机械设计基础试题2

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1、四、分析题（30分）[每题10分]1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。11111611112111181111711113111151111411119111110图4-1.无垫片；无间隙、无密封键太长无定位轴肩无轴肩套筒高于内圈高度轴和轮毂一样长，起不到定位作用；无定位；无垫片采用反装。三、计算题(38分)1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝?剩余预紧力F

2、1＝?在预紧力F0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Fmax为多少?3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。三、计算题(38分)1.(15分)(5分)(5分)F1=F0(5分)F2=F0F0F1=F2F1F1=F203、(10分)[解]7208C轴承的α＝150，内部轴向力Fd＝0.4Fr

3、,Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N(2分)方向如解所示向左Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=824N(2分)方向如图所示向右Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1＝Fd2十FA=1704N(3分)Fa2＝Fd2＝824N(3分)三、计算题(38分)1、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数Ks＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(

4、10分)图3-12、(13分)如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速n1＝970r／min，蜗杆传动参数z1＝2；z2＝60；直径系数q＝8；总效率η＝0．8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：〔14分)(1)电梯上升时，标出电机转向；(2)标出蜗杆所受各力的方向；(3)计算蜗轮所受各力大小。图3-23、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr1＝1650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae＝1020N。(1)若派生轴向力Fd＝0.7Fr，试计算两个轴承

5、实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。Fae图3-3三、计算题(40分)1.(13分)螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0则由平衡条件可得(4分)螺栓危险截面的强度条件为于是得(4分)(5分)2、(13分)[解](1)电机转向箭头向上；(1分)(2)蜗杆受各力方向如图(3分)Fa2(3分)(3分)Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N(3分)3、(14分)[解]Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N(2分)方向向右Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N(

6、2分)方向向左Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430(2分)Fa2＝Fd2＝2450N(2分)(3分)(3分)三、计算题(35分)1、(15分)图3-1所示手动提升装置，由两级开式直齿圆柱齿轮传动。已知：Z1=Z3=＝20，Z2=Z4=60，手柄长L=250mm,人手的最大作用力F=150N，卷筒直径D=5OOmm，传动的总效率η=0.85,求最大起重量Q。2、(20分)如图3-2所示板A用5个普通螺栓固定在机座B上，已知板与机座间的摩擦系数f

7、＝0.15，螺栓许用拉应力[σ]=60Mpa，取防滑系数KS=1.2,试指出哪个螺栓是危险螺栓?并按强度计算该螺栓联接中螺栓的小径d1的大小。图3-2图3-六、计算题2（16分）图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2mm，z1=22，z2=95，，a=120，齿轮1为右旋；低速级：mn=3mm，z3=25，z4=79，，a=160。主动轮转速n1=960r/min，转向如图，传递功率P=4kW，不计摩擦损失，试：(1)标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向；(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向；(3)画出齿轮2、3所受的各个分力；(4)求出齿

8、轮3所受3个分力的大小。图6-1六、计算题2(19分)解：(1)各轮的转向和2轮的螺向如图所示。（3分）(2)3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。（2分