1机械设计复习题.docx
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1机械设计复习题
一.选择题
1.与齿轮传动相比,链传动的优点是。
A.传动效率高B.工作平稳,无噪声
C.承载能力大D.能传递的中心距大
2.按齿面接触疲劳强度设计直齿轮传动时,应将[σ]H1,或[σ]H2中()数值代如设计式中进行计算。
A.任何一个B.较大C.较小D.两者平均
3.工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为。
A.心轴 B.转轴 C.传动轴 D.曲轴
4.下列四种轴承中必须成对使用。
A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承
5.在同一轴段上,若采用两个平键时,一般设在的位置。
A.同一母线B.相隔90°C.相隔120°D.相隔180°
6.蜗杆传动的总效率,主要取决于时的效率。
A.轴承摩擦损耗B.啮合摩擦损耗C.加装风扇损耗D.溅油损耗
7.联轴器与离合器的主要作用是。
A.缓冲、减振 B.传递运动和转矩
C.防止机器发生过载 D.补偿两轴的不同心或热膨胀
8.用于联接的螺纹牙型为三角形,这是因为三角形螺纹。
A.牙根强度高,自锁性能好 B.传动效率高
C.防振性能好 D.自锁性能差
9.下列斜齿圆柱齿轮的螺旋角中,值是实际可行的。
A.β=2°~8°B.β=8°~20°C.β=20°~40°D.β=40°~60°
10.下列型号V带中,哪种具有最大横截面积。
A.Y型B.C型C.A型D.E型
11、键的剖面尺寸b×h通常是根据( )从标准中选取。
A.传递的转矩 B.传递的功率 C.轮毅的长度 D.轴的直径
12、滚子链的链片制成8字形,主要是为了( )。
A.提高强度B.减轻重量C.节省材料D.加工方便
13、将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小( )。
A.载荷沿接触线分布不均匀B.动载荷C.冲击D.齿间载荷分配不均
14、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按()啮合时的情况进行计算的。
A.单对齿啮合的最高点B.齿顶C.节点D.啮合的极限点
15、蜗杆传动的中间平面是指()。
A.垂于蜗杆轴线的平面B.通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线
C.蜗杆轴线和蜗轮副连心线所在的平面D.垂直于蜗轮轴线的平面
16、流体的粘度是指流体的()。
A.强度B.刚度C.流动阻力D.油性
17、链条的节数宜采用()。
A.奇数 B.偶数 C.5的倍数 D.10的倍数
18、45号钢经调质处理,在常温下工作的轴,当计算表明其刚度不够时,应采取的正确措施是()。
A.改用合金钢B.改变表面粗糙度C.增大轴的直径D.提高轴的表面硬度
19、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴承是()。
A.N307/P4B.6207/P2C.30207D.51307/P6
20、下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是()。
A.刚性联轴器B.十字滑块联轴器C.齿式联轴器D.弹性柱销联轴器
21、在设计闭式硬齿面传动中,当直径一定时,应取较少的齿数,使模数增大以()。
A.提高齿面接触强度 B.提高轮齿的抗弯曲疲劳强度
C.减少加工切削量,提高生产率 D.提高抗塑性变形能力
22、温度升高时,润滑油的粘度( )。
A.随之升高 B.保持不变 C.随之降低 D.可能升高也可能降低
23、与带传动相比,链传动的优点是( )。
A.工作平稳,无噪声 B.寿命长 C.制造费用低 D.能保持准确的瞬时传动比
24、普通螺纹中同一公称直径按()分为粗牙螺纹和细牙螺纹。
A.升角的大小B.旋向C.牙型角的大小D.螺距的大小
25、选取V带型号,主要取决于()。
A.带传递的功率和小带轮转速 B.带的线速度 C.带的紧边拉力 D.带有松边拉力
26、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按()啮合时的情况进行计算的。
A.单对齿啮合的最高点B.齿顶C.啮合的极限点D.节点
27、在普通圆柱蜗杆中只有()的轴向压力角为标准值(20︒)。
A.阿基米德蜗杆B.法向直廓蜗杆C.渐开线蜗杆D.锥面包络蜗杆
28、45号钢经调质处理,在常温下工作的轴,当计算表明其刚度不够时,应采取的正确措施是()。
A.改用合金钢B.改变表面粗糙度C.增大轴的直径D.提高轴的表面硬度
29、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴承是()。
A.N307/P4B.6207/P2C.30207D.51307/P6
