機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題及其答案

機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題及其答案

1.在一般工作條件下，齒面硬度H3W350的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失效形式為【

A.輪齒疲勞折斷B.齒面疲勞點(diǎn)蝕

C.齒面膠合D.齒面塑性變形

2帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于

A.包角。太小B.初拉力F。太小

C.緊邊與松邊拉力不等D.傳動(dòng)過載

3.在下列四種型號(hào)的滾動(dòng)軸承中，只能承受徑向載荷的是

A.6208B.N208C.3208D.5208

4下列四種螺紋中自鎖性能最好的是

A.粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋

C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋

5.在潤滑良好的條件下,為提高蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率，可采用的方法為

A.減小齒面滑動(dòng)速度uSB.減少蝸桿頭數(shù)Z\

C.增加蝸桿頭數(shù)Z1D.增大蝸桿直徑系數(shù)q

6.在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈簧指數(shù)C是指

A.彈簧外徑與簧絲直徑之比值

B.彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值

C.彈簧自由高度與簧絲直徑之比值

D.彈簧中徑與簧絲直徑之比值

7.普通平鍵接聯(lián)采用兩個(gè)鍵時(shí)，一般兩鍵間的布置角度為

【1

A.90°B.120°C.135°D.1800

8.V帶在減速傳動(dòng)過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在

【1

A.V帶離開大帶輪處B.V帶繞上大帶輪處

C.V帶離開小帶輪處D.V帶繞上小帶輪處

9.對(duì)于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時(shí)，螺栓所受的載荷是

[1

A.拉力B.扭矩

C.壓力D.拉力和扭矩

10.滾子鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù),這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【】

A.制造困難B.要使用較長的銷軸

C.不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力

二、1.軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受的軸為心軸，主要受的軸

為傳動(dòng)軸。

2.代號(hào)62203的滾動(dòng)軸承，為軸承，其內(nèi)徑為mm。

3.在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動(dòng)，往往使小齒輪齒寬也大齒輪齒寬b2；在計(jì)算

齒輪強(qiáng)度時(shí)，工作齒寬b應(yīng)取o

4.普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的；楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的。

5.為了便于互換及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用制，軸承外圈與

軸承座孔的配合采用制。

6.不隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為,隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為，具有周

期性的變應(yīng)力稱為O

7.按照平面圖形的形狀，螺紋分為、和等。

8.按照工作條件，齒輪傳動(dòng)可分為和兩種。

9.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，軟齒面閉式傳動(dòng)通常先按設(shè)計(jì)公式確定傳動(dòng)尺寸，

然后驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度。

10.直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪和軸做成一體，稱

為O

三、簡答題：本大題共6個(gè)小題，每題5分，共30分。把答案填在題中橫線上。

1.簡述螺紋聯(lián)接的基本類型主要有哪四種？

2.提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些?

3.閉式蝸桿傳動(dòng)的功率損耗主要包括哪三部分?

4.簡述帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)？

5.鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪些?

6.滾動(dòng)軸承的基本類型有哪些?

四、計(jì)算題：本大題只有一個(gè)小題，滿分14分

下圖表示兩平板用2個(gè)M20的普通螺栓聯(lián)接，承受橫向載荷F=6000N,若取接合面

間的摩擦系數(shù)/=0.2,可靠性系數(shù)Ks=1.2,螺栓材料的的許用應(yīng)力[o]=120N/mm2,螺栓

的小徑di=17.294mm。試校核螺栓的強(qiáng)度。

KfF

Fo>^~

finz0.2*1*2

1.3%_1.3*18000

=99.67N/mm2<120N/mm2

〃環(huán)/43.14*17.2942/4

核螺栓滿足強(qiáng)度要求

五、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：請用圓圈標(biāo)出錯(cuò)誤的位置，滿分16分

