机械设计习题
第一章机械设计概述
思考题
1.1一部完整的机器由哪几部分组成？
1.2设计机器时应满足哪些基本要求？
1.3设计机械零件时应满足哪些基本要求？
1.4机械零件的计算准则与失效形式有什么关系？常用的计算准则有哪些？它们各针对什么失效形式？
1.5什么叫机械零件的可靠度？它与零件的可靠性有什么关系？机械零件的可靠度与失效率有什么关系？
1.6机械零件的设计计算有哪两种方法？它们各包括哪些内容？各在什么条件下采用？
1.7机械零件设计的一般步骤有哪些？其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作
用？为什么？
1.8选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能？合理选择零件材料的原则是什么？
1.9机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题？主要应从哪些方面来考虑零件
的结构工艺性？
1.10什么是标准化、系列化和通用化？标准化的重要意义是什么？
1.11机械设计方法通常分哪两大类？简述两者的区别和联系。
1.12什么是传统设计方法？传统设计方法又分哪3种？各在什么条件下被采用？
1.13什么是现代设计方法？简述现代设计方法的特点。
第四章带传动
思考题
4.1按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些？各自适用于什么场合？
4.2V带传动为什么比平带传动的承载能力大？
4.3影响带传动承载能力的因素有哪些？如何提高带传动的承载能力？
4.4什么是弹性滑动？什么是打滑？它们对带传动有何影响？是否可以避免？
4.5一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上？为什么？
4.6简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角a 1及初拉力F o之
间的关系。
4.7分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。
4.8简述带传动的主要失效形式和设计准则。
4.9机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级？
4.10如何确定小带轮的直径？
4.11为什么V带剖面的楔角为40 °，而带轮的槽角则为32 °、34 °、36 ° 或38 °?
I
4.12试说明公式P0 (P0 P0)K K L中各符号的含义。
4.13试分别说明K a与小带轮包角a 1、K L与带长Ld间的关系。
4.14带传动张紧的目的是什么？张紧轮应如何安放？
4.15多根V带传动时，若发现一根已损坏，应如何处置?
习题
4.1已知一普通V带传动传递的功率P = 8 kW，带速v = 15 m / s,紧边与松边拉力
之比为3 : 1 ,求该带传动的有效拉力Fe和紧边拉力F1。
4.2有一电动机驱动的普通V带传动，单班制工作，主动轮转速n1 =1460 r /min , 中心距a
=370mm , d d1 = 140mm , d d2 = 400mm ，中等冲击，轻微振动，用3根B型普通V带传动，初拉力按规定给定，试求该装置所能传递的最大功率。
4.3设计一普通V带传动。已知所需传递的功率P = 5 kW，电动机驱动，转速n1 =1440r /min ，从动轮转速n2 = 340r /min，载荷平稳，两班制工作。
4.4设计某机床上的普通V带传动。已知所需传递的功率P = 11 kW，电动机驱动，
转速n1 =1460r / min ，传动比i =2.5，载荷平稳，单班制工作，中心距 a =1000 mm ,
从动轮轴孔直径d a = 70mm 。要求给出从动轮工作图。
第五章链传动
思考题
5.1在传动原理、应用特点、运动特性、初拉力、张紧以及松边位置等方面将链传动
与带
传动相比较。
5.2滚子链的标记“ 10A —2 —100 GB 1243 —1997 ”的含义是什么？
5.3为什么链节数常选偶数，而链轮齿数选奇数？
5.4为什么链传动通常将主动边放在上边，而与带传动相反？
5.5链传动的失效形式有哪些？设计准则是什么？
5.6滚子链的额定功率曲线是在什么条件下得到的？实际使用时如何修正？
5.7链速一定时，链轮齿数z的多少和链节距p的大小对链传动有何影响？
5.8试分析如何适当地选择链传动的参数以减轻多边形效应的不良影响。
习题
5.1设计一滚子链传动。电动机驱动，已知需传递的功率P = 7 kW，主动轮转速n i = 960r / min ，从动轮转速n2 = 330r / min，载荷平稳，按规定条件润滑，两链轮轴线位于同一水平面，中
心距无严格要求。
5.2某带式运输机由电动机驱动，传动方案拟采用一级齿轮传动、一级带传动、一级链传动组成。试画出该传动系统简图，并作必要的说明。
5.3选择并验算一带式输送机的链传动，已知传递功率P = 22kW，主动轮转速n i =
750r / min ，传动比i =3，工况系数 K A = 1.4，中心距a <800 mm （可调节）。
5.4图5.16所示为链传动的4种布置形式。小链轮为主动轮，请在图上标出其正确的
转动方向。
图5.16 题5.4图
第六章齿轮传动
思考题
6.1齿轮传动常见的失效形式有哪些？闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设
计计算准则分别是什么？
6.2在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？
6.3齿面点蚀首先发生在轮齿上的什么部位？为什么？为防止点蚀可采取哪些措施？
6.4计算齿轮强度时为什么要引入载荷系数K ? K由哪几部分组成？影响各组成部分
取值的因素有哪些？
6.5圆柱齿轮传动中大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情
况相同，则它们的许用接触应力是否相等
6.6试述小齿轮齿数z，和齿宽系数切对齿轮传动性能及承载能力的影响。
6.7齿轮设计中为什么要使小齿轮硬度比大齿轮硬度高？小齿轮宽度比大齿轮宽？
6.8现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，A对模数m = 2 mm ，齿数z i = 40 ，
Z2 = 90 ；B对模数m = 4mm ，齿数z i = 20 ，z2 = 45。两对齿轮的精度、材质配对、工作情况及其他参数均相同。试比较这两对齿轮传动的齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、工作平稳性及制造成本。
6.9试述齿轮传动设计参数的选择原则。一般参数的闭式齿轮传动和开式齿轮传动在