30、下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器()。
A.刚性联轴器B.十字滑块联轴器C.齿式联轴器D.弹性柱销联轴器
二、填空题
1、阿基米德蜗杆正确啮合的条件是、、。
2、斜齿圆柱齿轮螺旋角β的常用范围是__________________。
如果β太小,则________________;β太大,则___________________。
3、非液体润滑轴承应进行_________________________、_____________________和____________的计算。
4、型号为7315AC/P5的滚动轴承,类型是轴承,内径为mm,公差等级为级,接触角为
5、用于联接的螺纹是,原因是______。
6、带传动中,带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用,最大应力发生在________________。
7、一对圆柱齿轮传动,小齿轮分度圆直径d1=50mm、齿宽b1=55mm,大齿轮分度圆直径d2=90mm、齿宽b2=50mm,则齿宽系数ψd=
8、蜗杆传动发热计算的目的是防止而产生失效。
9、对于高速重载的滚子链传动,应选用节距的排链;对于低速重载的滚子链传动,应选用节距的链传动。
10、圆锥滚子轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的。
11、工作中只承受弯矩而不承受转矩的轴叫,既承受弯矩又承受转矩的轴叫。
12、斜齿圆柱齿轮螺旋角β的常用范围是。
如果β太小,则;β太大,则。
13、不完全液体润滑滑动轴承应进行、和的计算。
14、已知某V带传动所传递的功率P=5.5kW,带速v=8.8m/s,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=1.5F2。
则其有效圆周力Fe为N,紧边拉力为N,松边拉力为N。
15、型号为7315AC/P5的滚动轴承,类型是,内径为mm,公差等级为级,接触角为。
16、选取V带型号,主要取决于和。
17、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接,螺栓和被联接件的刚度分别为Cb和Cm,其预紧力为F0,则螺栓的总拉力F2为。
18、斜齿圆柱齿轮的螺旋角推荐范围是。
19、联轴器型号是根据计算转矩、转速和从标准中选取的。
20、滚动轴承是由、、和保持架等组成。
21、普通平键的截面尺寸b×h应根据轴的由标准中选定,长度L可根据的长度由标准中选定。
22、转轴的估算直径是按初定的。
其结构确定后,轴的直径还须按进行效核。
23、螺纹按照用途不同,一般可分为和两大类。
24、对于闭式硬齿面和开式齿轮传动,应按强度设计。
25、凸缘联轴器适合连接性好的轴。
26、对齿面硬度HB<350的闭式钢齿轮传动,主要的失效形式是。
27、由于带的而引起的带与带轮间的局部滑动称为。
28、设计不完全液体润滑径向滑动轴承时,应当验算的参数有、、。
29、支承滑轮的轴是轴,车床主轴是轴。
30、链传动的节数常是数,齿数常是数。
三、分析题
1、如图所示两级圆柱齿轮减速器的可能两种布置方案中,哪一种方案更合理?
2、如图所示为带传动简图。
轮1为主动轮。
试问:
(1)带传动的主要失效形式有哪些?
带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?
这种滑动是否可以避免?
(2)带传动工作时,带处于图中哪一点应力最大?
最大应力σmax=?
(5分)
3.判断下列两种齿轮啮合的配对齿数,哪种是合理的,为什么?
4.V带带轮轮槽与带的三种安装情况如图所示,其中哪种情况是正确的?
为什么?
(a)(b)(c)
5.判断下面轴承的布置,哪种方案对支撑刚度有利?
为什么?
6.说明下列轴承代号的意义:
6108,7407B。
7.图示为轴上零件的两种装配方案,功率由齿轮A输入,齿轮1输出扭矩为T1,齿轮2输出扭矩为T2,试比较两种布置方案各轴段所受扭矩是否相同?
哪种方案合理?
8.在初算轴传递转矩段的最小直径公式
中,系数C与什么有关?
当材料已确定时,C应如何选取?
计算出的d值应经如何处理才能定出最细段直径?
此轴径应放在轴的哪一部分?
9.在链传动中,节距p、小链轮齿数Z和链速v对传动各有何影响?
10.齿轮传动的设计准则是什么?
11、说明下列滚动轴承代号的意义,并指出各个轴承的受力情况
6209、30420
12、带传动为什么会出现打滑现象?
打滑对带传动有何影响?
13、两级圆柱齿轮传动中,若一级为斜齿,一级为直齿,试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还是低速级?
为什么?
若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动,锥齿轮应置于高速级还是低速级?
为什么?
