机械设计模拟试题一答案.doc

机械设计模拟试题一答案一、选择填空(每空1分，共10分)1转动心轴的应力比为 A_。(A) -1 (B) 0 (C) +1 2. 梯形螺纹的牙形角为 B 。(A)15 (B) 30 (C) 603按防松机理分，止动垫圈属于_B_防松。(A)摩擦 (B)机械 (C)破坏螺纹副4带有弹性，在工作时产生弹性滑动，这是由于 B 造成的。(A) 带与带轮间的摩擦系数偏低(B) 带工作时带的两边存在拉力差(C) 过载5链传动的平均传动比是 B 。(A) 恒定的 (B)无规律变化的 (C)呈周期性波动6悬壁布置的齿轮传动齿宽系数宜取 B 。(A)大些 (B) 小些 (C) 一样7闭式软齿面齿轮传动常见的失效形式是 B 。 (A)疲劳折断 (B)疲劳点蚀 (C)磨损 8一支点双向固定，另一支点游动的支承适于 B 。(A)轴的跨距较小，轴的温升较小的场合(B)轴的跨距较大，轴的温升较高的场合 (C)人字齿轮轴9下面对阿基米德蜗杆正确描述的是 C 。(A) 法面压力角20，轴面模数为标准（规定）值(B) 轴面压力角20，法面模数为标准（规定）值(C) 轴面压力角20，轴面模数为标准（规定）值 10.唇形密封圈密封 C 润滑的轴承。(A) 只适宜脂 (B) 只适宜稀油 (C) 适宜脂、稀油二、填空（每空1分，共8分）1普通平键连接通常只进行 挤压 强度校核计算。2设计带传动时，宜初选的中心距范围为 0.7（d1+d2）a 2（d1+d2） 。3闭式齿轮传动小齿轮的齿数宜取范围为 2040 _。4设计一较高转速的斜齿轮轴，用滚动轴承支承，宜采用_角接触球_轴承。5斜齿轮的齿形系数按_当量齿数_查取。6按承载分，自行车前车轮轴为_心轴_。7设计链传动时，链条的节数宜取_偶数_。8代号为N207的滚动轴承，其类型为_圆柱滚子轴承_。三、简答题（每题4分，共12分）1螺钉连接适于什么场合？定性画出螺钉连接图。答：用于连接一薄一厚两零件，其中厚件不宜做成通孔，且不经常拆卸的场合。螺钉连接如图2轴承的配置（轴的支承）主要有几种基本形式？各适用于什么场合？答：（1）两端固定支承，用于温升较低的短轴。（2）一端固定、一端游动支承，用于温升较高的长轴。（3）两端游动支承，用于小人字齿轮轴。3设计不完全液体润滑径向滑动轴承时要进行哪些条件性验算？目的是什么？答：（1）验算轴承的平均压力，避免轴承过度磨损。（2）验算轴承的pv值，防止轴承胶合。（3）验算轴承的滑动速度v，避免轴承局部磨损、胶合。四、（10分）一零件，已知其材料的s-1=170MPa，s0=280MPa，ss=320MPa，若零件受稳定循环变应力作用，在危险剖面上作用的应力smax=190MPa，smin=30MPa，危险剖面的=1.3，试画出材料及零件的极限应力线图并在图中画出工作应力点的位置；按r为常数考虑，此计算应按疲劳强度计算还是静强度计算？答：材料及零件的极限应力线图如下按r为常数考虑，应按疲劳强度计算。五、（10分）如图所示，将钢板横梁与立柱用2个普通螺栓连接在一起，在钢板的悬臂端受外载荷FS = 600 N，FS力到螺栓组形心o的距离L = 500 mm。螺栓的性能等级为6.8级，安全系数S=2.5，接合面间的摩擦系数f = 0.2，防滑系数KS = 1.2，试确定所需螺栓的最小直径?解：将悬臂端作用力向螺栓组形心O简化，得横向力和转矩T在横向力作用下，单个螺栓所受的横向力FR在转矩T作用下，单个螺栓所受的横向力FT （2分） 在横向力和转矩T的联合作用下，受力最大的螺栓的总横向力Fmax=FR+FT=300+1500=1800N （2分） 计算螺栓的预紧力 F0 f KS Fmax （2分） 计算所需螺栓的最小直径： 螺栓的级别为6.8级， （2分） （2分） 六、（20分）如图所示为齿轮蜗杆传动。 1轮是主动轮，输入功率P1=7.5kw,转速n1=1450 r/min。 n1 ，n4 的转向如图所示。1，2为斜齿圆柱齿轮：d1= 55 mm，=10.5，试求:1) 在图上画出蜗杆的转动方向及螺旋线方向；（4分）2) 为使轴受力合理，确定齿轮1、2的螺旋线方向，并画在图上；（4分）3) 画出蜗轮4在啮合点上所受的圆周力，径向力，轴向力的方向；（6分）4) 计算Ft1、Fa1 的大小。（6分）解：1）蜗杆的转动方向向上，蜗杆为右旋，（4分）2）齿轮1左旋，齿轮2右旋，（4分）3) 圆周力向右，径向力向下，轴向力向外 （每个力2分，共6分）4)T1=9.55106P1/n1=9.551067.5/1450=49396.6 Nmm （2分）Ft1=2T1/d1= 249396.6/55=1796.2 N （2分）Fa1= Ft1tanb=1796.2tan10.5=332.9 N （2分）七、结构设计与计算（30分）完成轴的结构设计，要求齿轮由右侧安装，轴承采用角接触球轴承，正装。在中心线上方画出正确结构即可。圆角、倒角不考虑。若令左侧的轴承标号为1，右侧的轴承标号为2，且已知：轴承型号为7208AC，径向载荷Fr1=2500N，Fr2=1800N, 轴上的轴向载荷Fae=900N，方向向左，轴的转速n=800 r/min，ft=fp=1，试计算轴承的寿命。注：C=26.8KN，Fd=0.68Fr，e=0.68当：Fa/ Fre时，X=1，Y=0Fa/ Fr$e时，X=0.41，Y=0.87解：每改对一处得2分，改对8处以上即可得满分，即 16分 Fd1 =0.68Fr1=0.682500=1700 NFd2 =0.68Fr2=0.681800=1224 N F d2 + Fae = 1224 + 900=2124 N Fd1 = 1700 N轴承被压紧，轴承被放松 Fa1 = Fd2 + Fae = 2124 N （2分）Fa2= Fd2 = 1224 N （2分）Fa1/ Fr1=2124/2500=0.85e=0.68 X1=0.41，Y1=0.87Fa2/ Fr2=1224/1800=0.68 =e=0.68 X2=1 ，Y2=0P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1 (0.412500+0.872124)=2873 N （2分）P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1 (11800+01224)=1800 N （2分）P1 P2 ， 取P = P1 = 2873 N （1分）轴承为球轴承， e=3 （1分） （4分）