機(jī)械設(shè)計總復(fù)習(xí)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械設(shè)計總復(fù)習(xí)機(jī)械設(shè)計總復(fù)習(xí)最終一卷（啟用前保密）

車輛工程102班(DYY)

一、填空題20

1、鍵的選擇2、鍵的失效形式3、鍵bh截面確定4、鍵強(qiáng)度與溫度的關(guān)系5、軸的分類（心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動軸）：

（1）僅受彎矩M的軸——心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。

（2）僅受轉(zhuǎn)矩T的軸——傳動軸，只傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動軸。（3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸——轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器的輸出軸。6、蝸桿失效形式

7、材料的極限應(yīng)力線圖（其上各點(diǎn)是如何得到的P24）

8、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時機(jī)械零件的疲乏強(qiáng)度的計算r=-101是的各種狀況（特別r=C）9、齒輪的設(shè)計準(zhǔn)則

1．軟齒面齒輪是指輪齒的齒面硬度HBS；在一般狀況下，閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是。

2．我國的標(biāo)準(zhǔn)分為、、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級。依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的強(qiáng)制程度，標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性和推薦性兩種。

3．依照螺旋線的旋向，螺紋分為和。4．鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，主要分為、、楔鍵和切向鍵等。

5．開式齒輪傳動的主要失效形式是磨損，固尋常只進(jìn)行計算。

6．開始齒輪傳動尋常采用人工定期加油潤滑的方式；閉式齒輪傳動尋常采用或的方式。

7、為6214的滾動軸承，類型是（），內(nèi)徑是（）mm.8．滾動軸承一般是由、、和保持架組成。

9．依照承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動軸承可分為和。

10.彈簧的種類好多從外形類看有螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、蝶形彈簧、平面渦卷彈簧和板彈簧等。11．軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受的軸為心軸，主要受的軸為傳動軸。12．62203的滾動軸承，為軸承，其內(nèi)徑為mm。

13．在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬b1大齒輪齒寬b2；在計算齒輪強(qiáng)度時，工作齒寬b應(yīng)取。

14．普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的；楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的。

15．為了便于互換及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的協(xié)同采用制，軸承外圈與軸承座孔的協(xié)同采用制。

16．不隨時間變化的應(yīng)力稱為，隨時間變化的應(yīng)力稱為，具有周期性的變應(yīng)力稱為。

17．依照平面圖形的形狀，螺紋分為、和等。18．依照工作條件，齒輪傳動可分為和兩種。

19．齒輪傳動設(shè)計時，軟齒面閉式傳動尋常先按設(shè)計公式確定傳動尺寸，然后驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度。

20．直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪和軸做成一體，稱為。

二、選擇題20

1、萬向聯(lián)軸器的選擇

1．在一般工作條件下，齒面硬度HB≤350的閉式齒輪傳動，尋常的主要失效形式為

A．輪齒疲乏折斷B.齒面疲乏點(diǎn)蝕C．齒面膠合D.齒面塑性變形2．帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于

A．包角α太小B.初拉力F0太小C．緊邊與松邊拉力不等D.傳動過載3．在以下四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是

A．6208B.N208C.3208D.5208

4．以下四種螺紋中，自鎖性能最好的是

A．粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋C．梯形螺紋D.鋸齒形螺紋5．在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率，可采用的方法為

A．減小齒面滑動速度υsB.減少蝸桿頭數(shù)Z1C．增加蝸桿頭數(shù)Z1D.增大蝸桿直徑系數(shù)q

6．在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈簧指數(shù)C是指A．彈簧外徑與簧絲直徑之比值B．彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值C．彈簧自由高度與簧絲直徑之比值D．彈簧中徑與簧絲直徑之比值

7．普通平鍵接聯(lián)采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為A．90°B.120°C.135°D.180°

8．V帶在減速傳動過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在A．V帶離開大帶輪處B.V帶繞上大帶輪處C．V帶離開小帶輪處D.V帶繞上小帶輪處

9．對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是A．拉力B.扭矩C．壓力D.拉力和扭矩10．滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是由于采用過渡鏈節(jié)后A．制造困難B.要使用較長的銷軸