14、试写出下列普通平键的类型及其有效接触长度l的表达式。
(a)(b)(c)
15、齿轮的失效形式主要有哪几种?
在闭式硬齿面齿轮传动中,齿轮的失效形式主要是什么?
16、说明代号为6310和7203AC的滚动轴承的含义。
17、分析下图中减速装置的传动方案中有何不合理处,为什么?
并画出正确传动方案图(不改变传动件)。
18、在链传动中,节距p、小链轮齿数z和链速v对传动各有何影响?
19、齿轮传动的设计准则是什么?
20.如图所示为带传动简图。
轮1为主动轮。
试问:
(1)带传动的主要失效形式有哪些?
(2)带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?
这种滑动是否可以避免?
(3)带传动工作时,带处于图中哪一点应力最大?
最大应力σmax=?
21、软齿面齿轮传动中,为何配对两轮齿面要有一定的硬度差?
22、有一V带传动,使用时常发生打滑现象,现进行改进设计,试提出改进措施。
23、在水平布置的带传动中紧边一般放在下边,为什么?
水平布置的链传动呢?
在带传动和链传动中都要张紧装置,它们的目的何在?
24、试分析影响带传动所能传递最大有效圆周力Fmax的主要因素。
25、齿形系数
与齿轮的什么参数无关,斜齿轮的
根据什么查取?
26、螺纹连接防松的根本问题是什么?
按工作原理分,防松的方法有哪几类?
27、简述非液体摩擦径向滑动轴承校核计算的主要内容?
四、计算题与分析题
1.一机架由四个铰制孔螺栓组成联接,几何尺寸如图所示。
已知R1=4000N,R2=1000N,螺栓材料的许用剪应力[τ]=100MPa,试按剪切强度确定所需螺栓的最小直径。
2、图示方形盖板用四个螺钉与箱体连接,盖板中心O点的吊环受拉力F=10kN。
(1)取残余预紧力
为工作拉力的0.6倍,求螺钉的总拉力Q;
(2)如果已知M6螺钉的d1=4.917mm,螺钉的许用应力为[σ]=280Mpa,试校核螺钉的强度。
(14分)
3、如图所示的两种螺栓组联接方案,试完成:
(1)在图上画出各螺栓所受各力的方向;
(2)当外载荷R及尺寸L(L=5a)均相同时,两个方案中,受力最大的螺栓所受的外力各为多少?
哪个方案较好?
4.如图所示,两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。
梁受到拉力F=28kN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的小径。
(已知:
σS=240Mpa,安全系数S=1.3,防滑系数KS=1.2)
5.如图示,卷筒与齿轮用普通螺栓联接在一起(螺栓个数Z=8),轴不旋转,卷筒与齿轮在轴上旋转,已知卷筒所受旋转力矩T=107Nmm,螺栓分布直径D0=500mm,卷筒与齿轮接合面间摩擦系数f=0.12,防滑系数Ks=1.2,螺栓材料的屈服极限σS=300Mpa,安全系数S=3。
试设计该螺栓组的螺栓直径。
(12分)
普通螺纹基本尺寸表(第一系列)
公称直径d
中径d2
小径d1
螺距p
30
27.727
26.211
3.5
36
33.402
31.670
4
42
39.077
37.129
4.5
6、图示为一冷拔扁钢,用三个M12的普通螺栓紧固在槽钢上。
已知:
螺栓材料为Q235,[σ]=80Mpa,接合面间的摩擦系数f=0.12,防滑系数Ks=1.2,试求能作用于该悬臂梁上的最大作用力F(扁钢和槽钢的强度都足够,M12螺栓的小径d1=10.106mm)。
、
7.如图所示的凸缘联轴器,允许传递的最大扭矩为630N·m(静载荷),材料为HT250。
联轴器若用6个普通螺栓联接(变载荷),结合面摩擦系数f=0.16,试确定螺栓直径。
8.如图所示为一建筑用电机驱动的卷扬传动系统,采用斜齿圆柱齿轮---蜗杆传动。
如果已知蜗轮齿的旋向为右旋,(如图所示),试回答:
(1)蜗杆的螺旋线方向(用文字答出后并在图上画出);
(2)提升荷载时,电机轴转向(在图上标出);
(3)为了使蜗杆和大斜齿轮产生的轴向力相互抵消一部分,确定斜齿轮的旋向(用文字答出后并在图上画出);
(4)画出蜗杆和蜗轮啮合处的受力图。
9、图示为两级斜齿—蜗杆传动系统。
I轴为输入轴,已知蜗轮的转动方向为逆时针,蜗杆的旋向为右旋。
试确定:
(1)蜗轮6轮齿的旋向(用文字说明);
(2)I轴、II轴和III轴的转动方向(用箭头在图上标明);(3)为使II轴及和III轴所受的轴向力能抵消一部分,确定1、4齿轮轮齿的旋向(用文字说明);(4)在图上画出齿轮2和蜗杆5在啮合点处所受的各分力(Fr、Ft和Fa)。
10、图示蜗杆、斜齿轮传动:
蜗杆主动,顺时针旋转,蜗杆右旋,要求使轴II的轴向力相互抵消,试求:
1)斜齿轮3、4的螺旋线方向。
2)在图上标出
轴上零件所受分力的方向。
