机械设计试题5套卷解读.doc

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