机械设计基础试卷3(合肥工业大学)

速为 n =1000 rpm， 所受径向载荷为 Fr=1000N， 轴向载荷为 Fa=200N, 现查得 X=0.44，Y=1.19，载荷有中等冲击，轴承工作温度为 140 o ， 载荷系数 f p = 1.3 ，试求该轴承的预期寿命。(10 分) 。
轴承工作温度/(ºC) 温度系数 125 0.95 150 0.90 175 0.85
在 7－8－9－H 行星轮系中
H i7 H = 1 - i79 =1+
Z9 167 =1+ = 2.777 （2 分） Z7 94
i1H = i14 × i4¢7 × i7 H = 3.551´ 2.899 ´ 2.777 = 28.587 （2 分） 故 nH = n1 i1H = 3549 / 28.587 = 124.15(r / min) ，其转向与轮 4 转向相同 （2 分）
Z 2 =3.5*20=70
d1 =2*20=40mm； d 2 =2*70=140mm 5、按一组轴承中 10%的轴承发生点蚀破坏前的工作小时或转数作为 寿命，这个寿命称为基本额定寿命。 （3 分） 6 使轴承的基本额定寿命恰好为 10 转时，轴承所能承受的载荷值， 称为基本额定动载荷。 （2 分）
运动 双曲柄 柔性
；② ；⑤ ；⑧
制造 双摇杆 静平衡
； ③ 曲柄摇杆 ；⑥ 刚性 动平衡 ； ； （8、9 可
字表述也可）
3、 （1）弹性滑动是在带传动中，因带的两边拉力不等而使带的弹性变形量不等，
引起带与带轮间局部微小的相对滑动，称为弹性滑动。只发生在带由主、从动轮 上离开以前那一部分接触弧上，是不可避免的现象。 （3 分） （2）打滑是指由于传递载荷的需要，当带传动所需有效圆周力超过带与带轮
（公式
在 4’－5－6－7 行星轮系中
7 i4¢7 = 1 - i4 ¢ 6 =1+
Z6 131 = 2.899 （2 分） =1+ 69 Z 4¢
4 分，结果 2 分） CFR F� zfm 12642 � 1� 0.2 � 1 ≥ 得 FR � （2）由 F � � �2107 N （公 C 1.2 zfm 式 3 分，结果 1 分）
d f 1 =40-2*2*（1+0.25）=35mm； d f 2 =140-2*2*（1+0.25）=135mm
d a1 =40+2*2*1=44mm； d a 2 =140+2*2*1=144mm
a =2*（20+70）/2=90mm（每个参数 1 分）
六、 （9 分）
P = f p ( XFr + YFa ) = 1.2(0.44 ´ 1000 + 1.19 ´ 200) = 813.6 N -------4 分
七、在图示的复合轮系中，设已知 n1=3549r/min ，又各轮齿数为 z1=36,z2=60,z3=23，z4=49,z4，=69,z5=31,z6=131,z7=94,z8=36,z9=167, 。 （12 分） 试求行星架 H 的转速 nH（大小及转向）
四、 计算下图所示机构的自由度(图中是否有复合铰链、 局部自由度、 虚约束，若有，在图中标明)，说明该机构是否具有确定运动。 （8 分）
o
C．0 C. 不变 ⑥ 。
o
4、润滑油的粘度一般随油温度的升高而_ ④ _。 A. 增加 D. 不一定 5、常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接 的牙形是__⑤_，用于传动的牙形是 A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹
6、普通平键联接工作时，键的主要失效形式为__⑦__。 a） b） c） 冲击。 A. 键受剪切破坏 C. 剪切与挤压同时产生 A. 传动效率高 C. 承载能力大 两种；限制齿轮的最少
八、 （10 分）
（1）
1.3 F � � [� ] � 2 d1 4
面间摩擦系数 f = 0.2 ，可靠性系数 C = 1.2 ，试求该联接所能承受的
最大横向载荷 F。 （10 分）
1、(1) 链传动的多边形效应指：由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形而造 （3 分） 成链传动运动的不均匀性特征。 （2 分） (2) 适当的减小链节距、增加齿数和减小链速可减小链的多边形效应。
一、填空题： （每题 1 分，共 15 分） 1、构件是组成机器的 ① 单元，零件是机器的_ ② 单元。
2、 根据图示四杆机构的尺寸， 可以确定， 机构 a、 b、 c 分别是_ 机构、_ ④ _ 机构和 ⑤_ 机构。 ③ _
3、铰链四杆机构中传动角 � 为_③__，传动效率最大。 A．45
o
B．90 B. 减小
构紧凑、功率和速度适用范围最广的是
A
12 ○
E
A
。
A.带传动 A 传动轴；
B.链传动
C.齿轮传动
A E A
D 蜗杆传动
