)緊定螺釘聯(lián)接2b、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于（3）。(1)增加螺紋聯(lián)接的軸向力 (2)增加螺紋聯(lián)接的橫向力 (3)防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動 (4)增加螺紋聯(lián)接的剛度2c、被聯(lián)接件受橫向載荷作用時，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠（1）來傳遞。(1)接合面之間的摩擦力 (2)螺栓的剪切和擠壓 (3)螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓 （4）螺栓的擠壓和被聯(lián)接件的剪切3a、鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)（4）按標(biāo)準(zhǔn)選擇。(1)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 (2)傳遞功率的大小 (3)輪轂的長度 (4) 軸的直徑3b、普通平鍵聯(lián)結(jié)的

11、主要用途是使軸與輪轂之間（3）。(1)沿軸向固定并傳遞軸向力 (2)沿軸向可作相對滑動并具有導(dǎo)向作用(3)沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩 (4)安裝與拆卸方便3c、鍵的長度主要是根據(jù)（2）來選擇。(1)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 (2)輪轂的長度 (3)軸的直徑 （4）軸的長度4a、平鍵聯(lián)結(jié)如不能滿足強(qiáng)度條件要求時，可在軸上安裝一對平鍵，但應(yīng)使它們沿圓周相隔（4）。(1) 90º (2) 120º (3) 135º （4）180º4b、半圓鍵聯(lián)結(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是（3）。(1) 對軸的強(qiáng)度削弱較輕 (2) 鍵槽的應(yīng)力集中較小 (3) 工藝性好，安裝方便 （4）對鍵的強(qiáng)度消弱較小4c

12、、平鍵聯(lián)結(jié)與楔鍵聯(lián)結(jié)相對比，它只能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能傳遞軸向力，這是因?yàn)椋?）。(1) 楔鍵端部具有鉤頭 (2) 平鍵摩擦力小于楔鍵的摩擦力 (3) 楔鍵的工作表面有斜度而鍵槽沒有斜度，接觸時可以卡緊 (4)在安裝時，楔鍵可沿軸向楔緊5a、帶傳動中，若小帶輪為主動輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶（1）處。(1) 進(jìn)入主動輪 (2) 進(jìn)入從動輪 (3) 退出主動輪 (4) 退出從動論5b、帶傳動打滑總是（1）。(1) 在小輪上先開始 (2) 在大輪上先開始 （3) 在兩輪上同時開始 （4）不明確在那個輪上5c、V 帶傳動設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了（2）。(1) 使結(jié)構(gòu)緊湊 (2) 限制彎曲應(yīng)力

13、 (3) 保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力 (4) 限制小帶輪上的包角6a、鏈傳動中，限制鏈輪最少齒數(shù)的目的之一是為了（1）。(1) 減少傳動的運(yùn)動不均勻性和動載荷 (2) 防止鏈節(jié)磨損后脫鏈(3) 使小鏈輪輪齒受力均勻 (4) 防止?jié)櫥涣紩r輪齒加速磨損6b、設(shè)計(jì)鏈傳動時，鏈節(jié)數(shù)最好取（1）。(1) 偶數(shù) (2) 奇數(shù) (3) 質(zhì)數(shù) (4) 鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍6c、鏈傳動設(shè)計(jì)中，當(dāng)載荷大，中心距小，傳動比大時，宜選用（2）。(1) 大節(jié)距單排練 (2) 小節(jié)距多排練 (3) 小節(jié)距單排練 (3) 大節(jié)距多排練7a、一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是（2）。(1)齒面點(diǎn)蝕 (2)軟齒折

14、斷 (3)齒面塑性變形 (4)齒面膠合7b、一般參數(shù)的閉式軟齒面齒輪傳動主要失效形式是（1）。(1)齒面點(diǎn)蝕 (2)軟齒折斷 (3)齒面磨粒磨損 (4)齒面膠合7c、高速重載且散熱條件不良的閉式齒輪傳動，其最可能出現(xiàn)的失效形式是（4）。(1)輪齒折斷 (2)齒面磨粒磨損 (3)齒面塑性變形 (4)齒面膠合8a、在蝸桿蝸輪傳動中，通常以（1）為主動件。(1)蝸桿 (2)蝸輪 (3)蝸桿或蝸輪都可以8b、在蝸桿蝸輪傳動中，應(yīng)用比較廣泛的是（3）。(1) 圓柱蝸桿 (2) 環(huán)面蝸桿 (3)錐蝸桿8c、為了減少蝸輪刀具數(shù)目，有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)定（4）為標(biāo)準(zhǔn)值。(1)蝸輪齒數(shù) (2)蝸輪分度圓直徑 (

