机械设计作业一答案

机械设计作业一答案一、选择题（每题2分，共20分）1．对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是(A)。A)增大被联接件的刚度B)减小被联接件的刚度C)增大螺栓的刚度2．设计键联接的几项主要内容是：a)按轮毂长度选择键的长度；b)按使用要求选择键的主要类型；c)按轴的直径选择键的剖面尺寸；d)对键联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是(B)。A)b→a→c→dB)b→c→a→dC)a→c→b→d3.链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了(A).A)减少传动的运动不均匀性和动载荷B)防止链节磨损后脱链C)使小链轮轮齿受力均匀4.磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的方法以考虑(C)的影响。A)齿面点蚀B)齿面塑性变形C)齿面磨损5.滑动轴承的宽径比愈小，则(B)。A)轴承温升愈大B)摩擦功耗愈小C)承载能力愈大6.蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对(B)来进行的.A)蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度B)蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度C)蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度7．若一对滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷(A)基本额定动载荷。A)大于B)等于C)小于8．自行车的中轴属于(A)A)转轴；B)心轴；C)传动轴。9.带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在(B)。A)高速级B)低速级C)高、低均可10．联轴器和离合器的根本区别是(C)。A)联轴器只能用来联结两根轴，离合器还可用来联结轴上的其它回转零件B)联轴器只能用来传递转矩；离合器除传递转矩外，还可用作安全、定向或启动装置C)要把联轴器联结的两轴分离，需要使机器停车进行拆卸；离合器可在机器工作过程中随时使两轴接合或分离二、填空题（每题2分，共20分）1、普通三角形螺纹的牙型角为__60__度。2、紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至_1.3__倍。3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力2F接近__预紧力__。4、带传动中，带的弹性滑动是带传动的__固有_特性，是__不可__避免的。5、带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。6、若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度__减小__，接触强度__不变___。7、齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1)传动比表达式为__。蜗杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径d2）传动比表达式为_____。8、轴承代号为7210AC/P2的轴承内径为50、类型为角接触球轴承、公差等级为2。9、齿轮的齿形系数与模数无关，只与齿数有关。10、带传动工作时，带的最大应力发生在带的紧边进入小带轮处。三、判断题（每题2分，共20分）1．任意两个力都可以简化为一个合力。（×）2．力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面，而不改变它对刚体的作用效应。（×）3．平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。（√）4．如果作用在刚体上的力系的主矢等于零，即力多边形自行封闭，则此力系平衡。（×）5．作用与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。（×）6．若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点，则该刚体必处于平衡状态。（×）7．力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。（×）8．力偶系的主矢为零。（√）9．若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（√）10．力系向一点简化的理论依据是力的平移定理。（√）四、简答题（每题5分，共20分）1、齿轮传动的失效形式和设计准则是什么？齿轮传动的失效形式为：齿根折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。（2分）计算准则：闭式软齿面齿轮传动，按接触疲劳设计，校核齿根弯曲疲劳强度强度；闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，校核接触疲劳强度；开式齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，考虑磨损的影响，将模数增大10~15%。（3分）2分别说明普通螺纹、梯形螺纹的特点和应用场合。答：普通螺纹自锁性能好，强度高，主要用于连接。梯形螺纹效率比矩形螺纹略低，但牙根强度较高，易于对中，磨损后可以补偿；在螺旋传动中应用最普遍。3分别说明硬齿面闭式齿轮传动和闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准则。答：硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断；其设计准则是按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。闭式蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、点蚀和磨损；其设计准则是按齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，在选择许用应力时适当考虑胶合和磨损的影响，同时应进行热平衡计算。4什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可否避免？它对带传动有何影响？答：由带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动。弹性滑动是带传动中不可避免的现象。它会引起以下后果：①从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，并随载荷变化而变化，导致此传动的传动比不准确。②损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。五、分析计算题(共20分)1、已知V带传动传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。（5分）答：(本小题5分)分）分）分）分）1(11251500*434321(150021(2(750105.7*100010001210121NFFFFNFFFFFNvPFeee2、如图示，卷筒与齿轮用普通螺栓联接在一起（螺栓个数Z=8），轴不旋转，卷筒与齿轮在轴上旋转，已知卷筒所受旋转力矩T=107Nmm，螺栓分布直径D0=500mm，卷筒与齿轮接合面间摩擦系数f=0.12，可靠性系数Kf=1.2，螺栓材料的屈服极限σS=300Mpa，安全系数S=3。试设计该螺栓组的螺栓直径。（15分）普通螺纹基本尺寸表（第一系列）公称直径d中径d2小径d1螺距p2422.05120.75233027.72726.2113.53633.40231.67044239.07737.1294.54844.72542.5875解：设螺栓受预紧力F①计算螺栓所需预紧力F’'02fDZfFKT（2分）7'0221.2105000080.12500fKTFNZfD（2分）②计算许用应力3001003sMPaS（2分）③确定螺栓直径d1'141.341.35000028.768100Fdmm（2分）④选择螺栓查表选取M36（d1=31.670mm28.768mm）（2分）