11、在图示传动系统中,1为蜗杆,2为蜗轮,3和4均为斜齿轮,5和6为锥齿轮,若蜗杆为主动,要求输出轮6的方向如图示,试确定:
1)使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分,1、3、4的旋向及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转向。
2)齿轮2、4、6在啮合点处的所受各分力方向。
12.如图13-30所示的传动系统,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿圆柱齿轮,7、8为直齿锥齿轮。
已知蜗杆1主动,锥齿轮8转动方向如图。
为使各中间轴上齿轮的轴向力能相互抵消一部分:
试完成:
(1)依次标出各轮的转动方向;
(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的轮齿螺旋线方向。
13.在下图所示的蜗杆-圆锥齿轮传动装置中,已知输出轴
上的齿轮4的转动方向如图所示。
今欲使轴
上的两轮的轴向力抵消一部分:
(1)确定蜗杆1和蜗轮2的螺旋角方向;
(2)在图上标出蜗杆1和蜗轮的转动方向;
(3)在图上标出蜗杆1、蜗轮2和齿轮3、4的径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa的方向。
14、通过计算,求轴承的寿命。
已知轴承型号为30312,其基本额定动载荷Gr=101000N,e=0.35;轴承所受径向载荷:
R1=16000N,R2=600N,圆锥齿轮轴向载荷:
Fa=1000N,方向如图所示;轴的转速n=980r/min;轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为:
当A/R≤e时,X=1,Y=0;当A/R>e时,X=0.4,Y=1.8;派生轴向力S=R/(2Y),载荷系数fp=1,温度系数ft=1。
15、某传动装置,根据工作条件拟采用如图所示的一对角接触球轴承,暂定轴承代号为7307AC。
已知:
轴承荷载Fr1=1000N,Fr2=2060N,Fae=880N,转速n=5000r/min,取载荷系数fp=1,预期寿命Lh′=2000h。
试完成:
(1)在图上画出两轴承的派生轴向力的方向;
(2)判断所选轴承型号是否合适?
轴承
代号
数据
Cr(N)
Fd(N)
Fa/Fr>e
Fa/Fr≤e
e
X
Y
X
Y
7307AC
32800
0.68Fr
0.41
0.87
1
0
0.68
16、轴系由一对圆锥滚子轴承支承(基本额定动载荷Cr=57700N),轴的转速n=1380r/min,已求得轴承的径向支反力为:
Fr1=4000N,Fr2=8000N,轴向外载荷FA=860N,载荷系数fP=1.2。
求轴承寿命为多少小时?
(14分)
(轴承e=0.3,Fs=Fr/2Y)
时,X=0.4,Y=2;
时,X=1,Y=0)
六、指出下图所示各轴系结构中轴的结构设计不合理的地方,并画出改正后轴的结构图。
a)
b)
c)
带、链传动习题与参考答案
一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)
1带传动是依靠来传递运动和功率的。
A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力
C.带的紧边拉力D.带的松边拉力
2带张紧的目的是。
A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命
C.改变带的运动方向D.使带具有一定的初拉力
3与链传动相比较,带传动的优点是。
A.工作平稳,基本无噪声B.承载能力大
C.传动效率高D.使用寿命长
4与平带传动相比较,V带传动的优点是。
A.传动效率高B.带的寿命长
C.带的价格便宜D.承载能力大
5选取V带型号,主要取决于。
A.带传递的功率和小带轮转速B.带的线速度
C.带的紧边拉力D.带的松边拉力
6V带传动中,小带轮直径的选取取决于。
A.传动比B.带的线速度
C.带的型号D.带传递的功率
7中心距一定的带传动,小带轮上包角的大小主要由决定。
A.小带轮直径B.大带轮直径
C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差
8两带轮直径一定时,减小中心距将引起。
A.带的弹性滑动加剧B.带传动效率降低
C.带工作噪声增大D.小带轮上的包角减小
9带传动的中心距过大时,会导致。
A.带的寿命缩短B.带的弹性滑动加剧
C.带的工作噪声增大D.带在工作时出现颤动
10若忽略离心力影响时,刚开始打滑前,带传动传递的极限有效拉力
elim与初拉力
0之间的关系为。
A.