一、選擇題：｛第二套｝

1.齒輪傳動(dòng)中，輪齒的齒面疲勞點(diǎn)蝕，通常首先發(fā)生在【】

A.齒頂部分B.靠近節(jié)線的齒頂部分

C.齒根部分D.靠近節(jié)線的齒根部分

2.塑性材料制成的零件進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力為【】

A.%B.*C.%D.o

3.帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)【】

A.在張緊力足夠時(shí)可以避免

B.在傳遞功率較小時(shí)可以避免

C.在小帶輪包角足夠大時(shí)可以避免

D.是不可避免

4.齒輪傳動(dòng)中，通常開式傳動(dòng)的主要失效形式為【】

A.輪齒折斷B.齒面點(diǎn)蝕

C.齒面磨損D.齒面膠合

5.在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率，應(yīng)采用【】

A.大直徑系數(shù)的蝸桿B.單頭蝸桿

C.多頭蝸桿D.較多的蝸輪齒數(shù)

6.設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑山》辦“其主要目的是為了

[1

A.使傳動(dòng)的包角不致于過小

B.使帶的彎曲應(yīng)力不致于過大

C.增大帶輪間的摩擦力

D.便于帶輪的制造

7.在下列四種型號(hào)的滾動(dòng)軸承中，只能承受軸向載荷的是【】

A.6208B.N2208C.3208D.5208

8.對(duì)于相對(duì)滑動(dòng)速度較高（匕a6而s）的重要蝸桿傳動(dòng)，蝸輪材料應(yīng)選用【】

A.鑄錫青銅B.鑄鋁鐵青銅C.鑄鐵D.碳鋼

9.代號(hào)為1318的滾動(dòng)軸承，內(nèi)徑尺寸d為【】

A.90mmB.40mmC.19mmD.8mm

10.下列哪種螺紋主要用于聯(lián)接？【】

A.矩形螺紋B.梯形螺紋C.鋸齒形螺紋D.三角形螺紋

二、填空題1.軟齒面齒輪是指輪齒的齒面硬度HBS；在一般情況下，閉

式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是o

2.我國的標(biāo)準(zhǔn)分為、、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)。按照標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)施的強(qiáng)制程度，標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性和推薦性兩種。

3.按照螺旋線的旋向，螺紋分為和o

4.鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，主要分為、、楔鍵和切向鍵等。

5.開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損，固通常只進(jìn)行計(jì)算。

6.開始齒輪傳動(dòng)通常采用人工定期加油潤滑的方式；閉式齒輪傳動(dòng)通常采用

或的方式。

7.傳遞動(dòng)力用的鏈條，按結(jié)構(gòu)的不同主要有和兩種。

8.滾動(dòng)軸承一般是由、、和保持架組成。

9.按照承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動(dòng)軸承可分為—和o

10.彈簧的種類很多從外形類看有螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、蝶形彈簧、平面渦卷彈簧和

板彈簧等。

三、簡答題：本大題共6個(gè)小題，每題5分，共30分。把答案填在題中橫線上。

1.簡述輪齒的失效形式主要有哪五種？

2.簡述帶傳動(dòng)中，打滑、彈性滑動(dòng)的含義。

3.試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)6308的含義。

4.簡述聯(lián)軸器的分類及各自的特點(diǎn)。

5.常用的螺紋緊固件有哪些？

6.簡述鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。

四、計(jì)算題：本大題只有一個(gè)小題，滿分14分

下圖所示被聯(lián)接件用兩個(gè)普通緊螺栓聯(lián)接，已知被聯(lián)接件所承受的橫向外載

F=15000N,接合面之間的摩擦系數(shù)f=0.2,可靠性系數(shù)Ks=1.2,螺栓許用拉應(yīng)力

[o]=160MPao試求所需螺栓的最小直徑由。

，，.一?，,4，?一，......二Zb，........

