1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 自 測(cè) 題 -一、判斷題1滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指滾動(dòng)軸承的任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)。（ × ）2傳動(dòng)軸只承受彎矩作用，心軸只承受扭矩作用。（ × ）3相互嚙合的齒輪，齒面接觸強(qiáng)度一定相等，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度一般不等。（ × ）4滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷是指軸承壽命為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的最大載荷。（ × ）5凸緣聯(lián)軸器和齒式聯(lián)軸器都可以補(bǔ)償兩軸的安裝誤差。（ × ）6只要是嚙合傳動(dòng)，則其瞬時(shí)傳動(dòng)比不變。（ × ）7對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，其傳

2、動(dòng)中心距公式為。（ × ）8蝸桿傳動(dòng)本質(zhì)上屬于齒輪傳動(dòng)，因此其傳動(dòng)比公式也為。（ × ）9在分度圓直徑不變的情況下，齒輪的齒數(shù)越大則其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度越小。（ ）10能減振的聯(lián)軸器一定能緩沖，能緩沖的聯(lián)軸器一定能減振。（ × ）11齒輪軟、硬齒面以HB350為界，是因?yàn)檐洝⒂昌X面齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不同。（ × ）12與斜齒輪一樣，蝸桿傳動(dòng)正確嚙合的條件之一是蝸桿螺旋角等于蝸輪螺旋角。（ × ）13動(dòng)壓潤(rùn)滑向心軸承的最小油膜厚度總是出現(xiàn)在外載荷的作用線上。（ × ）14當(dāng)軸的剛度不夠時(shí)，可改用強(qiáng)度大的合金鋼代替原來(lái)的碳素鋼來(lái)提高剛度。（ &

3、#215; ）15從有利于滾動(dòng)軸承壽命的角度看，外圈固定內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)比內(nèi)圈固定外圈轉(zhuǎn)動(dòng)好。（ ）二、選擇題1按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，應(yīng)將（ b ）中較小者代入設(shè)計(jì)公式。a. sFP1/YFa1Ysa1與sFP2/YFa2Ysa2b. sHP1與sHP2c. sFP1與sFP2d. sHP1/YFa1Ysa1與sHP2/YFa2Ysa22下列直徑、直徑系列相同的四種軸承中，( b )極限轉(zhuǎn)速最高；( a )承受徑向載荷最大；( c )能夠同時(shí)承受較大的徑向與軸向載荷；( a )完全不能承受軸向力。a. 向心短圓柱滾子軸承b. 深溝球軸承c. 圓錐滾子軸承d. 單向推力球軸承3開(kāi)式齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)的失效

4、形式是（ b ）。a. 齒面疲勞點(diǎn)蝕b. 齒面磨損c. 齒面膠合d. 齒面塑性變形4蝸桿傳動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量，是以（ d ）來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。a. 潤(rùn)滑油的工作溫度和流量b. 潤(rùn)滑油的工作溫度和環(huán)境溫度c. 潤(rùn)滑油的工作溫度和箱體散熱能力d. 傳遞功率和傳動(dòng)效率5使用彎扭合成當(dāng)量彎矩法計(jì)算轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度時(shí)，采用校正系數(shù)a 是考慮到（ a ）。a. 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力可能不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力b. 彎曲應(yīng)力可能不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力c. 軸上有鍵槽d. 軸上有應(yīng)力集中6滾動(dòng)軸承主要承受徑向力、軸向力較小而轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮選用( a )。a. 深溝球軸承b. 調(diào)心球軸承c. 角接觸球軸承d. 推力球軸承7圓柱螺旋拉伸彈

5、簧受載時(shí)，其簧絲截面主要受（ c ）。a. 拉應(yīng)力b. 壓應(yīng)力c. 切應(yīng)力d. 彎曲應(yīng)力8相互嚙合的一對(duì)圓柱齒輪，通常將小齒輪的齒寬取得略大于大齒輪的齒寬，其主要目的是（ c ）。a. 使小齒輪的強(qiáng)度略大一些b. 修正齒寬計(jì)算中的誤差c. 便于安裝，保證接觸線長(zhǎng)度d. 避免沿齒向載荷分布不均9蝸桿傳動(dòng)的下列配對(duì)材料中，性能較好的是（ b ）。a. 鋼和鑄鐵b. 鋼和青銅c. 鋼和鋼d. 青銅和青銅10套筒聯(lián)軸器的主要特點(diǎn)是（ a ）。a. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小b. 裝拆時(shí)軸無(wú)須作軸向移動(dòng)c. 可用于高速傳動(dòng)d. 承載能力大，能緩沖11彈簧指數(shù)取值過(guò)大的缺點(diǎn)是（ d ）。a. 簧絲彎曲變形過(guò)大，

