【正文】 專業(yè)資料分享 哈工大2004秋季學(xué)期機(jī)械設(shè)計試題答案一、選擇填空題〔每空1分，共25分〕按照摩擦界面的潤滑狀態(tài)，可將摩擦分為 干摩擦 、 邊界摩擦 、液體摩擦 和混合摩擦。螺距為1mm，則螺紋的導(dǎo)程為 3 mm。螺紋連接防松的實(shí)質(zhì)就是防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動。按照防松方法的工作原理可將其分為三類，分別是 摩擦防松 、 機(jī)械防松 、和 永久防松 。受軸向工作載荷的緊螺栓連接中，螺栓受到的總拉力F0與預(yù)緊力F′、殘余預(yù)緊力F〞和工作拉力F之間的關(guān)系為 b 。a、 ； b、 ； c、 。導(dǎo)向平鍵的工作面是 鍵的兩側(cè)面 ，導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是 工作面的磨損 。V帶傳動中帶工作中最大應(yīng)力產(chǎn)生在 緊邊進(jìn)入小帶輪 處，其值為。齒輪傳動中選取齒寬系數(shù)時，一般采用硬齒面齒輪時齒寬系數(shù) b 采用軟齒面齒輪時齒寬系數(shù)，齒輪相對于軸承對稱布置時的齒寬系數(shù) a 齒輪懸臂布置時的齒寬系數(shù)。a、大于； b、小于； c、等于。一減速齒輪傳動，主動輪1用45號鋼調(diào)質(zhì)，從動輪用45號鋼正火，則它們齒面接觸應(yīng)力的關(guān)系是 b , 齒根彎曲應(yīng)力的關(guān)系是 a 。a； b、=； c、。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/2921993規(guī)定，代號為32208的滾動軸承類型為 圓錐滾子 軸承，其內(nèi)徑為 40 mm，其精度為 P0 級。下列各種聯(lián)軸器中，屬于彈性聯(lián)軸器的是 d ；屬于可移式剛性聯(lián)軸器的是 a ；屬于固定式剛性聯(lián)軸器的是 b 和 c 。a. 萬向聯(lián)軸器；b. 凸緣聯(lián)軸器；c套筒聯(lián)軸器；d彈性柱銷聯(lián)軸器。1聯(lián)軸器和離合器都是用來實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的連接，傳遞運(yùn)動和動力。但聯(lián)軸器與離合器的主要區(qū)別在于 聯(lián)軸器需要在停車后才能實(shí)現(xiàn)軸與軸的結(jié)合或分離，而離合器可使工作中的軸隨時實(shí)現(xiàn)結(jié)合或分離 。二、問答題〔每題6分、計30分〕 分別說明普通螺紋、梯形螺紋的特點(diǎn)和應(yīng)用場合。答：普通螺紋自鎖性能好，強(qiáng)度高（2分），主要用于連接（1分）。梯形螺紋效率比矩形螺紋略低，但牙根強(qiáng)度較高，易于對中，磨損后可以補(bǔ)償（2分）；在螺旋傳動中應(yīng)用最普遍。（1分） 分別說明硬齒面閉式齒輪傳動和閉式蝸桿傳動的主要失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則。答：硬齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷 (1分) ；其設(shè)計準(zhǔn)則是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 (2分)。閉式蝸桿傳動的主要失效形式是齒面膠合、點(diǎn)蝕和磨損（1分）；其設(shè)計準(zhǔn)則是按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計算蝸桿傳動的承載能力，在選擇許用應(yīng)力時適當(dāng)考慮膠合和磨損的影響，同時應(yīng)進(jìn)行熱平衡計算（2分）。什么是摩擦型帶傳動中的彈性滑動現(xiàn)象？可否避免？它對帶傳動有何影響？答：由帶的彈性變形而引起帶與帶輪之間的相對滑動現(xiàn)象稱為彈性滑動(2分)。彈性滑動是帶傳動中不可避免的現(xiàn)象（2分）。它會引起以下后果：①從動輪的圓周速度總是落后于主動輪的圓周速度，并隨載荷變化而變化，導(dǎo)致此傳動的傳動比不準(zhǔn)確。②損失一部分能量，降低了傳動效率，會使帶的溫度升高，并引起傳動帶磨損。（2分）齒輪傳動中的載荷系數(shù)K為四個系數(shù)的乘積，K=KAKVKβKα，分別說明KV和Kβ的名稱及引入該系數(shù)是為了考慮哪些方面的影響。答：動載系數(shù)（1分）Kυ考慮由于齒輪制造精度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度等輪齒內(nèi)部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)（2分）齒向載荷分布系數(shù)（1分）Kβ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)（2分）寫出一維流體動壓基本方程（雷諾方程）并利用該方程說明形成流體動壓潤滑的必要條件。