111，////|，

?<\\\?\

〈/、//////l,

五、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：本大題只有一個(gè)小題，滿分12分

［第一套］選擇題：1一5：BCBDC6-10：DBDDD

一、填空題：

1.彎矩，轉(zhuǎn)矩

2.深溝球軸承，17

3.大于，大齒輪齒寬b2

4.兩側(cè)面，上下面

5.基孔，基軸

6.靜應(yīng)力，變應(yīng)力，循環(huán)變應(yīng)力

7.三角形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋

8.開式傳動(dòng)，閉式傳動(dòng)

9.齒面接觸強(qiáng)度

10.齒輪軸

二、簡答題：

1.螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。

2.降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；

改善螺紋牙間的載荷分布;

減小應(yīng)力集中；

避免或減小附加應(yīng)力。

3.閉式蝸桿傳動(dòng)的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損

耗和攪動(dòng)箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。

4.適于中心矩較大的場合；.........1分

帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；.........1分

過載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；.......2

分

結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉.........1分

5.鏈板疲勞破壞；.........1分

滾子套筒的沖擊疲勞破壞；.........1分

銷軸與套筒的膠合；.........1分

鏈條較鏈磨損；.........1分

過載拉斷。.........1分

6.調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角

接觸球軸承、推力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。.........0.5分

四、計(jì)算題

L1,2*6000

F>--=------=18000N

Qfmz0.2*1*2

1.3/_1.3*18000

=99.67N/mm2<120N/mm2

乃42/4-3.14*17.2942/4

核螺栓滿足強(qiáng)度要求

五、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：共八處錯(cuò)誤

一、選擇題:~1—5：DDDCC6-10：BB/WI

二、填空題:

1.W350,點(diǎn)蝕

2.國家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3.左旋螺紋，右旋螺紋

4.平鍵，半圓鍵

5.彎曲強(qiáng)度

6.浸油潤滑，噴油潤滑

7.滾子鏈，齒形鏈

8.外圈，內(nèi)圈，滾動(dòng)體

9.向心軸承，推力軸承

10.螺旋彈簧，環(huán)形彈簧

三、簡答題：

1.輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形......各1分

2.若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的

相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。.......2分

這種由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。.......2分

打滑應(yīng)當(dāng)避免，彈性滑動(dòng)不可避免。.......1分

3.6—深溝球軸承.......1分

3一中系列.......1分

08—內(nèi)徑d=40mm.......1分

公差等級(jí)為0級(jí).......1分

游隙組為0組.......1分

4.聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。......1分

剛性聯(lián)軸器又分為固定式和可移式。.......1分

固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。.......1分

可移式剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。.......1分

彈性聯(lián)軸器包含彈性元件，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，并具有吸收振動(dòng)和緩和沖擊的能

力。.......1分

5.常用的螺紋緊固件品種很多，包括螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。

6.與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；......1分

需要的張緊力小，作用在軸上的壓力也小，結(jié)構(gòu)緊湊；.......1分

能在溫度較高、有油污

五、普通緊螺栓聯(lián)接計(jì)算題（10分）

等惡劣環(huán)境條件下工

卜圖所示被聯(lián)接件用兩個(gè)普通緊螺栓聯(lián)接，已知被聯(lián)接件所承受的橫向

外我荷F=15000N,接合面之間的摩擦因數(shù)戶0.2,可靠性系數(shù)&=1.2,螺栓作；.......1分

許用拉應(yīng)力[cr]=160Mpa。試求所需螺栓的最小直徑小。

安裝精度要求較

低；.......1分

中心矩較大時(shí)其傳動(dòng)

結(jié)構(gòu)簡單。.......1

分

解：每個(gè)螺栓的預(yù)緊力為:

1.2x15000

=22500N

fam0.2x2x2

＞，4xl.3尸4x1.3x22500

rfl

而I乃x160

五、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：共八處錯(cuò)誤

設(shè)計(jì)改錯(cuò)題：

一、結(jié)構(gòu)題（本題10分）

下圖為斜齒輪、軸、軸承

軸承用脂潤滑，指出

的錯(cuò)誤。要求：

1.在圖中用序

注設(shè)計(jì)錯(cuò)誤處；

2.在圖下方的空白處標(biāo)注序號(hào)，按序號(hào)列出錯(cuò)誤，并提出修改建議;