6、易產(chǎn)生微裂紋b. 彈簧卷制困難c. 簧絲截面內(nèi)側(cè)切應(yīng)力過(guò)大，影響強(qiáng)度d. 彈簧太軟，不便使用12載荷變化較大時(shí)，聯(lián)軸器宜選用（ b ）。a. 凸緣聯(lián)軸器b. 彈性柱銷聯(lián)軸器c. 萬(wàn)向聯(lián)軸器d. 齒輪聯(lián)軸器13對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，下面四個(gè)傳動(dòng)比公式中，（ d ）是錯(cuò)誤的。a. w1/w2b. z2/z1c. d2/d1d. d2/d1tang14一對(duì)互相嚙合的齒輪，若兩齒輪材質(zhì)相同，則其接觸強(qiáng)度（ c ），彎曲疲勞強(qiáng)度（ b ）。a. 小齒輪大b. 大齒輪大c. 兩者相同d. 不能肯定，要計(jì)算后才知道15當(dāng)鏈條速度一定時(shí)，為了降低鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷，應(yīng)該（ b ）。a. 增大鏈節(jié)距b. 減小鏈節(jié)距c. 采

7、用雙排鏈，節(jié)距不變d. 適當(dāng)增大中心距16有一轉(zhuǎn)軸，初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后計(jì)算其彎曲強(qiáng)度和剛度，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度足夠，剛度稍感不足，下列改進(jìn)措施中，（ c ）是最好的。a. 尺寸不變，改用機(jī)械性能更好的高強(qiáng)度鋼b. 材質(zhì)不變，適當(dāng)增大直徑c. 改用更便宜的鋼材，適當(dāng)增大直徑d. 適當(dāng)減小載荷17相互嚙合的一對(duì)齒輪，其應(yīng)力關(guān)系為（ a ）。a. sH1sH2，sF1sF2b. sH1sH2，sF1sF2c. sH1sH2，sF1sF2d. sH1sH2，sF1sF218聯(lián)接螺紋一般采用三角形螺紋是因?yàn)槠洌?d ）較好。a. 制造工藝性能b. 傳動(dòng)性能c. 強(qiáng)度和剛度d. 自鎖性能19下面四種情況中，（ a ）可

8、能形成雷諾動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜。20下列齒輪參數(shù)中，（ c ）不是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。a. mb. ac. zd. 21推力球軸承不宜用于高轉(zhuǎn)速的軸，因?yàn)楦咚贂r(shí)（ d ），會(huì)導(dǎo)致軸承壽命下降。a.滾動(dòng)阻力過(guò)大b.沖擊過(guò)大c.噪聲過(guò)大d.滾動(dòng)體離心力過(guò)大22V帶帶輪的最小直徑取決于（ a ）。a.帶的型號(hào)b.傳動(dòng)比c.帶的線速度d.高速軸的轉(zhuǎn)速 23疲勞強(qiáng)度計(jì)算中，綜合系數(shù)僅影響（ d ）。a. 最大應(yīng)力b. 最小應(yīng)力c. 平均應(yīng)力d. 應(yīng)力幅24軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸，其中轉(zhuǎn)軸是指（ b ）的軸。a. 工作中要轉(zhuǎn)動(dòng)b. 同時(shí)受彎矩、扭矩作用c. 只受扭矩d. 只受彎矩25齒輪產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕的根本原因是（ a

9、）。a. 變應(yīng)力作用b. 材料有缺陷c. 表面有加工刀痕d. 采用低粘度油潤(rùn)滑26今有A、B兩個(gè)拉簧，除外，其余參數(shù)及材質(zhì)均相同。現(xiàn)在逐漸增大拉力F，則（ b ）。a. 兩彈簧同時(shí)斷b. A彈簧先斷c. B彈簧先斷 d. 哪個(gè)彈簧先端的結(jié)果是隨機(jī)的27對(duì)閉式齒輪傳動(dòng)，點(diǎn)蝕首先發(fā)生在（ b ）。a. 節(jié)點(diǎn)b. 節(jié)點(diǎn)下方附近c(diǎn). 齒頂附近d. 節(jié)點(diǎn)上方附近28對(duì)蝸桿傳動(dòng)來(lái)講，下列公式中（ a、c ）是不正確的。a. b. c. d. 29大尺寸的蝸輪通常采用組合結(jié)構(gòu)，其目的是（ d ）。a.提高剛度b.提高傳動(dòng)效率c.增大使用壽命d.節(jié)省貴重金屬30按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，應(yīng)將（ d ）中大者帶