选择模数、齿数等方面有何区别？
6.10齿形系数与模数有关吗？影响齿形系数的因素有哪些？
6.11直齿锥齿轮传动强度计算有何特点？其强度当量齿轮是如何定义的？如何确定
强度当量齿轮的设计参数？
6.12齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于什么因素？
6.13决定齿轮结构形式的主要因素有哪些？常见的齿轮结构形式有哪几种？它们分
别适用于何种场合？
习题
6.1有一单级直齿圆柱齿轮减速器，已知Z1 = 32 ，Z2 = 108，中心距a = 210 mm ，齿宽b = 70mm ，大小齿轮的材料均为45钢，小齿轮调质，硬度为250 HBS，齿轮精度为8级，输入转速
n1 =1460r / min ,电动机驱动，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于10000 h 。试求该齿轮传动能传递的最大功率。
6.2设计铳床中的一对直齿圆柱齿轮传动，已知需传递的功率P =
7.5 kW ，小齿轮主动，转速n l =1440r /min，齿数z i =26 , Z2 =54，双向传动，两班制，工作寿命为5年，
每年300个工作日。小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级精度。
6.3某两级斜齿圆柱齿轮减速器传递功率P = 40 kW ，高速级传动比i12 =3.3，高速
轴转速n i =1460r / min，电动机驱动，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，
试设计该减速器的高速级齿轮传动。
6.4两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器如图 6.34所示。已知主动轮1为左旋，转向n i
如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线
方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。
图6.34 题6.4图
6.5图示为一圆锥一圆柱齿轮减速器，功率由I轴输入，川轴输出，不计摩擦损失。
已知直齿锥齿轮传动z i =20 ，z2 =50，m = 5mm ，齿宽b = 40mm ;斜齿圆柱齿轮传动z3 =23 , z4 = 92 , m n =6mm。试求n轴上轴承所受轴向力为零时斜齿轮的螺旋角卩，并作出齿轮各啮合点处作用力的方向（用3个分力表示）。
图6.35 题6.5图
6.6 设计由电动机驱动的闭式直齿锥齿轮传动。已知功率P =5 kW ，转速n i = 960 r / min，传动比为2.5，小齿轮悬臂布置，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于10000 h
第七章蜗杆传动
思考题
7.1蜗杆传动有哪些类型？
7.2与齿轮传动相比，蜗杆传动的失效形式有何特点？为什么？蜗杆传动的设计准则是
什么？
7.3指出下列公式的错误并加以改正。
i n
1 z
2
d
2 m(Z1 Z2)
(1) n
2 Z
1
d
1 ；(2)
2 ；
⑶
F t2孕J”亍％
d 2 d2d1
7.4 何谓蜗杆传动的中间平面？何谓蜗杆传动的相对滑动速度？
7.5蜗杆头数Z1和导程角丫对蜗杆传动的啮合效率有何影响？蜗杆传动的效率为什么比齿轮传动的效率低得多？
7.6蜗杆传动的自锁条件是什么？为什么？
7.7蜗杆传动的强度计算中，为什么只需计算蜗轮轮齿的强度
]| ---- |l ----- 1 F
7.8 锡青铜和铝铁青铜的许用接触应力［和］在意义上和取值上各有何不同
？为什么？
7.18
图7.19 题7.1图
向。
7.2 设计一带式输送机用闭式阿基米德蜗杆减速器，已知输入功率 P = 5 kW ，蜗杆转
速n i = 1440 r /min ，传动比i 12 =24，有轻微冲击，预期使用寿命 10年，每年工作250 天，每天工作8h 。要求绘制蜗杆或蜗轮工作图。
7.3 已知一蜗杆减速器， m = 5mm , d 1 = 50mm , Z 2 = 60，蜗杆材料为 40Cr ，高
频淬火，表面磨光，蜗轮材料为
ZCuS nl OPbl ，砂模铸造，蜗轮转速 n 2 =46
r /min ，预计使用15000 h 。试求该蜗杆减速器允许传递的最大扭矩
T 2和输入功率P 1 。
第八章滚动轴承
7.9 蜗杆传动在什么工况条件下应进行热平衡计算 ?热平衡不满足要求时应采取什
么措施？
7.10 分析图7.18所示蜗杆传动中蜗杆、蜗轮的转动方向或轮齿旋向及所受各力的方
向。 简述圆弧圆柱蜗杆传动的特点和设计计算要点。
to
7.10
7.1 如图7.19所示蜗杆一斜齿轮传动中, 为使轴n 上所受轴向力相互抵消一部分，试
确定并在图上直接标明斜齿轮
5轮齿的旋向、 蜗杆的转向及蜗轮与斜齿轮 3所受轴向力的方
7.1
LZJ
m f
aj
思考题
8.1滚动轴承由哪些基本元件构成？各有何作用？
8.2球轴承和滚子轴承各有何优缺点，适用于什么场合？
8.3我国常用滚动轴承的类型有哪些？它们在承载能力、调隙、调心等方面各有什么优
缺点？
8.4什么是滚动轴承的基本额定寿命？在额定寿命期内，一个轴承是否会发生失效？
8.5什么是接触角？接触角的大小对轴承承载有何影响？
8.6选择滚动轴承类型时主要考虑哪些因素？
8.7怎样确定一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承的轴向载荷？
8.8什么叫滚动轴承的当量动负荷？它有何作用？如何计算当量动负荷？
8.9滚动轴承为什么要预紧？预紧的方法有哪些？
8.10轴承的工作速度对选择轴承润滑方式有何影响？
8.11滚动轴承的支承结构形式有哪几种？它们分别适用于什么场？
8.12轴承组合设计时应考虑哪些方面的问题？
习题
8.1一农用水泵轴用深沟球轴承支承，轴颈直径d =35mm ，转速n= 12900 r / rain , 径向负荷Fr =1770 N ，轴向负荷Fa = 720 N，要求预期寿命6000 h，试选择轴承的型号。
8.2某减速器主动轴用两个圆锥滚子轴承30212支承，如图8.30所示。已知轴的转
速n = 960r /min , Fae = 59 N , Fr1 = 4800 N , Fr2=2200 N，工作时有中等冲击，正
常工作温度，要求轴承的预期寿命为15000 h 。试判断该对轴承是否合适。
8.3如图8.31所示，轴支承在两个7207ACJ轴承上，两轴承宽度中点间的距离为240 mm，轴上负荷Fre = 2800 N , Fae = 750 N ，方向和作用点如图所示。试计算轴承C、D 所受的轴向负荷Fac、Fad。
图8.30 题8.2图
图8.31 题8.3图
200
WJ F耳 000 N