A E A
Z 2 ，两个齿轮的分度圆直径 d1 、 d 2 ，齿根圆直径 d f 1 、 d f 2 ，齿
* 顶圆直径 d a1 、 d a 2 和中心距 a 。 （ ha （10 分） = 1 ， c * = 0.25 ）
14 ，中轴属于 ○ 15 。 12、按承载形式，自行车的前轴属于 ○
B 心轴；
C 转轴 六、已知一角接触球轴承的基本额定动载荷为 Cr=33.9 kN，轴承转
： 三、简答题（每 5 分，共 25 分）
1、什么是链传动中的多边形效应？如何减轻多边形效应的影响？ 2、直齿圆柱齿轮与斜齿轮的正确啮合条件分别是什么？ 3、什么是带传动的弹性滑动，它与打滑有何区别？ 4、简述螺纹联接防松的方法。 5、什么是滚动轴承的基本额定寿命和基本额定载荷？。
2、直齿圆柱齿轮正确啮合条件：m1=m2=m 、 � 1 =� 2 = �（2 分，文字表述 也可） ； 一、填空题（每空格 1 分，共 15 分） ① ④ ⑦ 互换） ⑩
13 ○
E
斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件：
� 1 = ±� 2 （3 分，文 n1 = � n 2 、 m n1 = m n 2 、 �
A
二、选择题（每空 1 分，共 15 分）
1 ○
E
4、螺纹联接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法
E A
A
A
2 ○
E
A
3 ○
E
A
4 ○
E
A
5 ○
E
A
6 ○
E
A
7 ○
E
A
8 ○
9 ○
E
A
10 ○
E
A
11 ○
E
A
12 ○
E
A
13 ○
E
A
14 ○
E
A
15 ○
E
很多，按工作原理可分为三类： 1）摩擦防松：采用各种结构措施使螺旋副中保持较大的防松阻力矩。这种方法
A
13 ○
现象。
A A
7、带传动设计时，带轮的包角一般应该大于
A
。
15 ○
E
A
mm。
B.带的紧边和松边拉力不等
二、选择题（每空 1 分，共 15 分） ：
1、下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 ① A. 双摇杆机构 C. 双曲柄机构 A. 多于 B. 等于 B. 曲柄摇杆机构 D. 对心曲柄滑块机构 C. 少于 。
⑨ ⑩ 和
E A
两种方法，其中对于轴向尺寸 方法。
A
较大的回转件，则应采用 5、齿轮的切削加工方法有 齿数是为了避免产生 8、滚动轴承 6220 的内径为
A A
12 ○
E
8、 一般开式齿轮传动的主要失效形式是__⑨__。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 ⑩ _ D.齿面胶合 。 9、带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 A.带的预拉力不够 C. 带和轮之间的摩擦力不够
B
B
B
B
A
B
C
B
C
B
C
D
C
B
C
简单方便，但不十分可靠，多用于冲击的振动不剧烈的场合。 2）机械防松：利用各种止动零件阻止拧紧的螺纹零件相对转动。这类防松方法
三、简答题（每题 5 分，共 25 分）
相当可靠，应用很广。
3）其它方法：如端面冲点法防松、粘合法防松，防松效果良好，但仅适用于很 少拆开或不拆的联接。 （每答出一类给 2 分，三点答全给 5 分）
四、 （8 分） 10 6 f tC r 3 10 6 1.0 ´ 33.9 ´ 1000 3 ( ) = ( ) = 1.2 ´ 10 6 h -------5 分 60n P 60 ´ 1000 813.6
Lh =
七、 （10 分）
F=3*9-2*12-1*2=1， （3 分） 滚子处局部自由度，杆 8、9、10 间的转动副是复合铰链，滑块 7 的两根导轨之 一是虚约束（各 1 分，共 3 分） 原动件数目和自由度都是 1比大齿轮宽一些，其目的
11 。 是 ○
A E A
A.使小齿轮和大齿轮的强度接近相等
B.为了使传动平称稳
C.为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度
11 。传动效率高、结 11、在下列传动中，一般不用于增速传动的是 ○
A E A
2、机构具有确定运动的条件是原动构件数_ ② 机构的自由度数。
八、如图所示受横向载荷的紧螺栓联接中，已知螺栓为 M 20 ，查得 五、已知一对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮啮合，传动比 i = 3.5 。如 果主动齿轮齿数 Z 1 = 20 ，模数 m = 2mm ，试计算从动轮的齿数
] = 70 MPa ，取接触 d1 = 17.294 mm , d 2 = 18.375 mm ，许用应力 [