elim
B.
elim
C.
elim
D.
elim
11设计V带传动时,为防止,应限制小带轮的最小直径。
A.带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小
C.带的离心力过大D.带的长度过长
12一定型号V带内弯曲应力的大小,与成反比关系。
A.带的线速度B.带轮的直径
C.带轮上的包角D.传动比
13一定型号V带中的离心拉应力,与带线速度。
A.的平方成正比B.的平方成反比
C.成正比D.成反比
14带传动在工作时,假定小带轮为主动轮,则带内应力的最大值发生在带。
A.进人大带轮处B.紧边进入小带轮处
C.离开大带轮处D.离开小带轮处
15带传动在工作中产生弹性滑动的原因是。
A.带与带轮之间的摩擦系数较小B.带绕过带轮产生了离心力
C.带的弹性与紧边和松边存在拉力差D.带传递的中心距大
16带传动不能保证准确的传动比,其原因是。
A.带容易变形和磨损B.带在带轮上出现打滑
C.带传动工作时发生弹性滑动D.带的弹性变形不符合虎克定律
17一定型号的V带传动,当小带轮转速一定时,其所能传递的功率增量,取决于。
A.小带轮上的包角B.带的线速度
C.传动比D.大带轮上的包角
18与V带传动相比较,同步带传动的突出优点是。
A.传递功率大B.传动比准确
C.传动效率高D.带的制造成本低
19带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于。
A.带的横截面尺寸B.传递的功率
C.带轮的线速度D.带轮的直径
20当摩擦系数与初拉力一定时,则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大而增大。
A.带轮的宽度B.小带轮上的包角
C.大带轮上的包角D.带的线速度
21与带传动相比较,链传动的优点是。
A.工作平稳,无噪声B.寿命长
C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比.
22链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为。
A.链传动只用来传递较小功率
B.链速较高,在传递相同功率时,圆周力小
C.链传动是啮合传动,无需大的张紧力
D.链的质量大,离心力大
23与齿轮传动相比较,链传动的优点是。
A.传动效率高B.工作平稳,无噪声
C.承载能力大D.能传递的中心距大
24在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,应。
A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数
C.增大链节距,减小链轮齿数D.减小链条节距,增大链轮齿数
25为了限制链传动的动载荷,在链节距和小链轮齿数一定时,应限制。
A.小链轮的转速B.传递的功率
C.传动比D.传递的圆周力
26大链轮的齿数不能取得过多的原因是。
A.齿数越多,链条的磨损就越大
B.齿数越多,链传动的动载荷与冲击就越大
C.齿数越多,链传动的噪声就越大
D.齿数越多,链条磨损后,越容易发生“脱链现象”
27链传动中心距过小的缺点是。
A.链条工作时易颤动,运动不平稳
B.链条运动不均匀性和冲击作用增强
C.小链轮上的包角小,链条磨损快
D.容易发生“脱链现象”
28两轮轴线不在同一水平面的链传动,链条的紧边应布置在上面,松边应布置在下面,这样可以使。
A.链条平稳工作,降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死
C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的
29链条由于静强度不够而被拉断的现象,多发生在情况下。
A.低速重载B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载
30链条的节数宜采用。
A.奇数B.偶数C.5的倍数D.10的倍数
31链传动张紧的目的是。
A.使链条产生初拉力,以使链传动能传递运动和功率
B.使链条与轮齿之间产生摩擦力,以使链传动能传递运动和功率
C.避免链条垂度过大时产生啮合不良
D.避免打滑
二、填空题
32当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到,而带传动的最大有效拉力决定于、、和四个因素。
33带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而,随包角的增大而,随摩擦系数的增大而,随带速的增加而。
34带内产生的瞬时最大应力由和两种应力组成。
35带的离心应力取决于、和三个因素。
36在正常情况下,弹性滑动只发生在带主、从动轮时的那一部分接触弧上。
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- 机械设计 复习题
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