图8.32 题8.4图图8.33 题8.5图
8.4 图8.32所示为从动锥齿轮轴，从齿宽中点到两个30000型轴承压力中心的距离
分别为60mm 和195 mm，齿轮的平均分度圆直径d m2 = 212.5 mm ，齿轮受轴向力Fae =960 N ，所受圆周力和径向力的合力Fre = 2710 N ，轻度冲击，转速n = 500 r /min ,
轴承的预期设计寿命为30000 h ，轴颈直径d =35 mm ，试选择轴承型号。
8.5如图8.33所示支承，右端为两个7410ACJ轴承，轴转速n =3000 /min ，其余数据如图。求右支承轴承寿命。
第九章滑动轴承
思考题
9.1滑动轴承的主要特点是什么？什么场合应采用滑动轴承？
9.2滑动轴承的摩擦状态有哪几种？各有什么特点？
9.3简述滑动轴承的分类。什么是不完全油膜滑动轴承？什么是液体摩擦滑动轴承？
9.4试述滑动轴承的典型结构及特点。
9.5为了减小磨损，延长寿命，以径向滑动轴承为例，说明滑动轴承结构设计应考虑的问题？
9.6对滑动轴承材料性能的基本要求是什么？常用的轴承材料有哪几类？
9.7轴瓦的主要失效形式是什么？
9.8在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？
9.9不完全油膜滑动轴承的失效形式和设计准则是什么？
9.10不完全油膜滑动轴承计算中的p、pv、v各代表什么意义？
9.11实现流体润滑的方法有哪些？它们的工作原理有何不同？
9.12推导液体动压润滑一维雷诺方程时提出了哪些假设条件？各有何优缺点？
9.13试根据一维雷诺方程说明油楔承载机理及建立液体动压润滑的必要条件。
9.14试述液体动压径向滑动轴承的工作过程。
9.15解释液体动压径向滑动轴承的直径间隙△、相对间隙2及偏心率E。写出他们与h min 之间
的关系式。
9.16滑动轴承建立完全液体润滑的判据是什么？许用油膜厚度[h]与哪些因素有关？
9.17轴承热平衡计算时为什么要限制润滑油的人口温度t i ?若不满足要求则应采取
哪些措施？
9.18设计液体动压滑动轴承时，若出现下列情况之一，试问应采取哪些改进措施？
1） h min < [h]; 2） p w[p]、vW[V]或pw[p]、pv<[pv]不满足；3）润滑油入口温度t i偏低。
9.19滑动轴承润滑的目的是什么？常用的润滑剂有哪些？
习题
9.1设计一蜗轮轴的不完全油膜径向滑动轴承。已知蜗轮轴转速n = 60 r /min ，轴
颈直径d = 80 mm ，径向载荷Fr = 7000 N ，轴瓦材料为锡青铜，轴的材料为45钢。
9.2有一不完全油膜径向滑动轴承，轴颈直径 d = 60mm ，轴承宽度B = 60 mm ，轴
瓦材料为锡青铜ZCuPb5S nSZn5。
1）验算轴承的工作能力。已知载荷Fr= 36000N 、转速n= 150 r / rain ;
2）计算轴的允许转速n。已知载荷Fr= 36000 N ;
3）计算轴承能承受的最大载荷F max。已知转速n= 900r /
rain ;
4）确定轴所允许的最大转速n max。
9.3已知某不完全油膜止推滑动轴承（转速较低）的止推面为空心式，外径d2 =120mm ,
内径d 1 =60mm ，轴承材料为青铜，轴颈经淬火处理。试确定该轴承所能承受的最大轴向
载荷Fa。
9.4一液体动压径向滑动轴承承受径向载荷Fr= 70000 N ，转速n =1500r /rain ，轴
颈直径d =200mm ，轴承宽径比B/d=0.8，相对间隙片0.001 5，包角a = 180 °，采用L —AN32全损耗系统用油，非压力供油，假设轴承中平均油温t m=50 C,油的粘度耳=0.018 Paa。求最小油膜厚度h min。
9.5设计一机床用的液体动压径向滑动轴承，对开式结构，载荷垂直向下，工作情况
稳定，工作载荷Fr=100000 N ，轴颈直径d=200mm ，转速n=500r / min。
第十章联轴器、离合器
思考题
11.1联轴器和离合器的主要功用分别是什么？联轴器与离合器的根本区别是什么？
11.2联轴器所连两轴的相对偏移形式有哪些？
11.3常用联轴器、离合器及制动器各有哪些主要类型？各有何特点？
10.4凸缘联轴器有几种对中方式？各种对中方式有何特点？
10.5无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器补偿相对位移的方式有何不同？
10.6万向联轴器有何特点？安装双万向联轴器应注意些什么问题？
10.7离合器应满足哪些基本要求？
10.8比较嵌合式离合器与摩擦式离合器的工作原理和优缺点。
10.9牙嵌离合器的牙形有几种形式？各有何特点？
习题
10.1直流电动机用联轴器与减速器相连。已知传递的转矩T=200-500 N m，轴的转
速n=800~1350 r/min ，两轴间的最大径向位移为 2.3 mm、最大偏角位移为1.6。。试
选择联轴器的类型。
10.2一电动机与齿轮减速器间用联轴器相连。已知电动机功率P= 4.0 kW，转速n = 960r / min，电动机外伸轴直径d=32 mm ，减速器输入轴直径d = 30mm 。试选择联轴器的类型和型号。
10.3某离心式水泵采用弹性柱销联轴器与原动机连接，原动机为电动机，传递功率
38kW ,转速300r / min，联轴器两端连接轴径均为50mm，试选择此联轴器的型号。若原
动机改为活塞式内燃机，试选择联轴器的类型。
第十一章轴
思考题
11.1轴在机器中的功用是什么？按承载情况轴可分为哪几类？试举例说明。
11.2轴的常用材料有哪些？若轴的工作条件、结构尺寸不变，仅将轴的材料由碳钢改
为合金钢，为什么只能提高轴的强度而不能提高轴的刚度？
11.3确定轴的各轴段直径和长度前为什么应先按扭转强度条件估算轴的最小直径？
11.4轴的结构设计时应考虑哪些问题？
11.5轴上零件的轴向、周向固定各有哪些方法？各有何特点？
11.6多级齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径大？
11.7轴受载后如果产生过大的弯曲变形或扭转变形，对轴的正常工作有何影响？试举
例说明。
11.8当轴的强度不足或刚度不足时，可分别采取哪些措施来提高其强度和刚度？
2 2
11.9计算弯矩计算公式Mca M (T)中系数％的含义是什么？其大小如何确定？
11.10为什么要进行轴的静强度校核计算？计算时为什么不考虑应力集中等因素的影
响。
习题
11.1 已知一传动轴传递的功率为37kW，转速n= 900r /min，轴的扭转切应力不允
许超过40 MPa 。要求：
(1)分别按以下两种情况求该轴直径：1)实心轴；2)空心轴。空心轴内外径之比为0.7。
(2)求两种情况下轴的质量之比(取实心轴质量为1)。
11.2图11.22所示为某减速器输出轴的结构与装配图，试指出其设计错误并画出正确
的结构与装配图。
图11.22 题11.2图图11.23 题11.3图