10、入設(shè)計(jì)公式。a. sFP1與sFP2b. sFP1/YFa1Ysa1與sFP2/YFa2Ysa2c. YFa1Ysa1與YFa2Ysa2d. YFa1Ysa1/ sFP1與YFa2Ysa1/ sFP2三、填空題1高速重載的閉式齒輪傳動(dòng)，容易發(fā)生（ 膠合 ）失效。2齒輪傳動(dòng)可能的失效形式有（ 頁(yè)：3斷齒、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、膠合和齒面塑性變形 ）。3開(kāi)式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是（ 齒面磨損和斷齒 ）。4與帶傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是（ 功率和速度范圍大，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)，適應(yīng)的傳動(dòng)形式多 ）。5一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。若兩齒輪材質(zhì)相同，則兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度（ 相

11、等 ）；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（ 一般是大齒輪大 ）。6圖示斜齒輪輪系，輪1是主動(dòng)輪，其螺旋線方向?yàn)樽笮Ｒ訤t、Fr、Fa表示齒輪1的切向力、徑向力和軸向力，并設(shè)三個(gè)齒輪的材質(zhì)相同，不計(jì)傳動(dòng)中的摩擦損失。則： 齒輪2、3的螺旋線方向分別為（ 右旋和左旋 ）； 齒輪（ 2 ）的彎曲疲勞強(qiáng)度最低； 齒輪（ 3 ）的接觸疲勞強(qiáng)度最高； 中間軸是（ 心 ）軸； 中間軸所受的徑向力FR等于（ 2Ft ）、軸向力FA等于（ 0 ）。7（ 長(zhǎng)期連續(xù)工作的閉式 ）蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算，否則（ 可能因溫升過(guò)大使?jié)櫥В罱K可能導(dǎo)致齒面膠合 ）。8因?yàn)槲仐U傳動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)速度大，摩擦功耗高，容易產(chǎn)生膠合失效。因此

12、對(duì)蝸桿蝸輪副材料組合的要求一般是（ 低摩擦系數(shù)、抗膠合、耐磨損 ）。9阿基米德蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是（ 在中間平面上，蝸桿蝸輪分度圓上的模數(shù)、壓力角分別相等，螺旋角互為余角 ）。0蝸桿傳動(dòng)的中心距公式是（ a=0.5(d2+d1)=0.5m(z2+q) ）。11通常蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算只是針對(duì)蝸輪，這是因?yàn)椋?蝸桿材質(zhì)的強(qiáng)度要大些，蝸桿的齒是連續(xù)的，相互有支持作用 ）。12在蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)中，將蝸桿中圓直徑標(biāo)準(zhǔn)化的目的是（ 減少加工蝸輪的滾刀的種類從而降低生產(chǎn)成本 ）。13在一般工作溫度下，僅為提高剛度而采用合金鋼是不合理的，因?yàn)椋?在一般溫度范圍內(nèi)，各種鋼材的彈性模量相差甚微 ）。14在進(jìn)行軸

13、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為使軸上零件定位準(zhǔn)確，軸肩圓角半徑應(yīng)（ 小于 ）與之相配的零件轂孔的圓角半徑。15滑動(dòng)軸承在（ 轉(zhuǎn)速特高、運(yùn)轉(zhuǎn)精度特高、載荷特重、尺寸特大或特小、結(jié)構(gòu)上要求剖分這幾種 ）情況下應(yīng)用效果比滾動(dòng)軸承好。16滑動(dòng)軸承存在雷諾動(dòng)壓油膜的必要條件是（ 存在變化的間隙，間隙中充滿潤(rùn)滑油，相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致潤(rùn)滑油從大口進(jìn)、小口出 ）。17混合摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算中，驗(yàn)算pv值的目的是（ 避免摩擦功耗過(guò)大引起過(guò)高的溫升從而導(dǎo)致潤(rùn)滑失效 ）；驗(yàn)算p值的目的是（ 避免過(guò)大的壓強(qiáng)將潤(rùn)滑油從接合面擠出從而導(dǎo)致過(guò)度磨損 ）。18表征液體內(nèi)部摩擦阻力的粘性流體摩擦定律的文字?jǐn)⑹鍪牵?油層間的剪切應(yīng)力與潤(rùn)滑油的動(dòng)力沾