3.不必在圖中直接改正。

解：左起（每錯(cuò)1分，得10分為止）

1.未畫機(jī)箱；增畫

2.軸肩高于軸承內(nèi)圈；降低軸肩

3.無擋油環(huán)；加擋油環(huán)

4.兩鍵未開在同一軸線上；兩鍵同軸線

5.齒輪與軸段同寬；軸段減小

6.套筒高于軸承內(nèi)圈；降低套筒高度

7.長軸段未加工階梯；設(shè)計(jì)階梯軸

8.軸承端蓋直接與軸接觸；留出間隙

9.為設(shè)置密封；設(shè)計(jì)密封

10.聯(lián)軸器與軸承端蓋直接接觸；設(shè)計(jì)階梯，分離聯(lián)軸器與軸承端蓋

11.聯(lián)軸器未用階梯軸進(jìn)行軸向定位；設(shè)計(jì)階梯

12.端部擋圈未壓緊。壓緊

二、結(jié)構(gòu)題（10分）

下圖為斜齒輪、軸、軸承組合結(jié)構(gòu)圖。齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑，指出該結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)的錯(cuò)誤。要求：

1.在圖中用序號(hào)標(biāo)注設(shè)計(jì)錯(cuò)誤處；

2.按序號(hào)列出錯(cuò)誤，并用文字提出改正建議；

3.不必在圖中改正。

1、左、右兩邊軸承端蓋均無調(diào)整墊片

2、左邊軸承內(nèi)圈固定錯(cuò)誤，軸肩高過內(nèi)圈高度

3、鍵過長

4、齒輪輪轂的長度要長過與其配合的軸段的長度1—2mm

5、套筒高度高過右邊軸承內(nèi)圈的高度

6、右邊軸承端蓋與軸要留有間歇

7、右邊軸承端蓋與軸間要有密封圈

8、和右端軸承相配合的軸端作成階梯軸，便于裝拆

9、兩端的軸承要設(shè)有擋油環(huán)

10、聯(lián)軸器沒有周向定位。

三、指出錯(cuò)誤畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。（10分）

［解］

①固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。

②軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。

③軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上，也拆不下來。

④軸承安裝方向不對(duì)。

⑤軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。

⑥與輪轂相配的軸段長度應(yīng)小于輪轂長。

⑦軸承內(nèi)圈拆不下來。

題七圖第七題

1.無墊片，無法調(diào)整軸承的游系

2.軸肩過高，無法拆卸軸承

3.齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑，但無擋油盤

4.軸套長度應(yīng)小于輪轂的長度

5.同一根軸上的兩個(gè)鍵槽應(yīng)布置在同一母線上。

6.套筒頂不住齒輪（過定位）

7.套筒應(yīng)低于軸承外圈

8.軸承端蓋與相應(yīng)軸段處應(yīng)有密封件，且與軸間不應(yīng)接觸，應(yīng)有間隙。

9.連軸器無軸向固點(diǎn)，且與端蓋間隙太小，易接觸

10.鍵頂部與輪轂糟間應(yīng)有間隙。

五、請將圖15.3中軸系結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤及不合理處，用序號(hào)標(biāo)出，并按序號(hào)簡要說明原因。

圖15.3

解：其錯(cuò)誤如下：

（1）軸的右端面應(yīng)縮進(jìn)帶輪右端面12〃制且應(yīng)有軸端擋圈固定帶輪；

（2）帶輪與軸間應(yīng)有鍵聯(lián)接；

（3）帶輪左端面靠軸肩定位，下一段軸徑加大；

（4）帶輪兩個(gè)槽中間沒有線；

（5）取消套筒（若保留套筒對(duì)帶輪的定位也可，那么套筒應(yīng)穿過透蓋頂?shù)捷S承內(nèi)圈右

端面）;