答：一維流體動壓基本方程： （3分）形成流體動壓力的必要條件是：①流體必須流經(jīng)收斂形間隙，入口處hh0，dp/dx0，壓力逐漸增大，出口處hh0，dp/dx0，壓力逐漸減?。? （1分）②流體必須有足夠的速度，V≠0； （1分）③流體必須是粘性流體，η≠0。 （1分）三、分析計算題（共25分）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，試回答下列問題(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、圓周力和徑向力的方向，在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸輪4所受的圓周力的方向。（4分）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=。試求節(jié)點(diǎn)B處Fa3和Fa4的大小。（6分）齒輪1齒輪2ⅠⅡ電動機(jī)A蝸桿3蝸輪4WBFt4Fa3Fa2n1n2Fr3Ft3答：①左旋（2分）。②齒輪齒輪2的轉(zhuǎn)動方向的方向如圖所示(2分)，的方向如圖所示(2分)。③各分力方向如圖所示。（4分）④ (3分) (3分)如圖所示，某軸由一對7209 AC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=，e=，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/FreFa/Fr≤eXYXY10答：內(nèi)部軸向力方向如圖所示 （2分），S1==1200N () S2==1600N ()因為A+S1S2 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=e (1分)P=XFr2+YFa2=*4000+*3000=4250N (1分) h (2分) 四、結(jié)構(gòu)題（20分） 如下圖所示，軸承部件采用左端固定右端游動支承結(jié)構(gòu)，指出圖中錯誤并在不改變軸承類型前提下畫出正確結(jié)構(gòu)。直接畫在中心線下方，軸承可采用簡化畫法。（6分） 答：軸可向右側(cè)竄動（2分）。 改正錯誤（4分，其它結(jié)構(gòu)達(dá)到相同目的也可）。 圖連接面受轉(zhuǎn)矩作用，利用四個螺栓完成連接，重新布置螺栓組使其受力更為合理，并在右邊畫出鉸制孔用螺栓連接結(jié)構(gòu)示意圖。（6分）評分標(biāo)準(zhǔn)：螺栓位置（2分） 鉸制孔用螺栓連接（4分） 完成圖中軸系部件結(jié)構(gòu)。（8分）評分標(biāo)準(zhǔn)： 鍵連接結(jié)構(gòu)（3分） 齒輪軸向定位固定（2分） 軸承考慮拆卸的固定（）哈工大 2006 年 秋 季學(xué)期機(jī)械設(shè)計試 題一 選擇填空題 （每空一分共20分）1在常用的螺紋連接中，自鎖性能最好的螺紋是 ，其牙型角α= 。2普通平鍵連接工作時，平鍵的工作面是 ，平鍵的剖面尺寸按 從標(biāo)準(zhǔn)中查取。普通平鍵連接的主要失效形式 。3帶傳動中，若為主動輪圓周速度，為從動輪圓周速度，為帶速，則這些速度之間存在的關(guān)系是 。4 V帶傳動中，V帶截面楔角，則V帶輪的輪槽角φ0應(yīng) 。5在設(shè)計V帶傳動時，V帶的型號可根據(jù) 和 查選型圖確定。6對于一對材料相同的鋼制軟齒面齒輪傳動，為使大小齒輪接近等強(qiáng)度，常用的熱處理方法是小齒輪 ，大齒輪 。7根據(jù)軸的承載情況，自行車的前軸應(yīng)稱為 軸。中間軸應(yīng)稱為 軸。8代號為6206的滾動軸承，其類型是 ，內(nèi)徑d= mm9溫度和壓力是影響粘度的主要因素，若溫度升高，則 ，若壓力升高，則 。10 在下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對位移并可緩沖吸振的是 。A凸緣聯(lián)軸器 B齒式聯(lián)軸器 C萬向聯(lián)軸器 D彈性柱銷軸器11在蝸桿傳動中，對每一模數(shù)規(guī)定了一個或幾個蝸桿分度圓直徑的目的是 。12普通平鍵連接工作時，平鍵的工作面是 。二 簡答題(共5題，每題6分)1 簡述齒輪傳動的失效形式和開式齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則2 以框圖形式說明轉(zhuǎn)軸的設(shè)計過程。3簡述蝸桿傳動的正確嚙合條件。4 簡述動載系數(shù)Kv和齒間載荷分配系數(shù)Kα的含義并各舉出兩個主要影響因素。5寫出一維的雷諾方程并根據(jù)該方程簡述形成流體動壓潤滑的必要條件。三 分析計算題1．如圖a、b分別為二級標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪減速器的兩種布置形式。已知齒輪2模數(shù)mn2=，z2=57，β2=13176。；齒輪3模數(shù)mn3=3mm，z3=19；齒輪4輪齒旋向為右旋。若主動軸I轉(zhuǎn)向如圖所示，試：