15、3)蝸桿頭數(shù) (4)蝸桿分度圓直徑9a、 深溝球軸承，內(nèi)徑100mm，寬度系列O，直徑系列2，公差等級為O級，游隙O組，其代號為（4）。(1) 60220 (2) 6220/PO (3) 60220/PO (4) 62209b、滾動軸承的類型代號由（2）表示。(1) 數(shù)字 (2) 數(shù)字或字母 (3) 字母 （4）數(shù)字加字母9c、一角接觸軸承，內(nèi)徑85mm，寬度系列O，直徑系列3，接觸角15º，公差等級為6級，游隙2組，其代號為（4）。(1) 7317B/P62 (2) 7317AC/P6/C2 (3) 7317C/P6/C2 (4) 7317C/P6210a、當(dāng)軸上安裝的零件要承受軸

16、向力時，采用(1)來進(jìn)行軸向固定，所能承受的軸向力較大。(1)螺母 (2)緊定螺釘 (3)彈性擋圈 （4）定位銷10b、增大軸在截面變化處的過渡圓角半徑，可以(2)。(1) 使零件的軸向定位比較可靠 (2) 降低應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度(3) 使軸的加工方便 （4）使兩件便于安裝10c、軸上安裝有過盈配合零件時，應(yīng)力集中將發(fā)生在軸上(3)。(1) 輪轂的中間部位 (2) 距離輪轂端部位1/3輪轂長度處(3) 沿輪轂兩端部位 （4）距離輪轂端部位1/2輪轂長度處四、簡答題（每題5分，共計(jì)20分）1a、齒向載荷分布系數(shù)K 的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？答：K 的物理意

17、義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)措施：（答出以下7 點(diǎn)中3 點(diǎn)以下者2分，答出3 點(diǎn)以上者3 分）1) 齒輪的制造和安裝精度2) 軸、軸承及機(jī)體的剛度3) 齒輪在軸上的布置合理選擇4) 輪齒的寬度設(shè)計(jì)時合理選擇5) 采用軟齒面通過跑合使載荷均勻6) 硬齒面齒輪將齒端修薄、或做成鼓形齒7) 齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。1b、齒輪傳動中為何兩輪齒面要有一定的硬度差？答：齒輪傳動中，小齒輪齒面硬度比大齒輪大一些、一般要大。（2分）這是由于（答對2點(diǎn)及2點(diǎn)一下得2分，答對3點(diǎn)及以上得3分）： 小齒輪的齒根厚度小于大齒輪； 若軟硬齒面配對嚙合，因冷作硬化，可提高齒面的

18、接觸疲勞強(qiáng)度； 小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)比的大齒輪多； 提高嚙合性能。1c、提高輪齒的抗彎疲勞強(qiáng)度有哪些可能的措施？答：提高輪齒的抗彎疲勞強(qiáng)度的措施有（答對3點(diǎn)得3分，3點(diǎn)以上得5分）：增大齒根過渡圓角半徑，消除加工刀痕，可降低齒根應(yīng)力集中；增大軸和支承的剛度，可減小齒面局部受載；采取合適的熱處理方法使輪芯部具有足夠繁榮韌性；在齒根部進(jìn)行噴丸、滾壓等表面強(qiáng)度處理，降低齒輪表面粗糙度；齒輪采用正變位等。2a、試述齒輪傳動的具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則答：評分標(biāo)準(zhǔn)（答對以下2 點(diǎn)得3分，3點(diǎn)及以上得5分）：（1）軟齒面閉式齒輪傳動：通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。（2）硬齒面式齒輪傳動：通

19、常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（3）高速重載齒輪傳動，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強(qiáng)度。（4）開式齒輪傳動：目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)增大（加大1015%）。2b、提高輪齒的齒面抗點(diǎn)蝕能力有哪些可能的措施？答：提高齒面抗點(diǎn)蝕能力的措施有（答對3點(diǎn)得3分，3點(diǎn)及以上得5分）：提高齒面硬度；降低表面粗糙度；增大潤滑油粘度；提高加工、安裝精度以減小動載荷；在許可范圍內(nèi)采取較大變位系數(shù)的正傳動，可增大齒輪傳動的綜合曲率半徑。2c、使用系數(shù)KA的物理意義是什么？其大小取決于哪些因素？答：物理意義考慮齒輪嚙合外部因素引起的附加動載荷的