14、度和速度剃度成正比 ），其數(shù)學(xué)表達(dá)式是（ ）。19在內(nèi)徑和直徑系列相同的情況下，圖示四種軸承中，極限轉(zhuǎn)速最高的是（ a ）；承受徑向載荷能力最大的是（ d ）；完全不能承受軸向載荷的是（ d ）。20滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是（ 一批相同的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕以前能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下能運(yùn)轉(zhuǎn)的工作小時(shí)數(shù)。 ），基本額定動(dòng)載荷是（ 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，軸承的基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承能承受的最大工作載荷 ）。21對(duì)于深溝球軸承，若當(dāng)量動(dòng)載荷增大一倍，則其壽命（ 減小8分之7 ）。 四、問(wèn)答題何謂滾動(dòng)軸承的基本額定壽命？答：滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指：一批

15、相同的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕以前能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)。哪些蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算？答：長(zhǎng)期連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是什么？答：開(kāi)式齒輪傳動(dòng)主要的失效形式是齒面磨損和齒面嚴(yán)重磨損后的斷齒。一對(duì)相互嚙合的齒輪，其接觸應(yīng)力的關(guān)系怎樣？為什么？答：相互嚙合的齒輪的接觸應(yīng)力相等，因兩者是單位面積的作用力和反作用力。混合摩擦滑動(dòng)軸承一般應(yīng)計(jì)算哪些內(nèi)容？說(shuō)明理由。答：混合摩擦的滑動(dòng)軸承一般應(yīng)做如下計(jì)算：計(jì)算壓強(qiáng)p，以避免過(guò)大的壓強(qiáng)破壞邊界膜從而導(dǎo)致劇烈磨損；計(jì)算pv值，以避免溫升過(guò)高導(dǎo)致潤(rùn)滑失效引起膠合。6軸的

16、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般應(yīng)遵循哪些原則？答：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則包括：便于裝拆，定位準(zhǔn)確、固定可靠，受力合理，便于制造。7齒輪傳動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：效率高，傳動(dòng)比恒定，工作可靠，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，適用的功率、速度范圍和傳動(dòng)形式廣。齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：制造和安裝精度要求較高，需要專用制造設(shè)備，精度低時(shí)振動(dòng)和噪聲較大，不適合大中心距傳動(dòng)。8簡(jiǎn)述聯(lián)軸器的選擇步驟？答：聯(lián)軸器的選用步驟一般為：首先根據(jù)使用要求選擇聯(lián)軸器的類型，其次根據(jù)轉(zhuǎn)矩和軸徑的大小確定具體型號(hào)，必要時(shí)對(duì)關(guān)鍵元件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。9選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？答：選用聯(lián)軸器應(yīng)考慮的問(wèn)題有：載荷大小，轉(zhuǎn)速高低，是否需要補(bǔ)償位移誤差

17、？是否需要緩沖？是否需要隔振？10在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般要求鍵槽劃一。請(qǐng)解釋：鍵槽劃一的意思。答：可能的情況下，各個(gè)鍵的鍵寬相同；各個(gè)鍵的鍵槽應(yīng)布置在軸的同側(cè)母線上。11在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求圓角盡可能劃一，這是為什么？答：目的是：減少車刀數(shù)量或減少車刀仞磨的次數(shù)。12彈簧有哪些功用？答：彈簧的功用大致有：緩沖減振，控制運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)存能量，測(cè)力。13在材質(zhì)、載荷一定的條件下，影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)度最主要的因素是什么？答：兩齒輪的分度圓直徑，或者說(shuō)是兩齒輪的中心距。14在材質(zhì)、載荷一定的條件下，影響齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度最主要的因素是什么？答：齒輪的模數(shù)。15在軸系設(shè)計(jì)中，兩端單向固定的含義是什么？一端

18、雙向固定的含義又是什么？答：兩端單向固定的意思是：由兩端的兩個(gè)軸承各限制軸一個(gè)方向的竄動(dòng)；一端雙向固定的意思是：由一個(gè)支點(diǎn)的軸承限制軸兩個(gè)方向的竄動(dòng)，另一端的軸承游動(dòng)。16何謂轉(zhuǎn)軸？何謂傳動(dòng)軸？何謂心軸？答：心軸只起支撐作用，承受彎曲應(yīng)力；傳動(dòng)軸只起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，承受扭剪應(yīng)力；轉(zhuǎn)軸既起支撐作用，同時(shí)還傳遞轉(zhuǎn)矩，因此承受彎曲和扭剪應(yīng)力的共同作用。17齒輪傳動(dòng)可能的失效形式有哪些？答：斷齒、疲勞點(diǎn)蝕、磨損、膠合以及齒面塑性變形。18為什么滑動(dòng)軸承的軸瓦很少采用單金屬軸瓦？答：對(duì)軸瓦材料的要求有許多指標(biāo)，沒(méi)有哪種材料能夠滿足，因此一般根據(jù)局部品質(zhì)原理采用雙金屬或三金屬軸瓦。五、分析題1兩級(jí)斜齒輪傳