（6）透蓋與軸之間應(yīng)有間隙，且還應(yīng)有密封氈圈；

（7）應(yīng)改為喇叭口斜線，用角接觸球軸承；

（8）與輪轂配合段軸徑應(yīng)比輪轂長12m，n;

（9）輪轂與軸之間應(yīng)有鍵聯(lián)接；

（10）兩個(gè)軸承端蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；

（11）箱體上端蓋接觸之外的外表面應(yīng)低一些；

（12）軸承端蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角。

軸系結(jié)構(gòu)改正如圖15.4軸線上

6.圖中為用一對(duì)角接觸球軸承支承的軸系部件，軸承外圈窄邊相對(duì)安裝。試按示例①所示

找出其他錯(cuò)誤（不少于7處）。

（注：不考慮軸承潤滑、倒角和圓角）

答38圖

①一缺少調(diào)整墊片；②一未表示出加工面與未加工面

③一缺軸端定位；④一缺少Q(mào)；

⑤一不能以■鱉為定位面；⑥一端曾孔徑與觸徑間尢間原；

⑦一?需封件；長■軸承內(nèi)?定位超高；

⑨一齒輪泊向定位不可靠；⑩一缺少?；

?一齒輪沒有軸向定位將準(zhǔn)；而缺少?；

。一齒輪觸向定位不可靠,?一軸承內(nèi)?定位超高,

【部分參帝】

每找對(duì)1處蛤I分，找對(duì)7處及以上給7分.

7、此軸系有以下四方面的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu):

1.轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件接觸①軸與端蓋②套筒與軸承外圈2.軸上零件未定位、固定

③套筒頂不住齒輪④聯(lián)軸器未定位⑤聯(lián)軸器周向及軸向皆未固定。⑥卡圈無用。

3.工藝不合理⑦精加面過長，且裝拆軸承不便。⑧聯(lián)軸器孔未打通。⑨箱體端面加工

面與非加工面沒有分開。⑩臺(tái)肩過高，無法拆卸軸承。01）鍵過長，套筒無法裝入。?無

墊片，無法調(diào)整軸承游隙。

①聯(lián)軸器上應(yīng)為通孔②聯(lián)軸器無軸向定位③鍵槽位置錯(cuò)誤④動(dòng)靜件之間應(yīng)有間

隙

⑤軸承蓋處應(yīng)設(shè)密封裝置⑥應(yīng)有調(diào)整墊片⑦軸承內(nèi)圈定位過高

⑧與輪轂相配的軸段長度應(yīng)短于輪轂長度⑨軸段過長，不利于軸承安裝，應(yīng)設(shè)計(jì)為階

梯軸

⑩軸承內(nèi)圈無定位

分析計(jì)算題：

一、一對(duì)角接觸球軸承反安裝（寬邊相對(duì)安裝）。已知：徑向力Ei=6750N,F,.n=5700N,

外部軸向力入=3000N,方向如圖所示，試求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷4、P?，并判斷哪個(gè)軸

承壽命短些。注：內(nèi)部軸向力A=0.7E，e=0.68,X=0.41、7=0.870（本題10分）

in

奮一F、

<-隹

13L1印IIF,ii

14.題七圖

解：（1）先計(jì)算軸承1、2的軸向力乙I、Fan（參見圖18-6b）

Fs,=0.7F〃=0.7x6750=4725N

Fsll=0JFrll=0.7x5700=3990N

因?yàn)?/p>

Fsl+%=4725+3000=7725N>Fsll=3990N

所以

%=F[=4725N

而

F“H=F?+F,\=7725N

（2）計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷

城==0.7>0.68

FrI6750

故徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為

P,=0.41x6750+0.87x4725=6878.25N

P?=0.41x5700+0.87x7725=9057.75N

因?yàn)?，?〈A所以軸承n壽命短些。

解畢。

二、一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示，已知容器內(nèi)徑D=250mm,內(nèi)裝具有一定壓強(qiáng)的液

體，沿凸緣圓周均勻分布12個(gè)M16(4=13.835mm)的普通螺栓，螺栓材料的許用拉應(yīng)