20、影響。（3分）影響動載荷大小的因素：（1）主要取決于原動機(jī)、工作機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性（1分）（2）軸和聯(lián)軸器的類型、緩沖性能等（1分）3a、簡述滾動軸承的當(dāng)量靜載荷P0 的定義。答：當(dāng)量靜載荷是一個假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同（2分），而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承中受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的塑性變形總量相同。（3分）3b、簡述滾動軸承基本額定動載荷的定義。 答：當(dāng)一套軸承運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一百萬（106）轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷C，它表征了軸承的承載特性。（3分），有徑向基本額定動載荷Cr和軸向基本額定動載荷Ca兩個參數(shù)。（2分）3c、簡述滾動軸承的組成及國標(biāo)分類數(shù)量？

21、并寫出最為常用的6類軸承的名稱。答：滾動軸承的組成有滾動體、內(nèi)圈、外圈和保持架四個部分構(gòu)成。（2分）國標(biāo)將滾動軸承分為13類。（1分）常用的有：深溝球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力軸承、調(diào)心軸承、角接觸球軸承。（答對3種及以下得1分，4種以上得2分）4a、指出下列各圖中實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法的名稱。答對一個得1分。4b、請標(biāo)出以下鏈傳動的合理轉(zhuǎn)動方向（小鏈輪為主動輪）。答對2個得4分，答對3個得5分。4c、注出下列普通平鍵的有效接觸長度。答案：后兩個答對得3分，前一個答對得2分。五、分析計(jì)算題（2題共計(jì)30分）1a、圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知：軸為輸入軸

22、，轉(zhuǎn)向如圖所示，輸出軸功率P5KW，轉(zhuǎn)速n157rpm，各輪齒數(shù)為：z1=25，z2=60，z3=22，z4=84，設(shè)傳動效率為100。（1） 在圖中標(biāo)出各輪轉(zhuǎn)向，并計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩。（2） 為使2、3 兩輪的軸向力方向相反，確定并在圖中標(biāo)出3、4兩輪的螺旋方向。（3） 在圖中標(biāo)出2、3 兩輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力(Ft 、Fr、Fx)的方向。（15分）解：（1）各軸的轉(zhuǎn)向見右上圖所示。（轉(zhuǎn)向判斷1分，其余4分） （2）因輪2的軸向力向下，則輪3的軸向力應(yīng)向上，在3、4這對齒輪傳動中，輪3為主動輪，可用“左右手法則”。輪3適用左手法則判斷得其旋向?yàn)樽笮蚨?為右旋。（4分）（3）輪2、輪3嚙合

23、點(diǎn)處的受力：（6分） 1b、如圖所示，在軸的兩端裝有兩個軸承，已知軸承1的派生軸向力,軸承2的派生軸向力，求：（1）當(dāng)作用在軸段上的軸向力時，軸承1、2所受的軸向力和各為多大？（2）當(dāng)作用在軸段上的軸向力時，軸承1、2所受的軸向力和各為多大。（3）該軸所裝的兩個軸承應(yīng)當(dāng)選何種類型的軸承？為什么？（15分）解：（1）當(dāng)作用在軸段上的軸向力時，由于，所以軸承1被“壓緊”而軸承2被“放松”。（3分）因此軸承1、2有所受的軸向力分別為：（2分）（2）當(dāng)作用在軸段上的軸向力時，由于，所以軸承1被“放松”而軸承2被“壓緊”。（3分）因此軸承1、2所受的軸向力分別： （2分）（3）選用角接觸球軸承或圓錐滾子

24、軸承。（2分）因?yàn)樵诠ぷ髦?，軸承承受軸向力、徑向力的聯(lián)合作用，只有角接觸球軸承或圓錐滾子軸承才具有此承載能力。（3分） 2a、下圖為CA1091型汽車主減速器的結(jié)構(gòu)示意圖。為使該減速器軸上的軸向力抵消一部分。要求：（1）確定一對斜齒圓柱齒輪螺旋線方向。（2）畫出該減速器的4個齒輪的軸向力、徑向力和圓周力的方向。（17分）答：（1）小斜齒輪為左旋，大齒輪為右旋。（5分）（2）受力分析如右圖所示。（每個齒輪受力分析3分，共計(jì)12分） 2b、圖示為一蝸桿軸用兩個軸承支承。已知蝸桿所受軸向力Fae 580N，兩軸承的派生軸向力Fd1=320N、Fd2=620N，問：（1）該蝸桿軸應(yīng)當(dāng)采用何種類型的軸承

