机械设计试题集

机械设计试卷集

一．齿轮受力分析

1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将

蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向，在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向，并说

明蜗杆的旋向。

3如图所示传动系统，主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小：

(1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出)；

(2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向；

(3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。

答案如下：

4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。（10分）

5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，轴Ⅲ的转向如图所示。

试分析：

（1）在图中画出各轮的转向；

（2）为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3、4的螺旋方向；

（3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。（10分）

6已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动

方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左

旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、

Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。

7图示一蜗杆传动，已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定：

(1)从动蜗轮2的转向和旋向，并在图上表示；

(2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。

8

9如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。

1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。

2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？

3）按图示技术方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？

1—电动机2、4—联轴器3—斜齿圆柱齿轮减速器5—蜗杆减速器

10图示为蜗杆一圆锥齿轮传动，已知输出轴III的转向nIII，为使中间轴II上的轴向力相互抵消一部分，试决定：（15分）

（1）蜗杆、蜗轮的轮齿的螺旋线方向（蜗轮的标于图中）。

（2）蜗杆的转向nI。

（3）II轴上蜗轮和圆锥齿轮在啮合点所受各力的方向

11所示的啮合传动，试在图中画出主动轮与从动轮在啮合点处所受到的各个作用力(Ft 、Fr

和Fa)的方向，图中标有箭头的为主动轮

12如题图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：电动机功率P=3KW ，转速n1=970r/min ；高速级mnl=2mm ，Z1=25，Z2=53，

113β=︒；低速级mn3=3mm ，Z3=22，Z4=50 。试求：

（1）为使轴II 上的轴承所承受的轴向力较小，确定低速级齿轮3、4的螺旋线方向（绘在图上表示）；

（2）绘出低速级齿轮3、4在啮合点处所受圆周力、径向力和轴向力的方向； （3）齿轮3的螺旋角

3

β取多大值时才能使II 轴上所受轴向力相互抵消？（计算时不考虑

摩擦损失）

（4）计算高速级齿轮1、2所受圆周力、径向力和轴向力的大小(15分)

二．凸轮机构

1、在某凸轮机构中，推杆位移s和凸轮基圆转角Ө之间的关系如下表所示，根据该表数据

绘制位移线图。

Ө（rad）π/3 π/6 π/6 2π/3 2π/3

S（mm）20 0 12 0 -32

2图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。试在图上作出：

（1）基圆；

ϕ和从动件的位移 s；

（2）图示位置的凸轮转角

（3）图示位置时的从动件压力角α。

3图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。

（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。

（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。

（不必作文字说明，但必须保留作图线。）

4图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：

(1)当凸轮从初始位置转过ϕ1=90°时，从动件走过的位移S1；

(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度ϕ2。

6图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构

（1）作出图示位置压力角；

（2）求该凸轮基圆半径rb=?

(3) 求从动杆升程 h=?

三．分析轴结构

1下图所示：采用什么对带轮和齿轮进行周向定位和轴向定位？

2编号指出图示轴系结构的错误并说明其错误原因。（图中圆角及倒角不考虑，轴承采用脂润滑）

3按示例①所示，指出图示轴系结构的其他错误。

示例

①——缺少调整垫片。

4示例①所示，编号指出其他错误（不少于7处）。（注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。

示例：①——缺少调整垫片

5、分析图示传动技术方案是否合理。（10分）

6指出下图轴系结构中的错误，至少五处。(错处用序号①、②……表示)，并简要说明其不合理的原因。

7

8指出图上的错误并改正。（用图表示或用文字解释均可）

9指出下图结构中的错误5处，并提出改正措施（在图上修改线用文字说明）