19、動(dòng)如圖。已知：z1= z2=24，z3=36，設(shè)傳動(dòng)效率為100%，三個(gè)齒輪的材質(zhì)完全一樣。試分析： 哪個(gè)齒輪接觸強(qiáng)度最大？ 哪個(gè)齒輪彎曲強(qiáng)度最低？ 若齒輪1的切向力為Ft，軸向力為Fa，徑向力為Fr， 那么，軸所受的軸向力FA和徑向力FR各為多少？ 軸是傳動(dòng)軸、心軸還是轉(zhuǎn)軸？解： 材質(zhì)相同，三個(gè)齒輪的許用接觸應(yīng)力sHP相等，但輪3的計(jì)算接觸應(yīng)力最小，sH23sH21，因此輪3的接觸強(qiáng)度最大。 輪1、2的齒數(shù)較輪3少，所以輪1、2的計(jì)算彎曲應(yīng)力較輪3為大，有sF3sF1= sF2，由右圖可知，齒輪1、3的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)，齒輪2的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)，所以有：sFP2sFP3= sFP1。因?yàn)?/p>

20、因此輪2的彎曲強(qiáng)度最低。 由右圖可知，F(xiàn)R=2Ft，根據(jù)左手或右手定則一定有：Fa12- Fa32故輪2所受的軸向力FA=0。 輪1的轉(zhuǎn)矩通過(guò)輪2直接傳遞給輪3，軸不承受轉(zhuǎn)矩作用，因此軸是心軸。2手動(dòng)起重機(jī)構(gòu)如圖所示。 確定蝸桿和蝸輪的螺旋線方向； 標(biāo)出蝸桿所受力的三個(gè)分量。解： 根據(jù)左視圖，重物上升時(shí)蝸輪應(yīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，蝸桿的軸向力由嚙合點(diǎn)指向右邊，考慮到大多數(shù)人使用右手，從主視圖可知起重時(shí)蝸桿應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此，根據(jù)左手定則和嚙合條件可知，蝸桿蝸輪的螺旋線為左旋。 蝸桿所受力的三個(gè)分量見(jiàn)右下圖。3帶式運(yùn)輸機(jī)如圖所示。有人認(rèn)為：“如果電動(dòng)機(jī)容量和減速器中齒輪的強(qiáng)度足夠，那么只需將小帶輪直徑增大

21、一倍，則運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)率將會(huì)提高一倍”。試分析上述說(shuō)法正確與否。解：根據(jù)關(guān)系PFv，當(dāng)帶速v增大一倍時(shí)，若有效圓周力F不變，則傳遞的功率也增大一倍。但由于帶速增大時(shí)，由于離心拉力的作用，帶要伸長(zhǎng)，帶對(duì)帶輪的正壓力要減小，摩擦力也相應(yīng)減小，因此帶傳遞的有效圓周力要減小，因此帶速增大一倍時(shí)，帶傳動(dòng)傳遞的功率不可能增大一倍。所以上述說(shuō)法是錯(cuò)誤的。4要求配置電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的減速傳動(dòng)系統(tǒng)。現(xiàn)有兩個(gè)配置方案： 電動(dòng)機(jī)+單級(jí)蝸桿傳動(dòng)+直齒圓柱齒輪傳動(dòng)+工作機(jī)； 電動(dòng)機(jī)+直齒圓柱齒輪傳動(dòng)+單級(jí)蝸桿傳動(dòng)+工作機(jī)。試分析：哪一個(gè)方案合理些？解：方案合理些。因?yàn)閺墓ぷ髌椒€(wěn)性來(lái)看，蝸桿傳動(dòng)的工作平穩(wěn)性更好一些，因此

22、應(yīng)把蝸桿傳動(dòng)放在高速級(jí)；此外，轉(zhuǎn)速高時(shí)，傳動(dòng)件承受的轉(zhuǎn)矩和作用力要小些，將蝸桿傳動(dòng)放在高速級(jí)可減小蝸輪的尺寸，從而節(jié)省貴重的青銅，成本會(huì)低些。5有兩對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，參數(shù)如下： z120、z260、m3； z130、z290、m2。兩對(duì)齒輪的精度、材質(zhì)配對(duì)、工作情況及其他參數(shù)均相同。試比較這兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度、工作平穩(wěn)性及制造成本。解：影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素是中心距（或齒輪分度圓直徑），而題給的兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的中心距相同，故兩對(duì)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度相同。彎曲疲勞強(qiáng)度與齒輪模數(shù)的3次方成正比，因此第一對(duì)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度要大些。齒輪的齒數(shù)和越大，重合度越大，工作越平穩(wěn)