力㈤=180MP”，螺栓的相對(duì)剛度3/6+%)=0.5,按緊密性要求,剩余預(yù)緊力耳=1.83尸,

F為螺栓的軸向工作載荷。試計(jì)算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強(qiáng)p?1ax及每個(gè)

螺栓連接所需的預(yù)緊力F。。

1、計(jì)算每個(gè)螺栓允許的最大總拉力：

一㈤*

.2分

2一4x1.3

=20815%..1分

2、計(jì)算容器內(nèi)液體最大壓強(qiáng)

E=E+b=2.8尸...........1分

20815

=7434N.........1分

2.8

KD~/4

1分

Pa=182MB.............1分

2分

=(20815-0.5x7434)=17098N.........1分

三、下圖所示為一對(duì)角接觸球軸承支承的軸系，軸承正安裝(面對(duì)面)，已知兩個(gè)軸承的

徑向載荷分別為。=2000N,FK2=4000N,軸上作用的軸向外加載荷吊=1000N,軸承內(nèi)部

附加軸向力工的計(jì)算為吊=0.7及，當(dāng)軸承的軸向載荷與徑向載荷之比%>e時(shí)，X=

0.41,Y=0.87,當(dāng)%We,X=l,Y=0,e=0.68,載荷系數(shù)。=1.0,試計(jì)算：

(1)兩個(gè)軸承的軸向載荷FAI、Fg

(2)兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P、P2O

FS]=0.7FRI=0.7X2000=1400^..........................1分

解：(1)FS2=QJFR2=0.7x4000=2800^..........................1分

Fsi+Fx=1400+1000=2400<.......................1分

軸承1為壓緊端，軸承2為放松端1分

f\,=2800-1000=1800N

2分

FA2=FS2=2S00N

=竺竺=0.9>e=0.68,X|=0.41,工=0.87..........................1分

/FR\20001)

4=/p(X島+仁|)=2000x0.41+0.87xl800=2386N1分

⑵

工/Z§22o,7>=0.68,X,=0.41,K=0.87..........

==e.1分

/FR2400022

P2=fF(X2FR2+Y2FA2)=4000x0.41+0.87x2800=40767V.............1分

四、某軸用一對(duì)同型號(hào)角接觸球軸承支承，受力情況如圖所示。已知：內(nèi)部軸向力&=

0.68/,e=0.68。當(dāng)時(shí)，X=l,Y=0；當(dāng)》>e時(shí)，X=0.41,Y=0.87o問哪個(gè)

FRFR

軸承的壽命低？

解：(1)Fs[=0.68Ffil=0.68x4000=2720(N)-------------------------------1.5分

FS2=0.68FR2=0.68x2500=1700(N)-------------------------------1.5分

(2)62+工=1700+900=2600(N)<Fsi=2720(N)

故時(shí)=工?=2720(N)-------------------------------------------------------3分

玲一工=2720-900=1820(N)>Fi2=1700(N)

故&2=吊-工=1820(N)---------------------------------------------3分

以L=2ZZ2=0.68=e,則X=l,Y=0o

FRI4000

貝I」耳|+X"J=%x(lx4000+0x2720)=4000,。(N)

3分

屋=照=0.728>6,貝ljX=0.41,Y=0.87o

FR22500

則42=/戶。2弓2+打入2)=/尸義(0.4以2500+0.87*1820)