11.3图11.23所示为一减速器轴，由一对6206轴承支承，试确定下列尺寸：齿轮
轴孔倒角C1;轴上轴承处的圆角r i及轴肩高度h ;轴环直径d ;轴上齿轮处的圆角r2及轴段长度I ;轴端倒角C。
11.4已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，电动机直接驱动，电动机功率P = 22 kW ，转速n1 = 1440 r / min ，齿轮模数m = 4 mm ，齿数z1=18 , z2=82 ，支承间跨距1=180 mm ，齿轮对称布置，轴的材料为45钢调质。试按弯扭合成强度条件确定输出轴危险截面处的直径d 。
11.5图11.24a 所示为两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的传动简图，图
11.24b 所示为该减速器中间轴。尺寸和结构如图所示，图中点A、D为圆锥滚于轴
承的载荷作用中心。已知中间轴转速n 2 =180 r / min ，传递功率P = 5.5 kW，轴
的材料为45钢正火，轴上齿轮的参数列于下表。要求按弯扭合成强度条件验算轴上截面I和n处的强度，并精确校核该轴的危险截面是否安全。
m / mm a Z 3旋向
齿轮2 3 20 °112 10 °44 ' 右
齿轮3 4 20 °23 9 °22 ' 右
图11.24 题11.5图
第十二章轴毂连接
思考题
12.1圆头、方头及单圆头普通平键各有何特点？分别用在什么场合？轴上键槽是如何
加工的？
12.2平键连接可能有哪些失效形式？平键的尺寸如何确定？
12.3为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180。的位置；采用两个楔键时隔90 °~120 °;而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？
习题
12.1图12.22所示凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴连接。试选择两处键的类型及尺寸，井校核其连接强度。已知轴的材料为45钢，传递的转矩T=1000
N mm ,齿轮用锻钢制造，半联轴器用灰铸铁制造，工作时有轻微冲击。
b)
图12.22 题12.1图
第十三章螺纹连接
思考题
13.1常用螺栓材料有哪些？选用螺栓材料时主要应考虑哪些问题？
13.2松螺栓连接和紧螺栓连接的区别是什么？计算中应如何考虑这些区别？
13.3实际应用中绝大多数螺纹连接都要预紧，试问预紧的目的是什么？
13.4拧紧螺母时，拧紧力矩T要克服哪些摩擦阻力矩？这时螺栓和被连接件各受什么载荷作用？
13.5为什么对于重要的螺栓连接要控制螺栓的预紧力F o ?预紧力F o的大小由哪些条
件决定?控制预紧力的方法有哪些？
13.6螺纹连接松脱的原因是什么？试按3类防松原理举例说明螺纹连接的各种防松措施。
13.7设计螺栓组连接的结构时一般应考虑哪些方面的问题？
13.8螺栓组连接承受的载荷与螺栓组内螺栓的受力有什么关系？若螺栓组受横向载荷，螺栓是否一定受到剪切？
13.9对于常用的普通螺栓，预紧后螺栓承受拉伸和扭转的复合应力，但是为什么只要将轴向拉力增大30 %就可以按纯拉伸计算螺栓的强度？
13.10对于受轴向载荷的紧螺栓连接，若考虑螺栓和被连接件刚度的影响，螺栓受到的总拉力是否等于预紧力F o与工作拉力F之和？为什么？
13.11提高螺纹连接强度的常用措施有哪些？
13.12对于受变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓的应力幅？
13.13螺栓中的附加弯曲应力是怎样产生的？为避免产生附加弯曲应力，从结构或工艺
上可采取哪些措施？
13.1 试分析图示紧定螺钉连接和普通螺栓连接拧紧时各连接零件
（螺栓、螺母、螺钉）
的受力，并分别画出其受力图。
若图a 为M10螺钉，d o = 6 mm ，F Q =5.6 kN ，螺纹副
间的摩擦因子f=0.15，螺钉底端与零件间的摩擦因子 f =0 .18，试判断最大应力发生在哪 个截面处（列出必要的公式）?
图13.35 题13.1 图 图
13.36 题 13.2 图
13.2 起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接， 起重钢索拉力F Q = 50 KN ，卷简直径D =
400 mm ，8个螺柱均匀分布在直径
D o =500mm 的圆周上，螺栓性能等级 4.6级，接合
面摩擦因子f = 0.12，可靠度系数k f =1.2。试确定双头螺柱的直径。
13.4 螺栓组连接的3种方案如图所示，外载荷 F R 及尺寸L 相同，试分析确定各方案 中受力最大螺栓所受力的大小，并指出哪个方案比较好。
厂
1
1
13.3 图示气缸盖连接中, 已知气缸内压力 p 在0~2 Mpa 之间变化，气缸内径 D =500
mm ，螺栓分布在直径
D 0 = 650 mm 的圆周上，为保证气密性要求，剩余预紧力
F Q '=
1.8F 0。试设计此螺栓组连接。 XXX
bt
图13.37 题13.3图
13.5 如图13.39所示，厚度占的钢板用 3个铰制孔用螺栓紧固于 18号槽钢上，已知
F Q = 9 kN ，钢板及螺栓材料均为 Q235，许用弯曲应力［ob ］=158 MPa ，许用切应力［T ］=98
图13.38 题13.4图
图13.39 题13.5图
13.6 有一受轴向力的紧螺栓连接，已知螺栓刚度
C 1 = 0.5 X 106
N /mm ，被连接件
刚度C 2 = 2 X 106
N /mm ，预紧力F o = 9000 N
，螺栓所受工作载荷 F= 5400N 。要求:
（1）按比例画出螺栓与被连接件的受力与变形关系线图；
（2）在图上量出螺栓所受总拉力 F X
及剩余预紧力F
0，并用计算法验证；（3）若工作载荷在0与5400 N 之间变化，螺栓危险 剖面的面积为110mm 2
，求螺栓的应力幅。
带传动作业
4.1 解:
\ T
J
—1
□
MPa ，许用挤压应力［皿］=240 MPa 。试求钢板的厚度3和螺栓的尺寸。
F e
1000P 1000 8 533.3 N
v 15
F e F 1
F 2 F 1 1F 1
2F
由题意得：
3
3
F 1 |F e 3
533.3 800 N
所以
2 e
2
4.3 解：
一、确定计算功率
、选择带的型号
三、确定带轮基准直径 d d
1.确定小带轮基准直径 d d1
由表 4.4（ P 61）及图 4.11 （ P 71）
3.计算大带轮基准直径 d d2
由表 4.6 ( P 69 )取 K A =1.1
P ca
K A
P 1.1 5 5.5 N
d
d2
m
1440
d
d1
n 2 340
90 381 mm
由表4.4 (P 61 )取 d d2 =400 mm 。
4.