23、，因此第二對(duì)齒輪傳動(dòng)的工作平穩(wěn)性要好些。至于制造成本，由右圖可以看出，第二對(duì)齒輪的制造成本要低些。6一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互嚙合，大小齒輪的材質(zhì)完全相同。試分析： 大、小齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度相同否？?jī)烧叩凝X面接觸疲勞強(qiáng)度相同否？ 若小齒輪的材質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于大齒輪，彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度又怎樣變化？解：強(qiáng)度比較實(shí)際上是比較比值：許用應(yīng)力/計(jì)算應(yīng)力。 兩齒輪嚙合則工況相同，材質(zhì)相同則sFP1sFP2、sHP1sHP2，而計(jì)算應(yīng)力sH1sH2，因此兩齒輪接觸疲勞強(qiáng)度相等；計(jì)算彎曲應(yīng)力取決于Y FaY sa，因?yàn)閅 Fa1Y sa1Y Fa2Y sa2，所以計(jì)算彎曲應(yīng)力sF1sF2，故大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度大。

24、 sH1sH2，而sHP1sHP2，故大齒輪接觸強(qiáng)度低；由于sF1只稍大于sF2，而sFP1>> sFP2，所以小齒輪彎曲強(qiáng)度大。7滾動(dòng)軸承有兩種工作方式： 外圈固定，內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)； 內(nèi)圈固定，外圈轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)假定載荷的大小和方向相對(duì)于固定圈不變。以向心短圓柱滾子軸承為例，分析兩種工作方式的壽命長(zhǎng)短。解：向心短圓柱滾子軸承滾動(dòng)體與外圈的接觸是凹凸圓柱面接觸，接觸應(yīng)力較小，滾動(dòng)體與內(nèi)圈的接觸是凸凸圓柱面接觸，接觸應(yīng)力較大；單位時(shí)間內(nèi)，固定圈最大接觸應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動(dòng)圈最大應(yīng)力點(diǎn)的循環(huán)次數(shù)。綜上可知，滾動(dòng)軸承工作方式的壽命大于的壽命。8液體動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承與軸頸的相對(duì)位置從靜止到穩(wěn)

25、定運(yùn)行如下圖所示。試分析：為什么會(huì)出現(xiàn)這四種相對(duì)位置？畫(huà)出穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)油膜的油壓分布圖。解：說(shuō)明如下靜止時(shí)，軸頸在重力作用下位于軸承底部。起動(dòng)初期速度很低，在摩擦力作用下軸頸沿軸承爬坡，當(dāng)軸承的全反力等于F時(shí)，爬坡停止。隨著軸頸轉(zhuǎn)速的增大，動(dòng)壓油膜的壓力越來(lái)越大，同時(shí)不斷地將軸頸向左邊推。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，軸頸位于軸承孔的左下角，此時(shí)油膜壓力的水平分量左右抵消，鉛垂分量等于F。9液壓油缸缸體和缸蓋的螺栓聯(lián)接如圖所示。其中：左邊是一種聯(lián)接方案（采用普通受拉螺栓），右邊是另一種聯(lián)接方案（采用鉤頭螺栓）。試分析這兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。注：圖中edc，dc為螺紋危險(xiǎn)截面直徑。解：就拆卸缸蓋而言，鉤頭螺栓聯(lián)接只需擰

26、松螺母，因此要方便些；就螺栓受力而言，若設(shè)左邊方案螺栓的拉應(yīng)力為s ，右邊鉤頭螺栓實(shí)際上受到偏心拉伸，應(yīng)力分布不均，其最大拉應(yīng)力為9s ，因此對(duì)強(qiáng)度極為不利。考慮到液壓缸缸蓋的拆卸畢竟不是經(jīng)常的，拆卸方便性的意義不大，因此還是應(yīng)以聯(lián)接強(qiáng)度為主。綜上，左邊的方案為優(yōu)。10傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，試分析： 主動(dòng)小齒輪的螺旋線方向（標(biāo)出）？ 為使從動(dòng)斜齒輪和蝸桿的軸向力抵消一部分，蝸桿蝸輪的螺旋線旋向如何？ 標(biāo)出蝸輪所受作用力的三個(gè)分量。解： 根據(jù)斜齒輪正確嚙合條件可知齒輪1為左旋螺旋線。 齒輪2是從動(dòng)件，蝸桿3是主動(dòng)件，為使蝸桿3和齒輪2的軸向力方向相反，蝸桿的螺旋線也應(yīng)為右旋，根據(jù)蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條