=3500〃(N)3分

由于FP1>FP2,故軸承1的壽命短。

五、如圖所示的螺栓組聯(lián)接，已知外載荷尸=5KN,

各有關(guān)幾何尺寸如圖所示。試計(jì)算受力最大螺栓所

受的橫向工作載荷兄max。

解：（1）將F向螺栓組形心平移，同時(shí)得轉(zhuǎn)矩T。

T=500XF=5X105X500=2.5X106

（N）--------------4分

在F作用下，各螺栓所受橫向力為F產(chǎn)臺(tái)及35。（N）-―3分

在T作用下，各螺栓所受橫向力也相等，為

Y大募券「243（N）--------------------4分

顯然，1、2兩螺栓所受的橫向力最大，為

工max=正：+FZF’FcCosa

=V12502+5524.32-2xl250x5524.3xcosl350

=6469(N)4分

螺紋連接計(jì)算題

13.2起重卷筒與大齒輪間用雙頭螺柱連接，起重鋼索拉力FQ=50KN,卷簡直徑D=400

mm,8個(gè)螺柱均勻分布在直徑D（）=500mm的圓、相上「?巽j院能等纏貝4r.同&藪糠面摩

擦因子片0.12,可靠度系數(shù)冊=1.2。試確定雙文,巡餐

13.2解:

1.確定螺栓所需的預(yù)緊力

F_kfFQD/2_kfFQD1.2x50x400

°fzrfzDJl/消。0.12x8x500

2.確定螺栓的許用應(yīng)力

2

由表13.5(P347)得：喂=240N/mm

由表13.7(P348)得：S=2(不控制預(yù)緊力，靜載、碳鋼、M16-M30)

r^l_^2=120TV/mm2

S2

3.確定螺栓直徑

5.2F?5.2x50000

4>—26.26mm

7i\(y萬X120

由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得：取M30的螺栓，其d]=27.835"2相，p=2mm。

13.3圖示氣缸蓋連接中，已知?dú)飧變?nèi)壓力p在。?2Mpa之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500

mm,螺栓分布在直徑Do=650mm的圓周上，為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊力FQ'=

1.8F0o試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。

普通螺栓，軸向載荷

13.3解：一、計(jì)算螺栓受力

取螺栓組個(gè)數(shù)為20個(gè)。

1.汽缸蓋所受合力FQ：

二貯①=兀乂50()2義2=392699.08N

Q44

圖13.37題13.3圖

2.單個(gè)螺栓所受最大工作載荷Fmax

FQ392699.08

/max=*=------------=19634.95N

Z20

F

3.剩余預(yù)緊力F。'：°'1.81.819634■9535342?92

4.螺栓所受最大拉力F,

F￡=Fmax+Fo'=19634.95+35342.92=54977.87N

5.相對(duì)剛度系數(shù)

———=0.3

由表13.9(P351)得:G+G

6.預(yù)緊力Fo

穌=%+G%=35342.92+0.3x19634.95=41233.41N

G+G

機(jī)電專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1.滾動(dòng)軸承由哪些零件組成？各零件起何作用？

滾動(dòng)軸承的組成：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體、保持架

內(nèi)圈：支撐軸

外圈：支撐零件或軸系

滾動(dòng)體：滑動(dòng)滾動(dòng)

保持架：將滾動(dòng)體分開

2.滾動(dòng)軸承基本代號(hào)代表什么含義？代號(hào):61210的含義是什么？

3.滾動(dòng)軸承的失效形式有哪些？

疲勞點(diǎn)蝕塑性變形磨損膠合軸承元件破裂

4.何謂滾動(dòng)軸承的壽命？

軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展跡象之前的工作小時(shí)數(shù)稱為

5.何謂滾動(dòng)軸承的可靠度？

一組相同軸承能達(dá)到或超過規(guī)定壽命的百分比.

6.何謂滾動(dòng)軸承的基本額定壽命？

基本額定壽命：一組同一型號(hào)軸承，在同一運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其可靠度R為90%時(shí)，能達(dá)到

或超過的壽命L(Lh)

7.何謂滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷？

定義：當(dāng)一套軸承運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一百萬(106)轉(zhuǎn)時(shí)，軸

承所能承受的載荷C。.