d
d2
400 4.44 n 2'虫
1440
324.3 rpm
d d1
90
i 12 4.44
n 2' n 2
1000
324.3
3 100 0
0 4.6 0
50
验算实际传动比
n 2
合适
340
根据P ca 、n i 由图4.11
（P 71 ）选A 型V 带。
取 d d1 = 90 mm
2. 验算带速
ng d1
1440 90
v
60 1000 60 1000
6.79 m/s m/s
合适
四、确定中心距及带的基准长度
1.初选中心距 a 。 (0.7~2)(d d1
d
d2 )
(0.7 ~ 2)(90 400) 343 ~ 980 mm
a 0
600 mm
取0
2.确定带的基准长度
L °
2a
° 严
1
d
d2 )
2 600 -(90 2 400) 2
(d d2 d d1)
4a ° 2
(400 90) 4 600 2009.7 mm
由表4.2 ( P 60)取 L d = 2000 mm 3.计算实际中心距 --L d L 。
2 a a °
600 2000 2009.7 595 mm
五、验算包角 1
180
d d2 d d1
60 180 400 六、确定带的根数 由表 4.5( P 68 )得 由表 4.8( P 73 )得 600
90
60
151.5 120
合适
P 0
=0.95 ,
K a
=0.92,
由表4.7 由表4.2 (P 72 )得曲0 =0.165, (P 60)得 K L =1.07,
P
ca
5.5
(P 0 P))K K L
七、确定有效拉力 F 0
500 玉(空 1) qv 2
vz K 八、求对轴的压力
4.9根
(1 0.165) 0.92 1.01
500 55
(空 1)
0.1 6.792
6.79 5 0.92
143.7 N
148 7
F Q 2zF
sin
扌
2 5 1437sin-2- 13837 N
链传动作业
5.1 解:
1.选择链轮齿数
n1
i
1)根据门2
2)贝9 Z2 = i Z1 2.确定计算功率960
330
2.9
查表5.5 ( P92 )取Z1 = 23 ;
=2.9 X23 = 66.7 ，取Z1 = 68
由表5.6 ( P93 )得 K A=1.0 ，贝U P ca = K A P =1.0 X7=7 kw 3.初定中心距
由题意取a0 = 40 p
4.计算链条的节数
I 2a0 L p
p Z1 Z2 2
2 40p 2
3 68
p ,Z2 Z1、2
00b)
p ,68 23)2126.78 40p( 2
P
取L p = 128 节
5.选择链条的型号和确定链条的节距
由表5.7 ( P94 )得 K Z =1.23
由表5.8 (P94)得 K L=1.06
由表5.9 (P94)得K m =1
Rsa
则P0K Z K L G 1.23 1.06 1 5.37 kw
根据所求出的功率P0和小链轮转速n1由图5.10(P91)查得链号12A,再根据链号由表5.1(P85)得到链条节距为p =19.05 mm
6.验算链速
v Z1n1P
60 1000 23 960 19.05
60 1000
7.01 m/s 15 m/s
合适
7.确定链传动的实际中心距
载荷为Q ， 驱动力矩为d M ，欲使轴颈加速转动， 则应使[ ]。 A) 2 d Q M d =； B) 2 d Q M d >； C) ρQ M d >。 12、铰链四杆机构的杆长a=60mm,b=80mm,c=100mm,d=90mm,abcd 按顺时针方向布 置；若以杆c 为机架，则此四杆机构[ ]。 A)无整转副，无曲柄存在 ； B)有整转副，无曲柄存在； C)有整转副且有一个曲柄存在； 13、计算机构自由度时， 若计入虚约束，则机构自由度就会[ ]。 A) 增多； B) 减少； C)不变。 14、斜齿圆柱齿轮的标准模数与标准压力角在[ ]上。 A)端面； B)法面； C)主平面。 15、平面运动副按其接触特性，可分成[ ]。 A)移动副与高副； B)低副与高副； C)转动副与移动副。 二、在图示铰链四杆机构中，已知： l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 的最值范围； （3）标出图中所有瞬心。（共12分）
三、图示构件系统中偏心圆盘绕A 点转动，试计算此系统的自由度，并指出它是否为机构，为什么？如有复合铰链、局部自由度、虚约束应明确指出。并将构件系统进行高副低代（圆心位置已用"+"标出，要求重新画图）。（共14分） 四、已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮的中 心距mm a 360=,传动比312=i ，两轮模数mm m 10=，25.0,1==** c h a 。试求： 1）两轮的齿数1z 和2z ； 2）小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径； 3）大齿轮的法向齿距n P ； 4）两轮的节圆半径'1r 和'2r 。（共16分）
机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？ 答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段？各阶段的特点是什么？ 答：磨损过程分三个阶段，即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢；稳定磨损阶段磨损缓慢，磨损率稳定；剧烈磨损阶段，磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同，磨损有哪几种类型？ 答：磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的？为什么？ 答：跑合磨损是有益的磨损，因为经跑合磨损后，磨损速度减慢，可改善工作表面的性质，提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂？ 答：选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时，选粘度大的润滑油，如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油，高速高温时可选气体润滑剂；低速时选粘度小的润滑油，低速重载时可选润滑脂；多尘条件选润滑脂，多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些？ 答：油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑，可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些？ 答：接触式密封常用的密封件有O形密封圈，J形、U形、V形、Y形、L形密封圈，以 2.8非接触式密封是如何实现密封的？ 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封，它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。
一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心，它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时，带中的应力由以下三部分组成（1）紧边和松边拉力产生的拉应力、（2）离心力产生的拉应力、（3）弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中，传动效率最高的是矩形 螺纹，自锁性最好的是三角形螺纹，只能用于单向传动的是锯齿形 螺纹。 6螺纹的公称直径是大径，确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面，楔键的工作面为键的_上下表___面，普 通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承，其类型名称为深沟球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性 冲击；正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效，故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的 ____齿根弯曲疲劳____ 强度。 二、问答题 1．按轴工作时所承受的载荷不同，可把轴分成几类如何分类 答：根据轴工作时承受的载荷情况，可以将轴分成三类： 一、转轴：既承受转矩也承受弯矩； 二、心轴：只承受弯矩不承受转矩； 三、传动轴：只承受转矩不承受弯矩
机械设计基础试题库 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（B） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键
5、以下不属于机器的工作部分的是（D） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。 5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为 1 。