27、件，蝸輪的螺旋線也是右旋。 根據(jù)蝸輪的圓周力方向向右可判定蝸桿的軸向力方向向左，根據(jù)蝸桿螺旋線旋向和軸向力方向可判定蝸桿轉(zhuǎn)向，進(jìn)而可判定蝸輪的軸向力方向。三個(gè)問(wèn)題的圖示結(jié)果如圖。解：方案b為好。因?yàn)楫?dāng)兩油腔交替充壓力油時(shí)，長(zhǎng)螺栓承受靜應(yīng)力作用，無(wú)壽命問(wèn)題，短螺栓承受變應(yīng)力作用。即使油壓有變化，因方案b中螺栓長(zhǎng)度較大，螺栓剛度較小，也能降低螺栓的應(yīng)力幅，提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。11要求配置電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的減速傳動(dòng)系統(tǒng)。現(xiàn)有兩個(gè)配置方案： 電動(dòng)機(jī)+V帶傳動(dòng)+直齒圓柱齒輪傳動(dòng)+工作機(jī)； 電動(dòng)機(jī)+直齒圓柱齒輪傳動(dòng)+V帶傳動(dòng)+工作機(jī)。試分析：哪一個(gè)方案合理些？解：帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是工作平穩(wěn)、可緩沖隔振，是摩

28、擦傳動(dòng)因而傳遞的有效圓周力不宜過(guò)大；而齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是承載能力大、一般精度下工作平穩(wěn)性稍差、高速情況下噪聲較大。由此可知，上述兩個(gè)方案以為優(yōu)。12圖示為青銅齒圈、鑄鐵輪芯的裝配式蝸輪。試分析該聯(lián)接有何缺點(diǎn)。解：青銅的強(qiáng)度和硬度都比一般碳鋼和鑄鐵小，圖示結(jié)構(gòu)螺栓光桿和青銅的接觸面積小，于擠壓強(qiáng)度不利。將螺栓調(diào)頭安裝，可增大螺栓光桿和青銅的接觸面積。13圖a)為安裝齒輪的軸的兩種方案，兩個(gè)齒輪一個(gè)是輸入輪，一個(gè)是輸出輪。圖b)為小圓錐齒輪軸的兩種支撐方案。試從強(qiáng)度的角度分析兩種方案的優(yōu)劣。解：對(duì)于圖a)而言，方案中軸既承受彎曲應(yīng)力作用，又承受扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用，方案中的軸只承受彎曲應(yīng)力作用，因此方案要

29、好些。對(duì)于圖b)來(lái)講，方案為外伸梁，方案為簡(jiǎn)支梁，強(qiáng)度和剛度比方案高，方案的缺點(diǎn)是多用了軸承，成本要高些。六、結(jié)構(gòu)、作圖題1指出圖a)、b)中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（作出正確的圖或用文字說(shuō)明均可）。解：圖a的錯(cuò)誤在于槽的寬度太大，圖b的錯(cuò)誤是動(dòng)力輸入輪不應(yīng)布置在邊上。正確的結(jié)構(gòu)圖如下：2指出圖a)、b)中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（作出正確的圖或用文字說(shuō)明均可）。解：圖a的錯(cuò)誤是軸承的定位臺(tái)階過(guò)高，軸承沒(méi)法拆卸；圖b的錯(cuò)誤是螺母支撐面不平，應(yīng)鑄出加工的凸臺(tái)或銑出魚(yú)眼坑。正確的結(jié)構(gòu)圖如下：3指出圖中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(作出正確的圖或用文字說(shuō)明)。解：正確的結(jié)構(gòu)圖如下。4指出圖中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(作出正確的圖或用文字說(shuō)明)。解：正確的結(jié)構(gòu)

