图中A点应力最大, 得分 S Fa/Fr≤e Fa/Fr>e e 四、计算题 (本大题共2小题,总计20分)
1、某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承,其基本额定动载荷C = 97.8 kN。轴承受径向力Fr1= 6000N,Fr2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min,轴上有轴向力FA = 3000 N,方向如图。轴承的其它参数见附表。动载荷系数 fd = 1,温度系数ft= 1。
试:(1)说明轴承代号的意义;
(2)确定轴承的寿命。(以小时为单位) (14分)
Fr 2YX 1 Y 0 X Y 0.40 0.4 1.5 解:3:轴承类型代号,圆锥滚子轴承;02:尺寸系列代号(0:宽度系列代号,2:直径系列代号);12:内径系列代号,内径为60mm;公差等级为0级。
1)求内部派生轴向力S1、S2的大小方向
S1?Fr16000??2000 N 2Y2?1.5F16500S2?r2??5500 N
2Y2?1.5方向如图所示。
S1?FA?5000N?S2,1轴承被“压紧”,2轴承被“放松”。
2)求轴承所受的轴向力
Fa1? S2?FA?2500N
Fa2?S2 ?5500N,
3)轴承的当量动载荷
据:Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417>e = 0.40,得:X1 = 0.4,Y1 =1.5 P1 = fd(X1 Fr1 + Y1 Fa1)= 0.4×6000 + 1.5×2500 = 6150 N 据:Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 <e,得:X2 = 1,Y2 = 0 P2 = fd(X2 Fr2 + Y2 Fa2) = 16500 N
P2>P1,用 P2 计算轴承寿命。
4)计算轴承寿命
L10h106?C?106?97800????????60n?P?60?500?16500??103?12562 h
2、一牵曳钩用2个M10(d1=8.376mm)的普通螺栓固定于机体上,如图所示。已知接合面间摩擦系数 f =0.15,可靠性系数 Kf=1.2,螺栓材料强度级别为6.6级,屈服极限σs=360MPa,安全系数S=3。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力R max=?(6分)
许用应力:360/3=120MPa 预紧力为 由公式d?4*1.3*Fπ[?] 求出预紧力:F′=5083.7N
最大牵引力与预紧力关系公式为 fF?zm?KfR
最大牵引力为R=1271N 得分 五、改错题 (本题10分)
试分析如图所示轴系结构中的错误,并加以改正。(指出错误之处,并编上号,简述其错误原因,并改正之。)(至少改正5处)
指出错误之处,并编上号,简述其错误原因(略)。 改正为:
2011年机械设计试题及答案
一、填空题及选择填空题(27分,每空1分)
1.当动压润滑条件不具备,且边界膜遭破坏时,就会出现 、 和 同时存在的现象,这种摩擦状态称为 。 2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副,螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺 纹中径d2=D2=14mm,牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数 f ′ =0.08~0.10, 经计算该螺纹副 自锁性要求。 a. 满足 b. 不满足
3. 导向平键连接的主要失效形式是 ,设计时通过 限制 来进行耐磨性计算;半圆键的缺点 是 ,所以主要适用于轴端。 4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40o,相应的V带轮 轮槽的两侧面夹角则 。 a.大于40o b.小于40o c. 等于40o。
5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与 、 、
等因素有关,它们的值越大,Fmax就越大。 当传递的外载荷超过 时,带在带 轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小 带轮上开始的,其原因是 。 6. 齿轮传动的五种主要失效形式中,最严重、必须避免的失效形式 是 ;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是 ; 高速重载齿轮传动易发生 ;轮齿的塑性变形常发生在 齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。
7. 下列齿轮参数中,对齿形系数YF没有影响的是 。 a. 齿数 b. 变位系数 c. 齿顶高系数 d. 压力角 e. 模数
8. 按国家标准GB/292-93规定,型号7212 C/DB轴承的类型为 ,宽度类型为 ,精度等级为 ,公称接触角α = o。
9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 ;对于不转动、低速或摆动的轴承,主要失效形式是 ; 对于高速轴承, 是其主要失效形式。
10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成,其失效形式主要是 ,主要发生在 上。 二、问答题(24分,每小题4分)
1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么?改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些? 2. 试述齿轮传动的设计准则。
3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同,轴分为那几种类型?并分别举例说明。
4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。
5.同滚动轴承相比,液体摩擦滑动轴承有哪些特点? 6.在一些基本假设条件下,流体形成动压的必要条件是什么? 三、分析计算题(29分,第一小题19分,第二小题10分)
1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆传动的模数m =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿数z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min,最大载重量W为4kN,工况系数KA按1.0计,试分析、计算提升重物时的下列问题:
1)该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时,蜗杆应转多少转?并在图中标明蜗杆的转向、
大学机械设计B考试试题及答案汇总 (1)
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