贵州大学机械设计自测题1答案

机械设计参考答案及评分标准A

一、填空题（共20分,每小题2分）

1, 轻载，转速高并要求旋转精度高的支承可采用（球）轴承。当轴的跨度大，刚度低时可采用（调心）轴承。

2，在平键联接中，键的（侧）面是工作面，剖面尺寸b×h是根据（轴径）按标准选取。

3，齿轮传动的失效形式是（点蚀），（折断），（磨损），

（胶合）。

4，轴的结构设计中，实现轴上零件轴向定位的方法有（轴肩），（套筒）。

5，皮带传动中，松边应布置在（上），链传动中松边应布置在（下）。

6，滑动轴承的常用材料中，（轴承合金）不能单独制作轴瓦，只能贴附在轴瓦上作（轴承衬）。

7，齿轮的失效形式中，点蚀是由（接触）应力引起的，折断是由（弯曲）应力引起的。

8，角接触球轴承在使用中应（成对使用），（反向安装）。

9，一对相互啮合传动的齿轮，其齿面接触应力σH1和σH2的大小关系是（相等），而齿根弯曲应力σF1 和σF1的大小关系是（不等）。

10，皮带传动不能保正精确传动比是因为皮带的（弹性滑动），而链传动的瞬时传动比变化则是由于链条的（多边形效应）。

二、选择题（共15分,每小题1.5分）

1，带传动的主动轮圆周速度V1，从动轮圆周速度V2，带速度V，则___。（B）A，V1=V=V2 B，V1>V>V2 C，V1

2，以打滑和疲劳断裂为主要失效形式的传动为___。（ B）A, 齿轮 B, 皮带 C, 蜗杆 D，链

3，闭式软齿面齿轮的设计准则是___。（ C）A,按弯曲疲劳强度设计

B,按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核

C,按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核

D，按弯曲疲劳强度校核

4，带传动的紧边拉力F1，松边拉力F2，初拉力F0。则有效圆周为__ _ 。（D ）A,F2+F0 B,F1 +F0 C, F1+F2 D,F1-F2

5，齿轮弯曲强度不足时会导致___。（ B）A,齿面磨损 B, 轮齿折断 C, 齿面胶合 D, 齿面点蚀

6，蜗杆传动用于传递___之间的运动和动力。（D）A,平行轴 B,相交轴 C, 垂直相交轴 D, 垂直不交轴

7，滑动轴承轴瓦上的油沟位置应在___。 （B ）

A,承载区 B, 非承载区 C, 轴瓦分型处 D ，任意位置 8，一般的转轴，其弯曲应力为___。 （A ）

A,对称循环应力 B, 脉动循环应力 C, 静应力 D ，不确定 9，流体的粘度标志着流体的___大小。 （D ）

A, 强度 B,刚度 C,油性 D ，内摩擦阻力

10，受预紧力F 0和工作拉力F 的紧螺栓联接中，螺栓总拉力F 2 _ 。 （ B ）

A, F 0 +F B, F 1+F C, F 0+F 1 D, F

（F 0螺栓预紧力 F 1剩余预紧力 F 2螺栓总拉力 F 工作载荷）

三、分析简答题（共30分,每小题10分）

1，下图中，Z 1的旋向如图。欲使中间轴的两轴承受力尽量小，Z 3的旋向应是左旋还是右旋？（图上标出Z 2，Z 3的旋向）；并标出齿轮Z 2，Z 3的受力方向。

解：

① Z 3的旋向是右旋 （2分）；

② Z 2，Z 3的旋向如图示（2分）；

③ 的受力方向如图示（6分）

2，下图为一流体动压润滑向心滑动轴承。

a)

标出轴的转向；b)画出油膜压力分布示意图；

c) 由一维雷诺方程306h h h x p -=??ην说明油膜承载机理 解：

a) 轴的转向如图示（3分）；

b) 油膜压力分布如图示（3分）；

c) 承载机理分析(4分)：

当h>h 0时，x

p ??>0, p 递增； 当h

p ??<0, p 递减； 当h=h 0时，x

p ??=0, p 最大； 即形成压力油楔.

或说明:两相对滑动面间必需形成收敛间隙,润滑油具有一定的粘度,存在

相当的滑动速度v,则油楔产生压力承载.

3，图示为紧螺栓连接的两方案，分析回答哪个方案较为合理。

解:

① 载荷P 平移后,有中心位置作用力P 和转矩M=P*L,如图示(2分); ② 在P 作用下,螺栓受力F 1 ;在M 作用下,螺栓受力F 2,如图示(4分);

③ 分析(4分)

由螺栓受力图可知方案①中螺栓受力最大,即F 1 +F 2 故方案②较方案①合理.

四、计算题（共35分）

1，一混合润滑滑动轴承，其轴瓦材料的[p]=15MPa, [v]=12m/s,[pv]=10MPa m/s,已知该轴承所受径向载荷为F=25000N ，d=60mm,b/d=1,n=1500rpm, 该轴承是否会失效？（10分）

解:

1. 轴承平均压力P P=94.660

6025000=?=dB F Mpa (3分) 2. PV 值 PV=72.3260

1910015002500019100=??=?B n F Mpa (3分) 3 滑动速度 71.41000

60150060100060=??=?=ππdn v m/s (3分) 因为 PV>[PV], 所以该轴承会失效 (1分) .

2，两板用两根普通螺栓联接。已知F R =1800N ，可靠性系数k f =1.2，接合面摩擦系数μs=0.1，螺栓许用拉应力[σ]=100MPa 。求dc? （10分）

解:

① 螺栓所需预紧力为:)(108002

1.01800

2.10N Z F K F s R

f =??=??≥μ (5分) ②螺栓计算直径: )(37.13100

108003.14][3.140mm F d c =???=?≥πσπ (5分) ③螺栓所需dc 为13.37 mm .

3，有一对圆锥滚子轴承如图所示安装。已知F A =500N ，F r1=2000N ，F r2=3000N 。载荷

平稳，常温工作，n=970r/min,求轴承寿命（15分）

注：该轴承Cr=34KN, 附加轴向力Fs=Fr/2Y,Y=1.6,冲击载荷系数f d =1；

设e=0.38；当F a /F r ＞e, X=0.4,Y=1.6； 当F a /F r ≤e, X=1,Y=0 解: ① 附加轴向力如图示,

其大小为:

Fs1=)(6256

.12200021N Y F r =?= Fs2=

)(5.9376.12300022N Y F r =?= (2分) ② 求轴向力F a1和F a2 (5分)

∵F A +F s2=500+937.5＞F=625 轴系有向左“移动”趋势;

∴1端轴承“压紧” F a1=F A +F s2=500+937.5=1437.5 (N)

2端轴承“放松” F a2 =F s2=937.5

③ 求当量动载荷P 1和P 2 (5分)

1端轴承： e >==718.02000

5.1437F Fa1r1；则 x ＝0.4,y=1.6 P 1=f d (XF r1+YF a1)=0.4×2000+1.6×1437.5=3100(N)

2端轴承： e <==312.03000

5.937F Fa2r2 则 x ＝1,y=0 P 2＝F r2＝3000 （N ）

④求轴承寿命（3分）

1端轴承 )........(50365)31000

34000(9706010)1(60103/10661h P Cr n L h =?==ε