30、圖如下。5圖示同一功能的零件的兩種結(jié)構(gòu)，試分析哪一種結(jié)構(gòu)合理（必須說(shuō)明理由）。解：右邊的結(jié)構(gòu)合理。由于左邊結(jié)構(gòu)兩橫孔不通，加工時(shí)必須裝夾兩次，不僅增大了輔助加工時(shí)間，而且由于裝夾誤差的存在，難于保證兩孔的同軸度要求。6圖示兩個(gè)零件采用螺釘聯(lián)接，試指出或改正其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤之處。解：錯(cuò)誤是螺釘裝不進(jìn)去。正確的結(jié)構(gòu)圖如下：7裝配式蝸輪結(jié)構(gòu)(部分)如圖所示。指出結(jié)構(gòu)不合理之處并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。解：正確的結(jié)構(gòu)如圖所示，騎縫螺釘應(yīng)偏向鑄鐵輪芯幾毫米，左邊的兩大圓柱面應(yīng)有間隙以避免過(guò)定位。8指出圖中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(作出正確的圖或用文字說(shuō)明)。解：正確的結(jié)構(gòu)圖如下。9圖示平帶帶輪的兩種結(jié)構(gòu)，試分析哪一種結(jié)構(gòu)合理（必

31、須說(shuō)明理由）。解：右邊的結(jié)構(gòu)合理。圖a所示的緊定螺釘孔既不可能加工出來(lái)，緊定螺釘也不可能裝進(jìn)去；圖b在帶輪上開(kāi)設(shè)工藝孔則解決了圖a的問(wèn)題。七、計(jì)算題接長(zhǎng)扳手如圖。聯(lián)接采用受拉螺栓，試根據(jù)強(qiáng)度條件導(dǎo)出螺栓危險(xiǎn)截面直徑的計(jì)算式（已知常數(shù)須化簡(jiǎn)）。提示 分別對(duì)A、B點(diǎn)取矩，可求得A、B點(diǎn)處的摩擦力，可判定A、B兩點(diǎn)哪一點(diǎn)所需的摩擦力大，取大的進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)“預(yù)緊力乘摩擦系數(shù)等于可靠性系數(shù)乘摩擦力”可求得所需預(yù)緊力。根據(jù)只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算式即可求得螺栓的計(jì)算直徑。參考答案根據(jù)靜平衡條件 FBF×l1/l28F，F(xiàn)AF×(l1l2)/l29F設(shè)摩擦系數(shù)為m，則有 FmKf

32、 FA，F(xiàn)9Kf F/m，于是d1圓錐齒輪軸用兩個(gè)圓錐滾子軸承支撐如圖。已知：傳遞的功率P4kw，轉(zhuǎn)速n960rpm，三班制工作。R12800N，R21080N，F(xiàn)A230N。要求軸承的壽命大于105h，脂潤(rùn)滑。試驗(yàn)算軸承的壽命是否足夠。(注：軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr63000N，基本額定靜載荷C0r74000N，極限轉(zhuǎn)速N05000，e0.37，Y1.6，Y00.9。當(dāng)A/Re時(shí)，X1，Y0；當(dāng)A/Re時(shí)，Y1.6，X0.4。載荷系數(shù)fp1.2，附加軸向力S R/2Y，當(dāng)量動(dòng)載荷Pfp(XRYA)，。)提示 首先根據(jù)附加作用力的計(jì)算式求出兩個(gè)軸承的附加軸向力并將其標(biāo)注在圖上，接著求出兩個(gè)軸承

33、所受的軸向力，下一步求出兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷并比較其大小，最后將大的那個(gè)當(dāng)量動(dòng)載荷帶入壽命計(jì)算式即可。參考答案S1R1/2Y2800/3.2875N，S2R2/2Y1080/3.2337.5N，兩力的方向由外向內(nèi)； FAS12308751105S2， A2FAS11105N，A1S1875N； A1/R10.312e0.37， X11，Y10； A2/R21105/1080e， X20.4，Y21.6；P1fp(X1R1Y1A1)3360N，P2fp(X2R2Y2A2)2640N，因P1P2，應(yīng)取P2；Lh301073105h，壽命足夠。3某軸由圓錐滾子軸承支撐如圖所示。已知：載荷平穩(wěn)，R12000N，R24000N，F(xiàn)A1030N，室溫下工作，軸轉(zhuǎn)速n1000rpm。試計(jì)算這一對(duì)軸承的使用壽命Lh？（軸承參數(shù)如下：Cr34000N，S R/2Y，e0.38，當(dāng)A/Re時(shí)，X0.4，Y1.6）提示 首先根據(jù)附加作用力的計(jì)算式求出兩個(gè)軸承的附加軸向力并將其標(biāo)注在圖上，接著求出兩個(gè)軸承所受的軸向力，下一步求出兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷并比較其大小，最后將大的那個(gè)當(dāng)量動(dòng)載荷帶入壽命計(jì)算式即可。參考答案S1R1/2Y2000/3.2625N，S21250N；軸承2是壓緊端，所以有 A1S1625N，A2FAS11625N； A1/R1625/20000.312e0.38， X11，