模块一 一、填空 1、外力指作用在构件上的各种形式的载荷，包括重力、推力、拉力、转动力矩等。 2、平衡指构件处于静止或匀速直线运动状态。 3、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。 4、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。 5、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线，但分别作用于两个构件上。 6、参照平面力系分类定义，可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力系；将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系；将作用线在空间任意分布的一群力称为空间任意力系。 二、选择 1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为( D )。 A.必有R=F1+F2; B.不可能有R=F1+F2; C.必有R>F1,R>F2; D可能有R 北京化工大学2006——2007学年第一学期 《机械设计基础Ⅱ》期末考试试卷 班级： 姓名： 学号： 分数： 一、填空、选择题（20分，每空1分） 1．下列措施中， 可以提高承受轴向变载荷的紧螺栓联接中的螺栓强度。 A ．在被联接件间加垫片 B ．采用精制螺栓 C ．增大螺栓长度 D ．螺纹防松 2．普通平键联接强度不够时，采用双键，两键应 布置比较合理。 3．V 带工作时，截面上产生的应力有 ， ， 。 4．链传动的合理链长应取 。 A ．链节距长度的奇数倍 B ．按链轮齿数来决定链长 C ．任意值 D ．链节距长度的偶数倍 5．闭式齿轮传动中，强度条件[]F F σσ≤主要是针对 A ．齿面塑性变形 B ．齿面胶合 C ．齿面磨损和轮齿折断 D ．齿面点蚀 6．在圆柱齿轮传动中，若齿轮直径不变，而减小模数，则轮齿的弯曲强度会 ，齿面接触强度会 ，传动平稳性将 。 7．闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括三部分， ， ， 。 8．在非液体摩擦滑动轴承中，限制v 值的主要目的是防止轴承 。 9．举出4种常用的轴上零件固定的方法： ， ， ， 。 10．在转轴设计中初估轴径时，轴的直径是按 来初步确定的。 A ．弯扭组合强度 B ．轴段上零件的孔径 C ．扭转强度 D ．弯曲强度轴段上零件的孔径 11．用联轴器联接两轴，如果载荷、速度较大，冲击较大，要求缓冲减振时，应选择 联轴器。 A ．无弹性元件的挠性 B ．刚性 C ．有弹性元件的挠性 二、简答题（10分，每题5分） 1．说明轴承7315C/P5的含义。 2．请分别提出提高轴的刚度和强度的措施各三项。 三、（10分）已知材料的机械性能为MPa S 502=σ，弯曲疲劳极限 MPa 1701=-σ，25.0=σψ。现有一用此材料制造的零件，承受单向稳定变应力，且c r =，在危险截面上的最大应力MPa 120ma x =σ，最小应力MPa σ40min =，零件的材料特性1.0=σe ψ。 （1）试按比例绘制此材料的简化极限应力线图。 （2）求出0σ和综合影响系数K σ。 （3）按比例绘制此零件的极限应力线图。 （4）计算安全系数ca S 。 机械设计基础试题一参考答案 复习题答案（经典） 一、单选题： 1.B 2.B 3.A 4.C 5.A 6.A 7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.B 13.B 14.A 15.B 16.B 17.A 18.C 19.A 20.B 21.A 22.A 23.A 24.B 25.B 26.A 27.A 28.C 29.C 30.B 二、判断题： 1.正确 2.错误 3.错误 4.错误 5.错误 6.正确 7.正确 8.正确 9.错误 10.错误 三、填空题： 1. 通用化 2 剧烈 3. F ＞o ，且机构的自由度数等于原动件个数 4. 转动 移动 5. 等速运动 等加速一等减速运动 余弦加速度运动 正弦加速度运动 6. 长度 7. 紧边上进入小轮 8. A 系列滚子链，节距为25.4mm ，单排链，链节数为100节 9. 弯曲 平直 不能 10. 疲劳折断 11. 节点 齿根受拉的一边 1 2. 中 1 3. 基圆 14. 热平衡 胶合 15. 轮齿啮合时的摩擦损耗 轴承摩擦损耗 传动件的搅油损耗 16. 上下 17. 大径 小径 侧面 18. 碳钢 45 19. 低碳钢和45钢 20. 标准直径 21. 退刀槽 越程槽 22.弯矩 转矩 23. 接合元件工作表面间的摩擦力 24. 通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来）对中；另一种是（通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合 25. 传递运动和扭矩，用来联接两轴，使一起回转，在停机时，才能使两轴分开 26. 离合器可在机器工作中随时完成两轴的结合或分离，联轴器一定要停机后才能完成两轴的接合或分离 2７在机器运转时，能否随时将二轴接合或分离 ２８. 传递运动和扭矩，机器运转过程中随时能将主动、从动轴接合或分离 四、简答题： 1. 链传动的润滑方式是根据链速和链节距的大小推荐的润滑方式选取。 常用润滑装置：油壶或油刷，油杯，油池，甩油盘，油泵。 常用润滑油：采用全损耗系统用油：LA —N32，LA —N46，LA —N68，LA —N100，LA —N150。温度低用粘度小的油（前者）。温度高用粘度大的油。对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入2MoS 、2WS 或2MoSe 、2Wse 等添加剂。 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1 机械设计基础典型试题1 一、填空 1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_双曲柄机构__________；（2）当取 d杆为机架时，则为_曲柄摇杆机构__________。 2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，__ _B________死点位置。 （A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能，____B_______不应小于最小许用值。 （A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4._____B______决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______，压力角愈_____小______ ，机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有_____C______。 (A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是________B型链宽度b=18mm，长度L=80mm_____________。 8.螺纹联接是指___利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 __ 螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动 9.螺纹的公称直径是指它的__外径_____，螺纹“M12X1.5”的含义为_____细牙螺纹外径12mm，螺距1.5__________________。 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用___B ___________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用____D___________________。 (A) 螺栓联接(B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙 螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移 动12mm， 则螺杆应转___2______圈。 精心整理《机械设计》课程试题（一） 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（?????）。 2、三角形螺纹的牙型角α＝（???），适用于（???），而梯形螺纹的牙型角α＝（?????），适用 于（?????）。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（????）防松、（????）防松和（????）防松。 4、（?????）。 5 6 7 力（ ??? 8、（η= （ ??效率。 9 10 1、循环特性r=－1的变应力是（?????）应力。 A．对称循环变???B、脉动循环变?C．非对称循环变???D．静 2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(???)。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm?B．减小Cb．增大CmC．增大Cb和Cm???D．减小Cb 和Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(???)。 ???A ．避免螺栓受附加弯曲应力作用?????B ．便于安装????C ．为安置防松装置 4、选取V 带型号，主要取决于（?????）。 ???A ．带的线速度???B ．带的紧边拉力 ???C ．带的有效拉力???D ．带传递的功率和小带轮转速 5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y 的主要几何参数是（?????）。 A ．齿轮的模数??? B ．齿轮的压力角?? C ．齿轮的齿数??? D ．齿轮的顶隙系数 6 b 1＝80，b 2＝???A ．7（????????A 8A 9????A 10A 、F 0＝1000N 总拉力F 2＝?剩余预紧力F 1＝?在预紧力F 0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少??? 2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m ＝8mm ，蜗杆头数z 1＝1，蜗杆分度圆直径d 1＝80mm ，蜗轮齿数z 2＝40，卷筒直径D ＝200mm ，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V ＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问： ???(1)欲使重物W 上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。 ???(2)若重物W ＝ 5000N ，手摇手柄时施加的力F ＝ 机械设计基础复习试题一 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（ A ） A.机构 B.构件 C.零件 D.部件 2.机构具有确定相对运动的条件是( A ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 3.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（ C ）。 A.曲柄摇杆机构 B.摆动导杆机构 C.对心曲柄滑块机构 D.偏心曲柄滑块机构 4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是（D） A.增大滚子半径 B.增加从动件长度 C.减小基圆半径 D.增大基圆半径 5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（ B ） A．减小凸轮基圆半径B．增大凸轮基圆半径 C．增大滚子半径D．增大从动件长度 6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（C） A.扭切应力 B.拉应力 C.扭切应力和拉应力 D.扭切应力或拉应力 7.普通平键传递扭矩是靠键的（ C ） A．