C．不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力

11．齒輪傳動中，輪齒的齒面疲乏點(diǎn)蝕，尋常首先發(fā)生在A．齒頂部分B.靠近節(jié)線的齒頂部分C．齒根部分D.靠近節(jié)線的齒根部分

12．塑性材料制成的零件進(jìn)行靜強(qiáng)度計算時，其極限應(yīng)力為A．σBB.σsC.σ0D.σ－113．帶傳動中，彈性滑動A．在張緊力足夠時可以避免B．在傳遞功率較小時可以避免C．在小帶輪包角足夠大時可以避免D．是不可避免

14．齒輪傳動中，尋常開式傳動的主要失效形式為A．輪齒折斷B.齒面點(diǎn)蝕C．齒面磨損D.齒面膠合

15．在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率，應(yīng)采用A．大直徑系數(shù)的蝸桿B.單頭蝸桿

C．多頭蝸桿D.較多的蝸輪齒數(shù)

16．設(shè)計V帶傳動時，選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑d1≥dmin，其主要目的是為了A．使傳動的包角不致于過小B．使帶的彎曲應(yīng)力不致于過大C．增大帶輪間的摩擦力D．便于帶輪的制造

17．在以下四種型號的滾動軸承中，只能承受軸向載荷的是A．6208B.N2208C.3208D.520818．對于相對滑動速度較高（Vs?6m/s）的重要蝸桿傳動，蝸輪材料應(yīng)選用A.鑄錫青銅B.鑄鋁鐵青銅C.鑄鐵D.碳鋼

19．為1318的滾動軸承，內(nèi)徑尺寸d為

】

】

A.矩形螺紋B.梯形螺紋C.鋸齒形螺紋D.三角形螺紋

三、簡答題20

1、彈性打滑與打滑的關(guān)系？

若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。這種由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動稱為彈性滑動。打滑應(yīng)當(dāng)避免，彈性滑動不可避免。

2、動載荷系數(shù)K的含義？（多個K考其中一個）

例：齒向載荷分布系數(shù)Kβ的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？

Kβ的物理意義——考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。措施：1)齒輪的制造和安裝精度↑2)軸、軸承及機(jī)體的剛度↑

3)齒輪在軸上的布置——合理選擇4)輪齒的寬度——設(shè)計時合理選擇5)采用軟齒面——通過跑合使載荷均勻

6)硬齒面齒輪——將齒端修薄、或做成鼓形齒7)齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。3、軸承（7208AC）（P312）

4、非完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計計算（PPVV之間的關(guān)系與區(qū)別）

5、單個螺栓連接的強(qiáng)度計算，F(xiàn)0、F2，5點(diǎn)探討；

6、齒輪傳動的失效形式；（KDK）

1）輪齒折斷——閉式硬齒面齒輪的主要失效形式2）齒面疲乏點(diǎn)蝕——閉式軟齒面齒輪的主要失效形式3）齒面磨損——開式齒輪的主要失效形式4）齒面膠合——高速重載齒輪的主要失效形式5）齒面塑性變形——低速重載齒輪的主要失效形式7．提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？

降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；改善螺紋牙間的載荷分布；減小應(yīng)力集中；避免或減小附加應(yīng)力。8．常用的螺紋緊固件有哪些？

常用的螺紋緊固件品種好多，包括螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。

四、計算題25

1、斜齒圓柱齒輪（受力分析：幾個載荷力的關(guān)系）（旋向）

例：在圖示電動絞車系統(tǒng)中，件1和2均為斜齒圓柱齒輪，件3為蝸桿，件4為蝸輪。已知蝸輪蝸桿均為右旋，并且設(shè)計時Ⅱ軸上的齒輪2與蝸桿3的軸向力能夠相互抵消一部分，試回復(fù)以下問題(共16分)：①齒輪1的輪齒螺旋線方向是旋。（2分）

②在圖中用箭頭表示出重物上升時齒輪1和齒輪2的轉(zhuǎn)動方向以及齒輪2在節(jié)點(diǎn)A所受的軸向力Fa2的方向。（4分）

③重物上升時，在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸桿3所受的軸向力Fa3、圓周力Ft3和徑向力Fr3的方向，在節(jié)點(diǎn)B處

齒輪Ⅱ電動nn·A××ⅠFa2蝸桿Ft3BFa3×·Fr3Ft4齒輪W畫出蝸輪4所受的圓周力Ft4的方向。（4分）

蝸輪

④若起重量W=50000N，蝸桿頭數(shù)z3=2，蝸桿分度圓直徑d3=100mm，蝸輪齒數(shù)z4=60，模數(shù)m=5，卷筒直徑D=300mm，傳動效率η=0.75。試求節(jié)點(diǎn)B處Fa3和Fa4的大小。（6分）答：

