2011年机械设计试题及答案 =0.08~0.10,经计算该螺纹副自锁性要求。 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40,相应的V a.大于40b.小于40 Fmax就越大。 轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小 高速重载齿轮传动易发生;轮齿的塑性变形常发生在 下列齿轮参数中,对齿形系数YF没有影响的是 按国家标准GB/292-93规定,型号7212 C/DB 轴承的类型为为α 姓名:失效 形式是 对于高速轴承, 10.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成,其失效形式主要是,主要 发生在上。 二、问答题(24分,每小题4 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么?改善齿向载荷分布不均匀状况的 措施有哪些? 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同,轴分为那几种类型?并分别举例说明。 4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 三、分析计算题(29分,第一小题19 分,第二小题10 1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆 传动的模数 =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿 z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度 v=40m/min,最大载重量 W为4kN,工况系数KA 按1.0 计,试分析、计算提升重物时的下列问题: 1)该装置以40m/min 的速度匀速升起重物 1m 时,蜗杆应转多少转?并在图 中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。(5 3)若重物W=4kN,传动装置总的传动效率为η=0.5,试计算出电机的输出转 矩Tm应是多少?(2 若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209 支撑形式,L=100mm,蜗杆 传动效率η1 0.7,卷筒、联轴器(连接蜗轮轴与卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为η2 23800N,其内部轴向力S=0.4Fr,径向载荷系数X 和轴向载荷系 分别为0.44和1.36,fT=1.0,fP=1.5,试计算轴承II 的寿命Lh 为多少小时? (10 所示为一托架,20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个 螺栓将托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为 0.3,螺栓组连接采用普通 螺栓连接形式,假设被连接件都不会被压溃、也不滑移,试计算: 2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′要保证6956N,计算该螺栓所 需预紧力F′ 、所受的总拉力F0。(3 1.试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法,并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图;画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周 向固定的结构图(要求齿轮也要画出来)。(12 为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构,请将未画出的其余部分补全,成为完整的结构。(5 有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台,输入轴与小齿轮采用普通平键连接,轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径 d=40mm,该轴段长度 l=58mm,键槽长 L=50mm, 小齿轮轮毂键槽深 t1=3.3mm。为得到比现有减速器更大的减速比,现在需要重 新设计、更换该减速器的齿轮。已知重新设计得到的齿轮模数 m=3.0mm, 轮齿顶圆直径da1=69mm, 齿根圆直径 df1=55.5mm,齿宽 b1=60mm,如果采用 该小齿轮,试根据上述数据进行分析:该减速器的输入轴是否具有可以继续使用 的可能性?(3 1.当动压润滑条件不具备,且边界膜遭破坏时,就会出现 边界摩擦和干摩擦同时存在的现象,这种摩擦状态 称为混合摩擦。 一公称直径为d=16mm 的螺纹副,螺纹头数 n=2,螺距 p=4mm, f=0.08~0.10,经计算该螺纹副 a.满足 b.不满足 导向平键连接的主要失效形式是,设计时通过限制半圆键的缺点 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40,相应的V 动带所能传递的最大有效圆周力Fmax 带在小带轮 带与带轮间的摩擦系数 因素有关,它们的值越大,Fmax 就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力 下的承载能力 时,带在带轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下,打 齿轮传动的五种主要失效形式中,最严重、必须避免的失效形式是轮齿折 断;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点 蚀;高速重载齿轮传 动易发生热胶合;轮齿的塑性变形常发生在 下列齿轮参数中,对齿形系数YF 没有影响的是。 按国家标准GB/292-93 规定,型号 7212 C/DB 轴承的类型为承,宽度类型 为,精度等级为公称接触角α 或摆动的轴承,主要失效形式是局部塑性变形 对于高速轴承,发热 以至胶合 是其主要失效形式。 10.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成, 其失效形式主要是合和 磨损 ,主要发生在。 二、问答题(24分,每小题4 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么?改善齿向载荷分布不均匀状况 措施:(答出以下7点中3 点以下者1 分,答出3 点以上者2 (1)软齿面闭式齿轮传动:通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度。 (2)硬齿面式齿轮传动:通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。 (4)开式齿轮传动:目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计,并考虑磨损的影响将模数适当增大(加大10~15%)。 的轴——传动轴,只传递运动和转矩不起支撑作用,如汽车后轮传 (3)既受弯矩又受转矩的轴——转轴,既起支撑又起传运动和转矩作用,如减速器 4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 当量静载荷是一个假想载荷,其作用方向与基本额定静负荷相同,而在当量静载荷作用下,轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作 用下的塑性变形总量相同。(4 评分标准:以下6点中,答出1~2 三、分析计算题(29分,第一小题19 分,第二小题10 1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆 传动的模数 =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿 z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度 v=40m/min,最大载重量 W为4kN,工况系数KA 按1.0 计,试分析、计算提升重物时的下列问题: 1)该装置以40m/min 的速度匀速升起重物 1m 时,蜗杆应转多少转?并在图 中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。(5 3)若重物W=4kN,传动装置总的传动效率为η=0.5,试计算出电机的输出转 矩Tm应是多少?(2 4)若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209 支撑形式,L=100mm, 蜗杆传动效率η1 0.7,卷筒、联轴器(连接蜗轮轴与卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为η2 23800N,其内部轴向 S=0.4Fr,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y 分别为0.44 和1.36,fT=1.0,fP=1.5, 试计算轴承II 的寿命Lh 为多少小时?(10 蜗杆转向(1分)、蜗轮轮齿旋向(1 分)、蜗轮蜗杆受力分析方向如图所示(2 2)写出公式得1分,结论正确得1 3)写出公式得1.5分,结论正确得0.5 4)公式、步骤都正确得9分(其中:轴承寿命计算公式占5 分),计算结果正 所示为一托架,20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个螺栓将 托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为 0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连 接形式,假设被连接件都不会被压溃,试计算: 至少应大于多少?(接合面的抗弯剖面模量W=12.71106mm3)(7 2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F要保证6956N, 计算该螺栓 所需预紧力F (1)、螺栓组联接受力分析:将托架受力情况分 解成下图所示的受轴向载荷Q和受倾覆力矩M的两 1.试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法,并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图;画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周 向固定的结构图(要求齿轮也要画出来)。(12 评分标准:轴向固定:五种方法每种方法各0.5分,每画对一种结构1 轮(2.5分)在轴端实现周向固定(普通平键)(1 分)和轴向固定(轴肩和轴端 挡板)(1 分)4.5 为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构,请将未画出的其余部分补全,成为完整的结构。(5