顶面B．底面 C．侧面D．端面 8.带传动中，υ1为主动轮圆周速度，υ2为从动轮圆周速度，υ为带速，这些速度之间存在的关系是（ B ） A.υ1=υ2=υ B.υ1>υ>υ2 C.υ1<υ<υ2 D.υ1=υ>υ2 9.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ A ） 1 机械设计基础教材习题参考解答 （第一章~第五章） 2012.8 目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11 第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等； 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则： 1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解：机械设计的内容和步骤？ 解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。 中 原 工 学 院 2003～2004学年 第一学期 机械制造及自动化专业 机械设计课程期末试卷（答案） 一、是非题(用“√”表示正确，“×”表示错误填在题末的括号中)。 (本大题共10小题，每小题1分，总计10分) 1、受静载荷作用的零件只能产生静应力，受变载荷作用的零件才能产生变应力。 （ × ） 2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接，在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。 （ √ ） 3、为了使V 带的工作侧面能与V 带轮轮槽的工作侧面紧紧贴合，因为V 带的剖面楔角为40o，因而V 带轮轮槽角也相应为40o 。 （ × ） 4、为了避免带打滑，可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。 （ × ） 5、对轮齿沿齿宽作适当的修形（鼓形齿），可以大大改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 （ √ ） 6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。 （ √ ） 7、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进行强度计算。 （ × ） 8、与齿轮传动的变位方法相类似，不仅可以对蜗杆进行变位加工，而且也可以对蜗轮进行变位加工。 （ × ） 9、某45钢轴的刚度不足，可以采取改用40Cr 合金钢措施来提高其刚度。 （ × ） 10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏，而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数。 （ √ ） 二、选择题(将正确的代码A 、B 、C 、D 填入横线上方的空格处)。 (本大题共15小题，每小题1.5分，总计15分) 1．零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之__ B __。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 有时增高，有时降低 2．对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用__ A __。 A ．升角小，单线三角形螺纹 B ．升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D ．升角大，双线矩形螺纹 3. 设计键联接时，有以下主要内容：①按使用要求选择键的类型；②对键联接进行必要的强度校核计算；③按轴径选择键的剖面尺寸；④按轮毂宽度选择键的长度。在具体设计时，一般的顺序为 C 。 A. ③→④→②→①； B.①→③→②→④； C. ①→③→④→②； D. ①→④→②→③ 4．选取V 带型号，主要取决于____ D ____。 A ．带的松边拉力 B ．带的线速度 C. 带的紧边拉力 D ．带传递的功率和小带轮转速 5．带传动不能保证准确的传动比，其原因是____B ____。 A.带容易变形和磨损 B.带传动工作时由拉力的变化而引起的弹性滑动 C.带在带轮上出现打滑 D.带的弹性变形不符合虎克定律 6. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 与 C 无关。 A ．齿数z B ．变位系数x C ．模数m D ．斜齿轮的螺旋角β 7. 按齿根弯曲疲劳强度设计公式： []3 2112? ??? ??≥F Sa Fa d Y Y z KT m σφmm 计算齿轮传动的模数时，其公式中 []? ??? ? ?F Sa Fa Y Y σ应代入： B 。 1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。 图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图 图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件1、3的角速比为： 1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示，构件3的速度为： ，方 向垂直向上。 1-15解要求轮1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心， 即，和，如图所示。则：，轮2与轮1的转向相反。1-16解（1）图a中的构件组合的自由度为： 自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运 动。 （2）图b中的CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图b中机构的自由度为： 所以构件之间能产生相对运动。 题2-1答: a ），且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b ），且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。 c ），不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。 d ），且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。 题2-2解: 要想成为转动导杆机构，则要求与均为周转副。 （ 1 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15 中位置和 。 在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）； 在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）。 综合这二者，要求即可。 （ 2 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。见图2-15 中位置 和 。 在位置时，从线段来看，要能绕过点要求：（极限情 况取等号）； 在位置时，因为导杆是无限长的，故没有过多条件限制。 （ 3 ）综合（ 1 ）、（ 2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是： 题2-3 见图 2.16 。 图2.16 题2-4解: （1 ）由公式，并带入已知数据列方程有： 因此空回行程所需时间； （2 ）因为曲柄空回行程用时， 转过的角度为， 因此其转速为：转/ 分钟 题2-5 机械设计基础模拟题1 一、单向选择题 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数（ B ）机构的自由度数。 A.多于 B. 等于 C. 少于 2.曲柄摇杆机构的急回特性可以用（ A ）表示，其值越大，急回性能越（ C ）。 A. 行程速比系数K B. 摇杆的摆角φ C. 显著 D.不显著 3.在h*a和α相同时,斜齿轮不根切的最少齿数（ B ）直齿轮不根切的最少齿数。 A、等于 B、小于 C、大于 4.混合轮系中，太阳轮（中心轮）指的是（ C ）。 A. 轴线不固定的齿轮 B. 轴线固定的齿轮 C. 轴线固定且与行星轮啮合的齿轮。 5.机械结构中，常用（ B ）螺纹作为联接螺纹。 A. 梯形 B. 三角形 C. 矩形 6.在平键联接中，键的剖面尺寸b、h是按（ A ）选取的。 A. 轴的直径 B. 键的强度 C. 轮毂尺寸 7.一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力（ C ）。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 二、填空题 1．两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。2、斜齿轮的端面参数为标准参数，而几何尺寸计算中，套用直齿轮公式时，应代入端面参数 3. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝25mm、BC＝70mm、CD＝65mm、AD＝95mm，当AD为机架时，是曲柄摇杆机构，当AB为机架时，是双曲柄机构。 4.周转轮系按太阳轮是否运动分为行星轮系和差动轮系两类 5.直齿锥齿轮的强度计算是按齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮进行的。 6.经过动平衡的回转构件能达到静平衡。 三、作图题 1.在图示尖底从动件盘状凸轮机构中， 凸轮作逆时针转动，绘出图中凸轮机构的压力角。 2、图示减速带传动，要求在图上标出： 1）n1的转向 2）画出带在传动过程中应力分布图，并指出最大应力发生在何处，写出 min 的表达式 发生在带的紧边开始绕上小带轮处 四、自由度计算题 计算图示机构自由度，如有局部自由度、虚约束、复合铰链应指出，并判定机构运动是否确定。（绘有箭头的构件为原动件）。 天津大学《机械设计基础1》课程教学大纲 课程编号：2010008课程名称：机械设计基础1 学时：80 学分： 5 学时分配：授课：80上机：实验：6实践：实践（周）： 授课学院：机械工程学院 适用专业：近机类 先修课程：工程图学，材料力学，理论力学 一、课程的性质与目的 机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面着重设计技能和创新能力的基本训练。 