①左旋（2分）。

②齒輪1、齒輪2的轉(zhuǎn)動方向的方向如下圖(2分)，F(xiàn)a2的方向如下圖(2分)。③各分力方向如下圖。（4分）

④Fa3??Ft4?2T4/d4?W?D/(m?z4)?50000?300（/5?60）?50000N(3分)

Fa4??Ft3?2T3/d3?2T4/(i???d3)?W?D/(i???d3)?50000?300（/30?0。75?100）?6667N(3分)

2、如下圖，某軸由一對7209AC軸承支承，軸承采用面對面安裝形式。已知兩軸承徑向載荷分別為Fr1=3000N，F(xiàn)r2=4000N，軸上作用有軸向外載荷A=1800N。載荷平穩(wěn)，在室溫下工作，轉(zhuǎn)速n=1000r/min。該軸承額定動載荷C=29800N，內(nèi)部軸向力S=0.4Fr，e=0.68，當(dāng)量動載荷系數(shù)如下表所示。試計算此對軸承的使用壽命。（9分）

Fa/Fr>eX0.41

答：內(nèi)部軸向力方向如下圖（2分），

S1=0.4Fr1=1200N(0.5分)S2=0.4Fr2=1600N(0.5分)由于A+S1>S2故Fa1=S1=1200N(1分)

Fa2=S1+A=3000N(1分)

比較兩軸承受力，只需校核軸承2。

Fa2/Fr2=0.75>e(1分)P=XFr2+YFa2

Y0.87X1Fa/Fr≤eY0=0.41*4000+0.87*3000=4250N(1分)

610L?(CP)3?5240.5h(2分)60n

①固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。②軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。

③軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上，也拆不下來。④軸承安裝方向不對。

⑤軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。⑥與輪轂相配的軸段長度應(yīng)小于輪轂長。⑦軸承內(nèi)圈拆不下來。

請將圖15.3中軸系結(jié)構(gòu)有錯誤及不合理處，用序號標(biāo)出，并按序號簡要說明原因。

圖15.3

解：其錯誤如下：

（1）軸的右端面應(yīng)縮進(jìn)帶輪右端面1?2mm且應(yīng)有軸端擋圈固定帶輪；（2）帶輪與軸間應(yīng)有鍵聯(lián)接；

（3）帶輪左端面靠軸肩定位，下一段軸徑加大；（4）帶輪兩個槽中間沒有線；

（5）取消套筒（若保存套筒對帶輪的定位也可，那么套筒應(yīng)穿過透蓋頂?shù)捷S承內(nèi)圈右端面）；（6）透蓋與軸之間應(yīng)有間隙，且還應(yīng)有密封氈圈；（7）應(yīng)改為喇叭口斜線，用角接觸球軸承；（8）與輪轂協(xié)同段軸徑應(yīng)比輪轂長1?2mm；（9）輪轂與軸之間應(yīng)有鍵聯(lián)接；（10）兩個軸承端蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；（11）箱體上端蓋接觸之外的外表面應(yīng)低一些；（12）軸承端蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角。

軸系結(jié)構(gòu)改正如圖15.4軸線上

3、滾動軸承壽命計算

一重物勻速升降裝置采用如圖a所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動系統(tǒng)，已知蝸桿傳動的模數(shù)m=8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為z1=1、d1=80mm，蝸輪齒數(shù)z2=50，卷筒直徑D=250mm。重物勻速升降的速度

v=40m/min，最大載重量W為4kN，工況系數(shù)KA按1.0計，試分析、計算提升重物時的以下問題：

1）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物1m時，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）

2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f′=0.18，該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（2分）

3）若重物W=4kN，傳動裝置總的傳動效率為η=0.5，試計算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？（2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個角接觸軸承7209C支撐形式,L=100mm，蝸桿傳動效率η1=0.7，卷筒、聯(lián)軸器(連接蝸輪軸與卷筒軸)、蝸輪軸上軸承的效率合計為η2=0.8，軸承7209C的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為C=29800N、C0=23800N,其內(nèi)部軸向力S=0.4Fr，徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y分別為0.44和1.36，fT=1.0，fP