25、？（2）軸承1、2所受的軸向力和各為多大？（13分） 解：（1）由于蝸桿工作過程中承受軸向力、徑向力，所以在軸承類型的原則上應(yīng)當(dāng)選用能夠同時承受徑向力和軸向力的軸承(2分)，可選的類型有角接觸球軸承或圓錐滾子軸承兩大類。（3分） （2）當(dāng)作用在蝸桿軸上的軸向力及軸承的派生軸向力方向如圖所示時，由于Fae + Fd2Fd1（2分），所以軸承1被“壓緊”而軸承2被“放松”（2分），因此軸承1、2所受的軸向力分別為：Fa1=Fae + Fd2 = 580 + 620 =1200（N）（2分）Fa2=Fd2=62（N）（2分）3a、如圖所示的蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的組合，已知輸出軸上圓錐齒輪的轉(zhuǎn)向。問

26、：（1）為使中間軸上的軸向力能抵消一部分，試確定蝸桿傳動的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向（要求用文字作簡要表述）。（2）在圖上標(biāo)出各軸軸向力的方向。（15分）解：（1） 在和組成的圓錐齒輪傳動中，各輪所受軸向力的方向都是從小端指向大端，因此，和的方向如下圖所示。為了使中間軸上的軸向力能抵消一部分，的方向應(yīng)與的方向相反。（5分）根據(jù)的轉(zhuǎn)向可知的轉(zhuǎn)向如下圖所示，進(jìn)而可知的方向應(yīng)為有里到外，即的方向應(yīng)為有外向里。由于與方向相反，故蝸桿的轉(zhuǎn)向應(yīng)為順時針方向。（5分）由于蝸桿的轉(zhuǎn)向和軸向力的關(guān)系符合右手定則，因此蝸桿為右旋蝸桿，其螺旋線旋向標(biāo)在蝸輪上。（5分）（2） 將上述對軸向力的分析結(jié)果標(biāo)在圖上，如下圖所示

27、。（5分）3b、如圖所示為方形蓋板用四個螺栓與箱體連接，蓋板中心點(diǎn)的吊環(huán)受拉力，尺寸如圖所示，設(shè)殘余預(yù)緊力，為螺栓所受的軸向工作載荷。試求：（1）螺栓所受的總拉力，并計(jì)算確定螺栓直徑（螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力）。（2）由GB19681查得：M10：；M12：；M16：。請根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果選取合適的螺栓。（3）本連接為僅受預(yù)緊力的狀態(tài)，在（2）的設(shè)計(jì)計(jì)算中為什么可以只按拉伸強(qiáng)度計(jì)算螺栓直徑？（15分）解：（1）吊環(huán)中心在點(diǎn)時，根據(jù)題意，可求出螺栓的總拉力為（3分）而螺栓軸向工作載荷應(yīng)與吊環(huán)所受拉力Q平衡，故得單個螺栓所受的拉力為：（1分）所以 （1分）根據(jù)強(qiáng)度條件得螺栓最小直徑d1為：（5分）（2

28、）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)構(gòu)，選取M12（>）的螺栓即可。（1分）（3）本結(jié)構(gòu)中，在擰緊時雖然各個螺栓同時承受拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，但在計(jì)算時可以只按拉伸強(qiáng)度計(jì)算，原因是已經(jīng)將單個螺栓的拉力（預(yù)緊力）增大了30%來考慮扭轉(zhuǎn)的影響。所以是可行的。(4分)六、結(jié)構(gòu)分析及改錯題（10分）1b、如圖所示為減速器的部分結(jié)構(gòu)，指出圖中結(jié)構(gòu)錯誤及不合理之處，并說明理由。解：該結(jié)構(gòu)存在以下幾個方面的錯誤：序號錯誤及不合理理由1軸系及軸向零件的定位及固定（1）左軸承內(nèi)圈無固定。使軸承軸向得不到定位。（2）圓錐滾子軸承不能只用一個。圓錐滾子軸承應(yīng)成對使用。（3）右端聯(lián)軸器無軸向定位。使輸入或輸出的位置無法確定。（4）安裝齒輪的軸段過長。安裝齒輪的軸段長度應(yīng)小于輪轂寬度12mm，以使齒輪得到可靠的軸向定位。2裝拆與調(diào)整（1）軸承端蓋與機(jī)體之間無墊片無法調(diào)整軸承間隙。（2）右軸承內(nèi)圈左側(cè)套筒過高無法拆卸球軸承（3）與右軸承配合處的軸過長，軸缺少