8.何謂滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷？

含義：當(dāng)量動(dòng)載荷是一種考慮徑向載荷與軸向載荷雙重影響，經(jīng)換算后的假想載荷。

9.滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算

10.滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈的配合的一般原則是什么？

內(nèi)圈：基孔制外圈：基軸制

第10章聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器

1.聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器的作用是什么？

聯(lián)軸器

作用：主要用于將兩根軸連接在一起，使它們一起旋

轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩，也可用作安全裝置。

離合器

作用：在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，使兩軸隨時(shí)接合或分離；用來操縱機(jī)器傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行

變速或換向；

制動(dòng)器

作用：降低機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度或停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。

2.聯(lián)軸器、離合器的異同？

第11章軸

1.軸的作用如何？

功用：用來支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、鏈輪、凸輪等。

2.軸的類型有哪些？承受載荷有何區(qū)別？

轉(zhuǎn)軸：既傳遞轉(zhuǎn)矩（T）、又承受彎矩（M）如：減速器中的軸八

傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩，汽車下的傳動(dòng)軸、

心軸：只承受彎矩

6.為什么直軸要設(shè)計(jì)成階梯狀？

按軸所受的扭矩估算軸徑，作為軸的最小軸徑dmino

有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。

安裝標(biāo)準(zhǔn)件的軸徑，應(yīng)滿足裝配尺寸要求。

有配合要求的零件要便于裝拆

8.用什么方法可實(shí)現(xiàn)軸上零件的準(zhǔn)確定位？

定位方法：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、軸承端蓋

9.用什么方法可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向與周向固定？

零件的軸向定位由軸肩或套筒來實(shí)現(xiàn)。

軸向固定由軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈來實(shí)現(xiàn)。

周向固定大多采用鍵、花鍵、或過盈配合等聯(lián)接形式來實(shí)現(xiàn)。

10.軸端零件可用什么方法固定？

裝在軸端上的零件往往采用軸端擋圈固定

11.軸肩尺寸與軸上零件的倒角與圓角參數(shù)有何關(guān)系？

r<Cl或r<R

12.軸向力較小時(shí)一，常用哪些方式固定軸上零件？

軸向力較小時(shí)，可采彈性擋圈或緊定螺釘來實(shí)現(xiàn)。

13.零件的周向固定可采用哪些方式來實(shí)現(xiàn)？

周向固定大多采用鍵、花鍵、或過盈配合等聯(lián)接形式來實(shí)現(xiàn)。

第12章軸轂連接

普通平鍵的工作原理、類型、尺寸的選擇

第13章聯(lián)接

1.螺紋聯(lián)接的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。

螺栓連接，螺釘連接，雙頭螺柱連接,緊定螺釘連接

2.螺紋的防松。

防松——防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.利用附加摩擦力防松2.采用專門防松元件防松3.其它方法防松

3.螺紋聯(lián)接的計(jì)算

章節(jié)重點(diǎn)

第四章帶傳動(dòng)帶繞過主動(dòng)輪時(shí)，將逐漸縮短并沿輪面滑

1.帶傳動(dòng)的工作原理？動(dòng)，使帶速落后于輪速。

安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉帶經(jīng)過從動(dòng)輪時(shí)，將逐漸被拉長并沿輪面

力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)滑動(dòng)，使帶速超前于輪速。

動(dòng)時(shí)，依靠摩擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起同向回6.為什么要限制帶輪的最小直徑？

轉(zhuǎn)。彎曲應(yīng)力與帶輪直徑成反比，為了避免彎

2.帶傳動(dòng)為什么要定期張緊？有哪些張緊曲應(yīng)力過大，帶輪直徑不得小于最小值。

方法？7.對(duì)小帶輪的包角有何限制？可采取哪些

(1)根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理，帶必須在預(yù)張緊后措施可增大包角？

才能正常工作；一般應(yīng)使a12120。，否則可加大中心距或

運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會(huì)松弛，為了保證帶增加張緊輪。

傳動(dòng)的能力，必須重新張緊，才能正常工包角at總摩擦力FftFeef,對(duì)

作。傳動(dòng)有利。

.調(diào)整中心距8、記住公式:4.1；4.2；4.3；4.12；4.13；

.采用張緊輪4.18；