機(jī)械設(shè)計(jì)練習(xí)題及參考答案

PAGEPAGE4機(jī)械設(shè)計(jì)練習(xí)題及參考答案一、填空題（共20分,每小題2分）1,輕載，轉(zhuǎn)速高并要求旋轉(zhuǎn)精度高的支承可采用（球）軸承。當(dāng)軸的跨度大，剛度低時(shí)可采用（調(diào)心）軸承。2，在平鍵聯(lián)接中，鍵的（側(cè)）面是工作面，剖面尺寸b×h是根據(jù)（軸徑）按標(biāo)準(zhǔn)選取。3，齒輪傳動(dòng)的失效形式是（點(diǎn)蝕），（折斷），（磨損），（膠合）。4，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向定位的方法有（軸肩），（套筒）。5，皮帶傳動(dòng)中，松邊應(yīng)布置在（上），鏈傳動(dòng)中松邊應(yīng)布置在（下）。6，滑動(dòng)軸承的常用材料中，（軸承合金）不能單獨(dú)制作軸瓦，只能貼附在軸瓦上作（軸承襯）。7，齒輪的失效形式中，點(diǎn)蝕是由（接觸）應(yīng)力引起的，折斷是由（彎曲）應(yīng)力引起的。8，角接觸球軸承在使用中應(yīng)（成對(duì)使用），（反向安裝）。9，一對(duì)相互嚙合傳動(dòng)的齒輪，其齒面接觸應(yīng)力σH1和σH2的大小關(guān)系是（相等），而齒根彎曲應(yīng)力σF1和σF1的大小關(guān)系是（不等）。10，皮帶傳動(dòng)不能保正精確傳動(dòng)比是因?yàn)槠У模◤椥曰瑒?dòng)），而鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比變化則是由于鏈條的（多邊形效應(yīng)）。二、選擇題（共15分,每小題1.5分）帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪圓周速度V1，從動(dòng)輪圓周速度V2，帶速度V，則___。（B）A，V1=V=V2B，V1>V>V2C，V1<V<V2D，V1<V=V2以打滑和疲勞斷裂為主要失效形式的傳動(dòng)為___。（B）A,齒輪B,皮帶C,蝸桿D，鏈閉式軟齒面齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是___。（C）A,按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)B,按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸疲勞強(qiáng)度校核C,按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核D，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核帶傳動(dòng)的緊邊拉力F1，松邊拉力F2，初拉力F0。則有效圓周為___。（D）A,F2+F0B,F1+F0C,F1+F2D,F1-F2齒輪彎曲強(qiáng)度不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致___。（B）A,齒面磨損B,輪齒折斷C,齒面膠合D,齒面點(diǎn)蝕蝸桿傳動(dòng)用于傳遞___之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。（D）A,平行軸B,相交軸C,垂直相交軸D,垂直不交軸滑動(dòng)軸承軸瓦上的油溝位置應(yīng)在___。（B）A,承載區(qū)B,非承載區(qū)C,軸瓦分型處D，任意位置一般的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力為___。（A）A,對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力B,脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力C,靜應(yīng)力D，不確定9，流體的粘度標(biāo)志著流體的___大小。（D）A,強(qiáng)度B,剛度C,油性D，內(nèi)摩擦阻力10，受預(yù)緊力F0和工作拉力F的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓總拉力F2_。（B）A,F0+B,F1+C,F0+F1D,F（F0螺栓預(yù)緊力F1剩余預(yù)緊力F2螺栓總拉力工作載荷）三、分析簡(jiǎn)答題（共30分,每小題10分）下圖中，Z1的旋向如圖。欲使中間軸的兩軸承受力盡量小，Z3的旋向應(yīng)是左旋還是右旋？（圖上標(biāo)出Z2，Z3的旋向）；并標(biāo)出齒輪Z2，Z3的受力方向。解：Z3的旋向是右旋（2分）；②Z2，Z3的旋向如圖示（2分）；③的受力方向如圖示（6分）下圖為一流體動(dòng)壓潤(rùn)滑向心滑動(dòng)軸承。標(biāo)出軸的轉(zhuǎn)向；b)畫出油膜壓力分布示意圖；由一維雷諾方程說明油膜承載機(jī)理解：軸的轉(zhuǎn)向如圖示（3分）；油膜壓力分布如圖示（3分）；承載機(jī)理分析(4分)：當(dāng)h>h0時(shí)，>0,p遞增；當(dāng)h<h0時(shí)，<0,p遞減；當(dāng)h=h0時(shí)，=0,p最大；即形成壓力油楔.或說明:兩相對(duì)滑動(dòng)面間必需形成收斂間隙,潤(rùn)滑油具有一定的粘度,存在相當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)速度v,則油楔產(chǎn)生壓力承載.圖示為緊螺栓連接的兩方案，分析回答哪個(gè)方案較為合理。解:①載荷P平移后,有中心位置作用力P和轉(zhuǎn)矩M=P*L,如圖示(2分);②在P作用下,螺栓受力F1;在M作用下,螺栓受力F2,如圖示(4分);③分析(4分)由螺栓受力圖可知方案①中螺栓受力最大,即F1+F2故方案②較方案①合理.四、計(jì)算題（共35分）一混合潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其軸瓦材料的[p]=15MPa,[v]=12m/s,[pv]=10MPam/s,已知該軸承所受徑向載荷為F=25000N，d=60mm,b/d=1,n=1500rpm,該軸承是否會(huì)失效？（10分）解:1.軸承平均壓力PP=Mpa(3分)2.PV值PV=Mpa(3分)3滑動(dòng)速度m/s(3分)因?yàn)镻V>[PV],所以該軸承會(huì)失效(1分).兩板用兩根普通螺栓聯(lián)接。已知FR=1800N，可靠性系數(shù)kf=1.2，接合面摩擦系數(shù)μs=0.1，螺栓許用拉應(yīng)力[σ]=100MPa。求dc?（10分）解:①螺栓所需預(yù)緊力為:(5分)②螺栓計(jì)算直徑:(5分)③螺栓所需dc為13.37mm.有一對(duì)圓錐滾子軸承如圖所示安裝。已知FA=500N，F(xiàn)r1=2000N，F(xiàn)r2=3000N。載荷平穩(wěn)，常溫工作，n=970r/min,求軸承壽命（15分）注：該軸承Cr=34KN,附加軸向力Fs=Fr/2Y,Y=1.6,沖擊載荷系數(shù)fd=1；設(shè)e=0.38；當(dāng)Fa/Fr＞e,X=0.4,Y=1.6；當(dāng)Fa/Fr≤e,X=1,Y=0解:附加軸向力如圖示,其大小為:Fs1=Fs2=(2分)求軸向力Fa1和Fa2(5分)∵FA+Fs2=500+937.5＞F=625軸系有向左“移動(dòng)”趨勢(shì);∴1端軸承“壓緊”Fa1=FA+Fs2=500+937.5=1437.5(N)2端軸承“放松”Fa2=Fs2=937.5求當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2