本课程的主要目的和任务是培养学生：1）掌握常用机构的工作原理、运动特性和动力特性，具有分析和设计常用机构的基本能力，并初步具有机械运动方案设计的能力；2）掌握通用机械零部件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并具有设计简单机械及通用机械传动装置的基本能力；3）具有应用计算机进行辅助设计的能力；4）具有应用标准、规范、手册、图册等有关资料的能力；5）能通过实验巩固和加深对理论的理解, 获得实验技能的基本训练。 二、教学基本要求 1、要求掌握的基本知识 机械设计的一般知识。熟悉机构和机械零件的主要类型、性能、特点和应用，熟悉机械零件的常用材料、标准和结构，熟悉摩擦、磨损、润滑和密封的一般知识。 2、要求掌握的基本理论和方法 熟悉机构的组成、主要类型、工作原理和运动特性，具有分析和设计常用机构的能力，能进行简单机构的分析与综合。掌握机械动力学的基本原理，了解机械的调速、刚性回转件的平衡。熟悉机械零件的工作原理、受力分析、应力状态、失效形式等。熟练掌握机械零件的设计计算准则：强度、刚度、耐磨性、寿命、热平衡及经济性等。能进行简化计算，掌握当量法，试算法等。了解改善载 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题(共20分，每小题2分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( )。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷( )基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值进行验算，其主要目的是( )。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( )三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在V 带传动中，小轮包角一般应大于( )度。 A. 90? B. 100? C. 150? D.120? 8、一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接触应力( )。 A. 12H H σσ> B. 12H H σσ< C. 12H H σσ= D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( )。 A. 21d i d = B. 21z i z = C. 21 n i n = D. 12d i d = 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 2HBS ( )小齿轮的齿面硬度1HBS 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题(共10分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min 是按 初步确定的。(1分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。(1分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为1[]H σ与2[]H σ 。(1分) 《机械设计基础》期末考试试题一 一、填空题(每空1分，共30分) 1、构件是机器的______单元体；零件是机器的______单元体，分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。 2、运动副是使两构件________，同时又具有_________的一种联接。平面运动副可分为________和_______。 3、机构处于压力角α=_________时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构______死点位置，而当摇杆为原动件时，机构______死点位置。 4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。 5、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥__________。 6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。 7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。 8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。 9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、_________。 10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。 二、判断题(每题1分，共10分) 1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（ ） 2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（ ） 3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（ ） 4、V 带型号中，截面尺寸最小的是Z 型。（ ） 5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（ ） 6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（ ） 7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（ ） 8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。 （ ） 9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（ ） 10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（ ） 三、选择题(每空2分，共20分) 1、若机构由n 个活动构件组成，则机构自由度为 （ ） A 、>3n B 、=3n C 、<3n 2、为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装什么轮增大惯性？ （ ） A 、齿轮 B 、飞轮 C 、凸轮 3、当曲柄为原动件时，下述哪种机构具有急回特性？ （ ） A 、平行双曲柄机构 B 、对心曲柄滑块机构 C 、摆动导杆机构 4、凸轮机构中，从动件在推程按等速运动规律上升时，在何处发生刚性冲击？( ) A 、推程开始点 B 、推程结束点 C 、推程开始点和结束点 5、带传动的中心距过大将会引起什么不良后果？ （ ） A 、带产生抖动 B 、带易磨损 C 、带易疲劳断裂 6、渐开线在基圆上的压力角α为多大？（ ） A 、0° B 、20° C 、90° 7、蜗杆传动传动比的正确计算公式为（ ） A 、 1212z z i = B 、 1212d d i = C 、2112d d i = 8、经校核，平键联接强度不够时，可采用下列措施中的几种?①适当地增加轮毂及键的长度；②改变键的材料；③增大轴的直径，重新选键；④配置双键或选用花键。（ ） A 、①、②、③、④均可采用 B 、采用②、③、④之一 C 、采用①、③、④之一 D 、采用①、②、④之一 9、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接? （ ） A 、螺栓联接 B 、螺钉联接 C 、双头螺柱联接 10、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么? （ ） A 、性联轴器内有弹性元件，而刚性联轴器内则没有 B 、性联轴器能补偿两轴较大的偏移，而刚性联轴器不能补偿 C 、性联轴器过载时打滑，而刚性联轴器不能 四、简答题(每题3分，共12分) 北京机械工业学院机械设计考题与答案 一、 是非题（有5小题，每题1分，共5分。正 确在括号内写“T ”，错误在括号内写“F ”） 2．滚动轴承的轴向系数Y 值越大，其承受轴向能力越大。（ F 4．设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（ T ） 二、选择题（有5小题，每题2分,共10分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上） 三 12．带传动的失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。因此，其主要设计依据为 在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命 。 13．轴按承载分为 心轴 ， 转轴 和 传动轴 。 14．螺纹联接按防松原理可分为 摩擦防松 ， 机械防松 和 其它防松 。 15．灰铸铁齿轮常用于 开 式传动中，这种齿轮的主要失效形式是 磨损 。 六、计算题（有2小题，每题6分,共12分） 23．一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已知轴承1和轴承2 的径向载荷分别为R 1=2000N,R 2=4000N,轴上作用的轴向载荷F a =800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S 的计算式 S =0.68R ，e =0.68，X =0.41,Y =0.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数f F =1.2，工作温度不大于120°C 。试求： (1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A 1和A 2； (2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P 1和P 2。 解:(1)计算轴承的轴向载荷 S 1=0.68R 1=0.68×2000=1360 N S 2=0.68R 2=0.68×4000=2720 N S 1、S 2方向见图2 因为F a + S 2=800+2720=3520 N ＞S 1 所以 轴承1“压紧”，A 1= F a + S 2=800+2720=3520 (2分) 轴承2“放松”，A 2= S 2=2720 N(2分) （2）计算轴承的当量动载荷 轴承1 A 1/R 1=3520/2000=1.76＞e =0.68,则取 X 1=0.41,Y 1=0.87 P 1=f F (X 1R 1+Y 1A 1 ) 图 1 图 2 第六大题第23小题答案图《机械设计》期末考试试卷2006年
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