机械设计试题5套卷解读.doc

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一、填空题〔每空0.5分,24空计12分〕 1、从防松工作原理来看,弹簧垫圈属于摩擦防松;止动垫圈与园螺母配用属于机械 防松措施。 2、平键的工作面为 两侧 面,工作时靠 轴槽、键及毂槽的侧面受挤压 来传递转矩。 3、在下列各种联轴器中,能补偿两轴间轴线偏移、但不能吸振缓冲的是 c、d、e ;既能补偿两轴间轴线偏移、又能吸振缓冲的是 f、g、h ;适用于转矩小、转速高、频繁正反转的是 f、g ;可实现两轴轴线角位移最大的是 c 。(a、套筒联轴器;b、凸缘联轴器;c、万向联轴器;d、十字滑块联轴器;e、齿轮联轴器;f、弹性套柱销联轴器;g、尼龙柱销联轴器;h、轮胎联轴器。) 4、设计圆柱螺旋弹簧时,其弹簧丝直径d按 强度 条件确定,其工作圈数n按 刚度 条件确定。 5、蜗杆传动时的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向相同。蜗杆的导程 角应等于与蜗轮的螺旋角。 6、在传动比不变的条件下,V带传动的中心距增大,则小轮的包角 增大 ,因而带传动的承载能力 提高 。 7、在工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫做 心 轴,只受扭矩不受弯矩的轴叫做 传动 轴,同时受弯矩和扭矩的轴叫做 转 轴。自行车前轮轴属于 心 轴。 8、非液体摩擦滑动轴承是工作在混合摩擦状态,验算Pv值为了限制轴承的工作温升不超过许用值 。 二、问答题〔30分〕 1、有一卷筒支座,采用普通螺栓组联接在混凝土基座上,如图所示。卷筒上作用一平行于螺栓组联接接合面、垂直向下的载荷Q。请回答∶ 1)简述该螺栓组联接的设计主要过程与内容〔要求:简明扼要、不必写出计算公式〕;〔5分〕 2)该卷筒的支撑轴属于哪类轴?〔2分〕 3)图中所示的两种卷筒支撑方案,哪一个更合理?为什么?〔3分〕 答 1)该螺栓组联接的设计主要过程与内容: ⑴将该螺栓组联接受力简化。简化成受横向载荷基本螺栓组联接、受倾覆力矩基本螺栓组联接;如图所示〔0.5+0.5=1分〕 ⑵确定受力最大螺栓的工作载荷。按受倾覆力矩的基本螺栓组联接,计算受力最大螺栓所承受的工作载荷;〔0.5+0.5=1分〕 ⑶确定预紧力。按受横向载荷的基本螺栓组联接,根据接合面不产生相对滑移确定每个螺栓所需的预紧力;〔0.5+0.5=1分〕 ⑷检验接合面上的挤压应力。上端边缘是否出现间隙、下端是否被压坏? 〔0.5+0.5=1分〕 ⑸确定螺栓直径。按受轴向载荷的单个紧螺栓联接进行强度计算,确定螺栓直径。 〔0.5+0.5=1分〕 2)心轴 〔2分〕 3)方案II较方案I合理。〔1分〕 根据相应轴的弯矩图〔如图所示〕可知此结论。〔2分〕 2、简述选择蜗杆头数Z1和蜗轮的齿数Z2应考虑哪些因素? 答:蜗杆头数通常取为1、2、4、6。当传动比大或要求自锁时可取头为1,但传递效率低,当传动比较小时,为了避免蜗轮轮齿发生根切,或传递功率大时,为了提高传动效率,可采用多头蜗杆,但是蜗杆头数过多时,制造较高精度的蜗杆和蜗轮滚刀有困难。 蜗轮齿数选择。蜗轮的齿数不应小于28,为了避免用蜗轮滚刀切制蜗轮时发生根切。但对于动力传动,蜗轮齿数也不宜大于80。因为当蜗轮直径d2不变时,蜗轮齿数越大,模数就越小,将削弱蜗轮轮齿的弯曲强度;而如果模数不变,则蜗轮直径将要增大,传动结构尺寸变大,蜗杆轴的支承跨距加长,致使蜗杆的弯曲刚度降低,容易产生挠曲而影响正常的啮合。 3、齿轮传动设计中,影响齿向载荷分布系数的主要因素有哪些?〔4分〕 答:影响齿轮载荷分布系数的主要因素:齿轮的制造和安装误差;齿轮相对轴承的布置;轴的弯曲变形与扭转变形;齿宽b的大小选用不当;齿面硬度等。 4、什么是带传动的滑动率?滑动率如何计算? 答:由于弹性滑动引起带传动中从动轮圆周速度低于主动轮轮圆速度,其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑动率,用表示。〔2分〕 其中:v1为主动轮转速;v2为从动轮转速。〔2分〕 5、试写出一维雷诺方程,并说明形成液体动压润滑的必要条件。 答: (2分) 流体具有粘性();有足够的速度()且流体从大口进小口出;)。(6分) 三、分析计算题〔38分〕 1、有一单个紧螺栓联接,已知预紧力F'=7500N,轴向工作载荷F=6000N,螺栓刚度Cb=200N/μm,被联接件刚度Cm=800N/μm,要求: 1)计算螺栓所受的总拉力F0和残余预紧力F'';〔4分〕 2)为使接合面不出现缝隙,轴向工作载荷最大值Fmax是多少?〔2分〕 3)若要使F0减小,又不增加螺栓个数,有哪些具体措施?〔2分〕 〔要求:1〕、2)要有详细的计算步骤〕 答: 1)计算螺栓所受的总拉力F0和

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